CN114173488A - 一种smt贴片机用吸嘴装置及其使用方法 - Google Patents

一种smt贴片机用吸嘴装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种SMT贴片机用吸嘴装置，包括三轴移动机构、旋转机构和吸嘴机构；所述旋转机构包括与三轴移动机构固定连接的支撑板，固定在支撑板上的伺服电机，设置在支撑板上、且与伺服电机连接的减速器，以及设置在减速器的底部、且与减速器连接的旋转轴；所述吸嘴机构包括与旋转轴的底部固定连接的吸嘴安装座，以及设置在吸嘴安装座上的吸嘴组件；所述吸嘴组件包括固定在吸嘴安装座上的连接安装座，套设在连接安装座上的两组缓冲器，设置在两组缓冲器的顶部之间的上连接板，设置在两组缓冲器的底部之间的下连接板，固定在下连接板上的吸嘴，以及设置在吸嘴的底部的吸嘴盘。通过上述方案，本发明具有结构简单、动作可靠等优点。

Description

一种SMT贴片机用吸嘴装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及SMT贴片机技术领域，尤其是一种SMT贴片机用吸嘴装置及其使用方法。
背景技术
本文中的SMT贴片机是用于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的安装设备。随着电子元器件不断微型化及集成化，对在印刷电路板上贴装如电阻、电容及发光二极管(LED灯珠)等电子元件的技术提出了越来越高的要求。目前，现有技术中的SMT贴片机的结构较为复杂，且无法进行换位安装，即元器件在进入流水线之前需要根据安装的角度进行摆放。其中，采用机械手的方式摆放的设备投入成本高；另外，采用人工方式摆放又存在人为摆放错误的问题。
例如，专利申请号为“201420545705.7”、名称为“一种高效贴片机”的中国实用新型专利，其包括沿X方向输送电路板的送板机构、至少两组贴装元件的贴片机构、输送元件机构、以及在贴片机构贴装元件时贴片机构与电路板同步匀速运行的同步跟随机构，贴片机构与送板机构配设，所述输送元件机构与每组贴片机构一一对应配置，每组贴片机构从各自对应配置的所述输送元件机构上吸取元件，每组贴片机构与对应设置的输送元件机构配装成整体一道能沿能沿X方向同步移动。该技术存在以下问题：
第一，输送元件机构的摆放角度与元器件的安装角度有关，无法实现任意角度的传输上料；
第二，吸风盘无法进行缓冲减震，其可能存在碰撞损坏的问题；
第三，该技术需要多组贴片机构和输送元件机构，其设备投入成本高；
因此，急需要提出一种结构简单、动作可靠的SMT贴片机用吸嘴装置及其使用方法。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种SMT贴片机用吸嘴装置及其使用方法，本发明采用的技术方案如下：
一种SMT贴片机用吸嘴装置，用于安装在SMT贴片机上，并将待组装的元器件上料至电路板或基板上，其包括三轴移动机构，设置在三轴移动机构上的旋转机构，以及固定在旋转机构的底部、用于吸附待组装的元器件的吸嘴机构；
所述旋转机构包括与三轴移动机构固定连接的支撑板，固定在支撑板上的伺服电机，设置在支撑板上、且与伺服电机连接的减速器，以及设置在减速器的底部、且与减速器连接的旋转轴；
所述吸嘴机构包括与旋转轴的底部固定连接的吸嘴安装座，以及设置在吸嘴安装座上的吸嘴组件；
所述吸嘴组件包括固定在吸嘴安装座上的连接安装座，套设在连接安装座上的两组缓冲器，设置在两组缓冲器的顶部之间的上连接板，设置在两组缓冲器的底部之间的下连接板，固定在下连接板上的吸嘴，以及设置在吸嘴的底部的吸嘴盘。
进一步地，所述三轴移动机构包括平行布设、且底部固定在SMT贴片机上的第一门型架和第二门型架，布设在第一门型架上的第一直线模组，布设在第二门型架上的第一滑轨，滑动套设在第一滑轨上的第一滑块，固定在第一滑块和第一直线模组上的横向滑动板，设置在横向滑动板上的第二直线模组，以及沿纵向方向固定在第二直线模组上、用于搭载旋转机构的第三直线模组。
优选地，所述旋转机构还包括设置在伺服电机上的第一角度盘，设置在支撑板上的第一光电开关支撑架，设置在第一光电开关支撑架上、且与第一角度盘匹配的第一光电开关，设置在减速器上的第二角度盘，固定在支撑板上的第二光电开关支撑架，以及固定在第二光电开关支撑架上、且与第二角度盘匹配的第二光电开关；所述第一角度盘和第二角度盘的结构相同，且第一角度盘的外边缘设置有数个U型槽。
进一步地，所述缓冲器包括从下至上贯穿下连接板和上连接板设置的连接螺杆，套设在连接螺杆上、且置于连接安装座与下连接板之间的弹簧，套设在连接螺杆上、置于连接安装座与上连接板之间的上套筒，以及设置在连接螺杆上、且置于上连接板的上部的连接螺母。
进一步地，所述上连接板上设置有两组上行程调节螺杆；所述下连接板上设置有两组下行程调节螺杆；所述上行程调节螺杆设置在连接安装座与上连接板之间；所述下行程调节螺杆设置在连接安装座与下连接板之间。
更进一步地，所述下行程调节螺杆包括底部与下连接板采用螺纹连接的调整螺杆，以及套设在调整螺杆上的锁紧螺母。
优选地，所述支撑板的底部设置有一连接加强版。
一种SMT贴片机用吸嘴装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
利用第一直线模组、第二直线模组和第三直线模组协调驱动吸嘴组件移动至待组装的元器件所在的位置；
并利用吸嘴组件上的吸嘴和吸嘴盘吸附待组装的元器件，并利用第一直线模组、第二直线模组和第三直线模组协调驱动吸嘴组件移动至电路板或基板所在的安装位置。其中，第一直线模组与第二直线模组可驱动吸嘴组件沿水平方向进行移动，即第一直线模组驱动第二直线模组、第三直线模组、旋转机构和吸嘴机构沿第一滑轨方向移动。另外，第二直线模组驱动第三直线模组、旋转机构和吸嘴机构沿水平方向、且与第一滑轨的垂直方向移动。
进一步地，所述SMT贴片机用吸嘴装置的使用方法，还包括：
利用伺服电机驱动减速器，并带动旋转轴旋转，并改变吸嘴盘上的元器件的水平方向。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明巧妙地设置了三轴移动机构，以带动旋转机构和吸嘴机构进行移动，并且利用吸嘴机构进行吸附待组装的元器件；当元器件需要水平方向旋转时，本发明利用旋转机构进行带动旋转；本发明利用三轴移动机构和旋转机构驱动吸嘴机构动作，其结构简单；
(2)本发明通过在伺服电机上设置第一角度盘，在减速器上设置第二角度盘；并且，在第一光电开关支撑架上设置与第一角度盘匹配的第一光电开关；在第二光电开关支撑架上设置与第二角度盘匹配的第二光电开关，在第一角度盘和第二角度盘上U型槽，通过光电开关与U型槽的触发动作，以间接检测吸嘴组件旋转的状态；
(3)本发明通过在吸嘴组件上设置两组缓冲器，以实现元器件吸附、放料动作可靠；另外，本发明在吸嘴组件还设置了上行程调节螺杆和下行程调节螺杆，以实现弹簧压缩度的调整；
综上所述，本发明具有结构简单、动作可靠等优点，在SMT贴片机技术领域具有很高的实用价值和推广价值。
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使用的附图作简单介绍，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保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，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为本发明的结构示意图(一)。
图2为本发明的结构示意图(二)。
图3为本发明的旋转机构和吸嘴机构的结构示意图(一)。
图4为本发明的旋转机构和吸嘴机构的结构示意图(二)。
图5为本发明的吸嘴机构的结构示意图。
上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：
1、第一门型架；2、第二门型架；3、第一直线模组；4、第一滑轨；5、横向滑动板；6、第二直线模组；7、第三直线模组；8、旋转机构；9、吸嘴机构；41、第一滑块；81、支撑板；82、连接加强版；83、伺服电机；84、减速器；85、旋转轴；831、第一角度盘；832、第一光电开关支撑架；833、第一光电开关；8311、U型槽；841、第二角度盘；842、第二光电开关支撑架；843、第二光电开关；91、吸嘴安装座；92、吸嘴组件；921、连接安装座；922、下连接板；924、上连接板；925、上行程调节螺杆；926、下行程调节螺杆；927、吸嘴；928、吸嘴盘；9311、连接螺杆；9312、弹簧；9313、上套筒；9314、连接螺母；9261、调整螺杆；9262、锁紧螺母。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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，都属于本申请保护的范围。
实施例
如图1至图5所示，本实施例提供了一种SMT贴片机用吸嘴装置及其使用方法，其用于安装在SMT贴片机上，并将待组装的元器件上料至电路板或基板上。本实施例的SMT贴片机用吸嘴装置包括三轴移动机构，设置在三轴移动机构上的旋转机构8，以及固定在旋转机构8的底部、用于吸附待组装的元器件的吸嘴机构9。首先，需要说明的是，本实施例中所述的“第一”、“第二”等序号用语仅用于区分同类部件，不能理解成对保护范围的特定限定。另外，本实施例中所述“底部”、“顶部”、“四周边缘”、“中央”等方位性用语是基于附图来说明的。
在本实施例中，三轴移动机构包括平行布设、且底部固定在SMT贴片机上的第一门型架1和第二门型架2，布设在第一门型架1上的第一直线模组3，布设在第二门型架2上的第一滑轨4，滑动套设在第一滑轨4上的第一滑块41，固定在第一滑块41和第一直线模组3上的横向滑动板5，设置在横向滑动板5上的第二直线模组6，以及沿纵向方向固定在第二直线模组6上、用于搭载旋转机构8的第三直线模组7。在本实施例中，利用第一直线模组3、第二直线模组6和第三直线模组7协调驱动旋转机构8和吸嘴机构9沿三轴方向移动，并将待组装的元器件上料至电路板或基板上。
如图3至图4所示，本实施例的述旋转机构8包括与三轴移动机构固定连接的支撑板81，设置在支撑板81的底部的连接加强版82，固定在支撑板81上的伺服电机83，设置在支撑板81上、且与伺服电机83连接的减速器84，设置在减速器84的底部、且与减速器84连接的旋转轴85，设置在伺服电机83上的第一角度盘831，设置在支撑板81上的第一光电开关支撑架832，设置在第一光电开关支撑架832上、且与第一角度盘831匹配的第一光电开关833，设置在减速器84上的第二角度盘841，固定在支撑板81上的第二光电开关支撑架842，以及固定在第二光电开关支撑架842上、且与第二角度盘841匹配的第二光电开关843。其中，本实施例的第一角度盘831和第二角度盘841的结构相同，且第一角度盘831的外边缘设置有数个U型槽8311。
在本实施例中，利用伺服电机83驱动减速器84，并带动旋转轴85旋转；与此同时，利用第一光电开关833和第二光电开关843采集第一角度盘831、第二角度盘841上的U型槽8311的位置，并间接确定吸嘴机构9的水平旋转位置。
如图5所示，本实施例的吸嘴机构9包括与旋转轴85的底部固定连接的吸嘴安装座91，以及设置在吸嘴安装座91上的吸嘴组件92。具体来说，本实施例的吸嘴组件92包括固定在吸嘴安装座91上的连接安装座921，套设在连接安装座921上的两组缓冲器，设置在两组缓冲器的顶部之间的上连接板924，设置在两组缓冲器的底部之间的下连接板922，固定在下连接板922上的吸嘴927，以及设置在吸嘴927的底部的吸嘴盘928。在本实施例中，利用吸嘴927和吸嘴盘928吸附待组装的元器件，并放置在指定位置。其中，利用缓冲器进行吸嘴盘928贴合元器件时的缓冲，以避免硬碰撞。
在本实施例的缓冲器包括从下至上贯穿下连接板922和上连接板924设置的连接螺杆9311，套设在连接螺杆9311上、且置于连接安装座921与下连接板922之间的弹簧9312，套设在连接螺杆9311上、置于连接安装座921与上连接板924之间的上套筒9313，以及设置在连接螺杆9311上、且置于上连接板924的上部的连接螺母9314。另外，为了调整缓冲余度，在上连接板924上设置有两组上行程调节螺杆925；并在下连接板922上设置有两组下行程调节螺杆926。其中，上行程调节螺杆925设置在连接安装座921与上连接板924之间；另外，下行程调节螺杆926设置在连接安装座921与下连接板922之间。在本实施例中，该下行程调节螺杆926包括底部与下连接板922采用螺纹连接的调整螺杆9261，以及套设在调整螺杆9261上的锁紧螺母9262。
在本实施例中，SMT贴片机用吸嘴装置的使用过程如下：
利用第一直线模组3、第二直线模组6和第三直线模组7协调驱动吸嘴组件92移动至待组装的元器件所在的位置；
并利用吸嘴组件92上的吸嘴927和吸嘴盘928吸附待组装的元器件，并利用第一直线模组3、第二直线模组6和第三直线模组7协调驱动吸嘴组件92移动至电路板或基板所在的安装位置。
当元器件需要水平位置调整时，利用伺服电机83驱动减速器84，并带动旋转轴85旋转，并改变吸嘴盘928上的元器件的水平方向。
上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种SMT贴片机用吸嘴装置，用于安装在SMT贴片机上，并将待组装的元器件上料至电路板或基板上，其特征在于，包括三轴移动机构，设置在三轴移动机构上的旋转机构(8)，以及固定在旋转机构(8)的底部、用于吸附待组装的元器件的吸嘴机构(9)；
所述旋转机构(8)包括与三轴移动机构固定连接的支撑板(81)，固定在支撑板(81)上的伺服电机(83)，设置在支撑板(81)上、且与伺服电机(83)连接的减速器(84)，以及设置在减速器(84)的底部、且与减速器(84)连接的旋转轴(85)；
所述吸嘴机构(9)包括与旋转轴(85)的底部固定连接的吸嘴安装座(91)，以及设置在吸嘴安装座(91)上的吸嘴组件(92)；
所述吸嘴组件(92)包括固定在吸嘴安装座(91)上的连接安装座(921)，套设在连接安装座(921)上的两组缓冲器，设置在两组缓冲器的顶部之间的上连接板(924)，设置在两组缓冲器的底部之间的下连接板(922)，固定在下连接板(922)上的吸嘴(927)，以及设置在吸嘴(927)的底部的吸嘴盘(928)。
2.根据权利要求1所述的一种SMT贴片机用吸嘴装置，其特征在于，所述三轴移动机构包括平行布设、且底部固定在SMT贴片机上的第一门型架(1)和第二门型架(2)，布设在第一门型架(1)上的第一直线模组(3)，布设在第二门型架(2)上的第一滑轨(4)，滑动套设在第一滑轨(4)上的第一滑块(41)，固定在第一滑块(41)和第一直线模组(3)上的横向滑动板(5)，设置在横向滑动板(5)上的第二直线模组(6)，以及沿纵向方向固定在第二直线模组(6)上、用于搭载旋转机构(8)的第三直线模组(7)。
3.根据权利要求1所述的一种SMT贴片机用吸嘴装置，其特征在于，所述旋转机构(8)还包括设置在伺服电机(83)上的第一角度盘(831)，设置在支撑板(81)上的第一光电开关支撑架(832)，设置在第一光电开关支撑架(832)上、且与第一角度盘(831)匹配的第一光电开关(833)，设置在减速器(84)上的第二角度盘(841)，固定在支撑板(81)上的第二光电开关支撑架(842)，以及固定在第二光电开关支撑架(842)上、且与第二角度盘(841)匹配的第二光电开关(843)；所述第一角度盘(831)和第二角度盘(841)的结构相同，且第一角度盘(831)的外边缘设置有数个U型槽(8311)。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种SMT贴片机用吸嘴装置，其特征在于，所述缓冲器包括从下至上贯穿下连接板(922)和上连接板(924)设置的连接螺杆(9311)，套设在连接螺杆(9311)上、且置于连接安装座(921)与下连接板(922)之间的弹簧(9312)，套设在连接螺杆(9311)上、置于连接安装座(921)与上连接板(924)之间的上套筒(9313)，以及设置在连接螺杆(9311)上、且置于上连接板(924)的上部的连接螺母(9314)。
5.根据权利要求1所述的一种SMT贴片机用吸嘴装置，其特征在于，所述上连接板(924)上设置有两组上行程调节螺杆(925)；所述下连接板(922)上设置有两组下行程调节螺杆(926)；所述上行程调节螺杆(925)设置在连接安装座(921)与上连接板(924)之间；所述下行程调节螺杆(926)设置在连接安装座(921)与下连接板(922)之间。
6.根据权利要求5所述的一种SMT贴片机用吸嘴装置，其特征在于，所述下行程调节螺杆(926)包括底部与下连接板(922)采用螺纹连接的调整螺杆(9261)，以及套设在调整螺杆(9261)上的锁紧螺母(9262)。
7.根据权利要求1所述的一种SMT贴片机用吸嘴装置，其特征在于，所述支撑板(81)的底部设置有一连接加强版(82)。
8.一种根据权利要求1～7任一项所述的SMT贴片机用吸嘴装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
利用第一直线模组(3)、第二直线模组(6)和第三直线模组(7)协调驱动吸嘴组件(92)移动至待组装的元器件所在的位置；
并利用吸嘴组件(92)上的吸嘴(927)和吸嘴盘(928)吸附待组装的元器件，并利用第一直线模组(3)、第二直线模组(6)和第三直线模组(7)协调驱动吸嘴组件(92)移动至电路板或基板所在的安装位置。
9.根据权利要求8所述的一种SMT贴片机用吸嘴装置的使用方法，其特征在于，还包括：
利用伺服电机(83)驱动减速器(84)，并带动旋转轴(85)旋转，并改变吸嘴盘(928)上的元器件的水平方向。
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