一种双Z轴电子贴装设备的制作方法

本实用新型涉及电子元件表面贴装技术领域，具体地说是一种双Z轴电子贴装设备。

背景技术：

电子贴装设备是电子元件表面贴装系统中最重要的组成部分。公知的电子贴装设备主要包括电子元件供给装置，X-Y驱动机构，印制电路板(PCB)传输机构，机器视觉机构以及终端执行机构。终端执行机构后续简称贴装工作头。PCB板传输装置固定在电子元件安装装置本体上，用于对PCB板进行传输、定位和夹紧，并可感应和检测板的有无、进板和出板。X-Y驱动机构与电子元件安装装置固定相连，用于带动贴装工作头在X-Y平面范围内进行运动。此外，所述X-Y驱动结构上还固定连接有机器视觉机构，用于识别PCB板及PCB传输装置上的Mark点，从而对PCB板的停放位置进行识别。贴装工作头挂靠在X-Y驱动机构上，用于拾取电子元器件供应装置供应的电子元器件并在驱动机构的带动下运动到视觉系统中的相机上方拍照，最后移动到PCB板上进行贴装，主要完成Z向动作。电子元器件供应装置固定在电子元件安装装置本体上，用于供应PCB板贴装所需的不同种类的电子元器件。

此外，已公开的各种贴装工作头类型，不论是水平旋转式贴装工作头、并列式贴装工作头还是竖直旋转式贴装工作头在X-Y驱动机构上的安装位置都是固定不动的。而且每种贴装工作头都要适应一定高度范围内的电气元器件的贴装要求。换句话讲，对于两种极限厚度的电子元器件，两种厚度分别记为t_min和t_max，贴装工作头都要满足其贴装需求，而且对于贴装工作头而言，每次取件和贴装之后都必须向上运动回到原位才能够进行下一个动作，因此贴装工作头在贴装厚度为t_min的电子元器件时，Z向的行程至少比贴装t_max的电子元器件多出t_max-t_min。另一方面，Z向上下运动的时间占整个贴装循环的时间比例是非常高的，这尤其在多轴贴装工作头(一个贴装工作头上有多个可以Z向运动的轴位)上更为明显。显而易见地，减少Z向行程时间所占百分比或者说在满足不同电子元器件贴装要求的前提下减少Z向行程将会大大提高设备产能。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供了一种双Z轴电子贴装设备，使得贴装工作头的贴装高度与所贴装的电子元器件的厚度柔性衔接，个性化区分对待，大大提高了工作效率。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种双Z轴电子贴装设备，包括电子元件供给装置，X-Y驱动机构，印制电路板、传输机构，机器视觉机构和贴装工作头，所述的X-Y驱动机构和贴装工作头之间分别设置有固定架体和移动架体，所述的固定架体与所述X-Y驱动机构固定连接，所述的贴装工作头挂靠在所述的移动架体上，所述的固定架体和移动架体之间设置有驱动机构和沿Z向的导向机构。

进一步地，所述的驱动机构包括伺服电机、滚珠丝杠和丝母，所述的丝母与所述的移动架体固定连接，所述的丝杠通过轴承组件与所述的固定架体转动连接，所述的伺服电机与所述丝杠的一端相连。

进一步地，所述固定架体的靠近贴装工作头的一侧的左、右两端分别设置有沿Z向延伸的凸起，且所述凸起和固定架体共同形成了U型结构。

进一步地，所述的导向机构包括导轨和滑块，所述的导轨分别设置于所述的凸起上，所述的滑块与所述的移动架体固定连接。

进一步地，所述的导向机构包括设置于所述凸起上的沿Z向的导向块，所述移动架体上靠近X-Y驱动机构的一侧的左、右两端分别设置有与所述的导向块相配合的滑槽。

进一步地，所述的移动架体上设置有贴装工作头安装装置，所述的贴装工作头安装装置的左、右两侧分别设置有线夹组件。

进一步地，所述的线夹组件包括走线管和U型盖板，所述走线管的上端面上设置有沿轴线贯穿所述走线管的缺口，所述缺口的两侧分别设置有竖板，所述的U型盖板将所述的竖板包于所述U型盖板的内部，所述U型盖板的下端的左、右两侧沿轴向分别设置有若干个钩板，所述走线管的上端面上设置有与所述的钩板相配合的插槽。

进一步地，所述走线管的下端面的沿轴线方向的两端分别设置有向下倾斜的导向板。

本实用新型的有益效果是：

通过在贴装工作头与X-Y驱动机构之间设置沿Z向的驱动机构和导向机构，即第二Z轴。这样在对不同高度的电子元器件进行贴装时，可以先控制该驱动机构使贴装工作头整体下降或升高一定的距离，从而适应电子元器件的高度，缩短每次取、装电子元器件过程中贴装工作头内部的第一Z轴运动的距离，实现了贴装高度与所贴装的电子元器件的厚度的柔性衔接，缩短了生产节拍，提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为图1中A部分的放大结构示意图；

图3为图1中B部分的放大结构示意图；

图4为线夹组件的结构示意图；

图5为图4中C部分的放大结构示意图；

图6为移动架体与贴装工作头的另一个方向的立体结构示意图；

图7为图6中D部分的放大结构示意图；

图8为本实用新型工作时的流程图。

图中：1-X-Y驱动机构，2-固定架体，3-移动架体，41-伺服电机，42-滚珠丝杠，43-丝母，51-导轨，52-滑块，6-贴装工作头，7-贴装工作头安装装置，8-线夹组件，81-走线管，811-缺口，812-竖板，813-插槽，814-导向板，82-U型盖板，821-钩板。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，一种双Z轴电子贴装设备包括电子元件供给装置(图中未示出)，X-Y驱动机构1，印制电路板(图中未示出)、传输机构(图中未示出)，机器视觉机构(图中未示出)以及贴装工作头6。

如图2所示，所述的X-Y驱动机构1和贴装工作头6之间分别设置有固定架体2和移动架体3，其中所述的固定架体2与所述X-Y驱动机构1的X轴滑块52固定连接，所述的贴装工作头6挂靠在所述的移动架体3上。所述的固定架体2和移动架体3之间设置有驱动机构和沿Z向的导向机构。

作为一种具体实施方式，本实施例中所述的驱动机构包括伺服电机41、滚珠丝杠42和设置于所述滚珠丝杠42上的丝母43。其中所述的丝母43通过螺栓与所述的移动架体3固定连接，所述丝杠的上、下两端分别通过轴承组件与所述的固定架体2转动连接，所述的伺服电机41通过联轴器与所述丝杠的一端相连。

所述的导向机构包括分别设置于所述丝杠左、右两侧的导轨51，所述的导轨51上设置有可沿所述导轨51滑动的滑块52，且所述的滑块52通过螺栓与所述的移动架体3固定连接。

进一步地，图1所示，所述固定架体2的靠近贴装工作头6的一侧的左、右两端分别设置有沿Z向延伸的凸起，且所述凸起和固定架体2共同形成了U型结构。所述的伺服电机41和滚珠丝杠42均设置于两个所述的凸起之间，所述的导轨51分别设置于所述的凸起上。这样设置的主要目的是为了避免贴装工作头6的重心到移动架体3与滑块52之间的结合面的距离过大(即力臂过大)，从而增大用于连接移动架体3和滑块52的螺栓的受力。

由于在工作的过程中需要根据工作的需要更换合适规格的贴装头，为了方便更换，如图6所示，所述的移动架体3上设置有贴装工作头安装装置7，且所述的贴装工作头安装装置7为专利号为201520669156.9的专利所公开的贴装头安装装置，属于现有技术，在此不再赘述。

进一步地，由于贴装设备在工作的过程中需要电源和气路，为了走线的美观和整齐，如图3和图7所示，所述的贴装工作头安装装置7的左、右两侧分别设置有线夹组件8，所述的线夹组件8包括走线管81，所述走线管81的上端面上设置有沿轴线贯穿所述走线管81的缺口811，所述缺口811的两侧分别设置有沿竖直方向的竖板812。所述走线管81的上方设置有截面呈U型的U型盖板82，且所述的U型盖板82将所述的竖板812包于所述U型盖板82的内部。如图4和图5所示，所述U型盖板82的下端的左、右两侧沿轴向分别设置有若干个向外侧(以远离U型盖板82的一侧为外侧)延伸的钩板821，所述走线管81的上端面上位于所述缺口811的左、右两侧分别设置有与所述的钩板821相配合的插槽813。这样设计的主要目的是，由于线路端部的接头较大，若先走线再安装结构则受到安装空间的限制，操作不便，若先安装结构在走下，则接头无法从走线管81中穿过。这样走线时线路就可以从缺口811中压入走线管81内，然后捏紧U型盖板82，使U型盖板82的两侧的钩板821之间的距离减小，然后插入到插槽813内，最后靠U型盖板82的弹性恢复力与所述的走线管81牢靠连接。

进一步地，为避免线缆在走线管81的沿轴线方向的两端受到弯折，造成疲劳损坏，如图3和图7所示，所述走线管81的下端面的沿轴线方向的两端分别设置有向下倾斜的导向板814。

如图6所示，为了方便描述现以两种电子元器件A、B为例进行说明。工作时，根据贴装顺序首先检测待贴装的电子元器件A的数高度，并根据检测到的电子元器件A的高度控制第一Z轴下降至合适的高度，然后在对电子元器件A进行贴装，直至电子元器件A被贴装完毕，然后判定下一电子元器件B的高度，并与之前检测到的电子元器件A的高度作对比，并根据电子元器件A和电子元器件B的高度差控制第一Z轴在原来的基础上上升或下降一定的距离，至合适的高度，为下一步电子元器件B的贴装做准备，并以此类推。

实施例二

所述的导向机构包括设置于所述凸起上的沿Z向的导向块，所述移动架体3上靠近X-Y驱动机构1的一侧的左、右两端分别设置有与所述的导向块相配合的滑槽。所述的伺服电机41和滚珠丝杠42设置于两个所述的导向块之间。其余结构同实施例一。