チップ装着機の原理

アーチタイプ
部品フィーダと基板（PCB）は固定されており、パッチヘッド（複数の真空吸着ノズル付き）がフィーダと基板の間を往復し、フィーダから部品を取り出し、部品の位置や向きを調整し、そしてそれを基板上に置きます。パッチヘッドがアーチ型のX/Y座標移動ビームに取り付けられていることからこの名がつきました。
アーチ型装着機の部品位置と方向の調整方法：
1. 機械的な位置のセンタリング調整、ノズルの回転方向の調整。この方法では達成できる精度が限られているため、後のモデルでは使用されなくなりました。
2. レーザー認識、X/Y座標系の位置調整、ノズル回転方向の調整。この方法は飛行中の認識は実現できますが、ボールグリッドアレイ部品BGAには使用できません。
3. カメラ認識、X/Y座標系位置調整、ノズル回転方向調整。通常、カメラは固定されており、パッチヘッドがカメラ上を飛行して画像認識を行います。レーザー認識よりも少し時間がかかりますが、あらゆるコンポーネントを認識できます。飛行中の認識を実現できるカメラ認識システムもあります。機械構造には他にも犠牲があります。
この形式では、パッチヘッドが前後に移動する距離が長いため、速度が制限されます。一般に、複数の真空吸着ノズルを使用して材料を同時に吸着し (最大 10 個)、速度を上げるためにダブルビーム システムが使用されます。つまり、一方のビームのパッチヘッドが材料をピックアップし、もう一方のビームのパッチヘッドがコンポーネントを配置します。速度はシングルビームシステムのほぼ2倍です。しかし、実際のアプリケーションでは、材料を同時にピッキングする条件を達成することが難しく、異なる種類の部品を異なる真空吸着ノズルに交換する必要があり、吸着ノズルの交換には時間の遅れが生じます。
このタイプの機械の利点は、システム構成がシンプルで高精度が達成でき、さまざまなサイズや形状の部品、さらには特殊な形状の部品にも適していることです。フィーダーはストリップ、チューブ、トレイの形をしています。中小規模のバッチ生産に適しており、複数の機械を組み合わせて大規模生産も可能です。
タレットタイプ
コンポーネントフィーダは単一座標移動トロリー上に配置され、基板 (PCB) は X/Y 座標系内で移動するワークベンチ上に配置され、パッチヘッドはタレットに設置されます。作業中は、トロリーが部品フィーダを材料ピッキング位置に移動し、パッチヘッドの真空吸着ノズルが材料ピッキング位置で部品をピックアップし、パッチ位置(材料ピッキング位置から180度)まで回転します。タレットを回転させ、回転プロセス中に部品の位置と方向を調整し、部品を基板上に配置します。
コンポーネントの位置と方向を調整する方法:
カメラ認識、X/Y座標系調整位置、ノズル自転調整方向、カメラ固定、カメラ上を飛行するパッチヘッド、画像認識。
一般的にタレットには10​​～20個以上のパッチヘッドが設置されており、各パッチヘッドには2～4本の真空吸着ノズル（従来品）から5～6本の真空吸着ノズル（従来品）が取り付けられています。タレットの特性により動作が洗練され、吸着ノズルの選択・変更、フィーダの位置決め、部品のピックアップ、部品の識別、角度調整、テーブル移動（位置調整含む）、装着の動作が洗練されています。すべてのコンポーネントを同じタイムサイクルで完了できるため、真の高速性が実現されます。最速の時間サイクルはコンポーネントあたり 0.08~0.10 秒に達します。
スピードに優れ、量産に適したモデルですが、短冊状に梱包された部品しか使用できません。高密度で大型の集積回路（IC）の場合、トレイ実装だけでは完成できないため、やはり他機種との連携が必要となります。この装置は構造が複雑で高価です。最新モデルの価格は約500ドル000で、アーチ型の3倍以上です。
構成
電流装着機にはさまざまな種類がありますが、全自動高速装着機でも手動低速装着機でも全体のレイアウトは似ています。全自動装着機は、光学・機械・電気を統合したコンピュータ制御の高精度自動装置です。これは主に、フレーム、PCB 伝達およびベアリング機構、駆動システム、位置決めおよびセンタリング システム、配置ヘッド、フィーダー、光学認識システム、センサーおよびコンピューター制御システムで構成されています。吸着・変位・位置決め・配置などの機能により、SMD部品を迅速かつ正確に配置できます。
フレーム
フレームは機械の基礎です。すべての伝動機構、位置決め機構、フィーダーがしっかりと固定されているため、十分な機械的強度と剛性が必要です。現在、載置機用フレームには一体鋳物や鋼板溶接を中心に様々なタイプがあります。 1 つ目のタイプは、完全性が高く、剛性が高く、変形が少なく、動作が安定しており、一般にハイエンド機械で使用されます。 2つ目は加工が簡単で低コストという特徴があります。機械によって選択されるフレームの具体的な構造は、機械の全体的な設計と耐荷重能力によって異なります。操作中は安定しており、簡単で、振動がないことが必要です。
基板搬送・搬送機構
搬送機構はガイドレール上に設置された極薄ベルト搬送システムです。通常、ベルトはトラックの端に取り付けられます。その機能は、PCB を所定の位置に送り、パッチ後の次の工程に送ることです。搬送機構は主に一体型と分割型の2種類に分けられます。一体型方式では、PCB の挿入、パッチ、および搬送は常に同じガイド レール上で行われます。リミットブロックを位置決めに使用し、位置決めピンを上方に位置決めし、クランプ機構を使用してプリント基板をクランプし、サポートプレートのサポートロッドを上方に支持してプリント基板の位置決めと固定を完了します。位置決めピンの位置精度が低い。高精度が必要な場合には光学式を使用することもできますが、位置決め時間が長くなります。セグメント型は通常 3 つのセクションに分かれています。最初のセクションは上位テクノロジーから PCB を受け取る責任を負い、中間エンドは PCB の位置決めとクランプを担当し、後者のセクションは PCB を次のプロセスに送る責任を負います。その利点は、PCB の送信時間を短縮できることです。
駆動方式
駆動システムは装着機の重要な構造であり、装着機の精度を評価する主な指標となります。 XYZ伝達構造とサーボシステムが含まれています。その機能には、装着ヘッドの移動のサポートと PCB の負荷レベルのサポートが含まれます。