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

貼片頭的種類有單頭和多頭兩大類，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元器件后，通過機械對中機構實現(xiàn)元器件對中并給進料器一個信號，使下一個元器件進入吸片位置。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(shù)量的方法，即采用多個貼片頭來提高貼片速度。多頭貼片機由單頭增加到了3～6個貼片頭，不再使用機械對中，而改進為多種形式的光學對中，工作時分別吸取元器件，對中后再依次貼放到PCB的指定位置上。目前，這類機型的貼片速度已達到每小時3萬個元器件的水準，而且這類機器的價格較低，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（4.5～5）萬只。

（1）吸嘴。貼片頭的端部有一個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。當真空產生之后，吸嘴的負壓把SMD元器件從供料系統(tǒng)（散裝料倉、管狀料斗、盤狀紙帶或托盤包裝）中吸上來，吸嘴在吸片時，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，貼片機將會發(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，真空釋放并將元器件貼放到焊盤上。采用這種方法有時會因元器件或PCB的個體差異，出現(xiàn)貼放過早或過遲的現(xiàn)象，嚴重時會引起元器件移位或飛片缺陷。另一種更先進的方法是根據元器件與PCB接觸瞬間產生的反作用，在壓力傳感器的作用下實現(xiàn)貼放的軟著陸，故貼片輕松，不易出現(xiàn)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更換吸嘴的裝置，吸嘴與吸管之間還有一個彈性補償?shù)木彌_機構，保證在拾取過程中對貼片元器件的保護。

吸嘴在高速運動中與元器件接觸，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，更先進的吸嘴則采用陶瓷材料及金剛石，使吸嘴更耐用。

隨著元器件的微型化，而且與周圍元器件的間隙也在減少，吸嘴的結構也做了相應的調整。在吸嘴上開個孔以保證在吸取像0603等小元器件時保持平衡，吸起并貼放的同時又不影響周邊元器件，方便貼裝。

（2）視覺對位系統(tǒng)。隨著電子產品對小、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引起貼裝誤差。

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

③機器本身的運動誤差。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軸運動精度、元器件定心機構的精度及貼片精度，視覺系統(tǒng)就成為高精度貼片機的重要組成部分。

機器的視覺系統(tǒng)由視覺硬件和視覺軟件兩大部分組成。攝像機是視覺系統(tǒng)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。每個光敏探測元器件輸出的電信號與被觀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。像元坐標決定了該點在圖像中的位置。每個像元產生的模擬電信號經過模/數(shù)轉換變成0～255之間的某一數(shù)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(zhí)行機構及顯示器之間由通信電纜連接。

影響視覺系統(tǒng)精度的因素主要是攝像機的像元數(shù)和光學放大倍數(shù)。攝像機的像元數(shù)越多，精度就越高；圖像的光學放大倍數(shù)越大，精度就越高。因為圖像的光學放大倍數(shù)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(shù)時，找到對應圖形就更加困難，因而精度降低貼裝系統(tǒng)的貼裝率，所以要根據實際需要確定合適的攝像機光學放大倍數(shù)。