[實(shí)用新型]一種用于貼片機(jī)的模組式高速貼裝頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220489934.2
• 申請(qǐng)日: 2012-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN202998685U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡毓曉;姜濤;張勇杰;駱敏舟;葉曉東;畢世書;孔令成;趙賢相;李露;繆琴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇南極星科技有限公司;常州先進(jìn)制造技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): H05K3/30
• 分類號(hào): H05K3/30
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 夏平

技術(shù)領(lǐng)域

?本實(shí)用新型涉及電子表面貼裝的貼片機(jī)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)是涉及一種用于貼片機(jī)的模組式高速貼裝頭。

背景技術(shù)

SMT是表面組裝技術(shù)（Surface?Mounted?Technology）的縮寫，是目前電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝。作為電氣互聯(lián)技術(shù)的主要組成部分和主體技術(shù)，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，目前SMT已經(jīng)成為現(xiàn)代電子產(chǎn)品的PCB電路組件級(jí)互聯(lián)的主要技術(shù)手段，是現(xiàn)代電氣互聯(lián)技術(shù)的主流。相關(guān)資料表明，發(fā)達(dá)國(guó)家的SMT應(yīng)用普及率已超過(guò)75%，并進(jìn)一步向高密度組裝、立體組裝等技術(shù)為代表的組裝技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展。組裝技術(shù)的不斷發(fā)展必將對(duì)組裝工藝及相關(guān)設(shè)備的發(fā)展提出新的要求。

貼片機(jī)是一種用來(lái)實(shí)現(xiàn)高速、高精度地貼放元器件的設(shè)備，能夠通過(guò)移動(dòng)貼裝頭把表面貼裝元件準(zhǔn)確地放置在PCB焊盤上。在整個(gè)SMT生產(chǎn)線中，貼片機(jī)是最關(guān)鍵、最復(fù)雜的設(shè)備。上世紀(jì)八十年代后期，中國(guó)大陸地區(qū)電子制造商開始從國(guó)外引進(jìn)貼片機(jī)制造，但那時(shí)規(guī)模不大，主要是一些電視機(jī)廠用于彩電調(diào)諧器的生產(chǎn)。從九十年代中期開始，貼片機(jī)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)才真正繁榮起來(lái)。

目前貼片機(jī)大致可以分為四種類型：動(dòng)臂式、轉(zhuǎn)塔式、復(fù)合式和大型平行系統(tǒng)。而每種類型的貼片機(jī)基本上都由以下五個(gè)部分組成：貼裝頭系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)、供料系統(tǒng)、PCB板輸送系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。其中，就貼裝頭系統(tǒng)而言，其主要實(shí)現(xiàn)的功能是：拾取電子元器件，準(zhǔn)確地將其貼裝在PCB板上。該功能的實(shí)現(xiàn)由貼裝頭的兩種運(yùn)動(dòng)完成：貼裝主軸的升降運(yùn)動(dòng)（Z軸）和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（θ軸）。而從以上兩種運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的方法來(lái)看，國(guó)內(nèi)外的技術(shù)簡(jiǎn)單的概括大概有：齒輪/齒條機(jī)構(gòu)、同步帶/同步帶輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)，甚至絲杠機(jī)構(gòu)等。這些機(jī)構(gòu)要么精度不高、難以控制精度；要么結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以裝配，使得貼裝頭體積臃腫、笨重；要么精度雖高，但價(jià)格昂貴，使得貼片機(jī)成本增加。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型從模組化的設(shè)計(jì)角度，提供一種整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體小質(zhì)輕、貼裝效率高、精度好，能靈活集成且易于控制，維護(hù)保養(yǎng)方便的模組式高速貼裝頭。

具體技術(shù)方案如下：

一種用于貼片機(jī)的模組式高速貼裝頭，包括貼裝頭固定架、與貼裝頭固定架連接的帶輪架、貼裝主軸、升降機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述的貼裝主軸的上部滑動(dòng)安裝在貼裝頭固定架上，升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)貼裝主軸的升降，貼裝主軸的下部通過(guò)與其同軸設(shè)置的帶輪軸與帶輪架彈性連接，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過(guò)控制帶輪軸帶動(dòng)貼裝主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

本實(shí)用新型的升降機(jī)構(gòu)包括伺服直線電機(jī)、直線電機(jī)推桿和壓塊，所述的伺服直線電機(jī)安裝在貼裝頭固定架上、直線電機(jī)推桿的一端安裝在電機(jī)的輸出軸端，另一端穿過(guò)貼裝頭固定架連接壓塊；

所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括安裝在帶輪架上的步進(jìn)電機(jī)、與步進(jìn)電機(jī)輸出軸連接的小帶輪、與貼裝主軸縱向彈性連接的帶輪軸以及套裝在小帶輪和帶輪軸上的O型帶；

貼裝主軸的上部滑動(dòng)安裝在貼裝頭固定架上，升降機(jī)構(gòu)通過(guò)控制壓塊帶動(dòng)貼裝主軸的升降，貼裝主軸的下部通過(guò)帶輪軸與帶輪架彈性連接，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過(guò)控制帶輪軸帶動(dòng)貼裝主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

本實(shí)用新型的貼裝主軸中下部通過(guò)彈性連接組件套接有帶輪軸上，帶輪軸與帶輪架由軸承聯(lián)接，帶輪軸上設(shè)有與帶輪架上的小帶輪、O型帶配合的大帶輪，帶輪軸中下部設(shè)有對(duì)稱滑槽。

本實(shí)用新型的彈性連接組件包括固定在貼裝主軸上的能夠與所述滑槽滑動(dòng)配合的擋銷、設(shè)在帶輪軸末端的彈簧擋蓋和設(shè)在彈簧擋蓋、擋銷之間的復(fù)位彈簧。

本實(shí)用新型的貼裝頭固定架頂部下側(cè)設(shè)有升降限位開關(guān)，貼裝主軸上相應(yīng)位置設(shè)有與升降限位開關(guān)配合的擋板。

本實(shí)用新型的貼裝頭固定架下端設(shè)有旋轉(zhuǎn)限位開關(guān)，上述帶輪軸上設(shè)有與旋轉(zhuǎn)限位開關(guān)配合的擋圈。

本實(shí)用新型的貼裝頭固定架和帶輪架之間設(shè)有用來(lái)為升降機(jī)構(gòu)的壓塊上下運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向的導(dǎo)向軸，導(dǎo)向軸上設(shè)有輔助彈簧。

本實(shí)用新型的貼裝頭固定架為L(zhǎng)型結(jié)構(gòu)，貼裝頭固定架頂部?jī)蓚?cè)分別設(shè)有能夠與相鄰的貼裝頭互相卡接配合的凸臺(tái)和凹槽。

具有上述結(jié)構(gòu)的一種用于貼片機(jī)的模組式高速貼裝頭具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、該貼裝頭整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布局合理，體積小巧，質(zhì)量輕，主要體現(xiàn)在：第一，運(yùn)動(dòng)功能集成化，如附圖2所示，貼裝主軸的升降和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)集成在一起，大大簡(jiǎn)化了整體結(jié)構(gòu)，節(jié)省了空間；第二，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)捷，貼裝主軸由直線電機(jī)的推桿直接驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)升降運(yùn)動(dòng)，而旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)則是通過(guò)帶輪傳動(dòng)，在很大程度上縮小了貼裝頭整體體積，減輕了貼裝頭質(zhì)量；

2、該貼裝頭的主運(yùn)動(dòng)方向上采用伺服直線電機(jī)，充分利用直線電機(jī)響應(yīng)速度快、高加速度、精度高且容易控制的優(yōu)點(diǎn)，使得該貼裝頭的貼裝效率高、控制精度高；