本發明涉及表面貼裝技術領域,尤其涉及一種結構元件置件的方法。
背景技術:
在貼裝技術中,貼片機將電路板等基板與機械、電子等不同種類的結構元件裝配在一起。貼片過程中,待裝配的結構元件通過貼片機側面的傳送裝置送遞至設定的拾取位置。然后,貼片機的貼裝頭在定位系統操控下,在拾取位置將結構元件拾取起來,將其送遞至貼片機的貼裝區域,并將該結構元件貼裝在已放置好的、待安裝的基板的相應位置上。
但是因為結構元件的管腳分布的特殊性,目前貼片機設備針對結構件元件采用泛用機進行貼裝,往往設備精度只能保證結構元件貼裝進去,無法保證元件貼裝到位,無法避免浮高、空焊等一系列制程問題的發生,而且爐前也需要安排人力特別去按壓結構元件,耗費了人力,而且大大降低了生產效率。
技術實現要素:
為了解決上述現有技術的不足,本發明提供一種結構元件置件的方法,實現貼片機對結構元件的貼裝和按壓。
本發明所要解決的技術問題通過以下技術方案予以實現:
一種結構元件置件的方法,包括如下步驟;
步驟1:提供至少一個基板,將結構元件貼裝于基板上;
步驟2:創建一虛擬元件庫,所述虛擬元件庫中預存有虛擬元件資料;
步驟3:通過影像定位裝置確定上述結構元件的中心位置;
步驟4:選取與上述結構元件相適應的吸嘴,所述吸嘴與氣壓系統連接,并通過吸嘴進行拾取虛擬元件的動作;
步驟5:通過識別裝置識別吸嘴的吸嘴頭,校正吸嘴頭的角度,移動吸嘴頭到結構元件的中心位置上方,調節氣壓系統,使吸嘴中的氣壓大于環境大氣壓,通過氣壓負荷實現對結構元件的按壓;
其中,步驟1-步驟5均通過貼片機實現。
進一步地,所述虛擬元件資料包括虛擬元件的屬性信息、封裝信息、圖形信息。
進一步地,所述結構元件周圍有向外伸出、規則排列的多個管腳;
進一步地,所述結構元件為四側引腳扁平封裝元件(qfp)、小外形晶體管(sot)、小型封裝元件(sop)、usb或屏蔽框。
進一步地,所述結構元件的中心位置為結構元件多個管腳的對稱中心。
進一步地,步驟4中拾取虛擬元件時,調節氣壓系統,使吸嘴中的氣壓與環境大氣壓一致。
進一步地,所述貼片機為多功能貼片機。
進一步地,所述多功能貼片機包括:基板傳送裝置、元器件供料裝置、貼裝頭、貼裝頭驅動裝置、識別裝置、影像定位裝置、控制裝置;其中,
所述基板傳送裝置向所述多功能貼片機傳送需要貼裝結構元件的基板;
所述元器件供料裝置向所述貼裝頭提供結構元件;
所述貼裝頭,可由所述貼裝頭驅動裝置驅動而旋轉至任意角度;
在所述貼裝頭的表面上排列有可旋轉的多個吸嘴;
所述識別裝置,用于識別吸嘴上所吸附的各個結構元件的形狀、尺寸和位置狀態,還識別吸嘴的吸嘴頭;
所述影像定位裝置,用于定位結構元件的中心位置;
所述控制裝置,對所述多功能貼片機的各個部分的運行進行控制。
本發明具有如下有益效果:
本發明僅需要貼片機即可實現對結構元件的貼裝和按壓,改變了傳統的先通過貼片機貼裝結構元件,在基板進入回流焊爐前,再通過人工對結構元件進行按壓的現狀,設備投入少,按壓結構元件的自動化程度和精度高,結構元件不存在空焊不良的現象。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明進行詳細的說明。
實施例1
一種結構元件置件的方法,包括如下步驟;
步驟1:提供至少一個基板,采用貼片機將結構元件貼裝于基板上,所述結構元件周圍有向外伸出、規則排列的多個管腳;優選但不限定于所述結構元件為四側引腳扁平封裝元件(qfp)、小外形晶體管(sot)、小型封裝元件(sop)、usb或屏蔽框。
步驟2:利用貼片機創建一虛擬元件庫,所述虛擬元件庫中預存有虛擬元件資料,所述虛擬元件資料包括虛擬元件的屬性信息、封裝信息、圖形信息。
步驟3:通過貼片機的影像定位裝置確定結構元件的中心位置,所述結構元件的中心位置為結構元件多個管腳的對稱中心。
步驟4:選取與結構元件相適應的吸嘴,所述吸嘴與氣壓系統連接,調節氣壓系統,使吸嘴中的氣壓與環境大氣壓一致,通過吸嘴進行拾取虛擬元件的動作;其中,吸嘴的選取是根據結構元件的尺寸大小來確定。
步驟5:通過貼片機的識別裝置識別吸嘴的吸嘴頭,校正吸嘴頭的角度,移動吸嘴到結構元件的中心位置上方,調節氣壓系統,使吸嘴中的氣壓大于環境大氣壓,通過氣壓負荷實現對結構元件的按壓。
步驟1-步驟5均通過貼片機實現,實現上述方法的貼片機優選為多功能貼片機,所述多功能貼片機包括:基板傳送裝置、元器件供料裝置、貼裝頭、貼裝頭驅動裝置、識別裝置、影像定位裝置、控制裝置,其中,
所述基板傳送裝置向所述多功能貼片機傳送需要貼裝結構元件的基板,
所述元器件供料裝置向所述貼裝頭提供結構元件,
所述貼裝頭,可由所述貼裝頭驅動裝置驅動而旋轉至任意角度,
在所述貼裝頭的表面上排列有可旋轉的多個吸嘴,在步驟4中,將結構元件貼裝于基板上時,吸嘴通過氣壓系統對吸嘴內部空間吸氣,制造吸嘴內部的真空環境,減小氣體壓強,進而把結構元件吸起來;而在步驟5中,吸嘴通過氣壓系統對吸嘴內部空間充氣,制造吸嘴內部的高壓環境,增大氣體壓強,結構元件在氣壓的作用下受到向下的壓力,實現對結構元件的按壓,需要根據結構元件的體積、重量等外形特征改變氣壓。
所述識別裝置,用于識別吸嘴上所吸附的各個結構元件的形狀、尺寸和位置狀態,還識別吸嘴的吸嘴頭;所述識別裝置包含三大核心部分:樣本圖像數據庫的建立、待識別圖像的規格化處理和匹配處理;建立樣本圖像數據庫主要是特征提取,將待識別的圖像變換成與樣本圖像相匹配的規格;匹配處理是比較樣本圖像與待識別圖像之間的特征相似度、完成匹配算法的過程。
所述影像定位裝置,用于定位結構元件的中心位置;
所述控制裝置,對所述多功能貼片機的各個部分的運行進行控制。
本發明工作時,由所述吸嘴吸附結構元件,利用所述貼裝頭和/或所述吸嘴的旋轉將該結構元件的位置狀態調整為與所述基板上的與該結構元件相對應的貼裝位置的貼裝要求相一致,并將該結構元件貼裝在所述基板上的與該結構元件相對應的貼裝位置上,從而實現將結構元件貼裝于基板上;利用貼片機創建一虛擬元件庫,所述虛擬元件庫中預存有虛擬元件資料;選取與結構元件相適應的吸嘴,所述吸嘴與氣壓系統連接,并通過吸嘴進行拾取虛擬元件的動作;由于吸嘴上沒有吸附元件,貼片機的識別裝置只能對吸嘴的吸嘴頭進行識別,識別后校正吸嘴頭的貼裝位置和角度,將吸嘴移動到結構元件的中心位置上方,調節氣壓系統,通過氣壓系統對吸嘴內部空間充氣,制造吸嘴內部的高壓環境,增大氣體壓強,結構元件在氣壓的作用下受到向下的壓力,實現對結構元件的按壓。
多功能貼片機的貼裝是通過x、y、z、r多軸運動完成整個元件的吸取、圖像識別、貼裝過程。本發明利用多功能貼片機先將結構元件貼裝在基板上,再通過構建虛擬元件,模擬貼片機的貼裝過程,使吸嘴準確定位至結構元件的中心位置上方,調整與吸嘴相連的氣壓系統中的氣壓,使吸嘴中的氣壓大于環境大氣壓,通過氣壓負荷實現對結構元件的按壓。本發明僅需要多功能貼片機即可實現對結構元件的貼裝和按壓,改變了傳統的先通過貼片機貼裝結構元件,在基板進入回流焊爐前,再通過人工對結構元件進行按壓的現狀,設備投入少,按壓結構元件的自動化程度和精度高,結構元件不存在空焊不良的現象。
以上所述實施例僅表達了本發明的實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制,但凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術方案,均應落在本發明的保護范圍之內。