CN110996646A - 一种小间距交叉式高效贴装头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小间距交叉式高效贴装头，包括驱动装置、机头上Z轴部分和机头下Z轴部分，所述驱动装置分别驱动机头上Z轴部分和机头下Z轴部分，横向驱动部分X轴方向上的转动，竖向驱动部分先驱动机头下Z轴部分在Z轴方向移动，再驱动机头上Z轴部分在Z轴方向移动。等间距上下交叉设置的机头上Z轴部分和机头下Z轴部分的交叉排列，实现了两排吸嘴组之间的前后吸取贴片。上下交叉的两排吸嘴组相对于单排的吸嘴组，在缩小吸嘴组之间间距的同时不会影响吸嘴组的上下运动，且在同样大小的吸头上可以尽可能多的设置吸嘴组。利用巧妙的交叉式贴装结构极大地提高了贴片机的贴装效率，有效节约了生产成本和生产时间。

Description

一种小间距交叉式高效贴装头

技术领域

本发明涉及一种贴装头，尤其是一种小间距交叉式高效贴装头。

背景技术

LED贴片技术是利用贴片机将封装好的灯珠贴片贴入集成的PCB电路板上，实现了LED灯珠的快速安装。由于LED贴片技术是成批操作，因此需要利用贴片机进行贴装。现有技术中为了保证贴装的稳定运行，贴片机贴装头的贴装嘴之间的间距往往过大，以至于一个贴装头上能够设置的贴嘴有限，贴装时，单次能够吸取和贴装的贴片数量有限，致使贴片机的贴装成本低、贴装效率低下。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种在有限的贴头尺寸内增设交叉式上下贴装部分，实现了贴片机贴头的高效小间距贴装的小间距交叉式高效贴装头。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种小间距交叉式高效贴装头，包括驱动装置、机头上Z轴部分和机头下Z轴部分，所述驱动装置设有两个，分别用于驱动机头上Z轴部分和机头下Z轴部分，所述驱动装置包括安装板、横向驱动部分和竖向驱动部分，所述安装板用于安装横向驱动部分和竖向驱动部分，所述横向驱动部分和竖向驱动部分用于驱动机头上Z轴部分和机头下Z轴部分在Z轴方向上的移动和X轴方向上的转动，所述竖向驱动部分先驱动机头下Z轴部分在Z轴方向移动，再驱动机头上Z轴部分在Z轴方向移动；

所述机头上Z轴部分和机头下Z轴部分结构相同，包括机头横梁、连接块、吸杆和吸嘴，所述吸杆、吸嘴和连接块均对应设有多个，每个吸杆、吸嘴和连接块成一个吸嘴组，所述机头上Z轴部分和机头下Z轴部分的吸嘴组均等间距设置，所述机头上Z轴部分的连接块位于吸杆上方，机头下Z轴部分的连接块位于吸杆下方，所述机头上Z轴部分和机头下Z轴部分的吸嘴组在同一水平线上交叉排列。

作为上述技术方案的改进，所述连接块的中心设有安装孔，所述机头横梁上和安装孔对应的位置设有安装槽，所述连接块通过螺栓和螺母固定在机头横梁上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述安装孔设置为通孔，所述安装槽设置在机头横梁中部且与安装孔垂直，所述安装槽的槽孔呈“T”形设置，所述螺母位于“T”形安装槽内。

作为上述技术方案的进一步改进，所述连接块的一个面上设有上支撑块和下支撑块，两支撑块中心设有上下相对的通孔，所述吸杆固定在通孔内，所述连接块上还设有限位块，所述限位块包括两个，两个限位块均设置成大小相同的梯形，且位于支撑块的相对面，两个梯形限位块在连接块上上下对应平行设置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述机头横梁上对应限位块的位置设有固定卡槽，所述固定卡槽设有两条，两条固定卡槽在机头横梁上安装槽的上方和下方，与安装槽平行设置，所述固定卡槽在机头横梁上呈长条形横向贯穿机头横梁，所述固定卡槽的横切面积呈梯形设置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述安装板上设有Z轴滑轨，所述机头横梁上设有与Z轴滑轨配合的Z轴滑块，所述机头横梁与安装板滑动连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述横向驱动部分包括横向驱动电机、驱动齿轮、传动齿组和转动齿轮，所述驱动齿轮固定在横向驱动电机上，通过传动齿组与转动齿轮进行转动连接，所述转动齿轮包含多个，每个吸嘴组上固定一个转动齿轮，所述转动齿轮在吸嘴组上水平排列。

作为上述技术方案的进一步改进，所述传动齿组包括安装部和滑动部，所述滑动部的两边均设有齿牙，包括与驱动齿轮啮合的短齿牙和与转动齿轮啮合的长齿牙，所述安装部固定在安装板上，且安装部上设有齿条滑轨，所述齿条滑轨位于安装部的侧边，从安装部的一端延伸至另一端，所述齿条滑轨的侧边还设有感应装置，所述感应装置位于安装部上与短齿牙对应的位置，用于检测转动齿轮在短齿牙上传动的距离，所述滑动部的侧边设有与齿条滑轨配合的齿条滑块，所述齿条滑块包含多个，多个齿条滑块与滑动部一起在齿条滑轨上滑动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述竖向驱动部分包括竖向驱动电机、丝杆和丝杆滑块，所述机头横梁固定在丝杆滑块上，所述竖向驱动电机驱动丝杆转动，进而带动机头横梁和位于机头横梁上的丝杆滑块在安装板上上下移动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述安装板上还设有定位检测槽，所述机头横梁上对应定位检测槽的位置还设有定位检测块，所述定位检测块位于两滑块的中间，所述定位检测槽和定位检测块配合用于机头横梁的定位和检测。

本发明的有益效果是：本发明通过等间距上下交叉设置的机头上Z轴部分和机头下Z轴部分的交叉排列，实现了两排吸嘴组之间的前后吸取贴片。上下交叉的两排吸嘴组相对于单排的吸嘴组，在缩小吸嘴组之间间距的同时不会影响吸嘴组的上下运动，且在同样大小的吸头上可以尽可能多的设置吸嘴组。利用巧妙的交叉式贴装结构极大地提高了贴片机的贴装效率，有效节约了生产成本和生产时间。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明右轴测装配示意图；

图2是本发明结构左轴测装配示意图；

图3是本发明机头上Z轴部分正面结构示意图；

图4是本发明机头上Z轴部分后面结构示意图；

图5是本发明机头下Z轴部分正面结构示意图；

图6是本发明机头下Z轴部分正面结构示意图；

图7是本发明吸嘴组结构示意图；

图8是本发明驱动装置结构示意图；

图9是本发明竖向驱动部分结构示意图；

图10是本发明传动齿组的一个角度示意图；

图11是本发明传动齿组的第二种角度示意图。

1、机头横梁；11、安装槽；12、固定卡槽；

2、连接块；21、安装孔；22、上支撑块；23、下支撑块；24、限位块；

3、吸杆；4、吸嘴；

5、安装板；51、Z轴滑块；52、Z轴滑轨；

6、横向驱动部分；61、横向驱动电机；62、驱动齿轮；63、转动齿轮；64、安装部；641、齿条滑轨；642、感应装置；65、滑动部；651、齿条滑块；66、短齿牙；67、长齿牙；

7、竖向驱动部分；71、竖向驱动电机；72、丝杆；73、丝杆滑块；

8、定位检测槽；9、定位检测块。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1、图2，一种小间距交叉式高效贴装头，包括驱动装置、机头上Z轴部分和机头下Z轴部分，两个机头部分对贴片进行吸取和贴装，贴装的速度读更快，贴装效率更高。所述驱动装置设有两个，分别用于驱动机头上Z轴部分和机头下Z轴部分，所述驱动装置包括安装板5、横向驱动部分6和竖向驱动部分7，所述安装板5用于安装横向驱动部分6和竖向驱动部分7，所述横向驱动部分6和竖向驱动部分7用于驱动机头上Z轴部分和机头下Z轴部分在Z轴方向上的移动和X轴方向上的转动。

两个竖向驱动部分7并列放置，分别固定在安装板5上，每个竖向驱动部分7连接一个机头横梁1，所述竖向驱动部分7先驱动机头下Z轴部分在Z轴方向移动，机头下Z轴部分移动至贴片上料位置时，停止运动，吸嘴4启动吸取贴片，竖向驱动部分7再驱动机头下Z轴部分向Z轴上方移动归位，归位完成后，竖向驱动部分7再驱动机头上Z轴部分在Z轴方向移动，机头上Z轴部分吸取贴片后进行归位，与机头下Z轴部分交叉并列排列。单排吸嘴4组在保证正常运行的情况下两吸嘴4组之间的距离大于等于12cm，双排交叉设置的吸嘴4组之间的间距可以缩小至6cm。分别进行贴片吸取过程的机头上Z轴部分和机头下Z轴部分能够实现在缩小吸头间距的情况下运动过程不会相互干涉受到影响，稳定地提高了贴装头的贴装效率。两个横向驱动部分6与两个机头横梁1对应分别设置，两个横向驱动部分6分别驱动机头上Z轴部分和机头下Z轴部分整体的转动；

所述机头上Z轴部分和机头下Z轴部分结构相同，包括机头横梁1、连接块2、吸杆3和吸嘴4，所述吸杆3、吸嘴4和连接块2均对应设有多个，每个吸杆3、吸嘴4和连接块2成一个吸嘴4组。所述机头上Z轴部分和机头下Z轴部分的吸嘴4组均等间距设置，所述机头上Z轴部分的连接块2位于吸杆3上方，机头下Z轴部分的连接块2位于吸杆3下方，所述机头上Z轴部分和机头下Z轴部分的吸嘴4组在同一水平线上交叉排列，两个机头下Z轴部分的吸嘴4组之间穿入一个机头上Z轴部分的吸嘴4组，两个相邻的连接块2在竖直方向相互错开，互不影响。实现了吸嘴4组之间的小间距设置，扩展了贴装头的使用范围。

参照图3、图4、图5、图6，所述连接块2的中心设有安装孔21，所述机头横梁1上和安装孔21对应的位置设有安装槽11，所述连接块2通过螺栓和螺母固定在机头横梁1上。所述安装孔21设置为通孔，所述安装槽11设置在机头横梁1中部且与安装孔21垂直，安装槽11与安装孔21的垂直设置保证了螺栓与螺母的垂直安装。所述安装槽11的槽孔呈“T”形设置，所述螺母位于“T”形安装槽11内，“T”形设置的安装槽11开口处小，内部空间大，当螺母放入时卡在安装槽11内，形成卡接，安装槽11的结构简单巧妙，便于安装。所述连接块2的中心设有安装孔21，所述机头横梁1上和安装孔21对应的位置设有安装槽11，所述连接块2通过螺栓和螺母固定在安装横上。连接块2的安装过程为：先将螺钉插入连接块2上的安装孔21内，将螺母轻轻旋入螺钉，将处于放松状态的螺母从尾部放入安装槽11内，多个连接块2对应多个螺母依次放入。所有均螺母放入安装槽11后调整每个连接块2在机头横梁1上的位置，调整完成后旋动安装孔21内的螺钉，使螺钉与安装槽11内的螺母紧固，从而完成连接块2的安装。连接块2与机头横梁1的安装调整结构简单，安装效果好、效率高。

参照图7，所述连接块2的一个面上设有上支撑块22和下支撑块23，两支撑块中心设有上下相对的通孔，所述吸杆3固定在通孔内。上支撑块22和下支撑块23同时对吸杆3进行固定安装，采用一个连接结构对吸杆3上下同时固定，保证了吸杆3重心的稳定，避免了吸杆3和吸嘴4在对贴片进行吸附和粘贴过程中受力不均匀造成的倾斜和不稳定，保证了贴装产品的生产质量。

所述连接块2上还设有限位块24，所述限位块24包括两个，两个限位块24均设置成大小相同的梯形，且位于支撑块的相对面，两个梯形限位块24在连接块2上上下对应平行设置。且倾斜的限位块24的侧边与固定卡槽12连接更加稳固。所述机头横梁1上对应限位块24的位置设有固定卡槽12，所述固定卡槽12设有两条，两条固定卡槽12在机头横梁1上安装槽11的上方和下方，与安装槽11平行设置。所述固定卡槽12在机头横梁1上呈长条形横向贯穿机头横梁1，所述固定卡槽12的横切面积呈梯形设置。梯形设置的限位块24与梯形的固定卡槽12相对应，梯形的倾斜侧边使限位块24与固定卡槽12的表面更容易接触，不易出现错位，避免造成连接块2与机头横梁1安装过程中的操作失误。

所述安装板5上设有Z轴滑轨52，所述机头横梁1上设有与Z轴滑轨52配合的Z轴滑块51，所述机头横梁1与安装板5滑动连接。

参照图8、图9，所述横向驱动部分6包括横向驱动电机61、驱动齿轮62、传动齿组和转动齿轮63，所述驱动齿轮62固定在横向驱动电机61上，通过传动齿组与转动齿轮63进行转动连接，所述转动齿轮63包含多个，每个吸嘴4组上固定一个转动齿轮63，所述转动齿轮63在吸嘴4组上水平排列。多个转动齿轮63在同一水平线上与传动齿组啮合，整体传动，传动效率更高。

所述竖向驱动部分7包括竖向驱动电机71、丝杆72和丝杆滑块73，丝杆72将竖向驱动电机71的转动转换成丝杆滑块73的直线运动，传动效率高，运动过程稳定。所述机头横梁1固定在丝杆滑块73上，所述竖向驱动电机71驱动丝杆72转动，进而带动机头横梁1和位于机头横梁1上的丝杆滑块73在安装板5上上下移动。对机头上Z轴部分或机头下Z轴部分进行整体驱动，结构简单紧凑，驱动过程稳定高效，吸头受力稳定、可控，保证了贴片的稳定性使贴片不会因为受力不均匀受到破坏。

所述安装板5上设有Z轴滑轨52，Z轴滑轨52位于竖向驱动部分7的侧边，用于辅助竖向驱动部分7控制机头上Z轴部分或机头下Z轴部分在安装板5上的上下运动。所述Z轴滑轨52与竖向驱动部分7平行设置，且长度与竖向驱动部分7的高度一致，竖向驱动部分7的驱动行程不会受Z轴滑轨52的影响。所述机头横梁1上设有与Z轴滑轨52配合的Z轴滑块51，Z轴滑块51与丝杆滑块73同时与机头横梁1固定连接。丝杆72转动时，位于丝杆72上的丝杆滑块73带动机头横梁1运动，机头横梁1随固定在底部的Z轴滑块51在Z轴滑轨52上滑动。进而与安装板5形成滑动连接。通过Z轴滑轨52与Z轴滑块51的配合进行辅助竖向驱动部分7的运动，使丝杆72的运动过程可控，丝杆72对机头上Z轴部分或机头下Z轴部分的竖向运动过程更加精确、稳定。

参照图10、图11，所述传动齿组包括安装部64和滑动部65，所述滑动部65的两边均设有齿牙，包括与驱动齿轮62啮合的短齿牙66和与转动齿轮63啮合的长齿牙67，短齿牙66与驱动齿轮62啮合，用于控制吸头的转动，由于吸头的转动范围在0到360度，因此短齿牙66的齿数较少，长齿牙67与转动齿轮63啮合，由于转动齿轮63设有多个，多个转动齿轮63均与长齿牙67啮合，因此长齿牙67的齿数较多，距离较长。所述安装部64固定在安装板5上，且安装部64上设有齿条滑轨641，所述齿条滑轨641位于安装部64的侧边，从安装部64的一端延伸至另一端，所述齿条滑轨641的侧边还设有感应装置642，所述感应装置642位于安装部64上与短齿牙66对应的位置，用于检测转动齿轮63在短齿牙66上传动的距离。所述滑动部65的侧边设有与齿条滑轨641配合的齿条滑块651，所述齿条滑块651包含多个，多个齿条滑块651与滑动部65一起在齿条滑轨641上滑动。齿条滑块651带动滑动部65在齿条滑轨641上进行滑动即对滑动部65形成了支撑又不影响滑动部65的传动过程。通过齿条滑轨641与齿条滑块651相互配合进行滑动的滑动部65在进行横向驱动部分6的传动时更加稳定，传动效率更高。

所述安装板5上还设有定位检测槽8，所述机头横梁1上对应定位检测槽8的位置还设有定位检测块9，所述定位检测块9位于两滑块的中间，所述定位检测槽8和定位检测块9配合用于机头横梁1的定位和检测，确定机头横梁1的滑动位置，对机头横梁1进行控制。以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种小间距交叉式高效贴装头，其特征在于：包括驱动装置、机头上Z轴部分和机头下Z轴部分，所述驱动装置设有两个，分别用于驱动机头上Z轴部分和机头下Z轴部分，所述驱动装置包括安装板、横向驱动部分和竖向驱动部分，所述安装板用于安装横向驱动部分和竖向驱动部分，所述横向驱动部分和竖向驱动部分用于驱动机头上Z轴部分和机头下Z轴部分在Z轴方向上的移动和X轴方向上的转动，所述竖向驱动部分先驱动机头下Z轴部分在Z轴方向移动，再驱动机头上Z轴部分在Z轴方向移动；

所述机头上Z轴部分和机头下Z轴部分结构相同，包括机头横梁、连接块、吸杆和吸嘴，所述吸杆、吸嘴和连接块均对应设有多个，每个吸杆、吸嘴和连接块成一个吸嘴组，所述机头上Z轴部分和机头下Z轴部分的吸嘴组均等间距设置，所述机头上Z轴部分的连接块位于吸杆上方，机头下Z轴部分的连接块位于吸杆下方，所述机头上Z轴部分和机头下Z轴部分的吸嘴组在同一水平线上交叉排列。

2.根据权利要求1所述一种小间距交叉式高效贴装头，其特征在于：所述连接块的中心设有安装孔，所述机头横梁上和安装孔对应的位置设有安装槽，所述连接块通过螺栓和螺母固定在机头横梁上。

3.根据权利要求2所述一种小间距交叉式高效贴装头，其特征在于：所述安装孔设置为通孔，所述安装槽设置在机头横梁中部且与安装孔垂直，所述安装槽的槽孔呈“T”形设置，所述螺母位于“T”形安装槽内。

4.根据权利要求2所述一种小间距交叉式高效贴装头，其特征在于：所述连接块的一个面上设有上支撑块和下支撑块，两支撑块中心设有上下相对的通孔，所述吸杆固定在通孔内，所述连接块上还设有限位块，所述限位块包括两个，两个限位块均设置成大小相同的梯形，且位于支撑块的相对面，两个梯形限位块在连接块上上下对应平行设置。

5.根据权利要求4所述一种小间距交叉式高效贴装头，其特征在于：所述机头横梁上对应限位块的位置设有固定卡槽，所述固定卡槽设有两条，两条固定卡槽在机头横梁上安装槽的上方和下方，与安装槽平行设置，所述固定卡槽在机头横梁上呈长条形横向贯穿机头横梁，所述固定卡槽的横切面积呈梯形设置。

6.根据权利要求1所述一种小间距交叉式高效贴装头，其特征在于：所述安装板上设有Z轴滑轨，所述机头横梁上设有与Z轴滑轨配合的Z轴滑块，所述机头横梁与安装板滑动连接。

7.根据权利要求1所述一种小间距交叉式高效贴装头，其特征在于：所述横向驱动部分包括横向驱动电机、驱动齿轮、传动齿组和转动齿轮，所述驱动齿轮固定在横向驱动电机上，通过传动齿组与转动齿轮进行转动连接，所述转动齿轮包含多个，每个吸嘴组上固定一个转动齿轮，所述转动齿轮在吸嘴组上水平排列。

8.根据权利要求7所述一种小间距交叉式高效贴装头，其特征在于：所述传动齿组包括安装部和滑动部，所述滑动部的两边均设有齿牙，包括与驱动齿轮啮合的短齿牙和与转动齿轮啮合的长齿牙，所述安装部固定在安装板上，且安装部上设有齿条滑轨，所述齿条滑轨位于安装部的侧边，从安装部的一端延伸至另一端，所述齿条滑轨的侧边还设有感应装置，所述感应装置位于安装部上与短齿牙对应的位置，用于检测转动齿轮在短齿牙上传动的距离，所述滑动部的侧边设有与滑轨配合的齿条滑块，所述齿条滑块包含多个，多个齿条滑块与滑动部一起在齿条滑轨上滑动。

9.根据权利要求1所述一种小间距交叉式高效贴装头，其特征在于：所述竖向驱动部分包括竖向驱动电机、丝杆和丝杆滑块，所述机头横梁固定在丝杆滑块上，所述竖向驱动电机驱动丝杆转动，进而带动机头横梁和位于机头横梁上的丝杆滑块在安装板上上下移动。

10.根据权利要求1所述一种小间距交叉式高效贴装头，其特征在于：所述安装板上还设有定位检测槽，所述机头横梁上对应定位检测槽的位置还设有定位检测块，所述定位检测块位于两滑块的中间，所述定位检测槽和定位检测块配合用于机头横梁的定位和检测。

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