CN202663664U - 一种直连密封贴片头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种直连密封贴片头，包括托架、垂直传动机构、辅助控制机构、水平旋转机构、芯片拾取机构、定位机构和真空连接器。其中，R轴电机位于吸杆的垂直上方，吸杆后端通过轴承支撑在真空连接器壳体的通孔中，吸杆外壁与通孔内壁之间设有环形气道，与环形气道对应的吸杆杆壁和壳体壁上分别设有径向通孔和气路通道，定位机构中的R轴光电开关和R轴光电开关作用片分别位于壳体上方的暗箱中。改进后的贴片头空间尺寸大幅缩小，使用性能明显提高，显著提高了贴片机贴片头的重复精度和贴片速度，增加了贴片机可加工电路板的适用范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电子贴装领域中贴片机上使用的贴片头，特别涉及一种直连密封贴片头。
背景技术
在电子贴装技术领域中，贴片机是一种常见设备，其利用贴片头上的吸嘴拾取芯片，通过贴片机上X、Y向导轨或丝杠进行贴片头往复运动，完成对电路板上芯片的自动贴装过程。这种贴装方式，电路板始终处于静止状态，靠往复、快速移动的贴片头进行连续贴装，故对贴片头移动位置的准确性要求较高。其中，X、Y向导轨和丝杠或同步带的传动精度以及吸嘴在R轴向的旋转角度，会直接影响芯片拾取和贴装过程，同时，受贴片头高速运动过程的影响，贴片头重心分布也会对芯片拾取和贴装精度产生较大的间接影响。
现阶段，厂家为提高贴片头贴装精度，主要针对传动丝杠的精度以及支撑框架的水平度、刚度等进行性能改进，虽传动精度和传动质量能很快提高，但生产成本也会大幅提升，从而造成精度、质量与产品价格之间的矛盾，影响产品销售过程。而性能改进相对容易的对贴片头重心位置的调整却被大家所忽视，特别是现有贴片头中，R轴电机通常与吸杆呈纵向排列，虽然组装方便，但贴片头重心外移，运动中容易产生磕头现象，加重传动丝杠或同步带已经导轨的负担，同时，纵向排列的R轴电机还会增加贴片头的空间体积，使贴片头上的吸嘴无法更靠近贴片机边、角部位，限制了贴片机的适用范围，缩小了可适用电路板的尺寸，降低了使用效率。还有，直连式贴片头的设计方式有效缩短了吸笔杆的长度，降低了贴片头加工的要求，同时提高了贴片头的同心度。降低了R轴旋转时的贴装误差。
于是，对贴片头结构进行改进，特别是以改善贴片头重心和提高同心度以及减轻贴片头整体重量为出发点，对贴片头上各部件位置进行合理调整和分布，就成为本实用新型想要解决的问题。
发明内容
鉴于上述现有结构的不足，本实用新型旨在提供一种可有效整合贴片头重心、缩小贴片头尺寸、减低贴片头整体重量、提高贴片头使用性能和使用质量的直连式密封贴片头。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的：
一种直连密封贴片头，包括托架、垂直传动机构、辅助控制机构、水平旋转机构、芯片拾取机构和定位机构，垂直传动机构和辅助控制机构连接在托架上；芯片拾取机构包括竖直方向的吸杆和插在吸杆端部的吸嘴；定位机构包括相互配合的R轴光电开关和R轴光电开关作用片。还包括一个真空连接器，真空连接器为一个竖直方向设有通孔的壳体，壳体固定在垂直传动机构上，通孔两端设有轴承，吸杆后端穿过通孔后通过轴承支撑在壳体上；轴承内端面上分别设有密封圈；密封圈间的吸杆外壁与通孔内壁之间设有环形气道，环形气道对应的吸杆杆壁上设有与吸杆内部连通的径向通孔，环形气道对应的壳体壁上设有与外界连通的气路通道，气路通道的外端设有气嘴；水平旋转机构包括R轴电机和联轴器，R轴电机位于吸杆的垂直上方，联轴器连接在R轴电机输出轴与吸杆之间；R轴光电开关固定在壳体上，R轴光电开关作用片固定在R轴电机的输出轴上。
所述R轴电机与真空连接器壳体之间还设有暗箱，R轴光电开关固定在暗箱的内壁上，联轴器和R轴光电开关作用片位于暗箱中。
所述暗箱与真空连接器壳体为一体结构。
本实用新型所述的一种直连密封贴片头，通过直连方式将R轴电机设于吸杆的垂直上方，不仅缩小了贴片头所占空间体积，减轻了贴片头重量，而且贴片头重心更集中、更靠近托架，有效防止了高速运动过程中贴片头可能发生的磕头现象；同时，利用真空连接器连接在吸杆与外界真空泵之间，使吸杆在旋转过程中在吸气通道内能形成有效的连续负压，保证了芯片拾取和放置过程的可靠进行；最后，通过设置暗箱，将已往裸露在外的R轴光电开关和R轴光电开关作用片放置在暗箱中，避免了外界阳光照射可能对感应过程带来的影响，保证了光电开关感应的有效性和可靠性。整个结构分布合理、组装方便，使用性能和使用效果明显改善，贴片头尺寸的减小和重量的减轻，有效提高了贴片机的贴片速度，同时有效扩大了可加工电路板的适用范围，提高了贴片机的适用性和长期使用的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的立体结构示意图；
图2为本实用新型的右侧结构示意图；
图3为图2的A-A向剖视图。
具体实施方式
下面结合附图1、图2、图3对本实用新型作进一步的描述：
本实用新型所述的一种直连密封贴片头，包括托架7、垂直传动机构、辅助控制机构、水平旋转机构、芯片拾取机构、定位机构和真空连接器。其中，托架7为一个板状，垂直传动机构和辅助控制机构连接在托架7上。垂直传动机构用于产生垂直方向的运动，以形成芯片拾取机构的拾取和贴装动作。垂直传动机构包括电机15、传送带16和传动轮14，传送带16通过传动轮14沿竖直方向分布在托架7表面，电机15固定在托架7顶部的后侧。辅助控制机构主要包括信号接头12、摄像机11等元件，信号接头12用于实现贴片头与贴片机间的信号连通，摄像机11可对贴装图像进行随时采集，为贴片机控制过程提供影像数据依据。芯片拾取机构包括竖直方向排列的吸杆4和吸嘴5，吸杆4一端设有吸气通道8，吸嘴5插在吸气通道8的端部。
水平旋转机构包括R轴电机1和联轴器19两部分，为缩小贴片头尺寸，保持贴片头重心相对集中，R轴电机1位于吸杆4的垂直上方，R轴电机1的输出轴通过联轴器19与吸杆4顶部固定连接，R轴电机输出轴的旋转可带动吸杆4在竖直方向上水平转动。
为保证直连结构中吸杆4内部的吸气通道8能形成有效负压，在吸杆4上还设有一个真空连接器。真空连接器为一个竖直方向设有通孔的壳体2，壳体2一端连接在垂直传动机构的传送带16上，壳体2上通孔两端设有轴承21，吸杆后端穿过通孔后通过轴承21支撑在壳体2上。为在旋转吸杆4内形成连续的负压，在吸杆外壁与通孔内壁之间还设有环形气道9，环形气道9对应的吸杆杆壁上设有与吸杆内部连通的径向通孔10。为使环形气道9与外界真空泵连通，在与环形气道9对应的壳体壁上还设有气路通道，气路通道的外端连接口上设有气嘴6，气嘴6用于与外界真空泵管路连接。为保证轴承21连接处的气密性，在轴承21的内端面还分别装有密封圈22，密封圈22可对吸杆4与轴承21间的间隙形成有效密封，保证了环形气道9的气密性。
定位机构用于探测吸杆4旋转角度，以确保吸杆4旋转角度准确、可靠。定位机构包括R轴光电开关20和R轴光电开关作用片18。由于光电开关受外界阳光或灯光照射的影响较大，故在真空连接器壳体2上方还设有一个相对独立的暗箱3，暗箱3与真空连接器壳体2为一体结构，R轴电机1固定在暗箱3的顶部，R轴光电开关20固定在暗箱3的内壁上，R轴光电开关作用片18固定在R轴电机1的输出轴上，联轴器19和R轴光电开关作用片18分别位于暗箱3中。位于暗箱3中的R轴光电开关作用片18和R轴光电开关20可有效避免外界阳光对光电开关探测的影响，保证了探测过程的准确性和可靠性。
实际工作中，贴片头通过托架7安装在贴片机横梁上，外界真空泵通过管路与气嘴6连通，贴片头上的信号接头12相应插接在贴片机插孔中。当拾取芯片时，一方面，垂直传动机构中的电机15通过传送带16带动水平旋转机构、定位机构、真空连接器和芯片拾取机构做上、下方向的移动，实现吸嘴5与芯片表面的接触；另一方面，R轴电机1通过联轴器19带动吸杆4水平旋转，并在R轴光电开关作用片18与R轴光电开关20的配合下，对吸杆4旋转角度进行随时检测，保证吸嘴5拾取芯片后的旋转角度准确、可靠，以满足不同位置芯片的贴装需要。其中，芯片拾取过程中，外界真空泵通过气嘴6、气路通道、环形气道9和径向通孔10与吸杆4内的吸气通道8始终连通，密封圈22使环形气道9形成相对密封状态，保证了吸杆4旋转不会对气路连通造成影响，从而在吸杆4内形成有效负压，实现了运动中芯片拾取的可靠进行。
Claims (3)
1.一种直连密封贴片头，包括托架、垂直传动机构、辅助控制机构、水平旋转机构、芯片拾取机构和定位机构，所述垂直传动机构和辅助控制机构连接在托架上；所述芯片拾取机构包括竖直方向的吸杆和插在吸杆端部的吸嘴；所述定位机构包括相互配合的R轴光电开关和R轴光电开关作用片；其特征在于，还包括一个真空连接器，所述真空连接器为一个竖直方向设有通孔的壳体，壳体固定在垂直传动机构上，通孔两端设有轴承，吸杆后端穿过通孔后通过轴承支撑在壳体上；所述轴承内端面上分别设有密封圈；密封圈间的吸杆外壁与通孔内壁之间设有环形气道，环形气道对应的吸杆杆壁上设有与吸杆内部连通的径向通孔，环形气道对应的壳体壁上设有与外界连通的气路通道，气路通道的外端设有气嘴；所述水平旋转机构包括R轴电机和联轴器，R轴电机位于吸杆的垂直上方，联轴器连接在R轴电机输出轴与吸杆之间；所述R轴光电开关固定在壳体上，R轴光电开关作用片固定在R轴电机的输出轴上。
2.根据权利要求1所述的一种直连密封贴片头，其特征在于，所述R轴电机与真空连接器壳体之间还设有暗箱，所述R轴光电开关固定在暗箱的内壁上，联轴器和R轴光电开关作用片位于暗箱中。
3.根据权利要求2所述的一种直连密封贴片头，其特征在于，所述暗箱与真空连接器壳体为一体结构。
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