本发明涉及表面贴装技术领域,尤其涉及一种结构元件置件的方法。
背景技术:
在贴装技术中,贴片机将电路板等基板与机械、电子等不同种类的结构元件装配在一起。贴片过程中,待装配的结构元件通过贴片机侧面的传送装置送递至设定的拾取位置。然后,贴片机的贴装头在定位系统操控下,在拾取位置将结构元件拾取起来,将其送递至贴片机的贴装区域,并将该结构元件贴装在已放置好的、待安装的基板的相应位置上。
但是因为结构元件的管脚分布的特殊性,目前贴片机设备针对结构件元件采用泛用机进行贴装,往往设备精度只能保证结构元件贴装进去,无法保证元件贴装到位,无法避免浮高、空焊等一系列制程问题的发生,而且炉前也需要安排人力特别去按压结构元件,耗费了人力,而且大大降低了生产效率。
技术实现要素:
为了解决上述现有技术的不足,本发明提供一种结构元件置件的方法,实现贴片机对结构元件的贴装和按压。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现:
一种结构元件置件的方法,包括如下步骤;
步骤1:提供至少一个基板,将结构元件贴装于基板上;
步骤2:创建一虚拟元件库,所述虚拟元件库中预存有虚拟元件资料;
步骤3:通过影像定位装置确定上述结构元件的中心位置;
步骤4:选取与上述结构元件相适应的吸嘴,所述吸嘴与气压系统连接,并通过吸嘴进行拾取虚拟元件的动作;
步骤5:通过识别装置识别吸嘴的吸嘴头,校正吸嘴头的角度,移动吸嘴头到结构元件的中心位置上方,调节气压系统,使吸嘴中的气压大于环境大气压,通过气压负荷实现对结构元件的按压;
其中,步骤1-步骤5均通过贴片机实现。
进一步地,所述虚拟元件资料包括虚拟元件的属性信息、封装信息、图形信息。
进一步地,所述结构元件周围有向外伸出、规则排列的多个管脚;
进一步地,所述结构元件为四侧引脚扁平封装元件(qfp)、小外形晶体管(sot)、小型封装元件(sop)、usb或屏蔽框。
进一步地,所述结构元件的中心位置为结构元件多个管脚的对称中心。
进一步地,步骤4中拾取虚拟元件时,调节气压系统,使吸嘴中的气压与环境大气压一致。
进一步地,所述贴片机为多功能贴片机。
进一步地,所述多功能贴片机包括:基板传送装置、元器件供料装置、贴装头、贴装头驱动装置、识别装置、影像定位装置、控制装置;其中,
所述基板传送装置向所述多功能贴片机传送需要贴装结构元件的基板;
所述元器件供料装置向所述贴装头提供结构元件;
所述贴装头,可由所述贴装头驱动装置驱动而旋转至任意角度;
在所述贴装头的表面上排列有可旋转的多个吸嘴;
所述识别装置,用于识别吸嘴上所吸附的各个结构元件的形状、尺寸和位置状态,还识别吸嘴的吸嘴头;
所述影像定位装置,用于定位结构元件的中心位置;
所述控制装置,对所述多功能贴片机的各个部分的运行进行控制。
本发明具有如下有益效果:
本发明仅需要贴片机即可实现对结构元件的贴装和按压,改变了传统的先通过贴片机贴装结构元件,在基板进入回流焊炉前,再通过人工对结构元件进行按压的现状,设备投入少,按压结构元件的自动化程度和精度高,结构元件不存在空焊不良的现象。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明。
实施例1
一种结构元件置件的方法,包括如下步骤;
步骤1:提供至少一个基板,采用贴片机将结构元件贴装于基板上,所述结构元件周围有向外伸出、规则排列的多个管脚;优选但不限定于所述结构元件为四侧引脚扁平封装元件(qfp)、小外形晶体管(sot)、小型封装元件(sop)、usb或屏蔽框。
步骤2:利用贴片机创建一虚拟元件库,所述虚拟元件库中预存有虚拟元件资料,所述虚拟元件资料包括虚拟元件的属性信息、封装信息、图形信息。
步骤3:通过贴片机的影像定位装置确定结构元件的中心位置,所述结构元件的中心位置为结构元件多个管脚的对称中心。
步骤4:选取与结构元件相适应的吸嘴,所述吸嘴与气压系统连接,调节气压系统,使吸嘴中的气压与环境大气压一致,通过吸嘴进行拾取虚拟元件的动作;其中,吸嘴的选取是根据结构元件的尺寸大小来确定。
步骤5:通过贴片机的识别装置识别吸嘴的吸嘴头,校正吸嘴头的角度,移动吸嘴到结构元件的中心位置上方,调节气压系统,使吸嘴中的气压大于环境大气压,通过气压负荷实现对结构元件的按压。
步骤1-步骤5均通过贴片机实现,实现上述方法的贴片机优选为多功能贴片机,所述多功能贴片机包括:基板传送装置、元器件供料装置、贴装头、贴装头驱动装置、识别装置、影像定位装置、控制装置,其中,
所述基板传送装置向所述多功能贴片机传送需要贴装结构元件的基板,
所述元器件供料装置向所述贴装头提供结构元件,
所述贴装头,可由所述贴装头驱动装置驱动而旋转至任意角度,
在所述贴装头的表面上排列有可旋转的多个吸嘴,在步骤4中,将结构元件贴装于基板上时,吸嘴通过气压系统对吸嘴内部空间吸气,制造吸嘴内部的真空环境,减小气体压强,进而把结构元件吸起来;而在步骤5中,吸嘴通过气压系统对吸嘴内部空间充气,制造吸嘴内部的高压环境,增大气体压强,结构元件在气压的作用下受到向下的压力,实现对结构元件的按压,需要根据结构元件的体积、重量等外形特征改变气压。
所述识别装置,用于识别吸嘴上所吸附的各个结构元件的形状、尺寸和位置状态,还识别吸嘴的吸嘴头;所述识别装置包含三大核心部分:样本图像数据库的建立、待识别图像的规格化处理和匹配处理;建立样本图像数据库主要是特征提取,将待识别的图像变换成与样本图像相匹配的规格;匹配处理是比较样本图像与待识别图像之间的特征相似度、完成匹配算法的过程。
所述影像定位装置,用于定位结构元件的中心位置;
所述控制装置,对所述多功能贴片机的各个部分的运行进行控制。
本发明工作时,由所述吸嘴吸附结构元件,利用所述贴装头和/或所述吸嘴的旋转将该结构元件的位置状态调整为与所述基板上的与该结构元件相对应的贴装位置的贴装要求相一致,并将该结构元件贴装在所述基板上的与该结构元件相对应的贴装位置上,从而实现将结构元件贴装于基板上;利用贴片机创建一虚拟元件库,所述虚拟元件库中预存有虚拟元件资料;选取与结构元件相适应的吸嘴,所述吸嘴与气压系统连接,并通过吸嘴进行拾取虚拟元件的动作;由于吸嘴上没有吸附元件,贴片机的识别装置只能对吸嘴的吸嘴头进行识别,识别后校正吸嘴头的贴装位置和角度,将吸嘴移动到结构元件的中心位置上方,调节气压系统,通过气压系统对吸嘴内部空间充气,制造吸嘴内部的高压环境,增大气体压强,结构元件在气压的作用下受到向下的压力,实现对结构元件的按压。
多功能贴片机的贴装是通过x、y、z、r多轴运动完成整个元件的吸取、图像识别、贴装过程。本发明利用多功能贴片机先将结构元件贴装在基板上,再通过构建虚拟元件,模拟贴片机的贴装过程,使吸嘴准确定位至结构元件的中心位置上方,调整与吸嘴相连的气压系统中的气压,使吸嘴中的气压大于环境大气压,通过气压负荷实现对结构元件的按压。本发明仅需要多功能贴片机即可实现对结构元件的贴装和按压,改变了传统的先通过贴片机贴装结构元件,在基板进入回流焊炉前,再通过人工对结构元件进行按压的现状,设备投入少,按压结构元件的自动化程度和精度高,结构元件不存在空焊不良的现象。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制,但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案,均应落在本发明的保护范围之内。