[發明專利]一種用于LED貼裝的模組式高速貼裝頭

有效

• 申請號: 201210109476.X
• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN102711388A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 張勇杰;畢世書;葉曉東;馮寶林;姜濤;李露;陳海霞;謝穎
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院;常州先進制造技術研究所
• 主分類號: H05K3/30
• 分類號: H05K3/30
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 朱小杰

技術領域

本發明涉及電子裝聯的貼片機領域，具體涉及一種用于貼片機的經濟型高速貼裝頭技術。

背景技術

表面組裝技術SMT是一門涉及電子元器件、組裝裝備、焊接方法和組裝輔助材料等內容，用來將電子元器件組裝(又稱為貼裝)到印刷電路板(PCB)上的綜合性技術。SMT裝配線主要設備由絲印機、貼片機、點膠機、焊接機和各工序檢測設備等組成。貼片機是其中最關鍵的設備，它通過貼裝頭吸取-位移-定位-放置等幾個動作，把SMD元件快速而準確地貼裝到PCB上的焊盤位置。

現有的貼片機從結構上大致可以分為三類：拱架式、轉塔式、復合式結構。拱架式貼片機的元件送料器、基板(PCB)是固定的，貼片頭(安裝多個真空吸料嘴)在送料器與基板之間來回移動，將元件從送料器取出，經過對元件位置與方向的調整，然后貼放于基板上。由于貼片頭是安裝于拱架型的X/Y坐標移動橫梁上，所以得名。轉塔式貼片機的元件送料器放于一個單坐標移動的料車上，基板(PCB)放于一個X/Y坐標系統移動的工作臺上，貼片頭安裝在一個轉塔上，工作時，料車將元件送料器移動到取料位置，貼片頭上的真空吸料嘴在取料位置取元件，經轉塔轉動到貼片位置(與取料位置成180度)，在轉動過程中經過對元件位置與方向的調整，將元件貼放于基板上。

貼裝頭是貼片機的核心部件。目前，從主流貼裝頭結構形式來看，主要有平動式、轉動式和組合式3種，轉動式中細分為轉塔式、旋轉式和小轉塔式3種。平動式貼裝頭一般由一定數量的相同的貼裝頭陣列組成，其結構簡單，但是每個貼裝頭都需要獨立的電機，當貼裝頭數量較多時，整體的成本也比較高。轉塔式貼裝頭貼片速度快，但是往往結構復雜，體積龐大，成本也不菲。如何促使貼裝頭既具有簡單的結構，較小的體積，又具有低廉的成本，就成為本發明將要解決的問題。

發明內容

針對現有貼裝頭的上述缺點，本發明所要解決的問題是提供一種結構布局合理、傳動簡捷、總體體積小、重量輕，且同時兼有高速與成本低的特點的貼裝頭。

本發明采用如下技術方案：

一種用于LED貼裝的模組式高速貼裝頭，包括轉盤旋轉機構、吸嘴升降機構、吸嘴旋轉機構、電氣保護及接口轉換裝置和吸嘴，所述的轉盤旋轉機構包括貼裝頭固定座、用于提供驅動力安裝在貼裝頭固定座上的直流伺服電機、上下設置并保持聯動的第一轉盤、第二轉盤、將第一轉盤與直流司服電機的輸出端連接的轉盤連接架和轉盤軸；所述的吸嘴升降機構包括安裝在貼裝頭固定座上的直線電機、固定在吸嘴上的壓板、固定在壓板上并伸向第一轉盤的導向軸、套在導向軸上并處于壓縮狀態的復位彈簧，上述壓板通過滾動軸承安裝在吸嘴上；所述的吸嘴旋轉機構包括安裝在第一轉盤上的步進電機、與步進電機輸出端連接的小圓皮帶輪、位于吸嘴上并與小圓皮帶輪配合的大圓皮帶輪、用來連接小、大圓皮帶輪的圓皮帶，上述大圓皮帶輪通過銷與吸嘴周向固定；所述的電氣保護及接口轉換裝置包括用來控制吸嘴升降動作的第一光電開關及第一擋片、用來控制轉盤旋轉機構的第二光電開關及第二擋片、和安裝在轉盤連接架內側的電氣組合滑環組成。

所述轉盤旋轉機構的直流司服電機輸出端與轉盤軸通過聯軸器連接，上述轉盤軸的輸出端與轉盤連接架通過平鍵加螺釘固定連接，上述第一、二轉盤通過立柱連接。

所述吸嘴旋轉機構的小圓皮帶輪具有兩個圓皮帶槽，上述圓皮帶槽與大圓皮帶輪之間通過圓皮帶傳動連接。

所述電氣保護及接口轉換裝置的第一光電開關通過光電開關支座安裝在第一轉盤上，上述第一擋片固定在吸嘴升降機構的壓板上；上述第二光電開關固定在轉盤連接架上，第二擋片相應的固定在貼裝頭固定座的背面。上述電氣保護裝置為兩組光電開關及擋片，一組用于吸嘴豎直方向的復位，一組用于轉盤旋轉方向的復位，電氣組合滑環可以有效避免轉盤轉動時電路及氣路的纏繞。

所述的吸嘴旋轉機構的步進電機有4個，吸嘴有8個，均均勻布安裝在第一轉盤上。

具有上述結構的用于LED貼裝的模組式高速貼裝頭具有以下優點：

1、該模組式貼裝頭集成了8個貼裝吸嘴，來回一次貼裝的過程中可以完成8個元器件的貼裝，大大提高了貼裝速度；

2、該模組式貼裝頭在集成8個貼裝吸嘴的同時，只采用了一個直流伺服電機、四個步進電機、一個直線電機，大大降低了高速貼裝頭的成本；

3、本發明裝置結構簡單，布局合理，圓盤式的吸嘴布置可以最大限度的減小貼裝頭的體積及重量，電氣組合滑環可以有效防止電、氣路的纏繞。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明：

圖1為本發明貼裝頭的結構示意立體圖。