CN106028673B - 一种高速单压式贴片机工作头运动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及贴片机行业中的贴装头运动控制技术领域，特别涉及一种高速单压式贴片机工作头运动机构，包括机座本体、平压机座、丝杆、主轴皮带轮和传动皮带轮，通过平移伺服电机、主轴皮带轮、皮带轮和传动皮带轮构成平移机构，通过单压伺服电机、下压机构和压板构成贴装机构；贴装机构通过平压机座与平移机构相连接。在使用本发明时，由一个平移伺服电机和一个单压伺服电机控制所有吸杆，减少成本，节省了至少十倍以上的空间，避免了因多电机而引起噪音的问题；有利于推动贴装头小型化和轻质量的发展；本装置既可选择性控制一个或多个吸杆进行贴装，也可控制所有吸杆进行贴装。本发明具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。

Description

一种高速单压式贴片机工作头运动机构

技术领域

本发明涉及贴片机行业中的贴装头运动控制技术领域，特别涉及一种高速单压式贴片机工作头运动机构。

背景技术

利用高速贴装技术进行集成电路元器件在PCB板上的安装是提高安装效率和安装精度的重要途径。而贴装头是贴片机最关键的设备之一，它直接影响到贴装的速度和精度。为了提高贴片机的效率及精确度等，减小贴装头的体积和减小贴装头的重量是本领域技术人员所追求的方向。

现有贴装头包括垂直设置的吸杆、带动吸杆在水平方向旋转的水平旋转电机和带动吸杆在垂直方向移动的升降电机。每根吸杆在垂直方向移动均由一个专门的升降电机来控制，不仅能通过控制不同的升降电机来选择一个或多个吸杆进行贴装，使得该贴装头能够贴装不同型号的PCB板或LED灯板上的电子元件，而且可以同时控制所有吸杆进行贴装。但是，一个升降电机控制一根吸杆，使得贴装头结构复杂，制造成本高，特别是在所有吸杆同时工作时，升降电机的耗电量大，产生的噪音也比较大；同时制约减小贴装头的体积和减小贴装头的重量的发展。

综上所述，现有驱动吸杆在垂直方向运动的结构显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的高速单压式贴片机工作头运动机构。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明所述的一种高速单压式贴片机工作头运动机构，包括机座本体、平压机座、丝杆、主轴皮带轮和传动皮带轮，所述机座本体由垂直板座和水平板座组成，垂直板座和水平板座经一体成型而成，垂直板座的底端和水平板座一端相固定连接，垂直板座和水平板座相互垂直设置；所述垂直板座的上方固定设置有平移电机座；所述平压机座的正表面沿高度方向从上往下依次设置有单压电机座和下压连接杆座，所述垂直板座的左右两侧对称设置有轴承座，所述丝杆一端设置在位于左侧的轴承座上，所述丝杆另一端穿过右侧的轴承座后与传动皮带轮相固定连接，平压机座的后表面固定设置有与丝杆相匹配的螺母，所述螺母与丝杆相螺纹连接；所述垂直板座的正表面沿高度方向平行设置有两条导轨，平压机座的后表面固定设置有与导轨相匹配的滑块，所述螺母位于两条滑块之间；所述平移电机座上设置有平移伺服电机，所述平移伺服电机的转轴穿过平移电机座后与主轴皮带轮相固定连接，所述主轴皮带轮通过皮带轮与传动皮带轮相连接；所述单压电机座的上表面固定设置有单压伺服电机，所述单压伺服电机的转轴穿过单压电机座后固定连接有单压凸轮轴，所述下压连接杆座固定设置有下压机构，所述单压凸轮轴的下端设置有与下压机构相匹配的凸轮端，该凸轮端设置在下压机构的正上方，该凸轮端与下压机构一端相接触；所述水平板座的上表面沿长度方向均匀设置有若干个中间压杆，所述下压机构穿过下压连接杆座后固定连接有与中间压杆相匹配的压板。

进一步地，所述下压机构包括单压轴承、下压杆体、弹簧、直线轴承和压环，所述下压杆体一端设置有与单压轴承相匹配的轮槽，所述单压轴承的轮轴两端分别固定在该轮槽的侧壁上；所述压杆体的外圆壁设置有用于抵压弹簧的凸环，所述下压连接杆座的上表面设置有与直线轴承相匹配的轴孔，该直线轴承一端嵌入轴孔中，压杆体一端穿过直线轴承的通孔后通过压环与压板相固定连接；所述弹簧嵌套在压杆体上，所述弹簧一端抵压着凸环的下端面，所述弹簧另一端抵压着直线轴承的上端面。

进一步地，所述凸轮端为中空状结构，该凸轮端设置有与单压轴承相匹配的凸轮边缘端面，该凸轮边缘端面与单压轴承的外圆壁相接触。

进一步地，它还包括有导向柱，所述下压连接杆座的上表面设置有与导向柱相匹配的导向孔，所述导向柱一端穿过导向孔后固定设置在压板上。

采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的一种高速单压式贴片机工作头运动机构，包括机座本体、平压机座、丝杆、主轴皮带轮和传动皮带轮，所述机座本体由垂直板座和水平板座组成，垂直板座和水平板座经一体成型而成，垂直板座的底端和水平板座一端相固定连接，垂直板座和水平板座相互垂直设置；所述垂直板座的上方固定设置有平移电机座；所述平压机座的正表面沿高度方向从上往下依次设置有单压电机座和下压连接杆座，所述垂直板座的左右两侧对称设置有轴承座，所述丝杆一端设置在位于左侧的轴承座上，所述丝杆另一端穿过右侧的轴承座后与传动皮带轮相固定连接，平压机座的后表面固定设置有与丝杆相匹配的螺母，所述螺母与丝杆相螺纹连接；所述垂直板座的正表面沿高度方向平行设置有两条导轨，平压机座的后表面固定设置有与导轨相匹配的滑块，所述螺母位于两条滑块之间；所述平移电机座上设置有平移伺服电机，所述平移伺服电机的转轴穿过平移电机座后与主轴皮带轮相固定连接，所述主轴皮带轮通过皮带轮与传动皮带轮相连接；所述单压电机座的上表面固定设置有单压伺服电机，所述单压伺服电机的转轴穿过单压电机座后固定连接有单压凸轮轴，所述下压连接杆座固定设置有下压机构，所述单压凸轮轴的下端设置有与下压机构相匹配的凸轮端，该凸轮端设置在下压机构的正上方，该凸轮端与下压机构一端相接触；所述水平板座的上表面沿长度方向均匀设置有若干个中间压杆，所述下压机构穿过下压连接杆座后固定连接有与中间压杆相匹配的压板。在使用本发明时，通过平移伺服电机、主轴皮带轮、皮带轮和传动皮带轮构成平移机构，通过单压伺服电机、下压机构和压板构成贴装机构，精简了设备结构，由一个平移伺服电机和一个单压伺服电机控制所有吸杆，极大地减少了电机的投入成本，节省了至少十倍以上的空间，避免了因多电机而引起噪音的问题；有利于推动贴装头小型化和轻质量的发展；另外，本装置既可以选择性控制一个或多个吸杆进行贴装，也可以控制所有吸杆进行贴装。本发明具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。

附图说明

图1是本发明的第一视角立体图；

图2是图1中A部位放大图；

图3是本发明的另一视角立体图；

图4是平压机座、单压伺服电机、单压凸轮轴、下压机构、导向柱和压板连接的立体图；

附图标记说明：

1、机座本体；1-1、垂直板座；1-1a、平移电机座；1-2、水平板座；

2、平压机座；2-1、单压电机座；2-2、下压连接杆座；

31、平移伺服电机；32、主轴皮带轮；33、皮带轮；34、传动皮带轮；

41、滑块；42、导轨；

51、单压伺服电机；52、单压凸轮轴；52-1、凸轮边缘端面；

6、下压机构；6-1、单压轴承；6-2、下压杆体；6-2a、凸环；

6-3、弹簧；6-4、直线轴承；6-5、压环；7、中间压杆；

81、丝杆；82、螺母；9、轴承座；10、导向柱；11、压板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1至图4所示，本发明所述的一种高速单压式贴片机工作头运动机构，包括机座本体1、平压机座2、丝杆81、主轴皮带轮32和传动皮带轮34，所述机座本体1由垂直板座1-1和水平板座1-2组成，垂直板座1-1和水平板座1-2经一体成型而成，垂直板座1-1的底端和水平板座1-2一端相固定连接，垂直板座1-1和水平板座1-2相互垂直设置；所述垂直板座1-1的上方固定设置有平移电机座1-1a；所述平压机座2的正表面沿高度方向从上往下依次设置有单压电机座2-1和下压连接杆座2-2。

所述垂直板座1-1的左右两侧对称设置有轴承座9，所述丝杆81一端设置在位于左侧的轴承座9上，所述丝杆81另一端穿过右侧的轴承座9后与传动皮带轮34相固定连接，平压机座2的后表面固定设置有与丝杆81相匹配的螺母82，所述螺母82与丝杆81相螺纹连接，螺母82能够沿着丝杆81的长度方向滑动。

所述垂直板座1-1的正表面沿高度方向平行设置有两条导轨42，平压机座2的后表面固定设置有与导轨42相匹配的滑块41，所述螺母82位于两条滑块41之间。

所述平移电机座1-1a上设置有平移伺服电机31，所述平移伺服电机31的转轴穿过平移电机座1-1a后与主轴皮带轮32相固定连接，所述主轴皮带轮32通过皮带轮33与传动皮带轮34相连接。

所述单压电机座2-1的上表面固定设置有单压伺服电机51，所述单压伺服电机51的转轴穿过单压电机座2-1后固定连接有单压凸轮轴52，所述下压连接杆座2-2固定设置有下压机构6，所述单压凸轮轴52的下端设置有与下压机构6相匹配的凸轮端，该凸轮端设置在下压机构6的正上方，该凸轮端与下压机构6一端相接触。

所述水平板座1-2的上表面沿长度方向均匀设置有若干个中间压杆7，所述下压机构6穿过下压连接杆座2-2后固定连接有与中间压杆7相匹配的压板11；每根中间压杆7与吸杆相匹配，当下压机构6推动着中间压杆7往下运动时，中间压杆7带动往下运动，实现贴装工作。

进一步地，所述下压机构6包括单压轴承6-1、下压杆体6-2、弹簧6-3、直线轴承6-4和压环6-5，所述下压杆体6-2一端设置有与单压轴承6-1相匹配的轮槽，所述单压轴承6-1的轮轴两端分别固定在该轮槽的侧壁上；单压轴承6-1可以围绕轮轴做回转运动；所述压杆体6-2的外圆壁设置有用于抵压弹簧6-3的凸环6-2a，所述下压连接杆座2-2的上表面设置有与直线轴承6-4相匹配的轴孔，该直线轴承6-4一端嵌入轴孔中，直线轴承6-4便固定在该轴孔中；压杆体6-2一端穿过直线轴承6-4的通孔后通过压环6-5与压板11相固定连接；所述弹簧6-3嵌套在压杆体6-2上，所述弹簧6-3一端抵压着凸环6-2a的下端面，所述弹簧6-3另一端抵压着直线轴承6-4的上端面。

进一步地，所述凸轮端为中空状结构，该凸轮端设置有与单压轴承6-1相匹配的凸轮边缘端面52-1，该凸轮边缘端面52-1与单压轴承6-1的外圆壁相接触；中空状的凸轮端既减轻单压凸轮轴52重量，又降低凸轮边缘端面52-1的加工难度，有利于降低设备制造成本。

进一步地，它还包括有导向柱10，所述下压连接杆座2-2的上表面设置有与导向柱10相匹配的导向孔，所述导向柱10一端穿过导向孔后固定设置在压板11上，导向柱10主要起导向作用，便于下压机构6能够平稳地做上升下降运动。

本发明的工作原理为：

第一步，平移伺服电机31带动主轴皮带轮32转动，主轴皮带轮32通过皮带轮33带动传动皮带轮34转动；

第二步，由于传动皮带轮34和丝杆81相固定连接，丝杆81便跟随着传动皮带轮34转动，螺母82就沿着丝杆81的轴向做来回运动即水平方向运动；

第三步，由于平压机座2分别与螺母82、滑块41相固定连接，所以，平压机座2跟随着螺母82在运动，滑块41便在导轨42的轴向做来回滑动，滑块41和导轨42既可以起支撑作用，又可以起导向作用；由于平压机座2上固定有单压伺服电机51、下压机构6和压板11，所以在单压伺服电机51、下压机构6和压板11跟随着平压机座2做水平方向移动；

第四步，当单压伺服电机51在水平方向定位后，通过单压伺服电机51带动单压凸轮轴52做旋转运动，单压凸轮轴52的凸轮边缘端面52-1会间隔推动单压轴承6-1，凸环6-2a克服弹簧6-3的弹性势能，下压杆体6-2便沿着直线轴承6-4的轴向做下压运动即在垂直方向运动；

第五步，由于下压杆体6-2和压板11相固定连接，压板11便跟随着下压杆体6-2做下压运动即在垂直方向运动；

第六步，当凸轮边缘端面52-1的最下位凸面与下压杆体6-2接触时，下压杆体6-2已达到垂直方向的最低处；与此现时，弹簧6-3恢复弹性形变，带动下压杆体6-2做往回上升运动，直至凸轮边缘端面52-1的最上位凸面与下压杆体6-2接触时，结束一次下压工作；以此循环。

重复第一至三步，可以对单压伺服电机51、下压机构6和压板11在水平方向定位，重复第四至六步，可以做下压运动，控制吸杆实现贴装作业。由上可知，本装置可以任意选择水平方向位置来驱动吸杆进行贴装，当然也可以控制所有吸杆进行贴装作业。

在使用本发明时，通过平移伺服电机、主轴皮带轮、皮带轮和传动皮带轮构成平移机构，通过单压伺服电机、下压机构和压板构成贴装机构，精简了设备结构，由一个平移伺服电机和一个单压伺服电机控制所有吸杆，极大地减少了电机的投入成本，节省了至少十倍以上的空间，避免了因多电机而引起噪音的问题；有利于推动贴装头小型化和轻质量的发展；另外，本装置既可以选择性控制一个或多个吸杆进行贴装，也可以控制所有吸杆进行贴装。另外，该结构简单、设计合理，制造成本低。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (4)

1.一种高速单压式贴片机工作头运动机构，包括机座本体（1）、主轴皮带轮（32）和传动皮带轮（34），所述机座本体（1）由垂直板座（1-1）和水平板座（1-2）组成，垂直板座（1-1）和水平板座（1-2）经一体成型而成，垂直板座（1-1）的底端和水平板座（1-2）一端相固定连接，垂直板座（1-1）和水平板座（1-2）相互垂直设置；所述垂直板座（1-1）的上方固定设置有平移电机座（1-1a）；所述垂直板座（1-1）的左右两侧对称设置有轴承座（9）；所述平移电机座（1-1a）上设置有平移伺服电机（31），所述平移伺服电机（31）的转轴穿过平移电机座（1-1a）后与主轴皮带轮（32）相固定连接，所述主轴皮带轮（32）通过皮带轮（33）与传动皮带轮（34）相连接；

其特征在于：它还包括有平压机座（2）和丝杆（81），所述平压机座（2）的正表面沿高度方向从上往下依次设置有单压电机座（2-1）和下压连接杆座（2-2）；所述丝杆（81）一端设置在位于左侧的轴承座（9）上，所述丝杆（81）另一端穿过右侧的轴承座（9）后与传动皮带轮（34）相固定连接，平压机座（2）的后表面固定设置有与丝杆（81）相匹配的螺母（82），所述螺母（82）与丝杆（81）相螺纹连接；

所述垂直板座（1-1）的正表面沿高度方向平行设置有两条导轨（42），平压机座（2）的后表面固定设置有与导轨（42）相匹配的滑块（41），所述螺母（82）位于两条滑块（41）之间；

所述单压电机座（2-1）的上表面固定设置有单压伺服电机（51），所述单压伺服电机（51）的转轴穿过单压电机座（2-1）后固定连接有单压凸轮轴（52），所述下压连接杆座（2-2）固定设置有下压机构（6），所述单压凸轮轴（52）的下端设置有与下压机构（6）相匹配的凸轮端，该凸轮端设置在下压机构（6）的正上方，该凸轮端与下压机构（6）一端相接触；

所述水平板座（1-2）的上表面沿长度方向均匀设置有若干个中间压杆（7），所述下压机构（6）穿过下压连接杆座（2-2）后固定连接有与中间压杆（7）相匹配的压板（11）。

2.根据权利要求1所述的一种高速单压式贴片机工作头运动机构，其特征在于：所述下压机构（6）包括单压轴承（6-1）、下压杆体（6-2）、弹簧（6-3）、直线轴承（6-4）和压环（6-5），

所述下压杆体（6-2）一端设置有与单压轴承（6-1）相匹配的轮槽，所述单压轴承（6-1）的轮轴两端分别固定在该轮槽的侧壁上；所述压杆体（6-2）的外圆壁设置有用于抵压弹簧（6-3）的凸环（6-2a），所述下压连接杆座（2-2）的上表面设置有与直线轴承（6-4）相匹配的轴孔，该直线轴承（6-4）一端嵌入轴孔中；压杆体（6-2）一端穿过直线轴承（6-4）的通孔后通过压环（6-5）与压板（11）相固定连接；所述弹簧（6-3）嵌套在压杆体（6-2）上，所述弹簧（6-3）一端抵压着凸环（6-2a）的下端面，所述弹簧（6-3）另一端抵压着直线轴承（6-4）的上端面。

3.根据权利要求1或2任一所述的一种高速单压式贴片机工作头运动机构，其特征在于：所述凸轮端为中空状结构，该凸轮端设置有与单压轴承（6-1）相匹配的凸轮边缘端面（52-1），该凸轮边缘端面（52-1）与单压轴承（6-1）的外圆壁相接触。

4.根据权利要求1所述的一种高速单压式贴片机工作头运动机构，其特征在于：它还包括有导向柱（10），所述下压连接杆座（2-2）的上表面设置有与导向柱（10）相匹配的导向孔，所述导向柱（10）一端穿过导向孔后固定设置在压板（11）上。