CN206932491U - 一种集成化通用贴装平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成化通用贴装平台，包括机架，所述的机架上设置有电子元件供给装置、机器视觉机构、X‑Y驱动机构和传输机构，所述的X‑Y驱动机构上设置有终端执行机构，所述的终端执行机构包括贴装工作头、异形元件插件头、点胶头、贴标头、激光刻印头和印刷检查头。所述的终端执行机构通过贴装头安装装置与所述的X‑Y驱动机构相连，实现快速更换。本实用新型在原有的贴装工作头、异形元件插件头和点胶头的基础上，增加了可以通用的与本贴装平台相匹配的贴标头、激光刻印头和印刷检查头。增加了贴装平台的功能和集成化程度。该贴装平台可以通过快速换头而实现功能的切换，做到一机多用降低了用户的投资成本。

Description

一种集成化通用贴装平台

技术领域

本实用新型涉及电子元件表面贴装技术领域，具体地说是一种集成化通用贴装平台。

背景技术

电子贴装设备是电子元件表面贴装系统中最重要的组成部分。公知的电子贴装设备主要包括电子元件供给装置，X-Y驱动机构，印制电路板(PCB) 传输机构，机器视觉机构以及终端执行机构。PCB板传输装置固定在电子元件安装装置本体上，用于对PCB板进行传输、定位和夹紧，并可感应和检测板的有无、进板和出板。X-Y驱动机构与电子元件安装装置固定相连，用于带动终端执行机构在X-Y平面范围内进行运动。此外，所述X-Y驱动结构上还固定连接有机器视觉机构，用于识别PCB板及PCB传输装置上的Mark点，从而对PCB板的停放位置进行识别。终端执行机构挂靠在X-Y驱动机构上，用于拾取或机械夹取电子元器件供应装置供应的电子元器件并在驱动机构的带动下运动到视觉系统中的相机上方拍照，最后移动到PCB板上进行贴装，主要完成Z向动作。电子元器件供应装置固定在电子元件安装装置本体上，用于供应PCB板贴装所需的不同种类的电子元器件。

传统的电子贴装设备为了应对不同作业的内容，终端执行机构是不同的，并且可以根据所执行的作业内容进行更换。一般较为常见的终端执行机构包括贴装作业头、异形元件插件头和点胶头。其中贴装作业头主要是用来拾取和贴装电子元器件，异形元件插件头主要用于外形尺寸较大且需要一定的压入力的元件插入贴装，而点胶头则主要用于在贴装前需要提前点胶的元件的贴装。

此外，现有的电子元器件表面贴装系统中除贴装设备以外还包括检测装置、贴标装置以及刻印装置。在生产的过程中首先通过贴装设备对印制电路板进行电子元器件的贴装，然后从贴装完成的基板中抽样，并通过检测机进行检测，检测合格之后再通过贴标机和激光刻印机对已完成贴插件的印制电路板进行标签或屏蔽盖的贴装和刻印标号以进行标识或区分。因此完成上述功能需要用户配备贴装机、检测机、贴标机及激光刻印机等多种机型。这无疑增加了用户的投资成本。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种集成化通用贴装平台，该贴装平台可以通过快速换头而实现功能的切换，做到一机多用降低了用户的投资成本。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种集成化通用贴装平台，包括机架，所述的机架上设置有电子元件供给装置、机器视觉机构、X-Y驱动机构和传输机构，所述的X-Y驱动机构上设置有终端执行机构，且所述的终端执行机构通过安装装置与所述的X-Y驱动机构相连，所述的终端执行机构包括贴装工作头、异形元件插件头、点胶头、贴标头、激光刻印头和印刷检查头；

所述的贴标头包括贴标头本体，所述贴标头本体包括前侧板和后侧板，所述的前侧板和后侧板之间从上到下依次设置有上横板和下横板，所述的上横板上设置有旋转电机，所述旋转电机的四周设置有若干个升降单元，且所述的升降单元通过传动机构与所述的旋转电机输出轴相连；

所述的激光刻印头包括激光刻印头本体，所述的激光刻印头本体呈“门”字型，所述激光刻印头本体的内部内沿前后方向依次设置有逆变器、激光管和汇聚镜头，所述激光管和汇聚镜头的上方分别设置有第一镜片和第二镜片，且所述的第一镜片与水平面呈+45°，所述的第二镜片与水平面呈-45°；

所述的印刷检查头包括印刷检查头本体，所述的印刷检查头本体上设置有一开口向下的U型槽，所述的U型槽内从上到下依次设置有相机、镜头和光源，所述的相机通过相机支架与所述的印刷检查头本体固定连接，所述光源通过光源连接板与所述的印刷检查头本体固定连接，所述的光源采用环形光源，并与所述的镜头同轴布置。

进一步地，若干个所述的升降单元围绕所述的旋转电机均布。

进一步地，所述的升降单元包括设置于所述上横板和下横板之间的丝杠和拾取轴，所述的丝杠上设置有丝母，所述的丝母和拾取轴之间设置有连接板，所述的连接板与丝母固定连接，与拾取轴转动连接，所述拾取轴的下端设置有用于拾取的吸嘴夹持组件，所述拾取轴的上端设置有从动齿轮，与所述的从动齿轮相啮合的主动齿轮设置于所述旋转电机的输出轴上，所述的丝杠上设置有从动带轮，与所述的从动带轮相配合的主动带轮设置于升降电机的输出轴上，所述的升降电机固定设置于所述的贴标头本体上。

进一步地，所述的连接板和拾取轴之间设置有过渡连接件，所述的过渡连接件与所述的拾取轴转动连接，所述的连接板与所述的过渡连接件固定连接。

进一步地，所述拾取轴的外侧圆柱面上设置有与所述的拾取轴同轴布置的环形凹槽，所述的过渡连接件设置于所述的环形凹槽内。

进一步地，所述的第一镜片和第二镜片分别通过镜片安装架与所述的激光刻印头本体固定连接。

进一步地，所述逆变器和激光管的下方设置有用于承托所述逆变器和激光管的托板，所述托板的前端与所述的激光刻印头本体固定连接，所述的逆变器和激光管，以及激光管和汇聚镜头之间分别设置有隔板。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型结构紧凑，适应性强，将多种功能集成在传统的贴装设备上，使得在实际成产中可根据生产需要对系列化的终端执行机构进行快速更换而能满足不同的作业需求，做到一机多用，从而降低用户的投资成本。

2、多功能的集成也减小了设备的占地面积，节约了生产空间。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为去除左侧罩壳后贴标头的结构示意图；

图3为图2中A部分的放大结构示意图；

图4为去除右侧罩壳后贴标头的结构示意图；

图5为图4中B部分的放大结构示意图；

图6为图4中C部分的放大结构示意图；

图7为去除罩壳后激光刻印头的结构示意图；

图8为图7中D部分的放大结构示意图；

图9为去除罩壳后印刷检查头的结构示意图。

图中：1-机架，2-传输机构，3-电子元件供给装置，4-上照视觉机构， 5-下照视觉机构，6-X-Y驱动机构，71-贴标头本体，711-前侧板，712-后侧板，713-上横板，714-下横板，72-把手，73-第一压紧轮，74-第一楔形块， 75-旋转电机，751-主动齿轮，76-升降单元，761-丝杠，762-丝母，763-从动带轮，764-主动带轮，765-升降电机，766-拾取轴，7661-吸嘴夹持组件， 7662-从动齿轮，767-连接板，768-过渡连接件，801-激光刻印头本体，802- 把手，803-第二压紧轮，804-第二楔形块，805-逆变器，806-镜片安装架， 807-第一镜片，808-第二镜片，809-激光管，810-汇聚镜头，811-隔板，812- 托板，91-印刷检查头本体，92-把手，93-第三压紧轮，94-相机支架，95-相机，96-第三楔形块，97-镜头，98-光源，99-光源连接板。

具体实施方式

为了方便描述，现定义坐标系如图1所示。

如图1所示，一种集成化通用贴装平台包括机架1，所述的机架1上设置有电子元件供给装置3、机器视觉机构、X-Y驱动机构6和传输机构2。其中所述机器视觉机构包括上照视觉机构4和下照视觉机构5。

所述PCB板传输机构2固定在机架上，用于对PCB板进行传输、定位和夹紧，并可感应和检测板的有无、进板和出板。所述的X-Y驱动机构6上设置有终端执行机构，并通过X-Y驱动机构6带动终端执行机构在X-Y平面范围内运动，进行拾取和贴装。所述X-Y驱动机构6上还固定连接有下照视觉机构5，用于识别所应对的元件、PCB板及PCB传输机构2上的Mark点等，从而对元件的贴装位置进行校正，对PCB板的停放位置进行识别。所述的上照视觉机构4设置于所述的机架1上，并且位于所述的电子元件供给装置3 和传输机构2之间，工作时，终端执行机构拾取电子元器件后，在X-Y驱动机构6的带动下运动到上照视觉机构4的上方拍照，然后移动到PCB板上进行贴装。

所述的终端执行机构包括贴装工作头、异形元件插件头、点胶头、贴标头、激光刻印头和印刷检查头。其中所述的贴装工作头、异形元件插件头和点胶头是电子元件表面贴装设备中常用的三种执行机构，为现有技术，在此不再赘述。

由于在使用的过程中需要根据生产更换不同功能的终端执行机构，为此所述的X-Y驱动机构上设置有用于快速更换终端执行机构的贴装头安装装置，且所述的安装装置即为专利号为201520669156.9的专利所公开的贴装头安装装置，属于现有技术，在此不再赘述。

如图5及图6所示，所述的贴标头包括贴标头本体71，所述的贴标头本体6401的前侧面上设置有把手72，其后侧面上设置有与所述的贴装头安装装置相配合的第一压紧轮73和第一楔形块74。

如图5和图6所示，所述贴标头本体71包括前侧板711和后侧板712，所述的前侧板711和后侧板712之间从上到下依次设置有上横板713和下横板714。所述的上横板713上设置有旋转电机75，所述旋转电机75的输出轴上位于所述的上横板713和下横板714之间设置有主动齿轮751。所述旋转电机75的四周设置有若干个升降单元76，优选的，所述升降单元76的数量为 2-3个，且若干个所述的升降单元76围绕所述的旋转电机75均布，作为一种具体实施方式，本实施例中所述升降单元76的数量为2个。

如图5和图6所示，所述的升降单元76包括设置于所述上横板713和下横板714之间的丝杠761，且所述丝杠761的上、下两端分别通过轴承组件与所述的上横板713和下横板714转动连接，所述的丝杠761上设置有丝母762。所述的丝母762上设置有连接板767，所述连接板767的一端与所述的丝母 762固定连接，所述连接板767的另一端转动连接有拾取轴766，所述拾取轴 766的下端位于所述下横板714的下方设置有用于拾取的吸嘴夹持组件7661，所述的吸嘴夹持组件7661采用现有技术中的吸嘴夹持组件7661即可，在此不再赘述。所述的下横板714上设置有允许所述的拾取轴766穿过的通孔。所述拾取轴766的上端设置有与所述的主动齿轮751相啮合的从动齿轮7662。所述丝杠761的上端突出于所述上横板713上方的部分上设置有从动带轮 763，与所述的从动带轮763相配合的主动带轮764设置于升降电机765的输出轴上，所述的升降电机765固定设置于所述的上横板713上。

进一步地，若所述的连接板767通过轴承组件直接与所述的拾取轴766 转动连接，则受到丝杠761和拾取轴766的中心距的限制，会对连接板767 的加工精度要求很高，为了方便加工和安装，所述的连接板767和拾取轴766 之间设置有过渡连接件768，所述的过渡连接件768与所述的拾取轴766转动连接，所述的连接板767通过螺钉与所述的过渡连接件768固定连接。作为一种具体实施方式，本实施例中所述拾取轴766的外侧圆柱面上设置有与所述的拾取轴766同轴布置的环形凹槽，所述的环形凹槽内设置有过渡连接件768。这样所述的过渡连接件768既能够相对于拾取轴766转动，而且所述环形凹槽与所述的拾取轴766外侧面之间所形成的台阶面也限制了所述过渡连接件768的轴向自由度。

在这里，升降电机765是用于驱动拾取轴766上下运动，以拾取和贴装标签，旋转电机75是用于旋转拾取轴766，从而满足不同的贴标角度。

如图7所示，所述的激光刻印头包括激光刻印头本体801，所述的激光刻印头本体801的前侧面上设置有把手802，其后侧面上设置有与所述的贴装头安装装置相配合的第二压紧轮803和第二楔形块804。

如图7所示，所述的激光刻印头本体801呈“门”字型，所述激光刻印头本体801的内部内沿前后方向依次设置有逆变器805、激光管809和汇聚镜头810。其中所述的逆变器805是用于将外界输入的48V低压电转换为激光管 809所需的220V高电压，所述逆变器805为现有技术在此不再赘述。所述激光管809为激光光源，用于发射激光，作为一种具体实施方式，本实施例中所述的激光管809采用固体型YAG(钇铝石榴石)激光器。所述逆变器805和激光管809的下方设置有用于承托所述逆变器805和激光管809的托板812，所述托板812的前端与所述的激光刻印头本体801固定连接。所述的汇聚镜头810与所述的激光刻印头本体801固定连接。所述激光管809和汇聚镜头 810的上方分别设置有第一镜片807和第二镜片808，且所述的第一镜片807 与水平面呈+45°，所述的第二镜片808与水平面呈-45°。

进一步地，为了方便安装，所述的逆变器805和激光管809，以及激光管 809和汇聚镜头810之间分别设置有隔板811。

进一步地，由于镜片属于易碎品，若直接将所述的第一镜片807和第二镜片808安装于激光刻印头本体801上，那么在更换镜片的时候会比较麻烦，为了方便更换，如图7所示，所述的第一镜片807和第二镜片808分别通过镜片安装架806与所述的激光刻印头本体801固定连接，且所述的镜片安装架806上位于所述的激光管809和第一镜片807之间、第一镜片807和第二镜片808之间，以及第二镜片808和汇聚镜头810之间分别设置有允许激光穿过的通孔。

工作时，激光管809发出的光束分别通过第一镜片807和第二镜片808 的反射，最终通过汇聚镜头810将光线进一步汇聚后作用于待作业的物体表面上。

如图8所示，所述的印刷检查头包括印刷检查头本体91，所述印刷检查头本体91的前侧面上设置有把手92，其后侧面上设置有与所述的贴装头安装装置配合的第三压紧轮93和第三楔形块96。

如图8所示，所述的印刷检查头本体91上设置有一开口向下的U型槽，所述的U型槽内从上到下依次设置有相机95、镜头97和光源98。所述的相机95通过相机支架94与所述的印刷检查头本体91固定连接，且设置于所述相机支架94上的用于与所述的印刷检查头本体91相连的孔为沿竖直方向的长圆孔。这样设计的主要目的是为了方便调节相机95的焦距。所述光源98 通过光源连接板99与所述的印刷检查头本体91固定连接。

进一步地，为了使相机95能够清晰准确的上传所拍摄的照片，以方便检查比对，所述的光源98采用环形光源，并与所述的镜头97同轴布置。

工作时，印刷检查头上的光源98对印制电路板进行照射，反射回来的光线通过镜头97汇聚后传入相机95。相机95将拍摄得到的图像信号传入设备内部的图像处理卡。

由于在使用的过程中，仅贴标工序需要电子元件供给装置3的配合完成贴标，而在进行贴标时仅需要将元件供料器更换成标签供料器即可，且所述元件供料器和标签供料器可以直接进行更换，不需要做任何适应性改动，因此采用传统贴装设备的电子元件供给装置3即可满足，而传统贴装设备的电子元件供给装置3属于现有技术，在此不再赘述。

Claims (7)

1.一种集成化通用贴装平台，包括机架，所述的机架上设置有电子元件供给装置、机器视觉机构、X-Y驱动机构和传输机构，所述的X-Y驱动机构上设置有终端执行机构，且所述的终端执行机构通过安装装置与所述的X-Y驱动机构相连，其特征在于：所述的终端执行机构包括贴装工作头、异形元件插件头、点胶头、贴标头、激光刻印头和印刷检查头；

所述的贴标头包括贴标头本体，所述贴标头本体包括前侧板和后侧板，所述的前侧板和后侧板之间从上到下依次设置有上横板和下横板，所述的上横板上设置有旋转电机，所述旋转电机的四周设置有若干个升降单元，且所述的升降单元通过传动机构与所述的旋转电机输出轴相连；

所述的激光刻印头包括激光刻印头本体，所述的激光刻印头本体呈“门”字型，所述激光刻印头本体的内部内沿前后方向依次设置有逆变器、激光管和汇聚镜头，所述激光管和汇聚镜头的上方分别设置有第一镜片和第二镜片，且所述的第一镜片与水平面呈+45°，所述的第二镜片与水平面呈-45°；

所述的印刷检查头包括印刷检查头本体，所述的印刷检查头本体上设置有一开口向下的U型槽，所述的U型槽内从上到下依次设置有相机、镜头和光源，所述的相机通过相机支架与所述的印刷检查头本体固定连接，所述光源通过光源连接板与所述的印刷检查头本体固定连接，所述的光源采用环形光源，并与所述的镜头同轴布置。

2.根据权利要求1所述的一种集成化通用贴装平台，其特征在于：若干个所述的升降单元围绕所述的旋转电机均布。

3.根据权利要求1所述的一种集成化通用贴装平台，其特征在于：所述的升降单元包括设置于所述上横板和下横板之间的丝杠和拾取轴，所述的丝杠上设置有丝母，所述的丝母和拾取轴之间设置有连接板，所述的连接板与丝母固定连接，与拾取轴转动连接，所述拾取轴的下端设置有用于拾取的吸嘴夹持组件，所述拾取轴的上端设置有从动齿轮，与所述的从动齿轮相啮合的主动齿轮设置于所述旋转电机的输出轴上，所述的丝杠上设置有从动带轮，与所述的从动带轮相配合的主动带轮设置于升降电机的输出轴上，所述的升降电机固定设置于所述的贴标头本体上。

4.根据权利要求3所述的一种集成化通用贴装平台，其特征在于：所述的连接板和拾取轴之间设置有过渡连接件，所述的过渡连接件与所述的拾取轴转动连接，所述的连接板与所述的过渡连接件固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种集成化通用贴装平台，其特征在于：所述拾取轴的外侧圆柱面上设置有与所述的拾取轴同轴布置的环形凹槽，所述的过渡连接件设置于所述的环形凹槽内。

6.根据权利要求1所述的一种集成化通用贴装平台，其特征在于：所述的第一镜片和第二镜片分别通过镜片安装架与所述的激光刻印头本体固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种集成化通用贴装平台，其特征在于：所述逆变器和激光管的下方设置有用于承托所述逆变器和激光管的托板，所述托板的前端与所述的激光刻印头本体固定连接，所述的逆变器和激光管，以及激光管和汇聚镜头之间分别设置有隔板。