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AISMT智能制造平台

章

系统描述

1.1功能特性

μ

采用先进的图像视觉识别系统，独立控制与调节的照明，高速移动的镜头，地进行PCB与模板的对准，确保印刷精度为±0.02mm。

μ

高精度伺服马达驱动及PC控制，确保印刷精度和稳定性，的图像识别技术具有±0.008mm重复定位精度。

μ

悬浮式印刷头，特殊设计的采用高精度的步进马达直连式驱动升降，压力、速度、行程均由PC内运动控制卡控制，使印刷质量更均匀稳定；横梁经过特殊优化结构设计，轻巧且外形美观。

μ

可选择人工/自动网板底面清洁功能。自动、无辅助的网板底面清洁功能，可编程控制干式、湿式或真空清洗，清洗间隔时间可自由选择，能彻底清除网孔中的残留锡膏，保证印刷质量。

μ

组合式工作台，可根据PCB基板大小设定安置顶针和真空吸筒，使装夹更加快速、容易。

μ

多功能的板处理装置，可自动定位夹持各种尺寸和厚度的PCB板，带有可移动的磁性顶针和真空平台及真空盒，有效地克服板的变形，确保印刷过程均匀。

μ

具有“Windows XP窗口”操作接口和丰富的软件功能，具有良好的人机对话环境，操作简单、方便、易学、易用。

μ

具有对故障自诊断声、光报警和提示故障原因功能。

μ

无论单/双面PCB基板均可作业。

μ

可印刷0.3mm间距以及0201的焊盘。

?

选项：以下功能如用户需要选用，请与德森精密设备有限公司联系，只要在基本配置的价格上增加下面选项的价格，即可满足您的要求。

?

μ

闭环压力控制系统

μ

橡胶

μ

真空盒（印刷0.4—0.6mm厚薄板时选用）

μ

Z向压片自由切换（DSP-1008）

μ

2D检测系统

μ

SPC系统

1.2技术参数

1.2.1印刷参数

Frame

Size

网框小尺寸

420×500 mm

网框大尺寸

737×737 mm

PCB Size

PCB小尺寸

50×50 mm

PCB大尺寸

400×340 mm

PCB

Thickness

PCB板厚度

0.5~6 mm

PCB

Distoron

PCB板扭曲度

＜1%(对角测量)

Support

System

支撑方式

磁性顶针、自动调节顶升平台

Clamp

System

夹紧方式

独特的柔性侧夹、真空吸腔或上压片

Table

Adjustment Ranges

工作台调整范围

X:±4mm;

Y:±6mm;

θ:±2°

Conveyor

Speed

导轨传送速度

Max 1500mm/S 可编程

Conveyor

Height

导轨传送高度

900±40mm

Conveyor

Direction

传送方向

左-右，右-左，左-左，右-右

Squeegee

Pressure

压力

0.5~10Kgf/cm2

Printing

Speed

印刷速度

6~200mm/sec

Squeegee

Angle

角度

60°(标准)、55°、45°

Squeegee

Type

类型

钢、胶

Cleaning

System

清洗方式

干洗、湿洗、真空（可编程）

1.2.2整机参数

Repeat

Positioning Accuracy

重复定位精度

±0.008mm

Printing

Accuracy

印刷精度

±0.02mm

Cycle

Time

周期时间

＜9s(不包含印刷、清洗时间)

Product

Changeover

换线时间

<5Min

Air

Required

使用空气

4.5~6Kgf/cm2

Power

Input

电

源

AC 220V±10%

50/60HZ 单相

Control

Method

控制方法

PC Control

Machine

Dimensi

设备尺寸

1240(W)×1360(L)×1500(H)mm

Weight

重

量

约1000kg

1.2.3光学系统（Fiducially

mark光学对准标记）

Fiducial

Mark Detection

标记点探测

用一个CCD

camera通过网板和基板上两个标志点进行识别

Alignment

Mode

调整方式

用camera探测到PCB和网板位置，通过视觉校正系统软件控制工作台作X—Y—角度方向修正，实现网板与基板的对准

Fiducial

Mark Shape

标记点形状

任何形状

Fiducial

Mark Size

标记点大小

可做成直径或边长为1mm～2.5mm的各种形状的孔，允许偏差10%

Fiducial

Mark Type

标记点类型

透空型：周边用薄铜材料

半透空型：中间为透明或半透明涂层材料可用镍、青铜等

Fiducial

Mark Requair

标记点要求

标志点涂层表面要求平且光滑

?

1.3机器外形尺寸

1.4系统的主要组成部份

本机包括机械、电气两大部分。

机械部分由运输系统、网板夹持装置、PCB夹板装置、视觉系统、系统、自动网板清洗装置、可调工作平台等组成。

电气部分由工控机及控制软件、驱动器、步进电机、伺服电机和气动系统以及信号监测系统组成。

1.4.1运输系统

组成：包括运输导轨、运输带轮及皮带、步进电机、驱动器、停板装置、导轨调宽装置等。

功能：对PCB进板、出板的运输、停板位置及导轨宽度的自动调节以适应不同尺寸的PCB基板。

1.4.2网板夹持装置

组成：由气缸、导轨、滑块及加工件等组成，钢网支座可左右移动，可以适用于不同大小的钢网。（520＊420-736＊736）

功能：夹持网板的宽度可调，并可对钢网位置固定、夹紧。

1.4.3 PCB板柔性夹持及定位装置

组成：真空腔组件、磁性顶针、柔性的夹板装置、Z向压片组件等。

功能：柔性则夹处理装置可定位夹持各种尺寸和厚度的PCB基板，带有可移动的磁性顶针和真空吸附装置，有效控制PCB变形而造成的印刷不良。

1.4.4视觉系统

组成：包括CCD运动部分和CCD—Camera装置（摄像头、光源）及高分辨率显示器等，由视觉系统软件进行控制。

功能：采用先进的图像视觉识别系统，LED1、LED、LED3亮度独立控制与调节，采用高精度的相机，地进行PCB与钢网模板的对准，确保印刷精度为±0.02mm。

1.4.5系统

组成：包括印刷头（升降行程调节装置、片安装部分）、横梁及驱动部分（步进马达）、等组成。

功能：悬浮式印刷头，丝杆与马达采用直联式设计使刮压力精度更高下锡更均匀，具有特殊设计的高钢性结构使印刷更稳定，压力、印刷的速度、脱模长度、速度均由PC控制且不需停机修改，使得调节更方便，突显更佳的人机操作。

1.4.6自动网板清洗装置

组成：包括真空管、真空泵、清洗液储存和喷洒装置、卷纸装置、升降气缸等。网板清洗装置被安装在视觉系统后面，通过视觉系统决定清洗行程，自动清洗网板底面。

进行清洗时清洗卷纸上升并且贴着模板底面移动，用过的清洗纸被不断地绕到另一滚筒上。清洗间隔时间可自由选择，清洗行程可根据印刷行程自行设定。进行湿洗时，当储存罐中清洗液不够时，系统出现报警显示，此时应将其充满清洗液。干、湿、真空洗周期可自由调节。

功能：可编程控制的全自动网板清洁装置，具有干式、湿式、真空三种方式组合的清洗方式，彻底清除网板孔中的残留锡膏，保证印刷质量。

1.4.7可调印刷工作台

组成：包括Z轴升降装置（升降底座、升降丝杠、伺服电机、升降导轨、阻尼减震器等）、平台移动装置（丝杆、导轨及分别控制X、Y、θ方向移动的伺服电机等）、印刷工作台面（磁性顶针、真空腔）等。

功能：通过机器视觉，工作台自动调节X、Y及θ方向位置偏差，实现印刷模板与PCB板的对准。

?

1.4.8操作系统控制：

采用Windows XP操作系统，智能化的先进软件控制，极大地方便了用户的使用。

?

1.5工作原理

由高精度的图像视觉系统识别并计算出PCB Mark与钢网Mark间的偏差值，由PC控制工作台完成校准；在印刷焊膏时，锡膏受的推力产生滚动的前进，所受到的推力可分解为水平方向的分力和垂直方向的分力。当运行至模板窗口附近，垂直方向的分力使粘度已降低的焊膏顺利地通过窗口可印刷到PCB焊盘上，当平台下降后便留下的焊膏图形。

第二章

设备安装与调试

2.1开箱

开箱后，请您首先做好以下工作：

1.

对照《装箱清单》所列各项进行查验。

2.

检查机器各部分是否有损坏，包括另箱包装的显示器、三色灯、及板等，并将它们重新安装到印刷机上。

3.

务必将运输时安装在滑块两端的各导轨的导轨固定夹取下。（如图2 –1示）。

4.

将运输时安装的工作台固定板取下（如图2 –2示）。

5.

检查各联接处是否有松动脱落，各运动部分传输皮带有无脱落。

6.

检查各直线导轨上的滑块有无滑脱。

7.

检查电气组件是否固定、接触是否良好。

8.

开机前请务必详细阅读本《操作说明书》。

2.2操作环境

环境温度：不论印刷机内有无工件，该机的工作环境温度好在23±5℃之间，5—40℃间可正常工作。

环境高度：该系列机电气设备能在海拔1000m以下正常工作。

相对湿度：该系列机的工作环境相对湿度应20%—95%之间。

储存条件：机器储存应防潮、防尘、晒。在运输过程中，请尽量避免过高的湿度、震动、压力及机械冲击，运输和存放的环境温度确保在-25—+55℃之间。

安装场地：见机器外形结构图。

2.3设备安置及高度调整

1.

将印刷机移动安置到选定位置。调节机器下部四个可调机脚（可调整范围：±20mm），确定所需的设备高度。

2.

调水平。调整方法是：

a)

使用精密水平仪（条式水平仪）进行测量。

b)

通过四个可调机脚，对印刷机反复进行水平调整，直到其完全水平为止。

c)

将可调机脚螺母锁紧。

2.4电源气源

1)

请使用AC220V、50/60HZ具有额定电流的稳定电源，用户在使用本机器过程中如电压不稳定，应自备稳压电源。

请使用稳定的压力为4.5～6kgf/cm2的工业气源

2.5工控机控制系统安装

按图2-4将工控机控制系统中显示器、键盘及鼠标等安装到印刷机主机上，并与工控机连接，然后接通电源。

2.6软件安装

2.6.1软件功能简介

本软件是德森精密设备有限公司新推出的DSP-1008全自动视觉印刷机控制软件，具有Windows XP窗口操作接口，功能强大，参数设定方便，操作简单且安全可靠，易学、易用。

此软件在DSP-1008全自动视觉印刷机上的应用，实现了机电一体化的控制，大大地提高了印刷机的自动化程度和控制精度，保证了印刷质量。

本机器所用软件具有如下一些功能：

1)

印刷参数设定

2)

机器参数设定

3)

向导式的程序编辑方式

4)

导轨宽度自动调节

5)

视觉系统辨识及钢网与PCB板自动对准

6)

网板与PCB板自动夹紧

7)

网板自动清洗

第三章

生产工作流程

3.1开机前检查

μ

检查所输入电源的电压、气源的气压是否符合要求；

μ

检查机器各接线是否连接好；

μ

检查设备是否良好接地；

μ

检查气动系统是否漏气，空气输入口过滤装置有无积水，是否正常工作。

μ

检查机器各传送皮带松紧是否适宜；

μ

检查是否有无关的碎物留在电控箱内，电控箱内各接线插座是否插接良好；

μ

检查有无工具等物遗留在机器内部；

μ

根据所要印刷的PCB板要求，准备好相应的网板和锡膏；

μ

检查磁性顶针和真空吸盘是否按所要生产的PCB尺寸大小摆放到工作台板上;

μ

检查清洗用卷纸有无装好，检查酒精箱的液位（液面应超出液位感应器）；

μ

检查机器的紧急制动开关是否弹起；

μ

检查三色灯工作是否正常，检查机器前后罩盖是否盖好。

3.2开始生产前准备

3.2.1范本的准备

1)

模板基材厚度及窗口尺寸大小直接关系到焊膏印刷质量，从而影响到产品质量。范本应具有耐磨、孔隙刺无锯齿、孔壁平滑、焊膏渗透性好、网板拉伸小、回弹性好等特点。

根据网框尺寸大小移动网框支承板，将网框前后、左右方向的中心对准印刷机前横梁及左、右支承板上的标尺“0”刻度位置，居中摆放后，再将网板锁紧。

3.2.2 锡膏准备

1)

在SMT中，焊膏的选择是影响产品质量的关键因素之一。不同的焊膏决定了允许印刷的高速度，焊膏的粘度、润湿性和金属粉粒大小等性能参数都会影响后的印刷质量。

2)

对焊膏的选择应根据清洗方式、元器件及电路板的可焊性、焊盘的镀层、元器件引脚间距、用户的需求等综合起来考虑。

3)

锡膏选定后，应根据所选锡膏的使用说明书要求使用。

4)

在使用之前必须搅拌均匀，直至锡膏成浓浓的糊状并用挑起能够很自然的分段落下即可使用。

5)

锡膏从冰柜中取出不能直接使用，必须在室温25℃左右回温（具体使用根据说明书而定）；锡膏温度应保持与室温相同才可开瓶使用

6)

使用时应将锡膏均匀地刮涂在前面的模板上，且超出模板开口位置，保证运动时能将锡膏通过网板开口印到PCB板的所有焊盘上。

3.2.3 PCB定位调试

1.

打开机器主电源开关。

2.

进入印刷机主画面。

3.

单击[归零]菜单，让机器运动部件回到原点部位。

4.

单击主菜单栏[文件/新建]，并键入新建文件名。

5.

单击主工具栏“生产编辑”图标，进入[生产编辑]中，进行PCB设置，输入所要生产的PCB板名称、型号、长、宽、厚和运输速度参数，再单击“宽度调节”将运输导轨自动调到适宜所要生产的PCB宽度。（详见第四章介绍）

6.

输入钢网长度和宽度（此参数是钢网自动定位所必须），双击红色小点选择PCB标志点并输入其坐标值，并对应输入钢网标志点坐标值。

7.

在生产编辑详细数据菜单中输入所要生产PCB板的各项参数，如速度、压力、脱模长度和速度、清洗方式、时间间隔和速度以及取象方式等。

8.

单击“挡板气缸移动”使CCD移动到停板位置，进行PCB定位校正。

1)

单击“后退”，将移动到后限位处；

2)

再单击“移动”将挡板气缸移动到PCB停板位置，此时将PCB放到运输导轨进板入口处，再将“停板气缸开关”打开，停板气缸工作即气缸轴向下运动到停板位置；

打开“运输开关”，将PCB板送到停板气缸位置，眼睛观察PCB板是否停在运输导轨的中间，如PCB板不在运输导轨中间，则需要调整停板气缸位置——修改停板气缸X，Y坐标，X往←为减→为加，Y往↑为减往↓为加，直到PCB板位置合适。

再将

1)

“运输开关”关闭，同时打开“PCB吸板阀”；关闭“停板气缸”；打开“平台顶板”开关，工作台向上升起；打开“导轨夹紧”开关。

2)

点击“网框夹紧阀”和“网框固定阀”，头将自动移动到网框Y向停板位置，并同时自动打开挡钢网气缸，请将钢网推到挡钢网气缸处，X方向根据软件生成数据放置。

3)

单击“PCB标志点1”，进入“标志点采集”对话框。

1.

在“标志点采集”对话框中，进入标志点采集和PCB校正，完成PCB与网板位置视觉校正并对准。

2.

请先采集完PCB标志点，然后点击[钢网调节]将PCB标志点坐标覆盖钢网坐标，再按同样的方法采集完“钢网标志点”。（请保证PCB和钢网标志点的坐标数据一致）

3.

在标志点设置完后，单击“标志点设置”对话框中的[确认]，回到生产编辑窗口。再点击生产编辑窗口的确定保存并推出编辑状态。

注：以上操作说明详见第四章介绍。

3.2.4的安装

1.

打开机器前盖；

2.

移动横梁到适合位置，将装有片的压板装到头上；

3.

行程的调整：打开工具栏1中[参数设置]，输入二级密码”*******”打开[参数设置]对话框，进行升降行程的设置；（此参数出厂前已经调整好，不需要在每次生产前重设）

4.

行程调整以降到低位置刀片正好压在钢网板上为宜。

注意：片安装前应检查其刀口是否平直，有无缺损。

3.2.5压力和速度的选择

的压力及速度是钢网印刷中两个重要的工艺参数。

速度：选取的原则是的速度和锡膏的粘稠度，以及PCB板上SMD的小引脚间距有关，选择锡膏的粘稠度大，则的速度要低，反之亦然。对速度的选择，一般先从较大速度开始试印，慢慢减小，直到印出好的焊膏为止。在印刷细间距时应适当降低速度，一般为15～30mm/s，以增加锡膏在窗口处的停滞时间，从而增加PCB焊盘上的锡膏；印刷宽间距组件时速度一般为30～120mm/s。（＞0.5mm pitch为宽间距，＜0.5mm pitch为细间距〕

本机器速度允许设置范围为6～200mm/s。

压力：

压力直接影响印刷效果，压力以保证印出的焊膏边缘清晰，表面平整，厚度适宜为准。压力太小，锡膏量不足，产生虚焊；压力太大，导致锡膏连接，会产生桥接。因此压力一定要适中，机器默认值3kg是本公司测试范本设定的佳值。压力设定范围为0～10kg。

注：每增加或减小1kg行程±0.4mm

3.2.6脱模速度和脱模长度

脱模速度：指印刷后的基板脱离模板的速度，在焊膏与范本完全脱离之前，分离速度要慢，待完全脱离后，基板可以快速下降。慢速分离有利于焊膏形成清晰边缘，对细间距的印刷尤其重要。一般设定为0.3mm/s，太快易破坏锡膏形状。

本机器允许设置范围为0～20mm/s。

PCB与范本的分离时间：即印刷后的基板以脱板速度离开模板所需要的时间。时间过长，易在范本底面残留焊膏，时间过短，不利于焊膏的站立。一般控制在2～3秒左右。

本机器用脱模长度来控制此变量，一般设定为0.5～2mm。本机器允许设置范围为0～10mm。

3.3试生产

在以上准备工作做完以后，即可进行PCB板的试印刷。操作方法是：

1.

单击主工具栏中的[开始生产]按钮并按照操作接口上对话框的提示进行操作，完成一块PCB板的自动印刷（详见第四章主工具栏的操作说明）。

2.

如检测结果不符合质量要求，应重新进行编辑或输入印刷误差补偿值（详见第四章4.4.14“生产设置”对话框；如检查结果满足质量要求，即可正式开始生产。

3.

锡膏印刷质量要求：

本机器设定锡膏厚度在0.1—0.3mm之间、焊膏覆盖焊盘的面积在85%以上即满足质量要求。

4.

网板清洗品质检测：

本机器设定锡膏堵塞网板的覆盖面积超过20%会有报警提示，此时可单击主工具栏

中[网板清洗]，重新设置清洗方式或清洗的时间间隔等参数。

第四章

操作系统说明

主窗口包括三部分：

u

主菜单栏

u

主工具栏

u

信息栏

4.2.1归零操作

在主窗口显示的“现在进行归零操作吗？”对话框中，选择“否”，机器仍回到主窗口画

面；选择“是”，机器进行归零操作，出现如图4–2画面，并显示[当前位置]对话框，显示各运动轴当前的坐标值：

主工具栏包含[新建文件][打开程序] [程序编辑] [生产设置][归零][复位][钢网清洗][手动清洗]

[开始生产][停止生产]等控制按钮。

4.3系统退出

退出DESEN操作系统。操作步骤如下：

1.

在主窗口画面单击[文件/退出]，或单击主窗口右上角[×]图示，显示[退出]对话框。如图4–10所示：

图4-14 〈I/O输出控制〉对话框

1.

在此对话框中，逐一白色方框后的每一项并观察，可对运输系统、印刷系统、CCD与清洗系统的马达、气缸、电磁阀等输出控制进行检测以及对报警信号的输出进行检测。

4.4.4[运动测试]

检测平台马达、CCD马达、马达是否正常工作。操作步骤如下：

1.

在主窗口画面单击主菜单中的[操作][运动测试]，显示[移动测试]对话框，

如图4–15所示：

图4-16〈过板〉操作对话框

对话框进入方式：单击操作/过板

4.4.6[报警复位]

当机器出现故障或按下紧急制动器，屏幕显示[报警]对话框，同时蜂鸣器鸣叫报警。如图4–17所示，此时进行以下操作：

对话框进入方式：开始生产+生产档正确与否？/正确+运输宽度调节否

1)

机器开始生产，并在上图对话框的下面一栏动态显示机器当前状态：“等待进板-------”

2)

在生产状态桌面上，可以直接修改运输速度、印刷、脱模、清洗的速度和长度，以及压力、导轨夹紧等参数，不必停止生产；确定好下一个生产周期生效。

3)

[关闭蜂鸣器]当机器在生产过程中出现报警时，三色灯的红灯闪烁，蜂鸣器鸣叫。此时可单击生产状态上[关闭蜂鸣器]图示，将蜂鸣器关闭。

4.5.5停止生产

快捷按钮式控制开关，控制生产的停止。

单击主窗口工具栏中的[停止生产]图标按钮，机器即会停止生产。

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