CN204425800U - 一种小型桌面贴片机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种贴片机，特别涉及一种带有图像识别功能的小型桌面贴片机。该小型桌面贴片机，包括贴片机基座，其特征是，还包括贴片工作头、位移装置、下视觉识别装置和上视觉识别装置，所述的贴片工作头下设有下视觉识别装置，所述的贴片机基座上设有上视觉识别装置，所述的贴片工作头通过位移装置连接在贴片机基座上。本产品带有自动识别功能，能够根据实际需要做出位置调整，工作精度高。

Description

一种小型桌面贴片机

技术领域

   本实用新型涉及一种贴片机，特别涉及一种带有图像识别功能的小型桌面贴片机。

背景技术

贴片机，又称贴装机、“表面贴装系统”（Surface Mount Sys tem），在生产线中，贴片机是贴片元件贴装的一种专用设备，利用控制系统控制贴装头行走，通过贴装头吸嘴从进料器完成芯片拾取，并自动将芯片贴装到指定电路板的对应焊盘位置上, 最终实现电路板上芯片的自动贴装。

现有贴片机行业中，基本都是大型的贴片机，大型的贴片机在进行贴片时，笨重而不易操作，并且价格昂贵，不适合中小企企业和实验室等学校科技单位使用。

而现有技术中的小型贴片机一般工作精度低，不能根据实际情况自动识别位置，并进行自动调整，属于一种半自动贴片机。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种能够解决现有技术中存在的上述问题，带有自动识别功能，能够根据实际需要做出位置调整的小型桌面贴片机。

本实用新型目的通过以下技术方案实现：

一种小型桌面贴片机，包括贴片机基座，其特征是，还包括贴片工作头、位移装置、下视觉识别装置和上视觉识别装置，所述的贴片工作头下设有下视觉识别装置，所述的贴片机基座上设有上视觉识别装置，所述的贴片工作头通过位移装置连接在贴片机基座上。

作为优选，所述的位移装置包括X轴方向位移装置和Y轴方向位移装置。

作为优选，所述的下视觉识别装置包括下摄像头，所述的上视觉识别装置包括上摄像头。

作为优选，所述的贴片工作头包括Z轴方向位移装置和取件装置，所述的取件装置通过Z轴方向位移装置驱动。

作为优选，所述取件装置包括吸嘴和吸嘴电机，取件装置有两个。

作为优选，所述Z轴方向位移装置包括Z轴电机、摇臂和Z轴导轨。

作为优选， 所述的贴片机基座上设有PCB板固定装置。

作为优选，所述的贴片机基座上设有进料装置。

作为优选，所述的X轴方向位移装置包括X同步带、X步进电机和X滑轴，所述的Y轴方向位移装置包括Y同步带、Y步进电机和Y滑轴。

作为优选，所述的工作头上还设有X轴同步带夹紧座和拨针, 所述的工作头上还设有气阀模块。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：1、现在小型贴片机定位线路板，主要用搭边的方式，即线路板上的两条边和机器上的某个部位搭牢，就完成了定位，但是，由于线路板绝大多数都是树脂制品，裁边存在着较大的误差，就会导致实际贴装出现很大的误差，本实用新型采用mark点定位，由于mark点和焊盘是一次成型，所以mark点和焊盘是百分之百的一致性，本实用新型识别了mark点，就可以计算出其余全部坐标的实际位置。2、现有的小型贴片机贴装拼版线路板效能低精度差，由于贴装坐标只有一个，但是实际需要同时贴装的线线路板有多快，现在小型贴片机的主要操作方式是，在第一个贴装文件上做偏移，偏移的数值，往往需要人工去多次校正，一次校正时间较长，如果一次性拼版多达几十块，就导致效率低下，人工校正的时候，一块板和一块板之间的缝隙，往往会被忽视，就导致进度差。本实用新型通过下视觉识别装置，直接读取每块板的位置偏移，并且板与板之间的缝隙也计算进去，比现有的小型贴片机节约95%以后的时间。3、现在有的小型贴片机，吸料坐标是固定的，坐标通常设置为料槽的中心位置但是，料在料槽里，有会位置偏差和角度偏差，现有的小型贴片机无法克服这一点，本实用新型，吸料之后，通过上视觉识别装置，就可以计算出所吸料的位置偏差和角度偏差。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图2是图1的分解图。

图3是图1中工作头的结构示意图。

图4是图3另一角度的结构示意图。

标号说明：贴片机基座1、工作头2、Z轴方向位移装置21、Z轴电机211、摇臂212、Z轴导轨213、取件装置22、吸嘴221、吸嘴电机222、X轴方向位移装置3、X同步带31、X步进电机32、X滑轴33、Y轴方向位移装置4、Y同步带41、Y步进电机42、Y滑轴43、下视觉识别装置5、下摄像头51、上视觉识别装置6、上摄像头61、PCB板固定装置7、进料装置8、X轴同步带夹紧座9、拨针10、气阀模块11。

具体实施方式

以下结合具体实施例来说明本实用新型，下列实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，并不限定本实用新型的保护范围。

实施例一：

一种小型桌面贴片机，包括贴片机基座1、贴片工作头2、位移装置、下视觉识别装置5和上视觉识别装置6，贴片工作头2下设有下视觉识别装置5，贴片机基座1上设有上视觉识别装置6，下视觉识别装置5包括下摄像头51，上视觉识别装置6包括上摄像头61，贴片工作头2通过位移装置连接在贴片机基座1上。

本实施例中的位移装置包括X轴方向位移装置3和Y轴方向位移装置4，X轴方向位移装置3包括X同步带31、X步进电机32和X滑轴33；Y轴方向位移装置4包括Y同步带41、Y步进电机42和Y滑轴43。

本实施例中的贴片工作头2包括Z轴方向位移装置21和取件装置22，取件装置22通过Z轴方向位移装置21驱动，取件装置22包括吸嘴221和吸嘴电机222，取件装置22有两个，Z轴方向位移装置21包括Z轴电机211和Z轴导轨213。

本实施例中的贴片机基座1上设有PCB板固定装置7，且贴片机基座1上设有进料装置8。工作头2上还设有X轴同步带夹紧座9和拨针10，工作头2上还设有气阀模块11。

实际使用过程中，如实施例二：

首先是准备工作：开动机器，工作头2回原点，加载贴装文件，打开PCB配置，输进两个mark点的图纸坐标，然后打开下摄像头51，让工作头2通过位移装置沿着X轴方向、Y方向移动，使安装下工作头2下面的下摄像头51大致对准线路板上第一个mark点附近，接着输入此时mark点的实际坐标，然后再次让工作头2沿着X轴方向、Y方向移动，使下摄像头51大致对到线路板上第二个mark点附近，输入此时mark点的实际坐标。这样就完成了mark点的设置。上述过程，是让机器知道了，线路板在什么位置，角度偏转了几度。（以后每次贴装，PCB板必须放在此时位置的附近，误差不能超过1cm，不然，mark点要重新校正）。

接着可以开始操作，打开启动按钮，X步进电机32和Y步进电机42转动，带动工作头2往设定mark区域移动，到达用户设定的mark区域，安装在工作头2下方的下摄像头51开始工作，采集线路板图像。通过图像的灰度信息，提取圆形MARK点的轨迹，计算出MARK点的中心在图像中象素的位置，根据用户设置的图像象素和实际距离的关系，计算得到MARK点的实际距离偏差，然后X步进电机32和Y步进电机42转动精准转动，使下摄像头51的中心和对准mark点的中心点。同样方式，校准第二个mark点的位置，两个mark点，就确定了PCB板的位置偏差和角度偏差，利用该偏差把用户输入的理论器件坐标换算成实际的器件坐标。

接着X步进电机32和Y步进电机42转动继续转动，带动工作头2前往器件放置的位置坐标，到达指定坐标，安装在机器内部的真空泵开始工作，安装在工作头2上面的Z轴电机211开始工作，Z轴电机211上面安装一根摇臂212，Z轴电机211逆时针转动，使摇臂212往下移动，摇臂212往下移动，带动吸嘴电机222往下移动，移动到用户设置的高度，Z轴电机211停止运转（Z轴电机211停止运转的时间可以设定，单位是毫秒，通常设为10毫秒，如果元器件大，可以设定为200毫秒），此时，吸嘴221刚好接触到元器件，通过真空泵产生的负压，把元器件牢牢固定在吸嘴221上。设定的时间到了，Z轴电机211就往回运动，运动到起始位置（z轴的0点），在Z轴往回的运动过程中，安装在工作头2上的真空检测阀检测负压大小，负压在-80Kpa至-92Kp之间，就判定吸料成功，如果不在这个范围，X轴电机Y轴电机，就带动工作头2前往弃料区，到达弃料区，机器内部的吹起泵开始工作，吸头开始吹气。吹气的时间持续0.5秒，然后X轴Y轴电机带动工作头2重新前往器件放置的位置坐标，再次完成一个吸料过程，真空检测阀检测吸料成功，X轴电机Y轴电机就带动工作头2前往上摄像头61的坐标（上摄像头61的坐标，也是要设定好的），向上摄像头61开始工作，

向上摄像头61采集图像后，提取器件边缘信息，计算出器件中心在图像中象素的位置。根据用户设置的图像象素和实际距离的关系，计算得到器件中心的实际距离偏差。利用该偏差纠正器件放置在线路板上的坐标数据。换算成实际贴装的坐标。向上摄像头61采集图像比得出实际贴装坐标之后，X轴电机Y轴电机转动，带动工作头2到实际的贴装坐标上方，，到达位置之后，Z轴电机211开始工作，逆时针转动安装在上方的摇臂212向下运动，运动的距离也是用户设定好的，然后Z轴停止运动，停止的时间也是设用户，此时，真空泵关闭，吹气泵开启，使器件和吸嘴221分离，然后Z轴往回运动到0点。

开始下一个器件的贴装。

实施例三：

通过下视觉，自动或者手动识别PCB板上的mark点，确定PCB的位置，然后从进料夹（卷料）或者托盘（散料）拾取电子元器件，如果要过视觉（对精度要求高的，视觉分快速和精准两个等级，），吸头移动到上视觉的位置，通过视觉拍照，然后程序里的图像处理，确定元器件的中心位置；或者不过视觉（电容电阻一般不过视觉），最后移动到PCB上的精准位置。吸头沿着Z轴方向往下移动，把元器件贴装在PCB上。

以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种小型桌面贴片机，包括贴片机基座，其特征在于：还包括贴片工作头、位移装置、下视觉识别装置和上视觉识别装置，所述的贴片工作头下设有下视觉识别装置，所述的贴片机基座上设有上视觉识别装置，所述的贴片工作头通过位移装置连接在贴片机基座上。

2.根据权利要求1所述的小型桌面贴片机，其特征在于：所述的位移装置包括X轴方向位移装置和Y轴方向位移装置。

3.根据权利要求1或2所述的小型桌面贴片机，其特征在于：所述的下视觉识别装置包括下摄像头，所述的上视觉识别装置包括上摄像头。

4.根据权利要求1或2所述的小型桌面贴片机，其特征在于：所述的贴片工作头包括Z轴方向位移装置和取件装置，所述的取件装置通过Z轴方向位移装置驱动。

5.根据权利要求4所述的小型桌面贴片机，其特征在于：所述取件装置包括吸嘴和吸嘴电机，取件装置有两个。

6.根据权利要求4所述的小型桌面贴片机，其特征在于：所述Z轴方向位移装置包括Z轴电机、摇臂和Z轴导轨。

7.根据权利要求1所述的小型桌面贴片机，其特征在于： 所述的贴片机基座上设有PCB板固定装置。

8.根据权利要求1所述的小型桌面贴片机，其特征在于：所述的贴片机基座上设有进料装置。

9.根据权利要求2所述的小型桌面贴片机，其特征在于：所述的X轴方向位移装置包括X同步带、X步进电机和X滑轴，所述的Y轴方向位移装置包括Y同步带、Y步进电机和Y滑轴。

10.根据权利要求1所述的小型桌面贴片机，其特征在于：所述的工作头上还设有X轴同步带夹紧座和拨针, 所述的工作头上还设有气阀模块。