CN204090324U - 高精度led贴片装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高精度LED贴片装置，其包括一贴装头，该贴装头包括若干个吸嘴架，每个吸嘴架下面设置一吸嘴，贴装头两侧分别设置有一图像采集相机，吸嘴正下方设置有一支架，支架上设置有若干个孔洞与LED灯珠，支架的下面设置有若干个微调相机，吸嘴、孔洞和微调相机的数量相同且位置一一对应。该高精度LED贴片装置的相机数量和位置理想且拍摄到的图像精度高，定位精度高。

Description

高精度LED贴片装置

【技术领域】

本实用新型属于LED贴片领域，特别涉及一种高精度LED贴片装置。

【背景技术】

LED贴片机属于SMT(Surface Mount System表面贴装系统)贴片机中的一种，随着LED技术的发展，传统SMT贴片机已不能满足LED行业生产需求，此时LED贴片机便应运而生。LED贴片机应用视觉识别技术，采取不停步快速拍摄定位技术，实现光学影像扑捉定位、无接触式飞行视觉对中。

传统的LED贴片机上的相机数量少且位置不理想导致相机拍摄到的采集图像和吸取元件的图像精确度不高，其定位精度差。

【实用新型内容】

为了克服现有技术中LED贴片机所存在定位精度差的问题，本实用新型提供了一种高精度LED贴片装置。

本实用新型解决技术问题的方案是提供一种高精度LED贴片装置，其包括一贴装头，该贴装头包括若干个吸嘴架，每个吸嘴架下面设置一吸嘴，贴装头两侧分别设置有一图像采集相机，吸嘴正下方设置有一支架，支架上设置有若干个孔洞与LED灯珠，支架的下面设置有若干个微调相机，吸嘴、孔洞和微调相机的数量相同且位置一一对应。

优选地，孔洞周围设置一银色反光层，该银色反光层位于支架靠近吸嘴侧的表面。

优选地，吸嘴内设置一气压采样板，该气压采样板包括电源通信模块、LED显示模块、CPU模块、传感器模块和数据处理模块，CPU模块通过次LED接口、模拟信号输出端口分别与LED显示模块、传感器模块电性相连，通过互联网传输端口和数据端口与数据处理模块电性相连。

优选地，该电源通信模块集成有电源模块和通信模块。

优选地，传感器模块包括六个传感器，该传感器采用双通道采样。

优选地，数据处理模块包括三个次互联网传输端口、五个次数据端口和五个数据输出端口，所述次互联网传输端口和次数据端口与CPU模块中的互联网传输端口和数据端口连接。

优选地，数据处理模块通过数据输出端口与上位机相连。

优选地，CPU模块采用STC12C5620模拟信号输出系列单片机。

与现有技术相比，本实用新型提供的高精度LED贴片装置通过在贴装头两边分别设置一图像采集相机精确捕捉PCB板上的图像，以及设置六个微调相机对吸嘴上的元件进行拍摄并将拍摄到的图像信息与PCB板上的图像进行位置匹配。同时吸嘴架做适当的旋转调整避免元件贴片的歪斜，使其贴装元件的位置更加精确，通过支撑架上的LED灯珠和带有孔洞的铁板之银色反光层起到补光和聚光的作用，从而使拍摄到的图像更加清晰。本实用新型提供的高精度LED贴片装置通过在吸嘴内设置气压采样板，用以取代现有的传感器套件，成本较低。气压采样板内部采用六个气压传感器，其采用双通道采样，实现传感器的精准，在取料时实时检测真空值，使贴装头所取料牢固的吸附在吸嘴上，移动到贴片位时，将所取料进行贴片，通过精准测定真空值，确保吸料的牢固可靠以及放料的实时精准，从而使贴片精准。该气压采样板还采用自定义通信协议，从而使该高精度LED贴片装置具有高度保密性。

【附图说明】

图1是本实用新型高精度LED贴片装置的示意图。

图2是本实用新型高精度LED贴片装置的气压采样板的结构示意图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型高精度LED贴片装置1包括一贴装头11、一支撑架13和六个微调相机15，贴装头11可以移动，其左右两边分别设置一图像采集相机111，贴装头11下面设置六个大小相同且等距离排列的吸嘴架112，每个吸嘴架112可上下移动且可以360度旋转，每个吸嘴架112下面各有一吸嘴1121，支架13位于微调相机15的上面，该支架13的上表面包括大小相同的两部分，一部分是铁板131，另一部分铺设LED灯珠132，其中铁板131表面设置有一银色反光层(未标号)，该铁板131上设置六个大小相同的孔洞1311，该孔洞1311的等距离排列且其与吸嘴架112、微调相机15的位置一一竖直对应，微调相机15两两之间的间距为29mm，工作时距离吸嘴为150mm，视野为25*20mm，微调相机15与图像采集相机111的像素都是40W。微调相机15和吸嘴座112的数量可以为任意多个，该两者的数量相同。

贴装前，贴装头11移动至待贴装的PCB板(图未示)上方，图像采集相机101精确采集PCB板上的图像并将该图像信息传入后台的工控电脑(图未示)，这时贴装头11开始移动至飞达(图未示)处吸取元件，吸取元件后贴装头11移动至微调相机15的正上方，LED灯珠132处于打开状态并照射到吸嘴112上的元件进行补光，这时微调相机15透过铁板131上的孔洞1311对吸嘴112上的元件进行拍摄，由于铁板131表面为银色反光层，其孔洞1311对微调相机15的拍摄起到聚光和补光的作用，使拍摄到的图像更加清晰，微调相机15将拍摄到的图像信息传给工控电脑，贴装头11移动至待贴装的PCB板上方同时吸嘴架112根据图像采集相机101采集到的PCB板上的图像与微调相机15采集到的图像信息做适当的旋转调整避免元件贴片的歪斜，从而使其贴装元件的位置更加精确。

请参阅图2，该高精度相机装置1的吸嘴1121内为真空，通过真空来吸取元器件，吸嘴1121内部设置气压采样板12，该气压采样板12包括电源通信模块10，LED显示模块20，CPU(Central Processing Unit，中央处理器)模块30，传感器模块40，数据处理模块50以及按键控制模块60。电源通信模块10为其他模块供电以及与芯片进行通讯，LED显示模块20通过LED接口203与CPU模块30电性相连，传感器模块40通过次模拟信号输出端口91与CPU模块30相连，数据处理模块50通过次数据端口5041与CPU模块30相连，按键控制模块60用于控制LED显示模块20的显示。

所述电源通信模块10分为电源模块101和通信模块103，其中电源模块101为其余模块进行供电，通信模块103采用RS232通信，系统的程序通过MAX232芯片及外围电路下载到CPU模块30中，通信模块103的通信协议由自己定义，以实现高度保密性。

所述LED显示模块20包括一块LED显示屏201和对应的电路，电路一端连接于LED显示屏201，另一端为四个LED接口203，所述LED接口203分别和CPU上对应的次LED接口3031连接。所述LED显示模块20主要用于气压采样板的测试功能，由按键控制模块60选择相应的气压采集通道值显示在LED显示屏201上。

所述CPU模块30包括CPU301和电路部分，电路部分包括LED电路303，数据电路305，模拟信号输出电路307和互联网传输电路309，其中，LED电路303一端连接于CPU301，另一端为四个次LED接口3031，四个次LED接口3031与LED显示模块20的四个LED接口203分别通过电路相连。数据电路305一端连接CPU301，另一端为五个数据端口3051，模拟信号输出电路307一端与CPU301连接，另一端为六个模拟信号输出端口3071。互联网传输电路309与此类似，一端连接于CPU301，另一端为三个互联网传输端口3091，各模拟信号输出端口3071、数据端口3051、互联网传输端口3091分别和相应模块中的对应接口相连。

所述CPU301采用STC12C5620模拟信号输出系列单片机，该系列单片机有8路10位高速A/D转换器，速度可达100KHZ(10万次/秒)。CPU采用中断方式读取每一路的A/D转换值，由上位机(图未示)发送的信号至CPU301选择相应通道的模拟信号输出采样值，再通过I/O端口发送真空值至上位机，即：先由上位机发送信号至CPU301，经CPU301读取并分析后，选择相应通道，并获得该通道的模拟信号输出采样值，CPU301采用中断方式获取该采样值，当CPU301读取其中一个通道的模拟信号输出采样值时，其他通道的进程被中断，使其不占用CPU，待读取完该通道的模拟信号输出采样值后，CPU301恢复被中断的通道进程并使之恢复中断前的工作环境，完成读取后通过I/O端口将真空值发送至上位机。

所述传感器模块40包括六个气压传感器401，以其中一个气压传感器401为例，气压传感器401包括气压采样部分4011和模拟输出电路4013，气压采样部分4011采用双通道采样使得采样数值尽可能的精准，模拟输出电路4013包括电路和次模拟信号输出端口91，次模拟信号输出端口91采样后，将采集到的气压经过模拟信号转换转换为电信号，通过模拟输出电路4013和次模拟信号输出端口91将电信号通过模拟信号输出端口3071传送至CPU301。六个气压传感器401的工作原理一样，其分别通过次模拟信号输出端口91与CPU模块30中的六个模拟信号输出端口3071相连。

所述数据处理模块50包含八个相对独立的电路模块，其中，有三个第一电路模块501分别包括次互联网传输端口5011，所述三个次互联网传输端口5011的高低电平信号0、1编码组成8个通道，其中6个通道对应6个气压传感器，上位机发送编码信号，如001，即可选择读取第一气压传感器401的真空值。其他五个第二电路模块504包括次数据端口5041和数据输出端口5043，五个次数据端口5041的信号由CPU发送，组成相应通道传感器的真空采样值，再由五个数据输出端口5043把真空值发送至上位机。

本实用新型气压采样板在工作时，六个气压传感器401实时采集真空值，经过模拟信号转换将采集到的真空值转换为电信号，经六个次模拟信号输出端口91和其所对应的模拟信号输出端口3071连接通道中的任意一个连接通道将电信号传送至CPU301，通道由三个次互联网传输端口5011的高低电平信号0、1编码组成。当上位机发送编码信号至CPU301，CPU301读取并识别后，选择其中6条通道中的一条，并使其余5条通道的进程中断，读取该条通道中的电信号并经过一定的处理，通过五个数据端口3051和其所对应的五个次数据端口5041中任意一条电路将经过处理的信号传送至数据处理模块50，然后CPU301恢复其余通道的CPU环境，使其和中断前保持一致。当经处理的信号传送至数据处理模块50后，由五个数据输出端口5043把真空值发送至上位机。

气压采样板12在测试时，有按键控制模块60选择六个通道中的一个，将该通道的采样值(真空值)经四个次LED接口3031和其所对应的LED接口203显示在LED显示屏201上。

该高精度LED贴片装置1工作时，贴装头11移动至飞达，这时吸嘴1121开始吸取元件，当吸嘴1121触碰到元件时，气压采样板12开始检测真空值，若真空值不足以将元件吸附起来或者真空值过大而使元件承受的吸附力过大，那么该高精度LED贴片装置1内部提供真空的装置(图未示)将真空值增大或减小直至调节到适合元件的真空值，吸嘴1121吸附起元件后贴装头11移动至待贴装的PCB板上方开始贴片。

与现有技术相比，本实用新型提供的高精度LED贴片装置1通过在贴装头11两边分别设置一图像采集相机111精确捕捉PCB板上的图像，以及设置六个微调相机15对吸嘴112上的元件进行拍摄并将拍摄到的图像信息与PCB板上的图像进行位置匹配。同时吸嘴架112做适当的旋转调整避免元件贴片的歪斜，使其贴装元件的位置更加精确，通过支撑架13上的LED灯珠132和带有孔洞1311的铁板131之银色反光层起到补光和聚光的作用，从而使拍摄到的图像更加清晰。本实用新型提供的高精度LED贴片装置1通过在吸嘴112内设置气压采样板12，用以取代现有的传感器套件，成本较低。气压采样板12内部采用六个气压传感器401，其采用双通道采样，实现传感器的精准，在取料时实时检测真空值，使贴装头11所取料牢固的吸附在吸嘴1121上，移动到贴片位时，将所取料进行贴片，通过精准测定真空值，确保吸料的牢固可靠以及放料的实时精准，从而使贴片精准。该气压采样板12还采用自定义通信协议，从而使该高精度LED贴片装置1具有高度保密性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高精度LED贴片装置，其包括一贴装头，该贴装头包括若干个吸嘴架，每个吸嘴架下面设置一吸嘴，其特征在于：贴装头两侧分别设置有一图像采集相机，吸嘴正下方设置有一支架，支架上设置有若干个孔洞与LED灯珠，支架的下面设置有若干个微调相机，吸嘴、孔洞和微调相机的数量相同且位置一一对应。

2.如权利要求1所述的高精度LED贴片装置，其特征在于：孔洞周围设置一银色反光层，该银色反光层位于支架靠近吸嘴侧的表面。

3.如权利要求1所述的高精度LED贴片装置，其特征在于：吸嘴内设置一气压采样板，该气压采样板包括电源通信模块、LED显示模块、CPU模块、传感器模块和数据处理模块，CPU模块通过次LED接口、模拟信号输出端口分别与LED显示模块、传感器模块电性相连，通过互联网传输端口和数据端口与数据处理模块电性相连。

4.如权利要求3所述的高精度LED贴片装置，其特征在于：该电源通信模块集成有电源模块和通信模块。

5.如权利要求4所述的高精度LED贴片装置，其特征在于：传感器模块包括六个传感器，该传感器采用双通道采样。

6.如权利要求3所述的高精度LED贴片装置，其特征在于：数据处理模块包括三个次互联网传输端口、五个次数据端口和五个数据输出端口，所述次互联网传输端口和次数据端口与CPU模块中的互联网传输端口和数据端口连接。

7.如权利要求6所述的高精度LED贴片装置，其特征在于：数据处理模块通过数据输出端口与上位机相连。

8.如权利要求3所述的高精度LED贴片装置，其特征在于：CPU模块采用STC12C5620模拟信号输出系列单片机。