CN102625593A - Led贴片机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED贴片机，主要由两套单臂多头贴装装置、喂料装置和两段送板装置组成，两套单臂多头贴装装置与两段输送带机构一一对应地设置。本发明不仅可以输送两块长度小于750mm规格的PCB板，贴片效率提高一倍以上，还可以输送单块长度大于750～1500mm规格的PCB板，适用于大型PCB板贴装生产线。

Description

LED贴片机
技术领域
本发明属于在印刷板上贴装电子元件的设备，具体地说是一种在印刷板上贴装LED的贴片机。
背景技术
目前，随着现代电子元器件大步向微型化、集成化和高可靠性方向发展，特别是面对日益激烈的市场竞争，电子产品的生产与制造设备正朝着高速、高精度、智能化、多功能等全自化方向发展。电子信息产品尤其是关键部件印刷板的组装需要经过贴装工艺生产。近几年，随着LED产业的发展，给LED贴片机的整体性能带来了新挑战。现有的LED贴片机，只能生产一片PCB板，且仅适用于贴装长度小于600mm的PCB板，工作效率比较低，不能满足大型生产。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种既能生产双块小PCB板，也能生产单块大PCB板的送板装置，以提高生产效率。
为了实现以上目的，本发明的技术方案如下：一种LED贴片机，包括单臂多头贴装装置、喂料装置和送板装置，所述单臂多头贴装装置具有两套，所述送板装置由两段输送带机构构成，所述两套单臂多头贴装装置与两段输送带机构一一对应地设置。
进一步地，所述单臂多头贴片装置由在X向移动的平移座组件、安装在平移座组件上的移动臂机构和安装在移动臂机构上的且在Y向移动的贴装头组件组成；所述平移座组件包括支座、X向伺服电机和X向丝杆，所述支座的中部安装有螺母而其两侧分别设置有滑块，X向丝杆与螺母螺纹连接，X向伺服电机驱动丝杆转动；所述移动臂机构由移动臂、Y向伺服电机、Y向丝杆组成，所述移动臂的侧面具有凹型槽而其下侧面安装有用于安装吸头飞行CCD摄像器的支架，在凹型槽的中安装Y向伺服电机而其两个凸边分别设置有Y向导轨，Y向伺服电机驱动Y向丝杆转动。
所述贴装头组件包括贴装头支架、安装在贴装头支架中的多支吸头，及驱动吸头上升和下降的Z向伺服电机和驱动吸头圆周转动的R向步进电机，在贴装支架的一侧面的两边设置有两块滑块并在同一侧面的中部开设有螺孔，在贴装支架内安装有贴装点CCD摄像器，所述贴装支架安装在移动臂机构中。
所述贴片机还包括两条X向导轨，所述单臂多头贴片装置通过平移座组件支座两侧的滑块与X向导轨套接实现整体X向平移。
所述输送带机构由两条输送带、两侧步进电机、一侧固定侧板、一侧移动侧板、两侧固定夹紧板、两侧上移导轨、一侧定位基准板和一侧平移夹紧气缸组成；步进电机驱动输送带运行；所述固定侧板、固定夹紧板、上移导轨和定位基准板组成固定端部件，上移导轨安装有固定侧板，固定侧板安装有固定夹紧板，在固定侧板与固定夹紧板之间设置定位基准板；所述移动侧板、固定夹紧板和上移导轨组装成移动端部件，上移导轨安装有移动侧板，移动侧板安装有固定夹紧板；输送带位于固定侧板和移动侧板之间且各自位于固定夹紧板下方，所述移动端部件的固定夹紧板下方且在移动侧板的内侧设置有平移夹紧气缸。
所述移动端部件由调宽机构驱动，所述调宽机构由支座、丝杆、道轨、调宽步进电机、主动带轮、主动带和从动带轮组成；所述支座上安装有螺母，每一对支座之间通过螺母连接丝杆；所述丝杆一端同轴安装有从动带轮；从动带轮通过主动带连接主动带轮，主动带轮安装在步进电机输出轴上。
所述移动端部件由两套调宽机构驱动，该两套调宽机构通过同步带轮组件实现同步；所述同步带组件由同步带和同步带轮组成，同步带轮通过同步带连接；所述同步带轮同轴安装在丝杆上。
所述输送带由上移夹紧机构夹紧，所述上移夹紧机构由内侧板、活动夹紧板、上移支脚、上移顶板和上移气缸组成；所述内侧板由上移支脚支撑，内侧板上安装有活动夹紧板；所述上移支脚由上移顶板支撑；所述上移顶板由气缸驱动。
所述第一段输送机构的进口处安装有进板感应器，第二段输送机构的出口处安装有出板感应器。
所述第一段输送机构和第二段输送机构的末端均安装有挡块，并由气缸驱动。
与现有技术相比，本发明增多了一套单臂多头贴片装置和一套输送带机构，不仅可以输送两块长度小于750mm规格的PCB板，贴片效率提高一倍以上，还可以输送单块长度大于750～1500mm规格的PCB板，适用于大型PCB板贴装生产线。
附图说明
图1为LED贴片机的总装图。
图2为双臂多头贴片装置的总装配图。
图3为单臂多头贴片装置的局部结构图。
图4为送板装置的总装配图。
图5为送板装置的横截面结构图。
图6为输送带机构的局部结构爆炸图。
具体实施方式
如图1所示，本发明LED贴片机，包括两套单臂多头贴装装置34、两套喂料装置35和两段送板装置36组成。
如图2所示，两套单臂多头贴片装置34主要由两套贴装头组件1、两组移动臂机构2、两套平移座组件3、两条X向导轨4和两套吸头飞行CCD摄像器5组成。一套贴装头组件、一组移动臂机构和一套平移座组件组装成单臂多头贴片装置。
如图3所示，平移座组件3由支座6、X向伺服电机7、X向丝杆8和轴承座9组成，用于安装移动臂机构。支座6的中部安装有丝杆螺母10，X向丝杆8与丝杆螺母10连接。X向丝杆8的一端连接X向伺服电机7，另一端安装于轴承座9中。支座6的两侧分别安装有滑块11。滑块11与X向导轨4滑动套接。当X向伺服电机7驱动X向丝杆8转动时，在螺纹结构的作用下，驱动支座6沿着X向导轨4左右移动，从而使移动臂机构2实现X向移动(X向移动相当于左右方向移动)。
移动臂机构1由移动臂12、Y向伺服电机13、Y向丝杆14组成，用于安装贴装头组件1从而使贴装头组件实现Y向(Y向移动相当于前后方向)移动。移动臂12的一侧开设有凹型槽16，在移动臂的凹型槽16内一端固定有轴承座15，该轴承座15安装Y向丝杆14，在移动臂12的凹型槽16内另一端固定有Y向伺服电机13。Y向伺服电机13通过连轴器17驱动Y向丝杆14转动。凹型槽16的两个凸边分别设置Y向导轨18。
贴装头组件1包括贴装头支架19，贴装头支架19上设置有两支吸头20，吸头20由Z向伺服电机21驱动而实现Z方向(Z方向相当于上下方向)运动，同时，吸头20由R向(R向是圆周方向)步进电机27驱动而实现自旋转运动，以此调整LED电子元件的贴装角度。贴装头支架19的一侧面的两边设置有两块滑块22。
贴装点CCD摄像器33安装于贴装头组件1中。滑块22与Y向导轨18相互套装，Y向丝杆14与螺孔连接。当Y向伺服电机13驱动Y向丝杆14时，在螺纹结构的作用下，驱动贴装头支架沿着Y向导轨前后移动，从而使贴装头组件1实现Y向移动。
移动臂12的下侧面安装有用于安装两部吸头飞行CCD摄像器5的支架23。吸头飞行CCD摄像器5由相机24、镜头25和光源26组成。光源26照射吸头中的LED电子元件，以辅助拍照让CCD拍到清析的LED电子元件照片。
贴装头组件1上面设置有挂板28，用于安装拖链用。支座6的外侧边设置有挂板29和防撞感应块30，其内侧边安装有防撞感应器31。移动臂12和贴装支架19上面均安装有原点感应器32。
双臂多头贴片装置的工作原理如下：先对两块未涂银浆的PCB通过贴装点CCD摄像器对PCB板上的贴装点进行人工指定，结合计算机算法得到贴装坐标，坐标得到后取出未涂银浆的PCB，再将两块贴装面涂有银浆的750mm的PCB板进板到位后。启动左区PCB板贴装流程，左边单臂多头贴片装置启动，Y向伺服电机驱动贴装头组件前移往喂料系统中吸取LED电子元件，两支吸头在Z向伺服电机的驱动下完成吸料作业，接着贴装头组件后移，在后移过程中，吸头会经过吸头飞行CCD摄像器，进行拍照获得吸头中LED电子元件的角度和X、Y偏移数据，偏移数据通过R向步进电机校正，最终分别确定第一支吸头和第二支吸头的准确贴装点，接着贴装头组件根据第一支吸头的贴装点后移到位，第一支吸头下降完成第一个LED电子元件贴装作业，第一支吸头贴装完成后，贴装头组件根据第二支吸头的贴装点移动到位，第二支吸头下降完成第二个LED电子元件贴装作业。
在上述流程中，吸头中的LED电子元件的角度由步进电机进行调整。由计算机软件运算角度的偏移量，并发出指控制指令。
当左边单臂多头贴片装置的第一支吸头到达贴装点的同时，启动右区PCB板的贴装流程。右区PCB板贴装流程与左区PCB板贴装流程相同。
右边单臂多头贴片装置的第二支吸头贴装完成后，便完成一次双臂贴装作业。如此循环多次，最终完成两块PCB板的贴装任务。
在每次贴装取料时，需由计算机软件确定当次取料是否成功(料站取料)。针对初次取料不成功而进行的第二次取料或第三次取料，三次不成功计算机报警提示。
如图4所示，送板装置36包括两段输送带机构(第一段输送带机构37和第二段输送带机构38)、一套调宽机构组成和两套上移夹紧机构。输送带机构用于输送PCB板，调宽机构用于调整输送带机构宽度。
如图4至图6所示，输送带机构分别由步进电机39、输送带40、固定侧板41、移动侧板42、固定夹紧板43、上移导轨44、定位基准板45和平移夹紧气缸46组成。输送带40由步进电机39驱动。其中的固定侧板41、固定夹紧板43、上移导轨44和定位基准板45组装成固定端部件。而移动侧板42、固定夹紧板43和上移导轨44组装成可水平活动的移动端部件。固定夹紧板43位于固定侧板41或移动侧板42的上面。固定端组件的固定侧板41和固定夹紧板43之间设置有定位基准板45。平移夹紧气缸46位于移动端部件内，用于水平推动PCB板47向输送带机构内侧移动，达到水平夹紧PCB板的目的。
如图4所示，调宽机构由支座48、丝杆49、调宽步进电机50、道轨51、主动带轮52、主动带53、从动带轮54、同步带轮55、中间带轮56和同步带57组成。支座48承载输送带机构整体。调宽步进电机50驱动主动带轮52，丝杆49的一端同轴安装有从动带轮54和同步带轮55。丝杆49与支座48上设置的螺母螺纹装配。调宽时，调宽步进电机50启动，驱动主动带轮52，通过主动带53驱动从动带轮54，从动带轮54驱动丝杆49-1转动，同时，从动带轮54驱动同轴的同步带轮55-1转动，同步带轮55-1通过同步带57驱动同步带轮55-2，同步带轮55-2驱动丝杆49-2转动。丝杆49的转动，驱动了支座48沿着道轨51滑动，从而实现调宽动作。两个同步带轮55之间，设置有中间带轮56，有利于调节同步带的松紧度。
如图6所示，上移夹紧机构由活动夹紧板58、内侧板59、上移支脚60、上移顶板61、上移导柱62和上移气缸63组成。活动夹紧板58固定于内侧板59上，内侧板59固定在上移支脚60上，上移支脚60由上移顶板61支撑，上移顶板61套于上移导柱62以实现上下移动，上移顶板61由上移气缸63驱动以实现上下移动的动力。内侧板59与上移导轨44滑动连接。

Claims (10)

1.一种LED贴片机，包括单臂多头贴片装置、喂料装置和送板装置，其特征在于：所述单臂多头贴装装置具有两套，所述送板装置由两段输送带机构构成，所述两套单臂多头贴装装置与两段输送带机构一一对应地设置。
2.根据权利要求1所述的LED贴片机，其特征在于，所述单臂多头贴片装置由在X向移动的平移座组件、安装在平移座组件上的移动臂机构和安装在移动臂机构上的且在Y向移动的贴装头组件组成；
所述平移座组件包括支座、X向伺服电机和X向丝杆，所述支座的中部安装有螺母而其两侧分别设置有滑块，X向丝杆与螺母螺纹连接，X向伺服电机驱动丝杆转动；
所述移动臂机构由移动臂、Y向伺服电机、Y向丝杆组成，所述移动臂的侧面具有凹型槽而其下侧面安装有用于安装吸头飞行CCD摄像器的支架，在凹型槽的中安装Y向伺服电机而其两个凸边分别设置有Y向导轨，Y向伺服电机驱动Y向丝杆转动。
3.根据权利要求2所述的LED贴片机，其特征在于，所述贴装头组件包括贴装头支架、安装在贴装头支架中的多支吸头，及驱动吸头上升和下降的Z向伺服电机和驱动吸头圆周转动的R向步进电机，在贴装支架的一侧面的两边设置有两块滑块并在同一侧面的中部开设有螺孔，在贴装支架内安装有贴装点CCD摄像器，所述贴装支架安装在移动臂机构中。
4.根据权利要求2所述的LED贴片机，其特征在于，所述贴片机还包括两条X向导轨，所述单臂多头贴片装置通过平移座组件支座两侧的滑块与X向导轨套接实现整体X向平移。
5.根据权利要求2所述的LED贴片机，其特征在于，所述输送带机构由两条输送带、两侧步进电机、一侧固定侧板、一侧移动侧板、两侧固定夹紧板、两侧上移导轨、一侧定位基准板和一侧平移夹紧气缸组成；步进电机驱动输送带运行；所述固定侧板、固定夹紧板、上移导轨和定位基准板组成固定端部件，上移导轨安装有固定侧板，固定侧板安装有固定夹紧板，在固定侧板与固定夹紧板之间设置定位基准板；所述移动侧板、固定夹紧板和上移导轨组装成移动端部件，上移导轨安装有移动侧板，移动侧板安装有固定夹紧板；输送带位于固定侧板和移动侧板之间且各自位于固定夹紧板下方，所述移动端部件的固定夹紧板下方且在移动侧板的内侧设置有平移夹紧气缸。
6.根据权利要求5所述的LED贴片机，其特征在于，所述移动端部件由调宽机构驱动，所述调宽机构由支座、丝杆、道轨、调宽步进电机、主动带轮、主动带和从动带轮组成；所述支座上安装有螺母，每一对支座之间通过螺母连接丝杆；所述丝杆一端同轴安装有从动带轮；从动带轮通过主动带连接主动带轮，主动带轮安装在步进电机输出轴上。
7.根据权利要求5所述的LED贴片机，其特征在于，所述移动端部件由两套调宽机构驱动，该两套调宽机构通过同步带轮组件实现同步；所述同步带组件由同步带和同步带轮组成，同步带轮通过同步带连接；所述同步带轮同轴安装在丝杆轴端上。
8.根据权利要求2所述的LED贴片机，其特征在于，所述输送带由上移夹紧机构夹紧，所述上移夹紧机构由内侧板、活动夹紧板、上移支脚、上移顶板和上移气缸组成；所述内侧板由上移支脚支撑，内侧板上安装有活动夹紧板；所述上移支脚由上移顶板支撑；所述上移顶板由气缸驱动。
9.根据权利要求2所述的LED贴片机，其特征在于，所述第一段输送机构的进口处安装有进板感应器，第二段输送机构的出口处安装有出板感应器。
10.根据权利要求2所述的LED贴片机，其特征在于，所述第一段输送机构和第二段输送机构的末端均安装有挡块，并由气缸驱动。
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