什么是貼片機實裝率及提高實裝率的途徑
1、什么是實裝率?
貼片機實裝率也被稱為“貼裝效率”,但為了避免大家將“貼裝效率”與“貼裝率”兩個不同概念混為一談,我們稱之為實裝率更合理。
實裝率是指理論SMT貼片機貼裝速度與實際生產(chǎn)貼裝速度的比值,一般用百分?jǐn)?shù)表示,是選擇SMT貼片機時衡量和比較貼裝效率的一個依據(jù)。
貼片機實裝率的計算公式:
N = R / T
公式中,N是實裝率;R是實際貼裝速度;T是理論貼裝速度。其中,實際貼裝速度是通過試驗實測得出的。
例如,我們在A和B兩臺不同SMT貼片機上分別貼裝10塊電路板,這種電路板上有35種共300個元器件,實際貼裝結(jié)果是,A和B貼片機分別用時為375 s和10000 s,而A和B貼片機的理論速度分別為0.1 s/c和0.2 s/c,則
A貼片機:實際貼裝速度=375/3000=0.125,實裝率=0.1/0.125=0.8,即80%;
B貼片機:實際貼裝速度=10000/3000=3.333,實裝率=0.2/3.333=0.6,即60%。
2、什么因素影響實裝率?
影響實裝率的因素有很多,主要有以下幾點。
(1)貼片機的類型
從貼裝原理分析,具有多吸嘴的轉(zhuǎn)塔式機器,由于貼片頭不移動,而且吸取元件、檢測和貼放同步進行,實際貼裝速度應(yīng)該比拱架式貼片機快,自然實裝率也高;而拱架式貼片機由于吸取元件、檢測和貼放是一步一步進行的,所以實裝率比較低。顯然,拱架式多貼片頭機器要比單頭實裝率高,復(fù)合式則介于二者之間;這種分析與實際測試結(jié)果基本符合。
(2)PCB復(fù)雜程序
元器件種類和極性元件越多。實裝率越低。
(3)可制造性設(shè)計(DFM)的水平
有經(jīng)驗、高水平可制造性設(shè)計可使實裝率提高10個百貼片機分點以上。PCB布局和元器件排列都會影響實際貼裝速度。
(4)元器件貼裝性能
元器件表面質(zhì)量和幾何尺寸的一致性會影響實際貼裝速度。
(5)生產(chǎn)批量的規(guī)模。
(6)生產(chǎn)組織管理與機器故障維護水平。
3、怎么提高貼片機實裝速度的途徑?
鑒于貼裝速度的重要性,制造廠商在千方百計提升貼片機速度,目前采用的提高貼片機速度的方法主要有以下幾種。
(1)貼片機結(jié)構(gòu)改進
①采用雙軌道以實現(xiàn)一軌道上進行PCB貼片,另一軌道送板,減少PCB輸送時間和貼裝頭待機停留時間;
②多貼裝頭組合技術(shù),目前有雙頭和4頭等結(jié)構(gòu);
③拱架式結(jié)構(gòu)采用兩端同時驅(qū)動,防止懸臂梁的效應(yīng),減少機械穩(wěn)定時間;
④組合式(或模組式)多單元結(jié)構(gòu),強調(diào)單位面積貼裝速度。
(2)貼裝頭與吸嘴技術(shù)
①閃電貼裝頭;
②多吸嘴結(jié)構(gòu)——一個貼裝頭上多達30個吸嘴;
③高可靠性、高適應(yīng)性吸嘴,能夠貼裝從0201和01005元件到30 mm×30 mmQFP元件;
④快速更換吸嘴。
(3)運動驅(qū)動和線性電動機技術(shù)
①采用模糊控制技術(shù),運動過程中分3段控制,即“慢-快-漫”,呈“S”型變化,從而使運動變得既“柔和”,又快速;
②X軸運行采用完全同步控制回路的雙伺服電動機驅(qū)動系統(tǒng),加快運動速度:
③采用高定位精度和高重復(fù)精度,具有高速度和高加速度,可快速穩(wěn)定(可達 55 ms),工作電流小,可實現(xiàn)高精度控制的專利線性電動機。
(4)快速檢測技術(shù)
①激光與CCD應(yīng)用配合:
②雙照相機——片式元件和大尺寸IC分別檢測;
③快速圖像采集和轉(zhuǎn)換電路;
④先進圖像處理和運算軟件。
(5)供料器技術(shù)
①智能化供料器的供料方式,縮短元件更換時問和人工錯誤;
②不停機換料;
③雙帶供料器;
④大容量供料器,有的貼片機可以達到256個8 mm供料器容量;
⑤可更換的小車;
⑥用料多的器件盡量選用編帶包裝;
⑦高效散裝供料。
(6)優(yōu)化貼片程序
優(yōu)化原則:
①換吸嘴的次數(shù)最少;
②拾片、貼片路程最短;
③多頭貼片機還應(yīng)考慮每次同時拾片數(shù)量最多;
(7)按照安全操作規(guī)程操作SMT貼片機,提高設(shè)備的維護保養(yǎng)水平;
(8)軟件技術(shù)
①各種形式的PCB文件,直接優(yōu)化生成貼片程序文件,減少人工編程時問:
②機器故障自診斷系統(tǒng)及大生產(chǎn)綜合管理系統(tǒng);
③多品種小批量時采用離線編程;
④智能化操作系統(tǒng)。
相關(guān)文章:
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SMT生產(chǎn)規(guī)模的分析方案
貼片機實裝率也被稱為“貼裝效率”,但為了避免大家將“貼裝效率”與“貼裝率”兩個不同概念混為一談,我們稱之為實裝率更合理。
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貼片機實裝率的計算公式:
N = R / T
公式中,N是實裝率;R是實際貼裝速度;T是理論貼裝速度。其中,實際貼裝速度是通過試驗實測得出的。
例如,我們在A和B兩臺不同SMT貼片機上分別貼裝10塊電路板,這種電路板上有35種共300個元器件,實際貼裝結(jié)果是,A和B貼片機分別用時為375 s和10000 s,而A和B貼片機的理論速度分別為0.1 s/c和0.2 s/c,則
A貼片機:實際貼裝速度=375/3000=0.125,實裝率=0.1/0.125=0.8,即80%;
B貼片機:實際貼裝速度=10000/3000=3.333,實裝率=0.2/3.333=0.6,即60%。
2、什么因素影響實裝率?
影響實裝率的因素有很多,主要有以下幾點。
(1)貼片機的類型
從貼裝原理分析,具有多吸嘴的轉(zhuǎn)塔式機器,由于貼片頭不移動,而且吸取元件、檢測和貼放同步進行,實際貼裝速度應(yīng)該比拱架式貼片機快,自然實裝率也高;而拱架式貼片機由于吸取元件、檢測和貼放是一步一步進行的,所以實裝率比較低。顯然,拱架式多貼片頭機器要比單頭實裝率高,復(fù)合式則介于二者之間;這種分析與實際測試結(jié)果基本符合。
(2)PCB復(fù)雜程序
元器件種類和極性元件越多。實裝率越低。
(3)可制造性設(shè)計(DFM)的水平
有經(jīng)驗、高水平可制造性設(shè)計可使實裝率提高10個百貼片機分點以上。PCB布局和元器件排列都會影響實際貼裝速度。
(4)元器件貼裝性能
元器件表面質(zhì)量和幾何尺寸的一致性會影響實際貼裝速度。
(5)生產(chǎn)批量的規(guī)模。
(6)生產(chǎn)組織管理與機器故障維護水平。
3、怎么提高貼片機實裝速度的途徑?
鑒于貼裝速度的重要性,制造廠商在千方百計提升貼片機速度,目前采用的提高貼片機速度的方法主要有以下幾種。
(1)貼片機結(jié)構(gòu)改進
①采用雙軌道以實現(xiàn)一軌道上進行PCB貼片,另一軌道送板,減少PCB輸送時間和貼裝頭待機停留時間;
②多貼裝頭組合技術(shù),目前有雙頭和4頭等結(jié)構(gòu);
③拱架式結(jié)構(gòu)采用兩端同時驅(qū)動,防止懸臂梁的效應(yīng),減少機械穩(wěn)定時間;
④組合式(或模組式)多單元結(jié)構(gòu),強調(diào)單位面積貼裝速度。
(2)貼裝頭與吸嘴技術(shù)
①閃電貼裝頭;
②多吸嘴結(jié)構(gòu)——一個貼裝頭上多達30個吸嘴;
③高可靠性、高適應(yīng)性吸嘴,能夠貼裝從0201和01005元件到30 mm×30 mmQFP元件;
④快速更換吸嘴。
(3)運動驅(qū)動和線性電動機技術(shù)
①采用模糊控制技術(shù),運動過程中分3段控制,即“慢-快-漫”,呈“S”型變化,從而使運動變得既“柔和”,又快速;
②X軸運行采用完全同步控制回路的雙伺服電動機驅(qū)動系統(tǒng),加快運動速度:
③采用高定位精度和高重復(fù)精度,具有高速度和高加速度,可快速穩(wěn)定(可達 55 ms),工作電流小,可實現(xiàn)高精度控制的專利線性電動機。
(4)快速檢測技術(shù)
①激光與CCD應(yīng)用配合:
②雙照相機——片式元件和大尺寸IC分別檢測;
③快速圖像采集和轉(zhuǎn)換電路;
④先進圖像處理和運算軟件。
(5)供料器技術(shù)
①智能化供料器的供料方式,縮短元件更換時問和人工錯誤;
②不停機換料;
③雙帶供料器;
④大容量供料器,有的貼片機可以達到256個8 mm供料器容量;
⑤可更換的小車;
⑥用料多的器件盡量選用編帶包裝;
⑦高效散裝供料。
(6)優(yōu)化貼片程序
優(yōu)化原則:
①換吸嘴的次數(shù)最少;
②拾片、貼片路程最短;
③多頭貼片機還應(yīng)考慮每次同時拾片數(shù)量最多;
(7)按照安全操作規(guī)程操作SMT貼片機,提高設(shè)備的維護保養(yǎng)水平;
(8)軟件技術(shù)
①各種形式的PCB文件,直接優(yōu)化生成貼片程序文件,減少人工編程時問:
②機器故障自診斷系統(tǒng)及大生產(chǎn)綜合管理系統(tǒng);
③多品種小批量時采用離線編程;
④智能化操作系統(tǒng)。
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