CN111050490A - 一种带有检测功能的smt贴片机吸嘴站及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带有检测功能的smt贴片机吸嘴站及其检测方法，包括承载机构，驱动机构，检测机构，反馈机构，所述承载机构为双层套筒结构，所述驱动机构设置在承载机构内，所述检测机构设置在承载机构的上方，所述反馈机构设置在承载机构与检测机构上，用于控制承载机构与检测机构的运动。在现有的吸嘴站上设置检测机构，使得胶头吸嘴在进入吸嘴站时，可以及时得到检测，并且能够定位到受损区间，方便对受损吸嘴的定向修复，使其可以反复使用，防止生产时因为吸嘴的储备不足而影响生产，且在每次吸嘴归放至吸嘴站时，即可及时对其进行检测，减少了下次开机时的检测时间，保证了生产进度以及生产效率。

Description

一种带有检测功能的smt贴片机吸嘴站及其检测方法
技术领域
本发明涉及检测装置技术领域，尤其涉及一种带有检测功能的smt贴片机吸嘴站及其检测方法。
背景技术
贴片机：又称“贴装机”、“表面贴装系统”(Surface Mount System)，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，分为手动和全自动两种；
SMT吸嘴是指安装在贴片头上，用于吸取元器件贴片装在电路板上，当料的表面不平整或料有粘性时，适合选用胶头吸嘴；
然而在实际生产过程中存在以下问题：
1.胶头吸嘴的寿命不长，需要经常更换，生产时往往需要准备多个胶头吸嘴作为备用；
2.在启动贴片机进行贴片之前，往往需要对贴片机的吸嘴进行单独的检测，检测的时间会拖延生产进度，严重可致生产延期；
3.作废的胶头吸嘴往往是被直接遗弃的，造成资源浪费，且提高了生产成本，不复合绿色环保理念的，不能循环利用。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种带有检测功能的smt贴片机吸嘴站及其检测方法，在现有的吸嘴站上设置检测机构，使得胶头吸嘴在进入吸嘴站时，可以及时得到检测，并且能够定位到受损区间，方便对受损吸嘴的定向修复，使其可以反复使用，防止生产时因为吸嘴的储备不足而影响生产，且在每次吸嘴归放至吸嘴站时，即可及时对其进行检测，减少了下次开机时的检测时间，保证了生产进度以及生产效率，本装置不会破坏现有smt贴片机的控制系统以及结构，方便安装在现有的smt贴片机内，且除了胶头吸嘴，具有透光性的吸嘴都可使用，适用性极强。
为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：
一种带有检测功能的smt贴片机吸嘴站及其检测方法，包括承载机构，驱动机构，检测机构，反馈机构，所述承载机构为双层套筒结构，所述驱动机构设置在承载机构内，所述检测机构设置在承载机构的上方，所述反馈机构设置在承载机构与检测机构上，用于控制承载机构与检测机构的运动；所述承载机构包括外筒，内筒，储嘴槽，第一限位口，第二限位口，所述外筒为空心圆柱体，所述内筒为实心圆柱体，所述外筒将内筒完全包裹，且所述外筒与内筒之间留有空腔，所述储嘴槽从内筒的上表面竖直开设，所述储嘴槽用于存放吸嘴，且所述储嘴槽完全被内筒包含在内，所述第一限位口、第二限位口均贯穿开设在外筒的上表面。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述驱动机构包括电动推杆，中心电机，所述电动推杆竖直固定在外筒的上表面，所述中心电机固定在内筒内侧，所述中心电机用于内筒绕其几何中心旋转。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述检测机构包括检测头，复位弹簧，限位环，限位盒，第三限位口，光源，所述检测头的底端固定光源，所述限位盒底面开设有第三限位口，用于将所述检测头的顶端活动插入限位盒的底面，所述限位环固定在检测头的顶端，用于将所述检测头的顶端限制在限位盒内，所述复位弹簧绕设在检测头外围。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述反馈机构包括处理器，第一压敏电阻，第二压敏电阻，光敏电阻，所述第一压敏电阻固定在限位盒的底面外侧，所述复位弹簧的顶端与第一压敏电阻接触，所述第二压敏电阻设置在外筒的上表面，所述第二压敏电阻设置在第二限位口的边缘，所述光敏电阻铺设在储嘴槽内侧，所述第一压敏电阻的信号输出端与处理器的第一信号接收端连接，所述第二压敏电阻的信号输出端与处理器的第二信号接收端连接，所述光敏电阻的信号输出端与处理器的第三信号接收端连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述限位盒安装在电动推杆的伸缩段上，且所述电动推杆至少设置3个。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述第一限位口开口面积大于储嘴槽的开口面积，所述第一限位口与第二限位口的开口面积一致，所述第一限位口与第二限位口成对设置。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述外筒与内筒之间留有空隙，用于防止所述内筒带动外筒产生同步旋转。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述电动推杆设置在第二压敏电阻外围，所述检测头设置在第二限位口的上方，且所述检测头底端的中心与第二限位口的圆心在竖直方向重合。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述内筒与外筒之间设置有润滑滚珠，用于实现内筒的旋转以及固定。
作为上述技术方案的进一步描述：
一种带有检测功能的smt贴片机吸嘴站的检测方法，包括如下步骤：
S1：smt贴片机将吸嘴通过第一限位口放置在储嘴槽内，第一压敏电阻受到挤压产生电信号；
S2：中心电机接收到第一压敏电阻产生的电信号后，将装有吸嘴的储嘴槽内筒旋转至第二限位口；
S3：电动推杆将检测头收入第二限位口；
S4：检测头将光源带入储嘴槽，由于吸嘴的损坏，使得吸嘴整体各个区域的透光性不同，从而使得光敏电阻产生的电信号不同；
S5：在数据库内储存完整吸嘴的透光数据，与步骤S4中的检测数据进行比对，从而判断缺陷位置，从而进行定向修复；
S6：检测头外围的复位弹簧挤压第二压敏电阻，第二压敏电阻产生的电信号传送给处理器，处理器给电动推杆通电，使得电动推杆伸长，带出检测头；
S7：中心电机开启，使得检测后的吸嘴转至第一限位口，取出后，下一个吸嘴进入，重复上述步骤，进行检测。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、在现有的吸嘴站上设置检测机构，使得胶头吸嘴在进入吸嘴站时，可以及时得到检测，并且能够定位到受损区间，方便对受损吸嘴的定向修复，使其可以反复使用，防止生产时因为吸嘴的储备不足而影响生产。
2、当胶头吸嘴在归放至吸嘴站时，在驱动机构的带动下，检测机构即可及时对其进行检测，减少了下次开机时的检测时间，保证了生产进度以及生产效率。
3、本装置不会破坏现有smt贴片机的控制系统以及结构，方便安装在现有的smt贴片机内，且除了胶头吸嘴，具有透光性的吸嘴都可使用，适用性极强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为一种带有检测功能的smt贴片机吸嘴站及其检测方法整体示意图；
图2为检测状态示意图；
图3为图2A处放大图；
图4为外观示意图；
图5为实施流程示意图。
图中标记：1-承载机构，2-驱动机构，3-检测机构，4-反馈机构，1.1-外筒，1.2-内筒，1.3-储嘴槽，1.4-第一限位口，1.5-第二限位口，2.1-电动推杆，2.2-中心电机，3.1-检测头，3.2-复位弹簧，3.3-限位环，3.4-限位盒，3.5-第三限位口，3.6-光源，4.1-第一压敏电阻，4.2-第二压敏电阻，4.3-光敏电阻。
具体实施方式
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”，“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程，方法，物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程，方法，物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程，方法，物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例是一种带有检测功能的smt贴片机吸嘴站及其检测方法，如图1、2、3、4、5所示，贴片机：又称“贴装机”、“表面贴装系统”(Surface Mount System)，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，分为手动和全自动两种；SMT吸嘴是指安装在贴片头上，用于吸取元器件贴片装在电路板上，当料的表面不平整或料有粘性时，适合选用胶头吸嘴；
本装置安装在贴片机内部的一个部件，用来替换现有贴片机的吸嘴站；
一种带有检测功能的smt贴片机吸嘴站，包括承载机构1，驱动机构2，检测机构3，反馈机构4，所述承载机构1为双层套筒结构，所述驱动机构2设置在承载机构1内，所述检测机构3设置在承载机构1的上方，所述反馈机构4设置在承载机构1与检测机构3上，用于控制承载机构1与检测机构3的运动；所述承载机构1包括外筒1.1，内筒1.2，储嘴槽1.3，第一限位口1.4，第二限位口1.5，所述外筒1.1为空心圆柱体，所述内筒1.2为实心圆柱体，所述外筒1.1将内筒1.2完全包裹，且所述外筒1.1与内筒1.2之间留有空腔，所述储嘴槽1.3从内筒1.2的上表面竖直开设，且所述储嘴槽1.3完全被内筒1.2包含在内，所述储嘴槽1.3用于存放吸嘴，所述第一限位口1.4、第二限位口1.5均贯穿开设在外筒1.1的上表面；所述驱动机构2包括电动推杆2.1，中心电机2.2，所述电动推杆2.1竖直固定在外筒1.1的上表面，所述中心电机2.2固定在内筒1.2内侧，所述中心电机2.2用于内筒1.2绕其几何中心旋转；所述检测机构3包括检测头3.1，复位弹簧3.2，限位环3.3，限位盒3.4，第三限位口3.5，光源3.6，所述检测头3.1的底端固定光源3.6，所述限位盒3.4底面开设有第三限位口3.5，用于将所述检测头3.1的顶端活动插入限位盒3.4的底面，所述限位环3.3固定在检测头3.1的顶端，用于将所述检测头3.1的顶端限制在限位盒3.4内，所述复位弹簧3.2绕设在检测头3.1外围；所述反馈机构4包括处理器，第一压敏电阻4.1，第二压敏电阻4.2，光敏电阻4.3，所述第一压敏电阻4.1固定在限位盒3.4的底面外侧，所述第一压敏电阻4.1的信号输出端与处理器的第一信号接收端连接，所述第二压敏电阻4.2的信号输出端与处理器的第二信号接收端连接，所述光敏电阻4.3的信号输出端与处理器的第三信号接收端连接，所述复位弹簧3.2的顶端与第一压敏电阻4.1接触，所述第二压敏电阻4.2设置在外筒1.1的上表面，所述第二压敏电阻4.2设置在第二限位口1.5的边缘，所述光敏电阻4.3铺设在储嘴槽1.3内侧；
作为优选地，所述限位盒3.4安装在电动推杆2.1的伸缩段上，且所述电动推杆2.1至少设置3个，所述3个电动推杆2.1组成等腰三角形，且将所述限位盒3.4相邻两面竖直的三条边线，固定在所述电动推杆2.1上，形成稳定结构，防止所述检测头3.1产生剧烈晃动，从而影响所述光敏电阻4.3对吸嘴的检测结果；
进一步地，所述第一限位口1.4开口面积大于储嘴槽1.3的开口面积，所述第一限位口1.4与第二限位口1.5的开口面积一致，所述第一限位口1.4与第二限位口1.5成对设置，所述第一限位口1.4与第二限位口1.5不想交，从而使得所述储嘴槽1.3能够将吸嘴移至检测机构3下方，而不是是是将检测机构3移至吸嘴上方，区别在于，如果将检测机构3移至吸嘴上方，在贴片机将吸嘴放入吸嘴站时，可能会产生碰撞，造成生产事故；
特别地，所述外筒1.1与内筒1.2之间留有空隙，用于防止所述内筒1.2带动外筒1.1产生同步旋转，所述内筒1.2与外筒1.1之间设置有润滑滚珠，用于实现内筒1.2的旋转以及固定，所述内筒1.2的目的是将储嘴槽1.3旋转至第一限位口1.4或者第二限位口1.5，从而实现检测的过程；
同时，所述电动推杆2.1设置在第二压敏电阻4.2外围，所述检测头3.1设置在第二限位口1.5的上方，且所述检测头3.1底端的中心与第二限位口1.5的圆心在竖直方向重合，在所述检测机构3对吸嘴进行检测时，为了防止所述光源3.6与吸嘴的位置发生改变，从而影响检测结果；
进一步地，结合检测步骤，对本装置的实施过程进行详述：
一种带有检测功能的smt贴片机吸嘴站的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：smt贴片机将吸嘴通过所述第一限位口1.4放置在储嘴槽1.3内，所述第一压敏电阻4.1受到挤压产生电信号，所述第一压敏电阻4.1受到挤压，从而使得处理器对所述中心电机2.2发出指令，使所述中心电机2.2通电，从而产生旋转；
S2：所述中心电机2.2接收到第一压敏电阻4.1产生的电信号后，所述中心电机2.2旋转一定角度，将装有吸嘴的所述储嘴槽1.3内筒1.2旋转至第二限位口1.5；
S3：所述电动推杆2.1收到处理器的电信号后，将所述限位盒3.4向第二限位口1.5收缩，从而使得所述检测头3.1收入第二限位口1.5，所述光源3.6在限位盒3.4向第二限位口1.5收缩时通电点亮；
S4：所述检测头3.1将光源3.6带入储嘴槽1.3，所述光源3.6插入位于储嘴槽1.3的吸嘴内，从而使得具有透光性的吸嘴产生透光现象，所述储嘴槽1.3内壁铺设有光敏电阻4.3，由于吸嘴的损坏，使得吸嘴整体各个区域的透光性不同，从而使得所述光敏电阻4.3产生的电信号不同；
S5：在数据库内储存完整吸嘴的透光数据，与步骤S4中的检测数据进行比对，从而判断缺陷位置，从而进行定向修复，定向修复的方法，可以通过3D打印技术实现，使得3D打印机在吸嘴的残缺部分进行补料填充；
S6：当所述检测头3.1伸入检测吸嘴后，由于所述检测头3.1抵住了吸嘴的内部，所述限位盒3.4随着电动推杆2.1将检测头3.1从第三限位口3.5向内支出，从而使得所述复位弹簧3.2被压缩，所述检测头3.1外围的复位弹簧3.2挤压第二压敏电阻4.2，所述第二压敏电阻4.2产生的电信号传送给处理器，处理器给所述电动推杆2.1通电，使得所述电动推杆2.1伸长，所述限位盒3.4向上方运动，直至所述限位环3.3卡住第三限位口3.5，所述复位弹簧3.2开始复位，带出所述检测头3.1，使得检测的吸嘴与所述检测头3.1分离；
S7：当所述第二压敏电阻4.2的电阻值恢复时，所述中心电机2.2开启，使得检测后的吸嘴转至所述第一限位口1.4，取出后，下一个吸嘴进入，重复上述步骤，进行检测；
因此，在现有的吸嘴站上设置检测机构3，使得胶头吸嘴在进入吸嘴站时，可以及时得到检测，并且能够定位到受损区间，方便对受损吸嘴的定向修复，使其可以反复使用，防止生产时因为吸嘴的储备不足而影响生产，当胶头吸嘴在归放至吸嘴站时，在驱动机构2的带动下，检测机构3即可及时对其进行检测，减少了下次开机时的检测时间，保证了生产进度以及生产效率，本装置不会破坏现有smt贴片机的控制系统以及结构，方便安装在现有的smt贴片机内，且除了胶头吸嘴，具有透光性的吸嘴都可使用，适用性极强。
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，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带有检测功能的smt贴片机吸嘴站，其特征在于：包括承载机构(1)，驱动机构(2)，检测机构(3)，反馈机构(4)，所述承载机构(1)为双层套筒结构，所述驱动机构(2)设置在承载机构(1)内，所述检测机构(3)设置在承载机构(1)的上方，所述反馈机构(4)设置在承载机构(1)与检测机构(3)上，用于控制承载机构(1)与检测机构(3)的运动；
所述承载机构(1)包括外筒(1.1)，内筒(1.2)，储嘴槽(1.3)，第一限位口(1.4)，第二限位口(1.5)，所述外筒(1.1)为空心圆柱体，所述内筒(1.2)为实心圆柱体，所述外筒(1.1)将内筒(1.2)完全包裹，且所述外筒(1.1)与内筒(1.2)之间留有空腔，所述储嘴槽(1.3)从内筒(1.2)的上表面竖直开设，且所述储嘴槽(1.3)完全被内筒(1.2)包含在内，所述储嘴槽(1.3)用于存放吸嘴，所述第一限位口(1.4)、第二限位口(1.5)均贯穿开设在外筒(1.1)的上表面。
2.如权利要求1所述的一种带有检测功能的smt贴片机吸嘴站，其特征在于：所述驱动机构(2)包括电动推杆(2.1)，中心电机(2.2)，所述电动推杆(2.1)竖直固定在外筒(1.1)的上表面，所述中心电机(2.2)固定在外筒(1.1)顶面，所述中心电机(2.2)用于内筒(1.2)绕其几何中心旋转。
3.如权利要求2所述的一种带有检测功能的smt贴片机吸嘴站，其特征在于：所述检测机构(3)包括检测头(3.1)，复位弹簧(3.2)，限位环(3.3)，限位盒(3.4)，第三限位口(3.5)，光源(3.6)，所述检测头(3.1)的底端固定光源(3.6)，所述限位盒(3.4)底面开设有第三限位口(3.5)，用于将所述检测头(3.1)的顶端活动插入限位盒(3.4)的底面，所述限位环(3.3)固定在检测头(3.1)的顶端，用于将所述检测头(3.1)的顶端限制在限位盒(3.4)内，所述复位弹簧(3.2)绕设在检测头(3.1)外围。
4.如权利要求3所述的一种带有检测功能的smt贴片机吸嘴站，其特征在于：所述反馈机构(4)包括处理器，第一压敏电阻(4.1)，第二压敏电阻(4.2)，光敏电阻(4.3)，所述第一压敏电阻(4.1)固定在限位盒(3.4)的底面外侧，所述复位弹簧(3.2)的顶端与第一压敏电阻(4.1)接触，所述第二压敏电阻(4.2)设置在外筒(1.1)的上表面，所述第二压敏电阻(4.2)设置在第二限位口(1.5)的边缘，所述光敏电阻(4.3)铺设在储嘴槽(1.3)内侧，所述第一压敏电阻(4.1)的信号输出端与处理器的第一信号接收端连接，所述第二压敏电阻(4.2)的信号输出端与处理器的第二信号接收端连接，所述光敏电阻(4.3)的信号输出端与处理器的第三信号接收端连接。
5.如权利要求3所述的一种带有检测功能的smt贴片机吸嘴站，其特征在于：所述限位盒(3.4)安装在电动推杆(2.1)的伸缩段上，且所述电动推杆(2.1)至少设置3个。
6.如权利要求1所述的一种带有检测功能的smt贴片机吸嘴站，其特征在于：所述第一限位口(1.4)开口面积大于储嘴槽(1.3)的开口面积，所述第一限位口(1.4)与第二限位口(1.5)的开口面积一致，所述第一限位口(1.4)与第二限位口(1.5)成对设置。
7.如权利要求1所述的一种带有检测功能的smt贴片机吸嘴站，其特征在于：所述外筒(1.1)与内筒(1.2)之间留有空隙，用于防止所述内筒(1.2)带动外筒(1.1)产生同步旋转。
8.如权利要求4所述的一种带有检测功能的smt贴片机吸嘴站，其特征在于：所述电动推杆(2.1)设置在第二压敏电阻(4.2)外围，所述检测头(3.1)设置在第二限位口(1.5)的上方，且所述检测头(3.1)底端的中心与第二限位口(1.5)的圆心在竖直方向重合。
9.如权利要求4所述的一种带有检测功能的smt贴片机吸嘴站，其特征在于：所述内筒(1.2)与外筒(1.1)之间设置有润滑滚珠，用于实现内筒(1.2)的旋转以及固定。
10.一种使用如权利要求1～9任意一项所述的带有检测功能的smt贴片机吸嘴站进行检测的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：smt贴片机将吸嘴通过第一限位口(1.4)放置在储嘴槽(1.3)内，第一压敏电阻(4.1)受到挤压产生电信号；
S2：中心电机(2.2)接收到第一压敏电阻(4.1)产生的电信号后，将装有吸嘴的储嘴槽(1.3)内筒(1.2)旋转至第二限位口(1.5)；
S3：电动推杆(2.1)将检测头(3.1)收入第二限位口(1.5)；
S4：检测头(3.1)将光源(3.6)带入储嘴槽(1.3)，由于吸嘴的损坏，使得吸嘴整体各个区域的透光性不同，从而使得光敏电阻(4.3)产生的电信号不同；
S5：在数据库内储存完整吸嘴的透光数据，与S4中的检测数据进行比对，从而判断缺陷位置，从而进行定向修复；
S5：检测头(3.1)外围的复位弹簧(3.2)挤压第二压敏电阻(4.2)，第二压敏电阻(4.2)产生的电信号传送给处理器，处理器给电动推杆(2.1)通电，使得电动推杆(2.1)伸长，带出检测头(3.1)；
S7：中心电机(2.2)开启，使得检测后的吸嘴转至第一限位口(1.4)，取出后，下一个吸嘴进入，重复上述步骤，进行检测。
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