點膠機

簡介

點膠機又稱塗膠機、滴膠機、打膠機等，是專門對流體進行控制，并将流體點滴、塗覆于産品表面或産品内部的自動化機器。點膠機主要用于産品工藝中的膠水、油漆以及其他液體精确點、注、塗、點滴到每個産品精确位置，可以用來實現打點、畫線、圓型或弧型。

特點

1. 管狀旋轉出膠控制；普通、數字式時間控制器。

2. 點膠筆頭設置微動點觸開關，操作方便；不需空氣壓力，接電源即可工作。

3. 材料可直接使用原裝容器；可快速交換出膠管，不需進行清理調節。

4. 自動回吸功能，防止滴漏。

5. 針頭：分為不鏽鋼針頭，不鏽剛彎角針頭；

6. 轉子部分可以進行安裝與拆卸，提高了維護性能。

7. 最适合厭氧性、瞬間膠、快幹型膠等低粘度液體的微量吐出設備。

分類

普通型點膠機

1、控制器式點膠機：

包括自動點膠機、定量點膠機、半自動點膠機、數顯點膠機、精密點膠機等。

2、桌面型點膠機：

包括台式點膠機、台式三軸點膠機、台式四軸點膠機、或者桌面式自動點膠機、3軸流水線點膠機、多頭點膠機、多出膠口點膠機、劃圓點膠機、轉圈點膠機、喇叭點膠機、手機按鍵點膠機、機櫃點膠機等。

3、半自動點膠機：

包括微電腦精密點膠機、LED數顯點膠機、自動回吸點膠機、拔碼循環點膠機。

自動型點膠機

供壓部通過進氣口為導電膠針管内腔的位于活塞上側的部分提供氣壓,導電膠針管的下端設有出口,連接管的下端連接進膠口,連接管的上端連接出口。使儲膠筒不容易出現漏膠和尾膠的情況。

4、熒光粉噴射式點膠機(此點膠機主要用于LED行業)。

非标類

即按照客戶産品工藝的某些特殊要求，單獨定做，此類點膠機往往開發成本較高!

UV點膠機

①UltimusV點膠機介紹：

通過利用氣壓和以微處理器為基礎的定時裝置來調節塗敷到部件上的流體量，替代了操作員的人為猜測。EFD的氣動點膠系統消除了傳統點膠工藝中的多變性。

②UltimusV點膠機優點包括：

高生産率和一次通過合格率。

強大的工藝控制。

優良的産品質量、可靠性以及優雅外觀。

較低的返工率和較少的次品率。

無浪費或混亂現象。

為新的工作人員簡化了培訓。

5.具有減震功能的點膠機,包括機體。

工作原理

1. 工作原理：壓縮空氣送入膠瓶(注射器)，将膠壓進與活塞室相連的進給管中，當活塞處于上沖程時，活塞室中填滿膠，當活塞向下推進滴膠針頭時，膠從針嘴壓出。滴出的膠量由活塞下沖的距離決定，可以手工調節，也可以在軟件中控制。

2. 特點：高速度、對膠劑粘度的低靈敏度。

阿基米德式滴膠泵：

1. 工作原理：壓縮空氣送入膠瓶(注射器)，将膠壓進進給管中，膠流經以固定時間、特定速度旋轉的螺杆。螺杆的旋轉在膠劑上形成剪切力，使膠劑沿螺紋流下，螺杆的旋轉在膠劑上不斷加壓，使其從滴膠針嘴流出。

2. 特點：具有膠點點徑無固定限制的靈活性。可通過軟件進行調整。但是滴大膠點時，螺杆旋轉時間長，會降低整台機器的産量。另外，膠劑的粘度和流動特性會影響其穩定性。

無接觸式滴膠泵：

1. 工作原理：壓縮空氣送入膠瓶(注射器)，将膠壓進與活塞室相連的進給管中，在此加熱，溫度受控制，以達到最佳的始終如一的粘性。使用一個球座結構，膠劑填充由于球從座中縮回留下的空缺。當球回來時，由于加速産生的力量斷開膠劑流，使其從滴膠針嘴噴射出，滴到闆上形成膠點。

2. 特點：1)、消除了傳統方法産生的膠點拉尾。2)、沒有滴膠針的磨損和與其它零件幹涉的問題。3)、無針嘴損壞。4)、無由于基闆彎曲和被針嘴損害的報廢。

維護

保養

點膠機日常保養的好壞，直接影響到點膠機使用壽命。點膠機保養的日常工作對于點膠機的使用壽命包括在平時使用過程中的順利程度有着很大影響，下面是點膠機日常保養步驟：

1、更換膠種，需清洗管路。此時先關閉進料閥，打開排料閥，将膠桶剩餘膠料排出後，關閉排料閥打開進料閥将清洗溶劑倒入儲膠桶内，激活機體，按平時操作方式将溶劑壓出沖洗。

2、氣壓進氣不正常及發現有水氣，請将調壓過濾器内之水氣排除或檢查氣壓源有無異樣即可。點膠機在膠水大量使用前，請先小量試用，掌握産品的使用技巧，以免差錯,當測試沒問題時，再用雙液滴膠機或雙液灌膠機進行大批量的生産;抽真空系統對膠水進行抽真空除泡處理，以排除攪拌過程中産生的氣泡，或靜置10-20分鐘再使用，以使混合時産生的氣泡及時排除，混合在一起的膠量越多。

3、機台部分請定期擦拭幹淨，以增加使用壽命。混合在一起的膠量越多，其反應就越快，固化速度也會越快，所以要根據實際生産情況進行合理配膠，否則造成膠水的浪費。排除意外，提高生産效率。如今液體控制技術和點膠設備廣泛地應用到現代工業中的各種生産領域。

4、機台長時間停用時應當拔下電源，這樣不僅能使機器的壽命延長而且還會省下來不少的電費。随着日新月異的工業發展的需要，液體控制技術和點膠設備也在不斷的發展到超高精密控制和多樣化及專業化。

注：每次使用完之後都做好清潔，能看到的地方都擦一遍，用酒精擦，經常運動的部位最好點上機油或者黃油，保持潤滑，如果長時間不用一定要把膠打光，不然凝固在LED點膠機裡面，又要錢清理，非常麻煩。

離線編程軟件的設計與開發

摘要：

SMT設備要達到最大的産量，必須要考慮生産線的效率。點膠機是SMT生産線中的重要設備，因此提高點膠機的生産效率具有十分重要的意義。本文以CAMALOT 5000系統為例，介紹了點膠機離線編程軟件的設計與開發中的思想、方法和經驗，本文着重探讨了坐标數據的處理和轉換，同時針對基于點膠系統優化的TSP問題進行了分析和研究，對程序優化進行了系統分析設計，并編程實現了基本方案。

最後在CAMALOT 5000系統上使用本解決方案，大幅度提高了生産效率，證明了本解決方案的優越性和高效性，也為其他SMT設備的離線編程軟件的設計提供了一種可參考的思路。

點膠機是SMT混裝生産工藝流程中經常用到的設備之一。使用貼片膠的典型焊接過程包括點膠貼片固化翻面插件波峰焊接五個步驟。點膠是整個流程的第一步,其生産效率的高低将會左右着整條線的産量，因而要提高點膠機的生産效率，避免成為瓶頸，這就是我們研究點膠機離線編程軟件的意義所在。

1. 設備介紹

為了滿足SMT混裝生産的要求，我公司于今年5月引進一台CAMALOT 5000點膠機，CAMALOT 5000屬聯線液體點膠系統，可應用于表面貼裝技術 (SMT)。

這些系統在業界應用極為廣泛，其特點是可靠、耐用、新穎、适應性強，可以處理各種電路闆和基闆。5000 平台在全部三個軸上均采用了滾珠絲杠和伺服電動機（帶有閉環編碼器），可以确保用戶能夠流暢、精準、正确地點膠。為了便于您操作，它們還提供了易用的增強型圖形用戶界面。這些點膠機專為電路闆方面的應用而設計，它們使用一種特殊的傳送系統，可容納面積達19" x 19" (483mm x 483mm)的電路闆，每小時點膠數最多達 25,000點，但這需要在一種理想的情況下實現，本文将在後面探讨程序如何優化以使設備接近這種理想工作狀态。

其工作過程包括以下幾步：

1）PCB（印制電路闆）由進口傳送帶被裝載到X-Y工作台上。

2）視覺系統讀取PCB基準點，并将PCB定位。

3） 點膠頭依次将膠水點到PCB上指定位置上直至所有位置全部點完。

4） PCB由出口傳送帶卸載。

2. 設備的不足及解決

2.1 設備的不足之處

作為點膠設備的第一品牌，CAMALOT 5000優點很多，但也有它的不足之處，主要體現在以下幾個方面：

1）軟件沒有導入CAD數據的功能。一般通過利用機器的人工示教方式，移動攝像頭在電路闆上找出所有膠點的坐标位置，但這種方式會占用設備的生産時間，而且采用人工示教方式找點對于普通的一塊有幾百個貼片元件的電路闆來講是一件費時費力而又極易出現差錯的工作。同時由于人為的必然誤差，元件位置偏差等原因導緻的修複及返工的成本上升。

2）某一膠點位置的查找不方便。機器軟件坐标數據中沒有元件位号（如C1），僅有X坐标和Y坐标，這樣在對某一膠點調整時将無從判斷其具體位置，隻能一個個通過移動攝像頭在電路闆上查找需調整膠點的坐标位置，相當麻煩。

3）程序優化有瑕疵。隻依據最短路徑優化而不考慮膠量大小的影響，這樣有可能比較大的膠量會對後面比較小的膠量造成不良影響。

2.2 解決辦法

針對上述不足，我着手編寫了CAMALOT點膠機離線編程軟件（CAMALOT Programming System，簡稱CPS）來解決這些問題。CPS采用VB6.0開發，具有典型的WINDOWS風格，界面簡潔，操作簡便，具有以下特點：

1）可快速将CAD數據轉換為點膠程序，隻需幾秒鐘時間，大幅度提高編程效率。

2）處理的數據中包含元件位号，可以很方便的查找及修改某一膠點數據，包括坐标位置和膠量大小。

3）有程序優化功能，除了依據最短路徑法，還依據膠量大小排序，膠量小的排在前面，膠量大的排在後面。

4） 可對坐标數據格式進行自動處理，隻保留小數點後2位。

3. 軟件開發思路及過程

CPS主要包含兩方面的功能：CAD數據的轉換和程序編輯；程序優化。下面本文将圍繞這兩個方面逐一介紹。

3.1 CAMALOT 5000點膠程序格式分析

現在SMT設備的程序一般都是文本格式，用記事本可以打開，CAMALOT 5000也不例外，圖1所示的是CAMALOT 5000程序的文本格式。可以将點膠程序大緻劃分為兩個數據段：第一個是程序控制語句段，主要是一些點膠時的機器參數設置，針對所有的點膠程序都是通用的；第二個是點膠數據段，包括點膠程序名，從圖1可以看出該程序名為TEST.CAM，坐标數據的前兩行為MARK坐标數據，從第三行開始是膠點坐标數據，包括X坐标，Y坐标，S列為膠量控制參數，參數值為1到4，我們定義4為标準膠量，數值越小，膠量越大。

3.2 将坐标數據轉換為CAMALOT程序文本格式

由于程序控制語句段為通用字段，所以我們在坐标數據轉換過程中根本不用考慮，隻需在導出CAMALOT程序時直接添加在程序字段的最前面就可以了。我們考慮的重點就是如何将CAD坐标數據轉換為CAMALOT點膠數據格式。為了簡化起見，我們首先用EXCEL對CAD坐标數據進行處理，隻保留X坐标和Y坐标，并另存為CSV格式（逗号分割）。CAD數據的轉換包括兩個過程：坐标數據的讀取和數據格式的轉換。下面将分别進行介紹：

3.2.1 坐标數據的讀取

采用VB6編寫讀取文本數據的代碼，首先介紹幾個個非常有用的函數:

1)InStr（string1,string2）。返回string2在string1字符串中最先出現的位置。例如InStr（"30.56", "."）返回3。

2）Len（string）。返回string字符串包含的字符數。

3）Left（string, length）。返回字符串string中從左邊算起指定length長度的字符。例如Left（"30.56",2）返回"30"。

4）Right（string, length）。返回字符串string中從右邊算起指定length長度的字符。例如Left（"30.56",2）返回"56"。

下面我們編寫一段代碼來讀取一行坐标數據：

Dim tabPos As Integer

Dim x As Variant

Dim y As Variant

Dim strRow As Variant

strRow = "20.8666,30.8666" ''設定strRow為待讀取的一行坐标數據

tabPos = InStr(strRow, ",") ''定出逗号位置

x = Left(strRow, tabPos - 1) ''取出X坐标數據

tabPos = InStr(x, ".") ''定義X坐标數據小數點位置

X= Left(x,tabPos 2)''X坐标數據隻保留小數點後兩位

StrRow = Right(strRow,Len(strRow)-Len(x)-1)''去掉已讀取的X坐标數據部分

tabPos = InStr(strRow, ".") ''定義Y坐标數據小數點位置

Y = Left(strRow, tabPos 2) ''Y坐标數據隻保留小數點後兩位

最後的運算結果就是x為20.86，y為30.86。

3.2.2 數據格式的轉換

在這裡我們編寫一段代碼來将前面讀取的x和y坐标轉換camalot的mark坐标格式：

Open "d:camalottest.txt" For Output As #1

str = " " & 1 & "; REFPT; " & x & "; " & y& ";"

Print #1, str

最後的執行結果就是在d盤的camalot目錄下生成了一個test.txt的文本文件，該文本文件包含這樣的内容：“1; REFPT ; 20.86; 30.86;”，這樣也就将x和y坐标轉換camalot的mark坐标格式。

3.3 點膠機程序的優化

我們仔細觀察點膠機的工作過程，就會發現膠機的點膠速度還是很快的，它的大部分時間都花在點膠頭的移動上了。我們要考慮的主要因素就成了如何盡量減少點膠頭的移動距離問題，即尋求最短路徑的問題。假設總共有PCB闆上有n個需要點膠位置，從一個特定的起始點出發，如何才能尋找一條最優的路徑，使得其能遍曆所有的點而運動的總距離最短。數學描述如下：

假設{1，2，3，…，i…，n}為一系列要遍曆的點，其坐标位置分别為{（X1，Y1），（X2，Y2），…，（Xi，Yi），…，（Xn，Yn）}，我們的目标是尋求一個序列{（i1，i2，…，in）}使得：

1） 每個點在序列中僅出現一次；

2） 滿足ikik 1（1≤k≤n）兩點間距離最小。

我們稱這個問題是電路闆問題，這個問題實質上就是一個典型的旅行商問題（Traveling Salesman Pro-blem，簡稱TSP）。TSP是一個圖論的經典問題，就是說有一個旅行售貨商要從他所在的村子出發，到周圍的幾個村子售貨，每個村子去一次，最後回到出發點，求他的一條最短路徑。作為圖論的經典問題，TSP問題一直是一個在工程規劃、地理信息系統、軍事等領域應用十分廣泛的問題，對該問題的研究有着重要的理論和應用價值。下面從以TPS問題為基礎介紹一種點膠程序優化算法：

1） 确定初始出發位置，我們設定離坐标原點最近距離的膠點為初始點。

2） 依據膠量的大小，先從膠量小的膠點開始，在所有還沒有放置到PCB上的膠點位置中，尋找一個距離上一個膠點位置最近的膠點，以此作為下一個要放置的膠點，同時将此膠點從未放置膠點序列中除去；

3） 重複步驟2）直至所有膠點都被放置完畢。

3.4 工程實際應用

應用本文中介紹的方法于實際，産生出了良好的效果。依據上述介紹的優化算法編寫的CPS優化軟件，已經運用于實際生産過程中，該軟件的程序界面如圖2所示。

該軟件采用典型windows風格界面，操作簡單。具有對每一元件項進行修改、增加、删除、替換、浏覽等功能，并且該軟件所處理文件數據格式與CAMALOT 5000程序格式一緻，其優化處理後的點膠程序可直接拿到CAMALOT 5000上運行，從而可以實現離線編程,極大提高程序編制效率及可靠性，減輕編程人員負擔。

4. 結束語

通過對SMT設備程序的優化，可以在一定程度上減少機器的生産周期時間，但對于生産效率的提高來說，這僅僅是其中的一部分，更多的時候要依靠科學的管理，優秀的操作工，良好的設備維護與保養來實現，這些更是應該引起我們注意的地方。

應用

适用的産品主要有：

手機按鍵、印花、開關、連接器、電腦、數碼産品、數碼相機、MP3 、MP4 、電子玩具、喇叭、蜂鳴器、電子元器件、 集成電路、電路闆、LCD液晶屏、繼電器、揚聲器、晶振元件、LED燈、機殼粘接、光學鏡頭、機械部件密封等；适用膠水如：矽膠、EMI導電膠、UV膠、AB膠、快幹膠、環氧膠、密封膠、熱膠、潤滑脂、銀膠、紅膠、錫膏、散熱膏、防焊膏、透明漆、螺絲固定劑等；主要用途如：産品工藝中的粘接、灌注、塗層、密封、填充、點滴、線形/弧形/圓形塗膠等。

發展前景

随着電子膠水的普遍應用，點膠設備的應用也會更加廣泛和多樣化。

單組份的點膠技術相對成熟，其發展方向是自動化和高精度。

在普通的點膠機，如一些點膠控制器，國内的模仿技術已經很成熟，市場競争十分激烈，價格一落千丈，甚至幾佰的機器都已經出現。但是國内的點膠機普遍存在精度不高，打膠不夠穩定現象，一些高科技行業，說到選購點膠機，肯定隻能找世界品牌。所以，在高精度這塊，有待各位有志之士進一步努力呀。當市場競争激烈，唯有質量和服務能夠讓自己脫穎而出。

在自動化這塊，國内的三軸平台，圓周點膠機等等已經有多年的發展曆史，如果隻是普通的精度，那麼使用國内點膠機和平台就可以了。從事這些單組份設備的生産和研究的廠家也比較多，市場競争逐漸激烈，不過可以挖掘的空間還是十分之大。

而對于雙組份的點膠設備，這可是一個遠未成熟的領域：國際上稍微可以一點的點膠機，動辄十幾萬幾十萬，讓許多廠家望而止步。而國内的雙液機技術還有很大差距，價格稍微低些，然而産品質量還有待進一步改進。随着AB膠的日益廣泛使用，灌膠等等工藝的要求也會更高，雙液點膠機是點膠機行業另外一個極具潛力的開發領域。期待各位有志之士的共同努力。

相關問題

點膠機最常遇到的問題是閥門問題，下列為解決膠閥使用時經常發生的問題的有效方法。

膠閥滴漏此種情形經常發生予膠閥關畢以後。95%的此種情形是因為使用的針頭口徑太小所緻。

太小的針頭會影響液體的流動造成背壓， 結果導緻膠閥關畢後不久形成滴漏的現象。過小的針頭也會影響膠閥開始使用時的排氣泡動作.隻要更換較大的針頭即可解決這種問題。錐形斜式針頭産生的背壓最少， 液體流動最順暢。液體内空氣在膠閥關畢後會産生滴漏現象， 最好是預先排除液體内空氣，或改用不容易含氣泡的膠.或先将膠離心脫泡後在使用。

出膠大小不一緻

當出膠不一緻時主要為儲存流體的壓力筒或空氣壓力不穩定所産生。

進氣壓力調壓表應設定于比廠内最低壓力低10至15psi.，壓力筒使用的壓力應介于調壓表中間以上的壓力， 應避免使用壓力介于壓力表之中低壓力部分。

膠閥控制壓力應至少60psi以上以确保出膠穩定。

最後應檢查出膠時間.若小于15/1000秒會造成出膠不穩定.，出膠時間愈長出膠愈穩定。

流速太慢

流速若太慢應将管路從1/4” 改為3/8”。

管路若無需要應愈短愈好。

除了改管子，還要改出膠口和氣壓，這樣完全加快流速。

流體内的氣泡

過大的流體壓力若加上過短的開閥時間則有可能将空氣滲入液體内. 解決方法為降低流體壓力并使用錐形斜式針頭。