CN216357553U - 一种全自动smt贴片机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及贴片加工的技术领域，更具体地，涉及一种全自动SMT贴片机，检测装置分别检测贴片头、元器件的位置信号并输出至控制系统，控制系统分别控制第一运动机构和第二运动机构，使贴片头运行至元器件上方，控制第三运动机构带动吸取装置完成对元器件的吸取，再通过检测装置检测电路板位置并输出至控制系统，再次控制第一运动机构和第二运动机构使贴片头运动到电路板上方，通过视觉定位系统对元器件及电路板进行标定，控制第一运动机构、第二运动机构和第三运动机构，带动吸取装置下移以完成贴装工作。本实用新型中，第三运动机构为同步带传动机构，降低了传动成本，提高了传动效率和速度，且不需要频繁拆卸保养。

Description

一种全自动SMT贴片机

技术领域

本实用新型涉及贴片加工的技术领域，更具体地，涉及一种全自动SMT贴片机。

背景技术

由于半导体装配在工业革命的催动下高速发展，传统意义上的人工组装无法保证持久性高强度工作，而且仅靠目测也无法保证高准确性，已经无法满足对精度、稳定性等基本需求，因此SMT(Surface Mounted Technology，表面贴装技术)便应运而生，但是现有的贴片机精度不高，贴片时所有吸嘴同时运行，不能根据需要进行选择贴片时吸嘴的使用数量。

中国专利CN206181584U公开了一种LED贴片机，包括LED板传输机构、Y轴运动机构、X轴运动机构、贴片头和支撑底板，所述LED板传输机构、Y轴运动机构安装支撑底板上，X轴运动机构安装在Y轴运动机构上，贴片头安装在X轴运动机构上，支撑底板上设有光源罩和供料台，所述光源罩内部设有底镜相机安装板，所述底镜相机安装板上设有底镜相机，所述底镜相机的数量与吸嘴相等，所述底镜相机相对应的吸嘴间的间距相等，所述供料台与吸嘴间的距离相等。本方案通过一根滚珠花键吸杆配合一个Z轴伺服电机，可实现吸嘴独立工作运行，根据需要选择贴片时吸嘴的使用数量，但是滚珠花键吸杆传动成本高且无法保证速度要求，传动效率低，且需要频繁拆卸保养。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种全自动SMT贴片机，降低传动成本，提高传动效率和速度，且不需要频繁拆卸保养。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种全自动SMT贴片机，包括第一运动机构、第二运动机构、贴片头、检测装置、控制系统和视觉定位系统，所述第二运动机构安装于所述第一运动机构，所述视觉定位系统安装于所述贴片头，所述贴片头包括固定座、若干第三运动机构和若干吸取装置，所述固定座安装于所述第二运动机构，所述第三运动机构安装于所述固定座，所述第一运动机构、第二运动机构、第三运动机构、检测装置和视觉定位系统分别与所述控制系统连接，若干所述第三运动机构与若干所述吸取装置一一连接以分别带动所述吸取装置沿贴片头做升降运动，所述第三运动机构包括第三电机、同步带、通过所述同步带连接的第一同步带轮和第二同步带轮，所述第三电机、第一同步带轮和第二同步带轮均安装于所述固定座，所述控制系统与所述第三电机连接，所述吸取装置与所述同步带固定连接。

本实用新型的全自动SMT贴片机，在开始工作前，可以根据元器件的体积、质量、材料等因素进行不同吸取装置的选择切换，贴片机开始工作时，检测装置分别检测贴片头的位置信号、元器件的位置信号和电路板的位置信号并输出至控制系统，控制系统分别控制第一运动机构和第二运动机构，使贴片头运行至目标元器件位置上方，控制系统控制第三运动机构，即控制第三电机转动，进而带动同步带移动，进而使吸取装置竖直下移到目标元器件位置吸取元器件，吸取成功后，控制吸取装置上移，并再次控制第一运动机构和第二运动机构，使贴片头运动到电路板位置上方，通过视觉定位系统对元器件及电路板进行标定，并通过控制系统控制第一运动机构、第二运动机构和第三运动机构，校准调整好方位后，控制吸取装置下移，将元器件射出贴附到电路板，完成贴装工作，提高贴装准确率。本实用新型的全自动SMT贴片机，吸取装置通过第三运动机构控制升降，第三运动机构为同步带传动机构，降低了传动成本，提高了传动效率和速度，且不需要频繁拆卸保养。

进一步地，所述吸取装置包括依次连接的吸嘴、气管和转接头，所述气管与所述同步带固定连接。

进一步地，所述视觉定位系统包括相机，所述相机安装于所述贴片头。

进一步地，所述第二运动机构包括第二龙门架、第二电机、第二丝杆和第二滑块，所述第二龙门架安装于所述第一运动机构，所述第二电机安装于所述第二龙门架，所述第二电机的输出端与所述第二丝杆连接，所述第二滑块与所述第二丝杆螺纹连接，且所述第二丝杆与所述固定座固定连接。

进一步地，所述第一运动机构包括第一龙门架、第一电机、第一丝杆和第一滑块，所述第一电机安装于所述第一龙门架，所述第一电机的输出端与所述第一丝杆连接，所述第一滑块与所述第一丝杆螺纹连接，所述第二运动机构与所述第一滑块固定连接。

进一步地，所述第一龙门架设置有用于对第二运动机构进行导向的导向机构。

进一步地，所述导向机构包括滑动连接的导轨和导向块，所述导轨设于所述第一龙门架的顶部，所述导向块与所述第二运动机构连接。

进一步地，还包括有用于进一步对所述第二运动机构进行导向的副导向机构。

进一步地，所述副导向机构包括滑动连接的副导轨和副导向块，所述副导轨与所述导轨平行设置，所述副导向块与所述第二运动机构连接。

进一步地，所述检测装置包括用于检测贴片头起始位置的第一传感器、用于获取元器件位置信号的第二传感器和用于获取电路板位置信号的第三传感器，所述第一传感器、第二传感器和第三传感器分别与所述控制系统连接。

本实用新型的全自动SMT贴片机与背景技术相比，产生的有益效果为：

采用同步带传动机构控制吸取装置升降，降低了传动成本，提高了传动效率和速度，且不需要频繁拆卸保养；利用视觉定位系统对元器件和电路板进行标定，提高了元器件与电路板的对中准确率。

附图说明

图1为本实用新型实施例中全自动SMT贴片机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中贴片头的立体图；

图3为本实用新型实施例中贴片头的结构示意图；

附图中：1-第一运动机构；11-第一龙门架；12-第一电机；13-第一丝杆；14-第一滑块；2-第二运动机构；21-第二龙门架；211-第二导轨；212-第二导向块；22-第二电机；23-第二丝杆；24-第二滑块；25-限位块；3-贴片头；31-固定座；32-安装座；33-第三运动机构；331-第三电机；332-第一同步带轮；333-第二同步带轮；334-同步带；34-吸取装置；341-吸嘴；342-气管；343-转接头；344-连接套；345-锁紧环；346-连接块；4-相机；5-导向机构；51-第一导轨；52-导向块；6-副导向机构；61-副导轨；62-副导向块；7-副龙门架。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例

如图1至图3所示，一种全自动SMT贴片机，包括第一运动机构1、第二运动机构2、贴片头3、检测装置、控制系统和视觉定位系统，第二运动机构2安装于第一运动机构1，视觉定位系统安装于贴片头3，贴片头3包括固定座31、若干第三运动机构33和若干吸取装置34，固定座31安装于第二运动机构2，第三运动机构33安装于固定座31，第一运动机构1、第二运动机构2、第三运动机构33、检测装置和视觉定位系统分别与控制系统连接，若干第三运动机构33与若干吸取装置34一一连接以分别带动吸取装置34沿贴片头3做升降运动，第三运动机构33包括第三电机331、同步带334、通过同步带334连接的第一同步带轮332和第二同步带轮333，第三电机331、第一同步带轮332和第二同步带轮333均安装于固定座31，控制系统与第三电机331连接，吸取装置34与同步带334固定连接。

上述的全自动SMT贴片机，在开始工作前，可以根据元器件的体积、质量、材料等因素进行不同吸取装置34的选择切换，贴片机开始工作时，检测装置分别检测贴片头3的位置信号、元器件的位置信号和电路板的位置信号并输出至控制系统，控制系统分别控制第一运动机构1和第二运动机构2，使贴片头3运行至目标元器件位置上方，控制系统控制第三运动机构33，即控制第三电机331转动，进而带动同步带334移动，进而使吸取装置34竖直下移到目标元器件位置吸取元器件，吸取成功后，控制吸取装置34上移，并再次控制第一运动机构1和第二运动机构2，使贴片头3运动到电路板位置上方，通过视觉定位系统对元器件及电路板进行标定，并通过控制系统控制第一运动机构1、第二运动机构2和第三运动机构33，校准调整好方位后，控制吸取装置34下移，将元器件射出贴附到电路板，完成贴装工作，提高贴装准确率。本实用新型的全自动SMT贴片机，吸取装置34通过第三运动机构33控制升降，第三运动机构33为同步带334传动机构，降低了传动成本，提高了传动效率和速度，且不需要频繁拆卸保养。

如图1至图3所示，吸取装置34包括依次连接的吸嘴341、气管342和转接头343，气管342与同步带334固定连接，具体地，吸取装置34包括有与同步带334固定连接的连接块346、与连接块346固定连接的连接套344和连接于连接套344两端的锁紧环345，且连接套344与气管342套接，连接套344两端的锁紧环345将连接套344与气管342固定连接，进而将同步带334与气管342连接。使用时，运转第三电机331，带动第一同步带轮332转动，使同步带334和第二同步带轮333运转，进而带动吸嘴341向下运动，元器件经由吸嘴341导通处抽真空产生的负压而被吸嘴341吸取，当贴片头3运动至电路板位置上方后，在吸嘴341空腔内不断地加入气体形成高压腔，将元器件从吸嘴341射出并贴附在电路板上，完成单次贴装作业。

视觉定位系统包括相机4和辅助光源，贴片头3固定有安装座32，相机4安装于安装座32，第一运动机构1和辅助光源安装于工作台上，利用相机4和辅助光源可对元器件和电路板进行标定，尽可能获得贴近真实世界的影像，减少畸变带来的原始图像误差，标定完成后，固定的相机4拍摄元器件图像，并将图像传输至控制系统进行处理，判断元器件的粘贴方位，并控制第一运动机构1、第二运动机构2和第三电机331运转，校准调整位置后，将元器件从吸嘴341射出并贴附在电路板，完成贴装作业。

如图1所示，第二运动机构2包括第二龙门架21、第二电机22、第二丝杆23和第二滑块24，第二龙门架21安装于第一运动机构1，第二电机22安装于第二龙门架21，第二电机22的输出端与第二丝杆23连接，第二滑块24与第二丝杆23螺纹连接，且第二丝杆23与固定座31固定连接。具体地，第二电机22与第二丝杆23通过第二联轴器连接，且第二丝杆23的两端均通过第二轴承和第二轴承座与第二龙门架21连接，第二龙门架21设有第二导轨211，固定座31的背面固定有与第二导轨211滑动连接的第二导向块212，当控制系统控制第二电机22运转时，第二丝杆23转动，第二导轨211对第二导向块212和固定座31进行导向，与第二丝杆23螺纹连接的第二滑块24及其上的固定座31沿着第二丝杆23移动，进而带动贴片头3沿第二丝杆23移动，实现贴片头3沿第二丝杆23的横向移动，第二龙门架21的两端设有限位块25，对贴片头3进行限位，且第二龙门架21为镂空结构，减轻第二运动机构2的重量。

如图1所示，第一运动机构1包括第一龙门架11、第一电机12、第一丝杆13和第一滑块14，第一电机12安装于第一龙门架11，第一电机12的输出端与第一丝杆13连接，第一滑块14与第一丝杆13螺纹连接，第二运动机构2与第一滑块14固定连接。具体地，第一电机12与第一丝杆13通过第一联轴器连接，且第一丝杆13的两端均通过第一轴承和第一轴承座与第一龙门架11连接，当控制系统控制第一电机12运转时，第一丝杆13转动，与第一丝杆13螺纹连接的第一滑块14沿着第一丝杆13移动，第一滑块14与第二龙门架21固定连接，实现贴片头3沿第一丝杆13的横向移动。

如图1所示，第一龙门架11设置有用于对第二运动机构2进行导向的导向机构5，导向机构5包括滑动连接的第一导轨51和第一导向块52，第一导轨51设于第一龙门架11的顶部，第一导向块52与第二运动机构2连接。具体地，还包括有副龙门架7和用于进一步对第二运动机构2进行导向的副导向机构6，副导向机构6包括滑动连接的副导轨61和副导向块62，副导轨61设于副龙门架7顶部，副龙门架7与第一龙门架11的高度一致，副导轨61与第一导轨51平行设置，副导向块62与第二运动机构2连接。运转第一电机12时，第二运动机构2在第一导轨51和副导轨61的导向作用下随第一滑块14沿第一丝杆13移动，提高第二运动机构2两端的协调性和同步性，且保证第二运动机构2沿第一丝杆13运动的稳定性。

检测装置包括用于检测贴片头3起始位置的第一传感器、用于获取元器件位置信号的第二传感器和用于获取电路板位置信号的第三传感器，第一传感器、第二传感器和第三传感器分别与控制系统连接。具体地，检测装置还包括有设置于贴片头3上用于检测吸嘴341是否到达预定位置的第四传感器，贴片机工作时，第一传感器、第二传感器分别检测贴片头3的位置信号、元器件的位置信号并输出至控制系统，由控制系统控制第一电机12、第二电机22和第三电机331运转，以控制贴片头3运动和吸嘴341的下降，以准确吸取元器件，控制第三电机331反转，使吸嘴341上移，直至第四传感器检测到吸嘴341到达指定位置后，由第三传感器检测电路板的位置信号并输出至控制系统，由控制系统控制第一电机12、第二电机22和第三电机331运转，以控制贴片头3运动和吸嘴341的下降，将元器件贴装至电路板上。

在上述具体实施方式的具体内容中，各技术特征可以进行任意不矛盾的组合，为使描述简洁，未对上述各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全自动SMT贴片机，包括第一运动机构(1)、第二运动机构(2)、贴片头(3)、检测装置、控制系统和视觉定位系统，所述第二运动机构(2)安装于所述第一运动机构(1)，所述视觉定位系统安装于所述贴片头(3)，所述贴片头(3)包括固定座(31)、若干第三运动机构(33)和若干吸取装置(34)，所述固定座(31)安装于所述第二运动机构(2)，所述第三运动机构(33)安装于所述固定座(31)，所述第一运动机构(1)、第二运动机构(2)、第三运动机构(33)、检测装置和视觉定位系统分别与所述控制系统连接，若干所述第三运动机构(33)与若干所述吸取装置(34)一一连接以分别带动所述吸取装置(34)沿贴片头(3)做升降运动，其特征在于，所述第三运动机构(33)包括第三电机(331)、同步带(334)、通过所述同步带(334)连接的第一同步带轮(332)和第二同步带轮(333)，所述第三电机(331)、第一同步带轮(332)和第二同步带轮(333)均安装于所述固定座(31)，所述控制系统与所述第三电机(331)连接，所述吸取装置(34)与所述同步带(334)固定连接。

2.根据权利要求1所述的全自动SMT贴片机，其特征在于，所述吸取装置(34)包括依次连接的吸嘴(341)、气管(342)和转接头(343)，所述气管(342)与所述同步带(334)固定连接。

3.根据权利要求1所述的全自动SMT贴片机，其特征在于，所述视觉定位系统包括相机(4)，所述相机(4)安装于所述贴片头(3)。

4.根据权利要求1所述的全自动SMT贴片机，其特征在于，所述第二运动机构(2)包括第二龙门架(21)、第二电机(22)、第二丝杆(23)和第二滑块(24)，所述第二龙门架(21)安装于所述第一运动机构(1)，所述第二电机(22)安装于所述第二龙门架(21)，所述第二电机(22)的输出端与所述第二丝杆(23)连接，所述第二滑块(24)与所述第二丝杆(23)螺纹连接，且所述第二丝杆(23)与所述固定座(31)固定连接。

5.根据权利要求1所述的全自动SMT贴片机，其特征在于，所述第一运动机构(1)包括第一龙门架(11)、第一电机(12)、第一丝杆(13)和第一滑块(14)，所述第一电机(12)安装于所述第一龙门架(11)，所述第一电机(12)的输出端与所述第一丝杆(13)连接，所述第一滑块(14)与所述第一丝杆(13)螺纹连接，所述第二运动机构(2)与所述第一滑块(14)固定连接。

6.根据权利要求5所述的全自动SMT贴片机，其特征在于，所述第一龙门架(11)设置有用于对第二运动机构(2)进行导向的导向机构(5)。

7.根据权利要求6所述的全自动SMT贴片机，其特征在于，所述导向机构(5)包括滑动连接的第一导轨(51)和第一导向块(52)，所述第一导轨(51)设于所述第一龙门架(11)的顶部，所述第一导向块(52)与所述第二运动机构(2)连接。

8.根据权利要求7所述的全自动SMT贴片机，其特征在于，还包括有用于进一步对所述第二运动机构(2)进行导向的副导向机构(6)。

9.根据权利要求8所述的全自动SMT贴片机，其特征在于，所述副导向机构(6)包括滑动连接的副导轨(61)和副导向块(62)，所述副导轨(61)与所述第一导轨(51)平行设置，所述副导向块(62)与所述第二运动机构(2)连接。

10.根据权利要求1至9任一项所述的全自动SMT贴片机，其特征在于，所述检测装置包括用于检测贴片头(3)起始位置的第一传感器、用于获取元器件位置信号的第二传感器和用于获取电路板位置信号的第三传感器，所述第一传感器、第二传感器和第三传感器分别与所述控制系统连接。

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