從機器人的概念來(lái)說(shuō)，貼片頭就是一只智能的機械手，通過(guò)程序控制，自動(dòng)校正位置，按要求拾取元器件，精確地貼放到預置的焊盤(pán)上，完成三維的往復運動(dòng)。它是貼片機上最復雜、最關(guān)鍵的部分。貼片頭由吸嘴、視覺(jué)對位系統、傳感器等部件組成。

貼片頭的種類(lèi)有單頭和多頭兩大類(lèi)，多頭貼片頭又分為固定式和旋轉式。早期的單頭貼片機的吸嘴吸取一個(gè)元器件后，通過(guò)機械對中機構實(shí)現元器件對中并給進(jìn)料器一個(gè)信號，使下一個(gè)元器件進(jìn)入吸片位置。但這種方式貼片速度很慢，通常貼放一只片式元器件需要1S。為了提高貼片速度，人們采取增加貼片頭數量的方法，即采用多個(gè)貼片頭來(lái)提高貼片速度。多頭貼片機由單頭增加到了3～6個(gè)貼片頭，不再使用機械對中，而改進(jìn)為多種形式的光學(xué)對中，工作時(shí)分別吸取元器件，對中后再依次貼放到PCB的指定位置上。目前，這類(lèi)機型的貼片速度已達到每小時(shí)3萬(wàn)個(gè)元器件的水準，而且這類(lèi)機器的價(jià)格較低，并可組合使用。也可以采用旋轉式多頭結構，目前這種方式的貼片速度已達到每小時(shí)（4.5～5）萬(wàn)只。

（1）吸嘴。貼片頭的端部有一個(gè)用真空泵控制的貼裝工具，即吸嘴。不同形狀、不同大小的元器件往往采用不同的吸嘴拾放。當真空產(chǎn)生之后，吸嘴的負壓把SMD元器件從供料系統（散裝料倉、管狀料斗、盤(pán)狀紙帶或托盤(pán)包裝）中吸上來(lái)，吸嘴在吸片時(shí)，必須達到一定的真空度方能判別拾起元器件是否正常。當元器件側立或因元器件“卡帶”未能被吸起時(shí)，貼片機將會(huì )發(fā)出報警信號。貼片頭吸嘴拾起元器件并將貼放到PCB的瞬間，通常采用兩種方法進(jìn)行貼放。一是根據元器件的高度，即事先輸入元器件的厚度，當貼片頭下降到此高度時(shí)，真空釋放并將元器件貼放到焊盤(pán)上。采用這種方法有時(shí)會(huì )因元器件或PCB的個(gè)體差異，出現貼放過(guò)早或過(guò)遲的現象，嚴重時(shí)會(huì )引起元器件移位或飛片缺陷。另一種更先進(jìn)的方法是根據元器件與PCB接觸瞬間產(chǎn)生的反作用，在壓力傳感器的作用下實(shí)現貼放的軟著(zhù)陸，故貼片輕松，不易出現移位與飛片缺陷。

吸嘴是直接接觸元器件的部件，為了適應不同元器件的貼裝，很多貼片機還在配有一個(gè)更換吸嘴的裝置，吸嘴與吸管之間還有一個(gè)彈性補償的緩沖機構，保證在拾取過(guò)程中對貼片元器件的保護。

吸嘴在高速運動(dòng)中與元器件接觸，其磨損非常嚴重，所以吸嘴的材料與結構也越來(lái)越受到重視。早期采用合金材料，后又改為碳纖維耐磨塑料材料，更先進(jìn)的吸嘴則采用陶瓷材料及金剛石，使吸嘴更耐用。

隨著(zhù)元器件的微型化，而且與周?chē)骷拈g隙也在減少，吸嘴的結構也做了相應的調整。在吸嘴上開(kāi)個(gè)孔以保證在吸取像0603等小元器件時(shí)保持平衡，吸起并貼放的同時(shí)又不影響周邊元器件，方便貼裝。

（2）視覺(jué)對位系統。隨著(zhù)電子產(chǎn)品對小、輕、薄和高可靠性的需求不斷提高，只有對細間距元器件的精確貼裝，才能確保表面組裝件貼裝的可靠性。要精確貼裝細間距元器件，一般要考慮以下幾個(gè)影響因素。

①PCB定位誤差。在一般情況下，PCB上電路圖形并不總是與PCB機械定位的加工孔和PCB邊緣相對應，這將會(huì )導致貼裝誤差。另外，PCB上電路圖型扭曲不直、PCB變形和翹曲等缺陷都會(huì )引起貼裝誤差。

②元器件定心誤差。元器件本身的中心線(xiàn)并不總是與所有引線(xiàn)的中心線(xiàn)相對應，所以貼裝系統利用機械定心爪給元器件定心時(shí)，不一定能確保對準元器件所有引線(xiàn)的中心線(xiàn)。另外，在包裝容器中，或在定心爪夾持定心時(shí)，元器件引線(xiàn)有可能出現彎曲、扭曲和搭接等缺陷，即引線(xiàn)失去共面性。這些問(wèn)題都會(huì )導致貼裝誤差和貼裝可靠性下降。表面貼裝在元器件引線(xiàn)偏離焊盤(pán)不超過(guò)引線(xiàn)寬度的25%時(shí)，貼裝是成功的，當引線(xiàn)間距較窄時(shí)，可允許的偏離更小。

③機器本身的運動(dòng)誤差。影響貼片精度的機械因素有：貼片頭或PCB定位工作臺的X-Y軸運動(dòng)精度、元器件定心機構的精度及貼片精度，視覺(jué)系統就成為高精度貼片機的重要組成部分。

機器的視覺(jué)系統由視覺(jué)硬件和視覺(jué)軟件兩大部分組成。攝像機是視覺(jué)系統影像的傳感部件，一般采用固態(tài)攝像機。固態(tài)攝像機的主要部分是一塊集成電路，集成電路芯片上制作有許多細小精密光敏元器件組成的CCD陣列。每個(gè)光敏探測元器件輸出的電信號與被觀(guān)察目標上相應位置發(fā)射光的強度成正比，這一電信號即作為這一像元的灰度值被記錄下來(lái)。像元坐標決定了該點(diǎn)在圖像中的位置。每個(gè)像元產(chǎn)生的模擬電信號經(jīng)過(guò)模/數轉換變成0～255之間的某一數值，并傳送到計算機。攝像機獲取的大量信息由微處理，處理結果由顯示器顯示。攝像機與微處理機、微處理機與執行機構及顯示器之間由通信電纜連接。

影響視覺(jué)系統精度的因素主要是攝像機的像元數和光學(xué)放大倍數。攝像機的像元數越多，精度就越高；圖像的光學(xué)放大倍數越大，精度就越高。因為圖像的光學(xué)放大倍數越大，對應于給定面積的像元素就越多，因而精度就越高。但是，放大倍數時(shí)，找到對應圖形就更加困難，因而精度降低貼裝系統的貼裝率，所以要根據實(shí)際需要確定合適的攝像機光學(xué)放大倍數。