一種用于貼片機的模組式高速貼裝頭制造技術

一種用于貼片機的模組式高速貼裝頭，本實用新型專利技術涉及電子表面貼裝的貼片機領域，目的是提供一種整體結構簡單、體小質輕、貼裝效率高、精度好，能靈活集成且易于控制，維護保養方便的模組式高速貼裝頭。該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、升降機構和旋轉機構，升降機構包括安裝在貼裝頭固定架上的伺服直線電機、直線電機推桿和與直線電機推桿連接的壓塊；旋轉機構包括安裝在帶輪架上的步進電機、小帶輪、O型帶和與貼裝主軸縱向彈性連接的帶輪軸。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及電子表面貼裝的貼片機領域，具體來說是涉及一種用于貼片機的模組式高速貼裝頭。
技術介紹
SMT是表面組裝技術(Surface Mounted Technology)的縮寫,是目前電子組裝行業里最流行的一種技術和工藝。作為電氣互聯技術的主要組成部分和主體技術，經過20多年的發展，目前SMT已經成為現代電子產品的PCB電路組件級互聯的主要技術手段，是現代電氣互聯技術的主流。相關資料表明，發達國家的SMT應用普及率已超過75%，并進一步向高密度組裝、立體組裝等技術為代表的組裝
發展。組裝技術的不斷發展必將對組裝工藝及相關設備的發展提出新的要求。貼片機是一種用來實現高速、高精度地貼放元器件的設備，能夠通過移動貼裝頭把表面貼裝元件準確地放置在PCB焊盤上。在整個SMT生產線中，貼片機是最關鍵、最復雜的設備。上世紀八十年代后期，中國大陸地區電子制造商開始從國外引進貼片機制造，但那時規模不大，主要是一些電視機廠用于彩電調諧器的生產。從九十年代中期開始，貼片機國內市場才真正繁榮起來。目前貼片機大致可以分為四種類型:動臂式、轉塔式、復合式和大型平行系統。而每種類型的貼片機基本上都由以下五個部分組成:貼裝頭系統、進給系統、供料系統、PCB板輸送系統、控制系統。其中，就貼裝頭系統而言，其主要實現的功能是:拾取電子元器件，準確地將其貼裝在PCB板上。該功能的實現由貼裝頭的兩種運動完成:貼裝主軸的升降運動(Z軸)和旋轉運動(Θ軸)。而從以上兩種運動實現的方法來看，國內外的技術簡單的概括大概有:齒輪/齒條機構、同步帶/同步帶輪機構、凸輪機構，甚至絲杠機構等。這些機構要么精度不高、難以控制精度；要么結構復雜，難以裝配，使得貼裝頭體積臃腫、笨重；要么精度雖聞，但價格昂貴，使得貼片機成本增加。
技術實現思路
鑒于上述現有技術的不足，本技術從模組化的設計角度，提供一種整體結構簡單、體小質輕、貼裝效率高、精度好，能靈活集成且易于控制，維護保養方便的模組式高速貼裝頭。具體技術方案如下:—種用于貼片機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、升降機構和旋轉機構，其特征在于:所述的貼裝主軸的上部滑動安裝在貼裝頭固定架上，升降機構帶動貼裝主軸的升降，貼裝主軸的下部通過與其同軸設置的帶輪軸與帶輪架彈性連接，旋轉機構通過控制帶輪軸帶動貼裝主軸的旋轉運動。本技術的升降機構包括伺服直線電機、直線電機推桿和壓塊，所述的伺服直線電機安裝在貼裝頭固定架上、直線電機推桿的一端安裝在電機的輸出軸端，另一端穿過貼裝頭固定架連接壓塊；所述的旋轉機構包括安裝在帶輪架上的步進電機、與步進電機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安裝在貼裝頭固定架上，升降機構通過控制壓塊帶動貼裝主軸的升降，貼裝主軸的下部通過帶輪軸與帶輪架彈性連接，旋轉機構通過控制帶輪軸帶動貼裝主軸的旋轉運動。本技術的貼裝主軸中下部通過彈性連接組件套接有帶輪軸上，帶輪軸與帶輪架由軸承聯接，帶輪軸上設有與帶輪架上的小帶輪、O型帶配合的大帶輪，帶輪軸中下部設有對稱滑槽。本技術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配合的擋銷、設在帶輪軸末端的彈簧擋蓋和設在彈簧擋蓋、擋銷之間的復位彈簧。本技術的貼裝頭固定架頂部下側設有升降限位開關，貼裝主軸上相應位置設有與升降限位開關配合的擋板。本技術的貼裝頭固定架下端設有旋轉限位開關，上述帶輪軸上設有與旋轉限位開關配合的擋圈。本技術的貼裝頭固定架和帶輪架之間設有用來為升降機構的壓塊上下運動導向的導向軸，導向軸上設有輔助彈簧。本技術的貼裝頭固定架為L型結構，貼裝頭固定架頂部兩側分別設有能夠與相鄰的貼裝頭互相卡接配合的凸臺和凹槽。具有上述結構的一種用于貼片機的模組式高速貼裝頭具有以下優點:1、該貼裝頭整體結構簡單，布局合理，體積小巧，質量輕，主要體現在:第一，運動功能集成化，如附圖2所示，貼裝主軸的升降和旋轉運動集成在一起，大大簡化了整體結構，節省了空間；第二，傳動機構簡捷，貼裝主軸由直線電機的推桿直接驅動，實現升降運動，而旋轉運動則是通過帶輪傳動，在很大程度上縮小了貼裝頭整體體積，減輕了貼裝頭質量;2、該貼裝頭的主運動方向上采用伺服直線電機，充分利用直線電機響應速度快、高加速度、精度高且容易控制的優點，使得該貼裝頭的貼裝效率高、控制精度高；3、該貼裝頭充分考慮了模組化的設計思想，貼裝頭部件結構采用了模組化的設計，拆裝方便，容易更換各部件，便于維護與保養；另外，貼裝頭整體也采用了模塊化的設計，多個貼裝頭可同時陣列拼接裝配到貼片機上，構成多頭的復合貼裝頭，通用性強。附圖說明圖1為本技術貼裝頭結構示意圖。圖2為圖1中帶輪軸、貼裝主軸部分結構示意圖。圖3為圖1從上方觀察時的結構示意圖。圖4為本技術采用六個貼裝頭聯裝時的結構示意圖。圖中標號說明:1、彈簧擋蓋2、旋轉限位開關3、帶輪軸4、帶輪架5、貼裝頭固定架6、壓塊7、升降限位開關8、貼裝主軸9、伺服直線電機10、直線電機座11、直線電機推桿12、導向軸13、輔助彈簧14、步進電機15、O型帶16、小帶輪17、擋銷18、復位彈簧19、移動座31、擋圈81、擋板具體實施方式如圖1、圖2和圖3所示，本技術用于貼片機的模組式高速貼裝頭包括貼裝頭固定架5、帶輪架4、貼裝主軸8、升降機構和旋轉機構。所述貼裝頭固定架5為L型結構，該L型貼裝頭固定架5頂部的兩側分別設有一個凸臺和凹槽，其中凹槽與凸臺等寬且位置相互對應，能夠互相卡接，這樣便于多個貼裝頭并排聯裝時定位。所述帶輪架4為J型結構，帶輪架通過兩個內六角螺栓聯接在L型貼裝頭固定架5的側面。上述升降機構包括伺服直線電機9、直線電機推桿11和壓塊6，上述伺服直線電機通過直線電機座10安裝在貼裝頭固定架頂部，直線電機推桿11的末端與壓塊6通過內六角螺栓連接，用來給壓塊提供動力，以推動貼裝主軸8的上下運動。上述旋轉機構包括安裝在帶輪架上的步進電機14、帶輪架上的小帶輪16、O型帶15和與貼裝主軸縱向彈性連接的帶輪軸3，上述帶輪軸上設有大帶輪，能夠與小帶輪、O型帶組成帶輪傳動組件。通過步進電機提供動力，能夠帶動帶輪軸3旋轉。所述貼裝主軸8滑動連接在貼裝頭固定架5上，并且貼裝主軸通過帶輪軸3與帶輪架4彈性連接。貼裝主軸8中下部通過彈性連接組件套接有帶輪軸3，帶輪軸上設有與帶輪架上的小帶輪16、0型帶15配合的大帶輪，帶輪軸中下部設有對稱滑槽；上述彈性連接組件包括固定在貼裝主 軸8上的能夠與上述滑槽滑動配合的擋銷17、設在帶輪軸末端的彈簧擋蓋I和設在彈簧擋蓋、擋銷之間的復位彈簧18。上述擋銷17與貼裝主軸8之間為過盈配合，以防貼裝主軸8漏氣導致負壓不足；且擋銷17的兩端都位于帶輪軸3的內、外輪廓之間，即可以防止貼裝主軸8向下移動時，擋銷端部與彈簧擋蓋I干涉，也能夠對帶輪軸和貼裝主軸進行周向定位，使得帶輪軸在帶輪組件傳動下轉動時，帶動貼裝主軸一起轉動，達到貼裝頭的工作目的。升降運動時:直線電機推桿11帶著壓塊6向下運動，壓塊作用在貼裝主軸上，帶動貼裝主軸8下降；直線電機推桿11向上運動時，復位彈簧18推動貼裝主軸8上升。其中，導本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于貼片機的模組式高速貼裝頭，包括貼裝頭固定架（5）、與貼裝頭固定架連接的帶輪架（4）、貼裝主軸（8）、升降機構和旋轉機構，其特征在于：所述的貼裝主軸（8）的上部滑動安裝在貼裝頭固定架（5）上，升降機構帶動貼裝主軸（8）的升降，貼裝主軸（8）的下部通過與其同軸設置的帶輪軸（3）與帶輪架（4）彈性連接，旋轉機構通過控制帶輪軸（3）帶動貼裝主軸（8）的旋轉運動。

【技術特征摘要】
1.一種用于貼片機的模組式高速貼裝頭，包括貼裝頭固定架(5)、與貼裝頭固定架連接的帶輪架(4)、貼裝主軸(8)、升降機構和旋轉機構，其特征在于:所述的貼裝主軸(8)的上部滑動安裝在貼裝頭固定架(5)上，升降機構帶動貼裝主軸(8)的升降，貼裝主軸(8)的下部通過與其同軸設置的帶輪軸(3 )與帶輪架(4 )彈性連接，旋轉機構通過控制帶輪軸(3 )帶動貼裝主軸(8)的旋轉運動。2.根據權利要求1所述的一種用于貼片機的模組式高速貼裝頭，其特征在于:所述的升降機構包括伺服直線電機(9)、直線電機推桿(11)和壓塊(6)，所述的伺服直線電機(9)安裝在貼裝頭固定架(5)上、直線電機推桿(11)的一端安裝在電機的輸出軸端，另一端穿過貼裝頭固定架(5 )連接壓塊(6 ); 所述的旋轉機構包括安裝在帶輪架上的步進電機(14)、與步進電機輸出軸連接的小帶輪(16)、與貼裝主軸(8)縱向彈性連接的帶輪軸(3)以及套裝在小帶輪(16)和帶輪軸(3)上的O型帶(15)； 貼裝主軸(8 )的上部滑動安裝在貼裝頭固定架(5 )上，升降機構通過控制壓塊(6 )帶動貼裝主軸(8)的升降,貼裝主軸(8)的下部通過帶輪軸(3)與帶輪架(4)彈性連接,旋轉機構通過控制帶輪軸(3)帶動貼裝主軸(8)的旋轉運動。3.根據權利要求2所述的一種用于貼片機的模組式高速貼裝頭，其特征在于:所述貼裝主軸(8)...

【專利技術屬性】
技術研發人員：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(專利權)人：江蘇南極星科技有限公司，常州先進制造技術研究所，
類型：實用新型
國別省市：