CN106489306B - 一种齿轮齿条式贴片头 - Google Patents

Abstract

一种齿轮齿条式贴片头，包括电机(11)，传动装置，执行装置，支撑装置，所述电机连接传动装置，所述传动装置包括传动齿轮(2121)和传动齿条(221,222)，所述传动装置通过所述传动齿轮和传动齿条传动连接执行装置，所述支撑装置为整个系统提供支撑件，所述执行装置为吸嘴组件(23)，采用齿轮齿条式传动，提高了贴片的精度和效率，简化机构，降低成本。

Description

一种齿轮齿条式贴片头

技术领域

本发明涉及一种齿轮齿条式贴片头。

背景技术

目前，国外高速贴片机使用的贴片头通常由贴片轴、直线轴承、外套、同步带轮、轴承、伺服电机等组成，其中贴片轴做成花键轴的样式，其外侧开了对称的两道圆弧槽和直线轴承中的滚珠相配合连接，实现上下无限直线运动；直线轴承和安装在其上的一对深沟球轴承一同安装在外套中，直线轴承上同时安装有同步带轮通过同步带和伺服电机连接在一起，实现旋转运动。这种结构使贴片机既能上下自由运动又能保证其所有的轴在圆周方向同步旋转。但这种结构复杂、制造工艺复杂，制造成本较高，造成整台设备成本昂贵。

所以非常有必要进行研究，提供一种结构简单，紧凑，制造成本低，维护方便的贴片头。

发明内容

本发明提出一种齿轮齿条式贴片头，解决了现有技术中的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种齿轮齿条式贴片头，包括电机，传动装置，执行装置，支撑装置，其特征在于，所述电机连接传动装置，所述传动装置包括传动齿轮和传动齿条，所述传动装置通过所述传动齿轮和传动齿条传动连接执行装置，所述支撑装置为整个系统提供支撑件，

所述执行装置为吸嘴组件，所述吸嘴组件包括吸嘴头组件和吸嘴组件齿轮，所述传动齿条与所述吸嘴组件齿轮相啮合并带动所述吸嘴头组件左右转动，

所述吸嘴组件与所述支撑装置间设有一弹性拉紧件，所述弹性拉紧件用于确保所述吸嘴头组件正、反向转动时，所述传动齿条和吸嘴组件齿轮之间始终保持单侧贴合。

作为本发明的优选方案，所述传动装置的传动齿条包括第一齿条和第二齿条，所述第二齿条上设有连接柱，所述第一齿条安装于第二齿条上端，所述第一齿条的一端与所述连接柱通过弹簧连接，所述第一齿条底部设有销槽，一销穿过所述销槽将所述第一齿条与第二齿条之间销连接；

所述传动装置还包括同步带，驱动轴组件，齿轮底板，所述驱动轴组件包括同步带轮，驱动轴和传动齿轮，所述同步带轮与电机的输出轴通过同步带相连，所述传动齿轮与所述第一齿条相啮合；

所述第二齿条安装于齿轮底板上，所述第二齿条与吸嘴组件齿轮相啮合。

作为本发明的优选方案，所述支撑装置包括支撑固定板，X轴上部右导向轮组件，X轴上部左导向轮组件，齿条支撑座，X轴左右导向轴承组件，Z形支架，

所述支撑装置与传动装置通过所述传送装置中的齿轮底板相连，

所述齿轮底板下端设有齿条支撑座，所述齿轮底板下方设有X轴左右导向轴承组件与X轴前后导向轴承组件，所述Z形支架为上平面、竖直连接面、下平面连接组合的元件，

所述齿轮底板上方设有通过X轴上部右导向轮组件和X轴上部左导向轮组件，所述竖直连接面上固定一支撑固定板，所述支撑固定板上安装有至少一个绕线头。

作为本发明的优选方案，所述执行装置内至少包括两个吸嘴组件，所述吸嘴组件与绕线头通过一弹性拉紧件相连接，相邻两个吸嘴组件上的弹性拉紧件的绕线方向相反。

作为本发明的优选方案，所述吸嘴组件还包括吸嘴上气管座，气管部件支撑板，气管螺塞下螺母，吸嘴轴承上盖，吸嘴杆，吸嘴头组件，固定螺母，吸嘴座，T形槽螺母，吸嘴组件座板，

所述吸嘴上气管座安装于所述吸嘴杆上端，所述吸嘴上气管座下端安装气管部件支撑板，所述气管部件支撑板下端安装气管螺塞下螺母，所述气管螺塞下螺母下端安装吸嘴组件齿轮，所述吸嘴组件齿轮下端安装吸嘴轴承上盖，所述吸嘴轴承上盖下端安装吸嘴座，所述吸嘴杆贯穿于上述吸嘴组件的元件中。

作为本发明的优选方案，所所述吸嘴杆下端连接固定螺母和吸嘴头组件，

所述吸嘴座为侧倒的几字形元件，所述，吸嘴座两自由端的侧面上分别安装T形槽螺母。

本发明主要包括动力装置，传动装置，执行装置，支撑装置，动力装置主要是电机和电机座，sita轴步进电机为sita轴转动提供动力来源；传动装置主要是同步带传动，驱动轴组件中的传动齿轮与第一及第二齿条的齿轮齿条传动以及第二齿条与吸嘴组件中的吸嘴组件齿轮的齿轮齿条传动，通过这三个传动将sita轴的转动传递到了吸嘴组件中吸嘴转动；执行装置主要是吸嘴组件，通过吸嘴组件吸附相应的元器件进行贴装；支撑装置主要是一些支撑板以及导向作用的零部件。

所述动力装置与传动装置的运动过程及原理如下：

电机提供输出轴转动的动力，输出轴上装有同步带轮，通过同步带将转动传递给驱动轴组件，驱动轴组件下部分装有传动齿轮，传动齿轮与第一及第二齿条相啮合带动第一及第二齿条移动同时第二齿条与吸嘴组件中的吸嘴组件齿轮相啮合，实现吸嘴组件的转动。

消除动力装置齿轮齿条传动间隙具体的工作原理描述如下：

为了克服传动齿轮反转时的齿轮齿条的侧隙误差，本专利采用利用第二齿条，弹簧，销以及第一齿条的配合来实现消除侧隙误差的目的。其中注意第一齿条在其上开有一个较长的槽与销进行配合，以此来实现第一齿条可以在第二齿条上沿着X轴方向移动。第一齿条和第二齿条与传动齿轮同时相互啮合。

由于弹簧为压缩弹簧，产生推力作用于第一齿条与第二齿条上。当传动齿轮静止时，第一齿条轮齿的左侧齿面与传动齿轮轮齿的右侧齿面相接触，第二齿条轮齿的右侧齿面与传动齿轮轮齿的左侧齿面相接触。

当传动齿轮顺时针旋转时，第二齿条与传动齿轮并无齿侧间隙误差，而第一齿条在传动过程中会随着第一齿条一起移动，结束后依然保持第一齿条轮齿的左侧齿面与传动齿轮轮齿的右侧齿面相接触，第二齿条轮齿的右侧齿面与传动齿轮轮齿的左侧齿面相接触，故传动准确，不会产生齿侧间隙误差。当传动齿轮逆时针旋转时，此时第二齿条与传动齿轮存在齿侧间隙，则传动齿轮先转过空程，然后再相互啮合实现传动，此时是存在误差的且第一齿条并无空程，因此弹簧会进一步压缩，但当传动齿轮停止转动时，在弹簧的回复作用下又会恢复为第一齿条轮齿的左侧齿面与传动齿轮轮齿的右侧齿面相接触，第二齿条轮齿的右侧齿面与传动齿轮轮齿的左侧齿面相接触，如此一来就消除了传动齿轮反转时的齿轮齿条的侧隙误差。

支撑装置的运动过程及原理如下：

齿轮底板上安装有第二齿条，第二齿条我们需要其能左右移动，所以我们就需要齿轮底板与第二齿条一起可以在左右方向移动，本发明采用多个导向轮与齿轮底板配合来实现这一运动。其中在齿轮底板下方有4个X轴左右导向轴承组件用以支撑起重量和导向使齿轮底板与齿条一起可以左右移动，同时为了保证其移动不发生前后的晃动，我们增加了两个X轴前后导向轴承组件，最后为了确保齿轮底板不往上翘起或者跳跃，我们在齿轮底板上方安装了X轴上部右导向轮组件和X轴上部左导向轮组件，如此一来就确保了齿条与齿轮底板一起平稳准确的左右移动，同时就确保了每一个吸嘴所转动的角度一致。

所述执行装置的运动过程及原理如下：

吸嘴组件主要的运动是吸嘴头组件的吸附运动和吸嘴头组件的转动。其中吸嘴头组件的吸附运行，其原理是采用气压吸附，其中有吸嘴上气管座，气管部件支撑板，气管螺塞下螺母用于支撑气管，便于从气源处输送气体至吸嘴头组件。而吸嘴头组件的转动，其原理是齿轮齿条传动，第二齿条安装在齿轮底板上一起左右移动，通过与吸嘴组件齿轮的啮合，从而实现吸嘴杆的转动，而吸嘴头组件与吸嘴杆通过固定螺母连在一起，使其与吸嘴杆一起转动。

克服吸嘴反转时齿轮齿条的侧隙误差原理：

每个吸嘴组件上面安装有一个发条式的弹簧或橡皮筋或其他弹性拉紧件，保证在吸嘴正反转时，吸嘴组件齿轮和第二齿条的啮合时，是单侧贴合的，这样就不会产生齿轮侧隙误差，从而确保传动平稳准确。

同时保证相邻橡皮筋缠绕方向相反，如此一来可以使得橡皮筋在X轴上产生的轴向力相互抵消平衡，使得系统更加稳定可靠。

具体来说，使用橡皮筋如何消除齿轮齿条的侧隙误差的原理描述如下：

假设橡皮筋产生逆时针方向的力矩。当吸嘴组件齿轮在静止的状态下，是吸嘴组件齿轮轮齿的右侧齿面与第二齿条轮齿的左侧齿面相互接触。当第二齿条向左移动时，吸嘴组件齿轮顺时针旋转，显然此时并无齿轮齿条的侧隙存在，传动的精度准确可靠。当第二齿条向右移动时，吸嘴组件齿轮逆时针旋转，存在齿轮齿条的侧隙，然而由于橡皮筋的作用下，使得传动过程中始终保持吸嘴组件齿轮轮齿的右侧齿面与第二齿条轮齿的左侧齿面相互接触，如此一来就没有转过这个侧隙，也就没有产生齿轮齿条的侧隙误差。综上所述，橡皮筋实现了消除齿轮齿条的侧隙误差的功能。

有益效果

本发明中执行装置为吸嘴组件，采用齿轮齿条式传动，提高了贴片的精度和效率。

此外本发明的一种齿轮齿条式贴片头简化了结构，减轻了质量，降低了安装成本。移动质量小，惯性减小，利用精确定位和快速移动，大大提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明产品的立体结构示意图；

图2为本发明中的吸嘴组件立体结构示意图；

图3为本发明中产品局部放大图；

图4为本发明中传动装置结构示意图；

图5为本发明中销具体位置放大图。

电机11，电机座12，,同步带211，驱动轴组件212，传动齿轮2121，第一齿条221，第二齿条222，齿轮底板223，销224，弹簧225，连接柱226，吸嘴组件23，吸嘴上气管座231，气管部件支撑板232，气管螺塞下螺母233，吸嘴轴承上盖234，吸嘴杆235，吸嘴头组件236，固定螺母237，吸嘴座238，T形槽螺母239，吸嘴组件齿轮2310，吸嘴组件座板2311，弹性拉紧件2312，支撑固定板34，X轴上部右导向轮组件35，X轴上部左导向轮组件36，齿条支撑座37，X轴左右导向轴承组件38，Z形支架39，绕线头310。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，

一种齿轮齿条式贴片头，包括动力装置，传动装置，执行装置，支撑装置，所述动力装置连接传动装置，所述传动装置连接执行装置，所述支撑装置为整个系统提供支撑件，所述传动装置为齿轮齿条传动，所述执行装置为吸嘴组件23，所述吸嘴组件23上设有吸嘴组件齿轮2310，所述吸嘴组件齿轮2310与传动装置中的第二齿条222啮合。

电机11安装于电机座12上，电机座12固定于所述执行装置中的吸嘴组件座板2311侧面，电机11提供输出轴转动的动力，输出轴上装有同步带轮，通过同步带211将转动传递给驱动轴组件212，如图4所示，驱动轴组件下部分装有传动齿轮2121，第一齿条221安装于第二齿条222上端，

如图5所示，第一齿条的一端与连接块226通过弹簧225连接，所述第一齿条底部设有U型滑槽，销224穿过所述滑槽将所述第一齿条与第二齿条之间滑动链接；

传动齿轮与第一齿条221及第二齿条222相啮合带动第一及第二齿条左右移动。同时第二齿条与吸嘴组件中的吸嘴组件齿轮2310相啮合，实现吸嘴组件的转动。

如图4所示所述传动装置包括同步带211，驱动轴组件212，第一齿条221，第二齿条222，齿轮底板223，所述驱动轴组件212与电机的输出轴通过同步带211相连，所述传动装置还包括驱动轴组件212中部设置的传动齿轮2121，所述传动齿轮2121与第一齿条221及第二齿条222相啮合。

所述第一齿条221安装于第二齿条222上端，所述第二齿条与第一齿条通过弹簧连接，所述第二齿条安装于齿轮底板223上，所述齿轮底板固定于吸嘴组件座板2311侧面。

如图2所示，所述吸嘴组件23还包括吸嘴上气管座231，气管部件支撑板232，气管螺塞下螺母233，吸嘴轴承上盖234，吸嘴杆235，吸嘴头组件236，固定螺母237，吸嘴座238，T形槽螺母239，吸嘴组件齿轮2310，吸嘴组件座板2311，所述吸嘴上气管座231安装于所述吸嘴杆235上端，所述吸嘴上气管座231下端安装气管部件支撑板232，所述气管部件支撑板232下端安装气管螺塞下螺母233，所述气管螺塞下螺母233下端安装吸嘴组件齿轮2310，所述吸嘴组件齿轮2310下端安装吸嘴轴承上盖234，所述吸嘴轴承上盖234下端安装吸嘴座238，所述吸嘴杆235贯穿于上述吸嘴组件23的元件中。

所述吸嘴杆235下端连接固定螺母237和吸嘴头组件236，

所述吸嘴座238为侧倒的几字形元件，所述，吸嘴座238两自由端的侧面上分别安装T形槽螺母239。

吸嘴组件23主要的运动是吸嘴头组件236的吸附运动和吸嘴头236组件的转动。其中吸嘴头组件的吸附运行，其原理是采用气压吸附，其中有吸嘴上气管座231，气管部件支撑板232，气管螺塞下螺母233用于支撑气管，便于从气源处输送气体至吸嘴头组件。而吸嘴头组件的转动，其原理是齿轮齿条传动，第二齿条222安装在齿轮底板223上一起左右移动，通过与吸嘴组件齿轮2310的啮合，从而实现吸嘴杆235的转动，而吸嘴头组件与吸嘴杆通过固定螺母连在一起，使其与吸嘴杆一起转动。

所述支撑装置包括支撑固定板，X轴上部右导向轮组件，X轴上部左导向轮组件，齿条支撑座，X轴左右导向轴承组件，Z形支架，

如图1所示，齿轮底板223上安装有第二齿条222，齿轮底板与第二齿条一起可以在左右方向移动，本发明采用多个导向轮与齿轮底板配合来实现这一运动。其中在齿轮底板下方有4个X轴左右导向轴承组件用以支撑起重量和导向使齿轮底板与齿条一起可以左右移动，同时为了保证其移动不发生前后的晃动，我们增加了两个X轴前后导向轴承组件，最后为了确保齿轮底板不往上翘起或者跳跃，我们在齿轮底板上方安装了X轴上部右导向轮组件和X轴上部左导向轮组件，如此一来就确保了齿条与齿轮底板一起平稳准确的左右移动，同时就确保了每一个吸嘴所转动的角度一致。

所述齿轮底板下端设有齿条支撑座37，所述齿轮底板223下方设有X轴左右导向轴承组件38与X轴前后导向轴承组件，所述Z形支架为上平面，竖直连接面，下平面组合连接的元件，

所述齿轮底板上方设有通过X轴上部右导向轮组件35和X轴上部左导向轮组件36，所述竖连接面上固定一支撑固定板34，所述支撑固定板上安装有至少一个绕线头310。

执行装置内至少包括两个吸嘴组件23，所述吸嘴组件与绕线头310通过一弹性拉紧件2312相连接，相邻两个吸嘴组件上的弹性拉紧件的绕线方向相反。所述弹性拉紧件为橡皮筋，发条式弹簧，或其他弹性拉紧件。

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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种齿轮齿条式贴片头，包括电机，传动装置，执行装置，支撑装置，其特征在于，所述电机连接传动装置，所述传动装置包括传动齿轮和传动齿条，所述传动装置通过所述传动齿轮和传动齿条传动连接执行装置，所述支撑装置为整个系统提供支撑件；

所述执行装置为吸嘴组件，所述吸嘴组件包括吸嘴头组件和吸嘴组件齿轮，所述传动齿条与所述吸嘴组件齿轮相啮合并带动所述吸嘴头组件左右转动，

所述吸嘴组件与所述支撑装置间设有一弹性拉紧件，所述弹性拉紧件用于确保所述吸嘴头组件正、反向转动时，所述传动齿条和吸嘴组件齿轮之间始终保持单侧贴合，所述传动装置的传动齿条包括第一齿条和第二齿条，所述第二齿条上设有连接块，所述第一齿条安装于第二齿条上端，所述第一齿条的一端与所述连接块通过弹簧连接，所述第一齿条的底部设有U型滑槽，销穿过所述滑槽将所述第一齿条与第二齿条之间滑动连接；

所述传动装置还包括同步带，驱动轴组件，齿轮底板，所述驱动轴组件包括同步带轮，驱动轴和传动齿轮，所述同步带轮与电机的输出轴通过同步带相连，所述传动齿轮与所述第一齿条、第二齿条相啮合；

所述第二齿条安装于齿轮底板上，所述第二齿条与所述吸嘴组件齿轮相啮合。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条式贴片头，其特征在于，所述支撑装置包括支撑固定板，X轴上部右导向轮组件，X轴上部左导向轮组件，齿条支撑座，X轴左右导向轴承组件，Z形支架，

所述支撑装置与传动装置通过所述传动装置中的齿轮底板相连，

所述齿轮底板下端设有齿条支撑座，所述齿轮底板下方设有X轴左右导向轴承组件与X轴前后导向轴承组件，所述Z形支架为上平面、竖直连接面、下平面连接组合的元件，

所述齿轮底板上方设有通过X轴上部右导向轮组件和X轴上部左导向轮组件，所述竖直连接面上固定一支撑固定板，所述支撑固定板上安装有至少一个绕线头。

3.根据权利要求2所述的一种齿轮齿条式贴片头，其特征在于，所述执行装置内至少包括两个吸嘴组件，所述吸嘴组件与绕线头通过一弹性拉紧件相连接，相邻两个吸嘴组件上的弹性拉紧件的绕线方向相反。

4.根据权利要求1～3任一所述的一种齿轮齿条式贴片头，其特征在于，所述吸嘴组件还包括吸嘴上气管座，气管部件支撑板，气管螺塞下螺母，吸嘴轴承上盖，吸嘴杆，吸嘴头组件，固定螺母，吸嘴座，T形槽螺母，吸嘴组件座板，

所述吸嘴上气管座安装于所述吸嘴杆上端，所述吸嘴上气管座下端安装气管部件支撑板，所述气管部件支撑板下端安装气管螺塞下螺母，所述气管螺塞下螺母下端安装吸嘴组件齿轮，所述吸嘴组件齿轮下端安装吸嘴轴承上盖，所述吸嘴轴承上盖下端安装吸嘴座，所述吸嘴杆贯穿于上述吸嘴组件的元件中，所述吸嘴杆下端连接固定螺母和吸嘴头组件，

所述吸嘴座为侧倒的几字形元件，所述，吸嘴座两自由端的侧面上分别安装T形槽螺母。