图像系统
自动装配设备的影响组件贴装的第二个特性是机器视觉。自动组件贴装的精度是让机器准确知道 PCB 的位置和组件相当于板是怎样定位的结果。这是通过视觉系统来完成的,一般划分为下看、上看、头上或激光定位,示位置或相机而定。
下看相机 在 PCB 上寻找叫做基准点的标志,主要用来组件贴装之前将 PCB 对齐到正确的位置。上看相机用来从固定位置检查组件,因此组件必须在贴装之前从相机上方移过作视觉处理。射片机就是这样做的,组件围绕转塔移动。
过顶拱架型系统通常将组件在分开的相机站之上移动,作为贴装步骤的一部分。初看起来,这似乎费时间。可是不管怎样,头必须移动到送料器吸取组件,因此如果相机定位在吸取位置 ( 从送料器 ) 与贴装位置 ( 板上 ) 之间,图像的获得与处理可以在移动中完成,基本上把它看成是运行的不间断的部分。
识别时间通常随组件变大或复杂而增加。为了补偿这个额外时间,贴装设备可使用两个上看相机 - 机器的每一边有一个 - 以减少运行的距离。
射片机上的上看相机可测定大约 100µm( 0.1mm ) 的精度。这个已非常好,但不够维持使用了引脚和区域排列组件产品的更高合格率。使用在过顶拱架型机器的上看相机趋向于具有更复杂的图像处理能力,能够测定贴装精度达到甚至更难的标准。
有些设备供货商正在过顶拱架型系统上为一些较小的组件建造直接在贴装头上的视觉能力。这个通常叫做头上图像系统 (on-the-head imaging) 。那么组件成像和调整是在头运行到贴放位置期间完成的。虽然这达不到转塔系统的速度,但它达到的速度足够满足许多的应用。
激光定位视觉与其它视觉系统相比有很大的不同。激光光线从发射器照射到接收器,这里贴装芯轴实质上将组件 “ 浸入 ” 激光光束内。使该系统如此不同的是接收器不是查看组件本身的图像,而是被中断的光的图案 - 组件的阴影 - 当组件通过时。
从这个阴影,组件转动到正确的定位方向。这是一个对达到 10mm 的组件都可靠的系统,但对较大组件和区域排列组件大多数都无效,因为它本身不能够确定处理这些包装类型所必须的详细参数。例如,区域排列组件使用其下面的焊锡球来完成与 PCB 的电气连接。由于锡球的位置,它们对激光定位视觉系统是看不见的。
示一个给定的应用所要求的精度而定,机器视觉能力可能比任何都更为重要。