可擴充式的貼片機貼裝頭的製作方法

2023-05-20 03:59:11 1

專利名稱：可擴充式的貼片機貼裝頭的製作方法
技術領域：
本發明屬於電子裝聯的貼片機領域，具體涉及ー種貼裝頭，特別是ー種可擴充式的貼片機貼裝頭。
背景技術：
貼片機是要求高精度、高速度、高可靠性的機電一體化設備，屬於高薪技術密集的產業，目前國內的此類設備多從國外購進，價格高昂，主要應用於大中型企業以及一些大規模電子產品生產線上，而不能廣泛應用於小型企業或者個人。近年來，市場上出現的經濟型簡易貼片機滿足了小型企業或個人用戶的需求。常見的經濟型簡易貼片機由X軸、Y軸、可擴充式貼片機貼裝頭、餵料裝置等部件組成，其中，可擴充式貼片機貼裝頭是經濟型簡易貼片機械部分的核心，貼裝頭用於實現豎直方向的進給，同時實現對貼片元件的角度調整等功能，經濟型簡易貼片機採用普通攝像頭和簡單機械機構實現了這些複雜的功能，大大滿足了小型企業和個人用戶對貼片機的需求。經濟型簡易貼片機的貼裝頭結構設計對電子產品生產的質量至關重要，尤其在本著經濟性簡易性的原則出發的情況下，結構設計需要更加巧妙合理。目前常採用的貼裝頭對豎直方向的進給一般採用以下方式1)齒輪/齒條結構的傳動方式，該方式比較傳統，執行機構實現簡單，但是此種方式對貼裝主軸的運動控制精度難以提高；2)同步傳送帶加步進電機傳動結構方式，該方式控制精度尚可，但該結構易損壞、且會増大整體尺寸；幻伺服電機形式，但是該形式裝配複雜且精度不高，同時成本較
問ο而貼裝頭對貼片元件的角度調整常採用的結構有下列幾類1)兩個步進電機加同步帶形式，此種調整方式在對豎直方向的進給的同時也對貼片元件進行角度的調整，但是該結構整體體積大，且由於重量増加使慣性増大，必然影響貼裝精度；2)步進電機/減速裝置形式，此種形式會造成步進電機和吸筆不同軸，對安裝増加了難度，同時也造成貼裝精度的降低。

發明內容
針對上述現有技術中存在的缺陷或不足，本發明的目的在幹，提出ー種可擴充式的貼片機貼裝頭，本發明的可擴充式貼片機貼裝頭是經濟型簡易貼片機的核心組成部分， 採用凸輪和彈簧實現貼裝頭在豎直方向的進給方式，並採用一個減速步進電機和中空管裝置，實現減速步進電機和吸筆的同軸，提高了貼裝精度，滿足了小型企業和個人用戶對經濟型簡易貼片機的需求。為了實現上述目的，本發明採用如下的技術解決方案—種可擴充式貼片機貼裝頭，其特徵在幹，包括支承座、導軌座、凸輪、減速步進電機、聯軸器、中空管；其中，所述支承座是由支承座後板及其兩端的支承座頂板和支承座底板組成的「U」形框架；導軌座是由導軌座後板以及其兩端的導軌座頂板和導軌座底板組成的「U」形框架；導軌座後板的長度小幹支承座後板的長度；支承座頂板和支承座底板的中心位置均開有通孔，導軌座頂板外側安裝有垂直於導軌座頂板的導軌軸，導軌座底板的外側也安裝有垂直於導軌座底板的導軌軸，該兩個導軌軸處於同一條直線上；所述兩個導軌軸分別穿入兩個所述通孔中；支承座後板上端內側安裝有凸輪，支承座底板外側的導軌軸上套有彈簧，導軌座頂板與凸輪相接觸，導軌座底板與彈簧相接觸，導軌座後板和支承座後板通過滑動導軌相接，使得導軌座能夠在支承座內部相對於支承座來回平移；所述中空管為一中空長管，中空管中空的部分為中孔，中空管兩端分別安裝有第一軸肩和第二軸肩，第一軸肩為一中空管；所述第二軸肩的另一端安裝有聯軸器連接杆； 中空管靠近第二軸肩一端的側壁上有吸筆軟管孔；中空管的側壁上開有第一緊固螺紋孔和第二緊固螺紋孔；減速步進電機安裝在導軌座頂板上，中空管通過第一軸承座、第二軸承座和軸承固定在導軌座內；減速步進電機的下端通過聯軸器與中空管的聯軸器連接杆相連接；聯軸器的上端穿過導軌座頂板且兩者通過滑動軸承固定連接；吸筆安裝在中空管內部的中孔內，且吸筆的下端從第一軸肩穿出，吸筆上端的軟管從吸筆軟管孔引出；所述聯軸器、中空管、吸筆同軸，且三者的軸線與減速步進電機的軸
線重合。本發明還包括如下其它技術特徵所述聯軸器採用撓性聯軸器。所述支承座後板外側安裝有Y軸連接板。所述導軌座底板上靠近吸筆的一端安裝有攝像頭。所述第一緊固螺紋孔和第二緊固螺紋孔的軸向相差180°。所述中空管與所述吸筆之間有間隙，且兩者通過在緊固螺紋孔和緊固螺紋孔內安裝緊固螺釘緊固。與一般的用於大型貼片機貼裝頭相比，本發明的可擴充式貼片機貼裝頭具有如下有益效果1、採用減速步進電機通過聯軸器、中空管連接吸筆，聯軸器、中空管、吸筆同軸，且三者的軸線與減速步進電機的軸線重合。中空管與吸筆之間間隙配合，通過兩個軸向相差 180°的緊固螺釘緊固，聯軸器採用市場上常見的撓性聯軸器，避免了普通貼裝頭由於驅動電機、吸筆不同軸而需要採用專門傳動減速裝置的缺陷，不但使得結構簡単，體積小，而且貼裝速度快，貼裝精度高。2、導軌座的豎直方向運動採用凸輪、導軌結構和彈簧配合實現，避免了現有技術的用兩個步進電機同時控制豎直方向的進給運動和主軸的旋轉運動；導軌座與支承座底板通過豎直方向導軌連接，在豎直方向上導軌座的向上運動依靠套在導軌軸上的彈簧實現， 向下運動依靠舵機帶動凸輪來實現，如此便能實現該部分的豎直方向的往復運動。不但結構簡単，體積變小，而且易於控制，運行穩定，因此使得貼裝速度快、精度高。3、凸輪由舵機帶動，吸筆的吸合通過小型的真空泵進行供氣，在控制過程中依靠真空電磁閥來實現通斷；中空管加工簡單；使用普通攝像頭；各部件的選擇配合使得本發明的貼裝頭的結構安裝方便、易實現；體積小，價格較低，更易於推廣應用。


圖1是本發明的結構示意圖。圖中各個標號的含義1、Y軸連接板；2、支承座；
3、導軌座；4、凸輪；5、減速步進電機；6、聯軸器；7、軸承座；8、中空管；9、軸承座；10、吸筆； 11、彈簧；12、導軌軸；13、通孔；2-1、支承座後板；2-2、支承座頂板；2_3、支承座底板；3-1, 導軌座後板；3-2、導軌座頂板；3-3、導軌座底板。圖2是中空管的結構示意圖。其中，(a)是立體圖；(b)是平面圖。圖中標號含義如下8-1、第一軸肩；8-2、第一緊固螺紋孔；8-3、中孔；8-4、第二緊固螺紋孔；8_5、吸筆軟管孔；8-6、第二軸肩；8-7、聯軸器連接杆。圖3是擴充後的貼裝頭。以下結合附圖和具體實施方式
對本發明做進ー步的解釋說明。
具體實施例方式參見圖1 圖3，本發明的可擴充式貼片機貼裝頭，包括支承座2、導軌座3、凸輪
4、減速步進電機5、聯軸器6、中空管8。其中，支承座2是由支承座後板2-1及其兩端的支承座頂板2-2和支承座底板2_3 組成的「U」形框架；導軌座3是由導軌座後板3-1以及其兩端的導軌座頂板3-2和導軌座底板3-3組成的「U」形框架；導軌座後板3-1的長度小幹支承座後板2-1的長度。支承座頂板2-2和支承座底板2-3的中心位置均開有通孔13，導軌座頂板3_2外側安裝有垂直於導軌座頂板3-2的導軌軸12，導軌座底板3-3的外側也安裝有垂直於導軌座底板3-3的導軌軸12，該兩個導軌軸12處於同一條直線上；所述兩個導軌軸12分別穿入兩個所述通孔13中。支承座後板2-1上端內側安裝有凸輪4，支承座底板2-2外側的導軌軸12上套有彈簧11，導軌座頂板3-2與凸輪4相接觸，導軌座底板3-3與彈簧11相接觸，導軌座後板 3-1和支承座後板2-1通過滑動導軌相接，使得導軌座3能夠在支承座2內部相對於支承座 2來回平移；如圖2所示，中空管8為一中空長管，中空管8中空的部分為中孔8-3，中空管8兩端分別安裝有第一軸肩8-1和第二軸肩8-6，第一軸肩8-1為ー中空管；所述第二軸肩8-6 的另一端安裝有聯軸器連接杆8-7 ；中空管8靠近第二軸肩8-6 —端的側壁上有吸筆軟管孔8-5 ；中空管8的側壁上開有軸向相差180°的第一緊固螺紋孔8-2和第二緊固螺紋孔 8-4。減速步進電機5安裝在導軌座頂板3-2上，中空管8通過第一軸承座7、第二軸承座9和軸承固定在導軌座3內；減速步進電機5的下端通過聯軸器6與中空管8的聯軸器連接杆8-7相連接；聯軸器6的上端穿過導軌座頂板3-2且兩者通過滑動軸承固定連接；聯軸器6採用撓性聯軸器；吸筆10安裝在中空管8內部的中孔8-3內，且吸筆10的下端從第一軸肩8_1穿出，吸筆10上端的軟管從吸筆軟管孔8-5引出；中空管8與吸筆之間有間隙，且兩者通過在緊固螺紋孔8-2和緊固螺紋孔8-4內安裝緊固螺釘緊固；所述聯軸器6、中空管8、吸筆10 同軸，且三者的軸線與減速步進電機5的軸線重合。
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導軌座底板3-3上靠近吸筆10的一端安裝有攝像頭，攝像頭用於對貼裝元件拍照，隨後通過進ー步圖像處理，和印刷電路板PCB上貼裝元件的的位置坐標進行對比，根據位置差，進而採用減速步進電機對貼裝元件位置角度進行調整。吸筆上端的軟管從中空管8中引出並與真空泵相連接，真空泵和真空電磁閥相連接，在運行控制過程中，利用真空電磁閥來實現吸筆的通斷氣，控制過程簡單且經濟。支承座後板2-1外側安裝Y軸連接板1，Y軸連接板1用於將本發明的貼裝頭連接在經濟型簡易貼片機的底座上。如圖3所示，本發明的可擴充式貼裝頭可以根據貼片機的需要，自由選擇數目進行擴充。圖4為兩個貼裝頭並行連接，共用同一個Y軸連接板和支承座。擴充後的貼裝頭整體性較強。本發明的工作原理如下在每個貼裝頭的工作時，該貼裝頭上的減速步進電機5通過聯軸器6帶動中空管 8實現吸筆10的旋轉。舵機帶動與舵機相連接的凸輪4按預先設定的凸輪運動軌跡運動， 使得導軌座3豎直向下運動井隨後通過彈簧11復位，在凸輪4和彈簧11的共同作用下實現導軌座3在豎直方向上做往復運動。選擇合適數目的貼裝頭進行擴充，擴充後的本發明的貼裝頭共用一個支承座，並通過ー個共同的Y軸連接板安裝在經濟型簡易貼片機上，整體性較強，克服了現有貼裝頭所存在的缺陷。
權利要求
1.一種可擴充式貼片機貼裝頭，其特徵在幹，包括支承座O)、導軌座(3)、凸輪0)、減速步進電機(5)、聯軸器(6)、中空管(8)；其中，所述支承座( 是由支承座後板(2-1)及其兩端的支承座頂板(2- 和支承座底板(2- 組成的「U」形框架；導軌座C3)是由導軌座後板(3-1)以及其兩端的導軌座頂板(3- 和導軌座底板(3- 組成的「U」形框架 』導軌座後板(3-1)的長度小幹支承座後板0-1)的長度；支承座頂板(2- 和支承座底板0-3)的中心位置均開有通孔(13)，導軌座頂板 (3-2)外側安裝有垂直於導軌座頂板(3-2)的導軌軸(12)，導軌座底板(3-3)的外側也安裝有垂直於導軌座底板(3-3)的導軌軸(12)，該兩個導軌軸(12)處於同一條直線上；所述兩個導軌軸(1 分別穿入兩個所述通孔(1 中；支承座後板0-1)上端內側安裝有凸輪G)，支承座底板0-2)外側的導軌軸(12)上套有彈簧(11)，導軌座頂板(3- 與凸輪(4)相接觸，導軌座底板(3- 與彈簧(11)相接觸，導軌座後板(3-1)和支承座後板(2-1)通過滑動導軌相接，使得導軌座C3)能夠在支承座內部相對於支承座( 來回平移；所述中空管(8)為一中空長管，中空管(8)中空的部分為中孔(8-3)，中空管(8)兩端分別安裝有第一軸肩(8-1)和第二軸肩(8-6)，第一軸肩(8-1)為ー中空管；所述第二軸肩 (8-6)的另一端安裝有聯軸器連接杆(8-7)；中空管(8)靠近第二軸肩(8-6) —端的側壁上有吸筆軟管孔(8-5)；中空管(8)的側壁上開有第一緊固螺紋孔(8- 和第二緊固螺紋孔 (8-4)；減速步進電機( 安裝在導軌座頂板(3- 上，中空管(8)通過第一軸承座(7)、第二軸承座(9)和軸承固定在導軌座(3)內；減速步進電機(5)的下端通過聯軸器(6)與中空管(8)的聯軸器連接杆(8-7)相連接；聯軸器(6)的上端穿過導軌座頂板(3- 且兩者通過滑動軸承固定連接；吸筆(10)安裝在中空管(8)內部的中孔(8-3)內，且吸筆(10)的下端從第一軸肩 (8-1)穿出，吸筆(10)上端的軟管從吸筆軟管孔(8-5)引出；所述聯軸器(6)、中空管(8)、 吸筆(10)同軸，且三者的軸線與減速步進電機(5)的軸線重合。
2.如權利要求1所述的可擴充式貼片機貼裝頭，其特徵在幹，所述聯軸器(6)採用撓性聯軸器。
3.如權利要求1所述的可擴充式貼片機貼裝頭，其特徵在於，所述支承座後板(2-1)外側安裝有Y軸連接板(1)。
4.如權利要求1所述的可擴充式貼片機貼裝頭，其特徵在幹，所述導軌座底板(3-3)上靠近吸筆(10)的一端安裝有攝像頭。
5.如權利要求1所述的可擴充式貼片機貼裝頭，其特徵在於，所述第一緊固螺紋孔 (8-2)和第二緊固螺紋孔(8-4)的軸向相差180°。
6.如權利要求1所述的可擴充式貼片機貼裝頭，其特徵在於，所述中空管(8)與所述吸筆之間有間隙，且兩者通過在緊固螺紋孔(8- 和緊固螺紋孔(8-4)內安裝緊固螺釘緊固。
全文摘要
本發明公開了一種可擴充式貼片機貼裝頭，包括支承座、導軌座、凸輪、減速步進電機、聯軸器、中空管；其中，所述支承座是由支承座後板及其兩端的支承座頂板和支承座底板組成的「U」形框架；導軌座是由導軌座後板以及其兩端的導軌座頂板和導軌座底板組成的「U」形框架；導軌座後板的長度小於支承座後板的長度；本發明的可擴充式貼片機貼裝頭是經濟型簡易貼片機的核心組成部分，採用凸輪和彈簧實現貼裝頭在豎直方向的進給方式，並採用一個減速步進電機和中空管裝置，實現減速步進電機和吸筆的同軸，提高了貼裝精度，滿足了小型企業和個人用戶對經濟型簡易貼片機的需求。
文檔編號H05K3/30GK102548234SQ20111041860
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月14日 優先權日2011年12月14日
發明者餘繼權, 劉營濤, 葉洪, 李煒, 王國慶, 袁明, 賀新剛, 錢萬濤 申請人:長安大學