高精度輕量型貼片頭的制作方法

本發(fā)明涉及一種貼片頭，尤其是一種高精度輕量型貼片頭。

背景技術：

貼片機作為電子貼裝領域的支柱型設備，具有貼裝速度快、貼裝精度高，貼裝質(zhì)量穩(wěn)定、可靠的優(yōu)點，其徹底改變了貼裝領域勞動密集型企業(yè)的特點，大大提高了生產(chǎn)效率，解放了勞動力，是現(xiàn)代化SMT 貼裝行業(yè)必不可少的設備。

貼片頭是貼片機的重要部件，其在貼片機的工作效率、精確度等方面起了重要的作用。為了提高貼片機的效率及精確度等，減小貼片頭的體積和減小貼片頭的重量是本領域技術人員所追求的方向。現(xiàn)有的貼片頭包括垂直設置的吸桿和帶動吸桿在水平方向旋轉(zhuǎn)的水平旋轉(zhuǎn)電機。為了減小貼片頭的體積，提出將吸桿直接與水平旋轉(zhuǎn)電機的輸出軸連接。由于吸桿需要與抽真空管連接，所以需要在吸桿的上端設置真空連接器。真空連接器為金屬塊銑出的帶有垂直通孔和與垂直通孔連通的橫向孔的殼體。真空連接器的重量約占整體貼片頭重量的二分之一左右。雖然真空連接器可以采用鋁等輕質(zhì)材料制成，但其重量仍難有較大變化，并且該種連接方式需要有良好的密封，以保證吸桿具有足夠的吸取力。

由此可見，上述現(xiàn)有的貼片頭在結(jié)構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。本發(fā)明人積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設一種新型貼片頭，使其更具有實用性。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種結(jié)構簡單，移動單元質(zhì)量小的高精度輕量型貼片頭。

本發(fā)明的技術方案為：一種高精度輕量型貼片頭，包括貼裝頭支架、安裝在貼裝頭支架中的多支貼片軸、Z向升降機構、R向轉(zhuǎn)角機構、真空模組，其特征在于：貼裝頭支架的上部背面安裝有集成控制組件，其上部正面安裝有真空模組，其正面中部安裝有驅(qū)動R向轉(zhuǎn)角機構的R向步進電機和采集圖像的CCD攝像器，其背面安裝有上下兩排Z向驅(qū)動電機，所述Z向驅(qū)動電機輸出軸方向與Z軸垂直；所述真空模組的真空模組支架上部安裝有匯流集裝板，匯流集裝板外側(cè)面安裝有氣壓檢測集成模塊，真空模組支架底部連接有真空換向板，真空換向板上面安裝有若干真空輸出口，側(cè)面安裝有與真空輸出口對應導通的真空直管，每個真空直管連接一個過濾組件，過濾組件與匯流集裝板上的對應的真空管支管連接。

真空模組還包括真空破壞閥、正負壓切換電磁閥、真空管，所述真空模組支架側(cè)面呈H形，匯流集裝板從上方左往右依次安裝有真空破壞閥和正負壓切換電磁閥，真空破壞閥安裝在正壓管道上，正壓管道分別與若干真空管連接，真空管上設置有正負壓切換電磁閥；真空破壞閥安裝在正壓管道進口端，正壓管道分別與若干真空管連接，真空管上設置有正負壓切換電磁閥，真空輸出口與真空軟管連接，真空軟管與貼片軸的真空接入口連接。

所述的真空破壞閥和正負壓切換電磁閥通過小孔管道與正壓管道平面密封連接，小孔管道另一端通過螺絲連接閥體的腔體。

所述的匯流集裝板上方從左往右安裝有一個小型減壓閥、一個真空破壞閥和六個正負壓切換電磁閥，匯流集裝板外側(cè)面安裝有六個過濾組件，其內(nèi)部設置有一個正壓管道及六組真空管，真空破壞閥安裝在正壓管道進口端，正壓管道分別與六組真空管連接。

所述貼片軸包括吸嘴、吸頭、吸桿、連接座組件，所述吸桿是帶有外花鍵的中空管，連接座組件與吸桿頂端連接，連接座組件側(cè)面設置有與吸桿連通的真空軟管接口，吸桿下端部連接有吸頭，吸頭下端部安裝有吸嘴。

Z向升降機構包括設置在貼裝頭支架背面的Z向驅(qū)動電機、豎直設置的Z向帶輪機構，貼片軸的連接座組件與Z向帶輪機構的滑塊連接，所述Z向驅(qū)動電機使Z向帶輪機構的滑塊上下運動進而拉動貼片軸上下運動。

Z向升降機構還包括固定在貼裝頭支架上方的彈簧，彈簧與貼片軸連接座組件連接。

Z向驅(qū)動電機設置為上下兩排之間設置有通信接口模塊。

R向轉(zhuǎn)角機構包括R向步進電機、R向主動輪單元、R向從動輪單元、R向同步帶，R向步進電機驅(qū)動R向主動輪單元，所述的R向主動輪單元帶動多個R向從動輪單元，R向從動輪單元套接在吸桿上，通過外花鍵限位，進而控制貼片軸R向轉(zhuǎn)動。

所述貼裝頭支架為整體框架結(jié)構，其一側(cè)面上下設置有兩塊滑塊并在同一側(cè)面的中部開設有固定螺母的圓孔，螺母與驅(qū)動貼片頭移動的絲桿套接。

本發(fā)明的有益效果：（1）分兩道正壓弱吹氣壓為正常工作氣壓，強吹氣壓為清理管路雜物氣壓；通過小孔管道與正壓管道平面密封連接，通過螺絲連接固定閥體的腔體，控制正壓更精細；

（2）負壓管道通路由復雜的彎曲的多彎道管路結(jié)構，改成簡易的直通管路結(jié)構，便于安裝，匯流集裝板結(jié)構簡單，真空管道設計更大，負壓阻力更小，過濾組件安裝在外部，氣體流通后，氣壓較穩(wěn)定，提高吸料速度，減少真空檢測的波動，便于模擬壓力傳感器檢測信號的降噪處理；負壓從真空泵出來通過儲氣罐單獨接到吸嘴，更易得到均衡有負壓。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的高精度輕量型貼片頭結(jié)構示意圖。

圖2為本發(fā)明的真空模組結(jié)構示意圖。

圖3為本發(fā)明的R向轉(zhuǎn)角機構結(jié)構示意圖。

圖4為本發(fā)明的高精度輕量型貼片頭局部結(jié)構示意圖。

圖5為本發(fā)明的貼裝頭支架結(jié)構示意圖。

圖中， 1-貼裝頭支架、101-滑塊、102-螺母、2-貼片軸、201-吸嘴、202-吸頭、203-吸桿、204-連接座組件、3-Z向升降機構、301-Z向驅(qū)動電機、302-Z向帶輪機構、303-彈簧、304-通信接口模塊、4-R向轉(zhuǎn)角機構、5-真空模組、6-集成控制組件、401-R向步進電機、402-R向主動輪單元、403-R向從動輪單元、404-R向同步帶、501-真空模組支架、502-匯流集裝板、504-真空換向板、505-真空輸出口、506-真空直管、507-過濾組件、508-真空管支管、509-真空破壞閥、510-正負壓切換電磁閥、512-正壓管道、7-CCD攝像器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明：

如圖1-圖5所示，一種高精度輕量型貼片頭，包括貼裝頭支架1、安裝在貼裝頭支架1中的多支貼片軸2、Z向升降機構3、R向轉(zhuǎn)角機構4、真空模組5，貼裝頭支架1的上部背面安裝有集成控制組件6，其上部正面安裝有真空模組5，其正面中部安裝有驅(qū)動R向轉(zhuǎn)角機構4的R向步進電機401和采集圖像的CCD攝像器7，其背面安裝有上下兩排Z向驅(qū)動電機301，所述Z向驅(qū)動電機301輸出軸方向與Z軸垂直；所述真空模組5的真空模組支架501上部安裝有匯流集裝板502，匯流集裝板502外側(cè)面安裝有氣壓檢測集成模塊，真空模組支架501底部連接有真空換向板504，真空換向板504上面安裝有六個真空輸出口505，側(cè)面安裝有與真空輸出口505對應導通的真空直管506，每個真空直管506連接一個過濾組件507，過濾組件507與匯流集裝板502上的對應的真空管支管508連接。

真空模組5還包括真空破壞閥509、正負壓切換電磁閥510、真空管，所述真空模組支架501側(cè)面呈H形，匯流集裝板502從上方左往右依次安裝有一個真空破壞閥509和六個正負壓切換電磁閥510，真空破壞閥509安裝在正壓管道512進口端，正壓管道512分別與六個真空管連接，真空管上設置有正負壓切換電磁閥510，真空輸出口505與真空軟管連接，真空軟管與貼片軸2的真空接入口連接。

所述的真空破壞閥509和正負壓切換電磁閥510通過小孔管道與正壓管道512平面密封連接，小孔管道另一端通過螺絲連接閥體的腔體，控制正壓更加精細。

負壓管道通路由復雜的彎曲的多彎道管路結(jié)構，改成簡易的直通管路結(jié)構，便于安裝，真空管道設計更大，負壓阻力更小，提高吸料速度，減少真空檢測的波動，便于模擬壓力傳感器檢測信號的降噪處理，而且腔體內(nèi)部負壓值更均勻。

本實施例真空模組5工作原理：分兩道正壓（弱吹氣壓與強吹氣壓），兩道正壓分別通過小型減壓閥RB500-SSC4-P（0.1Mpa）與調(diào)壓閥R4000-15-W（0.5Mpa）由電磁閥切換連接至匯流集裝板502，弱吹氣壓為正常工作氣壓，強吹氣壓為清理管路雜物氣壓。

采用真空破壞閥509控制所有吸頭202的正壓氣路，真空破壞閥509常態(tài)位為常閉，正壓氣路通過真空破壞閥509處于常閉與正負壓切換電磁閥510編號為1－6處于常開位實現(xiàn)導通。負壓從真空泵出來通過儲氣罐單獨接到吸嘴2011至吸嘴2016，通過改進后得到均衡有負壓。

從吸取到貼裝物料，這一過程中電磁閥通斷電情況，當正負壓切換電磁閥5101－6通電，對應的吸嘴201將處于吸取物料狀態(tài)，同時氣壓檢測集成模塊上的真空壓力傳感器檢測真空，當真空破壞閥509通電，正負壓切換電磁閥510編號1－6通電，對應的吸嘴201仍然處于吸住物料狀態(tài)，當真空破壞閥509通電，正負壓切換電磁閥510編號1－6任意電磁閥斷電，對應的吸嘴201則處于貼裝物料狀態(tài)。

本實施例得到明顯的技術效果：原來閥體是通過腔體螺紋連接在正壓管道512上，改進后通過小孔管道與正壓管道512平面密封連接，通過螺絲連接固定閥體的腔體，控制正壓更精細。而且匯流集裝板502較為簡單，氣孔較大，過濾組件507安裝在外部，氣體流通后，氣壓較穩(wěn)定。負壓從真空泵出來通過儲氣罐單獨接到吸嘴2011至吸嘴2016，通過改進后得到均衡有負壓。

所述貼片軸2包括吸嘴201、吸頭202、吸桿203、連接座組件204，所述吸桿203是帶有外花鍵的中空管，連接座組件204與吸桿203頂端連接，連接座組件204側(cè)面設置有與吸桿203連通的真空軟管接口，吸桿203下端部連接有吸頭202，吸頭202下端部安裝有吸嘴201。

Z向升降機構3包括設置在貼裝頭支架1背面的6個Z向驅(qū)動電機301、豎直設置的6個Z向帶輪機構302，6個貼片軸2的連接座組件204與6個Z向帶輪機構302的滑塊101連接，所述Z向驅(qū)動電機301使Z向帶輪機構302的滑塊101上下運動進而拉動貼片軸2上下運動。

Z向升降機構3還包括固定在6個貼裝頭支架1上方的6個彈簧303，彈簧303與貼片軸2連接座組件204連接，使貼片軸2下移停止時得到一定的緩沖，同時，向上的拉力使貼片軸2復位更加容易。

Z向驅(qū)動電機301設置為上下兩排各三個，兩排之間設置有通信接口模塊304。

本實施例中R向轉(zhuǎn)角機構4包括兩個R向步進電機401、兩個R向主動輪單元402、六個R向從動輪單元403、兩條R向同步帶404，所述的兩個R向步進電機401分別驅(qū)動兩個R向主動輪單元402，一個R向主動輪單元402帶動三個R向從動輪單元403，六個R向從動輪單元403依次編號為1-6號，1、3、5號R向從動輪單元403與第一R向主動輪單元402連接并設置在上層，2、4、6號R向從動輪單元403與第二R向主動輪單元402連接并設置在相鄰的下層；R向從動輪單元403套接在吸桿203上，通過外花鍵限位，進而控制貼片軸2R向轉(zhuǎn)動。

所述貼裝頭支架1為整體框架結(jié)構，其一側(cè)面上下設置有兩塊滑塊101并在同一側(cè)面的中部開設有固定螺母102的圓孔，螺母102與驅(qū)動貼片頭移動的絲桿套接。

上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理和最佳實施例，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。