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如何避免PCB分板机偏移导致的切割偏差?


​PCB分板机的切割偏差(如分板位置偏离预设轨迹、V-Cut 槽折断位置偏移)主要由 “PCB 定位不稳”“设备精度衰减”“操作不当” 三大类原因导致,轻则产生毛刺、裂片,重则损坏元器件(如切割到电阻、电容)。需从 “定位系统优化→设备精度校准→操作规范” 全流程控制,具体方法如下:
​PCB分板机
一、优化定位系统:从 “固定 PCB” 源头避免偏移
定位是避免偏移的核心 ——PCB 在分板过程中若发生微小位移(哪怕 0.1mm),都会导致切割偏差。需根据 PCB 类型(刚性 / 柔性)选择适配的定位方式,并确保定位强度:
1. 刚性 PCB(硬板):机械定位 + 辅助固定
刚性 PCB(如手机主板、家电控制板)硬度高,适合 “机械定位 + 压力固定”,关键是 “定位点精准 + 夹持无松动”:
治具定位(核心):
定制化治具:按 PCB 外形和孔位设计治具(含定位柱、限位块)—— 定位柱直径比 PCB 定位孔小 0.05-0.1mm(确保顺利放入,又无过大间隙),限位块与 PCB 边缘贴合(间隙≤0.1mm);
定位点数量:至少 2 个定位点(形成 “两点一线” 固定,避免 PCB 旋转偏移),大尺寸 PCB(>200mm)需增加辅助定位(如中间加支撑块,防止分板时翘曲)。
压力固定(防止分板时滑动):
V-Cut 分板机:在 PCB 非元器件区域加装压块(如硅胶压块,避免划伤 PCB),压力 0.5-1kg(确保 PCB 不移动,又不压伤元器件);
邮票孔分板机:若 PCB 轻薄(<0.5mm),可配合真空吸附(工作台面开孔,负压 0.03-0.05MPa),增强固定效果。
避坑点:
治具定位柱磨损(直径变小)会导致间隙增大 —— 需定期检查(用卡尺测量),磨损超过 0.2mm 需更换治具。
2. 柔性 PCB(FPC):无应力定位(避免变形)
柔性 PCB(如手机排线)质地软、易变形,传统机械夹持易导致偏移,需用 “真空吸附 + 柔性限位”:
真空吸附定位:
工作台面:多孔吸附板(孔径 0.5-1mm,均匀分布),吸附区域覆盖 PCB 整个底面(避免局部未吸附导致翘起);
负压控制:根据 FPC 厚度调整(0.1mm 厚 FPC 用 0.02-0.03MPa,0.2mm 厚用 0.03-0.04MPa—— 压力过大会导致 FPC 拉伸变形,过小则吸附不牢)。
柔性限位:
用硅胶条替代金属限位块(接触 FPC 边缘)—— 硅胶有弹性,既限制位移,又避免硬接触导致 FPC 边缘破损。
关键操作:
放置 FPC 时需先平整铺开(避免褶皱),启动吸附后观察是否有局部鼓起(鼓起处说明吸附不良,需检查吸附孔是否堵塞)。
3. 高精度定位(如芯片级 PCB):视觉定位 + 自动校准
针对 “PCB 连片放置有轻微偏移”(人工放板误差 ±0.5mm)或 “批量 PCB 存在微小尺寸差异”,需用视觉定位系统(适合邮票孔分板机、激光分板机):
工作原理:
CCD 相机拍摄 PCB 上的基准点(Mark 点,直径 1-2mm 的圆形标记),与预设图像对比,计算偏移量(X/Y 方向偏差、旋转角度),自动调整切割路径(补偿偏移)。
核心参数:
识别精度:Mark 点定位误差≤0.01mm;
响应速度:从识别到调整≤0.5 秒(不影响分板效率)。
使用要点:
Mark 点需清晰(无油污、无遮挡)—— 否则相机无法识别,导致定位失败;
定期清洁相机镜头(用无尘布蘸酒精)—— 镜头污染会降低识别精度。
二、设备精度校准:消除 “机械误差” 导致的偏移
即使定位良好,设备自身机械误差(如导轨松动、刀片 / 激光头偏移)也会导致切割偏差,需定期校准(建议每周 1 次):
1. 导轨与传动系统校准(所有分板机通用)
导轨是分板执行部件(如刀片、激光头)的运动路径,松动或平行度误差会直接导致偏移:
检查方法:
用百分表(精度 0.01mm)吸附在执行部件上,沿导轨移动全程测量 —— 平行度误差应≤0.02mm/m(如移动 100mm,偏差≤0.002mm)。
校准方法:
若导轨松动:拧紧导轨固定螺丝(均匀用力,避免单侧过紧导致变形);
若平行度超差:松开导轨定位销,用塞铁片微调(每片厚度 0.01-0.02mm),校准后重新固定。
2. 切割部件校准(按分板机类型)
V-Cut 分板机:校准刀片与 V-Cut 槽的对齐度
偏差表现:刀片未对准 V-Cut 槽中心,导致分板后一侧有残留、一侧过切;
校准步骤:
① 取一块带 V-Cut 槽的 PCB,手动放置在治具(不启动分板);
② 降下上刀,观察刀刃是否对准 V-Cut 槽中心(偏差≤0.05mm);
③ 若偏移,调整刀片位置(通过设备侧面调节螺丝,左右微调)。
邮票孔分板机:校准刀片旋转中心与导轨的垂直度
偏差表现:切割路径呈 “斜线”(非直线),导致邮票孔残留或切到 PCB 本体;
校准步骤:
① 在测试板上画一条直线(长度 100mm);
② 启动设备沿直线切割,测量实际切割线与画线的偏差(全程偏差≤0.05mm);
③ 若超差,调整主轴固定座(微调角度,确保刀片旋转中心与导轨平行)。
激光分板机:校准激光光斑中心与视觉中心的一致性
偏差表现:视觉定位正确,但激光切割位置偏移(“看到的” 与 “切到的” 不一致);
校准步骤:
① 在测试板上打一个 Mark 点,用相机识别并记录坐标;
② 控制激光在该坐标处打一个小孔,测量 Mark 点与小孔的偏差(≤0.02mm);
③ 若偏移,通过设备软件校准(输入偏差补偿值)。
3. 工作台水平度校准(避免 PCB 放置倾斜)
工作台不水平会导致 PCB 放置倾斜,分板时受力不均(如 V-Cut 分板机压裂 PCB 边缘):
检查方法:用水平仪(精度 0.02mm/m)放在工作台面,测量 X/Y 方向水平度 —— 误差应≤0.05mm/m。
校准方法:调整设备底部调平脚(顺时针升高,逆时针降低),直至水平仪气泡居中。
三、操作规范:避免 “人为因素” 导致的偏移
设备和定位系统正常时,偏移多因操作不当(如 PCB 放置歪斜、参数设置错误),需通过标准化操作规避:
1. PCB 放置:确保 “一次放正”
刚性 PCB:
放置时先将 PCB 定位孔对准治具定位柱(听到 “咔哒” 声说明到位),用手轻推 PCB 边缘,确认与限位块贴合(无松动);
柔性 PCB:
先平整铺开在吸附台上,对齐边缘限位,启动吸附后再松手(避免手移开时带动 FPC 偏移);
批量放板:
若人工放板(非自动化上料),每放 5 块后检查一次定位(用卡尺测量 PCB 边缘与治具的距离,偏差≤0.1mm)。
2. 参数设置:匹配 PCB 特性(避免因受力导致偏移)
V-Cut 分板机压力设置:
压力过大→PCB 易被压移位;压力过小→分板时 PCB 受力晃动。
参考标准:0.3-1mm 厚 PCB 用 0.5-1kg,1-3mm 厚用 1-2kg(以 “能顺利折断且 PCB 无晃动” 为宜)。
邮票孔分板机切割速度:
速度过快→刀片对 PCB 的拉扯力增大,导致 PCB 移位(尤其轻薄 PCB);速度过慢→效率低。
参考标准:0.2-0.5mm 厚 PCB 用 50-100mm/s,0.5-2mm 厚用 30-50mm/s。
3. 首件检验:批量生产前的 “试错”
每批次生产前,必须做 “首件分板” 并检测:
用卡尺测量分板后单个 PCB 的尺寸(与图纸对比,偏差≤0.1mm);
观察切割边缘(无过切、无残留连接桥);
若首件有偏移,立即排查原因(定位治具、设备校准、放板方式),解决后再批量生产。

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