专利名称：可扩充式的贴片机贴装头的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子装联的贴片机领域，具体涉及一种贴装头，特别是一种可扩充式的贴片机贴装头。
背景技术：
贴片机是要求高精度、高速度、高可靠性的机电一体化设备，属于高薪技术密集的产业，目前国内的此类设备多从国外购进，价格高昂，主要应用于大中型企业以及一些大规模电子产品生产线上，而不能广泛应用于小型企业或者个人。近年来，市场上出现的经济型简易贴片机满足了小型企业或个人用户的需求。常见的经济型简易贴片机由X轴、Y轴、可扩充式贴片机贴装头、喂料装置等部件组成，其中，可扩充式贴片机贴装头是经济型简易贴片机械部分的核心，贴装头用于实现竖直方向的进给，同时实现对贴片元件的角度调整等功能，经济型简易贴片机采用普通摄像头和简单机械机构实现了这些复杂的功能，大大满足了小型企业和个人用户对贴片机的需求。经济型简易贴片机的贴装头结构设计对电子产品生产的质量至关重要，尤其在本着经济性简易性的原则出发的情况下，结构设计需要更加巧妙合理。目前常采用的贴装头对竖直方向的进给一般采用以下方式1)齿轮/齿条结构的传动方式，该方式比较传统，执行机构实现简单，但是此种方式对贴装主轴的运动控制精度难以提高；2)同步传送带加步进电机传动结构方式，该方式控制精度尚可，但该结构易损坏、且会增大整体尺寸；幻伺服电机形式，但是该形式装配复杂且精度不高，同时成本较
尚ο而贴装头对贴片元件的角度调整常采用的结构有下列几类1)两个步进电机加同步带形式，此种调整方式在对竖直方向的进给的同时也对贴片元件进行角度的调整，但是该结构整体体积大，且由于重量增加使惯性增大，必然影响贴装精度；2)步进电机/减速装置形式，此种形式会造成步进电机和吸笔不同轴，对安装增加了难度，同时也造成贴装精度的降低。
发明内容针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提出一种可扩充式的贴片机贴装头，本实用新型的可扩充式贴片机贴装头是经济型简易贴片机的核心组成部分，采用凸轮和弹簧实现贴装头在竖直方向的进给方式，并采用一个减速步进电机和中空管装置，实现减速步进电机和吸笔的同轴，提高了贴装精度，满足了小型企业和个人用户对经济型简易贴片机的需求。为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术解决方案—种可扩充式贴片机贴装头，其特征在于，包括支承座、导轨座、凸轮、减速步进电机、联轴器、中空管；其中，所述支承座是由支承座后板及其两端的支承座顶板和支承座底板组成的“U”形框架；导轨座是由导轨座后板以及其两端的导轨座顶板和导轨座底板组成的“U”形框架；导轨座后板的长度小于支承座后板的长度；支承座顶板和支承座底板的中心位置均开有通孔，导轨座顶板外侧安装有垂直于导轨座顶板的导轨轴，导轨座底板的外侧也安装有垂直于导轨座底板的导轨轴，该两个导轨轴处于同一条直线上；所述两个导轨轴分别穿入两个所述通孔中；支承座后板上端内侧安装有凸轮，支承座底板外侧的导轨轴上套有弹簧，导轨座顶板与凸轮相接触，导轨座底板与弹簧相接触，导轨座后板和支承座后板通过滑动导轨相接，使得导轨座能够在支承座内部相对于支承座来回平移；所述中空管为一中空长管，中空管中空的部分为中孔，中空管两端分别安装有第一轴肩和第二轴肩，第一轴肩为一中空管；所述第二轴肩的另一端安装有联轴器连接杆； 中空管靠近第二轴肩一端的侧壁上有吸笔软管孔；中空管的侧壁上开有第一紧固螺纹孔和第二紧固螺纹孔；减速步进电机安装在导轨座顶板上，中空管通过第一轴承座、第二轴承座和轴承固定在导轨座内；减速步进电机的下端通过联轴器与中空管的联轴器连接杆相连接；联轴器的上端穿过导轨座顶板且两者通过滑动轴承固定连接；吸笔安装在中空管内部的中孔内，且吸笔的下端从第一轴肩穿出，吸笔上端的软管从吸笔软管孔引出；所述联轴器、中空管、吸笔同轴，且三者的轴线与减速步进电机的轴
线重合。本实用新型还包括如下其它技术特征所述联轴器采用挠性联轴器。所述支承座后板外侧安装有Y轴连接板。所述导轨座底板上靠近吸笔的一端安装有摄像头。所述第一紧固螺纹孔和第二紧固螺纹孔的轴向相差180°。所述中空管与所述吸笔之间有间隙，且两者通过在紧固螺纹孔和紧固螺纹孔内安装紧固螺钉紧固。与一般的用于大型贴片机贴装头相比，本实用新型的可扩充式贴片机贴装头具有如下有益效果1、采用减速步进电机通过联轴器、中空管连接吸笔，联轴器、中空管、吸笔同轴，且三者的轴线与减速步进电机的轴线重合。中空管与吸笔之间间隙配合，通过两个轴向相差 180°的紧固螺钉紧固，联轴器采用市场上常见的挠性联轴器，避免了普通贴装头由于驱动电机、吸笔不同轴而需要采用专门传动减速装置的缺陷，不但使得结构简单，体积小，而且贴装速度快，贴装精度高。2、导轨座的竖直方向运动采用凸轮、导轨结构和弹簧配合实现，避免了现有技术的用两个步进电机同时控制竖直方向的进给运动和主轴的旋转运动；导轨座与支承座底板通过竖直方向导轨连接，在竖直方向上导轨座的向上运动依靠套在导轨轴上的弹簧实现， 向下运动依靠舵机带动凸轮来实现，如此便能实现该部分的竖直方向的往复运动。不但结构简单，体积变小，而且易于控制，运行稳定，因此使得贴装速度快、精度高。3、凸轮由舵机带动，吸笔的吸合通过小型的真空泵进行供气，在控制过程中依靠真空电磁阀来实现通断；中空管加工简单；使用普通摄像头；各部件的选择配合使得本实用新型的贴装头的结构安装方便、易实现；体积小，价格较低，更易于推广应用。
图1是本实用新型的结构示意图。图中各个标号的含义1、Y轴连接板；2、支承座； 3、导轨座；4、凸轮；5、减速步进电机；6、联轴器；7、轴承座；8、中空管；9、轴承座；10、吸笔； 11、弹簧；12、导轨轴；13、通孔；2-1、支承座后板；2-2、支承座顶板；2_3、支承座底板；3_1、 导轨座后板；3-2、导轨座顶板；3-3、导轨座底板。图2是中空管的结构示意图。其中，(a)是立体图；(b)是平面图。图中标号含义如下8-1、第一轴肩；8-2、第一紧固螺纹孔；8-3、中孔；8-4、第二紧固螺纹孔；8_5、吸笔软管孔；8-6、第二轴肩；8-7、联轴器连接杆。图3是扩充后的贴装头。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步的解释说明。
具体实施方式
参见图1 图3，本实用新型的可扩充式贴片机贴装头，包括支承座2、导轨座3、凸轮4、减速步进电机5、联轴器6、中空管8。其中，支承座2是由支承座后板2-1及其两端的支承座顶板2-2和支承座底板2_3 组成的“U”形框架；导轨座3是由导轨座后板3-1以及其两端的导轨座顶板3-2和导轨座底板3-3组成的“U”形框架；导轨座后板3-1的长度小于支承座后板2-1的长度。支承座顶板2-2和支承座底板2-3的中心位置均开有通孔13，导轨座顶板3_2外侧安装有垂直于导轨座顶板3-2的导轨轴12，导轨座底板3-3的外侧也安装有垂直于导轨座底板3-3的导轨轴12，该两个导轨轴12处于同一条直线上；所述两个导轨轴12分别穿入两个所述通孔13中。支承座后板2-1上端内侧安装有凸轮4，支承座底板2-2外侧的导轨轴12上套有弹簧11，导轨座顶板3-2与凸轮4相接触，导轨座底板3-3与弹簧11相接触，导轨座后板 3-1和支承座后板2-1通过滑动导轨相接，使得导轨座3能够在支承座2内部相对于支承座 2来回平移；如图2所示，中空管8为一中空长管，中空管8中空的部分为中孔8-3，中空管8两端分别安装有第一轴肩8-1和第二轴肩8-6，第一轴肩8-1为一中空管；所述第二轴肩8-6 的另一端安装有联轴器连接杆8-7 ；中空管8靠近第二轴肩8-6 —端的侧壁上有吸笔软管孔8-5 ；中空管8的侧壁上开有轴向相差180°的第一紧固螺纹孔8-2和第二紧固螺纹孔 8-4。减速步进电机5安装在导轨座顶板3-2上，中空管8通过第一轴承座7、第二轴承座9和轴承固定在导轨座3内；减速步进电机5的下端通过联轴器6与中空管8的联轴器连接杆8-7相连接；联轴器6的上端穿过导轨座顶板3-2且两者通过滑动轴承固定连接；联轴器6采用挠性联轴器；吸笔10安装在中空管8内部的中孔8-3内，且吸笔10的下端从第一轴肩8_1穿出，吸笔10上端的软管从吸笔软管孔8-5引出；中空管8与吸笔之间有间隙，且两者通过在紧固螺纹孔8-2和紧固螺纹孔8-4内安装紧固螺钉紧固；所述联轴器6、中空管8、吸笔10 同轴，且三者的轴线与减速步进电机5的轴线重合。[0034]导轨座底板3-3上靠近吸笔10的一端安装有摄像头，摄像头用于对贴装元件拍照，随后通过进一步图像处理，和印刷电路板PCB上贴装元件的的位置坐标进行对比，根据位置差，进而采用减速步进电机对贴装元件位置角度进行调整。吸笔上端的软管从中空管8中引出并与真空泵相连接，真空泵和真空电磁阀相连接，在运行控制过程中，利用真空电磁阀来实现吸笔的通断气，控制过程简单且经济。支承座后板2-1外侧安装Y轴连接板1，Y轴连接板1用于将本实用新型的贴装头连接在经济型简易贴片机的底座上。如图3所示，本实用新型的可扩充式贴装头可以根据贴片机的需要，自由选择数目进行扩充。图4为两个贴装头并行连接，共用同一个Y轴连接板和支承座。扩充后的贴装头整体性较强。本实用新型的工作原理如下在每个贴装头的工作时，该贴装头上的减速步进电机5通过联轴器6带动中空管 8实现吸笔10的旋转。舵机带动与舵机相连接的凸轮4按预先设定的凸轮运动轨迹运动， 使得导轨座3竖直向下运动并随后通过弹簧11复位，在凸轮4和弹簧11的共同作用下实现导轨座3在竖直方向上做往复运动。选择合适数目的贴装头进行扩充，扩充后的本实用新型的贴装头共用一个支承座，并通过一个共同的Y轴连接板安装在经济型简易贴片机上，整体性较强，克服了现有贴装头所存在的缺陷。
权利要求1.一种可扩充式贴片机贴装头，其特征在于，包括支承座O)、导轨座(3)、凸轮、减速步进电机(5)、联轴器(6)、中空管(8)；其中，所述支承座( 是由支承座后板(2-1)及其两端的支承座顶板(2- 和支承座底板(2- 组成的“U”形框架；导轨座C3)是由导轨座后板(3-1)以及其两端的导轨座顶板(3- 和导轨座底板(3- 组成的“U”形框架 ’导轨座后板(3-1)的长度小于支承座后板的长度；支承座顶板(2- 和支承座底板0-3)的中心位置均开有通孔(13)，导轨座顶板 (3-2)外侧安装有垂直于导轨座顶板(3-2)的导轨轴(12)，导轨座底板(3-3)的外侧也安装有垂直于导轨座底板(3-3)的导轨轴(12)，该两个导轨轴(12)处于同一条直线上；所述两个导轨轴(1 分别穿入两个所述通孔(1 中；支承座后板上端内侧安装有凸轮G)，支承座底板0-2)外侧的导轨轴(12)上套有弹簧(11)，导轨座顶板(3- 与凸轮(4)相接触，导轨座底板(3- 与弹簧(11)相接触，导轨座后板(3-1)和支承座后板(2-1)通过滑动导轨相接，使得导轨座C3)能够在支承座内部相对于支承座( 来回平移；所述中空管(8)为一中空长管，中空管(8)中空的部分为中孔(8-3)，中空管(8)两端分别安装有第一轴肩(8-1)和第二轴肩(8-6)，第一轴肩(8-1)为一中空管；所述第二轴肩 (8-6)的另一端安装有联轴器连接杆(8-7)；中空管(8)靠近第二轴肩(8-6) —端的侧壁上有吸笔软管孔(8-5)；中空管(8)的侧壁上开有第一紧固螺纹孔(8- 和第二紧固螺纹孔 (8-4)；减速步进电机( 安装在导轨座顶板(3- 上，中空管(8)通过第一轴承座(7)、第二轴承座(9)和轴承固定在导轨座(3)内；减速步进电机(5)的下端通过联轴器(6)与中空管(8)的联轴器连接杆(8-7)相连接；联轴器(6)的上端穿过导轨座顶板(3- 且两者通过滑动轴承固定连接；吸笔(10)安装在中空管(8)内部的中孔(8-3)内，且吸笔(10)的下端从第一轴肩 (8-1)穿出，吸笔(10)上端的软管从吸笔软管孔(8-5)引出；所述联轴器(6)、中空管(8)、 吸笔(10)同轴，且三者的轴线与减速步进电机(5)的轴线重合。
2.如权利要求1所述的可扩充式贴片机贴装头，其特征在于，所述联轴器(6)采用挠性联轴器。
3.如权利要求1所述的可扩充式贴片机贴装头，其特征在于，所述支承座后板(2-1)外侧安装有Y轴连接板(1)。
4.如权利要求1所述的可扩充式贴片机贴装头，其特征在于，所述导轨座底板(3-3)上靠近吸笔(10)的一端安装有摄像头。
5.如权利要求1所述的可扩充式贴片机贴装头，其特征在于，所述第一紧固螺纹孔 (8-2)和第二紧固螺纹孔(8-4)的轴向相差180°。
6.如权利要求1所述的可扩充式贴片机贴装头，其特征在于，所述中空管(8)与所述吸笔之间有间隙，且两者通过在紧固螺纹孔(8- 和紧固螺纹孔(8-4)内安装紧固螺钉紧固。
专利摘要本实用新型公开了一种可扩充式贴片机贴装头，包括支承座、导轨座、凸轮、减速步进电机、联轴器、中空管；其中，所述支承座是由支承座后板及其两端的支承座顶板和支承座底板组成的“U”形框架；导轨座是由导轨座后板以及其两端的导轨座顶板和导轨座底板组成的“U”形框架；导轨座后板的长度小于支承座后板的长度；本实用新型的可扩充式贴片机贴装头是经济型简易贴片机的核心组成部分，采用凸轮和弹簧实现贴装头在竖直方向的进给方式，并采用一个减速步进电机和中空管装置，实现减速步进电机和吸笔的同轴，提高了贴装精度，满足了小型企业和个人用户对经济型简易贴片机的需求。
文档编号H05K3/30GK202340346SQ20112053517
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者余继权, 刘营涛, 叶洪, 李炜, 王国庆, 袁明, 贺新刚, 钱万涛 申请人:长安大学