CN117641881A - 一种高速贴片机及贴装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种贴片机，特别是一种高速贴片机及贴装方法，贴片机包括床体，床体上安装有：吸料盘，吸料盘用于一次性拾取多个电子元器件；排料装置，排料装置能够在同一平面上一次性排布多个电子元器件；载台，载台用于放置PCB基板；输送动力机构；在输送动力机构的驱动下，吸料盘同时拾取排料装置上排布好的多个电子元器件，拾取电子元器件后的吸料盘再与载台上的PCB基板贴合完成贴装。贴装方法包括定制吸料盘、设置排料装置、放置PCB基板和贴装，本发明的贴片机通过设置吸料盘和排料装置，使得吸料盘能够一次性拾取排料装置上排布好的多个电子元器件，然后再去与PCB基板一次性贴合，减少了吸料盘的贴装行程，进而提高了贴片机的贴装速度。

Description

一种高速贴片机及贴装方法

技术领域

本发明涉及一种贴片机，特别是一种高速贴片机及贴装方法。

背景技术

贴片机通常是由XY定位平台以及具有贴装功能的贴片头组成，料架固定安装在贴片机床身的一侧，贴片机每个工作循环内，贴片头都必须在xy定位平台的驱动下从飞达上吸取一个电子元器件，然后在PCB基板上的对应位置进行定位、贴装。贴片头一次只能贴装一个电子元器件，贴片头需要在xy定位平台驱动下连续重复进行（X轴）左右、（Y轴）前后、（Z轴）上下等运动，完成取料、定位、贴装等步骤才能完成一个电子元器件的贴装，这样的传统贴片机和贴装方法使得贴装速度较低，贴片生产效率低。

公开号为CN102686038A的专利公开了一种直驱式高速高效贴片机，通过在贴片头X、Y方向的定位采用直线电机，配以直接驱动式的送料器随动型高速贴片头，使得整个机械的驱动部分没有任何中间传动环节，贴装过程几乎空行程极少，提高贴装效率。

然而，上述技术的贴片头仍然只能一次贴装一个电子元器件，贴片头需要重复多次连续完成取料、定位、贴装等步骤才能完成一个电子元器件板的贴装，贴片机的贴装速度提高并不理想，贴片生产效率并未有较高改善。

因此，亟待一种高速贴片机及贴装方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种高速贴片机及贴装方法。

本发明为解决问题所采用的技术方案是：

一种高速贴片机，包括床体，所述床体上安装有：吸料盘，所述吸料盘用于一次性拾取多个电子元器件；排料装置，所述排料装置能够在同一平面上一次性排布多个电子元器件；载台，所述载台用于放置PCB基板；输送动力机构，所述输送动力机构与所述排料装置或吸料盘传动连接；在所述输送动力机构的驱动下，所述吸料盘一次性拾取排料装置上排布好的多个电子元器件，之后吸料盘再将拾取的电子元器件贴合在载台上的PCB基板上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述吸料盘上设置有多个微孔，所述微孔连接有真空负压源，所述吸料盘通过真空负压吸取电子元器件。

作为上述技术方案的进一步改进，所述微孔的设置位置与所述PCB基板上电子元器件的位置一一对应。

作为上述技术方案的进一步改进，所述排料装置包括多个送料机构，所述送料机构的设置位置与所述PCB基板上电子元器件的位置一个轴向上一一对应，每个送料机构每次输出一个电子元器件。

作为上述技术方案的进一步改进，每个所述送料机构都能够在所述床体上独立移动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述送料机构通过丝杆在所述床体上移动。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括识别系统，所述识别系统用于识别所述吸料盘吸附电子元器件的情况。

作为上述技术方案的进一步改进，所述输送动力机构包括Y轴导向架和X轴定位梁，所述Y轴导向架上安装有直线电机，所述X轴定位梁安装在所述Y轴导向架上，所述X轴定位梁在所述直线电机的驱动在沿Y轴方向直线运动；所述吸料盘安装在所述X轴定位梁上；所述排料装置和载台固定安装在所述床体上；所述输送动力机构将所述吸料盘依次输送至所述排料装置和载台的上方。

一种贴装方法，包括如上所述的一种高速贴片机，包括如下步骤：

S1、定制吸料盘：根据PCB板上的电子元器件的排布位置，在吸料盘（11）上的对应位置开设微孔，所述吸料盘连接真空负压源，微孔与真空负压源连通，所述吸料盘固定安装在输送动力机构上。

S2、设置排料装置：根据PCB板上的电子元器件的排布位置，排料装置将多个电子元器件进行排布，排料装置上的电子元器件的排布位置与PCB板上的一个轴向相同，所述排料装置固定安装在所述床体上；

S3、放置PCB基板：手动或通过自动传送装置在所述载台上放置PCB基板，所述PCB基板的贴装面朝上设置；

S4、贴装：输送动力机构驱动所述吸料盘做直线运动至所述排料装置的上方，吸料盘通过真空负压源一次性拾取排料装置上排布好的多个电子元器件，然后再将拾取的电子元器件与所述PCB基板贴合，一次性完成贴装。

作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤S1还包括：在所述吸料盘的吸附面上开设与对应电子元器件形状相同的凹槽，所述微孔设置在所述凹槽内。

本发明的有益效果是：

1、本发明的贴片机通过设置吸料盘和排料装置，使得吸料盘能够一次性拾取排料装置上排布好的多个电子元器件，然后再去与PCB基板一次性贴合，类似活字印刷，减少了吸料盘的贴装行程，进而提高了贴片机的贴装速度。

2、本发明的贴装方法通过定制吸料盘和设置排料装置，使得吸料盘在能够一次性在对应位置上吸取PCB基板上所需要的所有电子元器件，从而提高整个贴装效率，减少吸料盘的贴装行程，提高了电子元器件拾取速度。

附图说明

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明做进一步解释说明。

图1为本发明优选实施方式的结构示意图；

图2为吸料盘的顶部结构示意图；

图3为吸料盘的底部结构示意图；

图4为送料机构的结构示意图；

图中：1-床体，11-吸料盘，111-凹槽，112-微孔，113-真空管，12-送料机构，121-步进电机，122-丝杆，123-上料模块，13-载台，14-识别系统，15-输送动力机构，151-Y轴导向架，152-直线电机，153-X轴定位梁。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、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。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1至图4：

一种高速贴片机，可以但不限于用于贴装PCB板，PCB板由PCB基板贴装所有电子元器件后形成，包括床体1，所述床体1的上端安装有：

吸料盘11，所述吸料盘11的底面为吸附面，所述吸附面朝下设置，所述吸附面通过如真空负压等形式一次性拾取所有PCB板所需要的电子元器件；

排料装置，所述排料装置由多个送料机构12组成，所述送料机构12的排布位置与所述PCB板上电子元器件的位置在一个轴向的位置一一对应，每个送料机构12每次输出一个与对应位置相应的电子元器件，该电子元器件位于所述送料机构12顶部的料嘴处，所述排料装置能够在同一平面上同时排布所有所需的电子元器件；

载台13，所述载台13用于取放PCB基板，所述PCB基板为未贴装电子元器件的面板，所述PCB基板的贴装面朝上设置，所述PCB基板可以通过手动或自动传送装置放置在所述载台上；

输送动力机构15，所述输送动力机构15与所述吸料盘11传动连接；

识别系统14，所述识别系统14用于识别所述吸料盘11的拾取情况，并反馈至控制器；若识别系统14判断到吸料盘11未完全吸附所需的电子元器件，控制器控制所述吸料盘11返回重新吸取对应的电子元器件，若识别系统14判断到吸料盘11已经完全吸附所需的电子元器件，控制器控制所述吸料盘11进行下一步的贴装工序。

控制器，所述控制器与所述识别系统14、输送动力机构15、载台13、排料装置和吸料盘11电连接，所述控制器控制所述输送动力机构15、载台13、排料装置和吸料盘11；

在所述输送动力机构15的驱动下，所述吸料盘11做直线运动移动至所述排料装置的上方，吸料盘11一次性吸取排料装置上排好的所有所需的电子元器件，然后再输送至载台13的上方，与载台13上的PCB基板贴合，进而将吸附在吸料盘11上的所有电子元器件一次性贴装在PCB基板上，贴装方式形如活字印刷，无需吸料盘11或贴装头逐个逐个电子元器件贴装在PCB板上，本发明能够一次性把所有电子元器件贴装在PCB基板上，极大提高了贴装速度。

在优选的实施例中，吸料盘11上的吸附面与送料机构12上的料嘴距离小于0.5mm，吸料盘11与所述料嘴之间无限接近，提高吸料盘11的吸附效果。

进一步的，在其他的实施例中，所述输送动力机构15也可以与所述排料装置传动连接，在该实施例中，所述载台13也与所述输送动力机构15传动连接，排料装置在所述输送动力机构15驱动下运输至吸料盘11的下方，吸料盘11吸取排料装置上排好的电子元器件，吸取后，排料装置离开，载台13进入，吸料盘11将吸附好的电子元器件贴装在载台13上的PCB基板上，进而完成贴装。

在优选的实施例中，所述吸料盘11通过真空负压拾取所有所需的电子元器件。具体的，所述吸料盘11上设置有真空管113，所述吸料盘11内部设置有真空负压腔，所述吸附面上设置有多个微孔112，所述微孔112与所述真空负压腔连通，所述真空负压腔通过所述真空管113连通有真空负压源（未画出），如采用真空泵，所述微孔112的设置位置与所述PCB基板上电子元器件的位置一一对应，在真空负压源的作用下，所述吸料盘11的吸附面具有一定的吸附能力。

在优选的实施例中，每个所述送料机构12都能够在所述床体1上独立移动。具体的，所述送料机构12沿Y轴方向排布，并能够沿X轴方向独立移动，每个送料机构12都独立控制于所述控制器；上电时，根据PCB文件中电子元器件的轴向位置，控制器对排料装置进行初始化，送料机构12一次性完成移动，到达指定轴向位置后固定不变。基于所要贴装的PCB板上的电子元器件的排布位置，控制器控制排料装置上的送料机构12，使得排料装置排布成对应的排列方式，方便所述吸料盘11吸取。

进一步的，在上述实施例中，所述送料机构12可以但不限于通过丝杆122传动的形式在所述床体1上移动，所述送料机构12包括步进电机121、丝杆122和上料模块123，所述料嘴设置在所述上料模块123的顶部，所述上料模块123在所述步进电机121和丝杆122驱动下移动。

在一些实施例中，所述输送动力机构15包括两个Y轴导向架151和传动连接在两Y轴导向架151上的X轴定位梁153，所述Y轴导向架151上安装有直线电机152，所述X轴定位梁153在所述直线电机152的驱动在沿Y轴方向直线运动；所述吸料盘11固定安装在所述X轴定位梁153的中部，吸附面朝下；所述排料装置和载台13沿Y轴方向依次固定安装在所述床体1上；所述输送动力机构15将所述吸料盘11依次输送至所述排料装置和载台13的上方。

一种贴装方法，包括如上所述的一种高速贴片机，包括如下步骤：

S1、定制吸料盘11：根据所要贴装的PCB板上的电子元器件的排布位置，在吸料盘11的吸附面上的对应位置开设微孔112（一个电子元器件上的微孔112可以为多个），所述吸料盘11的吸附面朝下设置，所述吸料盘11连接真空负压源，所述吸料盘11固定安装在输送动力机构15上。

S2、设置排料装置：根据所要贴装的PCB板上的电子元器件的种类和排布位置，在对应的送料机构12上连接相应的料盘，并将送料机构12按相应的位置排布，然后固定在所述床体1上。

S3、放置PCB基板：在所述载台13上放置PCB基板，所述PCB基板的贴装面朝上设置，贴装完成后的PCB基板取下并更换新的PCB基板。

S4、贴装：输送动力机构15驱动所述吸料盘11沿Y轴方向输送至所述排料装置的正上方，吸料盘11在真空负压源的作用下做直线运动一次性拾取排料装置上排布好的电子元器件，识别系统14识别吸附情况，并反馈至控制器，在正常吸附后，在所述输送动力机构15的继续驱动下，所述吸料盘11输送至载台13的正上方，所述载台13向上移动，吸料盘11上的电子元器件与所述PCB基板贴合，完成一次贴装，然后吸料盘11复位，继续下一次贴装。

在优选的实现方式中，所述步骤S1还包括：根据PCB板上的电子元器件，在所述吸料盘11的吸附面上开设与对应电子元器件形状相同的凹槽111，所述微孔112设置在所述凹槽111内，进而使得电子元器件更好地吸附在所述吸料盘11上。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种高速贴片机，包括床体（1），其特征在于，所述床体（1）上安装有：

吸料盘（11），所述吸料盘（11）用于一次性拾取多个电子元器件；

排料装置，所述排料装置能够在同一平面上一次性排布多个电子元器件；

载台（13），所述载台（13）用于放置PCB基板；

输送动力机构（15），所述输送动力机构（15）与所述排料装置或吸料盘（11）传动连接；

在所述输送动力机构（15）的驱动下，所述吸料盘（11）一次性拾取排料装置上排布好的多个电子元器件，之后吸料盘（11）再将拾取的电子元器件贴合在载台（13）上的PCB基板上。

2.如权利要求1所述的一种高速贴片机，其特征在于：

所述吸料盘（11）上设置有多个微孔（112），所述微孔（112）连接有真空负压源，所述吸料盘（11）通过真空负压吸取电子元器件。

3.如权利要求2所述的一种高速贴片机，其特征在于：

所述微孔（112）的设置位置与所述PCB基板上的电子元器件的位置一一对应。

4.如权利要求1所述的一种高速贴片机，其特征在于：

所述排料装置包括多个送料机构（12），所述送料机构（12）的设置位置与所述PCB基板上电子元器件的位置一个轴向上一一对应，每个送料机构（12）每次输出一个电子元器件。

5.如权利要求4所述的一种高速贴片机，其特征在于：

每个所述送料机构（12）都能够在所述床体（1）上独立移动。

6.如权利要求4所述的一种高速贴片机，其特征在于：

所述送料机构（12）通过丝杆（122）在所述床体（1）上移动。

7.如权利要求1所述的一种高速贴片机，其特征在于：

还包括识别系统（14），所述识别系统（14）用于识别所述吸料盘（11）吸附电子元器件的情况。

8.如权利要求1所述的一种高速贴片机，其特征在于：

所述输送动力机构（15）包括Y轴导向架（151）和X轴定位梁（153），所述Y轴导向架（151）上安装有直线电机（152），所述X轴定位梁（153）安装在所述Y轴导向架（151）上，所述X轴定位梁（153）在所述直线电机（152）的驱动在沿Y轴方向直线运动；

所述吸料盘（11）安装在所述X轴定位梁（153）上；

所述排料装置和载台（13）固定安装在所述床体（1）上；

所述输送动力机构（15）将所述吸料盘（11）依次输送至所述排料装置和载台（13）的上方。

9.一种贴装方法，包括如权利要求1所述的一种高速贴片机，其特征在于，包括如下步骤：

S1、定制吸料盘（11）：根据PCB板上的电子元器件的排布位置，在吸料盘（11）上的对应位置开设微孔（112），所述吸料盘（11）连接真空负压源，微孔（112）与真空负压源连通，所述吸料盘（11）固定安装在输送动力机构（15）上；

S2、设置排料装置：根据PCB板上的电子元器件的排布位置，排料装置将多个电子元器件进行排布，排料装置上的电子元器件的排布位置与PCB板上的一个轴向相同，所述排料装置固定安装在所述床体（1）上；

S3、放置PCB基板：手动或通过自动传送装置在所述载台（13）上放置PCB基板，所述PCB基板的贴装面朝上设置；

S4、贴装：输送动力机构（15）驱动所述吸料盘（11）做直线运动至所述排料装置的上方，吸料盘（11）通过真空负压源一次性拾取排料装置上排布好的多个电子元器件，然后再将拾取的电子元器件与所述PCB基板贴合，一次性完成贴装。

10.如权利要求9所述的一种贴装方法，其特征在于：

所述步骤S1还包括：在所述吸料盘（11）的吸附面上开设与对应电子元器件形状相同的凹槽（111），所述微孔（112）设置在所述凹槽（111）内。