CN219628261U - 一种灯条制样设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种灯条制样设备，包括：载物平台、设于所述载物平台上方的工作头组件、及用于移动所述工作头组件的移动组件；所述载物平台用于放置电路板，且所述载物平台还用于对电路板进行加热；所述工作头组件包括点涂管嘴装置、吸嘴装置和光学定位装置；所述点涂管嘴装置用于点锡或点胶；所述吸嘴装置用于吸取及放置元器件；所述光学定位装置用于识别电路板上的位置识别点和元器件的中心点。本实用新型的灯条制样设，其结构简单、易维护，其设备整体体积小，灯条制样所需时间短，设备投入成本低廉，有效降低了生产成本。

Description

一种灯条制样设备

技术领域

本实用新型涉及半导体组装设备技术领域，特别是涉及一种灯条制样设备。

背景技术

SMT指的是表面组装技术,也被称为表面贴装或者是表面安装技术,是在电子组装行业里流行的一种技术和工艺。完整的SMT的基本工艺流程包括焊盘覆锡膏、零件贴装、回流焊接、AOI光学检测、点胶、零件的贴装、热固化、维修分板等等。目前的SMT制造方式中的锡膏印刷需依照线路板上焊盘的位置制作固定对应的钢网，钢网的开口位置及尺寸与PCB板一一对应，在制样过程中将钢网与PCB板对齐固定，涂抹上大量锡膏，利用刮刀刮动锡膏向前移动，在钢网开口处，锡膏将漏到焊盘上，完成锡膏的涂覆，通过贴片机对LED进行贴片后，再进入专门的回流焊炉中进行锡膏固化，固化完成后使用点胶机识别PCB上的Mark点(位置识别点)，通过设置Mark点到点胶位置的距离，控制点胶头的移动来进行点胶，点胶后贴装透镜，最后进入到专门的回流焊炉中进行锡膏的热固化得到灯条成品。由上可知，SMT制造灯条的过程非常繁琐、复杂，且设备投入成本过大，所需设备数量较多，需要占用大量的空间。

由于在一种新的灯条产品大批量生产时都需要制作一些样品，通过对样品的检测来检验研制设计的产品的性能状况。而很多灯条样品在未确定最终方案前仅需要测试其结构或光学方面的可靠性、稳定性，因此，每批制造的样品数量较少，此时，并不像大批量生产时那样需要追求生产良率和生产效率，其主要目的是要快速制作出用于检测的样品，同时要降低样品的生产成本。而目前制作样品的方式需要制作专用钢网、需使用大量锡膏、需要昂贵的锡膏印刷设备、点胶设备、回流焊炉设备，存在时效性及经济性上的双重缺点，整个线体设备多，线体长，占地面积大，不适用于部分不具备SMT产线的企业快速制备样品。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，并提供一种灯条制样设备，从而解决现有技术中存在的灯条制样设备数量多、占用空间大、制样所需时间长、以及设备投入成本过高和生产成本过高的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种灯条制样设备，包括：载物平台、设于所述载物平台上方的工作头组件、及用于移动所述工作头组件的移动组件；所述载物平台用于放置电路板，且所述载物平台还用于对电路板进行加热；所述工作头组件包括点涂管嘴装置、吸嘴装置和光学定位装置；所述点涂管嘴装置用于点锡或点胶；所述吸嘴装置用于吸取及放置元器件；所述光学定位装置用于识别电路板上的位置识别点和元器件的中心点。

进一步地，所述点涂管嘴装置包括第一气管、活塞、针管和针头；所述第一气管的一端与气源连通，用于推动所述活塞，使所述活塞在所述针管内移动；所述针管用于储存锡膏或胶水；所述针头用于将锡膏或胶水点涂到电路板上。

进一步地，所述针头与所述针管可拆卸连接，所述针头的数量为多个，多个所述针头适用于对多种不同规格尺寸的焊盘进行点锡或点胶操作。

进一步地，所述吸嘴装置包括第二气管和吸嘴；所述第二气管的一端与气源连通，用于通过所述吸嘴吸气或吹气以吸取或放置元器件。

进一步地，所述移动组件包括第一移动装置、第二移动装置和第三移动装置；所述第一移动装置的移动端与所述第二移动装置的固定端固定连接，所述第二移动装置的移动端与所述第三移动装置的固定端固定连接，所述第三移动装置的移动端与所述工作头组件固定连接；所述第一移动装置用于使所述第二移动装置沿第一方向移动，所述第二移动装置用于使所述第三移动装置沿第二方向移动，所述第三移动装置用于使所述工作头组件沿第三方向移动，所述第一方向和所述第二方向沿水平方向垂直设置，所述第三方向沿竖直方向设置。

进一步地，所述工作头组件还包括角度调节装置，所述角度调节装置用于在水平方向上旋转所述点涂管嘴装置和/或所述吸嘴装置，以摆正点锡、点胶方向或摆正元器件。

进一步地，所述灯条制样设备还包括第一上料器，所述第一上料器设于所述载物平台的进料端，所述第一上料器用于对编带类元器件进行上料。

进一步地，所述灯条制样设备还包括第二上料器，所述第二上料器设于所述载物平台的进料端，且所述第二上料器的上料方向与所述第一上料器的上料方向垂直设置。

进一步地，所述灯条制样设备还包括控制系统，所述控制系统用于接收所述光学定位装置传输的检测信息，并根据所述检测信息控制所述移动组件的移动方向和移动距离，还用于控制所述载物平台是否加热。

进一步地，所述灯条制样设备还包括人机交互装置，所述人机交互装置用于通过所述控制系统实现与所述灯条制样设备的交互。

根据本实用新型的技术方案可知，本实用新型的灯条制样设备，其载物平台不仅用于放置电路板，同时，由于其具有加热功能，还能够对电路板进行加热，这样就可以在固化锡膏时起到类似回流焊炉的作用。其工作头组件既包括点涂管嘴装置还包括吸嘴装置，点涂管嘴装置可以用于点锡和点胶，吸嘴装置可以用于元器件的搬运，相当于集成了锡膏印刷设备及点胶机的功能，同时，采用点锡的方式进行锡膏的敷设，可以有效避免采用传统印刷方式带来的锡膏的浪费，可以有效降低材料投入成本。其移动组件能够带动工作头组件移动至预设位置，从而实现精准的点锡及点胶操作。本实用新型的灯条制样设备仅通过一台设备即可实现灯条样品的制备，减少了设备的投入成本及设备的占用空间，同时使灯条样品在制备的过程中无需在多个设备之间进行周转，加快了灯条样品制备的流转速度，加快了灯条样品的制备速度。

附图说明

图1为本实用新型实施例的灯条制样设备的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的工作头组件和第三移动装置的连接结构示意图。

图3为本实用新型实施例的点涂管嘴装置的结构示意图。

图4为本实用新型实施例的针头吸嘴装置的结构示意图。

图5为本实用新型实施例的第一移动装置和第二移动装置的结构示意图。

图6为本实用新型实施例的载物平台及锁紧装置的结构示意图。

附图中各标号的含义为：

1、载物平台；2、第二上料器；3、第一上料器；4、工作头组件；5、移动组件；6、人机交互装置；11、压片；41、固定座；42、点涂管嘴装置；421、第一气管；422、活塞；423、针管；424、针头；43、吸嘴装置；431、第二气管；432、吸嘴；51、第一移动装置；52、第二移动装置；53、第三移动装置。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

本实施例的用于作为检测样本的灯条包括PCB电路板、LED灯珠和透镜。在灯条进行组装前，在PCB电路板上设有便于识别的Mark点(位置识别点)和用于锡膏焊接的焊盘位，锡膏在锡盘位固化后形成焊盘，LED灯珠通过锡膏固化后焊接在焊盘上，透镜通过胶水粘结在LED灯珠上。PCB电路板的焊盘位分别预设有以对应的Mark点作为基准的位置坐标。

如图1所示，本实施例的灯条制样设备，包括：载物平台1、设于载物平台1上方的工作头组件4、用于移动工作头组件4的移动组件5、第一上料器3、第二上料器2、控制系统(未示出)及人机交互装置6。

载物平台1用于承载PCB电路板(未示出)，载物平台1上设有锁紧装置(未示出)，能够将PCB电路板锁紧固定，以便在载物平台1上进行点锡、点胶、贴片、锡膏固化及胶水固化等操作。且载物平台1还用于对PCB电路板进行加热，以对锡膏或胶水进行固化。具体地，如图6所示，锁紧装置包括设置在载物平台1上的两个压片11，两个压片11平行设置，PCB电路板两个插入压片11与载物平台1的上表面之间的空隙中后，压片11向下压紧PCB电路板，使PCB电路板锁紧固定在载物平台上。两个压片的打开和压紧状态可通过气缸、液压缸等驱动装置(未示出)来进行控制。比如，压片11可拆卸连接于气缸或液压缸的驱动端，气缸或液压缸向上顶升时，驱动压片11向上移动，使锁紧装置呈打开状态，气缸或液压缸向下下降时，驱动压片11向下移动，压紧PCB电路板，使锁紧装置呈压紧状态。具体的锁紧装置也可采用其它形式的结构，不作限制，只要能起到固定锁紧PCB电路板的作用即可。

如图1、图2和图3所示，工作头组件4包括固定座41和分别设于固定座41上的点涂管嘴装置42、吸嘴装置43和光学定位装置(未示出)。点涂管嘴装置42用于点锡或点胶。点涂管嘴装置42包括第一气管421、活塞422、针管423和针头424。第一气管421的一端与气源连通，气源开启后，控制系统通过调整气源的工作气压大小，使第一气管421内的气体推动活塞422在针管423内向针头424一侧移动，将针管423内的锡膏或胶水经针头424推出，点涂于PCB电路板上的焊盘位或焊盘上的LED上。本实施例的针头424与针管423为可拆卸连接，为适应多种不同规格尺寸的焊盘，可以设置多种不同尺寸规格的针头424，以便在制备不同规格的灯条样品时随时更换，使灯条制样设备的适用范围更广。为便于点锡和点胶，可以针对点涂锡膏和点涂胶水分别设置两套点涂管嘴装置42，一套用于点涂锡膏，另一套用于点涂胶水，两套点涂管嘴装置42的第一气管421、活塞422和针管423的结构相同，针头424的尺寸则可以根据具体需要进行选择及设计，比如可以根据焊盘位及LED灯珠的不同尺寸来进行选择设计。更换点锡、点胶模式时，只需将第一气管421连同活塞422、针管423及针头424一同取下即可，第一气管421和气源之间为可拆卸连接，比如可以是螺纹连接，方便点涂管嘴装置42的更换。

如图1、图2和图4所示，吸嘴装置43用于吸取及放置元器件，包括第二气管431和吸嘴432。第二气管431的一端与气源连通，当气源向第二气管431内吸气时，吸嘴432用于吸取元器件，当气源向第二气管431内吹气时，吸嘴432用于将元器件放置到PCB电路板上。此处的元器件包括LED灯珠和透镜。吸嘴432和第二气管431也为可拆卸连接，可设置多种不同规格的吸嘴432，以便于吸取不同种类、不同规格的元器件。进行贴件操作时，通过控制系统控制气源进行吸气或吹气，改变第二气管431内的气压大小和方向，通过吸气将元器件吸起，通过喷气将元器件转移到焊盘上。

如图1和图5所示，移动组件5包括第一移动装置51、第二移动装置52和第三移动装置53。第一移动装置51的移动端与第二移动装置52的固定端固定连接，第二移动装置52的移动端与第三移动装置53的固定端固定连接，第三移动装置53的移动端与工作头组件4固定连接；第一移动装置51用于使第二移动装置52沿第一方向移动，第二移动装置52用于使第三移动装置53沿第二方向移动，第三移动装置53用于使工作头组件4沿第三方向移动，第一方向和第二方向沿水平方向垂直设置，第三方向沿竖直方向设置。

第一移动装置51、第二移动装置52和第三移动装置53可以是直线模组、丝杠、或直线导轨中的一种。三个移动装置能够使工作头组件4在三个互相垂直的方向上移动，以将点涂管嘴装置42或吸嘴装置43移动至预设位置。

工作头组件4还包括角度调节装置(未示出)，角度调节装置用于在水平方向上旋转点涂管嘴装置42或吸嘴装置43，以摆正点锡、点胶方向或摆正元器件。当点涂管嘴装置42或吸嘴装置43移动至预设位置后，通过角度调节装置能够调节点涂管嘴装置42和吸嘴装置43的方向。通过三个移动装置将针头424或吸嘴432移动到准确的位置，通过旋转摆正元器件或点锡、点胶的方向。具体地，角度调节装置可以是旋转电机，旋转电机能够带动点涂管嘴装置42和吸嘴装置43进行360度全方位的角度旋转，以摆正点锡、点胶方向或摆正元器件。

三个移动装置可以带动工作头组件4的固定座41分别沿第一方向、第二方向和第三方向进行移动，即可以实现前后、左右、上下多方向运动，同时工作头组件4本身还可通过角度调节装置实现水平方向的旋转运动。

光学定位装置用于识别电路板上的Mark点和元器件的中心点。光学定位装置通过识别元器件的中心点可以准确吸取元器件，其能够依据Mark点和焊盘位与Mark点的相对位置坐标来进行准确的点锡、点胶或摆放元器件操作，具有光学校正功能。控制系统根据光学定位装置的检测结果，控制第一移动装置51、第二移动装置52和第三移动装置53进行移动，使工作头组件4移动至预设位置及高度，进行点锡、点胶操作，如需将元器件进行摆正操作，则控制系统控制角度调节装置带动工作头组件4的固定座41沿水平方向转动，从而将元器件摆正。

如图1所示，第一上料器3设于载物平台1的进料端，第一上料器3用于对编带类元器件进行上料，本实施例中的LED灯珠即为编带类元器件。

第二上料器2也设于载物平台1的进料端，且第二上料器2的上料方向与第一上料器3的上料方向垂直设置，第二上料器2用于对非编带类的元器件进行上料，比如本实施例中的透镜器件，第二上料器2能够将透镜摆放整齐，以便吸嘴432进行贴件操作。

控制系统用于控制整个灯条制样设备，比如用于接收光学定位装置传输的检测信息，并根据检测信息控制移动组件5的移动方向和移动距离，还用于控制载物平台1是否加热，以及用于控制角度调节装置的旋转方向和旋转角度。控制系统控制切换灯条制样设备的工作模式及进行信息处理，是整个设备的中枢。

人机交互装置6用于通过控制系统实现与灯条制样设备的交互。本实施例中的人机交互装置6可以是触摸屏或计算机设备等终端。通过人机交互装置6可以设置每个焊盘位与对应的Mark点的相对位置坐标等各种预设参数，还可以在人机交互装置6中存储预设的点锡、点胶及贴件等程序。通过控制系统，根据该坐标控制移动组件5中各移动装置的移动方向及移动距离，使针头424或吸嘴432准确对位。

本实施例的工作原理如下：点涂锡膏时，通过人机交互装置6将工作模式切换成点锡点胶模式，更换合适规格的针头424，通过光学定位装置识别Mark点的位置，通过控制系统依据焊盘位与Mark点的相对位置坐标，控制第一移动装置51、第二移动装置52和第三移动装置53将工作头组件4移动至焊盘位的上方，调节第一气管421的气压大小与时间，精确地推动活塞422向下移动，使针管423中的锡膏通过针头424适量地点涂到焊盘位上。

锡膏点涂好后，通过人机交互装置6将工作模式切换成贴件模式，更换合适规格的吸嘴432，控制第二气管431吸气的气压大小，用吸嘴432将第一上料器3上的LED灯珠吸取起来，再控制工作头组件4移动至点涂好的锡膏上。

贴件完成后，控制系统开启载物平台1的加热功能，调节至所需温度将焊盘位上的锡膏融化，焊接固定好LED灯珠后，取出PCB电路板进行冷却固化。

贴装透镜时，将工作模式切换至点锡点胶模式，待载物平台1冷却后，将工作头组件4的点锡用点涂管嘴装置42更换为点胶用点涂管嘴装置42，与点锡的工作方式一样的原理进行点胶操作。胶水点涂好后，将工作模式切换成贴件模式，更换合适的吸嘴432，使用贴装透镜的专用吸嘴432，从第二上料器2中吸取透镜，与贴装LED灯珠同样的工作方式原理将透镜贴装在LED灯珠上。透镜贴装好后，开启载物平台1的加热功能，调节到所需温度固化胶水，使透镜粘贴牢固，即完成了灯条样品的制作。

本实施例的灯条制样设备，仅通过该一台设备即可同时实现锡膏的点涂、LED灯珠的贴件、锡膏的融化焊接、胶水的点涂、透镜的贴件、以及胶水的固化，有效减少了设备的投入种类及投入成本，减小了设备的整体体积，整个设备的结构简单，易于维护，设备制造成本低廉，占用空间少，在锡膏涂覆时无需使用专用的钢网，既节省了各种不同规格的钢网的制造成本，同时，点涂锡膏的方式也会节约锡膏的使用量，节省原材料，从而节省生产成本。在灯条样品的制备过程中，减少了各个设备间的流转过程，减少了流转时间，提高了生产效率。本实施例的灯条制样设备能够快速制作灯条样品、节约成本、节省场地。本实施例的灯条制样设备，其设备种类单一，无需昂贵的锡膏印刷设备、点胶设备、昂贵的回流焊接设备，也不需要依据每款不同规格的灯条使用、购买专门的印刷钢网，其适用范围广泛、灵活，具有随时可调性，减少了钢网、锡膏等的消耗量，且本实施例的灯条制样设备既可以用来点锡，也可以用来点胶，功能多样，设备单一，全程仅需一台设备，占地面积小，提高了经济效益。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的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。

以上实施例仅表达了本实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种灯条制样设备，其特征在于，包括：载物平台、设于所述载物平台上方的工作头组件、及用于移动所述工作头组件的移动组件；所述载物平台用于放置电路板，且所述载物平台还用于对电路板进行加热；所述工作头组件包括点涂管嘴装置、吸嘴装置和光学定位装置；所述点涂管嘴装置用于点锡或点胶；所述吸嘴装置用于吸取及放置元器件；所述光学定位装置用于识别电路板上的位置识别点和元器件的中心点。

2.根据权利要求1所述的灯条制样设备，其特征在于：所述点涂管嘴装置包括第一气管、活塞、针管和针头；所述第一气管的一端与气源连通，用于推动所述活塞，使所述活塞在所述针管内移动；所述针管用于储存锡膏或胶水；所述针头用于将锡膏或胶水点涂到电路板上。

3.根据权利要求2所述的灯条制样设备，其特征在于：所述针头与所述针管可拆卸连接，所述针头的数量为多个，多个所述针头适用于对多种不同规格尺寸的焊盘进行点锡或点胶操作。

4.根据权利要求1所述的灯条制样设备，其特征在于：所述吸嘴装置包括第二气管和吸嘴；所述第二气管的一端与气源连通，用于通过所述吸嘴吸气或吹气以吸取或放置元器件。

5.根据权利要求1所述的灯条制样设备，其特征在于：所述移动组件包括第一移动装置、第二移动装置和第三移动装置；所述第一移动装置的移动端与所述第二移动装置的固定端固定连接，所述第二移动装置的移动端与所述第三移动装置的固定端固定连接，所述第三移动装置的移动端与所述工作头组件固定连接；所述第一移动装置用于使所述第二移动装置沿第一方向移动，所述第二移动装置用于使所述第三移动装置沿第二方向移动，所述第三移动装置用于使所述工作头组件沿第三方向移动，所述第一方向和所述第二方向沿水平方向垂直设置，所述第三方向沿竖直方向设置。

6.根据权利要求1所述的灯条制样设备，其特征在于：所述工作头组件还包括角度调节装置，所述角度调节装置用于在水平方向上旋转所述点涂管嘴装置和/或所述吸嘴装置，以摆正点锡、点胶方向或摆正元器件。

7.根据权利要求1所述的灯条制样设备，其特征在于：还包括第一上料器，所述第一上料器设于所述载物平台的进料端，所述第一上料器用于对编带类元器件进行上料。

8.根据权利要求7所述的灯条制样设备，其特征在于：还包括第二上料器，所述第二上料器设于所述载物平台的进料端，且所述第二上料器的上料方向与所述第一上料器的上料方向垂直设置。

9.根据权利要求1所述的灯条制样设备，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统用于接收所述光学定位装置传输的检测信息，并根据所述检测信息控制所述移动组件的移动方向和移动距离，还用于控制所述载物平台是否加热。

10.根据权利要求9所述的灯条制样设备，其特征在于：还包括人机交互装置，所述人机交互装置用于通过所述控制系统实现与所述灯条制样设备的交互。