CN115623771A - 贴片机及其机头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种贴片机及其机头，贴片机的机头包括机架、至少两个直线电机、至少两个升降组件和至少两个旋转驱动器，直线电机连接于机架，每一升降组件对应且浮动连接于一个直线电机的输出端，直线电机用于驱使升降组件移动，升降组件的远离直线电机的一端用于吸取表面贴装元器件，每一旋转驱动器与一个升降组件联动，以驱使升降组件旋转，实现表面贴装元器件与电路基板的对位。上述贴片机，直线电机不仅可提升表面贴装元器件移动的精度，而且可省略中间传动机构，提升贴片机的结构紧凑度；升降组件浮动连接于直线电机输出端的设置，可在两者的连接处提供浮动空间，防止升降组件在升降过程中被卡住或偏斜而降低对表明贴装元器件的吸放准确性。

Description

贴片机及其机头

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，特别是涉及一种贴片机及其机头。

背景技术

自动贴片机是用来实现高速、高精度地贴放元器件的设备，是整个SMT（SurfaceMounted Technology，表面贴装技术）生产中最关键、最复杂的设备。

相关技术中，自动贴片机的机头一般设置有升降杆和旋转电机，升降杆的端部连接有用于吸取表面贴装元器件的吸嘴，旋转电机与升降杆联动，用于驱使吸嘴升降，以方便与电路基板对位。升降杆较为细长，在升降运动中难以保证吸嘴对表面贴装元器件的吸放准确性。

发明内容

本发明实施例提供一种贴片机及其机头，以保证吸嘴对表面贴装元器件的吸放准确性。

一种贴片机的机头，包括：

机架；

至少两个直线电机，所述直线电机连接于所述机架；

至少两个升降组件，每一所述升降组件对应且浮动连接于一个所述直线电机的输出端，所述直线电机用于驱使所述升降组件移动，所述升降组件的远离所述直线电机的一端用于吸取表面贴装元器件；以及

至少两个旋转驱动器，每一所述旋转驱动器与一个所述升降组件联动，以驱使所述升降组件旋转。

在其中一个实施例中，所述直线电机的输出端开设有相连通的第一限位槽和第二限位槽，所述升降组件包括升降杆和连接于所述升降杆的连接件，所述连接件包括第一限位部和连接于所述第一限位部的第二限位部，所述第一限位部的宽度大于所述第二限位槽的宽度，所述第一限位部穿设于所述第一限位槽且在所述升降杆的轴向上与所述直线电机的输出端间隙配合，所述第二限位部穿设于所述第二限位槽且所述第二限位部的周向与所述直线电机的输出端存在间隔。

在其中一个实施例中，所述升降组件包括连接于所述升降杆的吸嘴，所述吸嘴包括座体和设于所述座体内的活动体，所述升降杆开设有第一气道，所述座体开设有第二气道和第三气道，所述第一气道、所述第二气道和所述第三气道沿所述升降杆的轴向顺次连通，所述第三气道相比所述第二气道更远离所述升降杆，所述第二气道具有锥形内壁且所述第二气道的宽度从所述第一气道向所述第三气道逐渐减小，所述活动体呈椎体状且所述活动体的截面宽度从靠近所述升降杆的一端向远离所述升降杆的一端逐渐减小；所述活动体开设有第四气道，所述第四气道从所述活动体的周向侧面延伸至所述活动体的轴向的靠近所述升降杆的端面；在所述升降组件吸取所述表面贴装元器件的过程中，所述第一气道用于抽气以使所述活动体抵接于所述升降杆的端部并覆盖所述第一气道，以在所述活动体的周向与所述锥形内壁之间形成流道，所述第一气道通过所述第四气道、所述流道与所述第三气道连通；在所述升降组件释放所述表面贴装元器件的过程中，所述第一气道用于注入气体以使所述活动体与所述升降杆脱离，且所述活动体向所述第三气道移动并封闭所述第三气道。

在其中一个实施例中，所述机架包括第一架体和连接于所述第一架体的第二架体，所述第一架体与所述第二架体相互垂直；所述直线电机、所述升降组件和所述旋转驱动器分别连接于所述第一架体，所述贴片机的机头包括主板和至少两个控制板，所述主板连接于所述第二架体，全部所述控制板沿第一方向间隔排布且分别可插拔地连接于所述主板，每一所述控制板对应连接于一个所述直线电机。

在其中一个实施例中，所述贴片机的机头包括第一摄像单元和第一传动机构，所述第一传动机构连接于所述机架且与所述第一摄像单元联动，以驱使所述第一摄像单元沿第一方向往复移动，所述第一摄像单元的入光方向与所述第一方向倾斜设置。

在其中一个实施例中，所述第一摄像单元包括承载架和连接于所述承载架的摄像头，所述承载架设有沿第一方向延伸的通槽，所述第一传动机构与所述承载架联动，以驱使所述承载架沿第一方向移动并使得全部所述升降组件依次进出所述通槽；所述通槽的槽底设有反射件，在吸附有表面贴装元器件的所述升降组件进入所述通槽的过程中，所述反射件用于将所述表面贴装元器件的反射光反射至所述第一摄像单元的入光口。

在其中一个实施例中，所述贴片机的机头包括沿第一方向间隔布置的第二摄像单元和第三摄像单元，所述第二摄像单元和所述第三摄像单元分别连接于所述机架。

在其中一个实施例中，所述贴片机的机头包括与所述旋转驱动器电性连接的电路板，所述电路板设于全部所述旋转驱动器的同侧，且背离所述升降组件设置。

在其中一个实施例中，所述贴片机的机头包括至少两个啮合带，每一所述旋转驱动器与对应的所述升降组件通过所述啮合带联动；所述贴片机的机头包括连接于所述机架的检测板，所述检测板用于检测每一所述升降组件内部的真空度。

一种贴片机，包括第一元件输送机构、第二元件输送机构、第一基板输送机构、第二基板输送机构、第一移动机构、第二移动机构、第三移动机构和两个如上实施例所述的贴片机的机头，其中一个所述贴片机的机头与所述第一移动机构联动，另一所述贴片机的机头与所述第二移动机构联动，所述第一移动机构、所述第二移动机构分别与所述第三移动机构联动；所述第一移动机构用于驱使对应的所述贴片机的机头沿第一方向对应所述第一基板输送机构往复移动，所述第二移动机构用于驱使对应的所述贴片机的机头沿第一方向对应所述第二基板输送机构往复移动，所述第三移动机构用于驱使所述第一移动机构、所述第二移动机构分别沿第二方向往复移动，所述第一元件输送机构用于输送表面贴装元器件至其中一个所述贴片机的机头，所述第二元件输送机构用于输送表面贴装元器件至另一个所述贴片机的机头。

以上贴片机及其机头，贴片机的机头包括机架、至少两个直线电机、至少两个升降组件和至少两个旋转驱动器，直线电机、升降组件和旋转驱动器分别连接于机架，升降组件用于吸取表面贴装元器件，每一升降组件对应且浮动连接于一个直线电机的输出端，直线电机用于驱使升降组件移动，每一旋转驱动器与一个升降组件联动以驱使升降组件旋转，每个直线电机对应驱动一个升降组件移动，进而带动吸附于升降组件的表面贴装元器件移动，每一旋转驱动器对应驱动一个升降组件旋转，进而带动吸附于升降组件的表面贴装元器件旋转，从而实现表面贴装元器件与电路基板的对位。相比于现有技术中采用旋转电机控制升降组件升降的方案，直线电机不仅可以提升表面贴装元器件移动的精度，而且可以省略中间传动机构，进而简化贴片机的结构，提升贴片机的结构紧凑度和集成度；每一旋转驱动器对应驱动一个升降组件旋转的设置，则可实现每一升降组件的独立工作，使得全部升降组件可以并行控制，提升贴装的精度和效率；升降组件浮动连接于直线电机输出端的设置，可在两者的连接处为长度较长的升降组件提供浮动空间，防止升降组件在升降过程中被卡住或偏斜而降低对表明贴装元器件的吸放准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为一实施例的贴片机的示意图；

图2为一实施例的贴片机的机头的示意图；

图3为图2所示机头的A处放大示意图；

图4为另一实施例的贴片机的机头的示意图；

图5为又一实施例的贴片机的机头的示意图；

图6为又一实施例的贴片机的机头的示意图；

图7为又一实施例的贴片机的机头的示意图；

图8为一实施例的直线电机与升降组件组装后的示意图；

图9为图8所示直线电机与升降组件组装后的B处放大示意图；

图10为图8所示直线电机与升降组件组装后的局部剖视图；

图11为一实施例的升降杆与吸嘴组装后的剖视图；

图12为另一实施例的升降杆与吸嘴组装后的剖视图。

附图标记：

10、贴片机；11、第一元件输送机构；12、第二元件输送机构；13、第一基板输送机构；14、第二基板输送机构；15、第一移动机构；16、第二移动机构；17、第三移动机构；18、机头；181、机架；1811、第一架体；1813、第二架体；182、直线电机；182a、第一限位槽；182b、第二限位槽；183、升降组件；183a、导向槽；1831、升降杆；1831a、第一气道；1833、吸嘴；18331、座体；A12、第二气道；A121、锥形内壁；A123、流道；A13、第三气道；18333、活动体；A14、第四气道；1835、连接件；18351、第一限位部；18353、第二限位部；184、旋转驱动器；1841、啮合带；1843、齿轮；185、电路板；1861、主板；1863、控制板；187、检测板；1881、第一摄像单元；1881a、通槽；18811、承载架；18813、摄像头；1883、第一传动机构；1885、第二摄像单元；1887、第三摄像单元。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参考图1，本发明公开了一种贴片机10，贴片机10可用于将表面贴装元器件贴装至电路基板。贴片机10可包括第一元件输送机构11、第二元件输送机构12、第一基板输送机构13、第二基板输送机构14、第一移动机构15、第二移动机构16、第三移动机构17和两个机头18。其中一个机头18与第一移动机构15联动，另一机头18与第二移动机构16联动，第一移动机构15、第二移动机构16分别与第三移动机构17联动。第一移动机构15用于驱使对应的机头18沿第一方向对应第一基板输送机构13往复移动，第二移动机构16用于驱使对应的机头18沿第一方向对应第二基板输送机构14往复移动，第三移动机构17用于驱使第一移动机构15、第二移动机构16分别沿第二方向往复移动，第一元件输送机构11用于输送表面贴装元器件至其中一个机头18，第二元件输送机构12用于输送表面贴装元器件至另一个机头18。

为便于理解，以第一方向为X轴、第二方向为Y轴、第三方向为Z轴建立直角坐标系，如图1所示。

在一些实施方式中，用于贴装的表面贴装元器件设置于膜材，膜材卷绕呈卷状，第一元件输送机构11和第二元件输送机构12可分别安装卷状膜材。以第一元件输送机构11、第一基板输送机构13、第一移动机构15及对应的机头18为例，安放于第一元件输送机构11的膜材可逐步展开拉直并将表面贴装元器件移送至预设位置；第三移动机构17可驱使对应的机头18沿第二方向（Y轴方向）移动以靠近表面贴装元器件，第一移动机构15驱使机头18沿第一方向（X轴方向）移动以靠近表面贴装元器件；机头18吸取表面贴装元器件后，第三移动机构17可驱使机头18沿第二方向（Y轴方向）远离膜材并靠近第一基板输送机构13；第一移动机构15进而驱使机头18定位至第一基板输送机构13的电路基板，机头18再将吸取的表面贴装元器件贴装至电路基板，实现贴装过程。第二元件输送机构12、第二基板输送机构14、第二移动机构16与相应的机头18的工作过程与上述过程类似，此处不再赘述。

第一基板输送机构13和第二基板输送机构14的结构及工作原理类似，以第一基板输送机构13为例，其可以包括输送带和第一动力机构，输送带沿第一方向（X轴方向）延伸，第一动力机构驱使输送带移动，即可带动其上的电路基板沿第一方向（X 轴方向）移动，第一动力机构不限于电机。

第一移动机构15和第二移动机构16的结构和工作原理类似，以第一移动机构15为例，其可以包括导轨和第二动力机构，导轨沿第一方向（X轴方向）延伸，第二动力机构驱使机头18沿第一方向（X轴方向）移动，第二动力机构不限于电机、气缸、液压缸等。

第三移动机构17可包括轨道和第三动力机构，第三动力机构用于驱使第一移动机构15及其上的机头18沿Y轴方向移动，且第三动力机构用于驱使第二移动机构16及其上的机头18沿Y轴方向移动。第三动力机构不限于电机、气缸、液压缸等。

上述贴片机10，由于采用了两个机头18，两个机头18可独立工作，从而提升贴装的效率。

参考图2，机头18包括机架181、至少两个直线电机182、至少两个升降组件183和至少两个旋转驱动器184，直线电机182、升降组件183和旋转驱动器184分别连接于机架181，由机架181起到承载和定位作用。升降组件183用于吸取表面贴装元器件，升降组件183内部可通过管体、阀门等连通于外部真空制造设备，利用真空制造设备降低升降组件183内部气压，进而吸取膜材上的表面贴装元器件。每一升降组件183对应连接于一个直线电机182的输出端，直线电机182用于驱使升降组件183沿第三方向（Z轴方向）移动。在一实施例中，机头18包括10个直线电机182，10个直线电机182沿第一方向（X轴方向）排布，相邻直线电机182可以相互贴合，以节省X轴方向的安装空间，提升机头18的结构紧凑性和集成度。

在机头18包括10个直线电机182的实施方式中，升降组件183也设置为10个，旋转驱动器184也设置为10个，每一旋转驱动器184与一个升降组件183联动，以驱使升降组件183旋转。在图2所示实施方式中，全部升降组件183沿X轴方向排布，全部旋转驱动器184也沿X轴方向排布。特别地，相邻旋转驱动器184可贴合设置，以节省X轴方向的安装空间，提升机头18的结构紧凑性和集成度。每一升降组件183及与其联动的直线电机182的轴向大致位于一平行于Z轴的直线上，旋转驱动器184则与升降组件183间隔设置。

进一步，在一些实施方式中，在第三方向（Z轴方向）上，全部直线电机182大致安装于机架181的同一高度，例如全部直线电机182的采用同样的规格，其机壳的背离输出端的一端在Z轴方向大致齐平。全部升降组件183也可以采用同一规格，全部旋转驱动器184也可以采用同一规格。这种设置可以实现通用化设计，实现直线电机182、升降组件183和旋转驱动器184的大批量生产和组装，提升贴片机10的组装效率，且便于后期的维护。

在一些实施方式中，旋转驱动器184为步进电机，其具有相对较高的控制精度。在其他实施方式中，旋转驱动器184也可采用其他类型的驱动器替换。在Z轴方向上，全部旋转驱动器184的输出端可以安装于机架181的同一高度，以简化机架181的装配定位结构，提升装配的效率，并使得机头18的结构较为紧凑，提升机头18的集成度。

参考图2和图3，在一些实施方式中，机头18包括至少两个啮合带1841，升降组件183包括升降杆1831和连接于升降杆1831一端的吸嘴1833，每一旋转驱动器184与对应的升降杆1831通过啮合带1841联动。具体地，每一啮合带1841绕设于一个旋转驱动器184的输出端和一个升降杆1831，旋转驱动器184的输出端与啮合带1841啮合，啮合带1841与升降杆1831联动。旋转驱动器184启动后，即可通过啮合带1841带动升降组件183旋转，从而调整吸附于吸嘴1833的表面贴装元器件的姿态，保证表面贴装元器件与电路基板的对准。啮合带1841的设置，可防止打滑，结合步进电机的设置，可提升升降组件183的旋转角度的控制精度。

具体地，结合图3，在一些实施方式中，升降杆1831大致呈长形管状，升降杆1831沿其轴向也即Z轴方向设有导向槽183a。机头18包括安装于机架181的齿轮1843，齿轮1843套设于升降杆1831且具有与导向槽183a滑动配合的凸块（图未示），啮合带1841与齿轮1843啮合。在直线电机182驱使升降杆1831沿Z轴方向移动的过程中，齿轮1843的凸块在导向槽183a内滑动，对升降杆1831的移动起到限位和导向作用，使得升降组件183既能在Z轴方向顺畅移动，又防止升降组件183在移动过程中产生偏斜。在啮合带1841带动齿轮1843绕Z轴旋转时，凸块带动升降组件183旋转，从而可调整吸附于吸嘴1833的表面贴装元器件的姿态。齿轮1843可以采用其他结构件沿Z轴方向限位于机架181，防止旋转驱动器184带动升降组件183旋转的过程中齿轮1843在Z轴方向发生跳动，提升旋转控制的精度和平稳性。

可以理解的是，直线电机182的输出端可采用滑动轴承或滚动轴承等结构结合轴向限位结构使得升降组件183既可被直线电机182驱使沿Z轴移动，又能在啮合带1841的带动下相对Z轴旋转。示例性地，机头18可包括套壳和滚动轴承，套壳与直线电机182的输出端固定连接，滚动轴承安装于套壳内，升降杆1831穿设于滚动轴承的内圈。直线电机182可通过输出端带动套壳、滚动轴承和升降组件183沿Z轴移动，啮合带1841带动升降组件183转动时，升降组件183可相对套壳旋转。

参考图4，在一些实施方式中，机头18包括与旋转驱动器184电性连接的电路板185，电路板185设于全部旋转驱动器184的同侧，且背离升降组件183设置。在一些实施方式中，电路板185大致呈矩形薄板状，且可以贴附于全部旋转驱动器184的外壳的同侧，并可平行于XOZ平面设置，全部旋转驱动器184分别电性连接于电路板185。

在一些实施方式中，机架181包括第一架体1811和连接于第一架体1811的第二架体1813，第一架体1811与第二架体1813相互垂直，使得机架181大致呈L形。直线电机182、升降组件183和旋转驱动器184分别连接于第一架体1811。机头18包括主板1861和至少两个控制板1863，主板1861连接于第二架体1813，全部控制板1863沿第一方向（X轴方向）间隔排布且分别可插拔地连接于主板1861，每一控制板1863对应连接于一个直线电机182。电路板185可进一步通过总线电性连接至主板1861，从而实现主板1861对全部旋转驱动器184的控制。

相关技术中，每一旋转驱动器184通过线缆连接至主板1861，线缆会有一长段悬空设置，本发明将电路板185设置于全部旋转驱动器184同侧，旋转驱动器184电性连接于电路板185，再通过总线连接至主板1861，这种设置方式可以简化旋转驱动器184的布线，防止多个旋转驱动器184的线缆相互缠绕或与外部结构发生干涉，不仅使得机头18的机构更为简洁紧凑，而且可以有效保护旋转驱动器184的控制线路，提升其使用寿命。而且，电路板185贴附于旋转驱动器184的设置，还可利用电路板185进行散热，即将部分电子元器件设置于电路板185，减小主板1861电子元器件数量，利用电路板185来分散电子元器件的热量，提升散热效率，防止电路板185或主板1861温升过高。

以上贴片机10，机头18包括机架181、至少两个直线电机182、至少两个升降组件183和至少两个旋转驱动器184，直线电机182、升降组件183和旋转驱动器184分别连接于机架181，升降组件183用于吸取表面贴装元器件，每一升降组件183对应连接于一个直线电机182的输出端，直线电机182用于驱使升降组件183移动，每一旋转驱动器184与一个升降组件183联动以驱使升降组件183旋转，每个直线电机182对应驱动一个升降组件183移动，进而带动吸附于升降组件183的表面贴装元器件移动，每一旋转驱动器184对应驱动一个升降组件183旋转，进而带动吸附于升降组件183的表面贴装元器件旋转，从而实现表面贴装元器件与电路基板的对位。相比于现有技术中采用旋转驱动器184控制升降组件183升降的方案，直线电机182不仅可以提升表面贴装元器件移动的精度，而且可以省略中间传动机构，进而简化贴片机10的结构，提升贴片机10的结构紧凑度和集成度。

相关技术中，用于表面贴装的贴片机10的机头18一般采用一个旋转驱动器184控制2个以上的升降组件183，常见的为1个旋转驱动器184同步带动3个升降组件183旋转的设置。这种设置，当旋转驱动器184带动其中一个升降组件183旋转以满足与电路基板的对位要求时，另外两个升降组件183上的表面贴装元器件一般不满足对位要求，因此第二个升降组件183需要再次旋转以满足对位要求，第三个升降组件183也需要再旋转以满足对位要求。这一过程中，为满足其中一个升降组件183的对位要求而旋转时，另外两个升降组件183的同步旋转属于无效工作，不仅浪费了能源，而且降低了贴片机10的工作效率。由于1个旋转驱动器184控制3个升降组件183旋转，还会导致中间传动环节（例如同步带）相对较长，降低升降组件183的旋转角度的控制精度。

而在本发明中，每一旋转驱动器184对应驱动一个升降组件183旋转的设置，可实现每一升降组件183的独立工作，使得全部升降组件183可以并行控制，也即其中一个升降组件183旋转对位时，另一升降组件183也可旋转对位，两者互不影响，从而在贴装过程中实现多个贴装元器件的快速对位，进而顺利贴装至电路基板，提升贴装的精度和效率。由于每一升降组件183与一个对应的旋转驱动器184联动，其中间传动环节相对较短，因此升降组件183的旋转控制精度可以得到保证，也可以提升贴装的精度。

在一些实施方式中，机头18还可包括连接于机架181的检测板187，检测板187用于检测每一升降组件183内部的真空度。检测板187可电性连接于主板1861，检测板187可以集成气压传感器，通过气压传感器检测每一升降组件183内部的真空度，以保证升降组件183对表面贴装元器件的吸取稳定性。

参考图5和图6，在一些实施方式中，机头18包括第一摄像单元1881和第一传动机构1883，第一传动机构1883连接于机架181且与第一摄像单元1881联动，以驱使第一摄像单元1881沿第一方向（X轴方向）往复移动。第一传动机构1883可包括电机和传动带，第一摄像单元1881连接于传动带，电机带动传动带运动时，即可带动连接于传动带的第一摄像单元1881沿X轴方向移动，进而在移动过程中对吸附于吸嘴1833的表面贴装元器件进行图像采集，以识别表面贴装元器件的特征位置例如特征点或者中心点，以方便后续将表面贴装元器件精确贴装至电路基板的预设位置。

在一些实施方式中，第一摄像单元1881包括承载架18811和连接于承载架18811的摄像头18813，承载架18811设有沿第一方向延伸的通槽1881a，第一传动机构1883与承载架18811联动，以驱使承载架18811和摄像头18813沿第一方向（X轴方向）移动并使得所有吸嘴1833依次进出通槽1881a。通槽1881a的槽底设有反射件（图未示），在吸附有表面贴装元器件的吸嘴1833进入通槽1881a的过程中，反射件用于将表面贴装元器件的反射光反射至第一摄像单元1881的入光口，从而对吸附于升降组件183的表面贴装元器件进行图像采集。

在一些实施方式中，第一摄像单元1881采用了线阵相机方案，也即摄像头18813为线阵摄像头，承载架18811开设有长形缝状的入光口。以其中一个升降组件183通过通槽1881a为例，第一摄像单元1881受第一传动机构1883驱使而匀速沿X方向移动，使得升降组件183通过通槽1881a；在升降组件183通过通槽1881a的过程中，吸附于升降组件183的表面贴装元器件逐渐移动经过缝状的入光口上方；在此过程中，对升降组件183进行打光，表面贴装元器件的反射光从缝状入光口进入，并被反射件反射至摄像头18813；在某一瞬间，摄像头18813采集到的是表面贴装元器件的局部的图像，通过连续扫描及拼接，可以获得整个表面贴装元器件的图像，进而识别其特征位置。采用线阵相机方案，可提升图像采集精度，进而提升贴装的精度。

在一些实施方式中，第一摄像单元1881的入光方向也即摄像头18813的入光方向与第一方向（X方向）倾斜设置。这种结构设置，相比于摄像头18813入光方向平行于Y轴方向的方案，可以节省Y轴方向的安装空间，使得机头18及贴片机10的结构更为紧凑。进一步，摄像头18813向第二架体1813偏斜，也即摄像头18813沿Y轴方向的投影可以落在第一架体1811上。这种设置可以节省机头18在Z轴方向的尺寸，使得机头18的结构较为紧凑。

参考图7，在一些实施方式中，机头18还可以包括沿第一方向（X 方向）间隔布置的第二摄像单元1885和第三摄像单元1887，第二摄像单元1885和第三摄像单元1887分别连接于机架181，也即第二摄像单元1885和第三摄像单元1887与机架181的位置相对固定。以第一基板输送机构13为例，在第一基板输送机构13输送电路基板的过程中，第二摄像单元1885、第三摄像单元1887可分别用于对第一输送机构上的电路基板进行图像采集，以识别电路基板的特征位置例如预设贴装点，进而提升贴装的精度。第二摄像单元1885和第三摄像单元1887的设置，相比只设置第二摄像单元1885或者第三摄像单元1887，可以拓宽图像识别的区域，也即对更宽范围内的电路基板进行图像采集，进而提升贴装的效率。

当然，在一些实施方式中，第二摄像单元1885和第三摄像单元1887可以相互配合，以在第一基板输送机构13输送电路基板的过程中，对图像采集区域内的全部电路基板进行图像采集。例如，在第一基板输送机构13输送电路基板移动的过程中，第一摄像单元1881、第二摄像单元1885同时对图像识别区域两端的电路基板进行图像采集，第一基板输送机构13带动电路基板前移后，第一摄像单元1881、第二摄像单元1885继续对图像识别区域两端的电路基板进行图像识别，从而避免重复识别，提升识别效率和贴装效率。当然，可以理解的是，第二摄像单元1885和第三摄像单元1887中的一者可以缺省，如图6所示。

在一些实施方式中，升降组件183与直线电机182的输出端浮动连接。具体地，参考图8、图9和图10，在一些实施方式中，直线电机182的输出端开设有相连通的第一限位槽182a和第二限位槽182b，第一限位槽182a大致呈矩形槽状，第二限位槽182b大致呈U形槽状。升降组件183包括连接于升降杆1831的连接件1835，连接件1835包括第一限位部18351和连接于第一限位部18351的第二限位部18353，第一限位部18351和第二限位部18353可以一体成型。第一限位部18351的宽度大于第二限位槽182b的宽度，例如第一限位部18351和第二限位部18353可以分别呈圆柱状，且第一限位部18351的直径大于第二限位部18353的直径，第一限位部18351的直径大于第二限位槽182b的宽度。第一限位部18351穿设于第一限位槽182a且在升降杆1831的轴向上与直线电机182的输出端间隙配合，第二限位部18353穿设于第二限位槽182b且第二限位部18353的周向与直线电机182的输出端存在间隔。

在本发明实施方式中，第一限位槽182a相比第二限位槽182b更远离升降杆1831，或者说在升降杆1831的轴向上第一限位槽182a更远离升降组件183的吸嘴1833，第一限位槽182a和第二限位槽182b的开口可以位于直线电机182的输出端的同一侧，以方便连接件1835顺利装入第一限位槽182a和第二限位槽182b内。在升降杆1831的轴向上，第一限位部18351与第一限位槽182a间隙配合，也即在升降杆1831的轴向上第一限位部18351的相对的两端面与第一限位槽182a的相对的两侧壁可以存在微小的间隙，以第一限位部18351的一端面与第一限位槽182a的一侧壁紧密抵接即间隙为0的情形为例，第一限位部18351的相对的另一端面与第一限位槽182a的相对的另一侧壁的间隙可以为0.01mm~0.04mm，从而允许直线电机182在驱使升降杆1831升降的过程中，升降杆1831与直线电机182的输出端的连接处可以在轴向有微小的浮动空间。以图2的直角坐标系为参考，这种设置使得升降杆1831与直线电机182的输出端的连接处在Z轴方向具有微小的浮动空间。

在升降杆1831的周向上，或者说在第二限位部18353的径向上，第二限位部18353的周向的外表面与第二限位槽182b的侧壁的最小间隔在0.01mm~0.25mm的范围内。更具体地，以图2的直角坐标系为参考，第二限位槽182b的开口方向可以朝向Y轴的负向，第二限位部18353与第二限位槽182b的侧壁在Y轴正向的最小间隔为0.01mm~0.25mm；在X轴方向上，第二限位部18353与第二限位槽182b的侧壁的最小间隔为0.01mm~0.25mm。这种设置使得升降杆1831与直线电机182的输出端的连接处在X轴和Y轴方向具有微小的浮动空间。

在直线电机182带动升降组件183升降的过程中，由于升降杆1831较为细长，较容易发生偏斜而与机架181的滑动支撑结构例如滑动轴承、滑道等发生卡顿，直线电机182的输出端与升降组件183采用上述的浮动方式连接后，两者的连接处在X、Y、Z方向可以存在浮动空间，从而防止因升降杆1831的偏斜而导致卡顿或吸嘴1833的偏斜，从而保证吸嘴1833对表面贴装元器件的吸放准确性，进而保证贴片机10的贴装精度。

参考图11和图12，在一些实施方式中，吸嘴1833包括座体18331和设于座体18331内的活动体18333，升降杆1831开设有第一气道1831a，第一气道1831a可以从升降杆1831的靠近吸嘴1833的一端延伸至升降杆1831的靠近连接件1835的一端。升降杆1831的靠近连接件1835的一端可以配备气阀，第一气道1831a连通至气阀，从而可利用气阀控制第一气道1831a与气源的通断。座体18331开设有第二气道A12和第三气道A13，第一气道1831a、第二气道A12和第三气道A13沿升降杆1831的轴向顺次连通，第三气道A13相比第二气道A12更远离升降杆1831，第二气道A12具有锥形内壁A121且第二气道A12的宽度从第一气道1831a向第三气道A13逐渐减小。活动体18333呈椎体状且活动体18333的横截面宽度从靠近升降杆1831的一端向远离升降杆1831的一端逐渐减小。在一些实施方式中，第二气道A12的锥形内壁A121呈圆锥面，活动体18333也成圆锥状；在其他实施方式中，第二气道A12的锥形内壁A121呈棱锥面，活动体18333也成棱锥状，且两者的棱锥类似，例如均为三棱锥或者四棱锥。

活动体18333开设有第四气道A14，第四气道A14从活动体18333的周向侧面延伸至活动体18333的轴向的靠近升降杆1831的端面。换言之，第四气道A14可以大致呈L形，其一开口位于活动体18333的周向侧面例如第四气道A14的一部分沿X方向延伸，其另一开口位于活动体18333的轴向的靠近升降杆1831的端面例如第四气道A14的另一部分沿Z轴方向延伸。

活动体18333的体积小于第二气道A12的容积，在升降组件183不工作的情况下，在重力作用下，活动体18333穿设于第二气道A12和第三气道A13，也即活动体18333可以部分容置在第二气道A12内，另一部分伸入第三气道A13内，且活动体18333在这种情况下可以封闭第三气道A13。换言之，在这种情况下，从第一气道1831a注入空气时，正常情况下气体难以从第三气道A13或者说从吸嘴1833流出。在这种实施方式中，锥形内壁A121与椎体状的活动体18333的配合可以实现对中效果，即这种状态下的活动体18333的轴线可以与升降杆1831的轴线基本平行，以保证对第三气道A13的封闭效果。

在升降组件183吸取表面贴装元器件的过程中，吸嘴1833抵接于表面贴装元器件，第一气道1831a用于抽气并在升降杆1831和活动体18333之间形成负压，活动体18333可以逐渐上升，直至抵接于升降杆1831的端部并覆盖第一气道1831a，并在活动体18333的周向与锥形内壁A121之间形成流道A123，第一气道1831a通过第四气道A14、流道A123与第三气道A13连通。在此过程中，吸嘴1833抵接于表面贴装元器件，随着活动体18333的逐渐上升，活动体18333的周向与锥形内壁A121之间形成的流道A123的容积是逐渐扩大的，在第三气道A13内形成的负压对表面贴装元器件产生的吸附力也逐渐增大，可以防止吸嘴1833与表面贴装元器件之间的吸附力突然增大而造成表面贴装元器件的变形或者偏斜，从而可以提升吸嘴1833对表面贴装元器件的吸取准确性。在活动体18333与升降杆1831的端部抵接并覆盖第一气道1831a后，第一气道1831a可通过第四气道A14以及流道A123与第三气道A13连通，从而保证吸嘴1833对表面贴装元器件的吸附力。

在升降组件183吸取表面贴装元器件并移动至电路基板的预设位置后，需要释放表面贴装元器件，在此过程中，第一气道1831a用于注入气体以使活动体18333与升降杆1831脱离，且活动体18333向第三气道A13移动并封闭第三气道A13。在此过程中，第一气道1831a的气体首先可通过第四气道A14经流道A123流向第三气道A13，直至活动体18333与升降杆1831脱离，且活动体18333在重力作用下可以逐渐下降，流道A123的容积逐渐减小，第三气道A13内的负压因此逐渐抵消，吸嘴1833对表面贴装元器件产生的吸附力也逐渐减小。理想情况下，第三气道A13内的气压与外界大气压达到平衡时，活动体18333在重力作用下封闭第三气道A13，表面贴装元器件自然地从吸嘴1833脱离，这一过程中，一方面没有多余的气体进入第三气道A13而在吸嘴1833的开口形成吹气效果，可以防止吸嘴1833的吹气作用而造成表面贴装元器件被吹动而发生偏斜，造成贴装的误插；另一方面，活动体18333与第二气道A12的配合也可防止吸嘴1833与表面贴装元器件之间的突然减小甚至形成正压，而造成表面贴装元器件的振动或偏斜，从而可以提升吸嘴1833对表面贴装元器件的放置的准确性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种贴片机的机头，其特征在于，包括：

机架；

至少两个直线电机，所述直线电机连接于所述机架；

至少两个升降组件，每一所述升降组件对应且浮动连接于一个所述直线电机的输出端，所述直线电机用于驱使所述升降组件移动，所述升降组件的远离所述直线电机的一端用于吸取表面贴装元器件；以及

至少两个旋转驱动器，每一所述旋转驱动器与一个所述升降组件联动，以驱使所述升降组件旋转。

2.根据权利要求1所述的贴片机的机头，其特征在于，所述直线电机的输出端开设有相连通的第一限位槽和第二限位槽，所述升降组件包括升降杆和连接于所述升降杆的连接件，所述连接件包括第一限位部和连接于所述第一限位部的第二限位部，所述第一限位部的宽度大于所述第二限位槽的宽度，所述第一限位部穿设于所述第一限位槽且在所述升降杆的轴向上与所述直线电机的输出端间隙配合，所述第二限位部穿设于所述第二限位槽且所述第二限位部的周向与所述直线电机的输出端存在间隔。

3.根据权利要求2所述的贴片机的机头，其特征在于，所述升降组件包括连接于所述升降杆的吸嘴，所述吸嘴包括座体和设于所述座体内的活动体，所述升降杆开设有第一气道，所述座体开设有第二气道和第三气道，所述第一气道、所述第二气道和所述第三气道沿所述升降杆的轴向顺次连通，所述第三气道相比所述第二气道更远离所述升降杆，所述第二气道具有锥形内壁且所述第二气道的宽度从所述第一气道向所述第三气道逐渐减小，所述活动体呈椎体状且所述活动体的截面宽度从靠近所述升降杆的一端向远离所述升降杆的一端逐渐减小；所述活动体开设有第四气道，所述第四气道从所述活动体的周向侧面延伸至所述活动体的轴向的靠近所述升降杆的端面；在所述升降组件吸取所述表面贴装元器件的过程中，所述第一气道用于抽气以使所述活动体抵接于所述升降杆的端部并覆盖所述第一气道，以在所述活动体的周向与所述锥形内壁之间形成流道，所述第一气道通过所述第四气道、所述流道与所述第三气道连通；在所述升降组件释放所述表面贴装元器件的过程中，所述第一气道用于注入气体以使所述活动体与所述升降杆脱离，且所述活动体向所述第三气道移动并封闭所述第三气道。

4.根据权利要求1所述的贴片机的机头，其特征在于，所述机架包括第一架体和连接于所述第一架体的第二架体，所述第一架体与所述第二架体相互垂直；所述直线电机、所述升降组件和所述旋转驱动器分别连接于所述第一架体，所述贴片机的机头包括主板和至少两个控制板，所述主板连接于所述第二架体，全部所述控制板沿第一方向间隔排布且分别可插拔地连接于所述主板，每一所述控制板对应连接于一个所述直线电机。

5.根据权利要求1所述的贴片机的机头，其特征在于，所述贴片机的机头包括第一摄像单元和第一传动机构，所述第一传动机构连接于所述机架且与所述第一摄像单元联动，以驱使所述第一摄像单元沿第一方向往复移动，所述第一摄像单元的入光方向与所述第一方向倾斜设置。

6.根据权利要求5所述的贴片机的机头，其特征在于，所述第一摄像单元包括承载架和连接于所述承载架的摄像头，所述承载架设有沿第一方向延伸的通槽，所述第一传动机构与所述承载架联动，以驱使所述承载架沿第一方向移动并使得全部所述升降组件依次进出所述通槽；所述通槽的槽底设有反射件，在吸附有表面贴装元器件的所述升降组件进入所述通槽的过程中，所述反射件用于将所述表面贴装元器件的反射光反射至所述第一摄像单元的入光口。

7.根据权利要求1所述的贴片机的机头，其特征在于，所述贴片机的机头包括沿第一方向间隔布置的第二摄像单元和第三摄像单元，所述第二摄像单元和所述第三摄像单元分别连接于所述机架。

8.根据权利要求1-7任一项所述的贴片机的机头，其特征在于，所述贴片机的机头包括与所述旋转驱动器电性连接的电路板，所述电路板设于全部所述旋转驱动器的同侧，且背离所述升降组件设置。

9.根据权利要求1-7任一项所述的贴片机的机头，其特征在于，所述贴片机的机头包括至少两个啮合带，每一所述旋转驱动器与对应的所述升降组件通过所述啮合带联动；所述贴片机的机头包括连接于所述机架的检测板，所述检测板用于检测每一所述升降组件内部的真空度。

10.一种贴片机，其特征在于，包括第一元件输送机构、第二元件输送机构、第一基板输送机构、第二基板输送机构、第一移动机构、第二移动机构、第三移动机构和两个如权利要求1-9任一项所述的贴片机的机头，其中一个所述贴片机的机头与所述第一移动机构联动，另一所述贴片机的机头与所述第二移动机构联动，所述第一移动机构、所述第二移动机构分别与所述第三移动机构联动；所述第一移动机构用于驱使对应的所述贴片机的机头沿第一方向对应所述第一基板输送机构往复移动，所述第二移动机构用于驱使对应的所述贴片机的机头沿第一方向对应所述第二基板输送机构往复移动，所述第三移动机构用于驱使所述第一移动机构、所述第二移动机构分别沿第二方向往复移动，所述第一元件输送机构用于输送表面贴装元器件至其中一个所述贴片机的机头，所述第二元件输送机构用于输送表面贴装元器件至另一个所述贴片机的机头。

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