CN105323975A - 一种贴片机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种贴片机，将多个电子元器件贴装在PCB上，多个电子元器件规则排布在PCB上，即多个电子元器件按照一列排布或多列排布，且每一列的电子元器件相同。贴片机包括：支撑架、贴片头、传送装置、供料装置和控制装置；贴片头可移动地安装在支撑架上，包括吸嘴底座、气动控制装置和多个吸嘴；多个吸嘴按照与规则排布相吻合的布局安装在吸嘴底座上；气动控制装置与多个吸嘴相连；传送装置沿着X方向传送PCB板；供料装置根据规则排布为贴片头同时提供多个电子元器件；控制装置用于控制贴片头、传送装置和供料装置的操作。本发明适用于对PCB上规则排布的电子元器件的大批量贴装，且生产成本低，结构紧凑，贴装速度快、精度高。

Description

一种贴片机

技术领域

本发明涉及电子贴装技术领域，特别是涉及一种同时贴装PCB板上多个电子元器件的贴片机。

背景技术

贴片机是SMT(SurfaceMountTechnology，表面贴装技术)组装生产线中的重要设备，也是SMT生产线中成本和要求最高的一款设备。随着电子行业的发展，在SMT工艺中对PCB(PrintedCircuitBoard，印制电路板)的贴装要求越来越高，对贴片机的要求也越来越高，不仅要高速、高效；而且还要求有很高的贴装精度。贴片机的效率决定着整条生产线的工作效率。

现有的贴片机从结构上大致可以分为三类：拱架式、转塔式、复合式结构。不同类型的贴片机各有优劣，通常取决于应用对系统的要求以及速度和精度间的匹配。尽管贴片机种类繁多，综合起来可以简要地概括为以下四部分组成：贴装系统、供料系统、基板运输系统和管理控制系统。其中贴装系统是贴片机的核心部件，完成电子元器件的拾取、校正、正确贴装的全过程，决定了贴片机的结构和主要性能。

目前，市面上的贴片机，基本采用的都是单一吸取贴装形式，亦即每次只有单个吸嘴进行吸料和贴装。采用单吸嘴的贴片头大大限制了贴片机的贴装效率。并且，为了完成对电器元器件的偏置误差进行校正，一般选择在Z轴上采用同步带轮、同步带、直线导轨和伺服电机或步进电机，将电机的旋转运动转化成直线运动。一般，将单一吸嘴设计成一模块，包括一台负责对电路元器件的角度进行控制的步进电机；一台负责Z轴上下运动的伺服电机或步进电机。使用这样的方案，整个贴片机对电子元器件的贴装具有一定的精度和速度，而且可以根据需求组合吸嘴数量。但是采用这样的传动方式，单模块的体积大，质量重，组合成多吸嘴后，增加贴片头的转动惯量，同时由于吸嘴之间的距离很大，对吸嘴数量有所限制，也增加整台设备的体积及成本。而且PCB板上的多个电子元器件的排布的一大特点就是紧凑，体积较大的多个单吸嘴的模块是无法根据PCB板上多个电子元器件的紧凑排布来进行吸取、运输和贴装的。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种贴片机，用于解决现有技术中，针对PCB板上规则排布的多个电子元器件，单吸嘴的贴片机贴装效率过低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种贴片机，将多个电子元器件贴装在PCB板上，多个所述电子元器件规则排布在所述PCB板上，所述规则排布为多个所述电子元器件按照一列排布或多列排布在所述PCB板上，其中，每一列排布的多个所述电子元器件是相同的，不同列的电子元器件是相同的或不同，且每一列中排布的所述电子元器件的数目是相同或不同的；其特征在于，所述贴片机包括：支撑架、贴片头、传送装置、供料装置和控制装置；所述贴片头可移动地安装在所述支撑架上，并位于所述传送装置的顶部；包括吸嘴底座、气动控制装置和多个吸嘴；其中，多个所述吸嘴安装在所述吸嘴底座上，并呈现出与所述规则排布相吻合的布局；所述气动控制装置与多个所述吸嘴相连，同时控制多个所述吸嘴吸取和贴装多个所述电子元器件；所述传送装置沿着X方向传送所述PCB板；所述供料装置为所述贴片头同时提供多个所述电子元器件；所述控制装置用于控制所述贴片头、所述传送装置和所述供料装置的操作。

可选地，所述传送装置是一个沿着X方向传送的中空传送带。

可选地，所述供料装置位于所述传送带的底部，且与所述贴片头的位置相对应。

可选地，所述贴片头在所述支撑架上沿着Z方向上下移动以完成从所述供料装置上吸取所述电子元器件并将所述电子元器件贴装至所述PCB板上。

可选地，所述供料装置位于所述传送装置的一侧。

可选地，所述贴片头在所述支架上通过沿着Y方向左右移动和沿着Z方向上下移动，以完成从所述供料装置上吸取所述电子元器件并将所述电子元器件贴装至所述PCB板上。

可选地，所述供料装置包括供料板和送料部件；所述供料板的的表面具有与所述规则排布的列数数量相同的贯穿式凹槽；所述凹槽的宽度与保存多个所述电子元器件的载带相匹配，每一个所述凹槽为一个所述载带提供传送通道，并就所述载带内的多个所述电子元器件同时提供给所述贴片头以便统一吸取；所述送料部件用于带动与所述规则排布的列数数量相同的所述载带沿着所述凹槽传送。

可选地，多个所述吸嘴按所述规则排布固定安装在所述吸嘴底座上。

可选地，多个所述吸嘴按照所述规则排布可旋转的安装在所述吸嘴底座上。

可选地，所述贴片头还包括驱动装置、多个齿条和多个齿轮；所述齿轮固定安装在所述吸嘴上，所述齿条与所述齿轮相匹配，所述驱动装置通过多个所述齿条控制所述规则排布的多列所述吸嘴上的所述齿轮的同时转动，并带动所述规则排布的多列所述吸嘴同时旋转。

如上所述，本发明的贴片机，将多个电子元器件按照规则排布贴装在PCB板上，规则排布为多个电子元器件按照一列排布或多列排布贴装在PCB板上。贴片头依据规则排布将多个吸嘴安装在吸嘴底座上。由于目前电子元器件是通过载带来保存的，一个载带用于保存多个同一种电子元器件，基于这个特性，PCB板上规则排布的每一列的电子元器件也是相同的，并且，供料装置也依据PCB板上规则排布的电子元器件，按列为贴片头同时提供所需的电子元器件，且列数与规则排布的列数相同，每一列提供同一种电子元器件。如果是多列的话，相邻列的间距与规则排布的相邻列的间距相同。而且，由于供料装置在为贴片头提供的电子元器件可能会与PCB板上的电子元器件存在一致角度的偏差，所以本发明还将贴片头上的多个吸嘴设置为可以统一驱动旋转，以实现贴片头对多个电子元器件的校正。本发明的贴片机是根据PCB板上规则排布的多个电子元器件来设计对应的贴片头和供料装置，供料装置为贴片头同时提供规则排布的多个电子元器件，贴片头的多个吸嘴按照规则排布吸取和运输多个电子元器件，并同时校正电子元器件，最后在PCB板上贴装规则排布的多个电子元器件。因此，本发明的贴片机适用于对PCB板进行规则排布的电子元器件的同时贴装，以适应PCB板的大批量的生产，而且，本发明的贴片机生产成本较低，结构紧凑，贴装速度快，贴装精度高。

附图说明

图1显示为本发明实施例公开的一种贴片机的结构示意图。

图2显示为本发明实施例公开的一种贴片机的贴片头的结构示意图。

图3显示为本发明实施例公开的一种多个电子元器件按照规则排布的PCB板的示意图。

图4显示为本发明实施例公开的一种贴片机的与图3对应的多个吸嘴的布局示意图。

图5显示为本发明实施例公开的另一种多个电子元器件按照规则排布的PCB板的示意图。

图6显示为本发明实施例公开的一种贴片机的与图5对应的多个吸嘴的布局示意图。

图7显示为本发明实施例公开的一种贴片机的另一贴片头的结构示意图。

图8显示为本发明实施例公开的一种贴片机的供料装置的结构示意图。

图9显示为本发明实施例公开的一种贴片机的供料装置的剖面示意图。

图10显示为本发明实施例公开的一种贴片机的供料装置的俯视图。

图11显示为本发明实施例公开的一种贴片机的传送装置的结构示意图。

图12显示为本发明另一实施例公开的一种贴片机的结构示意图。

元件标号说明

100支撑架

200贴片头

210吸嘴底座

220吸嘴

221齿轮

222齿条

300传送装置

400供料装置

410物料盘

420供料板

430送料部件

440覆膜盘

500PCB板

510PCB板上的电子元器件的预设位置

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图12。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明公开的贴片机将多个电子元器件贴装在PCB板500上，多个电子元器件在PCB板500上按照规则排布，并且，呈规则排布的多个电子元器件可以是PCB板500上所有的电子元器件，也可以只是PCB板500上的一部分的电子元器件。其中，规则排布为多个电子元器件按照一列或多列排布在PCB板500上，且每一列中排布的多个电子元器件是相同的，每一列排布的多个电子元器件的数量既可以是相同的，也可以是不同的；不同的列排布的电子元器件可以是相同的，也可以是不同的。

实施例1

本实施例公开了一种贴片机，具体如图1所示，包括支撑架100、贴片头200、传送装置300、供料装置400和控制装置。控制装置在附图中并未画出。

贴片头200可移动地安装在支撑架100上；贴片头200可以沿着支撑架100沿着Y方向左右移动和沿着Z方向上下移动。X方向、Y方向和Z方向如图1所示的方向。贴片头200包括吸嘴底座210、气动控制装置和多个吸嘴220，如图2所示，气动控制装置未在附图中标出。

多个吸嘴220安装在吸嘴底座210上，且安装在吸嘴底座210上的多个吸嘴220呈现出一个与规则排布相吻合的布局，如图3和图4、图5和图6所示。图3和图5为PCB板500俯视图，其中510表示电子元器件的预设位置。图3中，贴装在PCB板500上多个电子元器件按照多列排布在PCB板500上，且每一列上排布的电子元器件的数目相同；图5中，贴装在PCB板500上多个电子元气件也是按照多列排布在PCB板500上，但是每一列上排布的电子元器件的数目是不尽相同的。图4和图6显示为吸嘴底座210上多个吸嘴220的布局。图4所示的多个吸嘴220的布局与图3所示的多个电子元器件在PCB板500上的规则排布是相吻合的；图6所示的多个吸嘴220的布局与图5所示的多个电子元器件在PCB板上的的规则排布是相吻合的。多个吸嘴220的布局可以随着PCB板500上的部分或全部电子元器件的规则排布而改变。对于图3和图5所示的PCB板500，由于其都是只有部分的电子元器件在PCB板500上按照规则排布，所以使用图4和图6所示的贴片头只对图3和图5上PCB板500上规则排布的部分电子元器件进行同时贴装，剩余的电子元器件的贴装在本发明中就不予以考虑了。当然，如果PCB板500上的全部电子元器件都是规则排布的，那么使用在吸嘴底座上规则排布的多个吸嘴就可同时完成对整个PCB板的贴装。

多个吸嘴220可以是固定安装在吸嘴底座210上，即吸嘴220是无法转动的；多个吸嘴220也可以是可转动地安装在吸嘴底座210上。在供料装置400提供的电子元器件的位置与PCB板500上的电子元器件的贴装位置没有完全一一对应，则可以通过吸嘴220的旋转对电子元器件的位置进行校正。如图7所示，在本实施例中，多列吸嘴220是通过驱动装置、多个齿轮221和多个齿条222来完成对规则排布的多个吸嘴220的旋转控制的，在附图中，驱动装置并未标识。齿轮221固定安装在吸嘴220上，即齿轮221的转动可以带动吸嘴220的旋转，且多个齿轮221也是按照规则排布的。一般情况下，齿轮221和吸嘴220之间采用铣扁形状和键的组合式连接。驱动装置同时控制每一列的多个齿轮221的旋转，就可完成对吸嘴底座210上的所有吸嘴220的旋转的同时控制。在本实施例中，驱动装置是通过多个齿条222对每一列的多个吸嘴220上的齿轮221进行转动控制的。对多个吸嘴220的旋转进行控制的方法除了本实施例所提供的通过驱动装置和齿轮来完成，还有很多其他的方法，在本发明中就不再一一赘述。

多个吸嘴220的一端与气动控制装置相连。气动控制装置同时控制多个吸嘴220从供料装置300上吸取电子元器件，或向PCB板贴装电子元器件。

供料装置400用于为贴片头200同时提供多个电子元器件，且位于传送装置300的一侧。目前比较常见的电子元器件的保存方式为载带保存。载带的带基上以规则的间隔保存电子元器件于接纳空间内，且用覆膜将接纳空间密封。供料装置400要将多个载带的覆膜进行分离，并将分离覆膜后裸露出电子元器件的接纳空间呈现给贴片头200，以便于贴片头200同时吸取电子元器件。如图8、图9和图10所示，供料装置400包括一个供料板420和送料部件430；供料板420上设置有一个或多个贯穿式的凹槽。凹槽的数量与PCB板500上的规则排布的多个电子元器件的列数相同，并且凹槽是依据载带而设计的。无论是哪一种电子元器件的载带，其带基的宽度是一定的，所以，供料板420上的凹槽设置为与带基相匹配。如果PCB板上的规则排布的多个电子元器件为多列，那么凹槽也是多个，并且相邻的凹槽的间距与规则排布的相邻列排布的间距一致；或相邻凹槽的间距与规则排布的相邻列排布的间距不一致，而是依据供料装置的结构间距而设置，并在贴片头上驱动吸嘴位置变化以对应PCB板元器件位置。贯穿式的凹槽是用于传送载带，并将载带内的电子元器件同时提供给贴片头200。供料板420上，载带传入的一端为送料端，载带送出的一端为出料端。

送料部件430包括多个传送齿轮，传送齿轮安装在供料板420的出料端。传送齿轮与供料板420的凹槽相对应：一个传送齿轮驱动一个载带从物料盘410沿着供料板420的一个凹槽进行传送。

本实施例的供料装置400为了达到电子元器件的自动化供应，供料装置400还包括物料盘410和覆膜盘440。

物料盘410靠近供料板420的送料端，用于固定多个载带，载带通过卷轴可转动地固定在物料盘410上。

覆膜盘440靠近供料板420的送料端，包括多个卷膜轮。多个卷膜轮分离载带的覆膜，并卷收分离出的覆膜并将分离的覆膜卷收起来。卷膜轮的数量与供料板422的凹槽数量一致。

传送装置300用于沿着X方向传送PCB板500。通常采用传送带作为传送装置完成PCB板500的传送。本实施例的传送装置300为一个中空的传送带，如图11所示，PCB板500架在传送带的两端，通过传送带沿着X方向移动。并且，PCB板500在传送带上是等间距的，且间距要大于PCB板500的长度。当然，本实施例中由于供料装置400位于传送装置300的一侧，所以本实施例的传送装置300采用常用的传送带即可。

贴片机还必须包括一个控制装置，用于协同控制贴片头200、传送装置300和供料装置400：

首先，控制装置控制贴片头200吸取供料装置400提供的多个电子元器件：控制贴片头200沿着Y方向在支撑架100上左右移动，并将贴片头200移动至于供料装置400相对应的位置，然后再控制贴片头200沿着Z方向在支撑架100上向下移动，使得贴片头200接近供料装置400，以吸取电子元器件；并且，在贴片头200吸取了供料装置400提供的电子元器件后，控制装置还要控制供料装置400重新供料；

其次，贴片头200吸取好电子元器件后，贴片头200重新沿着Z方向在支撑架100上向上运动，再沿着Y方向在支撑架100上左右移动，并将其移动至传送装置300的位置处；

然后，传送装置300的传送，将传送装置300上带贴装的PCB板500传送至与贴片头300相对应的位置；

最后，贴片头200对PCB板500进行贴装：贴片头200沿着Z方向在支撑架上向下移动，对PCB板500进行贴装，贴装完成后，重新将贴片头沿着Z方向在支撑架上向上移动，回复原位。

如要进行下一个PCB板500的贴装，只需重复进行上述操作即可。

实施例2

本实施例的结构与实施例1完全相同，也包括支撑架100、贴片头200、传送装置300和供料装置400。但是本实施例中，如图12所示，供料装置400与实施例1的位置不同，供料装置400位于传送装置300的正下方，与贴片头200相对应的位置。

之所以将供料装置400的位置进行更改，其目的是为了减少贴片头200的运动，增加贴片头200贴装的精确度。由于供料装置400位于与贴片头200相对应的位置上，所以，贴片头200在吸取电子元器件的操作时，只需要沿着Z方向在支撑架100上做上下移动即可完成。贴片头200的移动动作越少，贴片头200和PCB板500之间的定位越容易，贴装的精确度也越高。并且，本实施例的贴片头200只需在支撑架100上做Z方向的上下移动，这样，支撑架100可以不需要设置用于满足贴片头200做Y方向的左右移动的Y方向上的横梁导轨，这也就变相地节约了成本。

综上所述，本发明的贴片机，将多个电子元器件按照规则排布贴装在PCB板上，规则排布为多个电子元器件按照一列排布或多列排布贴装在PCB板上。贴片头依据规则排布将多个吸嘴安装在吸嘴底座上。由于目前电子元器件是通过载带来保存的，一个载带用于保存多个同一种电子元器件，基于这个特性，PCB板上规则排布的每一列的电子元器件也是相同的，并且，供料装置也依据PCB板上规则排布的电子元器件，按列为贴片头同时提供所需的电子元器件，且列数与规则排布的列数相同，每一列提供同一种电子元器件。如果是多列的话，相邻列的间距与规则排布的相邻列的间距相同。而且，由于供料装置在为贴片头提供的电子元器件的可能会与PCB板上的电子元器件存在一致角度的偏差，所以本发明还将贴片头上的多个吸嘴设置为可以统一驱动旋转，以实现贴片头对多个电子元器件的校正。本发明的贴片机是根据PCB板上规则排布的多个电子元器件来设计对应的贴片头和供料装置，供料装置为贴片头同时提供规则排布的多个电子元器件，贴片头的多个吸嘴按照规则排布吸取和运输多个电子元器件，并同时校正电子元器件，最后在PCB板上贴装规则排布的多个电子元器件。因此，本发明的贴片机适用于对PCB板进行规则排布的电子元器件的同时贴装，以适应PCB板的大批量的生产，而且，本发明的贴片机生产成本较低，结构紧凑，贴装速度快，贴装精度高。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种贴片机，将多个电子元器件贴装在PCB板上，多个所述电子元器件规则排布在所述PCB板上，所述规则排布为多个所述电子元器件按照一列排布或多列排布在所述PCB板上，其中，每一列排布的多个所述电子元器件是相同的，不同列的电子元器件是相同的或不同，且每一列中排布的所述电子元器件的数目是相同或不同的；其特征在于，所述贴片机包括：支撑架、贴片头、传送装置、供料装置和控制装置；

所述贴片头可移动地安装在所述支撑架上，并位于所述传送装置的顶部；包括吸嘴底座、气动控制装置和多个吸嘴；其中，多个所述吸嘴安装在所述吸嘴底座上，并呈现出与所述规则排布相吻合的布局；所述气动控制装置与多个所述吸嘴相连，同时控制多个所述吸嘴吸取和贴装多个所述电子元器件；

所述传送装置沿着X方向传送所述PCB板；

所述供料装置为所述贴片头同时提供多个所述电子元器件；

所述控制装置用于控制所述贴片头、所述传送装置和所述供料装置的操作。

2.根据权利要求1所述的贴片机，其特征在于，所述传送装置是一个沿着X方向传送的中空传送带。

3.根据权利要求2所述的贴片机，其特征在于，所述供料装置位于所述传送带的底部，且与所述贴片头的位置相对应。

4.根据权利要求3所述的贴片机，其特征在于，所述贴片头在所述支撑架上沿着Z方向上下移动以完成从所述供料装置上吸取所述电子元器件并将所述电子元器件贴装至所述PCB板上。

5.根据权利要求1所述的贴片机，其特征在于，所述供料装置位于所述传送装置的一侧。

6.根据权利要求5所述的贴片机，其特征在于，所述贴片头在所述支架上通过沿着Y方向左右移动和沿着Z方向上下移动，以完成从所述供料装置上吸取所述电子元器件并将所述电子元器件贴装至所述PCB板上。

7.根据权利要求1所述的贴片机，其特征在于，所述供料装置包括供料板和送料部件；

所述供料板的的表面具有与所述规则排布的列数数量相同的贯穿式凹槽；所述凹槽的宽度与保存多个所述电子元器件的载带相匹配，每一个所述凹槽为一个所述载带提供传送通道，并就所述载带内的多个所述电子元器件同时提供给所述贴片头以便统一吸取；

所述送料部件用于带动与所述规则排布的列数数量相同的所述载带沿着所述凹槽传送。

8.根据权利要求1所述的贴片机，其特征在于，多个所述吸嘴按所述规则排布固定安装在所述吸嘴底座上。

9.根据权利要求1所述的贴片机，其特征在于，多个所述吸嘴按照所述规则排布可旋转的安装在所述吸嘴底座上。

10.根据权利要求9所述的贴片机，其特征在于，所述贴片头还包括驱动装置、多个齿条和多个齿轮；

所述齿轮固定安装在所述吸嘴上，所述齿条与所述齿轮相匹配，所述驱动装置通过多个所述齿条控制所述规则排布的多列所述吸嘴上的所述齿轮的同时转动，并带动所述规则排布的多列所述吸嘴同时旋转。