機器的機械分辨率
機器的機械分辨率是機器的固有特性，是衡量貼片機各個運動軸工作精密程度的參數(shù)，是實現(xiàn)機器精度的基礎，是機械位移的最小當量以及機械之間的公差配合。影響機器精度的機械因素有機器工作臺安裝平面的加工精度、工作臺驅動電動機和驅動絲杠的分辨率、編碼器的分辨率、各軸軸向移動的滑軌精度，以及絲杠的扭力變形等。由于因影響機器精度的因素較多，它們的機械分辨率各不相同，故機器的機械分辨率一般不出現(xiàn)在機器的技術規(guī)格中。
①機器工作臺的安裝平面（如圖1所示）一股都是通過對由整體焊接的機器底座框架平面上的鋼板經過機加工中心的銑削而制成的，銑削的精度將決定平臺的平整度。機加工中心在銑削時還要在預定的位置打定位孔和螺紋孔，安裝固定工作臺的滑軌、驅動軸、電動機和編碼器等。平臺的平整度及定位孔和螺紋孔的精度都會影響到滑軌的平行度和編碼器的精度。現(xiàn)在較高檔設備的平整度和定位精度都可以達到微米級以上。
②編碼器的分辨率是影響機器精度的主要因素。常見的編碼器有旋轉編碼器和線性編器兩種。旋轉編碼器一般裝在機器運動軸或驅動電動機的后面，通過絲杠的轉動來反饋臺面移動的距離，或者直接反饋角度的旋轉。旋轉編碼器的分辨率也叫編碼器的解析度，現(xiàn)在旋轉編碼器的分辨率可以做到每圈36 000線，即0.01度的分辨率。線性編碼器也叫光柵尺，可以直接反饋工作臺運動的實際位置，不受傳動機構扭力變形和滾軸絲杠磨損等影響。貼片機線性編碼器的精度可以達到1 μm甚至更高。
圖1 機器工作平臺
③工作臺的驅動和控制系統(tǒng)也是影響精度的重要因素，對于工作臺的X和Y兩個移動軸，較常見的驅動控制方式有3種，下面分別介紹。
a.伺服電動機驅動絲杠帶動工作臺X和Y移動，與和電動機同軸或與絲杠同軸的編碼器進行位置反饋（如圖2所示）。這種控制方式屬于半閉環(huán)控制，它的精度主要取決于編碼器的分辨率和絲杠的精度。這種控制方式的好處是控制系統(tǒng)和機械結構較為簡單，成本較低，穩(wěn)定性較好。但它的缺陷是編碼器所測量的不是工作臺的實際位置，而是電動機或絲杠的轉動角度，再經過推算得出工作臺位移值。這種方法只能間接地推算出工作臺的位移，不能補償傳動環(huán)節(jié)中機械的誤差和磨損，如皮帶傳動的誤差、絲杠的扭力變形，以及絲杠與滾珠之間的螺距誤差、間隙與磨損等。
圖2 伺服電動機絲杠驅動——半閉環(huán)控制
b．伺服電動機驅動絲杠帶動工作臺X、Y移動，與電動機同軸的測速單元進行速度反饋，位置檢測光柵尺裝在工作臺平面上，移動部分上裝有讀／寫頭讀取工作臺移動的實際位置并進行反饋（如圖3所示）。這種控制方式也叫全閉環(huán)控制，它的好處是可以消除機械傳動上存在的間隙，補償機械傳動件的制造誤差，獲得較高的定位精度。但它的缺陷是結構較為復雜，在運轉中，絲杠軸的溫度上升會使絲杠因熱伸長，降低定位精度。
圖3 伺服電動機絲杠驅動——全閉環(huán)控制
c．線性電動機直接驅動，位置檢測光柵尺進行位置反饋（如圖4所示）。這種控制方式也是全閉環(huán)控制，它的好處與全閉環(huán)伺服電動機驅動相比是采用直接驅動，取消了從電動機到工作臺之間的機械中間傳動環(huán)節(jié)，無磨損，響應高速，驅動定位系統(tǒng)較為簡單，控制精度高。
