y15、浅谈smt设备故障维修(5页)

浅谈 SMT 设备故障维修 赵国忠 天津通广集团数字通信有限公司 摘要:在 SMT 企业的生产中，贴装设备作为生产线重要的一部分，机器状态的好坏， 对产品的质量和产量会产生很大的影响。机器状态的调整和故障的维修成为设备工程师工 作的重点。但是如何能够对症下药，找到问题发生的根本原因很关键。找到问题已经完成 了十分之九，解决问题也就是十分之一。这就要求设备工程师对机器的工作原理很熟悉， 才能又快又准的发现和解决问题。 关键词:贴片设备;故障;问题;维修 随着当今生产自动化程度的提高，电子加工制造业飞速发展。以表面贴装（SMT）为 代表的贴片设备得到了越来越广泛的应用。使产品小型化，高密度，大批量生产成为了现 实。但是由于现在的 SMT 贴片设备全部进口，技术上相对保密，使得使用厂家对设备故障 的维修很大程度上依赖设备生产厂，这样就造成维修的不及时和维护费用的提高。SMT 企 业大部分都是 24 小时工作制，每月除去保养时间，基本都是连续生产。一旦设备出现故 障，对产量损失很大。所以在生产现场快速的发现问题，解决问题成了每个公司提高设备 效率的主要手段，同时要求设备工程师多加学习，要不断提高解决问题的能力。现将生产 过程中遇到的 故障及常见问题，简单描述，和大家共享。 1 故障分析 1.1 故障描述：SANYO TCM3000Z 生产过程中突然少件，飞件，部分吸嘴和头部自动屏 蔽。 1.2 现场检查：机器无报警，机器生产完成后，手动传出就已经发现 PCB 的板子上乱 件飞件。还发现在机器内部有一些吸嘴（NOZZLE）散落。 1.3 故障排查 1.3.1 考虑吸嘴脱落可能导致贴装头漏气，最后吸着不良，导致少件，飞件。将缺少 的吸嘴重新补装，做贴装头高度及对中校准，做真空检测，全部合格。继续生产，发现还 是发生少件，飞件，吸嘴脱落，并且脱落的吸嘴和头都不固定。 1.3.2 考虑 X/Y 运动工作台不平，可能影响元件贴装高度，导致飞件，少件发生。由 于是运行过程突然发生，这种可能行很小。使用千分表对轨道和工作台做横向纵向检测， 全部在合格的范围内。 1.3.3 考虑贴装头 Z 轴贴装高度超差，可能影响元件贴装高度，导致飞件，少件发生。 使用千分表对各个贴装头的高度和运动行程做检测，全部在合格范围内。 1.3.4 考虑机器头部控制真空通断气阀故障，导致在贴装元器件时气阀不能及时关闭， 将元器件带走，导致少件。但是经过检查弃料盒，没有发现贴装过沾有锡膏的元件。为安 全起见，继续实验，考虑气阀不可能同时失灵，将头部按照奇数偶数分成两部分，分别屏 蔽做实验，故障都有发生。分成四部分继续试验，故障依旧。 1.3.5 考虑可能是速度过快，导致部分机构失灵。将速度由 0.1 s 降至 0.3 s,0.5 s, 和 1.0 s，故障依旧。检查机器真空泵运转情况，正常。 1.3.6 重新分析机器各贴装头站位工作原理（图 1-1） 。考虑可能在 13 号站位动作出 现异常导致。13 号站位功能有三个。第一，控制吸嘴收纳的汽缸电磁阀打开，将所有的 吸嘴收纳至最高位置。第二，释放所选吸嘴的汽缸电磁阀打开，将所选吸嘴释放。第三， 控制吸嘴收纳的汽缸电磁阀关闭，托住释放的吸嘴下降至最底部。怀疑故障为控制吸嘴收 纳的汽缸失灵，在吸嘴释放至最底部时，无法拖住吸嘴，导致吸嘴自动脱落。SANYO 3000 的吸嘴安装主要是依靠吸嘴顶端开口的四个爪子卡住，在拆卸时，依靠本身弹簧的弹力和 惯性，释放吸嘴的卡勾即可。由于气缸的失灵，在 13 号站位相当于进行了吸嘴拆卸，导 致吸嘴脱落，同时机器的整体真空泄露，降低了其它运行吸嘴的真空度，形成了少件，飞 件。 经过如上分析，又继续做实验。将机器转塔转至一定角度，并将触摸屏切换至单独动 作界面，单独动作控制吸嘴收纳的汽缸，分步操作，汽缸动作有序。后快速按压动作按钮， 发现汽缸有丢步现象。经更换控制气缸的电磁阀后，故障消失。 1.4 结论 由于控制汽缸动作的电磁阀阀芯动作不畅，致使所控制的汽缸在快速运动时无法正常 动作，最终使吸嘴收纳板无法到位，机器吸嘴脱落，工作吸嘴真空度降低，导致机器运转 时少件，飞件。 1.5 一点启示 本公司对机器的各种保养及预防性维护（PM）全部按时执行。对机器的维护点全部依 照说明书所要求的去做。但随着使用年限的增加，一些免维护备件也应该添加到检查项目 中。特别是对机械结构要予以特别重视，润滑保养是不可或缺的。经过此次故障，对各种 电磁阀阀芯的保养已经添加到了预防性维护清单中，减少了类似的故障发生。另外，对维 修机器来讲，工作原理分析很重要，对电路控制图也要有深刻理解。 图 1-1 各贴装头工作站位功能说明 16 1 2 15 14 13 12 11 10 9 8 6 7 5 4 3 供料车传送 (CRG #1 and CRG #2) 元件拾取 (Z) 轴 供料器供料及预供料 吸取元件 F2F1 线性检测(少件和立件 t) 吸嘴高度检测 真空关闭 头部旋转 元件识别 相机部分 (相机 X/Y 运动) X/Y 工作台运动 元件贴装 (Z) 轴 元件贴装 贴装旋转选择吸嘴的高度与不选择吸嘴检测 吸嘴高度选择 不使用的吸嘴收纳 使用的吸嘴选择释放 吸嘴改换 未贴装元件放弃 吸嘴过低检测 贴装头归零 角度调整 2 SMT 生产过程常见问题分析 2.1问题描述 贴装少件,错位 2.1.1 产生问题的可能原因 a. 焊锡膏锡量不足或炉前停留时间过长 b. 机器贴装台面不平或者缺少支撑 c. 机器贴装坐标不正确或者部品数据库异常导致机器识别时出现误差 d. 机器吸嘴脏，堵塞，磨损，损坏，尺寸不对等导致吸着异常 e. 机器真空系统问题（真空泵损坏，气路漏真空，过滤棉堵塞，真空阀动作异常） f. 部品外观差异较大，机器识别不稳定，运转过程中丢失 g. 生产基板弯曲或者尺寸差异较大，基板在贴装工作台面不稳定 2.1.2 问题的分析解决 a. 补锡或者刷掉带锡板 b. 调整台面或者增加支撑钉稳固 c. 调整坐标或者数据库 d. 清洁或者更换吸嘴 e. 清理真空系统或者更换问题部件 f. 更换部品或者调整机器数据库 g. 增加支撑或者调整工作台面和轨道，调整基板平面 2.2 问题描述 贴装元件翻转，立件（墓碑效应） 2.2.1 产生问题的可能原因 a. 焊锡膏锡量不足或炉前停留时间过长 b. 机器直接吸着反件或者立件 c. 机器使用的进料器问题，导致送料时翻转 d. 吸嘴使用错误，堵塞，磨损，脏等 e. 部品一致性或者浸润性不好 f. 机器工作台面不平或者基板支撑不好 g. 元件数据库设置不正确，导致机器识别不稳定 2.2.2 问题的分析解决 a. 补锡或者刷掉带锡板 b. 调整检测传感器或者调整数据库 c. 更换机器的进料器 d. 清洁或者更换问题吸嘴