一种电路板的SMT贴片机
技术领域
本发明涉及电路板加工设备技术领域,具体为一种电路板用SMT贴片机。
背景技术
SMT贴片机生产线由多台设备组成,包括锡膏印刷机、贴片机、回流焊等。其中贴片机又称表面贴装系统,其通常配置在点胶机或印刷机之后,是通过移动贴装头将表面贴装元器件准确地放置在PCB焊盘上的一种设备。
一条SMT贴片机生产线通常包括一台高速贴片机和一台高精度贴片机,前者主要贴装片状元件,后者主要贴装IC和异型元件。目前多数带视觉检测功能的SMT贴片机适用于高精密性元件的贴装,对于普通元件贴装而言比如LED元件较少用到此功能且配置成本高。
SMT贴片加工技术具有元件集成化、小型化、组装密度高等优点,但不可避免存在一些缺陷,比如:1、贴装缺陷;2、送料器失效、真空失效或视觉失效导致的拾取缺陷等。关键在于对贴片后续工序的检测和处理。另外,当双面板翻转到另一面进行贴片时需重新进行回流焊。如果进行第二次回流焊,锡膏会受热融化,那么此面比较重的元件有可能会因自重而发生元件的掉落或偏移,从而导致品质缺陷。
目前多数SMT贴片机如单独配置视觉检测功能则成本较高,如不配置此项功能,对完成贴片后电路板的品质缺陷则难以有效检测和及时拣选处理。同时针对电路板尺寸规格不一以及贴片元件的精密性差异等情况,较难做到既能降低贴片机的配置成本,又能适度兼顾到贴片机的通用性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电路板用SMT贴片机,以解决上述背景技术中提出的,主要应用于普通元件的贴装场合,在不单独配置视觉检测功能的贴片机和回流焊设备之间增设缺陷检测和减少元件脱落的辅助处理环节,以解决SMT贴片机单独配置视觉检测功能时成本较高,不配置此项功能时对完成贴片后电路板品质缺陷则难以有效检测和及时拣选处理,以及较难做到既能降低贴片机的配置成本,又能适度兼顾到贴片机的通用性的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种电路板的SMT贴片机,包括:集成式框架、隔板、贴装机、贴装检测机构、翻转机构、拣选及出料机构、出料辅助机构、PPU机械手、PCB板件、磁吸式转接板、架体底板和自动线架体,所述集成式框架设置为由多组铝合金型材和多组透明玻璃材质的矩形板构成,所述集成式框架的内部固定安装有隔板,所述隔板的上端固定安装有本装置的机械操作结构部分,且下端和所述集成式框架的外部上端固定安装有本装置的电气控制和显示部分;
所述集成式框架的上端后侧固定安装有一组贴装机,所述隔板的上端中间且位于所述贴装机的正前方固定安装有一组贴装检测机构,所述隔板的上端中间且位于所述贴装检测机构的正前方固定安装有一组翻转机构,所述隔板的上端前侧且位于所述翻转机构的正前方固定安装有一组拣选及出料机构,所述隔板的上端前侧且位于所述拣选及出料机构的左侧固定安装有一组出料辅助机构,所述隔板的上端前侧且位于所述拣选及出料机构和所述出料辅助机构之间固定安装有一组PPU机械手,所述贴装机、贴装检测机构、翻转机构、拣选及出料机构的上端放置有多组PCB板件,所述出料辅助机构的上端放置有多组磁吸式转接板,多组所述PCB板件沿贴装机、贴装检测机构、翻转机构、拣选及出料机构、出料辅助机构自后向前按加工工艺流程做工位移动;
所述贴装机、贴装检测机构、拣选及出料机构、出料辅助机构均设置有由多组架体底板和左右并排间隔放置的两组自动线架体构成的内部安装框架,且每组所述自动线架体由竖直放置的多组以及前后方向水平放置的一组铝合金型材构成。
优选的,所述贴装机设置为由一组所述内部安装框架、一组侧支撑架、一组传送组件、一组贴装组件以及一组顶升组件组成的结构体,每组所述架体底板设置为矩形板,且矩形板的下端中间开设有四组沉孔,所述架体底板通过四组沉头螺钉与每组所述自动线架体的下端通过螺纹固定连接,所述架体底板的上端设置有四组三角形突起,且每两组三角形突起设置为一排,并以每组所述自动线架体竖直放置的铝合金型材为中心呈两排对称放置,每组所述架体底板的四角开设有四组通孔,并通过四组通孔固定连接于所述隔板的上端,每组所述自动线架体的一侧通过螺纹固定连接有一组侧支撑架,两组所述侧支撑架左右对称固定安装在两组所述自动线架体的内侧,所述贴装机、贴装检测机构、拣选及出料机构、出料辅助机构的前后端固定连接有一组传送组件,所述贴装机的上端通过螺纹固定连接有一组贴装组件,所述贴装机的左右两侧固定连接有一组顶升组件。
优选的,所述贴装组件设置为由一组左右滑动机构、一组贴装工作机构和一组送料器组成的结构体,所述左右滑动机构设置为由一组左右滑台、两组支撑轴承、一组左右滚珠丝杠、一组滑座、一组工作台架、一组移动电机、两组左右滑轨组成的结构体,所述左右滑台设置为中间开设有矩形孔的矩形块,且左端以及前后端均设置有矩形突起,所述左右滑台的前后端共计设置有四组矩形块,且每组矩形块开设有两组通孔,所述左右滑台的前后端的两组矩形突起上固定连接有两组左右滑轨,所述左右滑台的上端且位于后端矩形突起的前侧固定安装有两组支撑轴承、一组左右滚珠丝杠、一组滑座、一组工作台架、一组移动电机,两组所述左右滑轨上滑动连接有一组贴装工作机构,所述贴装工作机构设置为由一组前后滑台、一组前后滑轨、一组贴装头、一组吸嘴、两组支撑轴承、一组左右滚珠丝杠、一组滑座、一组工作台架、一组移动电机组成的结构体,所述前后滑台前后端的下部设置有两组矩形块,且两组矩形块的下端在左右方向开设有两组燕尾槽,所述前后滑台通过两组燕尾槽与两组所述左右滑轨滑动连接,所述前后滑台后端下部一组矩形块的前侧固定连接有一组所述滑座,所述前后滑台上端的左侧设置有矩形突起,并在矩形突起的右侧固定连接有一组前后滑轨,所述前后滑台的上端固定安装有两组支撑轴承、一组左右滚珠丝杠、一组滑座、一组工作台架、一组移动电机,所述滑座固定安装在一组贴装头的后端,所述贴装头的左端开设有燕尾槽,并通过一组所述滑座、一组所述前后滑轨与所述贴装工作机构滑动连接,所述贴装头的右端设置有斜面,且下端固定连接有一组吸嘴。
优选的,所述顶升组件设置为由两组侧连接座、两组顶升支架、两组电动推缸、一组顶升底板、一组装夹电机、一组装夹连轴、一组装夹齿轮、两组前后夹具、两组装夹滑轨组成的结构体,两组所述顶升支架的左右端固定连接于两组所述侧连接座的内侧,且上端固定安装有两组所述电动推缸,两组所述电动推缸的上端固定安装有一组顶升底板,所述顶升底板的中间开设有大通孔,且大通孔的四周圆周等距开设有四组螺纹通孔,所述顶升底板通过四组螺纹通孔螺纹固定连接有一组装夹电机,所述装夹电机的上端设置有轴,并通过轴固定连接有一组装夹连轴,所述装夹连轴的上端通过螺纹固定连接有一组装夹齿轮,通过所述装夹齿轮啮合连接有两组前后夹具,两组所述前后夹具以所述装夹连轴、装夹齿轮为中心相对错开左右并排放置,且上端放置有一组PCB板件,每组前后夹具的下端与一组装夹滑轨滑动连接,两组所述装夹滑轨通过螺纹固定连接在所述顶升底板的上端。
优选的,每组所述前后夹具设置为由一组夹具座和一组压块组成的结构体,所述夹具座的设置为三段截面的长条块,且长条块的左右端设置为齿条,所述夹具座的三段截面分别设置为上段为倒梯形、中段为矩形以及下段为梯形,所述夹具座通过下段梯形突起与一组所述装夹滑轨相适配滑动连接,所述夹具座的后端设置有两组突起,且每组突起的上端前侧开设有矩形槽以及在上端后侧设置有半圆形突起,所述夹具座的后端两组突起之间通过其上端后侧半圆形突起开设的通孔中插设安装的一组销轴活动连接有一组压块,所述压块的前端上部设置有矩形突起,且矩形突起的上端设置有斜面,所述压块的前端下部设置有斜面,且后端设置半圆形突起,并在半圆形突起的左右侧开设有通孔。
优选的,所述贴装检测机构设置为由一组所述内部安装框架、一组侧支撑架、一组传送组件、一组滑道、一组检测活动架、一组中间滑台、一组图像采集组件以及一组相机组件组成的结构体,所述内部安装框架的左右端分别固定连接有三组等距排列的铝合金型材,并在六组铝合金型材的上端固定安装有左右排列的两组滑道,两组所述滑道的上端在前后方向滑动连接有一组检测活动架,所述检测活动架的上端在左右方向滑动连接有一组中间滑台,所述中间滑台的前端固定安装有一组图像采集组件,每组所述滑道设置为由下端一组滑座支架、上端两组前后座以及两组所述前后座之间固定安装的一组圆柱滑轨组成的结构体,所述检测活动架设置为由两组滚轮、一组左右连杆、两组侧轴承座、两组活动轴承、两组侧闷盖、一组行走架体、一组移动电机、一组上滑座、两组左右滑动轴承、一组左右导轨、一组左右螺杆、一组滑动电机连板以及一组移动电机组成的结构体,并通过一组左右导轨和一组左右螺杆滑动连接有一组中间滑台,所述图像采集组件设置为由一组上下滑架、一组端头板、一组上下轴承、一组上下闷盖、一组上下螺杆、一组上下滑座、一组工作台架以及一组移动电机组成的结构体,所述上下螺杆在上下方向滑动连接有一组上下滑座,所述上下滑座的前端固定连接有一组相机组件。
优选的,所述翻转机构设置为由两组前后移动导轨、一组翻转架体、一组前后移动气缸、一组电机侧板、一组翻转电机、两组翻转轴承、两组翻转主轴、一组止动件、一组翻转横架、两组翻转输送组件、四组翻转支撑架、两组接近开关以及两组机械手架体组成的结构体,两组所述前后移动导轨以及一组前后移动气缸固定安装在所述隔板的上端,两组所述前后移动导轨的上端滑动连接有一组翻转架体,所述翻转架体的后端固定连接有一组前后移动气缸,所述翻转架体设置为U形,并在上端的右侧开设的矩形槽内固定连接有一组电机侧板,所述电机侧板的右端固定连接有一组翻转电机,所述翻转架体上端的左右侧固定连接有两组翻转轴承,每组所述翻转轴承的内部活动插设有一组翻转主轴,右端一组所述翻转主轴的右端固定连接有一组翻转电机,且左端固定连接有一组止动件,两组所述翻转主轴的一端固定连接有两组翻转横架,两组所述翻转横架的前后端固定连接有一组翻转输送组件,且在内侧固定连接有两组翻转支撑架,所述翻转架体上端的右侧固定连接有两组接近开关,两组所述接近开关与一组止动件并列且前后放置。
优选的,所述PPU机械手位于所述拣选及出料机构和所述出料辅助机构之间,所述拣选及出料机构和所述出料辅助机构设置为由一组内部安装框架、一组传送组件组成的结构体,所述PPU机械手设置为由一组前后移动导轨、一组前后移动气缸、一组机械手架体、一组吸盘组件组成的结构体,所述前后移动导轨以及前后移动气缸固定安装在所述隔板的上端,所述前后移动导轨的上端滑动连接有一组机械手架体,所述机械手架体的后端固定连接有一组前后移动气缸,所述机械手架体的前端设置有一组吸盘组件。
优选的,每组所述传送组件设置为由一组移动电机、两组传送带、四组小端板、八组传送轴承、四组传送闷盖、四组传送主轴、四组滑轮、四组封盖组成的结构体,所述传送组件活动安装有两组呈左右排列的所述传送带,每组小端板设置为阶梯状矩形块,且阶梯状矩形块较厚的一端中心开设有通孔,并在通孔的周边圆周等距开设有四组螺纹通孔,每组所述小端板在矩形块通孔的中心处开设有圆槽,且在圆槽内圆周等距开设有四组螺纹孔,每组所述小端板的圆槽内安装有一组传送轴承后通过螺纹固定连接有一组传送闷盖,其中一组所述小端板的一端通过螺纹固定连接有一组所述移动电机,每两组所述小端板、两组所述传送轴承、两组所述传送闷盖之间通过一组传送主轴贯通插设安装,所述传送主轴设置为阶梯状圆柱体,且两端的直径小于中间,每组所述传送主轴的左右两端插设安装有四组传送轴承、两组传送闷盖以及两组滑轮,每组所述滑轮设置为两段圆管,其中一段圆管直径大于另一段,且设置有两组圆环状突起,直径较小的圆管在一侧圆周等距开设有四组螺纹孔,每组所述滑轮通过四组螺纹孔螺纹固定连接有一组封盖,翻转输送组件设置为由两组移动电机、四组传送带、四组传送主轴、四组大支撑板、十六组传送轴承、八组传送闷盖、四组传送主轴、四组滑轮、四组封盖组成的结构体。
优选的,每组所述PCB板件设置为通过一组转接架、一组通用基板、八组磁盘式立柱组成的结构体,每组所述转接架设置为矩形块,且矩形块的宽度方向开设有一组腰圆孔,所述通用基板设置为绝缘材料构成的矩形板,且矩形板的中心开设有矩形通孔,并在四角开设有四组通孔,所述通用基板的宽度方向开设有四组腰圆孔,且四组腰圆孔呈前后左右等距排列,以所述通用基板矩形通孔的中心线为基准,每两组腰圆孔在深度方向呈前后等距排列,所述通用基板通过开设的四组腰圆孔在上下端面通过四组螺钉固定连接有八组磁盘式立柱,每组所述磁盘式立柱的上端设置有磁吸部件,每四组所述磁盘式立柱通过磁力固定安装有一组磁吸式转接板,每组所述磁吸式转接板设置为硬质绝缘材料构成的矩形板,并在矩形板下端面的四角固定安装有四组磁吸部件,且四组磁吸部件呈圆柱状,每组所述磁吸式转接板的下端面固定安装有一组硅胶绝缘材料。
本发明的有益效果是:本发明涉及电路板加工自动化设备领域,具体是通过集成式框架集成安装有工业电脑及显示器、机械操作结构组件、电气控制组件等,机械操作结构组件包括有一组不带视觉检测功能的贴装机、一组贴装检测机构、一组翻转机构、一组拣选及出料机构、一组PPU机械手以及一组出料辅助机构,主要应用于普通元件的贴装场合,对完成贴片后电路板品质缺陷进行检测和处理,既能降低贴片机的配置成本,又能适度兼顾到贴片机的通用性;
本发明主要通过贴装检测机构设置的相机组件对贴装后电路板进行自动光学检测,并根据检测结果通过一组翻转机构、一组拣选及出料机构、一组PPU机械手以及一组出料辅助机构的配合使用对完成贴片后电路板进行拣选并将有缺陷的电路板输送至出料辅助机构,或者进入回流焊环节,扩展了视觉检测在电路板加工领域的功能运用;
本发明设置有磁吸式转接板,并通过磁吸方式与统一规格尺寸的PCB转接板的正反面吸附结合为一体,既能有效地防止元件脱落,又能通过PPU机械手实现电路板组件整体的吸附转移动作。通过设定工艺流程和指令,实现电路板组件在贴装机、贴装检测机构、翻转机构、拣选及出料机构以及出料辅助机构之间有序移动和检测处理,操作简便,又能适度兼顾到贴片机的通用性。
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为本发明的结构正视示意图;
图2为本发明图1中贴装机的结构正视示意图;
图3为本发明图2中贴装组件的结构正视示意图;
图4为本发明图2中顶升组件的结构正视示意图;
图5为本发明图4中的前后夹具结构正视示意图;
图6为本发明图1中贴装检测机构的结构正视示意图;
图7为本发明图6中滑道、检测活动架、中间滑台的结构正视示意图;
图8为本发明图6中图像采集组件、相机组件的结构正视示意图;
图9为本发明图1中翻转机构的结构正视示意图;
图10为本发明图1中拣选及出料机构、出料辅助机构、PPU机械手的结构正视示意图;
图11为本发明图1中传送组件、翻转输送组件的结构拆分示意图;
图12为本发明图1中PCB板件、磁吸式转接板的结构正视示意图。
图中:1、集成式框架;2、隔板;3、贴装机;4、贴装检测机构;5、翻转机构;6、拣选及出料机构;7、出料辅助机构;8、PPU机械手;9、PCB板件;10、磁吸式转接板;11、架体底板;12、自动线架体;13、侧支撑架;14、传送组件;15、贴装组件;16、顶升组件;17、左右滑动机构;18、贴装工作机构;19、送料器;20、左右滑台;21、支撑轴承;22、左右滚珠丝杠;23、滑座;24、工作台架;25、移动电机;26、左右滑轨;27、前后滑台;28、前后滑轨;29、贴装头;30、吸嘴;31、侧连接座;32、顶升支架;33、电动推缸;34、顶升底板;35、装夹电机;36、装夹连轴;37、装夹齿轮;38、前后夹具;39、装夹滑轨;40、夹具座;41、压块;42、滑道;43、检测活动架;44、中间滑台;45、图像采集组件;46、相机组件;47、滑座支架;48、前后座;49、圆柱滑轨;50、滚轮;51、左右连杆;52、侧轴承座;53、活动轴承;54、侧闷盖;55、行走架体;56、滑动电机;57、上滑座;58、左右滑动轴承;59、左右导轨;60、左右螺杆;61、滑动电机连板;62、上下滑架;63、端板;64、上下轴承;65、上下闷盖;66、上下螺杆;67、上下滑座;68、前后移动导轨;69、翻转架体;70、前后移动气缸;71、电机侧板;72、翻转电机;73、翻转轴承;74、翻转主轴;75、止动件;76、翻转横架;77、翻转输送组件;78、翻转支撑架;79、接近开关;80、机械手架体;81、吸盘组件;82、传送带;83、小端板;84、传送轴承;85、传送闷盖;86、传送主轴;87、滑轮;88、封盖;89、大支撑板;90、转接架;91、通用基板;92、磁盘式立柱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
请参阅图1-12,本发明提供的一种实施例:一种电路板的SMT贴片机,包括:集成式框架1、隔板2、贴装机3、贴装检测机构4、翻转机构5、拣选及出料机构6、出料辅助机构7、PPU机械手8、PCB板件9、磁吸式转接板10、架体底板11、自动线架体12,集成式框架1设置为由多组铝合金型材和多组透明玻璃材质的矩形板构成,集成式框架1的内部固定安装有隔板2,隔板2的上端固定安装有本装置的机械操作结构部分,且下端和集成式框架1的外部上端固定安装有本装置的电气控制和显示部分;
集成式框架1的上端后侧固定安装有一组贴装机3,隔板2的上端中间且位于贴装机3的正前方固定安装有一组贴装检测机构4,隔板2的上端中间且位于贴装检测机构4的正前方固定安装有一组翻转机构5,隔板2的上端前侧且位于翻转机构5的正前方固定安装有一组拣选及出料机构6,隔板2的上端前侧且位于拣选及出料机构6的左侧固定安装有一组出料辅助机构7,隔板2的上端前侧且位于拣选及出料机构6和出料辅助机构7之间固定安装有一组PPU机械手8,贴装机3、贴装检测机构4、翻转机构5、拣选及出料机构6的上端放置有多组PCB板件9,出料辅助机构7的上端放置有多组磁吸式转接板10,多组PCB板件9沿贴装机3、贴装检测机构4、翻转机构5、拣选及出料机构6、出料辅助机构7自后向前按加工工艺流程做工位移动;
贴装机3、贴装检测机构4、拣选及出料机构6、出料辅助机构7均设置有由多组架体底板11和左右并排间隔放置的两组自动线架体12构成的内部安装框架,且每组自动线架体12由竖直放置的多组以及前后方向水平放置的一组铝合金型材构成,如图1所示。
进一步的,贴装机3设置为由一组内部安装框架、一组侧支撑架13、一组传送组件14、一组贴装组件15以及一组顶升组件16组成的结构体,每组架体底板11设置为矩形板,且矩形板的下端中间开设有四组沉孔,架体底板11通过四组沉头螺钉与每组自动线架体12的下端通过螺纹固定连接,架体底板11的上端设置有四组三角形突起,且每两组三角形突起设置为一排,并以每组自动线架体12竖直放置的铝合金型材为中心呈两排对称放置,每组架体底板11的四角开设有四组通孔,并通过四组通孔固定连接于隔板2的上端,每组自动线架体12的一侧通过螺纹固定连接有一组侧支撑架13,两组侧支撑架13左右对称固定安装在两组自动线架体12的内侧,贴装机3、贴装检测机构4、拣选及出料机构6、出料辅助机构7的前后端固定连接有一组传送组件14,贴装机3的上端通过螺纹固定连接有一组贴装组件15,贴装机3的左右两侧固定连接有一组顶升组件16,通过内部安装框架固定安装一组贴装组件15,通过顶升组件16驱动待贴装PCB板件9升降,配合贴装组件15完成贴片,如图2所示。
进一步的,贴装组件15设置为由一组左右滑动机构17、一组贴装工作机构18和一组送料器19组成的结构体,左右滑动机构17设置为由一组左右滑台20、两组支撑轴承21、一组左右滚珠丝杠22、一组滑座23、一组工作台架24、一组移动电机25、两组左右滑轨26组成的结构体,左右滑台20设置为中间开设有矩形孔的矩形块,且左端以及前后端均设置有矩形突起,左右滑台20的前后端共计设置有四组矩形块,且每组矩形块开设有两组通孔,左右滑台20的前后端的两组矩形突起上固定连接有两组左右滑轨26,左右滑台20的上端且位于后端矩形突起的前侧固定安装有两组支撑轴承21、一组左右滚珠丝杠22、一组滑座23、一组工作台架24、一组移动电机25,两组左右滑轨26上滑动连接有一组贴装工作机构18,贴装工作机构18设置为由一组前后滑台27、一组前后滑轨28、一组贴装头29、一组吸嘴30、两组支撑轴承21、一组左右滚珠丝杠22、一组滑座23、一组工作台架24、一组移动电机25组成的结构体,前后滑台27前后端的下部设置有两组矩形块,且两组矩形块的下端在左右方向开设有两组燕尾槽,前后滑台27通过两组燕尾槽与两组左右滑轨26滑动连接,前后滑台27后端下部一组矩形块的前侧固定连接有一组滑座23,前后滑台27上端的左侧设置有矩形突起,并在矩形突起的右侧固定连接有一组前后滑轨28,前后滑台27的上端固定安装有两组支撑轴承21、一组左右滚珠丝杠22、一组滑座23、一组工作台架24、一组移动电机25,滑座23固定安装在一组贴装头29的后端,贴装头29的左端开设有燕尾槽,并通过一组滑座23、一组前后滑轨28与贴装工作机构18滑动连接,贴装头29的右端设置有斜面,且下端固定连接有一组吸嘴30,通过驱动左右滑动机构17设置的一组移动电机25,实现贴装工作机构18通过一组左右滚珠丝杠22、一组滑座23和两组左右滑轨26实现整体左右滑动,通过驱动贴装工作机构18设置的一组移动电机25,实现一组贴装头29和一组吸嘴30通过一组左右滚珠丝杠22、一组前后滑轨28实现前后滑动,通过吸嘴30从送料器19取料完成元件贴装,如图3所示。
进一步的,顶升组件16设置为由两组侧连接座31、两组顶升支架32、两组电动推缸33、一组顶升底板34、一组装夹电机35、一组装夹连轴36、一组装夹齿轮37、两组前后夹具38、两组装夹滑轨39组成的结构体,两组顶升支架32的左右端固定连接于两组侧连接座31的内侧,且上端固定安装有两组电动推缸33,两组电动推缸33的上端固定安装有一组顶升底板34,顶升底板34的中间开设有大通孔,且大通孔的四周圆周等距开设有四组螺纹通孔,顶升底板34通过四组螺纹通孔螺纹固定连接有一组装夹电机35,装夹电机35的上端设置有轴,并通过轴固定连接有一组装夹连轴36,装夹连轴36的上端通过螺纹固定连接有一组装夹齿轮37,通过装夹齿轮37啮合连接有两组前后夹具38,两组前后夹具38以装夹连轴36、装夹齿轮37为中心相对错开左右并排放置,且上端放置有一组PCB板件9,每组前后夹具38的下端与一组装夹滑轨39滑动连接,两组装夹滑轨39通过螺纹固定连接在顶升底板34的上端,当PCB板件9到达贴装机3指定工位,启动电动推缸33上升,通过装夹电机35驱动两组前后夹具38在各个方向夹紧PCB板件9,再启动电动推缸33上升至贴装头29和吸嘴30适合贴装工作位置,当贴装完成后,启动电动推缸33下降使得PCB板件9落至传送组件14上端,启动装夹电机35驱动两组前后夹具38松开PCB板件9,再启动电动推缸33下降至最低点位置,如图4所示。
进一步的,每组前后夹具38设置为由一组夹具座40和一组压块41组成的结构体,夹具座40的设置为三段截面的长条块,且长条块的左右端设置为齿条,夹具座40的三段截面分别设置为上段为倒梯形、中段为矩形以及下段为梯形,夹具座40通过下段梯形突起与一组装夹滑轨39相适配滑动连接,夹具座40的后端设置有两组突起,且每组突起的上端前侧开设有矩形槽以及在上端后侧设置有半圆形突起,夹具座40的后端两组突起之间通过其上端后侧半圆形突起开设的通孔中插设安装的一组销轴活动连接有一组压块41,压块41的前端上部设置有矩形突起,且矩形突起的上端设置有斜面,压块41的前端下部设置有斜面,且后端设置半圆形突起,并在半圆形突起的左右侧开设有通孔,启动电动推缸33使得两组前后夹具38上升,当夹具座40后端突起开设的矩形槽升至与PCB板件9同一平面后,顶升组件16启动装夹电机35驱动装夹齿轮37使得两组前后夹具38发生相对运动,从而在前后左右方向夹紧PCB板件9,并驱动压块41下压在上下方向夹紧PCB板件9,如图5所示。
进一步的,贴装检测机构4设置为由一组内部安装框架、一组侧支撑架13、一组传送组件14、一组滑道42、一组检测活动架43、一组中间滑台44、一组图像采集组件45以及一组相机组件46组成的结构体,内部安装框架的左右端分别固定连接有三组等距排列的铝合金型材,并在六组铝合金型材的上端固定安装有左右排列的两组滑道42,两组滑道42的上端在前后方向滑动连接有一组检测活动架43,检测活动架43的上端在左右方向滑动连接有一组中间滑台44,中间滑台44的前端固定安装有一组图像采集组件45,每组滑道42设置为由下端一组滑座支架47、上端两组前后座48以及两组前后座48之间固定安装的一组圆柱滑轨49组成的结构体,检测活动架43设置为由两组滚轮50、一组左右连杆51、两组侧轴承座52、两组活动轴承53、两组侧闷盖54、一组行走架体55、一组移动电机56、一组上滑座57、两组左右滑动轴承58、一组左右导轨59、一组左右螺杆60、一组滑动电机连板61以及一组移动电机25组成的结构体,并通过一组左右导轨59和一组左右螺杆60滑动连接有一组中间滑台44,图像采集组件45设置为由一组上下滑架62、一组端头板63、一组上下轴承64、一组上下闷盖65、一组上下螺杆66、一组上下滑座67、一组工作台架24以及一组移动电机25组成的结构体,上下螺杆66在上下方向滑动连接有一组上下滑座67,上下滑座67的前端固定连接有一组相机组件46,贴装检测机构4及其固定安装的一组图像采集组件45以及一组相机组件46在XYZ各个方向的移动,并对PCB板件9进行近距离自动光学检测,通过CCD摄像头获取贴装后电路板图像,并对图像进行去噪、增强、二值化等处理,通过对图像的识别分析,并与电路板参考模板比对,快速而准确地发现贴装后电路板的缺陷,将识别结果存档报告,并进行判断发出位移指令,使得PCB板件9通过传送组件14进入至下一加工环节,如图6、7、8所示。
进一步的,翻转机构5设置为由两组前后移动导轨68、一组翻转架体69、一组前后移动气缸70、一组电机侧板71、一组翻转电机72、两组翻转轴承73、两组翻转主轴74、一组止动件75、一组翻转横架76、两组翻转输送组件77、四组翻转支撑架78、两组接近开关79以及两组机械手架体80组成的结构体,两组前后移动导轨68以及一组前后移动气缸70固定安装在隔板2的上端,两组前后移动导轨68的上端滑动连接有一组翻转架体69,翻转架体69的后端固定连接有一组前后移动气缸70,翻转架体69设置为U形,并在上端的右侧开设的矩形槽内固定连接有一组电机侧板71,电机侧板71的右端固定连接有一组翻转电机72,翻转架体69上端的左右侧固定连接有两组翻转轴承73,每组翻转轴承73的内部活动插设有一组翻转主轴74,右端一组翻转主轴74的右端固定连接有一组翻转电机72,且左端固定连接有一组止动件75,两组翻转主轴74的一端固定连接有两组翻转横架76,两组翻转横架76的前后端固定连接有一组翻转输送组件77,且在内侧固定连接有两组翻转支撑架78,翻转架体69上端的右侧固定连接有两组接近开关79,两组接近开关79与一组止动件75并列且前后放置,通过此结构实现PCB板件9的正反面翻转,通过一组止动件75和两组接近开关79的配合使用使得翻转电机72实现180度翻转,并通过贴装检测机构4对PCB板件9正反面进行自动光学检测,如图9所示。
进一步的,PPU机械手8位于拣选及出料机构6和出料辅助机构7之间,拣选及出料机构6和出料辅助机构7设置为由一组内部安装框架、一组传送组件14组成的结构体,PPU机械手8设置为由一组前后移动导轨68、一组前后移动气缸70、一组机械手架体80、一组吸盘组件81组成的结构体,前后移动导轨68以及前后移动气缸70固定安装在隔板2的上端,前后移动导轨68的上端滑动连接有一组机械手架体80,机械手架体80的后端固定连接有一组前后移动气缸70,机械手架体80的前端设置有一组吸盘组件81,启动前后移动气缸70,带动PPU机械手8前后移动,通过吸盘组件81左右移动和下吸动作实现PCB板件9、磁吸式转接板10在贴装机3、贴装检测机构4、翻转机构5、拣选及出料机构6、出料辅助机构7之间移动,如图10所示。
进一步的,每组传送组件14设置为由一组移动电机25、两组传送带82、四组小端板83、八组传送轴承84、四组传送闷盖85、四组传送主轴86、四组滑轮87、四组封盖88组成的结构体,传送组件14活动安装有两组呈左右排列的传送带82,每组小端板83设置为阶梯状矩形块,且阶梯状矩形块较厚的一端中心开设有通孔,并在通孔的周边圆周等距开设有四组螺纹通孔,每组小端板83在矩形块通孔的中心处开设有圆槽,且在圆槽内圆周等距开设有四组螺纹孔,每组小端板83的圆槽内安装有一组传送轴承84后通过螺纹固定连接有一组传送闷盖85,其中一组小端板83的一端通过螺纹固定连接有一组移动电机25,每两组小端板83、两组传送轴承84、两组传送闷盖85之间通过一组传送主轴86贯通插设安装,传送主轴86设置为阶梯状圆柱体,且两端的直径小于中间,每组传送主轴86的左右两端插设安装有四组传送轴承84、两组传送闷盖85以及两组滑轮87,每组滑轮87设置为两段圆管,其中一段圆管直径大于另一段,且设置有两组圆环状突起,直径较小的圆管在一侧圆周等距开设有四组螺纹孔,每组滑轮87通过四组螺纹孔螺纹固定连接有一组封盖88,翻转输送组件77设置为由两组移动电机25、四组传送带82、四组传送主轴86、四组大支撑板89、十六组传送轴承84、八组传送闷盖85、四组传送主轴86、四组滑轮87、四组封盖88组成的结构体,通过安装在贴装机3、贴装检测机构4、拣选及出料机构6、出料辅助机构7的传送组件14,以及安装在翻转机构5的翻转输送组件77实现PCB板件9在各工序的流转和检测处理,如图11所示。
进一步的,每组PCB板件9设置为通过一组转接架90、一组通用基板91、八组磁盘式立柱92组成的结构体,每组转接架90设置为矩形块,且矩形块的宽度方向开设有一组腰圆孔,通用基板91设置为绝缘材料构成的矩形板,且矩形板的中心开设有矩形通孔,并在四角开设有四组通孔,通用基板91的宽度方向开设有四组腰圆孔,且四组腰圆孔呈前后左右等距排列,以通用基板91矩形通孔的中心线为基准,每两组腰圆孔在深度方向呈前后等距排列,通用基板91通过开设的四组腰圆孔在上下端面通过四组螺钉固定连接有八组磁盘式立柱92,每组磁盘式立柱92的上端设置有磁吸部件,每四组磁盘式立柱92通过磁力固定安装有一组磁吸式转接板10,每组磁吸式转接板10设置为硬质绝缘材料构成的矩形板,并在矩形板下端面的四角固定安装有四组磁吸部件,且四组磁吸部件呈圆柱状,每组磁吸式转接板10的下端面固定安装有一组硅胶绝缘材料,通过一组转接架90和一组通用基板91将不同规格尺寸的PCB板统一为一种规格尺寸的PCB板件9,便于检测和处理,磁吸式转接板10通过吸附至磁盘式立柱92实现与PCB板件9结合为一体,通过磁吸式转接板10下端固定安装的一组硅胶绝缘材料防止贴装元件脱落,如图12所示。
工作原理:一种电路板的SMT贴片机,包括:集成式框架1、隔板2、贴装机3、贴装检测机构4、翻转机构5、拣选及出料机构6、出料辅助机构7、PPU机械手8、PCB板件9、磁吸式转接板10、架体底板11、自动线架体12,集成式框架1设置为由多组铝合金型材和多组透明玻璃材质的矩形板构成,集成式框架1的内部固定安装有隔板2,隔板2的上端固定安装有本装置的机械操作结构部分,且下端和集成式框架1的外部上端固定安装有本装置的电气控制和显示部分;
集成式框架1的上端后侧固定安装有一组贴装机3,隔板2的上端中间且位于贴装机3的正前方固定安装有一组贴装检测机构4,隔板2的上端中间且位于贴装检测机构4的正前方固定安装有一组翻转机构5,隔板2的上端前侧且位于翻转机构5的正前方固定安装有一组拣选及出料机构6,隔板2的上端前侧且位于拣选及出料机构6的左侧固定安装有一组出料辅助机构7,隔板2的上端前侧且位于拣选及出料机构6和出料辅助机构7之间固定安装有一组PPU机械手8,贴装机3、贴装检测机构4、翻转机构5、拣选及出料机构6的上端放置有多组PCB板件9,出料辅助机构7的上端放置有多组磁吸式转接板10,多组PCB板件9沿贴装机3、贴装检测机构4、翻转机构5、拣选及出料机构6、出料辅助机构7自后向前按加工工艺流程做工位移动;
贴装机3、贴装检测机构4、拣选及出料机构6、出料辅助机构7均设置有由多组架体底板11和左右并排间隔放置的两组自动线架体12构成的内部安装框架,且每组自动线架体12由竖直放置的多组以及前后方向水平放置的一组铝合金型材构成,
其中一面已完成贴片的多组待检测PCB板件9通过贴装机3设置的传送组件14依次进入至贴装检测机构4指定工位,贴装检测机构4开始动作,贴装检测机构4固定安装的一组图像采集组件45以及一组相机组件46在XYZ各个方向的移动,并对PCB板件9进行近距离自动光学检测,通过相机组件46设置的CCD摄像头获取贴装后电路板图像,并对图像进行去噪、增强、二值化等处理,通过对图像的识别分析,并与电路板参考模板比对,快速而准确地发现贴装后电路板的缺陷,将识别结果存档报告,并进行判断发出位移指令;
假如此面的电路板存在缺陷,翻转机构5开始动作,驱动前后移动气缸70使得翻转机构5沿着两组前后移动导轨68向后滑动,并与贴装检测机构4前端贴合,电路板进入至翻转机构5指定工位,驱动前后移动气缸70使得翻转机构5沿着两组前后移动导轨68与拣选及出料机构6后端贴合,有缺陷的电路板进入至拣选及出料机构6指定工位,PPU机械手8开始动作,驱动吸盘组件81左右移动和下吸动作,从出料辅助机构7吸附一组磁吸式转接板10后移动至此工位,将磁吸式转接板10吸附至磁盘式立柱92使得一组磁吸式转接板10与PCB板件9已完成贴片的一面结合在一起,PPU机械手驱动吸盘组件81将此面存在缺陷的PCB板件9吸附至出料辅助机构7,再通过出料辅助机构7设置的传送组件14将有缺陷的PCB板件9从本装置送出;
假如此面的电路板合格,翻转机构5开始动作,驱动前后移动气缸70使得翻转机构5沿着两组前后移动导轨68向后滑动,并与贴装检测机构4前端贴合,电路板进入至翻转机构5指定工位,驱动前后移动气缸70使得翻转机构5沿着两组前后移动导轨68与拣选及出料机构6后端贴合,电路板进入至拣选及出料机构6指定工位,PPU机械手8开始动作,驱动吸盘组件81左右移动和下吸动作,从出料辅助机构7吸附一组磁吸式转接板10后移动至此工位,将磁吸式转接板10吸附至磁盘式立柱92使得一组磁吸式转接板10与PCB板件9已完成贴片的一面结合在一起,通过拣选及出料机构6设置的传送组件14将合格的PCB板件9输送至回流焊环节;
焊后的PCB板件9输送至拣选及出料机构6,通过拣选及出料机构6输送至翻转机构5指定工位,翻转机构5开始动作,通过一组止动件75和两组接近开关79的配合使用并启动翻转电机72使得焊后的PCB板件9进行180度翻转至未贴片的另一面,驱动前后移动气缸70使得翻转机构5沿着两组前后移动导轨68向后滑动,并与贴装检测机构4前端贴合,焊后的PCB板件9输送至贴装检测机构4,再通过贴装检测机构4输送至贴装机3对未贴片的另一面进行贴装;
另一面完成贴片的多组待检测PCB板件9通过贴装机3设置的传送组件14依次进入至贴装检测机构4指定工位,重复前述工艺流程,对合格或有缺陷的多组待检测PCB板件9予以不同处理措施,以上为本发明的全部工作原理。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“前”、“后”、“左”、“右”等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。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。