CN106255401B - 一种吸嘴杆和mark相机的相对坐标值统一的治具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吸嘴杆和MARK相机的相对坐标值统一的治具，包括治具定位柱、直线轴承、Z轴杆对位孔、治具主体、直线轴承挡片和MARK相机对位标记，所述治具主体的端部加工有竖直的精密通孔，直线轴承插入精密通孔中，治具定位柱插入直线轴承中，MARK相机对位标记设置在治具主体的一侧。该装置保证了每一个贴装头的吸嘴杆相对于MARK相机的坐标值是固定值，吸嘴杆与吸嘴杆之间的相对坐标值也是统一的，在贴片机的点位运动的坐标换算时不需要误差补偿或是降低补偿范围，软件补偿算法不需要考虑各个贴装头各个吸嘴相对值不确定的变化值，这样做既提高了精度保障的可靠性又简化了软件补偿算法，提高了贴装运动的实时性，提升了生产效率和设备的稳定性。

Description

一种吸嘴杆和MARK相机的相对坐标值统一的治具
技术领域
本发明涉及一种智能贴片机装置，具体是一种吸嘴杆和MARK相机的相对坐标值统一的治具。
背景技术
贴片机是一款高速度、高精度、高稳定性的包含多学科的自动化标准设备。贴片机最早起源于美国，日本在上世纪中期引进SMT技术后，迅速超越美国成为全球第一大贴片机制造国至今。目前国内高端的SMT贴片机尚处于起步阶段，对于贴片机的精度的把控处于摸索实验认知阶段，目前国内低端的照明LED专用贴片机是一种粗放型的设备，由于贴片灯珠个体普遍较大，焊盘也相对较大，正负0.2mm精度产品可以接受，MARK相机仅限于PCB板MARK点的识别校准，也就是说只把PCB板的原点和机器原点进行换算，贴装头吸嘴杆相对机器的原点坐标按照设计的参数赋值，没有通过物料相机进行误差识别补偿，设备制造商大都只追求产能。照明LED专用贴片机追求产能普遍的做法不是提高贴装单元的运动速度，而是增加贴装单元的数量，约25个贴装吸嘴一长排罗列在X臂上，单从加工的误差和组装的行位公差已远远不够电子元器件小微型化，高密度的贴装要求，与海外同行相比落后30年。国内尝试提高贴片精度的做法包括采购欧美、日本的精密配件；要求加工商改善设备甚至购置新机床；加强管理，增加零件检测工序和次数；反复拆装校准，理论上直到满足要求为止以及靠工程师的经验和职业素养，但是这些都不能使得吸嘴杆和MARK相机的相对坐标值统一，这就为使用者带来了不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种吸嘴杆和MARK相机的相对坐标值统一的治具，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种吸嘴杆和MARK相机的相对坐标值统一的治具，包括治具定位柱、直线轴承、Z轴杆对位孔、治具主体、直线轴承挡片和MARK相机对位标记，所述治具主体为长方体形状并且治具主体的端部加工有竖直的精密通孔，直线轴承插入精密通孔中并且底部采用直线轴承挡片遮挡，治具定位柱插入直线轴承中，多个Z轴杆对位孔设置在治具主体上并且Z轴杆对位孔和直线轴承位于同一条直线上，MARK相机对位标记设置在治具主体的一侧。
作为本发明进一步的方案：治具定位柱、直线轴承和直线轴承挡片的数量均为两个，Z轴杆对位孔的数量为八个。
作为本发明进一步的方案：多个Z轴杆对位孔之间的间距相同。
所述吸嘴杆和MARK相机的相对坐标值统一的治具的操作方法，具体步骤如下：
步骤一，用两支治具定位柱将辅助安装治具固定在Z轴杆定位座下方，安装治具主体使得治具主体可以通过治具定位柱上下滑动；
步骤二，调整好高度，定位好治具主体后，再调整花键Z轴杆的X/Y向的中心点，使得Z轴吸嘴杆的垂直度和圆心坐标与Z轴杆对位孔的圆心坐标重合；
步骤三，调整安装固定完每支吸嘴杆后，再来调整MARK相机5的安装，通过调整MARK相机的十字光标与治具主体上的MARK相机对位标记重合后紧固相机，安装定位完成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该装置结构简单，设计合理；该装置保证了每一个贴装头的吸嘴杆相对于MARK相机的坐标值是固定值，吸嘴杆与吸嘴杆之间的相对坐标值也是统一的，在贴片机的点位运动的坐标换算时不需要误差补偿或是降低补偿范围，如果需要至少补偿值是固定统一的，软件补偿算法不需要考虑各个贴装头各个吸嘴相对值不确定的变化值，这样做既提高了精度保障的可靠性又简化了软件补偿算法，提高了贴装运动的实时性，提升了生产效率和设备的稳定性。
附图说明
图1为吸嘴杆和MARK相机的相对坐标值统一的治具的爆炸图。
图2为吸嘴杆和MARK相机的相对坐标值统一的治具工作时的结构示意图。
其中：1-贴装头底板，2-Z轴杆定位座，3-角度电机，4-角度同步带，5-MARK相机，6-相机镜头，7-光源，8-固定支架，9-角度电机皮带轮，10-治具定位柱，11-直线轴承，12-Z轴杆对位孔，13-治具主体，14-直线轴承挡片，15-MARK相机对位标记，16-吸嘴杆。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-2，一种吸嘴杆和MARK相机的相对坐标值统一的治具，包括治具定位柱10、直线轴承11、Z轴杆对位孔12、治具主体13、直线轴承挡片14和MARK相机对位标记15，所述治具主体13为长方体形状并且治具主体13的端部加工有与竖直的精密通孔，直线轴承11插入精密通孔中并且底部采用直线轴承挡片14遮挡，治具定位柱10插入直线轴承11中，多个Z轴杆对位孔12设置在治具主体13上并且Z轴杆对位孔12和直线轴承11位于同一条直线上，MARK相机对位标记15设置在治具主体13的一侧。治具定位柱10、直线轴承11和直线轴承挡片14的数量均为两个，Z轴杆对位孔12的数量为八个。多个Z轴杆对位孔12之间的间距相同。
所述吸嘴杆和MARK相机的相对坐标值统一的治具的操作方法，具体步骤如下：
步骤一，Z轴杆定位座2的底面两侧有两个与Z轴杆对位孔12在一条直线上的螺纹，用两支治具定位柱10将辅助安装治具固定在Z轴杆定位座2下方，安装治具主体13使得治具主体13可以通过治具定位柱10上下滑动；
步骤二，调整好高度，定位好治具主体13后，再调整花键Z轴杆的X/Y向的中心点，因为吸嘴杆16的轴端直径与Z轴杆对位孔12直径均小于0.01mm，松配且无间隙，以吸嘴杆16上下自由无干涉通过Z轴杆对位孔12判定Z轴吸嘴杆16的垂直度和圆心坐标与Z轴杆对位孔12的圆心坐标重合；
步骤三，调整安装固定完每支吸嘴杆16后，再来调整MARK相机5的安装，通过调整MARK相机5的十字光标与治具主体13上的MARK相机对位标记15重合后紧固相机，安装定位完成。
本发明的工作原理是：Z轴杆定位座2安装于贴装头底板1的下方，Z轴花键轴套外套贯穿在Z轴杆定位座2的孔内，花键轴套则嵌在轴外套的内孔里，轴套外套的上下两端分别装着精密定位轴承，轴套外套的上端的定位轴承上方安装着旋转齿轮，齿轮内部上下端装有精密定位轴承，齿轮上方有锁紧螺母锁紧固定下方零件，花键轴就贯穿在这些零件的同心度极高的孔内，可上下自由滑动；在Z轴杆定位座的正面两侧装有角度电机3，角度电机3的转轴连着角度电机皮带轮9，用角度同步带4把电机皮带轮和Z轴旋转齿轮连接，角度电机3的旋转驱动Z轴杆做角度调整，Z轴杆定位座2的中间安装着MARK相机5，由固定支架8连接着Z轴杆定位座2，MARK相机5拍摄头向下，依次连接着相机镜头6和光源7；直线轴承11的底部设置有直线轴承挡片14，可以防止直线轴承11滑落，治具定位柱10分别插在直线轴承11里，治具定位柱10和直线轴承11之间采用精密配合并且无间隙有带安装预压，治具定位柱10上端的螺纹可与贴装头连接，MARK相机对位标记15所在面到治具主体13顶面的高度为通过计算贴装高度与MARK相机5的关系得到的高度值。
贴片机工作是点对点的相对运动，贴片机设备整体工作平面有特定的机器原点，一般设在机器的左下角，贴片机相关贴装动作的工作单元无论是静态的还是动态的，都有在机器的坐标系的相对坐标，点对点的相对运动就是各个相对坐标值的超速转换。由于贴片机是高精度的标准设备，不仅仅是单台设备各工作单元的相对坐值精准，而且是要求量产后若干台设备对于工作单元的相对坐标值的误差保证在可补偿范围内。本发明技术方案就是解决贴装头各个吸嘴杆16相对于MARK相机5的相对坐标值的稳定统一
该装置结构简单，设计合理；该装置保证了每一个贴装头的吸嘴杆16相对于MARK相机5的坐标值是固定值，吸嘴杆16与吸嘴杆16之间的相对坐标值也是统一的，在贴片机的点位运动的坐标换算时不需要误差补偿或是降低补偿范围，如果需要至少补偿值是固定统一的，软件补偿算法不需要考虑各个贴装头各个吸嘴相对值不确定的变化值，这样做既提高了精度保障的可靠性又简化了软件补偿算法，提高了贴装运动的实时性，提升了生产效率和设备的稳定性。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (3)

1.一种吸嘴杆和MARK相机的相对坐标值统一的治具，其特征在于，包括治具定位柱、直线轴承、Z轴杆对位孔、治具主体、直线轴承挡片和MARK相机对位标记，所述治具主体为长方体形状并且治具主体的端部加工有竖直的精密通孔，直线轴承插入精密通孔中并且底部采用直线轴承挡片遮挡，治具定位柱插入直线轴承中，多个Z轴杆对位孔设置在治具主体上并且Z轴杆对位孔和直线轴承位于同一条直线上，MARK相机对位标记设置在治具主体的一侧。
2.根据权利要求1所述的吸嘴杆和MARK相机的相对坐标值统一的治具，其特征在于，所述治具定位柱、直线轴承和直线轴承挡片的数量均为两个，Z轴杆对位孔的数量为八个。
3.根据权利要求1或2所述的吸嘴杆和MARK相机的相对坐标值统一的治具，其特征在于，所述多个Z轴杆对位孔之间的间距相同。
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