一種用于貼片機(jī)的多吸嘴貼裝頭裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于貼片機(jī)的多吸嘴貼裝頭裝置，包括：Z軸伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、固定框架和若干吸嘴組件。通過(guò)上述方式，本實(shí)用新型用于貼片機(jī)的多吸嘴貼裝頭裝置具有設(shè)計(jì)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)新穎、性能穩(wěn)定、精度準(zhǔn)確、成本降低、效率提高等優(yōu)點(diǎn)，在用于貼片機(jī)的多吸嘴貼裝頭裝置的普及上有著廣泛的市場(chǎng)前景。
【專利說(shuō)明】一種用于貼片機(jī)的多吸嘴貼裝頭裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子生產(chǎn)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于貼片機(jī)的多吸嘴貼裝頭裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]貼片機(jī)是SMT行業(yè)的最關(guān)鍵設(shè)備，中國(guó)在10年前已經(jīng)成為全球最大電子生產(chǎn)基地，然而中國(guó)至今仍未開(kāi)發(fā)出成熟的貼片機(jī)，幾乎100%依靠進(jìn)口(除簡(jiǎn)易的LED貼片機(jī))，在華國(guó)外企業(yè)將核心貼片機(jī)的生產(chǎn)放在國(guó)外，在華企業(yè)只做貼片機(jī)的調(diào)試、維護(hù)等服務(wù)。據(jù)某調(diào)查機(jī)構(gòu)的行業(yè)報(bào)告顯示，2013年中國(guó)的貼片機(jī)進(jìn)口額達(dá)到13.01億美元。十幾年來(lái)，雖然有一些科研院所和企業(yè)對(duì)國(guó)外貼片機(jī)做過(guò)仿制，但是受限于中國(guó)機(jī)械制造工藝水平、電器控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)軟件技術(shù)與國(guó)外的較大差距，再加上參照機(jī)型有30%左右的特殊定制元件，使得仿制的貼片機(jī)成本極高，功能很差，僅能達(dá)到國(guó)外貼片機(jī)上世紀(jì)90年代中期的水平，根本達(dá)不到使用要求。
[0003]其實(shí)，在技術(shù)方面制約中國(guó)貼片機(jī)發(fā)展的主要有以下四個(gè)因素:
[0004]1、電器控制技術(shù)；
[0005]2、計(jì)算機(jī)視覺(jué)軟件技術(shù)；
[0006]3、小型化的高速元器件，例如:直徑20_以下的伺服電機(jī)、微型的高速氣動(dòng)元件、小直徑大導(dǎo)程的滾珠絲桿、微型直線軸承等；
[0007]4、精密機(jī)械制造工藝水平。
[0008]經(jīng)過(guò)這幾年的行業(yè)發(fā)展，前述影響中國(guó)貼片機(jī)發(fā)展的四個(gè)技術(shù)門(mén)檻中，前面的“電器控制技術(shù)”和“計(jì)算機(jī)視覺(jué)軟件技術(shù)”已得到了迅速提高，個(gè)別企業(yè)的技術(shù)已接近國(guó)外水平，但是后兩個(gè)門(mén)檻仍然無(wú)法跨過(guò)，因?yàn)樗苤朴谡w的行業(yè)基礎(chǔ)，與國(guó)外仍有至少10年的技術(shù)差距。
[0009]貼片機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)中，以貼裝頭的多吸嘴機(jī)構(gòu)難度最高，也是決定貼片機(jī)性能的關(guān)鍵部分，但是受制于前述第3、4個(gè)技術(shù)原因，國(guó)產(chǎn)貼片機(jī)中沒(méi)有成熟的多吸嘴結(jié)構(gòu)，吸嘴數(shù)量以4個(gè)以內(nèi)局多，根本沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)吸嘴數(shù)量超過(guò)6個(gè)的國(guó)產(chǎn)貼裝頭。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0010]本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于貼片機(jī)的多吸嘴貼裝頭裝置，通過(guò)采用Z軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要機(jī)械結(jié)構(gòu)為一條導(dǎo)程1mm的精密滾珠絲桿和兩條精密直線滑軌組成，高速交流伺服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與滾珠絲桿連接，電機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)滾珠絲桿，絲桿帶動(dòng)Z軸運(yùn)動(dòng)板做上下直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)板上橫向固定一個(gè)長(zhǎng)條形的“吸嘴驅(qū)動(dòng)板”，該驅(qū)動(dòng)板上每個(gè)與吸嘴對(duì)應(yīng)位置固定一個(gè)吸盤(pán)型電磁鐵，這些電磁鐵起到電磁離合器的作用、每個(gè)吸嘴組件的頂端有一塊銜鐵與電磁鐵對(duì)準(zhǔn)貼合，當(dāng)某個(gè)吸嘴需要下降時(shí)，對(duì)應(yīng)的電磁鐵通電，把該組吸嘴與“吸嘴驅(qū)動(dòng)板”通過(guò)磁力固定在一起，Z軸就可以帶動(dòng)該組吸嘴實(shí)現(xiàn)升降動(dòng)作，升降的位置坐標(biāo)通過(guò)伺服電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)精確控制，從而完成吸取和放置元件的功能，在用于貼片機(jī)的多吸嘴貼裝頭裝置的普及上有著廣泛的市場(chǎng)前景。
[0011]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種用于貼片機(jī)的多吸嘴貼裝頭裝置，包括:Z軸伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、固定框架和若干吸嘴組件，
[0012]所述固定框架包括貼裝頭基板、貼裝頭側(cè)板、磁鐵間隙調(diào)整支撐板、吸嘴上限位調(diào)整組件和吸嘴組件安裝板，所述貼裝頭側(cè)板分別固定連接所述貼裝頭基板的兩側(cè)，所述吸嘴組件安裝板的兩端分別固定連接所述貼裝頭側(cè)板，所述磁鐵間隙調(diào)整支撐板分別固定連接所述吸嘴組件安裝板的兩側(cè)，所述吸嘴上限位調(diào)整組件的兩端分別固定連接所述磁鐵間隙調(diào)整支撐板的頂端；
[0013]所述吸嘴組件包括運(yùn)動(dòng)連接板、中空軸直驅(qū)電機(jī)、銜鐵、保持彈簧和直線導(dǎo)軌，所述中空軸直驅(qū)電機(jī)、銜鐵、保持彈簧分別固定連接所述運(yùn)動(dòng)連接板，所述直線導(dǎo)軌包括第一導(dǎo)軌和第一滑塊，所述第一導(dǎo)軌固定連接所述吸嘴組件安裝板，所述第一滑塊固定連接所述運(yùn)動(dòng)連接板，所述運(yùn)動(dòng)連接板設(shè)置有若干孔，所述吸嘴組件安裝板設(shè)置有與所述若干孔相配合的若干螺柱，所述保持彈簧的一端連接所述孔，另一端連接與所述孔相配合的所述螺柱；
[0014]所述Z軸伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括Z軸運(yùn)動(dòng)板、Z軸導(dǎo)軌、Z軸伺服電機(jī)、Z軸滾珠絲桿、絲桿螺母、電磁鐵和吸嘴驅(qū)動(dòng)板，所述Z軸導(dǎo)軌包括第二導(dǎo)軌和第二滑塊，所述第二導(dǎo)軌固定連接所述貼裝頭基板，所述第二滑塊固定連接所述Z軸運(yùn)動(dòng)板，所述Z軸伺服電機(jī)通過(guò)電機(jī)安裝板固定連接所述貼裝頭基板，所述Z軸滾珠絲桿的固定端和支撐端分別固定連接所述貼裝頭基板，所述絲桿螺母固定連接所述Z軸運(yùn)動(dòng)板，所述吸嘴驅(qū)動(dòng)板固定連接所述Z軸運(yùn)動(dòng)板的頂部。
[0015]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述Z軸伺服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器連接所述Z軸滾珠絲桿。
[0016]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述電磁鐵固定連接所述吸嘴驅(qū)動(dòng)板。
[0017]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，各個(gè)部件之間的固定連接方式均為螺釘連接。
[0018]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述吸嘴組件的個(gè)數(shù)大于或者等于2個(gè)。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型用于貼片機(jī)的多吸嘴貼裝頭裝置具有設(shè)計(jì)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)新穎、性能穩(wěn)定、精度準(zhǔn)確、成本降低、效率提高等優(yōu)點(diǎn)，在用于貼片機(jī)的多吸嘴貼裝頭裝置的普及上有著廣泛的市場(chǎng)前景。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:
[0021]圖1是本實(shí)用新型的用于貼片機(jī)的多吸嘴貼裝頭裝置一較佳實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]附圖中各部件的標(biāo)記如下:1、Z軸伺服電機(jī)，2、聯(lián)軸器，3、Z軸滾珠絲桿，4、電磁鐵，5、吸嘴驅(qū)動(dòng)板，6、Z軸運(yùn)動(dòng)板，7、貼裝頭基板，8、Z軸導(dǎo)軌，9、貼裝頭側(cè)板，10、磁鐵間隙調(diào)整支撐板，11、吸嘴上限位調(diào)整組件，12、吸嘴組件安裝板，13、運(yùn)動(dòng)連接板，14、中空軸直驅(qū)電機(jī)，15、銜鐵,16、保持彈簧，17、直線導(dǎo)軌。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0024]本實(shí)用新型實(shí)施例包括:
[0025]一種用于貼片機(jī)的多吸嘴貼裝頭裝置，包括:Z軸伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、固定框架和若干吸嘴組件。
[0026]所述固定框架包括貼裝頭基板7、貼裝頭側(cè)板9、磁鐵間隙調(diào)整支撐板10、吸嘴上限位調(diào)整組件11和吸嘴組件安裝板12，所述貼裝頭側(cè)板9分別固定連接所述貼裝頭基板7的兩側(cè)，所述吸嘴組件安裝板12的兩端分別固定連接所述貼裝頭側(cè)板9，所述磁鐵間隙調(diào)整支撐板10分別固定連接所述吸嘴組件安裝板12的兩側(cè)，所述吸嘴上限位調(diào)整組件11的兩端分別固定連接所述磁鐵間隙調(diào)整支撐板10的頂端；
[0027]所述吸嘴組件包括運(yùn)動(dòng)連接板13、中空軸直驅(qū)電機(jī)14、銜鐵15、保持彈簧16和直線導(dǎo)軌17，所述中空軸直驅(qū)電機(jī)14、銜鐵15、保持彈簧16分別固定連接所述運(yùn)動(dòng)連接板13，所述直線導(dǎo)軌17包括第一導(dǎo)軌和第一滑塊，所述第一導(dǎo)軌固定連接所述吸嘴組件安裝板12，所述第一滑塊固定連接所述運(yùn)動(dòng)連接板13，所述運(yùn)動(dòng)連接板13設(shè)置有若干孔，所述吸嘴組件安裝板12設(shè)置有與所述若干孔相配合的若干螺柱，所述保持彈簧16的一端連接所述孔，另一端連接與所述孔相配合的所述螺柱；
[0028]所述Z軸伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括Z軸運(yùn)動(dòng)板6、Z軸導(dǎo)軌8、Z軸伺服電機(jī)1、Z軸滾珠絲桿3、絲桿螺母、電磁鐵4和吸嘴驅(qū)動(dòng)板5，所述Z軸導(dǎo)軌8包括第二導(dǎo)軌和第二滑塊，所述第二導(dǎo)軌固定連接所述貼裝頭基板7，所述第二滑塊固定連接所述Z軸運(yùn)動(dòng)板6，所述Z軸伺服電機(jī)I通過(guò)電機(jī)安裝板固定連接所述貼裝頭基板7，所述Z軸滾珠絲桿3的固定端和支撐端分別固定連接所述貼裝頭基板7，所述絲桿螺母固定連接所述Z軸運(yùn)動(dòng)板6，所述吸嘴驅(qū)動(dòng)板5固定連接所述Z軸運(yùn)動(dòng)板6的頂部。
[0029]優(yōu)選地，所述Z軸伺服電機(jī)I通過(guò)聯(lián)軸器2連接所述Z軸滾珠絲桿3。
[0030]優(yōu)選地，所述電磁鐵4固定連接所述吸嘴驅(qū)動(dòng)板5。
[0031 ] 優(yōu)選地，各個(gè)部件之間的固定連接方式均為螺釘連接。
[0032]優(yōu)選地，所述吸嘴組件的個(gè)數(shù)大于或者等于2個(gè)。
[0033]Z軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要機(jī)械結(jié)構(gòu)為一條導(dǎo)程1mm的精密滾珠絲桿和兩條精密直線滑軌組成，高速交流伺服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與滾珠絲桿連接，電機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)滾珠絲桿，絲桿帶動(dòng)Z軸運(yùn)動(dòng)板做上下直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)板上橫向固定一個(gè)長(zhǎng)條形的“吸嘴驅(qū)動(dòng)板”，該驅(qū)動(dòng)板上每個(gè)與吸嘴對(duì)應(yīng)位置固定一個(gè)吸盤(pán)型電磁鐵，這些電磁鐵起到電磁離合器的作用、每個(gè)吸嘴組件的頂端有一塊銜鐵與電磁鐵對(duì)準(zhǔn)貼合，當(dāng)某個(gè)吸嘴需要下降時(shí)，對(duì)應(yīng)的電磁鐵通電，把該組吸嘴與“吸嘴驅(qū)動(dòng)板”通過(guò)磁力固定在一起，Z軸就可以帶動(dòng)該組吸嘴實(shí)現(xiàn)升降動(dòng)作，升降的位置坐標(biāo)通過(guò)伺服電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)精確控制，從而完成吸取和放置元件的功能。
[0034]Z軸伺服電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲桿做正反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)化為絲桿螺母的直線運(yùn)動(dòng)，絲桿螺母帶動(dòng)Z軸運(yùn)動(dòng)板做上下直線運(yùn)動(dòng)，吸嘴驅(qū)動(dòng)板和磁鐵與Z軸運(yùn)動(dòng)板固定一起，也隨之做上下直線運(yùn)動(dòng)；如果某個(gè)吸嘴組件需要運(yùn)動(dòng)，則對(duì)應(yīng)的電磁鐵通電把對(duì)應(yīng)吸嘴組件的銜鐵吸合，吸嘴組件就跟隨吸嘴驅(qū)動(dòng)板一起運(yùn)動(dòng)，其位置坐標(biāo)精度可以通過(guò)控制伺服電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其它不需要運(yùn)動(dòng)的吸嘴組件通過(guò)保持彈簧的拉力停留在上限位置，不會(huì)因?yàn)橹亓ψ孕邢禄?br> [0035]電磁鐵的通電與斷電由軟件和高速接口電路實(shí)現(xiàn)，在Z軸驅(qū)動(dòng)板處于上限位置時(shí)切換電磁鐵的通斷；調(diào)整吸嘴組件的上限位置，使吸嘴處于上限位置時(shí)，銜鐵與磁鐵的間隙小于0.1_，這樣既可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)吸嘴組件的準(zhǔn)確切換，也可以消除銜鐵的吸合噪聲。
[0036]吸嘴組件中的“中空軸直驅(qū)電機(jī)”，是一個(gè)特殊的步進(jìn)電機(jī)，帶動(dòng)吸嘴做轉(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng)，其中心可以通氣，實(shí)現(xiàn)元件或其它目標(biāo)物的吸取和放置。
[0037]本實(shí)用新型用于貼片機(jī)的多吸嘴貼裝頭裝置的有益效果是:
[0038]一、通過(guò)采用所有的吸嘴組件的上下運(yùn)動(dòng)，共用一套Z軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)簡(jiǎn)單的電磁鐵切換需要?jiǎng)幼鞯奈旖M件，與傳統(tǒng)的各自獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)相比，機(jī)械結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，吸嘴組件之間的間距可以進(jìn)一步縮小，同時(shí)也更容易并列布置更多的吸嘴組件，所以，可以只使用一套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)2到64組或更多的吸嘴組件的Z軸驅(qū)動(dòng)功能；
[0039]二、通過(guò)采用只使用一組伺服電機(jī)配滾珠絲桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)吸嘴組件組合時(shí)，每組驅(qū)動(dòng)部件的機(jī)械成本增加不到100元，這樣就可以用更低的成本，達(dá)到相對(duì)同等的速度和精度效果，機(jī)械成本優(yōu)勢(shì)極其明顯；
[0040]三，相對(duì)一般的貼裝頭裝置，本發(fā)明用于貼片機(jī)得多吸嘴貼裝頭裝置由于只需要基于一塊運(yùn)動(dòng)控制卡進(jìn)行開(kāi)發(fā)，軟件開(kāi)發(fā)成本也會(huì)大副度降低，開(kāi)發(fā)難度也大大降低。
[0041]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于貼片機(jī)得多吸嘴貼裝頭裝置，其特征在于，包括:Z軸伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、固定框架和若干吸嘴組件， 所述固定框架包括貼裝頭基板、貼裝頭側(cè)板、磁鐵間隙調(diào)整支撐板、吸嘴上限位調(diào)整組件和吸嘴組件安裝板，所述貼裝頭側(cè)板分別固定連接所述貼裝頭基板的兩側(cè)，所述吸嘴組件安裝板的兩端分別固定連接所述貼裝頭側(cè)板，所述磁鐵間隙調(diào)整支撐板分別固定連接所述吸嘴組件安裝板的兩側(cè)，所述吸嘴上限位調(diào)整組件的兩端分別固定連接所述磁鐵間隙調(diào)整支撐板的頂端； 所述吸嘴組件包括運(yùn)動(dòng)連接板、中空軸直驅(qū)電機(jī)、銜鐵、保持彈簧和直線導(dǎo)軌，所述中空軸直驅(qū)電機(jī)、銜鐵、保持彈簧分別固定連接所述運(yùn)動(dòng)連接板，所述直線導(dǎo)軌包括第一導(dǎo)軌和第一滑塊，所述第一導(dǎo)軌固定連接所述吸嘴組件安裝板，所述第一滑塊固定連接所述運(yùn)動(dòng)連接板，所述運(yùn)動(dòng)連接板設(shè)置有若干孔，所述吸嘴組件安裝板設(shè)置有與所述若干孔相配合的若干螺柱，所述保持彈簧的一端連接所述孔，另一端連接與所述孔相配合的所述螺柱； 所述Z軸伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括Z軸運(yùn)動(dòng)板、Z軸導(dǎo)軌、Z軸伺服電機(jī)、Z軸滾珠絲桿、絲桿螺母、電磁鐵和吸嘴驅(qū)動(dòng)板，所述Z軸導(dǎo)軌包括第二導(dǎo)軌和第二滑塊，所述第二導(dǎo)軌固定連接所述貼裝頭基板，所述第二滑塊固定連接所述Z軸運(yùn)動(dòng)板，所述Z軸伺服電機(jī)通過(guò)電機(jī)安裝板固定連接所述貼裝頭基板，所述Z軸滾珠絲桿的固定端和支撐端分別固定連接所述貼裝頭基板，所述絲桿螺母固定連接所述Z軸運(yùn)動(dòng)板，所述吸嘴驅(qū)動(dòng)板固定連接所述Z軸運(yùn)動(dòng)板的頂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于貼片機(jī)得多吸嘴貼裝頭裝置，其特征在于，所述Z軸伺服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器連接所述Z軸滾珠絲桿。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于貼片機(jī)得多吸嘴貼裝頭裝置，其特征在于，所述電磁鐵固定連接所述吸嘴驅(qū)動(dòng)板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于貼片機(jī)得多吸嘴貼裝頭裝置，其特征在于，各個(gè)部件之間的固定連接方式均為螺釘連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于貼片機(jī)得多吸嘴貼裝頭裝置，其特征在于，所述吸嘴組件的個(gè)數(shù)大于或者等于2個(gè)。
【文檔編號(hào)】H05K3/30GK204119668SQ201420604820
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】李孟超 申請(qǐng)人:蘇州河圖電子科技有限公司