CN104619128A - 一种双伺服变幅贴片头及贴片方法 - Google Patents

Abstract

一种双伺服变幅贴片头及贴片方法，包括贴片头吸嘴组件、吸嘴扩张从动端支撑座组件，吸嘴扩张主动端支撑座组件，以及吸嘴支架及p轴直线导轨组件；贴片头吸嘴组件是由二个以上的多个吸嘴座组件平行排列组合在一起构成；贴片头吸嘴组件安装在吸嘴支架及p轴直线导轨组件上，并可以沿p轴直线导轨滑动；所述吸嘴扩张从动端支撑座组件和吸嘴扩张主动端支撑座组件分别安装在吸嘴支架及p轴直线导轨组件的两端，吸嘴扩张从动端支撑座组件和吸嘴扩张主动端支撑座组件之间通过上同步带和下同步带连接，并由上同步带和下同步带带动移动，通过上同步带和下同步带的错位移动，实现贴片头吸嘴组件的多个吸嘴座组件之间的p轴横向变幅运动。

Description

一种双伺服变幅贴片头及贴片方法

技术领域

本发明属于一种电子器件制作加工设备的部件作业方法及装置，尤其是用于小型电子器件贴装的贴片机贴片头及贴片方法，主要用于在pcb板上进行高速，稳定，准确的贴装小型电子元器件。实现了从pcb进板，送板，定位，贴片头吸料，定位，贴装的全自动化控制。

背景技术

贴片机又称“贴装机”、“表面贴装系统”（Surface Mount System），在生产线中，它配置在点胶机或丝网印刷机之后，是通过移动贴装头把表面贴装元器件准确地放置在PCB焊盘上的一种设备。贴片头是贴片机进行贴片工作的直接机构，是贴片机关键技术之一，贴片头拾取元件后能在校正系统的控制下自动校正位置,并将元器件准确地贴放到指定的位置。贴片机的贴片头作为整个机器的重要部件，对于整个机器的性能是十分关键的，贴片头的发展是贴片机进步的标志，贴片头已由早期的单头、机械对中发展到多头光学对中；早期单头贴片机是由吸嘴、定位爪、定位台和Z轴、秒角运动系统组成的，并固定在X.Y轴传动机构上。当吸嘴吸取一个元器件后，通过机械对中机构实现元器件对中并同时给供料器一个信号（电信号或机械信号），使下一个元器件进入吸片位置。但这种方式贴片速度很慢，通常贴放一只片式元器件需Is。为了提高贴片速度，人们采取增加贴片头数量的方法，即采用多个贴片头以增加贴片速度。

固定式多头是目前通用型贴片机采用的结构，固定式多头外观它是在原单头的基础上改进而来的，即由单头增加到了3～6个贴片头。它们仍然固定在X.Y轴上，但不再使用机械对中而改为多种形式的光学对中。工作时分别吸取元器件，然后对中后再依次贴放到PCB指定位置上。但是现有的贴片头存在距离调整不可变，甚至于全部为固定的位置，因此对于一些需要进行变幅调整贴片头的时候，无法进行调整，因此很有必要进一步加以改进。

通过检索发现有关于贴片机的专利文献报道，与本发明相关的专利主要有以下几个：

1、专利号为CN 201210519953，名称为“一种高速贴片头”，该专利公开了一种高速贴片头，包括机座、Z轴升降机构、θ转角机构、以及贴片轴，其中，所述Z轴升降机构包括第一轴承、从动同步带轮、带轮轴、第二轴承、离合器、第一锁紧螺母、轴承压板、角接触轴承、滚珠丝杆、滚珠丝杆螺母、丝杆连接块、以及制动器；升降伺服电机的输出端连接一主动轮；带轮轴上段依次安装有第一轴承和从动同步带轮，下段依次安装有第二轴承、离合器。本发明高速贴片头Z轴升降机构采用一台伺服电机，一个同步带，一台离合器，一台制动器、一副滚珠丝杆副进行配合使用就能实现多轴同时或单独上下升降运动，提高了贴片的精度和效率，简化的机构，降低了整个贴片头的成本。

2、专利号为CN201220627551.7，名称为“一种高速贴片头单驱动多轴升降运动机构”，该专利公开了一种高速贴片头单驱动多轴升降运动机构，包括升降伺服电机、机座、贴片轴、以及复数个单轴升降运动机构；其中，所述的单轴升降运动机构包括有顺次安装的挡圈、轴承、垫圈、从动轮、垫圈、带轮轴、离合器、锁紧螺母、轴承压板、角接触轴承、丝杆、丝杆螺母、丝杆连接块、制动器、以及轴端挡圈。

3、专利号为CN201310043021.7，名称为“一种多吸嘴同步吸贴的高效贴片头”，该专利公开了一种多吸嘴同步吸贴的高效贴片头。包括有支撑板、导轨滑块、基板、若干吸贴模组、驱动吸贴模组作上下运动的垂直运动驱动机构及驱动吸贴模组作水平线性运动的水平运动驱动机构，其中基板通过导轨滑块安装在支撑板上，并固定在垂直运动驱动机构上；吸贴模组安装在基板上，用于驱动吸贴模组作水平线性运动以调节吸贴模组之间的间距的水平运动驱动机构安装在基板与吸贴模组之间，且吸贴模组与水平运动驱动机构连接。

4、专利号为CN201320364205，名称为“一种全自动等间距可调的贴片头”，该专利公开了一种全自动等间距可调的贴片头，包括外部支架、 梯形板支架、梯形板、纵向移动支架、纵向伺服电机、垂直伺服电机、 吸嘴支撑梁与吸嘴，梯形板固定在梯形板支架上，梯形板支架安装在外部 支架底部，纵向移动支架安装在外部支架两边的导轨上，纵向伺服电机安装在外部支架顶部内侧，吸嘴安装在吸嘴支撑梁上，吸嘴支撑梁安装在纵向移动支架上，垂直伺服电机安装在纵向移动支架后。吸嘴支撑梁为两个，分别安装梯形板上下两侧。所述吸嘴为8至32个。纵向伺服电机拖动纵向移动支架，带动吸嘴在梯形板上前后移动，吸嘴支撑梁维持所有吸嘴都在同一横向直线上，使得吸嘴间距始终相等且自动调整。垂直伺服电机推动吸嘴支撑梁，带动吸嘴上下移动进行取料和贴片。

上述这些专利虽然都涉及到贴片机的贴片头，但都没有解决专利CN201320364205涉及到了贴装头内部吸嘴间距相等且可自动调整，但是仔细分析可以看出，该专利仍只是简单描述了“纵向伺服电机拖动纵向移动支架，带动吸嘴在梯形板上前后移动，吸嘴支撑梁维持所有吸嘴都在同一横向直线上，使得吸嘴间距始终相等且自动调整。垂直伺服电机推动吸嘴支撑梁，带动吸嘴上下移动进行取料和贴片”，仍不能具体对同一排的各个贴片头进行分别调整；因此如何进行贴片头各吸嘴之间的调整，实现任意贴片头之间的变幅调整仍是需要加以解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于针对目前贴片机的贴片头在位置调整方面所存在的不足，提出一种新的贴片机贴片头及其贴片方法，该种贴片机贴片头的贴片方法及装置可以实现多个贴片头各自之间位置自行调整，实现任意的变幅操作，达到贴片头稳定，准确，快速的贴装的目的。

为实现本发明的目的，所提出的技术实施方案是：一种双伺服变幅贴片头，包括贴片头吸嘴组件、吸嘴扩张从动端支撑座组件，吸嘴扩张主动端支撑座组件，以及吸嘴支架及p轴直线导轨组件；其中，所述贴片头吸嘴组件是由二个以上的多个吸嘴座组件平行排列组合在一起构成；贴片头吸嘴组件安装在吸嘴支架及p轴直线导轨组件上，并可以沿p轴直线导轨滑动；所述吸嘴扩张从动端支撑座组件和吸嘴扩张主动端支撑座组件分别安装在吸嘴支架及p轴直线导轨组件的两端，吸嘴扩张从动端支撑座组件和吸嘴扩张主动端支撑座组件之间通过上同步带和下同步带连接，且上同步带和下同步带中间穿过贴片头吸嘴组件，与贴片头吸嘴组件连接在一起，并由上同步带和下同步带带动移动，在吸嘴扩张主动端支撑座组件上设有两个伺服电机，分别带动上同步带和下同步带移动，通过上同步带和下同步带的错位移动，实现贴片头吸嘴组件的多个吸嘴座组件之间的p轴横向变幅运动。

进一步地，所述的多个贴片头吸嘴组件具有相同的结构，每一个吸嘴座组件包括一个吸嘴座，在吸嘴座下面安装有θ轴从动同步轮，θ轴从动同步轮通过θ轴同步带，由θ轴步进电机带动旋转；θ轴从动同步轮安装在吸嘴杆组件的转轴上，在安装θ轴从动同步轮的转轴下面连接有吸嘴头安装架，吸嘴头安装在吸嘴头安装架内；在吸嘴座的上面分别安装有z轴伺服电机，z轴伺服电机通过z轴主动同步轮和z轴同步带带动吸嘴杆组件在吸嘴座z轴导轨组件上下移动，带动吸嘴头上下进行贴装。

进一步地，所述的吸嘴头安装架接在吸嘴杆组件下端，花键轴穿过吸嘴座z轴方向的轴孔上接吸嘴杆上支座及吸嘴杆上盖板，吸嘴杆上支座底面通过螺栓连接在z轴导轨滑块上，侧面通过螺栓连接同步带压板；当z轴伺服电机正反向转动时，驱动同步带在z轴方向上下移动，由于同步带被压板夹紧并固定在吸嘴杆上支座，而吸嘴杆上支座通过螺栓固定在z轴导轨滑块上，则同步带上下移动过程中，带动吸嘴杆上支座在z轴导轨上同步的进行上下往复运动，则花键轴跟随吸嘴杆上支座上下运动带动下方吸嘴头进行贴装工作。

进一步地，所述的θ轴从动同步轮的转动动力由θ轴步进电机提供，θ轴步进电机通过θ轴电机连接板与吸嘴座相连接，θ轴步进电机输出端接主动同步轮通过带传动与吸嘴杆下端的从动同步轮相连，则当信号输入感应到所吸元器件在水平方向上有角度偏差时，通过θ轴步进电机驱动θ轴转动来调整元器件的角度实现了θ轴的贴片头吸嘴的转动调节运动。

进一步地，所述的吸嘴组件的多个吸嘴座组件之间的p轴横向变幅运动的动力源由p轴伺服电机提供，p轴上下两个伺服电机分别把动力传给p轴上下主动同步轮，p轴上下主动同步轮通过紧定螺钉固定在动力轴上，则上下同步轮跟随动力轴同步进行转动的同时带动上下两根皮带在p轴进行横向的移动。贴片头第三吸嘴座为固定吸嘴座，通过螺丝固定在贴片头支架上，不参与p轴的横向运动。其余四个吸嘴座均通过压板与p轴同步带连接，跟随同步带在p轴方向进行运动。

进一步地，所述的多个吸嘴座组件之间的位置关系如下：

位于第三吸嘴座左侧的第四、五吸嘴座通过同步带齿槽压板与平压板分别与p轴下、上同步带外侧连接，位于第三吸嘴座右侧的第一、二吸嘴座通过同步带齿槽压板与平压板分别与p轴上、下同步带内侧连接，则当p轴上下两个伺服电机同向转动时，第四，五吸嘴座运动方向相同，第一吸嘴座和第二吸嘴座运动方向相同，且与第四吸嘴座和五吸嘴座运动方向相反；所有压板上开有与同步带型号相同的齿槽，压板上还有便于将同步带与吸嘴组件连接的腰形孔，用来保证同步带与吸嘴安装的初始准确定位，吸嘴座，初始位置时，将第三吸嘴组件安装在贴片头底板上，以底板上的定位销孔作为定位基准，然后以第三吸嘴座两侧平面为安装基准，依次将第一吸嘴组件、第二吸嘴组件靠拢安装第三吸嘴组件的一侧，第四吸嘴组件、第五吸嘴组件靠拢安装在第三吸嘴组件的另一侧；通过平压板和带齿槽压板上的腰形孔保证变幅机构的初始精确定位。

    进一步地，所述的p轴横向变幅原理是：

设定第三吸嘴座为固定吸嘴座，在p轴方向无移动；位于第三吸嘴座两侧的第一吸嘴座、第二吸嘴座，第四吸嘴座、第五吸嘴座分别通过压板连接在同步带的内，外侧，设定p轴上下两伺服电机同向转动，带动上下同步带转动时，则位于第三吸嘴座两侧的吸嘴座运动方向相反；同时设定p轴上下两伺服电机的转速比为2：1，由于上下主动同步轮及同步带的规格型号相同，所以上下两同步带在p轴方向的线速度比为2:1；位于最外侧的第一，五吸嘴座通过压板连接在上同步带，位于内侧的第二吸嘴座和第四吸嘴座通过压板连接在下同步带；当p轴上下两伺服电机驱动上下同步带转动时，每当内侧的第二吸嘴座和第四吸嘴座朝相反的方向运动一个单位，位于外侧的第一吸嘴座和对五吸嘴座同时反向运动两个单位；即五个吸嘴座之间的距离永远保持瞬时对应相同，实现了变幅功能。

一种实现利用上述双伺服变幅贴片头的贴片方法，采取二个以上的多个贴片头组合的方式进行贴片；多个贴片头的多个吸嘴平行排列组合在一起形成贴片头吸嘴组件；贴片头吸嘴组件安装在吸嘴支架及p轴直线导轨组件上，并可以沿p轴直线导轨滑动；所述吸嘴扩张从动端支撑座组件和吸嘴扩张主动端支撑座组件分别安装在吸嘴支架及p轴直线导轨组件的两端，吸嘴扩张从动端支撑座组件和吸嘴扩张主动端支撑座组件之间通过上同步带和下同步带连接，且上同步带和下同步带中间穿过贴片头吸嘴组件，与贴片头吸嘴组件连接在一起，并由上同步带和下同步带带动移动，在吸嘴扩张主动端支撑座组件上设有两个伺服电机，分别带动上同步带和下同步带移动，通过上同步带和下同步带的错位移动，实现贴片头吸嘴组件的多个吸嘴座组件之间的p轴横向变幅运动。

进一步地，每一个贴片头之间相互独立进行调整，通过分别调整贴片头的位置实现贴片头的变幅操作；多个贴片头吸嘴组件具有相同的结构，每一个吸嘴座组件包括一个吸嘴座，在吸嘴座下面安装有θ轴从动同步轮，θ轴从动同步轮通过θ轴同步带，由θ轴步进电机带动旋转；θ轴从动同步轮安装在吸嘴杆组件的转轴上，在安装θ轴从动同步轮的转轴下面连接有吸嘴头安装架，吸嘴头安装在吸嘴头安装架内；在吸嘴座的上面分别安装有z轴伺服电机，z轴伺服电机通过z轴主动同步轮和z轴同步带带动吸嘴杆组件在吸嘴座z轴导轨组件上下移动，带动吸嘴头上下进行贴装。

进一步地，所述的吸嘴头安装架接在吸嘴杆组件下端，花键轴穿过吸嘴座z轴方向的轴孔上接吸嘴杆上支座及吸嘴杆上盖板，吸嘴杆上支座底面通过螺栓连接在z轴导轨滑块上，侧面通过螺栓连接同步带压板；当z轴伺服电机正反向转动时，驱动同步带在z轴方向上下移动，由于同步带被压板夹紧并固定在吸嘴杆上支座，而吸嘴杆上支座通过螺栓固定在z轴导轨滑块上，则同步带上下移动过程中，带动吸嘴杆上支座在z轴导轨上同步的进行上下往复运动，则花键轴跟随吸嘴杆上支座上下运动带动下方吸嘴头进行贴装工作。

进一步地，所述的θ轴从动同步轮的转动动力由θ轴步进电机提供，θ轴步进电机通过θ轴电机连接板与吸嘴座相连接，θ轴步进电机输出端接主动同步轮通过带传动与吸嘴杆下端的从动同步轮相连，则当信号输入感应到所吸元器件在水平方向上有角度偏差时，通过θ轴步进电机驱动θ轴转动来调整元器件的角度实现了θ轴的贴片头吸嘴的转动调节运动。

进一步地，所述的吸嘴组件的多个吸嘴座组件之间的p轴横向变幅运动的动力源由p轴伺服电机提供，p轴上下两个伺服电机分别把动力传给p轴上下主动同步轮，p轴上下主动同步轮通过紧定螺钉固定在动力轴上，则上下同步轮跟随动力轴同步进行转动的同时带动上下两根皮带在p轴进行横向的移动。贴片头第三吸嘴座为固定吸嘴座，通过螺丝固定在贴片头支架上，不参与p轴的横向运动。其余四个吸嘴座均通过压板与p轴同步带连接，跟随同步带在p轴方向进行运动。

进一步地，所述的多个吸嘴座组件之间的位置关系如下：

位于第三吸嘴座左侧的第四、五吸嘴座通过同步带齿槽压板与平压板分别与p轴下、上同步带外侧连接，位于第三吸嘴座右侧的第一、二吸嘴座通过同步带齿槽压板与平压板分别与p轴上、下同步带内侧连接，则当p轴上下两个伺服电机同向转动时，第四，五吸嘴座运动方向相同，第一吸嘴座和第二吸嘴座运动方向相同，且与第四吸嘴座和五吸嘴座运动方向相反；所有压板上开有与同步带型号相同的齿槽，压板上还有便于将同步带与吸嘴组件连接的腰形孔，用来保证同步带与吸嘴安装的初始准确定位，吸嘴座，初始位置时，将第三吸嘴组件安装在贴片头底板上，以底板上的定位销孔作为定位基准，然后以第三吸嘴座两侧平面为安装基准，依次将第一吸嘴组件、第二吸嘴组件靠拢安装第三吸嘴组件的一侧，第四吸嘴组件、第五吸嘴组件靠拢安装在第三吸嘴组件的另一侧；通过平压板和带齿槽压板上的腰形孔保证变幅机构的初始精确定位。

进一步地，所述的p轴横向变幅原理是：

设定第三吸嘴座为固定吸嘴座，在p轴方向无移动；位于第三吸嘴座两侧的第一吸嘴座、第二吸嘴座，第四吸嘴座、第五吸嘴座分别通过压板连接在同步带的内，外侧，设定p轴上下两伺服电机同向转动，带动上下同步带转动时，则位于第三吸嘴座两侧的吸嘴座运动方向相反；同时设定p轴上下两伺服电机的转速比为2：1，由于上下主动同步轮及同步带的规格型号相同，所以上下两同步带在p轴方向的线速度比为2:1；位于最外侧的第一，五吸嘴座通过压板连接在上同步带，位于内侧的第二吸嘴座和第四吸嘴座通过压板连接在下同步带；当p轴上下两伺服电机驱动上下同步带转动时，每当内侧的第二吸嘴座和第四吸嘴座朝相反的方向运动一个单位，位于外侧的第一吸嘴座和对五吸嘴座同时反向运动两个单位；即五个吸嘴座之间的距离永远保持瞬时对应相同，实现了变幅功能。

本发明的优点在于：本发明将所有贴片头分别安装在贴片头安装座上，并采用两个伺服电机控制贴片头在p轴横向的变幅运动，使得多个贴片头之间可以实现变幅运动，对于提高整体贴片机的性能有很好的效果。

附图说明

图1是本发明一个实施例的总体结构示意图；

图2是本发明实施例的贴片头吸嘴组件结构示意图；

图3是本发明实施例的第一吸嘴座组件结构示意图；

图4是本发明实施例的吸嘴扩张从动端支撑座组件结构示意图；

图5是本发明实施例的吸嘴扩张主动端支撑座组件示意图；

图6是本发明实施例的吸嘴支架及p轴直线导轨组件结构示意图；

图7是本发明实施例的多吸嘴座分布示意图；

图8是本发明实施例的θ轴部分安装示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。

实施例一

附图1-8给出了本发明的一种技术实施方案。通过附图可以看出，本发明涉及一种双伺服变幅贴片头，包括贴片头吸嘴组件1、吸嘴扩张从动端支撑座组件2，吸嘴扩张主动端支撑座组件3，以及吸嘴支架及p轴直线导轨组件4；其中，所述贴片头吸嘴组件1是由二个以上的多个吸嘴座组件平行排列组合在一起构成；贴片头吸嘴组件1安装在吸嘴支架及p轴直线导轨组件4上，并可以沿p轴直线导轨滑动；所述吸嘴扩张从动端支撑座组件2和吸嘴扩张主动端支撑座组件3分别安装在吸嘴支架及p轴直线导轨组件4的两端，吸嘴扩张从动端支撑座组件2和吸嘴扩张主动端支撑座组件3之间通过上同步带5和下同步带6连接，且上同步带5和下同步带6中间穿过贴片头吸嘴组件1，与贴片头吸嘴组件1连接在一起，并由上同步带5和下同步带6带动移动，在吸嘴扩张主动端支撑座组件3上设有两个伺服电机7，分别带动上同步带5和下同步6带移动，通过上同步带5和下同步带6的错位移动，实现贴片头吸嘴组件的多个吸嘴座组件1之间的p轴横向变幅运动。

进一步地，所述的多个贴片头吸嘴组件1为5个贴片头吸嘴组件组合形成，每一个贴片头吸嘴组件具有相同的结构，每一个吸嘴座组件包括一个吸嘴座8，在吸嘴座8下面安装有θ轴从动同步轮9，θ轴从动同步轮9通过θ轴同步带10，由θ轴步进电机11带动旋转；θ轴从动同步轮9安装在吸嘴杆组件12的转轴上，在安装θ轴从动同步轮9的转轴下面连接有吸嘴头安装架13，吸嘴头安装在吸嘴头安装架13内；在吸嘴座8的上面分别安装有z轴伺服电机14，z轴伺服电机14通过z轴主动同步轮15和z轴同步带16带动吸嘴杆组件12的吸嘴杆上支座在吸嘴座z轴导轨上下移动，带动吸嘴头上下进行贴装。

进一步地，所述的吸嘴头安装架13接在吸嘴杆组件下端，花键轴穿过吸嘴座z轴方向的轴孔上接吸嘴杆上支座17及吸嘴杆上盖板19，吸嘴杆上支座17底面通过螺栓连接在z轴导轨滑块上，侧面通过螺栓连接同步带压板18；当z轴伺服电机正反向转动时，驱动同步带在z轴方向上下移动，由于同步带被压板夹紧并固定在吸嘴杆上支座，而吸嘴杆上支座通过螺栓固定在z轴导轨滑块上，则同步带上下移动过程中，带动吸嘴杆上支座在z轴导轨上同步的进行上下往复运动，则花键轴跟随吸嘴杆上支座上下运动带动下方吸嘴头进行贴装工作。

进一步地，所述的θ轴从动同步轮9的转动动力由θ轴步进电机11提供，θ轴步进电机11通过θ轴电机连接板20与吸嘴座相连接，θ轴步进电机输出端接主动同步轮通过带传动与吸嘴杆下端的从动同步轮相连，则当信号输入感应到所吸元器件在水平方向上有角度偏差时，通过θ轴步进电机驱动θ轴转动来调整元器件的角度实现了θ轴的贴片头吸嘴的转动调节运动。

进一步地，所述的吸嘴组件的多个吸嘴座组件之间的p轴横向变幅运动的动力源由p轴伺服电机提供，p轴上下两个伺服电机分别把动力传给p轴上下主动同步轮，p轴上下主动同步轮通过紧定螺钉固定在动力轴上，则上下同步轮跟随动力轴同步进行转动的同时带动上下两根皮带在p轴进行横向的移动。贴片头第三吸嘴座为固定吸嘴座，通过螺丝固定在贴片头支架上，不参与p轴的横向运动。其余四个吸嘴座均通过压板与p轴同步带连接，跟随同步带在p轴方向进行运动。

进一步地，所述的多个吸嘴座组件之间的位置关系如下：

位于第三吸嘴座左侧的第四吸嘴座和第五吸嘴座通过同步带齿槽压板与平压板分别与p轴下、上同步带外侧连接，位于第三吸嘴座右侧的第一吸嘴座和第二吸嘴座通过同步带齿槽压板与平压板分别与p轴上、下同步带内侧连接，则当p轴上下两个伺服电机同向转动时，第四吸嘴座和第五吸嘴座运动方向相同，第一吸嘴座和第二吸嘴座运动方向相同，且与第四吸嘴座和五吸嘴座运动方向相反；所有压板上开有与同步带型号相同的齿槽，压板上还有便于将同步带与吸嘴组件连接的腰形孔，用来保证同步带与吸嘴安装的初始准确定位，吸嘴座，初始位置时，将第三吸嘴组件安装在贴片头底板上，以底板上的定位销孔作为定位基准，然后以第三吸嘴座两侧平面为安装基准，依次将第一吸嘴组件、第二吸嘴组件靠拢安装第三吸嘴组件的一侧，第四吸嘴组件、第五吸嘴组件靠拢安装在第三吸嘴组件的另一侧；通过平压板和带齿槽压板上的腰形孔保证变幅机构的初始精确定位。

进一步地，所述的p轴横向变幅原理是：

设定第三吸嘴座38为固定吸嘴座，在p轴方向无移动；位于第三吸嘴座38两侧的第一吸嘴座39、第二吸嘴座40，第四吸嘴座41、第五吸嘴座42分别通过压板连接在同步带的内，外侧，设定p轴上下两伺服电机同向转动，带动上下同步带转动时，则位于第三吸嘴座两侧的吸嘴座运动方向相反；同时设定p轴上下两伺服电机的转速比为2：1，由于上下主动同步轮及同步带的规格型号相同，所以上下两同步带在p轴方向的线速度比为2:1；位于最外侧的第一，五吸嘴座通过压板连接在上同步带，位于内侧的第二吸嘴座和第四吸嘴座通过压板连接在下同步带；当p轴上下两伺服电机驱动上下同步带转动时，每当内侧的第二吸嘴座和第四吸嘴座朝相反的方向运动一个单位，位于外侧的第一吸嘴座和对五吸嘴座同时反向运动两个单位；即五个吸嘴座之间的距离永远保持瞬时对应相同，实现了变幅功能。

进一步地，所述的吸嘴扩张从动端支撑座组件包括吸嘴扩张下从动同步轮座板21、吸嘴扩张下从动同步轮22 、吸嘴扩张从动端支撑座23、吸嘴扩张上从动同步轮24和吸嘴扩张上从动同步轮座板25。

进一步地，所述的吸嘴扩张主动端支撑座组件包括吸嘴扩张主动端支撑座26 、吸嘴扩张下主动同步轮27 、吸嘴扩张上主动同步轮28 、吸嘴扩张下伺服电机29和吸嘴扩张上伺服电机30。

进一步地，所述的吸嘴支架及p轴直线导轨组件包括吸嘴支架31、p轴直线导轨32、第一吸嘴座滑块33、第二吸嘴座滑块34、第四吸嘴座滑块35和第五吸嘴座滑块36。

进一步地，贴片头均在相关的零件上开有U形槽37，以便于对z轴、p轴和θ轴皮带的张紧力进行调节，解决皮带的张紧问题。

贴片头的安装装配步骤如下：

1.将p轴三个横向直线导轨滑块组件通过螺丝装在贴片头支架上

2.将吸嘴扩张主动端支撑座通过螺栓安装在贴片头支架主动端，将p轴主动端两个伺服电机通过螺栓固定在吸嘴扩张主动端支撑座之上，再分别将上下两主动同步轮安装在电机输出轴上，通过紧定螺钉锁死。

3.将吸嘴扩张从动端支撑座通过螺栓安装在贴片头支架从动端，将吸嘴扩张上下从动同步轮座板及吸嘴扩张上下从动同步轮安装在吸嘴扩张从动端支撑座之上，将p轴上下两同步带装在主，从动同步轮上，将皮带张紧至合适的状态在把吸嘴扩张上下从动同步轮座板与吸嘴扩张从动端支撑座的螺丝锁死。

4.（1）将z轴直线导轨滑块组件通过螺丝装在吸嘴座上

（2）将z轴从动同步轮座通过螺丝安装固定在吸嘴座上，将从动同步轮及轴承安装在从动同步轮轴上，再将其插入z轴从动同步轮座并将轴通过紧定螺钉与从动同步轮座固定。

（3）将z轴伺服电机连接座板通过螺丝与吸嘴座预紧，将z轴主动同步轮插入z轴伺服电机输出轴，通过紧定螺钉将同步轮固定，将z轴同步带装在z轴主，从动同步轮之间，调整好皮带张紧后将z轴伺服电机连接座板与吸嘴座的固定螺丝锁紧。

（4）将吸嘴杆支撑座通过螺丝与z轴导轨滑块联接，再将皮带压板将z轴同步带与吸嘴杆支撑座压紧联接。

（5）将装有轴承的吸嘴杆从下至上插入吸嘴座z轴方向的安装孔中，再将下轴承压板通过螺丝与吸嘴座固定，将吸嘴杆上盖板通过螺丝与吸嘴杆支撑座联接。

（6）将θ轴从动同步轮插入吸嘴杆下端，通过紧定螺钉固定。

5.将4中装好的1,2,4,5号吸嘴座组件通过 螺丝与吸嘴支架上的直线导轨滑块相连，3号吸嘴座组件通过螺丝直接固定在吸嘴支架上。

6.将θ轴电机，电机座板通过螺丝与θ轴电机连接板预紧，再将θ轴主动同步轮插入θ轴电机输出轴，通过紧定螺钉固定。

7.将6中装好的θ轴电机连接板通过螺丝与吸嘴座固定，再将θ轴同步带装在θ轴主、从动同步轮之间，将皮带张紧调整好后将θ轴电机座板与连接板的螺丝拧紧固定则安装完成。

通过上述实施例可以看出本发明还涉及一种实现利用上述双伺服变幅贴片头的贴片方法，采取二个以上的多个贴片头组合的方式进行贴片；多个贴片头的多个吸嘴平行排列组合在一起形成贴片头吸嘴组件；贴片头吸嘴组件安装在吸嘴支架及p轴直线导轨组件上，并可以沿p轴直线导轨滑动；所述吸嘴扩张从动端支撑座组件和吸嘴扩张主动端支撑座组件分别安装在吸嘴支架及p轴直线导轨组件的两端，吸嘴扩张从动端支撑座组件和吸嘴扩张主动端支撑座组件之间通过上同步带和下同步带连接，且上同步带和下同步带中间穿过贴片头吸嘴组件，与贴片头吸嘴组件连接在一起，并由上同步带和下同步带带动移动，在吸嘴扩张主动端支撑座组件上设有两个伺服电机，分别带动上同步带和下同步带移动，通过上同步带和下同步带的错位移动，实现贴片头吸嘴组件的多个吸嘴座组件之间的p轴横向变幅运动。

进一步地，每一个贴片头之间相互独立进行调整，通过分别调整贴片头的位置实现贴片头的变幅操作；多个贴片头吸嘴组件具有相同的结构，每一个吸嘴座组件包括一个吸嘴座，在吸嘴座下面安装有θ轴从动同步轮，θ轴从动同步轮通过θ轴同步带，由θ轴步进电机带动旋转；θ轴从动同步轮安装在吸嘴杆组件的转轴上，在安装θ轴从动同步轮的转轴下面连接有吸嘴头安装架，吸嘴头安装在吸嘴头安装架内；在吸嘴座的上面分别安装有z轴伺服电机，z轴伺服电机通过z轴主动同步轮和z轴同步带带动吸嘴杆组件在吸嘴座z轴导轨组件上下移动，带动吸嘴头上下进行贴装。

进一步地，所述的吸嘴头安装架接在吸嘴杆组件下端，花键轴穿过吸嘴座z轴方向的轴孔上接吸嘴杆上支座及吸嘴杆上盖板，吸嘴杆上支座底面通过螺栓连接在z轴导轨滑块上，侧面通过螺栓连接同步带压板；当z轴伺服电机正反向转动时，驱动同步带在z轴方向上下移动，由于同步带被压板夹紧并固定在吸嘴杆上支座，而吸嘴杆上支座通过螺栓固定在z轴导轨滑块上，则同步带上下移动过程中，带动吸嘴杆上支座在z轴导轨上同步的进行上下往复运动，则花键轴跟随吸嘴杆上支座上下运动带动下方吸嘴头进行贴装工作。

进一步地，所述的θ轴从动同步轮的转动动力由θ轴步进电机提供，θ轴步进电机通过θ轴电机连接板与吸嘴座相连接，θ轴步进电机输出端接主动同步轮通过带传动与吸嘴杆下端的从动同步轮相连，则当信号输入感应到所吸元器件在水平方向上有角度偏差时，通过θ轴步进电机驱动θ轴转动来调整元器件的角度实现了θ轴的贴片头吸嘴的转动调节运动。

进一步地，所述的吸嘴组件的多个吸嘴座组件之间的p轴横向变幅运动的动力源由p轴伺服电机提供，p轴上下两个伺服电机分别把动力传给p轴上下主动同步轮，p轴上下主动同步轮通过紧定螺钉固定在动力轴上，则上下同步轮跟随动力轴同步进行转动的同时带动上下两根皮带在p轴进行横向的移动。贴片头第三吸嘴座为固定吸嘴座，通过螺丝固定在贴片头支架上，不参与p轴的横向运动。其余四个吸嘴座均通过压板与p轴同步带连接，跟随同步带在p轴方向进行运动。

进一步地，所述的多个吸嘴座组件之间的位置关系如下：

位于第三吸嘴座左侧的第四、五吸嘴座通过同步带齿槽压板与平压板分别与p轴下、上同步带外侧连接，位于第三吸嘴座右侧的第一、二吸嘴座通过同步带齿槽压板与平压板分别与p轴上、下同步带内侧连接，则当p轴上下两个伺服电机同向转动时，第四，五吸嘴座运动方向相同，第一吸嘴座和第二吸嘴座运动方向相同，且与第四吸嘴座和五吸嘴座运动方向相反；所有压板上开有与同步带型号相同的齿槽，压板上还有便于将同步带与吸嘴组件连接的腰形孔，用来保证同步带与吸嘴安装的初始准确定位，吸嘴座，初始位置时，将第三吸嘴组件安装在贴片头底板上，以底板上的定位销孔作为定位基准，然后以第三吸嘴座两侧平面为安装基准，依次将第一吸嘴组件、第二吸嘴组件靠拢安装第三吸嘴组件的一侧，第四吸嘴组件、第五吸嘴组件靠拢安装在第三吸嘴组件的另一侧；通过平压板和带齿槽压板上的腰形孔保证变幅机构的初始精确定位。

进一步地，所述的p轴横向变幅原理是：

设定第三吸嘴座为固定吸嘴座，在p轴方向无移动；位于第三吸嘴座两侧的第一吸嘴座、第二吸嘴座，第四吸嘴座、第五吸嘴座分别通过压板连接在同步带的内，外侧，设定p轴上下两伺服电机同向转动，带动上下同步带转动时，则位于第三吸嘴座两侧的吸嘴座运动方向相反；同时设定p轴上下两伺服电机的转速比为2：1，由于上下主动同步轮及同步带的规格型号相同，所以上下两同步带在p轴方向的线速度比为2:1；位于最外侧的第一，五吸嘴座通过压板连接在上同步带，位于内侧的第二吸嘴座和第四吸嘴座通过压板连接在下同步带；当p轴上下两伺服电机驱动上下同步带转动时，每当内侧的第二吸嘴座和第四吸嘴座朝相反的方向运动一个单位，位于外侧的第一吸嘴座和对五吸嘴座同时反向运动两个单位；即五个吸嘴座之间的距离永远保持瞬时对应相同，实现了变幅功能。

贴片头控制方式如下：

贴片头在工作时，吸元器件时，软件输出程序指令控制z轴伺服电机转动，驱动吸嘴杆带动吸嘴头向下运动至指定位置时，z轴伺服电机停止转动。此时程序控制气动开关，通过真空装置将吸嘴杆内部空气抽空形成负压将元器件吸起。然后z轴伺服电机转动将贴片头上升至指定位置。贴片头再运动至工作位置的过程中，通过图像处理及反馈，p轴扩张伺服电机接收程序指令进行转动对各贴片头之间的间距进行变幅，同时pc将反馈的信息处理后输出程序指令驱动θ轴电机将元器件的角度进行补偿修正。当到达指定工作位置后，z轴伺服电机接收指令转动，控制贴片头带着元器件向下运动，到达指定位置时控制气动开关打破负压状态，则元器件由于自身重力加速度及初始向下的速度的影响下下落贴装在pcb板之上。之后程序控制各贴片头状态归零，进行下一个工作周期实现工作目的。

本发明的优点在于：本发明将所有贴片头分别安装在贴片头安装座上，并采用两个伺服电机控制贴片头在p轴横向的变幅运动，使得多个贴片头之间可以实现变幅运动，对于提高整体贴片机的性能有很好的效果。

很显然，本申请所列举的实施例只是为了对本发明的原理和结构做进一步描述所列举的几个实例，任何依据本发明的原理构思所做的一些改进都应属于本发明所保护的范围。

名词解释：

1、 θ轴：指带动吸嘴回转运动的电机轴

2、 z轴：指带动吸嘴组件上下运动的电机主轴

3、p轴：即带动同步带时吸嘴座扩张或者收拢运动的电机主轴。

Claims (10)

1.一种双伺服变幅贴片头，包括贴片头吸嘴组件、吸嘴扩张从动端支撑座组件，吸嘴扩张主动端支撑座组件，以及吸嘴支架及p轴直线导轨组件；其特征在于，所述贴片头吸嘴组件是由二个以上的多个吸嘴座组件平行排列组合在一起构成；贴片头吸嘴组件安装在吸嘴支架及p轴直线导轨组件上，并可以沿p轴直线导轨滑动；所述吸嘴扩张从动端支撑座组件和吸嘴扩张主动端支撑座组件分别安装在吸嘴支架及p轴直线导轨组件的两端，吸嘴扩张从动端支撑座组件和吸嘴扩张主动端支撑座组件之间通过上同步带和下同步带连接，且上同步带和下同步带中间穿过贴片头吸嘴组件，与贴片头吸嘴组件连接在一起，并由上同步带和下同步带带动移动，在吸嘴扩张主动端支撑座组件上设有两个伺服电机，分别带动上同步带和下同步带运动，通过上同步带和下同步带的错位移动，实现贴片头吸嘴组件的多个吸嘴座组件之间的p轴横向变幅运动。

2.根据权利要求1所述的双伺服变幅贴片头，其特征在于，所述的多个贴片头吸嘴组件具有相同的结构，每一个吸嘴座组件包括一个吸嘴座，在吸嘴座下面安装有θ轴从动同步轮，θ轴从动同步轮通过θ轴同步带，由θ轴步进电机带动旋转；θ轴从动同步轮安装在吸嘴杆组件的转轴上，在安装θ轴从动同步轮的转轴下面连接有吸嘴头安装架，吸嘴头安装在吸嘴头安装架内；在吸嘴座的上面分别安装有z轴伺服电机，z轴伺服电机通过z轴主动同步轮和z轴同步带带动吸嘴杆组件在吸嘴座z轴导轨组件上下移动，带动吸嘴头上下进行贴装。

3.根据权利要求2所述的双伺服变幅贴片头，其特征在于，所述的吸嘴头安装架接在吸嘴杆组件下端，花键轴穿过吸嘴座z轴方向的轴孔上接吸嘴杆上支座及吸嘴杆上盖板，吸嘴杆上支座底面通过螺栓连接在z轴导轨滑块上，侧面通过螺栓连接同步带压板；当z轴伺服电机正反向转动时，驱动同步带在z轴方向上下移动，由于同步带被压板夹紧并固定在吸嘴杆上支座，而吸嘴杆上支座通过螺栓固定在z轴导轨滑块上，则同步带上下移动过程中，带动吸嘴杆上支座在z轴导轨上同步的进行上下往复运动，则花键轴跟随吸嘴杆上支座上下运动带动下方吸嘴头进行贴装工作。

4.根据权利要求3所述的双伺服变幅贴片头，其特征在于，所述的θ轴从动同步轮的转动动力由θ轴步进电机提供，θ轴步进电机通过θ轴电机连接板与吸嘴座相连接，θ轴步进电机输出端接主动同步轮通过带传动与吸嘴杆下端的从动同步轮相连，则当信号输入感应到所吸元器件在水平方向上有角度偏差时，通过θ轴步进电机驱动θ轴转动来调整元器件的角度实现了θ轴的贴片头吸嘴的转动调节运动。

5.根据权利要求4所述的双伺服变幅贴片头，其特征在于，所述的吸嘴组件的多个吸嘴座组件之间的p轴横向变幅运动的动力源由p轴伺服电机提供，p轴上下两个伺服电机分别把动力传给p轴上下主动同步轮，p轴上下主动同步轮通过紧定螺钉固定在动力轴上，则上下同步轮跟随动力轴同步进行转动的同时带动上下两根皮带在p轴进行横向的移动;贴片头第三吸嘴座为固定吸嘴座，通过螺丝固定在贴片头支架上，不参与p轴的横向运动;其余四个吸嘴座均通过压板与p轴同步带连接，跟随同步带在p轴方向进行运动。

6.根据权利要求5所述的双伺服变幅贴片头，其特征在于，所述的多个吸嘴座组件之间的位置关系如下：

位于第三吸嘴座左侧的第四、五吸嘴座通过同步带齿槽压板与平压板分别与p轴下、上同步带外侧连接，位于第三吸嘴座右侧的第一、二吸嘴座通过同步带齿槽压板与平压板分别与p轴上、下同步带内侧连接，则当p轴上下两个伺服电机同向转动时，第四，五吸嘴座运动方向相同，第一吸嘴座和第二吸嘴座运动方向相同，且与第四吸嘴座和五吸嘴座运动方向相反；所有压板上开有与同步带型号相同的齿槽，压板上还有便于将同步带与吸嘴组件连接的腰形孔，用来保证同步带与吸嘴安装的初始准确定位，吸嘴座，初始位置时，将第三吸嘴组件安装在贴片头底板上，以底板上的定位销孔作为定位基准，然后以第三吸嘴座两侧平面为安装基准，依次将第一吸嘴组件、第二吸嘴组件靠拢安装第三吸嘴组件的一侧，第四吸嘴组件、第五吸嘴组件靠拢安装在第三吸嘴组件的另一侧；通过平压板和带齿槽压板上的腰形孔保证变幅机构的初始精确定位。

7.根据权利要求6所述的双伺服变幅贴片头，其特征在于，所述的p轴横向变幅原理是：

设定第三吸嘴座为固定吸嘴座，在p轴方向无移动；位于第三吸嘴座两侧的第一吸嘴座、第二吸嘴座，第四吸嘴座、第五吸嘴座分别通过压板连接在同步带的内，外侧，设定p轴上下两伺服电机同向转动，带动上下同步带转动时，则位于第三吸嘴座两侧的吸嘴座运动方向相反；同时设定p轴上下两伺服电机的转速比为2：1，由于上下主动同步轮及同步带的规格型号相同，所以上下两同步带在p轴方向的线速度比为2:1；位于最外侧的第一，五吸嘴座通过压板连接在上同步带，位于内侧的第二吸嘴座和第四吸嘴座通过压板连接在下同步带；当p轴上下两伺服电机驱动上下同步带转动时，每当内侧的第二吸嘴座和第四吸嘴座朝相反的方向运动一个单位，位于外侧的第一吸嘴座和对五吸嘴座同时反向运动两个单位；即五个吸嘴座之间的距离永远保持瞬时对应相同，实现了变幅功能。

8.一种利用权利要求1所述双伺服变幅贴片头的贴片方法，其特征在于，采取二个以上的多个贴片头组合的方式进行贴片；多个贴片头的多个吸嘴平行排列组合在一起形成贴片头吸嘴组件；贴片头吸嘴组件安装在吸嘴支架及p轴直线导轨组件上，并可以沿p轴直线导轨滑动；所述吸嘴扩张从动端支撑座组件和吸嘴扩张主动端支撑座组件分别安装在吸嘴支架及p轴直线导轨组件的两端，吸嘴扩张从动端支撑座组件和吸嘴扩张主动端支撑座组件之间通过上同步带和下同步带连接，且上同步带和下同步带中间穿过贴片头吸嘴组件，与贴片头吸嘴组件连接在一起，并由上同步带和下同步带带动移动，在吸嘴扩张主动端支撑座组件上设有两个伺服电机，分别带动上同步带和下同步带移动，通过上同步带和下同步带的错位移动，实现贴片头吸嘴组件的多个吸嘴座组件之间的p轴横向变幅运动。

9.根据权利要求6所述的贴片方法，其特征在于，每一个贴片头之间相互独立进行调整，通过分别调整贴片头的位置实现贴片头的变幅操作；多个贴片头吸嘴组件具有相同的结构，每一个吸嘴座组件包括一个吸嘴座，在吸嘴座下面安装有θ轴从动同步轮，θ轴从动同步轮通过θ轴同步带，由θ轴步进电机带动旋转；θ轴从动同步轮安装在吸嘴杆组件的转轴上，在安装θ轴从动同步轮的转轴下面连接有吸嘴头安装架，吸嘴头安装在吸嘴头安装架内；在吸嘴座的上面分别安装有z轴伺服电机，z轴伺服电机通过z轴主动同步轮和z轴同步带带动吸嘴杆组件在吸嘴座z轴导轨组件上下移动，带动吸嘴头上下进行贴装。

10.根据权利要求8所述的贴片方法，其特征在于，所述的吸嘴头安装架接在吸嘴杆组件下端，花键轴穿过吸嘴座z轴方向的轴孔上接吸嘴杆上支座及吸嘴杆上盖板，吸嘴杆上支座底面通过螺栓连接在z轴导轨滑块上，侧面通过螺栓连接同步带压板；当z轴伺服电机正反向转动时，驱动同步带在z轴方向上下移动，由于同步带被压板夹紧并固定在吸嘴杆上支座，而吸嘴杆上支座通过螺栓固定在z轴导轨滑块上，则同步带上下移动过程中，带动吸嘴杆上支座在z轴导轨上同步的进行上下往复运动，则花键轴跟随吸嘴杆上支座上下运动带动下方吸嘴头进行贴装工作。