CN109561603A - 一种贴片方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种贴片方法及装置,本发明中线路板印刷锡膏采用定位件辅助,在进行贴片的时候,通过视觉采集机构采集线路板图像计算精准的坐标,以及贴片位置是否准确,贴片装置包括机台,设置在机台上的用于放置线路板的线路板固定治具,设置在机台一侧的用于检测线路板的视觉检测机构,设置在机台另一侧的用于线路板贴片的贴片机构,线路板定位治具位于贴片机构和视觉检测机构之间。本发明在贴片过程中进行的多次坐标采集对比以及检测,确保了贴片位置的准确度,保证了产品的质量,满足了小型元器件、复杂排布的元器件的贴装,适应性较强。
Description
技术领域
本发明涉及PCB贴片加工技术领域,具体涉及一种贴片方法及装置。
背景技术
PCB( Printed Circuit Board),中文名称为印制电路板,又称印刷线路板,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的载体。SMT(SurfaceMounted Technology)即表面贴装技术,是电子组装行业里最流行的一种技术和工艺,它是一种将无引脚或短引线表面组装元器件(简称SMC/SMD,中文称片状元器件)安装在PCB的表面或其它基板的表面上,通过再流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。而随着技术的不断发展进步,各类电子元器件越来越精细,不断朝着小型化发展,对贴片的要求也越来也高。比如在LED产品中,根据不同应用场景,灯盘的形状不一,LED灯珠可能呈圆形排列,或者不规则的曲线排列,这类结构在贴装的时候,贴装头难以精准定位,同时锡膏印刷误差的叠加,使得产品的整体贴装质量难以保证。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种贴片方法及装置。
本发明采用如下方案实现:
一种贴片方法及装置,包括以下步骤:
步骤一,筛选片状元器件,将不合格的片状元器件筛除;
步骤二,根据片状元器件的形状和尺寸,选择相应的元器件托盘,将片状元器件整齐摆放到元器件托盘上;
步骤三,根据线路板上的贴片位置,制作尺寸与线路板一致的用于辅助印刷焊膏的焊膏定位件;
步骤四,将定位件覆盖在线路板上,对贴片位置印刷锡膏;
步骤五,将印刷完锡膏的线路板放入贴片装置的线路板固定治具上,并将房子有片状元器件的元器件托盘放置于贴片设备的机台上;
步骤六,采集线路板的图像,通过计算机计算锡膏的准确坐标,将锡膏的坐标与对应的贴片位置的标准坐标进行比对,当偏差大于允许的最大值时,则将该线路板取走,去除锡膏并重复步骤三;
步骤七,当步骤六中锡膏的坐标与贴片位置的标准坐标偏差在允许范围内时,贴片机构根据锡膏的坐标,从元器件托盘取用片状元器件,并将元器件贴合到对应的位置;
步骤八,贴片完成后,采集贴片后的线路板图像,计算片状元器件的贴装位置坐标,并将片状元器件的贴装位置坐标与设计的标准坐标对比,当偏差大于允许的最大值时,则将线路板取走,拆除片状元器件,重复步骤四至步骤七;
步骤九,若步骤八中的偏差在允许范围内,则将线路板送入回流炉中进行回流焊接;
步骤十,终检;
步骤十一,出料。
进一步的,所述步骤二中元器件托盘设置有多个用于放置片状元器件的槽位,槽位呈规则阵列排列,片状元器件通过机械手或者振动盘装置摆放到元器件托盘上。
进一步的,所述步骤三中定位件采用铜板,将铜板裁切成与线路板一致的尺寸,并将铜板对应线路板贴片位置的部分切除。
进一步的,所述步骤四中定位件通过线路板上的安装孔位和销钉的配合与线路板连接固定,锡膏的厚度为0.08mm-0.16mm。
进一步的,所述锡膏成分为94.5Sn/2.5Ag/1.5Cu。
进一步的,所述步骤十包括外观检查和通电测试。
一种应用于前述的贴片方法的贴片装置,包括机台,设置在机台上的用于放置线路板的线路板固定治具,设置在机台一侧的用于检测线路板的视觉检测机构,设置在机台另一侧的用于线路板贴片的贴片机构,所述线路板定位治具位于贴片机构和视觉检测机构之间;所述贴片机构可移动连接在机台上,且贴片机构在设置于机台上的第一移动组件的驱动下沿靠近或远离线路板固定治具的方向移动,所述视觉检测机构可移动连接在机台上,且视觉检测机构在设置于机台上的第二移动组件的驱动下沿靠近或远离线路板固定治具的方向移动。
进一步的,所述第一移动组件和第二移动组件结构相同,均包括设置在机台上的移动丝杠,用于驱动移动丝杆转动的丝杠电机。
进一步的,所述贴片机构包括竖直设置在机台上的固定板,可移动连接在固定板上的移动板,设置在移动板底部的贴片丝杠,与贴片丝杠连接的移动块,设置在移动块下方的旋转电机,以及与旋转电机连接的贴装头,贴片丝杠在设置于移动板上的贴片电机驱动下转动,移动板在设置于固定板上的伺服电缸驱动下沿竖直方向移动。
进一步的,所述视觉检测机构包括可移动连接在机台上的支撑架,设置在支撑架上的第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头,所述支架为倒置的“凵”状,包括两个立板和设置在两个立板上的顶板,第一摄像头和第二摄像头分别设置在两个立板上,第三摄像头设置在支架顶板的底部。
对比现有技术,本发明具有以下有益效果:
本发明中线路板印刷锡膏采用定位件辅助,使得锡膏的印刷位置更加准确,在进行贴片的时候,通过视觉采集机构采集线路板图像计算精准的坐标,进而判定锡膏印刷是否准确,以及贴片位置是否准确,在贴片过程中进行的多次坐标采集对比以及检测,确保了贴片位置的准确度,保证了产品的质量,满足了小型元器件、复杂排布的元器件的贴装,适应性较强。
附图说明
图1为本发明提供的一种贴片装置一实施例的结构示意图。
图2为本实施例中所采用的视觉检测机构示意图。
图3为本实施例中贴装机构的示意图。
图4为本实施例第一移动组件和第二移动组件的位置关系示意图。
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解本发明,下面将结合具体实施例和附图对本发明作进一步详细描述。
本发明提供的一种贴片方法及装置,包括以下步骤:
步骤一,筛选片状元器件,将不合格的片状元器件筛除;
步骤二,根据片状元器件的形状和尺寸,选择相应的元器件托盘,将片状元器件整齐摆放到元器件托盘上;
步骤三,根据线路板上的贴片位置,制作尺寸与线路板一致的用于辅助印刷焊膏的焊膏定位件;
步骤四,将定位件覆盖在线路板上,对贴片位置印刷锡膏;
步骤五,将印刷完锡膏的线路板放入贴片装置的线路板固定治具上,并将房子有片状元器件的元器件托盘放置于贴片设备的机台上;
步骤六,采集线路板的图像,通过计算机计算锡膏的准确坐标,将锡膏的坐标与对应的贴片位置的标准坐标进行比对,当偏差大于允许的最大值时,则将该线路板取走,去除锡膏并重复步骤三;
步骤七,当步骤六中锡膏的坐标与贴片位置的标准坐标偏差在允许范围内时,贴片机构根据锡膏的坐标,从元器件托盘取用片状元器件,并将元器件贴合到对应的位置;
步骤八,贴片完成后,采集贴片后的线路板图像,计算片状元器件的贴装位置坐标,并将片状元器件的贴装位置坐标与设计的标准坐标对比,当偏差大于允许的最大值时,则将线路板取走,拆除片状元器件,重复步骤四至步骤七;
步骤九,若步骤八中的偏差在允许范围内,则将线路板送入回流炉中进行回流焊接;
步骤十,终检;
步骤十一,出料。
其中,步骤二中元器件托盘设置有多个用于放置片状元器件的槽位,槽位呈规则阵列排列,片状元器件通过机械手或者振动盘装置摆放到元器件托盘上。
步骤三中定位件采用铜板,将铜板裁切成与线路板一致的尺寸,并将铜板对应线路板贴片位置的部分切除。具体实施时,也可采用铝板、不锈钢板以及耐火纸。
步骤四中定位件通过线路板上的安装孔位和销钉的配合与线路板连接固定,锡膏的厚度为0.08mm-0.16mm,本实施例中为0.09mm。
锡膏成分为94.5Sn/2.5Ag/1.5Cu,除此之外也可采用95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu、63Sn/37Pb、Sn62/Pb36/Ag2。
步骤十包括外观检查和通电测试。
参照图1至图4,本发明还提供了一种应用于前述的贴片方法的贴片装置,包括机台1,设置在机台1上的用于放置线路板的线路板固定治具2,设置在机台一侧的用于检测线路板的视觉检测机构3,设置在机台另一侧的用于线路板贴片的贴片机构4,线路板定位治具位于贴片机构和视觉检测机构之间;贴片机构4可移动连接在机台1上,且贴片机构4在设置于机台上的第一移动组件5的驱动下沿靠近或远离线路板固定治具2的方向移动,所述视觉检测机构3可移动连接在机台上,且视觉检测机构在设置于机台上的第二移动组件6的驱动下沿靠近或远离线路板固定治具的方向移动。
第一移动组件5和第二移动组件6结构相同,均包括设置在机台上的移动丝杠51,用于驱动移动丝杆转动的丝杠电机52。定义贴片机构所在的位置为左侧,侧视觉检测机构位于右侧。第一移动组件在靠近后侧的位置处,第二移动组价在靠近前侧的位置处。本实施例中贴片机构的固定板通过连接固件、导轨可移动连接在机台上,视觉检测机构的支撑架同样通过连接固件、导轨可移动连接在机台上。其中第一移动组件的移动丝杠与固定板处的连接固件相连,第二移动组件的移动丝杠与支撑架处的连接固件连接。
贴片机构4包括竖直设置在机台1上的固定板41,可移动连接在固定板上的移动板42,设置在移动板底部的贴片丝杠43,与贴片丝杠连接的移动块44,设置在移动块下方的旋转电机45,以及与旋转电机连接的贴装头46,贴片丝杠在设置于移动板上的贴片电机47驱动下转动,移动板在设置于固定板上的伺服电缸48驱动下沿竖直方向移动。本实施例中移动板通过导轨可移动连接在固定板上。贴装头连接在旋转电机上,可方便地进行圆周运动,更好地适应不规则曲线排布的贴片。
视觉检测机构3包括可移动连接在机台1上的支撑架31,设置在支撑架上的第一摄像头32、第二摄像头33和第三摄像头34,支架为倒置的“凵”状,包括两个立板和设置在两个立板上的顶板,第一摄像头和第二摄像头分别设置在两个立板上,第三摄像头设置在支架顶板的底部。三个摄像头大体呈环绕状态设置,具体实施时摄像头还可增加旋转功能。
具体工作时,元器件托盘可放置在机台上方便贴片机构取用。线路板放置在线路板固定治具上,视觉检测机构向线路板固定治具移动,第一至第三摄像头从多个角度对线路板进行图像采集,采集完毕后视觉检测机构回到右侧,数据传到计算机处,精确计算焊膏坐标,当焊膏坐标和贴边位置的坐标偏差在允许范围内时,贴片机构移动到线路板固定治具处开始贴片,在贴片结束后,工作人员或机械手将线路板取走。
本发明中线路板印刷锡膏采用定位件辅助,使得锡膏的印刷位置更加准确,在进行贴片的时候,通过视觉采集机构采集线路板图像计算精准的坐标,进而判定锡膏印刷是否准确,以及贴片位置是否准确,在贴片过程中进行的多次坐标采集对比以及检测,确保了贴片位置的准确度,保证了产品的质量,满足了小型元器件、复杂排布的元器件的贴装,适应性较强。
在本发明的描述中,需要理解的是,指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语 “连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的,但是,熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化,是显而易见的。因此,所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的范围内。
Claims (10)
1.一种贴片方法及装置,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,筛选片状元器件,将不合格的片状元器件筛除;
步骤二,根据片状元器件的形状和尺寸,选择相应的元器件托盘,将片状元器件整齐摆放到元器件托盘上;
步骤三,根据线路板上的贴片位置,制作尺寸与线路板一致的用于辅助印刷焊膏的焊膏定位件;
步骤四,将定位件覆盖在线路板上,对贴片位置印刷锡膏;
步骤五,将印刷完锡膏的线路板放入贴片装置的线路板固定治具上,并将房子有片状元器件的元器件托盘放置于贴片设备的机台上;
步骤六,采集线路板的图像,通过计算机计算锡膏的准确坐标,将锡膏的坐标与对应的贴片位置的标准坐标进行比对,当偏差大于允许的最大值时,则将该线路板取走,去除锡膏并重复步骤三;
步骤七,当步骤六中锡膏的坐标与贴片位置的标准坐标偏差在允许范围内时,贴片机构根据锡膏的坐标,从元器件托盘取用片状元器件,并将元器件贴合到对应的位置;
步骤八,贴片完成后,采集贴片后的线路板图像,计算片状元器件的贴装位置坐标,并将片状元器件的贴装位置坐标与设计的标准坐标对比,当偏差大于允许的最大值时,则将线路板取走,拆除片状元器件,重复步骤四至步骤七;
步骤九,若步骤八中的偏差在允许范围内,则将线路板送入回流炉中进行回流焊接;
步骤十,终检;
步骤十一,出料。
2.根据权利要求1所述的贴片方法及装置,其特征在于,所述步骤二中元器件托盘设置有多个用于放置片状元器件的槽位,槽位呈规则阵列排列,片状元器件通过机械手或者振动盘装置摆放到元器件托盘上。
3.根据权利要求1所述的贴片方法及装置,其特征在于,所述步骤三中定位件采用铜板,将铜板裁切成与线路板一致的尺寸,并将铜板对应线路板贴片位置的部分切除。
4.根据权利要求1所述的贴片方法及装置,其特征在于,所述步骤四中定位件通过线路板上的安装孔位和销钉的配合与线路板连接固定,锡膏的厚度为0.08mm-0.16mm。
5.根据权利要求1所述的贴片方法及装置,其特征在于,所述锡膏成分为94.5Sn/2.5Ag/1.5Cu。
6.根据权利要求1所述的贴片方法及装置,其特征在于,所述步骤十包括外观检查和通电测试。
7.一种应用于权利要求1-5任一所述的贴片方法的贴片装置,其特征在于,包括机台,设置在机台上的用于放置线路板的线路板固定治具,设置在机台一侧的用于检测线路板的视觉检测机构,设置在机台另一侧的用于线路板贴片的贴片机构,所述线路板定位治具位于贴片机构和视觉检测机构之间;所述贴片机构可移动连接在机台上,且贴片机构在设置于机台上的第一移动组件的驱动下沿靠近或远离线路板固定治具的方向移动,所述视觉检测机构可移动连接在机台上,且视觉检测机构在设置于机台上的第二移动组件的驱动下沿靠近或远离线路板固定治具的方向移动。
8.根据权利要求1所述的贴片方法及装置,其特征在于,所述第一移动组件和第二移动组件结构相同,均包括设置在机台上的移动丝杠,用于驱动移动丝杆转动的丝杠电机。
9.根据权利要求1所述的贴片方法及装置,其特征在于,所述贴片机构包括竖直设置在机台上的固定板,可移动连接在固定板上的移动板,设置在移动板底部的贴片丝杠,与贴片丝杠连接的移动块,设置在移动块下方的旋转电机,以及与旋转电机连接的贴装头,贴片丝杠在设置于移动板上的贴片电机驱动下转动,移动板在设置于固定板上的伺服电缸48驱动下沿竖直方向移动。
10.根据权利要求1所述的贴片方法及装置,其特征在于,所述视觉检测机构包括可移动连接在机台上的支撑架,设置在支撑架上的第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头,所述支架为倒置的“凵”状,包括两个立板和设置在两个立板上的顶板,第一摄像头和第二摄像头分别设置在两个立板上,第三摄像头设置在支架顶板的底部。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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