CN109247008A - 一种软硬贴合机及贴片方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软硬贴合机及贴片方法，该软硬贴合机包括基座，安装板，软片传输系统，图像采集系统，基体传输系统及贴片吸合系统；软片传输系统及基体传输系统设置在基座上的安装板上，图像采集系统设置在软片传输系统与基体传输系统之间；贴片吸合系统设置在贴片伺服系统上，贴片吸合系统上的Z向电机设置在支座的顶部，Z向电机的输出轴通过转接板与吸盘座连接，转接板沿支座上的第一导轨上下运动；吸盘座上平行设置有若干吸盘组件，吸盘组件与提拉气缸连接，吸盘组件沿吸盘座上的第二导轨上下运动；吸盘座的一侧设置有影像校正仪，其与吸盘组件平行设置。本发明提供的技术方案，其结构合理，定位精确，有效保证了软片与基体的贴合质量。

Description

一种软硬贴合机及贴片方法

技术领域

本发明属于加工制造技术领域，涉及一种软硬贴合机及贴片方法。

背景技术

贴片机又称“贴装机，在生产线中，它配置在点胶机或丝网印刷机之后，是通过移动贴装头把表面贴装元器件准确地放置PCB焊盘上的一种设备。

贴片机的贴片吸合装置作为整个机器的重要部件，对于整个机器的性能是十分关键的。贴片机拾取原件后能在校正系统的控制下自动校正位置，并将元器件准确贴放到指定的位置。现有技术中，贴片吸合装置的结构复杂，元器件的一般没有角度旋转调整，无法精确贴放；并且现有贴片吸合装置中无法精确控制吸合压力，影响贴片吸合的质量。

因此，亟需设计一种软硬贴合机及贴片方法，解决存在的技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提供的一种软硬贴合机及贴片方法，其结构合理，定位精确，有效保证了软片与基体的贴合质量，具有较好的推广价值。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种软硬贴合机，其具体包括基座，安装板，软片传输系统，图像采集系统，基体传输系统及贴片吸合系统；所述软片传输系统及基体传输系统设置在基座上的安装板上，所述图像采集系统设置在软片传输系统与基体传输系统之间；贴片吸合系统设置在安装板上的贴片伺服系统上，所述贴片吸合系统包括支座、Z向电机及吸盘座，Z向电机设置在支座的顶部，Z向电机的输出轴通过转接板与吸盘座连接，转接板沿支座上的第一导轨上下运动；所述吸盘座上平行设置有若干吸盘组件，吸盘组件与提拉气缸连接，吸盘组件沿吸盘座上的第二导轨上下运动；所述吸盘座的一侧设置有影像校正仪，其与吸盘组件平行设置。

在一些实施例中，所述吸盘组件包括立板、底板及拉板，所述立板的下端设置有旋转电机，立板设置在底板上，立板的侧面与拉板上的第三导轨连接，所述拉板的顶部与提拉气缸连接，吸盘设置在旋转电机的输出轴上。

在一些实施例中，所述拉板的下部设置有传感器固定座，压力传感器设置在传感器固定座上，所述底板上设置有接触柱，接触柱位于压力传感器的正投影处。

在一些实施例中，所述旋转电机的输出轴穿过底板上的孔与吸盘连接，所述旋转电机的上部设置有角度测量板；所述立板上设置有角度传感器，其与旋转电机上的角度测量板位置相对。

在一些实施例中，所述基体传输系统包括固定支架、移动支架、支架调节机构及升降台；所述固定支架及移动支架相互平行设置，其上设置有带传动机构，基体板设置在带传动机构的传送带上；支架调节机构垂直与固定支架及移动支架设置，升降台设置在固定支架与移动支架之间；所述固定支架设置在固定座上，固定座设置在安装板上；所述移动支架设置在移动座上，移动座设置在安装板上的导轨上。

在一些实施例中，所述支架调节机构包括第一丝杠、第二丝杠、调节机构固定座及调节机构传送带，所述第一丝杠穿过固定座、移动座及调节机构固定座而设置；所述第二丝杠穿过相邻的固定座、移动座及调节机构固定座与第一丝杠平行设置；第一丝杠及第二丝杠的端部设置有传动轮，调节机构传送带设置在传动轮之间。

在一些实施例中，所述升降台包括升降气缸、固定板、滑杆及连接板，所述升降气缸之缸体设置在固定板上，固定板固定在安装板上，所述升降气缸之活塞杆的端部设置有支撑板，所述滑杆设置在支撑板的四角，滑杆的外侧设置有直线轴承，直线轴承固定在安装板上，连接板设置在滑杆的下端。

在一些实施例中，所述软片传输系统包括Z向伺服滑台，Z向伺服滑台的滑块上设置有托板，托板上设置有软片板。

在一些实施例中，所述图像采集系统包括镜头、CCD光源，CCD光源平行设置在镜头的两侧。

同时本申请还提供了一种软硬贴合方法，其具体包括以下步骤：

S1：软片传输系统将承载有待贴合软片的软片板提升至顶部，基体传输系统将承载有基体的基体板运输至升降台的上部；

S2：在贴片伺服系统的作用下，贴片吸合系统上的吸盘吸合软片并通过图像采集系统采集软片在吸盘组件上的位置及姿态；

S3：贴片吸合系统上的影像校正仪扫描基体的位姿信息并与图像采集系统采集的软片位姿信息相对照，调整吸盘组件上的软片的位姿；

S4：贴片吸合系统上的吸盘组件下移，依次将软片与基体压合为一体。

本发明有益效果：

本发明提供的一种软硬贴合机及贴合方法，其结构合理，具有以下技术效果：

（1）本申请设置的角度旋转装置能够调整贴片吸合装置的位置，提高贴片吸合调整的精度，提高贴片吸合效率；

（2）本申请设置的压力传感器能够调整元器件的贴合压力，有效提高元器件贴合质量；

（3）本申请设置支架调节机构，以便灵活调整移动支架相对固定支架之间的距离，提高物料传输系统的适用性。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：

图1是本发明所述一种软硬贴合机的结构示意图；

图2是本发明之贴片吸合系统的结构示意图；

图3是本发明之吸盘组件的结构示意图；

图4是本发明所述贴片吸合装置只含一件吸盘组件的结构示意图；

图5是本发明之贴片吸合系统在贴片伺服系统中的结构示意图；

图6是本发明之基体传输系统的结构示意图；

图7是本发明之基体传输系统的剖视图；

图8是本发明之升降台的结构示意图；

图9是本发明之软片传输系统的结构示意图；

图10是本发明之图像采集系统在基座上的固定示意图。

用实施例的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件如下：

10.基座；20.安装板；30.软片传输系统；30-1.Z向伺服滑台；30-2.软片板；40.图像采集系统；40-1.镜头；40-2.CCD光源；50.基体传输系统；50-1.固定支架；50-2.移动支架；50-3.支架调节机构；50-3-1.第一丝杠；50-3-2.第二丝杠；50-3-3.调节机构固定座；50-3-4.调节机构传送带；50-4.升降台；50-4-1.升降气缸；50-4-2.固定板；50-4-3.滑杆；50-4-4.连接板；50-4-5.支撑板；50-4-6.直线轴承；50-5.固定座；50-6.基体板；50-7.移动座；60.贴片吸合系统；60-1.支座；60-2.Z向电机；60-3.吸盘座；60-4.转接板；60-5.吸盘组件；60-5-1.立板；60-5-2.底板；60-5-3.拉板；60-5-4.旋转电机；60-5-5.第三导轨；60-5-6.接触柱；60-5-7.传感器固定座；60-5-8.压力传感器；60-5-9.角度测量板；60-6.提拉气缸；60-7.第一导轨；60-8.第二导轨；60-9.影像校正仪；70.贴片伺服系统；70-1.X向滑台；70-2.Y向滑台；80.吸盘；90.角度传感器。

具体实施方式

图1至图10是本申请所述一种软硬贴合机及贴合方法的相关示意图，下面结合具体实施例和附图，对本发明进行详细说明。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

本申请所述一种贴片吸合装置的结构示意图，如图1所示，其具体包括基座10，安装板20，软片传输系统30，图像采集系统40，基体传输系统50及贴片吸合系统60；所述软片传输系统30及基体传输系统50设置在基座10上的安装板20上，所述图像采集系统40设置在软片传输系统30与基体传输系统50之间；贴片吸合系统60设置在安装板20上的贴片伺服系统70上。

在一些实施例中，所述贴片吸合系统60包括支座60-1、Z向电机60-2及吸盘座60-3，如图2所示，Z向电机60-2设置在支座60-1的顶部，Z向电机60-2的输出轴通过转接板60-4与吸盘座60-3连接，转接板60-4沿支座60-1上的第一导轨60-7上下运动；所述吸盘座60-3上平行设置有若干吸盘组件60-5，吸盘组件60-5与提拉气缸60-6连接，吸盘组件60-5沿吸盘座60-3上的第二导轨60-8（图4示出）上下运动；所述吸盘座60-3的一侧设置有影像校正仪60-7，其与吸盘组件60-5平行设置。

本申请中，所述吸盘组件60-5包括立板60-5-1、底板60-5-2及拉板60-5-3，如图3所示；所述立板60-5-1的下端设置有旋转电机60-5-4，立板60-5-1设置在底板60-5-2上，立板60-5-1的侧面与拉板60-5-3上的第三导轨60-5-5连接，所述拉板60-5-3的顶部与提拉气缸60-6连接，吸盘80设置在旋转电机60-5-4的输出轴上。在图2所示的实施例中，吸盘组件60-5的数量为五件，其中一件显示安装有吸盘80，贴片吸合系统60可以同时进行五件软片的吸合及贴片作业，有效提高软硬贴合机的工作效率。

所述拉板60-5-3的下部设置有传感器固定座60-5-7，压力传感器60-5-8设置在传感器固定座60-5-7上，所述底板60-5-2上设置有接触柱60-5-6，接触柱60-5-6位于压力传感器60-5-8的正投影处。这样，压力传感器60-5-8测量吸盘80施加在元器件上的压力，以便调整施加的压力。

所述旋转电机60-5-4的输出轴穿过底板60-5-2上的孔与吸盘80连接，所述旋转电机60-5-4的上部设置有角度测量板60-5-9；所述立板60-5-1上设置有角度传感器90，其与旋转电机60-5-4上的角度测量板60-5-9位置相对。这样，通过旋转电机60-5-4及角度传感器90的反馈，可以随时调整吸盘80上的元器件的角度，以便提高贴片吸合的质量。

所述吸盘组件60-5包括弹簧，其一端设置在拉板60-5-3的支撑柱上，其另一端固定在立板60-5-1的顶部。这样，弹簧可以使立板60-5-1复位，使立板60-5-1沿第三导轨60-5-5向上运动。

所述贴片吸合系统60还包括背板，其设置在支座60-1的后侧，所述背板与贴片伺服系统70上的X向滑台70-1连接，X向滑台70-1设置在Y向滑台70-2上，如图5所示。本申请所述的贴片吸合系统60的背板通过滑块设置在X向滑台70-1上，X向滑台70-1设置在Y向滑台70-2上，这样，贴片吸合系统60可以沿X向及Y向前后移动，以灵活调整贴片吸合装置的位置。

图6是本发明之基体传输系统的结构示意图，所述基体传输系统50包括固定支架50-1、移动支架50-2、支架调节机构50-3及升降台50-4；所述固定支架50-1及移动支架50-2相互平行设置，其上设置有带传动机构，基体板50-6设置在带传动机构的传送带上；支架调节机构50-3垂直与固定支架50-1及移动支架50-2设置，升降台50-4设置在固定支架50-1与移动支架50-2之间；所述固定支架50-1设置在固定座50-5上，固定座50-5设置在安装板20上；所述移动支架50-2设置在移动座50-7上，移动座50-7设置在安装板20上的导轨上。

所述支架调节机构50-3包括第一丝杠50-3-1、第二丝杠50-3-2、调节机构固定座50-3-3及调节机构传送带50-3-4，所述第一丝杠50-3-1穿过固定座50-5、移动座50-7及调节机构固定座50-3-3而设置；所述第二丝杠50-3-2穿过相邻的固定座50-5、移动座50-7及调节机构固定座50-3-3与第一丝杠50-3-1平行设置；第一丝杠50-3-1及第二丝杠50-3-2的端部设置有传动轮，调节机构传送带50-3-4设置在传动轮之间。这样，通过旋转第一丝杠50-3-1端部的手轮，带动第一丝杠50-3-1上的移动座50-7沿着导轨移动；同时，通过调节机构传送带50-3-4带动第二丝杠50-3-2端部的传动轮，即而带动第二丝杠50-3-2旋转，带动第二丝杠50-3-2上的移动座50-7移动，这样，移动支架50-2位置改变，即而改变固定支架50-1与移动支架50-2之间的距离，以适用于不同尺寸基体板50-6的传输，提高物料传输系统的适用性。在一些实施例中，调节机构传送带50-3-4上还设置有张紧轮，以将调节机构传送带50-3-4张紧，实现支架调节机构的平稳运行。

在一些实施例中，所述移动支架50-2上设置有推动气缸，其设置位置与升降台50-4的位置相对；推动气缸的活塞杆的端部与基体板50-6的侧面对应。这样，可以通过控制推动气缸的启停，将基体板50-6推动至固定支架50-1与活动支架50-2之间。

所述升降台50-4包括升降气缸50-4-1、固定板50-4-2、滑杆50-4-3及连接板50-4-4，如图7及8所示，所述升降气缸50-4-1之缸体设置在固定板50-4-2上，固定板50-4-2固定在安装板20上，所述升降气缸50-4-1之活塞杆的端部设置有支撑板50-4-5，所述滑杆50-4-3设置在支撑板50-4-5的四角，滑杆50-4-3的外侧设置有直线轴承50-4-6，直线轴承50-4-6固定在安装板20上，连接板50-4-4设置在滑杆50-4-3的下端。

所述基体传输系统50还包括止挡器，其设置在升降台50-4的前侧及后侧，所述止挡器包括止挡气缸及止挡板，所述止挡板设置在止挡气缸的活塞杆上。在一些实施例中，所述止挡板为L形，其凸出高度与基体板50-6的厚度相匹配。这样，当基体板50-6传输至升降台50-4上时，升降气缸50-4-1推动支撑板50-4-5上升，基体板50-6的位置升高而脱离传送带，此时，为了防止升降气缸50-4-1失灵致使传送带将基体板50-6传送走，特设置止挡器，挡住基体板50-6，保证基体传输的稳定性。

本申请中，所述软片传输系统30包括Z向伺服滑台30-1，如图9所示，Z向伺服滑台30-1的滑块上设置有托板，托板上设置有软片板30-2。在图1所示的实施例中，软片传输系统30包括一对Z向伺服滑台30-1，其上的软片板30-2用于放置待贴合的软片。

图10是本发明之图像采集系统在基座上的固定示意图，所述图像采集系统40包括镜头40-1、CCD光源40-2，所示CCD光源40-2平行设置在镜头40-1的两侧。吸盘80上的软片的位置及姿态可以通过图像采集系统40依次扫描获取。

同时，本申请还提供了一种软硬贴合方法，其具体包括以下步骤：

S1：软片传输系统30将承载有待贴合软片的软片板30-2提升至顶部，基体传输系统50将承载有基体的基体板50-6运输至升降台50-4的上部；

S2：在贴片伺服系统70的作用下，贴片吸合系统60上的吸盘80吸合软片并通过图像采集系统40采集软片在吸盘组件60-5上的位置及姿态；

S3：贴片吸合系统60上的影像校正仪60-7扫描基体的位姿信息并与图像采集系统40采集的软片位姿信息相对照，调整吸盘组件60-5上的软片的位姿；

S4：贴片吸合系统60上的吸盘组件60-5下移，依次将软片与基体压合为一体。

相比于现有技术的缺点和不足，本发明提供的一种软硬贴合机及贴合方法，其结构合理，设置的角度旋转装置能够调整贴片吸合装置的位置，设置的压力传感器能够调整其贴合压力，具有定位精确，有效保证了软片与基体的贴合质量，具有较好的推广价值。

本发明不局限于上述实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种软硬贴合机，其特征在于，包括基座（10），安装板（20），软片传输系统（30），图像采集系统（40），基体传输系统（50）及贴片吸合系统（60）；所述软片传输系统（30）及基体传输系统（50）设置在基座（10）上的安装板（20）上，所述图像采集系统（40）设置在软片传输系统（30）与基体传输系统（50）之间；贴片吸合系统（60）设置在安装板（20）上的贴片伺服系统（70）上，所述贴片吸合系统（60）包括支座（60-1）、Z向电机（60-2）及吸盘座（60-3），Z向电机（60-2）设置在支座（60-1）的顶部，Z向电机（60-2）的输出轴通过转接板（60-4）与吸盘座（60-3）连接，转接板（60-4）沿支座（60-1）上的第一导轨（60-7）上下运动；所述吸盘座（60-3）上平行设置有若干吸盘组件（60-5），吸盘组件（60-5）与提拉气缸（60-6）连接，吸盘组件（60-5）沿吸盘座（60-3）上的第二导轨（60-8）上下运动；所述吸盘座（60-3）的一侧设置有影像校正仪（60-7），其与吸盘组件（60-5）平行设置。

2.根据权利要求1所述的软硬贴合机，其特征在于，所述吸盘组件（60-5）包括立板（60-5-1）、底板（60-5-2）及拉板（60-5-3），所述立板（60-5-1）的下端设置有旋转电机（60-5-4），立板（60-5-1）设置在底板（60-5-2）上，立板（60-5-1）的侧面与拉板（60-5-3）上的第三导轨（60-5-5）连接，所述拉板（60-5-3）的顶部与提拉气缸（60-6）连接，吸盘（80）设置在旋转电机（60-5-4）的输出轴上。

3.根据权利要求2所述的软硬贴合机，其特征在于，所述拉板（60-5-3）的下部设置有传感器固定座（60-5-7），压力传感器（60-5-8）设置在传感器固定座（60-5-7）上，所述底板（60-5-2）上设置有接触柱（60-5-6），接触柱（60-5-6）位于压力传感器（60-5-8）的正投影处。

4.根据权利要求2所述的软硬贴合机，其特征在于，所述旋转电机（60-5-4）的输出轴穿过底板（60-5-2）上的孔与吸盘（80）连接，所述旋转电机（60-5-4）的上部设置有角度测量板（60-5-9）；所述立板（60-5-1）上设置有角度传感器（90），其与旋转电机（60-5-4）上的角度测量板（60-5-9）位置相对。

5.根据权利要求1所述的软硬贴合机，其特征在于，所述基体传输系统（50）包括固定支架（50-1）、移动支架（50-2）、支架调节机构（50-3）及升降台（50-4）；所述固定支架（50-1）及移动支架（50-2）相互平行设置，其上设置有带传动机构，基体板（50-6）设置在带传动机构的传送带上；支架调节机构（50-3）垂直与固定支架（50-1）及移动支架（50-2）设置，升降台（50-4）设置在固定支架（50-1）与移动支架（50-2）之间；所述固定支架（50-1）设置在固定座（50-5）上，固定座（50-5）设置在安装板（20）上；所述移动支架（50-2）设置在移动座（50-7）上，移动座（50-7）设置在安装板（20）上的导轨上。

6.根据权利要求5所述的软硬贴合机，其特征在于，所述支架调节机构（50-3）包括第一丝杠（50-3-1）、第二丝杠（50-3-2）、调节机构固定座（50-3-3）及调节机构传送带（50-3-4），所述第一丝杠（50-3-1）穿过固定座（50-5）、移动座（50-7）及调节机构固定座（50-3-3）而设置；所述第二丝杠（50-3-2）穿过相邻的固定座（50-5）、移动座（50-7）及调节机构固定座（50-3-3）与第一丝杠（50-3-1）平行设置；第一丝杠（50-3-1）及第二丝杠（50-3-2）的端部设置有传动轮，调节机构传送带（50-3-4）设置在传动轮之间。

7.根据权利要求5所述的软硬贴合机，其特征在于，所述升降台（50-4）包括升降气缸（50-4-1）、固定板（50-4-2）、滑杆（50-4-3）及连接板（50-4-4），所述升降气缸（50-4-1）之缸体设置在固定板（50-4-2）上，固定板（50-4-2）固定在安装板（20）上，所述升降气缸（50-4-1）之活塞杆的端部设置有支撑板（50-4-5），所述滑杆（50-4-3）设置在支撑板（50-4-5）的四角，滑杆（50-4-3）的外侧设置有直线轴承（50-4-6），直线轴承（50-4-6）固定在安装板（20）上，连接板（50-4-4）设置在滑杆（50-4-3）的下端。

8.根据权利要求1所述的软硬贴合机，其特征在于，所述软片传输系统（30）包括Z向伺服滑台（30-1），Z向伺服滑台（30-1）的滑块上设置有托板，托板上设置有软片板（30-2）。

9.根据权利要求1所述的软硬贴合机，其特征在于，所述图像采集系统（40）包括镜头（40-1）、CCD光源（40-2），CCD光源（40-2）平行设置在镜头（40-1）的两侧。

10.一种软硬贴合方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：软片传输系统（30）将承载有待贴合软片的软片板（30-2）提升至顶部，基体传输系统（50）将承载有基体的基体板（50-6）运输至升降台（50-4）的上部；

S2：在贴片伺服系统（70）的作用下，贴片吸合系统（60）上的吸盘（80）吸合软片并通过图像采集系统（40）采集软片在吸盘组件（60-5）上的位置及姿态；

S3：贴片吸合系统（60）上的影像校正仪（60-7）扫描基体的位姿信息并与图像采集系统（40）采集的软片位姿信息相对照，调整吸盘组件（60-5）上的软片的位姿；

S4：贴片吸合系统（60）上的吸盘组件（60-5）下移，依次将软片与基体压合为一体。