CN110933869A - 一种精准对位的组装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精准对位的组装设备，包括XZ运动模组、设置在XZ运动模组上的压头模组，压头模组能够吸附和压迫贴片，XZ运动模组处于组装设备的自动工位，组装设备还设有手动工位，手动工位与自动工位前后设置，手动工位与自动工位之间设有Y向滑轨，手动工位设有一体化的承载模组和定位载具，一体化的承载模组和定位载具能够沿Y向滑轨后移至自动工位，人工将产品定位在承载模组上，贴片定位在定位载具上，一体化的承载模组和定位载具沿Y向滑轨后移至自动工位，压头模组吸取贴片后贴在产品上。本发明属半自动化贴片设备，相比于手动贴片，效率高，相比于全自动贴片机，成本低。

Description

一种精准对位的组装设备

技术领域

本发明涉及贴片设备。

背景技术

电子电路表面组装技术，称为表面贴装或表面安装技术。它是一种将无引脚或短引线表面组装元器件安装在印制电路板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。贴片机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。按现有技术，贴片机分为手动和全自动两种，其中，手动贴片机成本低，但效率低，全自动贴片机效率高，但成本昂贵。

发明内容

本发明所解决的技术问题：使贴片机半自动化。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种精准对位的组装设备，包括XZ运动模组、设置在XZ运动模组上的压头模组，压头模组能够吸附和压迫贴片，XZ运动模组处于组装设备的自动工位，组装设备还设有手动工位，手动工位与自动工位前后设置，手动工位与自动工位之间设有Y向滑轨，手动工位设有一体化的承载模组和定位载具，一体化的承载模组和定位载具能够沿Y向滑轨后移至自动工位，承载模组承载产品，定位载具承载贴片。

按上述技术方案，工人通过手工方式将贴片放置在定位载具上，贴片在定位载具上得到定位。需要贴片的产品被定位在承载模组上，由于承载模组和定位载具为一体化结构，承载模组和定位载具之间的相对位置固定，进而，产品与贴片之间的相对位置固定。

在产品和贴片均放置到位后，一体化的承载模组和定位载具沿Y向滑轨后移，至压头模组下方，在XZ运动模组的驱动下，压头模组从定位载具上吸取贴片，再移动至产品的上方，再将贴片下压在产品需要贴片的部位。

其中，产品的放置、贴片的放置，均为工人手工进行操作，XZ运动模组取贴片再将贴片贴在产品上为自动进行。本发明所述组装设备为自动化与手动的有机结合，属半自动化贴片设备，相比于手动贴片，效率高，相比于全自动贴片机，成本低。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明所述的组装设备的示意图；

图2为图1中上机罩91和电控箱体92隐藏后的示意图；

图3为一体化承载模组40和定位载具50的示意图；

图4为图2中从后方观察隐藏上机罩91和电控箱体92后的所述组装设备所得的示意图；

图5为贴片治具80的示意图；

图6为XZ运动模组10与压头模组20的组合结构示意图。

图中符号说明：

10、XZ运动模组；11、X模组；12、Z模组；121、竖直滑轨；

20、压头模组；21、配重块；22、吸压头；

30、Y向滑轨；31、Y运动模组；

40、承载模组；41、滑行板块；42、第一基块；421、第一螺接座；43、X向滑块；431、X向调整螺杆；44、第二基块；441、第二螺接座；45、Y向滑块；451、Y向调整螺杆；46、第三基块；461、第三螺接座；47、旋转块；471、周向调整螺杆；472、凸耳；48、载物台；481、旋转式夹紧气缸；

50、定位载具；

60、相机；61、刻度板；

71、产品；72、贴片；

80、贴片治具；81、座体；82、盖板；821、定位孔；822、通孔；83、吸笔；84、笔筒；

91、上机罩；92、电控箱体。

具体实施方式

如图2，一种精准对位的组装设备，包括XZ运动模组10、设置在XZ运动模组上的压头模组20，压头模组能够吸附和压迫贴片，XZ运动模组处于组装设备的自动工位，组装设备还设有手动工位，手动工位与自动工位前后设置，手动工位与自动工位之间设有Y向滑轨30，手动工位设有一体化的承载模组40和定位载具50，一体化的承载模组和定位载具能够沿Y向滑轨后移至自动工位，承载模组承载产品71，定位载具承载贴片72。

实际操作中，工人通过手工方式将贴片72放置在定位载具50上，贴片在定位载具上得到定位。需要贴片的产品71被定位在承载模组40上，由于承载模组和定位载具为一体化结构，因此，产品71与贴片72之间的相对位置固定。在产品和贴片均放置到位后，一体化的承载模组40和定位载具50沿Y向滑轨30后移，至压头模组20下方，在XZ运动模组10的驱动下，压头模组20从定位载具上吸取贴片72，再移动至产品71的上方，将贴片72下压在产品71需要贴片的部位。

作为一种选择，一体化的承载模组40和定位载具50至压头模组20下方的Y向位移是自动化进行的，具体地，Y向滑轨30的旁侧设有Y运动模组31，Y运动模组为丝杆机构，该丝杆机构的丝杆与Y向滑轨同向设置。在Y运动模组的驱动下，一体化的承载模组40和定位载具50沿Y向滑轨30位移。一体化的承载模组40和定位载具50的下方设有感应件，Y向滑轨的前端和尾端设有感应器，一体化的承载模组40和定位载具50由前向后移，即，由手动工位来到自动工位，位于Y向滑轨尾端的感应器与感应件感应，驱动Y运动模组的电机停止动作，一体化的承载模组40和定位载具50停留在压头模组20的下方。当一体化的承载模组40和定位载具50沿Y向滑轨向前移，感应件与Y向滑轨前端的感应器感应时，电机停止动作，一体化的承载模组40和定位载具50停留在手动工位。

如图3，承载模组和定位载具的一体化是通过一滑行板块41实现的，具体地，承载模组40和定位载具50安装在滑行板块上，滑行板块滑动配合在Y向滑轨30上。

如图2，作为一种改进，所述一体化的承载模组40和定位载具50的数量为两套，两套一体化的承载模组和定位载具左右并列设置。每套一体化的承载模组40和定位载具50滑动配合在一套Y向滑轨30上。两套一体化的承载模组40和定位载具50彼此独立，其运动由各自的Y运动模组31驱动。如此设计，在压头模组20对一套一体化的承载模组和定位载具进行自动化贴片时，工人可以对位于手动工位上的另一套一体化的承载模组和定位载具进行贴片和产品的放置，以提高工作效率。

如图3，所述承载模组40包括第一基块42、滑动配合在第一基块上的X向滑块43、与X向滑块固定连接的第二基块44、滑动配合在第二基块上的Y向滑块45、与Y向滑块固定连接的第三基块46、枢接在第三基块上的旋转块47、安装在旋转块上的载物台48、设置在载物台上的旋转式夹紧气缸481；第一基块和X向滑块之间设有X向调整螺杆431，第二基块和Y向滑块之间设有Y向调整螺杆451，第三基块上设有一对相向设置的周向调整螺杆471，旋转块的外围设有一凸耳472，凸耳位于一对周向调整螺杆之间；手动工位的上方设有相机60，相机与载物台之间设有刻度板61，刻度板上开设镂空的刻度线。

第一基块42设有第一螺接座421，X向调整螺杆431螺接在第一螺接座上，X向调整螺杆的一端与X向滑块43枢接，旋转X向调整螺杆，能够调整X向滑块相对第一基块的X向位置，第一基块固定在所述滑行板块41上。

第二基块44设有第二螺接座441，Y向调整螺杆451螺接在第二螺接座上，Y向调整螺杆的一端与Y向滑块45枢接，旋转Y向调整螺杆，能够调整Y向滑块相对第二基块的Y向位置。

第三基块46设有第三螺接座461，第三螺接座呈凹字形，一对周向调整螺杆螺接在第三螺接座的两侧，所述凸耳472位于第三螺接座的凹形内，一对周向调整螺杆抵压在凸耳的两侧，转动一对周向调整螺杆，能够使凸耳左右移动，凸耳带动旋转块47左右转动。

上述X向滑块43的位移，Y向滑块45的位移，旋转块47的转动，均带动载物台48的位移，载物台48的位移是为了调整其上产品71的位置，产品位置是否调整到位，由配合使用的相机60和刻度板61确定，具体地，相机能够透过刻度板上镂空的刻度线摄取产品的局部图像，如果该图像反映了产品处于准确位置时的图像，那么，说明产品处于准确的位置。相机所摄取的图像可以在显示屏上放映，工人可以边调整产品的位置，边看显示屏，便于将产品调整到位。

其中，载物台48上的产品被载物台两侧的旋转式夹紧气缸481压紧在载物台上。

在载物台48上的产品被工人手动调整到位后，工人再驱动Y运动模组31，Y运动模组将产品输送至自动工位。如此，自动工位的压头模组20能够准确地将贴片72贴附在产品71相应部位上。

如图5，手动工位上设有贴片治具80，贴片治具位于一体化承载模组40和定位载具50的前方，贴片治具包括固定在组装设备上的座体81、铰接在座体上的盖板82，座体上设有定位柱，盖板上设有与定位柱配合的定位孔821，盖板开设若干通孔822，附有一排贴片的基材定位在座体上，盖板盖合在基材上，基材上的贴片72位于盖板的通孔中。

工人用能够吸附贴片72的吸笔83吸附基材上的贴片72，并将其移载至定位载具50上。所述吸笔可以放置在笔筒84中，如图1，笔筒设置在组装设备的旁侧，方便工人取用。

如图4、图6，XZ运动模组10包括X模组11和Z模组12，Z模组安装在X模组上，Z模组上设有竖直滑轨121，所述压头模组20滑动配合在竖直滑轨上，压头模组设有配重块21和吸压头22。压头模组20的基本框架呈L形，配重块放置在L形的水平板块上，L形的竖直板块与竖直滑轨滑动配合，所述吸压头22设置在水平板块的底部。在将贴片压在产品上时，Z模组下行，带动压头模组下行，压头模组已完全压在贴片上后，Z模组继续下行一段距离，保证贴片的压力完全来自压头模组，压头模组所受重力稳定，对贴片的压力稳定，保证贴片有效地贴附在产品上，且能够避免产品或贴片因压力变化而受到冲击。如果要调整贴片贴附在产品上时的压力，可以调整配重块21的数量。吸压头吸附贴片采用现有技术的真空吸附方式，当然地，吸压头与气体管路连接。

X模组11和Z模组12的运作方式相同于Y运动模组31，均采用丝杆机构，X模组11和Z模组12位移量的控制也采用Y运动模组感应器与感应件配合的方式。

XZ运动模组10的启动，由工人手动进行，具体地，在工人启动Y运动模组31，使一体化的承载模组40和定位载具50位移至自动工位停止后，再启动XZ运动模组10；XZ运动模组10停止动作，即按固定路径贴片完成。工人按Y运动模组31复位按钮，一体化的承载模组40和定位载具50复位至手动工位。

以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种精准对位的组装设备，包括XZ运动模组(10)、设置在XZ运动模组上的压头模组(20)，压头模组能够吸附和压迫贴片，其特征在于：XZ运动模组处于组装设备的自动工位，组装设备还设有手动工位，手动工位与自动工位前后设置，手动工位与自动工位之间设有Y向滑轨(30)，手动工位设有一体化的承载模组(40)和定位载具(50)，一体化的承载模组和定位载具能够沿Y向滑轨后移至自动工位，承载模组承载产品(71)，定位载具承载贴片(72)。

2.如权利要求1所述的组装设备，其特征在于：所述一体化的承载模组和定位载具包括滑行板块(41)，滑行板块滑动配合在Y向滑轨(30)上，承载模组(40)和定位载具(50)安装在滑行板块上。

3.如权利要求1所述的组装设备，其特征在于：所述一体化的承载模组(40)和定位载具(50)的数量为两套，两套一体化的承载模组和定位载具左右并列设置。

4.如权利要求1所述的组装设备，其特征在于：所述承载模组(40)包括第一基块(42)、滑动配合在第一基块上的X向滑块(43)、与X向滑块固定连接的第二基块(44)、滑动配合在第二基块上的Y向滑块(45)、与Y向滑块固定连接的第三基块(46)、枢接在第三基块上的旋转块(47)、安装在旋转块上的载物台(48)、设置在载物台上的旋转式夹紧气缸(481)；

第一基块和X向滑块之间设有X向调整螺杆(431)，第二基块和Y向滑块之间设有Y向调整螺杆(451)，第三基块上设有一对相向设置的周向调整螺杆(471)，旋转块的外围设有一凸耳(472)，凸耳位于一对周向调整螺杆之间；

手动工位的上方设有相机(60)，相机与载物台之间设有刻度板(61)，刻度板上开设镂空的刻度线。

5.如权利要求1所述的组装设备，其特征在于：手动工位上设有贴片治具(80)，贴片治具位于一体化承载模组(40)和定位载具(50)的前方，贴片治具包括固定在组装设备上的座体(81)、铰接在座体上的盖板(82)，座体上设有定位柱，盖板上设有与定位柱配合的定位孔(821)，盖板开设若干通孔(822)，附有一排贴片的基材定位在座体上，盖板盖合在基材上，基材上的贴片(72)位于盖板的通孔中。

6.如权利要求1所述的组装设备，其特征在于：XZ运动模组(10)包括X模组(11)和Z模组(12)，Z模组安装在X模组上，Z模组上设有竖直滑轨(121)，所述压头模组(20)滑动配合在竖直滑轨上，压头模组设有配重块(21)和吸压头(22)。

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