一种贴片机的Z轴结构以及Z轴模组的制作方法

本实用新型涉及贴片机技术领域，尤其涉及一种贴片机的Z轴结构以及Z轴模组。

背景技术：

贴片机又称“贴装机”、“表面贴装系统”，是用来实现高速、高精度地全自动地贴放元器件的设备，也是整个SMT生产中最关键、最复杂的设备，其通过移动贴装头将表面贴装元件准确地放置到PCB相应的焊盘处。贴装头上都设有至少一个用于吸取元件的吸嘴组件，现有技术中的贴片机多数采用飞达送料器将物料送至吸嘴组件的下方，为从飞达送料器上取料，吸嘴组件就需要作升降运动；另外，电子元器件在不同的电路板上的贴装也需要满足相应的角度要求，吸嘴组件需要作旋转运动。吸嘴组件的升降以及旋转运动的实现依靠的是与吸嘴组件固定连接的Z轴结构，而Z轴结构在运动中的同心度和垂直度都是影响整个贴装头运动精度的重要因素。

现有技术的Z轴结构尽管能够实现吸嘴组件的升降以及旋转运动，但普遍的精度较低，难以满足高精度贴装的要求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题，在于提供一种能够保证吸嘴组件运动精度的Z轴结构以及Z轴模组。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型提供了一种贴片机的Z轴结构，其包括花键轴、花键轴套、上轴套筒、下轴套筒、皮带轮、连接轴套、连接轴套盖板以及吸嘴组件；所述花键轴套套设于所述花键轴之上，在所述花键轴的弧形槽内设有与所述花键轴套内表面的内凹槽接触的钢珠；所述上轴套筒上半段以松配合方式套设于所述花键轴的外围，下半段以紧配合和/或键连接的方式套设于所述花键轴套外围，所述上轴套筒的上端设有第一锁紧螺母，所述第一锁紧螺母将第一轴承、花键固定环、所述皮带轮锁紧于所述上轴套筒的上半段，所述皮带轮与所述第一锁紧螺母之间、或所述皮带轮与所述花键固定环之间设有轴承组件，所述轴承组件为两个相对设置的带挡边轴承；所述下轴套筒以松配合方式套设于所述花键轴外围，其上端紧配合于所述上轴套筒内且与所述花键轴套抵紧，下端外围套设有第二轴承；所述连接轴套和所述连接轴套盖板相互扣合固连形成用于容置所述花键轴顶端的空间，所述花键轴顶端设有第二锁紧螺母，所述第二锁紧螺母将第三轴承、第四轴承锁紧于所述花键轴的顶端位置；所述吸嘴组件固定连接于所述花键轴的下端。

作为上述技术方案的进一步改进，所述吸嘴组件包括吸嘴连接杆、支座本体、弹簧以及吸嘴本体，所述吸嘴连接杆的上端与所述花键轴的下端以螺纹连接的方式固连，所述支座本体与所述吸嘴连接杆活动连接，所述弹簧抵设于所述吸嘴连接杆与所述支座本体之间，所述吸嘴本体设于所述支座本体下端，并通过所述支座本体的弹性夹片固定。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括滑块连接板，所述连接轴套嵌设于所述滑块连接板的固定孔内。

作为上述技术方案的进一步改进，所述滑块连接板上固定连接有原点感应片。

作为上述技术方案的进一步改进，所述连接轴套盖板的上端固定连接有气管接头。

作为上述技术方案的进一步改进，所述连接轴套与所述连接轴套盖板的接缝处设有密封圈。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第三轴承和所述第四轴承之间设有轴承垫圈。

本实用新型提供了一种Z轴模组，其包括至少两个并排设置的、如权利要求1至7所述的贴片机的Z轴结构，相邻所述贴片机的Z轴结构的皮带轮和轴承组件错位设置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述Z轴结构的数量为8个。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型贴片机的Z轴结构的花键轴通过设置于两侧的钢珠与花键轴套实现垂直方向相对运动，精密配合、运动摩擦小且能保证花键轴与花键轴套的同心度。

2、与花键轴套紧配合的上轴套筒和下轴套筒都套设有精密级同心轴承，轴承的外圈可嵌设于贴装头Z轴固定座上，这样就能保证花键轴套与上轴套筒、下轴套筒之间的同心度以及花键轴套本身的同心度。

3、花键轴的顶端与连接轴套也通过精密级同心轴承配合连接，最大限度地保证整个Z轴的同心度，而垂直度也是由贴装头Z轴固定座来保证。

4、本实用新型Z轴模组包括多个并排设置的Z轴结构，相邻的Z轴结构皮带轮和轴承组件错位设置，这样就能够使一个电机带动多个Z轴结构旋转，结构简单、工作性能稳定。

附图说明

图1是本实用新型贴片机的Z轴结构的整体结构示意图；

图2是本实用新型贴片机的Z轴结构的拆分结构示意图；

图3是本实用新型贴片机的Z轴结构的剖视图；

图4是本实用新型贴片机的Z轴模组的整体结构示意图；

图5是图4中Ⅰ处的局部放大图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，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，均属于本实用新型保护的范围。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。本实用新型中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

请参照图1和图2，本实用新型贴片机的Z轴结构包括花键轴10、花键轴套20、上轴套筒30、下轴套筒40、皮带轮50、连接轴套60、连接轴套盖板70、吸嘴组件80以及滑块连接板90。花键轴套20、上轴套筒30、下轴套筒40、连接轴套60、连接轴套盖板70都是Z轴的主要定位构件。花键轴套20、上轴套筒30以及下轴套筒40用于实现花键轴10的旋转功能，连接轴套60与连接轴套盖板70用于实现花键轴10的升降功能。

请一并参照图1、图2和图3。

花键轴10上端与贴片机气路先连通，下端与贴片机的吸嘴连通，其中间具有气流通道的管状结构，外表面侧面设有弧形槽。贴片机的吸嘴若要实现高精度移动，就需要花键轴10保持高的垂直度，且花键轴10与皮带轮50等要保持高的同心度。

花键轴套20套设于花键轴10之上，且花键轴套20的内表面对应弧形槽的位置设有弧形的内凹槽，弧形槽和内凹槽形成用于容置钢珠11的空间，钢珠11能够保证花键轴套20与花键轴10以滚动摩擦的方式相对运动，花键轴套20与花键轴10精密配合、运动摩擦小且能保证二者同心度。

上轴套筒30上半段以松配合方式套设于花键轴10的外围，下半段以紧配合和/或键连接的方式套设于花键轴套20外围，上轴套筒30的上端设有第一锁紧螺母31，第一锁紧螺母31将第一轴承32、花键固定环33、皮带轮50锁紧于上轴套筒30的上半段，皮带轮50与第一锁紧螺母31之间、或皮带轮50与花键固定环33之间设有轴承组件，所述轴承组件为两个相对设置的带挡边轴承34。

下轴套筒40以松配合方式套设于花键轴10外围，其上端紧配合于上轴套筒30内且与花键轴套20抵紧，下端外围套设有第二轴承41，第一轴承32和第二轴承41同心设置，两个轴承的外圈都嵌设于贴装头Z轴固定座上，这样就能保证花键轴套20与上轴套筒30、下轴套筒40之间的同心度以及花键轴套20本身的同心度。

连接轴套60和连接轴套盖板70相互扣合固连形成用于容置花键轴10顶端的空间，花键轴10顶端设有第二锁紧螺母12，第二锁紧螺母12将第三轴承13、第四轴承14锁紧于花键轴10的顶端位置，第三轴承13和第四轴承14也采用同心设置，最大限度地保证整个Z轴的同心度，而Z轴的垂直度也是由贴装头Z轴固定座来保证。连接轴套盖板70的上端固定连接有气管接头71，连接轴套60与连接轴套盖板70的接缝处设有密封圈61，密封圈61能够保证花键轴10的上端的气密性，第三轴承13和第四轴承14之间设有轴承垫圈15。

吸嘴组件80固定连接于花键轴10的下端，吸嘴组件80包括吸嘴连接杆81、支座本体82、弹簧83以及吸嘴本体84，吸嘴连接杆81的上端与花键轴10的下端以螺纹连接的方式固连，支座本体82与吸嘴连接杆81活动连接，弹簧83抵设于吸嘴连接杆81与支座本体82之间，吸嘴本体84设于支座本体82下端，并通过支座本体82的弹性夹片82a固定。支座本体82的上端插入吸嘴连接杆81的内部，弹簧83能够在吸嘴本体84与PCB高速接触时起到缓冲作用。支座本体82与吸嘴本体84通过弹性夹片82a连接，无间隙、无晃动且可轻松插拔，保证吸嘴本体84与吸嘴连接杆81的同心度。

滑块连接板90设有用于连接轴套60嵌设于其内的固定孔，滑块连接板90上还固定连接有原点感应片91，原点感应片91用于校准Z轴的高度原点。

请一并参照图2、图4和图5，本实用新型Z轴模组包括至少两个并排设置的、如上所述的贴片机的Z轴结构，相邻贴片机的Z轴结构的皮带轮和轴承组件错位设置，本较佳实施例中，Z轴结构的数量为8个。

如本实施例中的奇数Z轴结构1、3、5、7的轴承组合在上、皮带轮在下，而偶数Z轴结构2、4、6、8的皮带轮在上、轴承组合在下，这样奇数Z轴结构能共用一个电机，而偶数Z轴结构则可另共用一个电机，贴装头整体结构简单、工作性能稳定。

以上是对本实用新型的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型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。