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冲床是一种冲压式压力机,它在国民生产中有着广泛的应用。冲压工艺相比传统机械加工具有诸多优势,如节约材料和能源、效率高、操作者技术要求低等。因此,冲床越来越受到各行各业的青睐,特别是在电子、通讯、电脑、家用电器、家具、交通工具、汽车、摩托车、自行车以及五金零部件等领域中,冲床的应用越来越广泛。
冲床的工作原理是利用冲头和模具对板材进行冲压,从而实现各种形状的成型。冲头的运动是通过冲床的机械传动装置来实现的,而冲床的运动则是由冲床的结构决定的。冲床的结构包括机身、冲头、模具和冲床的控制系统等几个主要部分。
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贴片机的工作原理主要基于自动化控制系统和机械臂的协同工作。控制系统负责接收和处理来自各个传感器的数据,如电路板图像信息、元器件位置信息等,并根据这些数据生成相应的指令控制机械臂的运动。机械臂则负责将电子元器件从供料器中取出,并地放置在PCB上的预定位置。分类与发展根据贴装方式和应用领域的不同,贴片机可以分为手动贴片机、半自动贴片机、全自动贴片机和多功能贴片机等类型。随着电子产品的不断发展和智能化的需求增加,贴片机也在不断发展和进步。现代贴片机已经实现了高速、高精度、多功能和柔性连接模块化等特性,能够地满足电子制造业的需求。 五、应用与意义
冲压技术的发展
冲压加工在21世纪发展发现和动向,主要有以下几个方面:
工艺分析计算机的现代化。
模具计算机辅助设计、制造与分析(CAD/CAM/CAE)的研究和应用。
冲压生产的自动化。为了满足大量的生产需要,冲压生产已向自动化,无人化方向发展。
为适应市场经济需求,大批量与多品种小批量共存。
推广和发展冲压新工艺和新技术。
与材料科学结合,不断改进板料性能,以提高其成型能力和使用效果。
视觉系统(Vision System)移动镜头(Moving Camera):用于识别PCB上的记号或照位置或坐标跟踪。 独立视觉镜头(Single-Vision Camera):用于识别元件,主要是那些有引脚的QPF。 背光部件(Backlight Unit):当用独立视觉镜头识别时,从背部照射元件。 激光部件(Laser Unit):通过激光束可用于识别零件,主要是片状零件。
那么,机器通过对PCB上的基准点和元器件照相后,如何实现贴装位置自动矫正并实现贴装的呢?这一过程是机器通过一系列的坐标系之间的转换来定位元件的贴装目标的。我们通过贴装过程来阐述系统的工作原理。首先PCB通过传送装置被传输到固定位置并被夹板机构固定,贴片头移至PCB基准点上方,头上相机对PCB上基准点照相。这时候存在4个坐标系:基板坐标系(Xp,Yp)、头上相机坐标系(Xca1,Ycal)、图像坐标系(Xi,Yi)和机器坐标系(Xm,Ym)。对基准点照相完成后,机器将基板坐标系通过与相机和图像坐标系的关联转换到机器坐标系中,这样目标贴装位置确定。然后贴片头拾取元件后移动到固定相机的位置,固定相机对元件进行照相。这时同样存在4个坐标系:贴片头坐标系也是吸嘴坐标系(Xn,Yn)、固定相机坐标系(Xca2,Yca2)、图像坐标系(Xi,Yi)和机器坐标系(Xm,Ym)。对元件照相完成后,机器在图像坐标系中计算出元件特征的中心位置坐标,通过与相机和图像坐标系的关联转换到机器坐标系中,此时在同一坐标系中比较元件中心坐标和吸嘴中心坐标。两个坐标的差异就是需要的位置偏差补偿值。然后根据同一坐标系中确定的目标贴装位置,机器控制单元和伺服系统就可以控制机器进行贴装了。