CN1213643C - 表面安装机的安装器头 - Google Patents

Abstract

一种把表面安装部件安装到印刷电路板上的表面安装机的安装器头，它能防止把安装部件安装到印刷电路板上时产生的间隙，对应与安装部件的间距容易进行调整。其中它是由与利用驱动源旋转的小齿轮啮合的可上下移动的齿条构成的齿条组件、上述移动装置一侧分别设置的吸嘴旋转轴、固定在上述各个吸嘴旋转轴下面端部，用于吸取安装部件的各个吸嘴、为使各个吸嘴转动的各吸嘴旋转轴以及与其对应设置的驱动源等组成。

Description

表面安装机的安装器头

技术领域

本发明是关于一种表面安装机的安装器头，其构成是：把表面安装元件安装到印刷电路板上的表面安装机，在印刷电路板上安装元件时，能防止发生的间隙，对应于安装元件的间距易于调节间距。

背景技术

最近电气和电子产品开发的趋势是电子元件的高密度化、小型化、多样化，其开发日趋迅速。

特别是被用于电气、电子部件的印刷电路板(PCB)组装生产中，使用表面安装机的表面安装技术(SMT：Surface Mounting Technology)发展越来越快。

表面安装机是把表面安装部件(SMD：Surface Mounting Device)安装在印刷电路板上的表面组装设备的核心部件，是从部件供给机得到各种表面安装部件移送到印刷电路板的安装位置后，在印刷电路板上安装的设备。

其种类按功能大致分为高速机和通用机，上述的高速机由于其结构是可在短时间内组装多个部件，安装速度快，具有适于大量生产的优点，但有安装精度差的缺点。上述的通用机由于适合多种部件的安装，安装精度高，而且能进行多种部件的安装，具有适于多品种中、小批量生产的特点，但因安装速度慢，有生产率低的缺点。

表面安装机由提供安装部件的送料器、(以下称“带式送料器”)确定操作位置的X-Y台架、移送要操作的印刷电路板的输送器、从带式送料器顺序拾取安装部件安装到印刷电路板上的机头部等组成。

一般表面安装机是把含有各种芯片的电子部件安装到印刷电路板上的设备，也称为安装器(mounter)。

下面详细说明安装器的构造。

首先它是由基座总成、装在上述基座总成上部移送印刷电路板的输送器部分、能通过上述输送器移送的印刷电路板上安装部件的提供芯片或表面安装部件的送料器部分、由上述送料器提供的每个器件进行安装的安装器头总成、为通过上述安装器头总成安装的各种器件能正确安装的识别部件并校正的视频监控部分、为安置上述视频监控部分和安装器头总成并确定在台面上位置的X-Y台架部分，以及其他部分等组成。

上述安装器头总成是由安装器头、驱动安装器头的驱动装置、直接吸取部件的吸嘴、为固定吸取的部件的吸嘴固定装置、为交换上述吸嘴的吸嘴交换装置等组成。

上述的安装器头结构是由能实现沿着为调节吸嘴吸取的部件旋转角度的仅能转动360°的R轴，和为使吸嘴吸取的部件而上下运动Z轴构成。

上述安装器头的吸嘴装在仅能旋转360°的吸嘴旋转轴上，此吸嘴旋转是通过驱动装置沿R轴转动，上下动作是用另外的驱动装置通过动作的小齿轮和齿条沿Z轴运动。

但是上述安装器头使其沿R轴运动的驱动装置是一个，把驱动电动机用皮带与各个吸嘴旋转轴连接后使R轴转动。详细说明的话，连接驱动装置的第1吸嘴旋转轴利用驱动装置的旋转角度传递的比较正确，但从第2吸嘴开始以至第3吸嘴、第4吸嘴，由于皮带打滑和皮带连接的吸嘴间距离变长而造成的间隙，存在着产生误差的问题。

由于不能精确控制吸嘴旋转轴的旋转角度，把表面安装部件安装到印刷电路板上时，不能正确地吸取和安装，因此存在部件安装性能恶化，作业率降低的问题。

提供给以前的表面安装机的表面安装部件分为：由带式送料器供给的半导体器件和盘式送料器供给的半导体器件，这种情况下供给的表面安装部件要保持各自距离来决定其间距。

也就是说带式送料器的情况下，通过多个供料辊进行表面安装部件的供给，各自的供料辊间隔规定的距离，全部有一定的间距。因此各个吸嘴一次就容易地吸取安装部件。

图3表示以前表面安装机安装器头的结构图。

图3是表示的是yamaha株式会社提出的发明，登载在美国专利No.5,377,405上，是用于表面安装机的部件安装的方法。即如图3所示，是由底盘、多个拾取装置124、感受信号装置122、驱动源120等组成，通过上升的感受信号装置122判断装置能同时拾取多个电子部件。

按照上升的结构，不存在别的使安装器头动作的驱动装置及其装置，各个安装器头靠驱动源120同时动作。这样装在以前安装器头的吸嘴能对应于送料器提供的表面安装部件的间距同时动作。

但是在盘式送料器的情况下，即使外围尺寸确定的话，由于被插在内侧的表面安装部件的规格其尺寸各不相同，小的安装部件在盘上插得多，具有短的间距。稍大尺寸的安装部件具有大的间距，以前那样的设置成有一定间距的吸嘴难以吸取部件。

也就是说以前安装器头上的吸嘴由于设置成具有一定的间距，供给有一定间距器件时即便适用，象盘式送料器这样的在供给有多种间距的器件时会存在生产率降低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种分别设置使吸嘴旋转轴转动的驱动装置，提高R轴的精度，在供给安装部件时能正确吸取和安装的表面安装机的安装器头。

本发明的另一个目的是提供一种不仅在供给有一定间距的安装部件，在安装部件间距互不相同情况下的盘式送料器也能适用，这样的快速供给安装部件的表面安装机安装器头。

为了达到此目的，本发明提供一种表面安装机的安装器头，用于吸取各种芯片安装在印刷电路板上，其特征为：它是由可沿X轴框架左右移动的导向装置；安装在上述导向装置的前部，一端装有皮带轮的驱动源；上述驱动源的下部离开规定距离设置的移动装置；位于上述导向装置的一侧、通过上述移动装置与上述驱动源的连接沿X轴方向进行直线移动的移动板；分别装在上述导向装置的下端的第1和第2吸嘴总成和分别装在上述移动板上的第3和第4吸嘴总成等组成。

附图说明

图1：表示本发明的表面安机装安装器头构造的轴向视图；

图2：表示本发明的表面安装机安装器头构造的侧向视图；及

图3：表示现有表面安装机安装器头构造图

图中标号说明：

10：X轴框架                42：第2吸嘴

12：固定组件             43：第2吸嘴旋转轴

14：移动组件             44：第3吸嘴

16：板                   45：第3吸嘴旋转轴

18：支持板               46：第4吸嘴

20，56：驱动电动机       47：第4吸嘴旋转轴

22：托架                 48：小齿轮

24，26：皮带轮           50：齿条

28：滚珠丝杠             52：印刷电路板

30：滚珠丝杠螺母         54：齿条组件

32，34：LM组件           100：位置调整摄象机

36：滑动板               102：第1吸嘴总成

38：LM导向板             104：第2吸嘴总成

40：第1吸嘴              106：第3吸嘴总成

41：第1吸嘴旋转轴        108：第4吸嘴总成

具体实施方式

图1表示本发明的表面安装机安装器头构造的轴向视图，图2为本发明的表面安装机安装器头构造的侧视图。

如图1和图2所示，本发明的表面安装机安装器头在横向设有固定件12，设置有沿上述固定件12左右移动的移动件14。上述移动件14的前面设置有垂直板16。

上述垂直板16前面的左侧装有支持板18，上述支持板18的前方设置有判断在印刷电路板52上安装部件位置检知的位置调整摄象机100。此外上述板16前面右侧上部固定有托架22，左侧端部在上述托架22上横向设置着具有皮带轮24的驱动电动机20。上述驱动电动机20下部装有滚珠丝杠螺母31，上述滚珠丝杠螺母31与装有皮带轮26的滚珠丝杠28相连，并能左右移动。

上述板16右侧垂直装有滑动板36，在上述滑动板36上上述滚珠丝杠28右侧用螺丝固定着滚珠丝杠螺母30。

在这样设置的板16和滑动板36的背后分别装有LM组件32、34，上述LM组件32、34与X轴框架10连接可左右滑动。

另一方面，装在上述驱动电动机20一侧的皮带轮24和装在滚珠丝杠螺母31一侧的皮带轮26用皮带60连接。上述的驱动电动机20一动作，连接皮带轮24、26的皮带60就转动，因此滚珠丝杠28也转动。

上述板16右侧下部一侧齿条50构成的一对齿条组件54，使其位置各自偏离地设置，设置成一个齿条50与小齿轮48啮合。上述的小齿轮48通过驱动源(图中未表示)旋转的话，与上述小齿轮48连接的齿条组件54能上下移动。

上述齿条组件54上，带有第1吸嘴40和第2吸嘴42的第1吸嘴旋转轴41和第2吸嘴旋转轴43分别被装在它下面的端部。上述第1吸嘴旋转轴41和第2吸嘴旋转轴43的中央分别设置驱动电动机56，通过使上述第1吸嘴旋转轴41和第2吸嘴旋转轴43转动，使装在在其端部的第1吸嘴和第2吸嘴转动。此外，在上述多个驱动电动机56的中央制成贯通孔，同时在与上述驱动电动机56连接的第1吸嘴旋转轴41、第2吸嘴旋转轴43、第3吸嘴旋转轴45、第4吸嘴旋转轴47也在中央制成贯通孔(图中未表示)，分别与吸嘴40、42、44、46连通。

上述滑动板36前部上对应于装在上述板16上设有第1吸嘴旋转轴41和第2旋转轴43，第3吸嘴旋转轴45和第4旋转轴47要保持同样的高度。

上述滑动板36前部一侧齿条50构成的一对齿条组件54可上下移动，设置成小齿轮48与其一侧的齿条50啮合。上述的小齿轮48通过图中未表示的驱动源转动，同时使相互啮合的齿条50直线移动，使齿条组件54上下移动。

上述齿条组件54下面端部上，分别垂直设有带第3吸嘴44和第4吸嘴46的第3吸嘴旋转轴45和第4吸嘴旋转轴47。在第3吸嘴旋转轴45和第4吸嘴旋转轴47的中央端部分别设置驱动电动机56，上述驱动电动机56驱动的话，第3吸嘴旋转轴45和第4吸嘴旋转轴47转动，装在其下面端部的第3吸嘴44和第4吸嘴46能向R轴转动。

像这样的本发明的安装器头要吸取在印刷电路板上安装的部件的第1吸嘴40、第2吸嘴42、第3吸嘴44、第4吸嘴46分别装在第1吸嘴旋转轴41、第2吸嘴旋转轴43、第3吸嘴旋转轴45及第4吸嘴旋转轴47上。上述第1吸嘴旋转轴41、第2吸嘴旋转轴43、第3吸嘴旋转轴45、第4吸嘴旋转轴47设置在齿条组件54上。在上述第1吸嘴旋转轴41、第2吸嘴旋转轴43、第3吸嘴旋转轴45及第4吸嘴旋转轴47的中央分别设置为使吸嘴旋转轴41、43、45、47的驱动电动机56，通过使上述第1至第4吸嘴旋转轴41、43、45、47转动，使装在其下面端部的吸嘴40、42、44、46分别以纵轴R为中心转动。

上述吸嘴40、42、44、46用以前的送料器能正确确定被吸取安装部件的位置后吸取，在印刷电路板52上安装时以R轴为中心转动，防止因时间的误差产生的间隙，同时能在横向、纵向以及多种角度安装。

另一方面，装在上述驱动电动机20上的皮带轮24和装在滚珠丝杠28上的皮带轮26通过皮带60连接。随上述驱动电动机20旋转与皮带60连接的滚珠丝杠28转动，使上述滚珠丝杠28在滑动板36上左右移动。

上述板16右侧下部上，设置有第1吸嘴总成102和第2吸嘴总成104，上述第1吸嘴总成102和第2吸嘴总成104一侧设有齿条构成的一对齿条组件54。

上述滑动板36上，对应于装在板16上的第1吸嘴总成102和第2吸嘴总成104，设置有第3吸嘴总成106和第4吸嘴总成108。

上述第1吸嘴总成102至第4吸嘴总成108由第1吸嘴40至第4吸嘴46、第1吸嘴旋转轴41至第4吸嘴旋转轴47，和分别对应于吸嘴旋转轴的驱动电动机56组成。

如上所述，说明可根据上述的第1吸嘴总成102、第2吸嘴总成104、第3吸嘴总成106及第4吸嘴总成108的构成进行可变间距的动作，以及使前述驱动电动机20驱动，使与皮带60连接的皮带轮24、26转动。

这时与皮带轮26连接的滚珠丝杠28旋转，上述滚珠丝杠28的右侧的与滚珠丝杠螺母30一起固定的滑动板36，通过上述的滚珠丝杠28沿X框架10直线移动。因此上述的第1吸嘴总成及第2吸嘴总成102、104，和第3吸嘴总成及第4吸嘴总成106、108的间隔逐渐分开，按照供给的器件间的间距，以适当的间隔改变间距。

这样的动作用盘式送料器供给安装器件的间距大的情况下的动作来说明，使上述驱动电动机20正反旋转，第3吸嘴总成106和第4吸嘴总成108被设置在滑动板36上通过在滑动板36上移动，具有小间距的器件的情况下也易于调节和使用。

如以上的说明，本发明的表面安装的安装器头因皮带产生的间隙消失，提高了安装的正确程度，用盘式供给间距互不相同的器件的情况下也能容易地对应地同时吸取器件，所以在供给器件时具有能装如多个安装部件的效果。

此外，即使供给的安装部件间距不同，也可以分别调节吸嘴的间距，能同时吸取，所以具有能更快安装和生产节奏缩短、生产率提高的效果。

Claims (6)

1.一种表面安装机的安装器头，用于吸取各种芯片安装在印刷电路板上，其特征为：它是由可沿X轴框架左右移动的导向装置；安装在上述导向装置的前部，一端装有皮带轮的驱动源；上述驱动源的下部离开规定距离设置的移动装置；位于上述导向装置的一侧、通过上述移动装置与上述驱动源的连接沿X轴方向进行直线移动的移动板；分别装在上述导向装置的下端的第1和第2吸嘴总成和分别装在上述移动板上的第3和第4吸嘴总成组成。

2.如权利要求1所述的表面安装机的安装器头，其特征为：上述导向装置是由设置在固定部件上可移动的移动部件和设置在上述移动部件上的板组成。

3.如权利要求1所述的表面安装机的安装器头，其特征为：驱动源为伺服电动机。

4.如权利要求1所述的表面安装机的安装器头，其特征为：上述的移动装置由与上述驱动源离开规定距离分别安装的滚珠螺杆和滚珠螺母，和使上述滚珠螺杆转动的皮带组成。

5.如权利要求1所述的表面安装机的安装器头，其特征为：上述第1到第4吸嘴总成分别由驱动源和与通过上述驱动源相连的小齿轮可上下移动的移动装置，设置在上述移动装置上使吸嘴转动的吸嘴旋转轴，固定在上述吸嘴旋转轴下端用于吸取安装元件的吸嘴组成。

6.如权利要求5所述的表面安装机的安装器头，其特征为：上述移动装置是与小齿轮啮合可上下移动，在一侧是由齿条构成的齿条组件。

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