【索尼SONY】SONY贴片机电控系统综述

SONY贴片机电控系统综述目录一、贴片机介绍二、总体架构三、电控系统构成一、贴片机介绍1.1引言1.2贴片机外形图1.1引言随着电子技术与信息产业的飞跃发展，在电子产品的生产过程中，电子装联的技术装备已从原来的劳力密集型的手工机械操作转为技术密集型的自动化电子装联系统。SMT技术的出现从根本上改变了传统的电装生产形式，成为现代电子装配技术一个新的里程碑。SMT三大关键工序：其中贴片由贴片机完成。贴片机是SMT生产线中极其关键的设备之一。它通过吸取-位移-定位-放置等功能，实现了将SMD组件快速而准确地贴装到PCB板所指定的焊盘位置。1.2贴片机外形图贴装头—一只智慧的机械手，它能按要求拾取组件，精确地贴放到预置的焊盘上。PC—机器的大脑二、总体架构电控系统主要由六个单元组成﹕PC单元I/O单元伺服单元驱动单元电源单元人机单元其总体架构如下（下一页）﹕三、电控系统构成3.1报警系统3.2影像系统3.3定位系统3.4装着系统3.5输入输出系统3.6传送系统3.7喂料系统3.8人机系统3.9电源系统3.1报警系统报警系统的核心模块是I/O单元内的EMGI/L电路板﹐它接收来自其它单元的急停﹑报警信号﹐这些信号主要有﹕人机单元内的各种急停按钮信号﹐包括EMGSW11﹑12﹑13;生产在线前后机器发出的急停信号﹔伺服板SY-EX的看门够信号﹔伺服板SY-IF的伺服报警信号﹔驱动单元内的报警信号DV-EMG1(DRI控制CV-AD),DV-EMG2(MC1控制伺服马达电源);传送控制装置CONVEYORCONTROLBOARD的报警信号(既六个驱动器的串联报警信号)。当这些信号中有一个有效时(低电平)﹐急停系统便会﹕1.向伺服单元SY-EX发出急停信号﹔2.断开驱动单元DRIVERUNIT的主接触器MC1﹐从而切断伺服驱动器DRV-X﹑DRV-Y、DRV-H、DRV-FF、DRV–FR、DRV-RT、DRV-RN的主电源﹐使伺服電机X﹑Y﹑H﹑FF﹑FR﹑RT﹑RN停止运行﹔3.断开驱动单元的接触器CR1﹐从而切断传送带调宽电机驱动器DRV-AD的工作电源﹐使调宽电机CV-AD停止运行﹔4.释放I/OUNIT中传送电机控制板CC的中间继电器CR8﹑CR9﹑CR13﹐从而切断传送电机驱动器DRV-CV1~6的工作电源﹐使传送电机CV1-6停止运行。系统框图3.2影像系统影像系统主要担当图像的采集和显示任务﹐它由以下部件组成﹕图像采集卡照相机触发电路板照相机控制电路板零件相機、厚度相机、基板相机、固定相机。监视器系统框图影像系统的作用﹕1.捕捉基板的两个MARK标志﹐对PCB板进行精确定位。这个功能由基板相机实现。

2.零件相机采集贴装组件的影像﹐或者对较大的组件用固定相机进行影像采集﹐并计算组件的中心坐标的位置偏移和组件的角度偏移﹐从而实现组件的对中功能。

3.固定相机采集贴装组件的影像﹐并计算出组件的厚度。

4.将照相机影像捕捉完成信号通过P-OUT线输入DR2﹐供系统同步使用。3.3定位系统该系统主要负责装着头的位置控制﹑速度控制﹐执行PTP定位运动控制。其构成如下﹕运动控制卡PC-SYMC控制卡扩展板SY-I/F﹑SY-EXX﹑Y轴伺服驱动器DRV-X﹑DRV-YX﹑Y轴伺服电机系统框图定位系统的主要作用是控制装着头以一定的加速度和运动速度从一个位置移动到另一个指定的位置﹐从而实现定位功能。由于定位运动的功能是使运动机构准确定位到某一点﹐对运动轨迹没有特殊要求。因此可以在许可的条件下﹐尽量使各个运动轴以最大的加速度工作在最高运动速度下﹐以尽快完成定位动作﹐缩短定位时间。因为定位电机采用增量编码器进行位置检测﹐因此需要在系统上电时进行一次回参考点运动。在参考回零时﹐需要检测原位开关信号和编码器的INDEX信号。为了保护装着头不会运动到两端的极限位置发生碰撞事故﹐因此要在X﹑Y轴的正﹑负两端加装限位保护开关。3.4装着系统该系统控制装着头的取料和放料﹐它的构成部件是﹕运动控制卡SY-MC伺服驱动器DRV-H﹑DRV-RT﹑DRV-RN伺服电机H/RT/RN直接编码器NOZZLEDIRECTENCODER﹑编码电路板真空控制器PUSHERUPPER/PUSHERLOWER系统框图(1)H、RT、RN(2)PUSHER

1.RT轴电机使某个主轴(编号1-12)旋转到取料或放料工位。

2.H轴电机使吸嘴下落到供料处或贴片高度进行取料或放料。

3.RN轴电机使吸嘴旋转一个指定的偏移角度﹐完成组件的角度对中﹐

使组件可以按正确的角度贴放。

4.真空控制阀PD-U和PD-L使真空气体打开和关闭﹐从而执行取料和放料动作。

5.直接编码器DE检测作业工位主轴的实际角度﹐使RT轴电机的旋转角度获得补偿﹐从而达到更高精度的角度定位。这个系统中各部件的主要作用是﹕3.5输入输出系统该系统处理各种开关量输入输出信号﹐其中输入信号有﹕

急停报警信号传送系统开关信号图像采集完成信号输出信号有﹕

传送系统气阀控制信号传送电机控制信号照相机光源亮度控制信号

I/O接口板SDIOM急停电路板EMGI/LBOARD传送控制板CONVEYORCONTROLBOARD图像光源控制板LEDCONTROLBOARD其中﹐SDIOM位于PCUNIT中﹐其余三块板位于I/OUNIT中。此外﹐还有连接外围传感器(按钮﹑光电传感器﹑开关等)的输入信号处理板DR1-9﹑和连接外围执行器(电磁阀﹑指示灯等)的输出信号处理板DW1-7。它们与上面的4块电路板一起通过现场总线串联在一起﹐构成一个封闭的信号回路。输入输出系统主要由4块电路板构成﹕I/O板串联图3.6传送系统传送系统的主要功能就是装卸﹑定位﹑夹紧印制板PWB(PCB)。其主要电路构成为﹕调宽驱动器与调宽电机DRV-AD一块传送控制板CONVEYORCONTROLBOARD六块传送电机驱动板CONVEYORMOTORDRIVERDRV-CV1~6六个传送电机CV1-6电磁阀SV﹑传感器BS/LS信号处理装置DR3/DW3系统框图（1）轨道调宽马达（2）排出器马达（3）轨道传送马达（4）轨道部各Sensor3.7喂料系统喂料系统的作用是输送组件﹐其组成为﹕运动控制卡SYMC伺服驱动器DRV-FF/FR伺服电机FF/FR喂料系统的构成相对简单﹐只有前后各一个伺服电机。喂料电机采用伺服电机虽然提高了成本﹐但可以达到高速送料﹐缩短取料周期。系统框图3.8人机系统人机系统的作用是接受用户的操作指令﹐向用户显示打印作业信息﹐其主要构成是﹕键盘/鼠标Key/Mouse串口板SIOBoard打印机PrinterTFT-LCD显示器与显示驱动板LCDI/F手持盒控制板HandyConsoleControl软驱FloppyDiskDriveW-CPU板卡面板按钮信号处理板