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《电子产品生产工艺设计》 教学课件
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任务5 PCB自动插装 以液晶电视电源板机插为例
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任务5 PCB自动插装 知识与技能目标: 熟悉机插技术员的岗位职责 熟悉机插设备、自动插装工艺流程,制定机插作业流程
熟悉机插裸板(bare PCB)的检验、判断方法,能对裸板(bare PCB)进行检验 熟悉自动成型编带机的主要结构组成和功能,程序编制格式和程序管理,能编制自动成型编带机程序 熟悉常用插件机的主要结构组成和功能,程序编制格式和程序管理,能编制插件机程序 熟悉机插件元件的标识,编带元件的合理使用 能根据《IPC-A-610D》对THT线路板组装质量检验标准
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主要内容 机插技术员的岗位职责 机插设备、自动插装工艺流程 机插裸板(bare PCB)的检验、判断方法 插件机的分类、主要组成及其功能
自动成型编带机、插件机的结构和功能,程序编制格式和程序管理 机插件元件的标识,编带元件的合理使用 《IPC-A-610D》对THT线路板组装质量检验标准 项目载体1的自动插装工艺流程设计与插装程序编制
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机插技术员的岗位职责 根据产品设计文件、质量要求及样板进行机插工艺流程设计 编制和调试编带机、自动插件机等设备的运行程序,并进行日常保养
对来料(THT元件、PCB等)的检验和质量判定 设备调试与操作 插装质量检验与控制
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自动插件设备 从功能上分为四类 : 双头跨线机(光线机) 排料机(编带机) 双头轴向机(编带、插件分体机)
径向元件插件机(编带、插件一体机)
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自动插件设备 “自动跨线2”超链接 跨线机
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自动插件设备 “led编带,插件一体视频”超链接 全自动成型编带机
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自动插件设备 “插装轴向元件”超链接 轴向机
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自动插件设备 “径向插件机”超链接 径向机
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自动插装基本工艺流程
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元件的自动编带 机插对PCB的要求 编带机的电气组成 编带机的操作 质量及技术要求
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机插对PCB的要求 1、印制板的外形尺寸满足插件机要求 2、印制板翘曲度 插件方向 Max: 1.2mm Max: 0.5mm
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机插对PCB的要求 3、印制板定位孔的要求 机插板允许其中一个定位孔为长孔,松下和环球插件机孔径均求为φ4+00.05mm的圆孔,距两边距均为5*5mm。 4、元件引线孔的要求 ①铆钉孔的要求 大铆钉(φ2.5mm)的孔径为:φ2.7+00.1mm。 小铆钉(φ1.6mm)的孔径为:φ1.8+00.1mm。
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机插对PCB的要求 4、元件引线孔的要求 ②元器件引脚的直径和公差要求如下表
引线直径 冲孔直径 钻孔直径 φ0.8±0.05 φ1.2+00。1 φ1.4+00。1 φ0.6±0.05 φ1.0+00。1 φ0.5±0.05 Φ0.9+00。1 φ1.1+00。1 φ0.4±0.05 Φ0.8+00。1 ③一致性要求: 为保证插件机的正常运转,对同种印制板(含不同模号)的一致性要求为任意两块印制板相同孔位的实际位置之差为0.1mm之内。
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机插对PCB的要求 5、拼板及“V”型槽、邮票孔的要求 ①为提高机插效率,要求尽量将小块印制板拼接成大块印制板,拼版要求拼成矩形。
不可接受的拼板方式 可接受的拼板方式
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机插对PCB的要求 6、机插元件的焊盘设计要求 ①跨接线和轴向元件机插时引脚内弯方式,焊盘设计应为元件孔靠焊盘外侧。
1.2~1.8mm ②径向元件为‘N’型打弯,焊盘设计应为元件孔靠焊盘内侧。 B=1.2mm~1.8mm
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编带机的电气组成 主要控制部分有: (1) 一个拉带马达,一般的是调速马达或步进马达 (2) 一个压带电磁,两个刀头电磁阀,一个总电磁阀
(3) 两个刀头温度
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编带机的电气组成 信号输入部分: (1)一个启停按钮,脚踏启停也并接一块. (2)一个刀头升降按钮. (3)一个连续/寸动/放气三选按钮.
(4)一个计数SENSOR,一个料控SENSOR. (5)一个压带按钮. (6)两个热电偶SENSOR.
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编带机的电气组成 电气元件主要有: (1) PLC一个(I/O点数要求大于8/4). (2)温控制器两个. (3)调速马达一个.
(4)四个电磁阀. (5)两个固态继续电器(温控),一个普通继电器(调速马达),一个总的空气开关. (6)一个计数器(如果改用触摸屏式,则可以省去). (7)两个光纤SENSOR(一个计数,一个作为料控).
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编带机操作说明 (1) 进入车间之前整齐穿戴好工作服及工作专用鞋。 (2) 正式作业前,确保机台表面整洁、干净。
(3) 将热熔胶带、纸带分别装于机器相应位置,然后开启设备电源预热3-5分钟。 (4) 当班班长依生产加工单,将待编产品放置在相应的机台上,并仔细核对生产加工单上的规格、品号、容量、是否与实物相符,设定好容量测试仪器。 (5) 操作员应把机台上或机器下面的产品清理干净,由当班品检员清机后,方可加入适量产品。 (6) 开机生产前:先试编25-50pcs产品,根据质量要求进行自检;并知道品检员,经品检员做好首件检查合格后,方可开机连续生产。
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编带机操作说明 (7) 过程中应注意质量:操作员每15分钟进行一次自检,发现异常时,需及时停机,并通知机修工修理,依质量要求再次自检并经质检员确认合格后重新开机生产。 (8) 每做完一盒后将纸带剪断,前后须各保留6个孔,将产品置于小包装盒内,贴上相应的标签;做完一批在加工单上签全名、记录产量后,将加工单和产品一起送到检验区。 (9) 由品检员检验合格后,盖上合格章后按包装要求置于大箱内,同时将相应的外箱标签贴于箱体左上角。 (10) 每班结束后,将机器台面擦拭干净,保持机器表面及地面整洁、无杂物,填写好日报表并做好上下班交接。
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编带机质量及技术要求 (1) 编带后加工产品,目视应无歪斜、高矮不一及引线、外观、夹伤等不良。
(2) 编带后产品的极性方向,按纸带送料前进方电解电容向负极应在前,正极在后,二极管正极在前,负极在后; (3) 纸带孔一定要完全打穿,纸带及胶带经打孔后应无毛屑粘连及胶液渗出不良。 (4) 如客户有特殊要求,将参照客户提供的图纸及质量标准调试设备,和检验产品。 (5) 每盒接头一般情况下不得多于2处,另外需保证接头粘接牢靠,撕开后,80%以上部位粘合。 (6) 上的圆孔错位应小于0.2mm。
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元件自动插装 元件插入过程 机插元器件要求 AI工艺要求 机插程序组成 机插程序制作 程序管理
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元件插入过程讲解(第一步) FEEDER 根据 DATA 指令将元件送至 PALLET PALLET FEEDER “AVK MVI插件机”
超链接
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元件插入过程讲解(第二步) 元件在 PALLET上的位置归正 元件位置归正机构
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元件插入过程讲解(第三步) 对元件引脚进行归正 元件引脚归正机构
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元件插入过程讲解(第四步) 对元件本体进行归正 元件本体归正机构
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元件插入过程讲解(第五步) V -CUT 剪断 V -CUT 机构
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元件插入过程讲解(第六步) TRANSFER CHUCK 从 PALLET 上接过元件 TRANSFER CHUCK CLAW
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元件插入过程讲解(第七步) TRANSFER CHUCK 将元件送至 INSERTION CLAW INSERTION CLAW
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元件插入过程讲解(第八步) PUSHER 对元件高度自动进行测量 PUSHER 将元件推入PCB,ANVIL进行切断成型 ANVIL
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机插元器件要求 1)跨线 跨线要求为Ф0.6±0.02mm的镀锡铜线。 2) 轴向件
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机插元器件要求 3) 径向件
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AI工艺要求 插件高度具体视来料成形高度而定;立式元件一般在3mm左右,卧式元件一般低于0.4mm
剪脚长度一般情况下为1.5±0.5mm;但各种PCB板各线路铜箔距离有差异,以元件脚不碰相邻铜箔为准 板底元件脚角度(A)一般为:5°≤A≤30°;卧式元件脚角度与元件脚直径和PCB孔位跨距易有一定关系 立式元件必须垂直于板面,倾斜角度≤15°
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机插程序组成 序号 X坐标 Y坐标 插入跨距(跨、轴) 元件栈号(轴、径) 插入方向(径、松下) 插入深度(轴向) 各功能符 回原点
现公司各厂家的设备、同一厂家不同类型设备都有固定的程序,格式,归结起来包括以下部分 。 序号 X坐标 Y坐标 插入跨距(跨、轴) 元件栈号(轴、径) 插入方向(径、松下) 插入深度(轴向) 各功能符 回原点 插入跨距 Y X 插入深度
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(环球)机插程序组成
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(环球)机插程序组成 ① X坐标值。 ② Y坐标值。 ③ 机插跨距(跨线、轴向)。 ④ 非标准插入深度(轴向机)。
⑤ 栈号(轴向、径向机)。 ⑥ 机插成功次数统计,自动累加。 ⑦ 机插失败次数统计,自动累加。 ⑧ 轴向机为标准插入深度,A、B¡Z为0.2、0.4¡5.2mm, 径向机为插件 头 的旋转方向,B为0度,D为90度(右旋),F为270度(左旋)。 ⑨ 功能代码,如O(OFFSET值,以后各步坐标值需加此步坐标,到下一OFFSET为止)、C(插件代码)、I(工作台旋转 )、X(插件代码,但不检测)、P(结束,回机器原点)。
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程序的制作 根据明细表,编写机插元器件工艺卡片
根椐机插元器件工艺卡片把跨接线、轴向电阻、 二极管及径向电容、 三极管、方端子等元器件在印制板上用不同色笔标出。 选择优要化程序。使所走路径最短、时问最短,并且要考虑到机器同的同步生产。 编制完程序后,用自校正功能进行校正,以保证机插质量。 填写上料单。标明位号、阻值、容量、用量、极性等,第一插人点和最后插人点都要标注清楚。 要把第一块板和所插元器件逐个与卡片校对,定出样件。
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程序制作时一些问题( 优化程序) 在编写跨接程序时,应当按照先插入X方向,后插入Y方向,先山小到大. 然后再由大到小的规则。 这样, 既可以提高机插效率又可低机器故障。 在编写轴向程序时, 应保证Z轴移动一个料盒,工作台移动距离不超过5cm。在不跨跃3个料盒时,工作台移动时问较短,这样可以保证机插效率 在编写径向程序时,由于元件距离较近。应按照先左后右,先下后上的顺序插件。同步距离保持在5cm之内,在不跨跃3个科盒时,工作台移动时间最短。按这个原则,可以提高机插效率
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程序的管理 程序和上料单是插件机生产的主要工艺指导文件。程序的保管和使用,对生产非常重要。程序的制作、管理和使用由工艺员负责。
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人身安全--案例分析 1996年某员工在光线机操作过程中,违反工艺纪律,在插过直插元件的返工光线过程中,一手在插件刀具下拨动元件,一手在控制面板上操作,由于双手没有配合好,手在刀具下时按动按键,刀具打在手指上,造成一起安全事故。
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设备安全--案例分析 1998年底生产大干期间,某员工上夜班在径向机上操作,分配头工作异常,SEQ JAM灯亮,该员工没有按照规定检查编料部件,继续开动机器,造成该机传送料夹全部被损坏,导致该机停产6天,公司财产蒙受巨大损失,仅备件一项就花费5万多元人民币。因此,在生产过程中一定要注意设备安全。
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自动插装线路板的检验 机插质量问题分析 《IPC-A-610D》对THT线路板组装质量要求 机插不良判据 ICT检查
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机插质量问题分析 故障 现象 产生原因 预防纠正措施 错插 上错料,一般会产生批量性错误。
加强员工质量意识,加强巡检。改变现方式,专职领、上料人员。 补件错。 对补料架的工艺纪律检查。 设备异常,可能性极小。 设备的维护、保养。 漏插 未补件。 设备改进,状态确保,员工意识。 周转抖落。 周转方式方法(周转车、周转箱),转运工的责任心。 极性反 补件错误。 加强员工质量意识,优化工艺程序。
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机插质量问题分析 故障现象 产生原因 预防纠正措施 脚不出 坐标偏差。 工艺调整,设备校正系统的完好。 设备状态不佳。
易损件的及时更换,设备的保养。 PCB机插排版太密。 设计改进。 桥接、连焊 剪脚过长或角度过小。 加强设备的检查、保养。 PCB机插排版问题。 批次质量 上错料。 加强员工质量意识,加强巡检。改变现方式,专职领、上料人员。 机插程序编制错误。 工艺人员的细心,设计提供坐标文件是否最新版。产品的首检。
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《IPC-A-610D》对THT线路板 组装质量要求
1)AXIAL元件水平定位
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《IPC-A-610D》对THT线路板 组装质量要求
2)AXIAL元件垂直定位
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《IPC-A-610D》对THT线路板 组装质量要求
3) RADIAL 水平安装-径向引脚
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《IPC-A-610D》对THT线路板 组装质量要求
4)RADIAL 水平安装-轴向引脚
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《IPC-A-610D》对THT线路板 组装质量要求
5)三极管的安装
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《IPC-A-610D》对THT线路板 组装质量要求
6)DIP、SIP元件的安装
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插装不良判据 1)铆钉 损伤印制板; 铆钉内孔变形; 翻边成形不良。 2)跨接 插入不良 浮起过度 倾斜过度
损伤印制板; 铆钉内孔变形; 翻边成形不良。 2)跨接 插入不良 浮起过度 倾斜过度 (1.2mm以上) (2mm以上) 引线过长 引线过短 角度过大 (1.8mm以上) (1.2mm以下) (35O以上) 角度过小 (5O以下) 线体损伤(超过线径1/3以上)
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插装不良判据 4)轴向 一脚未出 引线成型不良 引线损伤 角度过小 元件损伤 元件裂纹 倾斜过度 引脚未打弯 角度过大
倾斜过度 引脚未打弯 角度过大 (3.5mm以上) (35O以上) 一脚未出 引线成型不良 引线损伤 角度过小 元件损伤 元件裂纹
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插装不良判据 5)径向 一脚不出 引线过长 引线相碰 未打弯 打弯不足 一脚打弯不足 一脚未打弯 引线过短或过长 元件裂纹 引线损伤
一脚不出 引线过长 引线相碰 未打弯 打弯不足 一脚打弯不足 一脚未打弯 引线过短或过长 元件裂纹 引线损伤 (投影1.2mm以下或1.8mm以上) (超过线径1/3以上)
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测漏机检查漏插元件 能够检查如下不良: 有无PCB破损、裂纹、划伤 有无部品的掉落,逆插,误插 有无部品的破损,高跷等
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实践操作---自动插装 工艺流程设计与插装程序编制
以项目载体1(液晶电视线路板)为例,设计自动插装工艺流程,编制插装程序 设计项目载体2(手机充电器主板)自动插装工艺流程,编制其插装程序
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小结 机插生产线的主要设备、自动插装工艺流程以及安全生产的常识 机插裸板(bare PCB)的检验、判断方法 AI工艺要求、程序的编制及管理
《IPC-A-610D》对THT线路板组装质量要求、插装的不良判定以及ICT检测等
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作业 试编制项目3(电话机)主板AI流程图、机插程序等工艺文件 提交书面文件
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