CN209105510U - 一种自动覆晶的pcb加工设备 - Google Patents

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卢宗庆
程祥力
王肇
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Abstract

本实用新型公开了一种自动覆晶的PCB加工设备,包括料片输送线、覆晶加工机构和两个料箱,两个料箱用于对料片输送线进行上料和收料,料箱设置在双轴移动组件上,料片输送线的输送首端和输送末端上均设置有压紧轮,所述料片输送线的输送末端上还设置有辅助推板,料片输送线设置有预热加热台,预热加热台上设置有转载板,所述转载板用于托设料片,覆晶加工机构包括主加热台和机械手,所述机械手抓取托设料片的转载板在料片输送线和主加热台之间转载,所述主加热台还与加热罩配合连接,所述加热罩与真空管连接,所述加热罩与第一移动动力组件连接。本实用新型能够自动批量上料和收料,并且加工过程无需人工介入,提高生产品质和自动化程度。

Description

一种自动覆晶的PCB加工设备
技术领域
本实用新型涉及覆晶技术领域,具体涉及一种自动覆晶的PCB加工设备。
背景技术
回流焊技术在电子制造领域并不陌生,我们电脑内使用的各种板卡上的元件都是通过这种工艺焊接到线路板上的,这种设备的内部有一个加热电路,将空气或氮气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板,让元件两侧的焊料融化后与主板粘结。这种工艺的优势是温度易于控制,焊接过程中还能避免氧化,制造成本也更容易控制。
但是随着PCB板越来越轻薄,PCB板料片被吹高温气体的方式会对PCB板造成损伤,并且容易移位;而且轻薄的PCB板在输送时,存在上料难得问题,现有方式采用人工单片摆放,导致需要人工全程参与,易对PCB板造成伤害,不利于提高产品质量。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种自动覆晶的PCB加工设备,能够自动批量上料和收料,并且加工过程无需人工介入,提高生产品质和自动化程度。
为了解决上述技术问题,本实用新型提供了自动覆晶的PCB加工设备,包括料片输送线,所述料片输送线沿输送方向的输送首端和输送末端一侧均设置有料箱,所述料箱内摆放有料片,所述料箱设置在双轴移动组件上,位于输送首端的料箱一侧上还设置有进料气缸,所述料箱沿输送方向的两个表面均设置为开口,所述料箱内部设置有料片摆放架,所述进料气缸推动料片从料片摆放架转载至料片输送线内;
所述料片输送线的输送首端和输送末端上均设置有压紧轮,所述料片输送线的输送末端上还设置有辅助推板,所述辅助推板与旋转电机连接,所述料片输送线包括两个平行设置的护板,两个护板相邻的表面上均设置输送皮带,两个输送皮带配合输送料片,两个护板之间还设置有预热加热台,所述预热加热台上设置有转载板,所述转载板用于托设料片,所述预热加热台底部设置有顶升气缸;
所述料片输送线位于宽度方向上的一侧设置有覆晶加工机构,所述覆晶加工机构包括主加热台和机械手,所述机械手抓取托设料片的转载板在料片输送线和主加热台之间转载,所述主加热台还与加热罩配合连接,所述加热罩与真空管连接,所述加热罩与第一移动动力组件连接。
进一步的,两个护板之间位于输送末端一侧还设置有降温箱,所述降温箱表面开设有多个降温孔,所述降温箱与气源连接。
进一步的,其中一个护板固定设置在安装底板上,另一个护板设置在螺杆调节组件上,所述螺杆调节组件用于调整两个护板之间的间距。
进一步的,所述预热加热台底部还设置有缓冲器,所述缓冲器包括上安装板和下安装板,所述上安装板和下安装板之间设置有多个弹簧,所述上安装板与预热加热台连接,所述下安装板与顶升气缸连接。
进一步的,所述预热加热台位于输送末端一侧以及降温箱位于输送末端一侧上均设置有阻挡板,所述阻挡板与阻挡气缸连接,所述阻挡气缸通过安装架与其中一个护板连接。
进一步的,两个护板之间位于输送首端和输送末端处均设置有检测传感,所述预热加热台表面设置有仿型凹部,所述转载板设置在仿型凹部内,输送皮带上设置有两个涨紧度调节轮。
进一步的,所述主加热台上设置有定位凹槽,转载板被转载至定位凹槽内,所述定位凹槽内的主加热台内部设置有至少两个辅助顶升销,所述辅助顶升销与顶升气缸配合连接,所述辅助顶升销一端能够伸入定位凹槽内并用于顶升转载板,所述主加热台固定设置在安装底座上,所述安装底座上设置有气缸支架,所述顶升气缸安装在气缸支架上,所述辅助顶升销上设有复位弹簧,所述辅助顶升销一端穿过主加热台底部设置。
进一步的,所述第一移动动力组件包括油缸和导向杆,所述油缸设置在吊装架上,所述导向杆通过导向套与吊装架配合连接,所述导向杆一端与加热罩连接。
进一步的,所述所述机械手包括安装平台,所述安装平台沿X轴方向上设置有移动导轨,所述移动导轨上设置有滑块,所述滑块上设置有延伸臂,所述延伸臂沿Y轴方向设置,所述延伸臂上设置有升降气缸,所述升降气缸沿Z轴方向设置,所述升降气缸与升降板连接,所述升降板上设置有吸盘组件,所述延伸臂与第二移动动力组件连接,所述升降气缸朝向远离转载板的方向设置。
进一步的,所述双轴移动组件顶部设置有托板,所述托板周边上设置有多个导向限位板,多个导向限位板配合形成扩口定位区,所述料箱设置在扩口定位区内。
本实用新型的有益效果:
通过料箱、双轴移动组件和进料气缸配合,能够将料片自动推入料片输送线内,避免人工接触料片,保证料片的质量,并且人工只需要对料箱进行更换即可,减少人工参与。
通过转载板以及顶升气缸配合,使得料片能够被能够被转载板承托,随后机械手直接抓取转载板即可实现移动转载,因此不会与料片接触,不会对料片造成伤害,有效保护料片的良率。
预热加热台能够对转载板进行加热,加热后的转载板能够将热量传递到料片上,实现预加热效果,对于后续升温时,不会因升温过快而导致料片加工出现质量问题,也有效提高加工效率和良率。
通过主加热台能够通过接触的方式传导热量,采用该方式加热料片具有传导效果好,对料片位置不影响,不会移位,也不需要对料片表面进行接触式定位,有效保证料片的加工质量。加热罩与真空管连接,在使用时,加热罩罩设在主加热台上并抽真空,在负压下有效提高加热效果,提高加工效率。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图;
图2是本实用新型安装在机架上的结构示意图;
图3是本实用新型料片输送线和覆晶加工机构的配合示意图;
图4是本实用新型上料部分结构示意图;
图5是本实用新型料片输送线结构示意图;
图6是本实用新型的加热台部分结构示意图;
图7是本实用新型的降温箱结构示意图;
图8是本实用新型的压紧轮部分结构示意图;
图9是本实用新型的辅助推板部分结构示意图;
图10是本实用新型的阻挡板部分结构示意图;
图11是本实用新型的覆晶加工机构示意图;
图12是本实用新型的主加热台部分结构示意图;
图13是本实用新型的主加热台部分截面示意图;
图14是本实用新型的机械手结构示意图;
图15是本实用新型的料箱摆放部分结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施,但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
参照图1至图4所示,本实用新型的自动覆晶的PCB加工设备的一实施例,包括料片输送线1和覆晶加工机构5,料片输送线沿输送方向的输送首端和输送末端一侧均设置有料箱2,料箱内摆放有料片,料箱设置在双轴移动组件3上,位于输送首端的料箱一侧上还设置有进料气缸4,料箱沿输送方向的两个表面均设置为开口,料箱内部设置有料片摆放架21,进料气缸推动料片从料片摆放架转载至料片输送线内;覆晶加工机构包括主加热台51和机械手52;
在使用时,进料气缸将料片从料箱的料片摆放架内推出至料片输送线上,料片输送线将料片输送,双轴移动组件能够将料箱内不同位置的料片摆放架上的料片一一移动到进料气缸与料片输送线之间,从而能够使得进料气缸将料片一个一个的推入料片输送线内;机械手能够抓取料片输送线的料片并移栽到主加热台上进行加热,加热结束后再抓取料片回到料片输送线上,料片输送线加工加工结束的料片输出至另一个料箱内,达到自动加工效果。在主加热台加工时,还与加热罩54配合连接,加热罩与真空管连接,加热罩与第一移动动力组件53连接,加热罩能够保证定位凹槽内的热量凝聚,提高加热效果,并且真空管能够将加热罩罩设在主加热台上后的空间进行抽真空,是的内部形成负压,进一步提高加热效果,有效保障覆晶质量。
参照图5所示,其中,料片输送线的输送首端和输送末端上均设置有压紧轮103,料片输送线的输送末端上还设置有辅助推板109,辅助推板与旋转电机110连接,料片输送线包括两个平行设置的护板101,两个护板相邻的表面上均设置输送皮带102,两个输送皮带配合输送料片,两个护板之间还设置有预热加热台104,预热加热台上设置有转载板105,转载板用于托设料片,预热加热台底部设置有顶升气缸106;由于料片比较薄,通过进料气缸的推动,并不能够将料片准确的推至料片输送线上且保持平行移动状态,因此通过压紧轮的设置,通过进料气缸推动物料至压紧轮和输送皮带之间后,由压紧轮将料片压紧在输送皮带上并通过输送皮带的移动输送,达到夹持输送的效果,从而可以保持料片的水平状态,提高料片进入的稳定性;并且通过夹持的方式输送后,料箱与料片输送线之间可以存在引导间隙,降低设备制备难度。因此料片通过输送首端的输送皮带和压紧轮配合实现入料,通过输送末端的输送皮带和压紧轮配合实现出料,达到料片的稳定输送效果。上述的预热加热台用于对料片进行预加热,先进行升温,而后再进行高温加热,有助于提高覆晶效果,提高产品质量;其中由于料片很薄,因此采用转载板进行转载,先由顶升气缸将加热台顶升,顶升后的加热台伸出输送皮带的输送平面,因此在此处的料片也被顶升脱离输送皮带的托设,由于转载板的设置,料片主要由转载板抵接,在机械手抓取移栽时,直接抓取转载板即能够使得转载板托着料片移动,实现移栽效果且不与料片发生接触,保证料片的质量。
在将料片送出时,由于料片自身无动力,因此当料片从输送皮带和压紧轮处排出后,即无法移动,并且此处由于空间狭窄,不适合采用机械手或者配合的传送线直接移送,因此,在其中一个护板位于输送末端一侧设置有辅助推板,辅助推板与旋转电机连接,旋转电机带动辅助推板转动,先将辅助推板转动至输送首端一侧,待料片被送出后,转动电机带动辅助推板朝向输送末端转动,辅助推板能够推动料片继续移动,料片移动直接进入料箱的料片摆放架内,达到自动收纳的效果,达到出料效果。
采用转载板作为转载加工工具后,参照图11所示,在主加热台上对应设置定位凹槽503,转载板被转载至定位凹槽内,在使用时,料片是放置在转载板上的,转载板作为承载器具使用,机械手在主加热台和输送线之间往复抓取转载板,即将转载板从输送线上转载至定位凹槽内或者从定位凹槽内转载至输送线上,实现料片的转载,主加热台能够对转载板以及在转载板上的料片直接加热,并无气流吹出,因此料片被加热的同时不会在转载板上因外力移动,保证移栽和加工的稳定性;在上述定位凹槽内的主加热台内部设置有至少两个辅助顶升销508,辅助顶升销与顶升气缸509配合连接,辅助顶升销一端能够伸入定位凹槽内并用于顶升转载板。由于机械手一般都是夹取或者吸取,因此当转载板被设置在定位凹槽内后,机械手的抓取和吸取均存在阻碍问题,因此顶升气缸伸出,能够将辅助顶升销顶出定位凹槽,因此在定位凹槽内的转载板也随之被顶出,多个辅助顶升销能够将转载板稳定托设,方便机械手抓取;
上述主加热台固定设置在安装底座510上,以悬空主加热台,避免导热过快以及给予顶升气缸足够的安装空间;在安装底座上设置有气缸支架511,顶升气缸安装在气缸支架上,辅助顶升销上设有复位弹簧512,辅助顶升销一端穿过主加热台底部设置,复位弹簧能够使得辅助顶升销被顶出后还能够复位,因此辅助顶升销与顶升气缸之间抵触连接即可,能够降低组装难度。
参照图5至图10所示,为了进一步提高整体使用的稳定性和加工良率,在两个护板之间位于输送末端一侧还设置有降温箱107,降温箱表面开设有多个降温孔108,降温箱与气源连接,气源接入后,气体能够从降温孔中吹出,由于料片比较薄,因此降温孔孔径可以变小,使得出吹的风的冲击力不会将料片吹动移位,只起到降温效果;当然气源也可以是降温处理过的;降温后的料片被有序排出即可,完成加工。
并且将其中一个护板固定设置在安装底板上,另一个护板设置在螺杆调节组件上,螺杆调节组件用于调整两个护板之间的间距,以便于能够适用不同尺寸的料片使用。在预热加热台底部还设置有缓冲器,缓冲器包括上安装板和下安装板,上安装板和下安装板之间设置有多个弹簧,上安装板与预热加热台连接,下安装板与顶升气缸连接。缓冲器113,缓冲器包括上安装板114和下安装板115,上安装板和下安装板之间设置有多个弹簧116,上安装板与加热台连接,下安装板与顶升气缸连接,由于弹簧的设置,使得上安装板相对于下安装板具有相对运动的间隙以及能够弹性避让的空间,因此当机械手抓取转载板时,其下行的距离精度范围可以扩大,下行距离大时,通过弹簧实现同步移动,达到调节难度小的效果,并且当机械手采用吸盘吸附固定时,也能够保证吸盘吸附牢固的效果,下行调节距离精度低。
在上述的加热台表面设置有仿型凹部121,转载板设置在仿型凹部内,加热台被顶升移动时,转载板具有稳定可靠的位置,不会移动,因此抓取精度高。
在加热台位于输送末端一侧以及降温箱位于输送末端一侧上均设置有阻挡板117,阻挡板与阻挡气缸118连接,阻挡气缸通过安装架119与其中一个护板连接,阻挡气缸能够待定阻挡板升降,从而将阻挡板挡设在料片的输送方向的位置上,当料片被输送时,能够被阻挡板阻挡,阻挡后,料片即被定位,便于后续加工,当料片需要继续移动时,则通过阻挡气缸伸出,带动阻挡板离开料片的输送方向的位置上,从而料片继续移动不会被阻挡。该阻挡方式能够提高料片输送时的位置精度。上述的两个护板之间位于输送首端和输送末端处均设置有检测传感器120,以检测料片的流入和流出。
参照图11至图14所示,上述第一移动动力组件包括油缸513和导向杆514,油缸设置在吊装架上,导向杆通过导向套与吊装架515配合连接,导向杆一端与加热罩连接,油缸能够给予加热罩移动动力,并且罩设时,还能够保证密封效果;导向杆保证加热罩移动时的位置精度。
对于机械手的设计为,上述的机械手包括安装平台516,安装平台沿X轴方向上设置有移动导轨517,移动导轨上设置有滑块518,滑块上设置有延伸臂519,延伸臂沿Y轴方向设置,延伸臂上设置有升降气缸520,升降气缸沿Z轴方向设置,升降气缸与升降板521连接,升降板上设置有吸盘组件522,延伸臂与第二移动动力组件连接。加热罩在打开时,与主加热台之间具有空间,机械手利用该空间进行抓取和摆放转载板,首先通过第二移动动力组件带动延伸臂沿X轴方向移动至主加热台上方或者输送线上方,而后通过升降气缸带动升降板下行,升降板带动吸盘组件吸附转载板,吸附牢固后顶升气缸复位,带动转载板离开主加热台上方或者输送线,随后进行转载移动即可实现抓取的效果,整体结构简单,稳定性好,制备成本低。升降气缸朝向远离转载板的方向设置,该结构是的升降气缸设置在与吸盘组件同一水平位置上,在Z轴方向上的高度为吸盘组件的设置高度,有效降低体积,使得整体结构紧凑,也有效降低加热罩的行程,即降低制备成本。移动动力组件为传动皮带523,延伸臂与传动皮带之间设置有皮带夹头524,传动皮带结构紧凑,便于设置,并且成本低。
参照图15所示,为了提高人工操作的便捷性将在双轴移动组件顶部设置有托板31,所述托板周边上设置有多个导向限位板32,多个导向限位板配合形成扩口定位区,所述料箱设置在扩口定位区内,摆放料箱时,扩口定位区具有导向功能,从而可以降低摆放精度,便捷操作;在料箱的顶部和底部上还设置有配合堆叠的凹凸部,便于摆放稳定。
以上实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例,本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换,均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种自动覆晶的PCB加工设备,其特征在于,包括料片输送线,所述料片输送线沿输送方向的输送首端和输送末端一侧均设置有料箱,所述料箱内摆放有料片,所述料箱设置在双轴移动组件上,位于输送首端的料箱一侧上还设置有进料气缸,所述料箱沿输送方向的两个表面均设置为开口,所述料箱内部设置有料片摆放架,所述进料气缸推动料片从料片摆放架转载至料片输送线内;
所述料片输送线的输送首端和输送末端上均设置有压紧轮,所述料片输送线的输送末端上还设置有辅助推板,所述辅助推板与旋转电机连接,所述料片输送线包括两个平行设置的护板,两个护板相邻的表面上均设置输送皮带,两个输送皮带配合输送料片,两个护板之间还设置有预热加热台,所述预热加热台上设置有转载板,所述转载板用于托设料片,所述预热加热台底部设置有顶升气缸;
所述料片输送线位于宽度方向上的一侧设置有覆晶加工机构,所述覆晶加工机构包括主加热台和机械手,所述机械手抓取托设料片的转载板在料片输送线和主加热台之间转载,所述主加热台还与加热罩配合连接,所述加热罩与真空管连接,所述加热罩与第一移动动力组件连接。
2.如权利要求1所述的自动覆晶的PCB加工设备,其特征在于,两个护板之间位于输送末端一侧还设置有降温箱,所述降温箱表面开设有多个降温孔,所述降温箱与气源连接。
3.如权利要求2所述的自动覆晶的PCB加工设备,其特征在于,其中一个护板固定设置在安装底板上,另一个护板设置在螺杆调节组件上,所述螺杆调节组件用于调整两个护板之间的间距。
4.如权利要求2所述的自动覆晶的PCB加工设备,其特征在于,所述预热加热台底部还设置有缓冲器,所述缓冲器包括上安装板和下安装板,所述上安装板和下安装板之间设置有多个弹簧,所述上安装板与预热加热台连接,所述下安装板与顶升气缸连接。
5.如权利要求2所述的自动覆晶的PCB加工设备,其特征在于,所述预热加热台位于输送末端一侧以及降温箱位于输送末端一侧上均设置有阻挡板,所述阻挡板与阻挡气缸连接,所述阻挡气缸通过安装架与其中一个护板连接。
6.如权利要求2所述的自动覆晶的PCB加工设备,其特征在于,两个护板之间位于输送首端和输送末端处均设置有检测传感,所述预热加热台表面设置有仿型凹部,所述转载板设置在仿型凹部内,输送皮带上设置有两个涨紧度调节轮。
7.如权利要求1所述的自动覆晶的PCB加工设备,其特征在于,所述主加热台上设置有定位凹槽,转载板被转载至定位凹槽内,所述定位凹槽内的主加热台内部设置有至少两个辅助顶升销,所述辅助顶升销与顶升气缸配合连接,所述辅助顶升销一端能够伸入定位凹槽内并用于顶升转载板,所述主加热台固定设置在安装底座上,所述安装底座上设置有气缸支架,所述顶升气缸安装在气缸支架上,所述辅助顶升销上设有复位弹簧,所述辅助顶升销一端穿过主加热台底部设置。
8.如权利要求1所述的自动覆晶的PCB加工设备,其特征在于,所述第一移动动力组件包括油缸和导向杆,所述油缸设置在吊装架上,所述导向杆通过导向套与吊装架配合连接,所述导向杆一端与加热罩连接。
9.如权利要求1所述的自动覆晶的PCB加工设备,其特征在于,所述机械手包括安装平台,所述安装平台沿X轴方向上设置有移动导轨,所述移动导轨上设置有滑块,所述滑块上设置有延伸臂,所述延伸臂沿Y轴方向设置,所述延伸臂上设置有升降气缸,所述升降气缸沿Z轴方向设置,所述升降气缸与升降板连接,所述升降板上设置有吸盘组件,所述延伸臂与第二移动动力组件连接,所述升降气缸朝向远离转载板的方向设置。
10.如权利要求1所述的自动覆晶的PCB加工设备,其特征在于,所述双轴移动组件顶部设置有托板,所述托板周边上设置有多个导向限位板,多个导向限位板配合形成扩口定位区,所述料箱设置在扩口定位区内。
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