CN105472902B - 具有气压采样板的贴片机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有气压采样板的贴片机，包括机台，贴片头以及供料座，贴片头和供料座依托于机台设置，供料座对贴片头供料，贴片头底部包含多个吸嘴，从供料座取料并贴装到目标位置，所述贴片头内包含气压采样板，所述气压采样板在吸嘴吸料后以及贴片完成后分别采集吸嘴处的气压，并将采集到的气压值预设值进行对比判定，并在吸料后气压小于预设值时控制贴片头抛料以及在贴片后气压大于预设值时控制贴片头，重新贴片。本发明具有气压采样板的贴片机具有贴片精准、不漏贴、可混贴、智能化等优点。

Description

具有气压采样板的贴片机

【技术领域】

本发明涉及一种电子产品加工设备，特别涉及具有气压采样板的贴片机。

【背景技术】

贴片机的功能就是在电路板生产过程中，将LED芯片、电阻、电容等电子元器件贴装到电路板上的预留位置，贴片机的一个工作周期为取料→移动到贴片位→贴片→移动到取料位，现有的贴片机在贴片头移动到取料位时，贴片头一般采用固定的工业气压传感器套件，在贴片头取料时传感套件感应不够精准，使得贴片质量得不到保证。而且，使用固定的工业气压传感器套件由于套件的相对固定，会失去保密性，且传感器套件中只设置一个传感器，通过开关量来判定气压是否达标，当更换电路板时需要人工调换开关量不够智能化且无法实现料片混贴、贴片也不够精准。

综上所述，现有技术存在缺陷，有待改进。

【发明内容】

为克服上述不够智能化、无法混贴、贴片不精准等问题，本发明提供一种贴片精准、不漏贴、可混贴、智能化的具有气压采样板的贴片机。

本发明解决技术问题的方案是提供一种具有气压采样板的贴片机，包括机台，贴片头以及供料座，贴片头和供料座依托于机台设置，供料座对贴片头供料并贴装到目标位置，贴片头底部包含多个吸嘴，从供料座取料，所述贴片头内包含气压采样板，所述气压采样板包括电源通信模块、CPU模块、传感器模块，电源通信模块电性连接于CPU模块和传感器模块，传感器模块通过接口与CPU模块相连，所述气压采样板的传感器模块包括至少6个传感器，传感器包括气压采样部分和模拟输出电路，模拟输出电路一端连接于气压采样部分，另一端为端口，通过端口将信号传送至CPU模块，所述CPU模块可设置多个预设值，配合多个传感器可实现同时对多种料片贴附时的气压值进行比较判定，实现混贴；所述传感器采用双通道采样，并将采集到的气压值传送至CPU模块与预设值进行对比判定，在吸料后气压小于预设值时控制贴片头抛料，并在抛料后再进行一次取料操作，以及在贴片后气压大于预设值时控制贴片头，重新贴片。

优选地，所述气压采样板进一步包括一数据处理模块，其通过数据处理模块与上位机进行通信。

优选地，所述气压采样板的电源通信模块包括电源模块和通信模块，电源模块电性连接于CPU模块和传感器模块，其中通信模块采用自定义的通信协议。

优选地，所述气压采样板的传感器模块实时采集吸嘴处气压值，并将采集的信号经模拟信号转换后传送至CPU模块。

优选地，所述气压采样板的CPU模块采用STC12C5620AD系列单片机，对气压值进行算法干预，排除干扰。

优选地，进一步包括一按键模块和一LED显示模块，LED显示模块通过端口与CPU连接，按键模块和LED显示模块用于对气压采样板进行测试。

与现有技术相比，本发明具有气压采样板的贴片机通过设置气压采样板对取样和贴片时贴片头吸嘴处的气压值进行采样，从而有效判定料片的取料是否准确或贴片是否精准，在吸料完成和贴片完成两个阶段进行真空检测，在吸料出现偏离时通过抛料再吸料实现贴片的精准，在贴片未完成时再重新进行贴片实现贴片的完整、不漏贴，具有结构简单、成本低、贴片精准的优点。通过采用6个传感器，传感器采用双通道采样，使采集的气压值尽可能的准确的同时，还可以实现料片的混贴，区别于现有技术只能设定一个对比值从而只能进行单一料片的帖装，气压采样板的存在，CPU模块可设置多个预设值，多个预设值与多种料片相对应，配合多个传感器可实现同时对多种料片贴附时的气压值进行比较判定，从而实现多路确定与配合，以实现多种料片的混贴，因此气压采样板的存在，使得贴片机方实现了智能化、可混贴和贴片精准完整，此外气压采样板还采用自定义通信协议，具有高度保密性。

【附图说明】

图1是本发明具有气压采样板的贴片机结构示意图。

图2是气压采样板的结构示意图。

图3是气压采样板的传感器示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，一种双头贴片机2，包括：机台21，贴片头22，传动导轨23以及两供料座24，其中机台为整个双头贴片机2提供支撑作用，所述贴片头22设置于机台21上，包括第一贴片头221和第二贴片头223，位于传动导轨23上方，且第一贴片头221和第二贴片头223分别设置于传动导轨23的两边，两供料座24分别对应于第一贴片头221和第二贴片头223设置于传动导轨23两侧，对第一贴片头221和第二贴片头223供料，第一贴片头221和第二贴片头223内设置有气压采样板(图未示)，

请继续参阅图2，所述气压采样板1包括电源通信模块10，LED显示模块20，CPU模块30，传感器模块40，数据处理模块50以及控制模块60。电源通信模块10为其他模块供电以及与芯片进行通讯，LED显示模块20通过LED端口与CPU模块30电性相连，传感器模块40通过AD端口与CPU模块30相连，数据处理模块50通过DAT端口与CPU模块30相连，控制模块60用于控制LED显示模块20的显示。

所述电源通信模块10分为电源模块101和通信模块103，其中电源模块101为其余模块进行供电，通信模块103采用RS232通信，系统的程序通过MAX232芯片及外围电路下载到CPU模块30中，通信模块103的通信协议由自己定义，以实现高度保密性。

所述LED显示模块20包括一块LED显示屏201和对应的电路，电路一端连接于LED显示屏201，另一端为LED端口，包括第一LED端口203，第二LED端口205，第三LED端口207和第四LED端口209，各LED端口分别和CPU模块30上对应的LED端口连接。所述LED显示模块20主要用于气压采样板1的测试功能，由按键控制模块60选择相应的气压采集通道值显示在LED显示屏201上。

所述CPU模块30包括CPU301和电路部分，电路部分包括LED电路303，DAT电路305，AD电路307和NUB电路309，其中，LED电路303一端连接于CPU301，另一端为LED端口，包括次一LED端口3031，次二LED端口3033，次三LED端口3035和次四LED端口3037，次一LED3031端口与LED显示模块20的第一LED端口203相连，次二LED端口3033与第二LED端口205相连，次三LED端口3035与第三LED端口207相连，次四LED端口3037与第四LED端口209相连。DAT电路305一端连接CPU301，另一端为DAT端口(数据传输端口，下同)，包括第一DAT端口3051、第二DAT端口3053、第三DAT端口3055、第四DAT端口3057和第五DAT端口3059，AD电路307一端与CPU301连接，另一端为AD端口(模拟输出端口，下同)，包括第一AD端口3071、第二AD端口3072、第三AD端口3073、第四AD端口3074、第五AD端口3075和第六AD端口3076。NUB电路309与此类似，一端连接与CPU301，另一端为NUB端口(网络信号传输端口，下同)，包括第一NUB端口3091、第二NUB端口3093和第三NUB端口3095，各AD端口、DAT端口、NUB端口分别和相应模块含有的对应端口相连。

所述CPU301采用STC12C5620AD系列单片机，该系列单片机有8路10位高速A/D转换器，速度可达100KHZ(10万次/秒)。CPU采用中断方式读取每一路的A/D转换值，由上位机(图未示)发送的信号至CPU301选择相应通道的AD采样值，再通过I/O端口发送气压值至上位机，即：先由上位机发送信号至CPU301，经CPU301读取并分析后，选择相应通道，并获得该通道的AD采样值，CPU301采用中断方式获取该采样值，也就是说，当CPU301读取其中一个通道的AD采样值时，其他通道的进程被中断，使其不占用CPU，待读取完该通道的AD采样值后，CPU301恢复被中断的通道进程并使之恢复中断前的工作环境，完成读取后通过I/O端口将气压值发送至上位机。

所述传感器模块40包括6个传感器：第一气压传感器401、第二气压传感器402、第三气压传感器403、第四气压传感器404、第五气压传感器405和第六气压传感器406，也可以更多个。

请继续参阅图3，以第一气压传感器401为例，所述第一气压传感器401包括气压采样部分4011和模拟输出电路4013，气压采样部分4011采用双通道采样使得采样数值尽可能的精准，模拟输出电路4013包括电路和次一AD端口91，次一AD端口91采样后，将采集到的气压经过模拟信号转换转换为电信号，通过模拟输出电路4013和次一AD端口91将电信号通过第一AD端口3071传送至CPU301。

与第一气压传感器401类似，第二气压传感器402、第三气压传感器403、第四气压传感器404、第五气压传感器405和第六气压传感器406均包括气压采样部分和模拟输出电路，其模拟输出电路分别包括次二AD端口92、次三AD端口93、次四AD端口94、次五AD端口95、次六AD端口96，其中次二AD端口92与第二AD端口相连3072，次三AD端口93和第三AD相连端口3073相连，次四AD端口94和第四AD端口3074相连，次五AD端口95与第五AD端口3075相连，次六AD端口96与第六AD端口3076相连。

所述数据处理模块50包含八个相对独立的电路模块，分别为第一电路模块501、第二电路模块502、第三电路模块503、第四电路模块504、第五电路模块505、第六电路模块506、第七电路模块507和第八电路模块508，其中，第一电路模块501、第二电路模块502、第三电路模块503分别包括次一NUB端口5011、次二NUB端口5021、次三NUB端口5031，次一NUB端口5011、次二NUB端口5021、次三NUB端口5031三个端口的高低电平信号0、1编码组成8个通道，其中6个通道对应6个气压传感器，上位机发送编码信号，如001，即可选择读取第一气压传感器401的气压值。

第四电路模块504、第五电路模块505、第六电路模块506、第七电路模块507和第八电路模块508与第一电路模块501、第二电路模块502、第三电路模块503有所不同，第四电路模块504包括次一DAT端口5041和第一DATO端口(数据输出端口，下同)5043，与之类似，第五电路模块505包括次二DAT端口5051和第二DATO端口5053，第六电路模块506包括次三DAT端口5061和第三DATO端口5063，第七电路模块507包括次四DAT端口5071和第四DATO端口5073，第八电路模块508包括次五DAT端口5081和第五DATO端口5083。次一DAT端口5041、次二DAT端口5051、次三DAT端口5061、次四DAT端口5071、次五DAT端口5081五个端口的信号由CPU301发送，组成相应通道传感器的真空采样值，再由第一DATO端口5043、第二DATO端口5053、第三DATO端口5063、第四DATO端口5073、第五DATO端口5083五个端口把气压值发送至上位机。

本发明气压采样板1主要使用于贴片机的吸嘴、处，用以取代现有的传感器套件，工作时首先由工控电脑(上位机)通过NUB端口发送指令到CPU301，同时第一气压传感器401、第二气压传感器402、第三气压传感器403、第四气压传感器404、第五气压传感器405和第六气压传感器406实时采集气压值，经过模拟信号转换将采集到的气压值转换为电信号，经次一AD端口91和第一AD端口3071连接通道、或次二AD端口92和第二AD端口3072连接通道、或次三AD端口93和第三AD端口3073连接通道、或次四AD端口94和第四AD端口3074连接通道、或次五AD端口95和第五AD端口3075连接通道、或次六AD端口96和第六AD端口3076连接通道将电信号传送至CPU301，通道由次一NUB端口2011、次二NUB端口5021、次三NUB端口5031三个端口的高低电平信号0、1编码组成。当上位机发送编码信号指令至CPU301，CPU301读取并识别后，选择其中6条通道中的一条，并使其余5条通道的进程中断，读取该条通道中的电号，在CPU中将电信号转换为数字信号，并对所采集的信号进行算法干预，排除干扰后将所采集的气压值与设定的对比值进行对比，以判断贴片机吸嘴内的气压值是否达标，通过第一DAT端口3051和次一DAT端口5041、或第二DAT端口3053和次二DAT端口5051、或第三DAT端口3055和次三DAT端口5061、或第四DAT端口3057和次四DAT端口5071、或第五DAT端口3059和次五DAT端口5081将经过处理的信号传送至数据处理模块，然后CPU301恢复其余5个通道的CPU环境，使其和中断前保持一致。当经处理的信号传送至数据处理模块50后，由第一DATO端口5043、第二DATO端口5053、第三DATO端口5063、第四DATO端口5073、第五DATO端口5083五个端口把气压值发送至上位机。

上述真空检测过程在贴片机贴片过程中进行两次：吸料后检测一次、贴片完检测一次。吸料后所检测的气压值应大于等于对比值，贴片完所检测的气压值应小于等于对比值，若吸料后所检测的气压值小于对比值，则说明取料出现角度偏差，此时若贴片将使得贴片变得不精准，因此信号传送到上位机后，上位机将向贴片机传达抛料指令，并在抛料后再进行一次取料操作；若贴片完所检测的气压值大于对比值，则说明没有完成贴片操作，料片仍然被吸附在吸嘴上，信号传送到上位机后，上位机将向贴片机传达再进行一次贴片指令，以完成贴片。区别于现有技术，上述过程均有电脑自动控制完成，其过程无需人工干预，对比现有技术取料偏差、无法贴片时，需要人工重新调整开关量，并在此次操作完成后在恢复原数值，实现了机器的智能化，减少了人工成本。

气压采样板1在测试时，有按键控制模块60选择6个通道中的一个，将该通道的采样值(气压值)经次一LED端口3031和第一LED端口203、次二LED端口3033和第二LED端口205、次三LED端口3035和第三LED端口207、次四LED端口3037和第四LED端口209显示在LED显示屏201上。

与现有技术相比，本发明具有气压采样板的贴片机通过设置气压采样板1对取样和贴片时贴片头吸嘴处的气压值进行采样，从而有效判定料片的取料是否准确或贴片是否精准，在吸料完成和贴片完成两个阶段进行真空检测，在吸料出现偏离时通过抛料再吸料实现贴片的精准，在贴片未完成时再重新进行贴片实现贴片的完整、不漏贴，具有结构简单、成本低、贴片精准的优点。通过采用6个传感器，传感器采用双通道采样，使采集的气压值尽可能的准确的同时，还可以实现料片的混贴，区别于现有技术只能设定一个对比值从而只能进行单一料片的帖装，气压采样板1的存在，CPU模块30可设置多个预设值，多个预设值与多种料片相对应，配合多个传感器可实现同时对多种料片贴附时的气压值进行比较判定，从而实现多路确定与配合，以实现多种料片的混贴，因此气压采样板1的存在，使得贴片机方实现了智能化、可混贴和贴片精准完整，此外气压采样板1还采用自定义通信协议，具有高度保密性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有气压采样板的贴片机，包括机台，贴片头以及供料座，贴片头和供料座依托于机台设置，供料座对贴片头供料并贴装到目标位置，贴片头底部包含多个吸嘴，从供料座取料，其特征在于：所述贴片头内包含气压采样板，所述气压采样板包括电源通信模块、CPU模块、传感器模块，电源通信模块电性连接于CPU模块和传感器模块，传感器模块通过接口与CPU模块相连，所述气压采样板的传感器模块包括至少6个传感器，传感器包括气压采样部分和模拟输出电路，模拟输出电路一端连接于气压采样部分，另一端为端口，通过端口将信号传送至CPU模块，所述CPU模块可设置多个预设值，配合多个传感器可实现同时对多种料片贴附时的气压值进行比较判定，实现混贴；所述传感器采用双通道采样，在吸嘴吸料后以及贴片完成后分别采集吸嘴处的气压，并将采集到的气压值传送至CPU模块与预设值进行对比判定，在吸料后气压小于预设值时控制贴片头抛料，并在抛料后再进行一次取料操作，以及在贴片后气压大于预设值时控制贴片头，重新贴片。

2.如权利要求1所述的具有气压采样板的贴片机，其特征在于：所述气压采样板进一步包括一数据处理模块，其通过数据处理模块与上位机进行通信。

3.如权利要求1所述的具有气压采样板的贴片机，其特征在于：所述气压采样板的电源通信模块包括电源模块和通信模块，电源模块电性连接于CPU模块和传感器模块，其中通信模块采用自定义的通信协议。

4.如权利要求1所述的具有气压采样板的贴片机，其特征在于：所述气压采样板的传感器模块实时采集吸嘴处气压值，并将采集的信号经模拟信号转换后传送至CPU模块。

5.如权利要求1所述的具有气压采样板的贴片机，其特征在于：所述气压采样板的CPU模块采用STC12C5620AD系列单片机，对气压值进行算法干预，排除干扰。

6.如权利要求1所述的具有气压采样板的贴片机，其特征在于：进一步包括一按键模块和一LED显示模块，LED显示模块通过端口与CPU连接，按键模块和LED显示模块用于对气压采样板进行测试。