专利名称：一种贴片头的单驱动多角度控制机构的制作方法
技术领域：
本发明属于贴片机设备技术领域，涉及一种贴片头的单驱动多角度控制机构。
背景技术：
利用高速贴装技术进行集成电路元器件在PCB板上的安装是提高安装效率和安装精度的重要途径。而贴片头作为贴片机最关键的设备之一，它直接影响到贴装的速度和精度。贴片头主要用于实现以下三个功能:一、Z轴上下升降运动来实现对电路元器件的贴装；二、Θ角旋转运动来对电路元器件的偏置误差进行校正；三、真空控制系统完成对电路元器件的拾取和释放。目前，国内外主要有如下几类技术方案来实现上述功能:一、Z轴采用气缸模组，通过气路系统来改变气缸的进气口和出气口的方向，进而改变气缸活塞的运行方向，实现Z轴的上下升降运动，这种执行机构简单，但控制精度和运行速度都难以提闻;二、凸轮机构和步进电机，将凸轮的圆周运动转化成凸轮连杆的Z轴上下运动，此类系统运行速度慢，精度不高，运行时噪音也大；三、Z轴采用伺服电机、钢丝、滚轮组合，将电机的旋转运动转化成Z轴的上下运动，此类方案装配复杂，控制精度差，体积庞大，如果要实现单头多吸嘴系统，结构会很复杂；四、Z轴采用同步带轮、同步带、直线导轨和伺服电机或步进电机，将电机的旋转运动转化成直线运动，单一吸嘴设计成一模块，包括一台负责Θ角度控制的步进电机，一台伺服或步进电机负责Z轴上下运动，这样的方案，整个系统有一定的精度和速度，而且可以根据需求组合吸嘴数量，但是采用这样的传动方式，单模块的体积大及质量重，组成多吸嘴后由于吸嘴之间的距离很大，影响贴装速度，同时增加贴片头的转动惯量，因此要组合成多吸嘴系统，吸嘴数量有所限制，否则会增加整台设备的成本；五、采用伺服控制系统，国外一些贴片机生产企业通常采用的方法，即利用数字设备控制伺服电机驱动滚珠丝杆的传动系统来实现Z轴的升降运动，此类系统采用先进控制算法和精确的执行设备，形成完整的控制回路，控制精度高，响应速度快，贴装速率高，可靠性高而且整机体积尺寸小。采用此类系统设计的多吸嘴贴片头主要由独立的Z轴运动系统和滚珠花键模组组成，独立的Z轴运动系统由伺服电机驱动滚珠丝杠独立上下升降运动，滚珠花键模组为一组中空的微型滚珠花键，由花键轴和轴套组成，均匀的分布在机座上，每一滚珠丝杆对应一滚珠花键，通过连接块连接到一起，而滚珠丝杆的上下运动，带动滚珠花键的上下运动。然而，采取改种方法需要配套的微型伺服电机以及微型滚珠花键轴，该两零配件国内还没这个生产能力，只能依靠国外进口，价格非常高，从而造成了整机的成本昂
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贝O故，实有必要进行研究，提供一种结构简单，制造、安装和调试方便，零配件的采购成本低、加工和安装成本低的方案。发明内容为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种贴片头的单驱动多角度控制机构。为实现上述目的，本发明的技术方案为:一种贴片头的单驱动多角度控制机构，包括有机座、贴片轴、以及一单轴θ角度控制机构；其中，所述的机座呈一框架结构，其包括有上下两层，上下两层开设有相应的轴承孔位、安装孔位、以及螺丝安装孔位，单轴Θ角度控制机构安装在机座上层中间孔位中。进一步地，所述的单轴θ角度控制机构包括有轴承I1、从动同步带轮、轴承II1、调整环、轴承IV、锁紧螺母I1、转轴、以及套筒；其中，转轴上依次安装有垫圈I1、轴承I1、从动同步带轮、轴承II1、调整环、轴承IV、锁紧螺母I1、以及套筒。进一步地，所述转轴下端开了一通孔，里面安装有一对钢球和弹簧。进一步地，所述套筒开了一对称长槽，槽的宽度为钢球直径的1/3，安装有钢球和弹簧的转轴和套筒的内孔进行紧密配合。进一步地，所述的贴片轴包括堵塞、铜套、丝杆连接块、固定环、以及吸嘴杆；其中，吸嘴杆为一中空的轴，其上端内孔开有螺纹和堵塞连接在一起；而丝杆连接块两端分别与一铜套一同安装到吸嘴杆上，通过固定环锁紧铜套和丝杆连接块，防止吸嘴杆旋转角度时铜套和丝杆连接块上下窜动。进一步地，所述单轴Θ角度控制机构中的套筒下端与贴片轴中的堵塞通过销钉连接在一起，单轴Θ角度控制机构作旋转运动时，就带动贴片轴旋转。相较于现有技术，本发明贴片头的单驱动多角度控制机构结构简单，制造、安装和调试方便，零配件的采购成本低、加工和安装成本低。
图1是本实用新型的立体示意图。图2是本实用新型的正视图。图3是图2A-A剖视图。图4是本实用新型俯视图。图5是本实用新型单轴Θ角控制机构和贴片轴装配总成正视图。图6是本实用新型单轴Θ角控制机构和贴片轴装配示意图。图7是本实用新型单轴Θ角控制机构正视图。图8是本实用新型单轴Θ角控制机构B-B剖视图。图9是本实用新型套筒立体结构示意图。图10是本实用新型转轴立体结构示意图。图11是本实用新型贴片轴装配示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。[0031]请参照图1-图3所示，本发明贴片头的单驱动多角度控制机构，包括有机座1、单轴Θ角度控制机构、以及贴片轴。所述的机座I为一框架，包括有上下两层，上下两层开设有相应的轴承孔位、安装孔位、以及螺丝安装孔位，单轴Θ角度控制机构安装在机座I第一层中间孔位中。如图7、图8所示，所述的单轴Θ角度控制机构包括有轴承II 31、从动同步带轮32、轴承III 33、调整环34、轴承IV 35、锁紧螺母II 36转轴37、套筒38。按照顺序装在转轴37上依次为垫圈II 30、两个轴承II 31、从动同步带轮32、轴承III 33、调整环34、轴承IV 35、锁紧螺母II 36、套筒38。如图8和图10所示所述的转轴37下端开了一通孔，里面安装有一对钢球39和弹簧40 ;如图9所示所述的套筒38开了一对称长槽，槽的宽度为钢球39直径的1/3，安装有钢球39和弹簧40的转轴37和套筒38的内孔进行精密配合，由于受到套筒38内壁的约束，钢球39在弹簧40的弹簧力作用下，钢球39有1/3被压入套筒38的槽中，剩下的部分在转轴37的孔中，当转轴37旋转运动时，就可以带动套筒38旋转运动；同时由于套筒38开有长槽，因此套筒38可以沿着转轴37作上下直线运动；所述的轴承II 31是来配合上涨紧块47和下涨紧块48共同调整上同步带41和下同步带42的松紧程度，如图2和图3所示。如图11所示，所述的贴片轴包括堵塞25、铜套29、丝杆连接块19、固定环26、以及吸嘴杆27，直线轴承28。按照安装顺序依次是:吸嘴杆27、堵塞25、铜套29、丝杆连接块19、铜套29、固定环26、直线轴承28，吸嘴杆27是一中空的轴，它的上端内孔开有螺纹和堵塞25连接在一起；丝杆连接块19两端分别安装一铜套29 —同安装到吸嘴杆27上，通过固定环26锁紧铜套29和丝杆连接块19，防止吸嘴杆27旋转角度时铜套29和丝杆连接块19上下窜动，进而影响贴装精度；由于直线轴承28内安装有几圈循环的滚珠，因此吸嘴杆27在直线轴承28中可以上下无限运动和圆周旋转运动。如图5、图6所示，单轴Θ角度控制机构中的套筒38下端与贴片轴中的堵塞25的连接是通过销钉连接在一起，单轴Θ角度控制机构作旋转运动时，就带动贴片轴旋转，进而在视觉系统的帮助下进行芯片偏置的校正。由于套筒38作上下直线运动时会与转轴37中的钢球39进行摩擦，套筒38产生磨损，由于转轴37中弹簧40释放弹簧力，钢球39会自动调整磨损产生的间隙，使整个总成在最佳的工作状态中工作。如图1、图2所示，所述的单驱动多角度控制机构在本实施例中包括一台伺服电机43和8组单轴Θ角度控制机构。所述的8组单轴Θ角度控制机构等距离安装在机座I第一层中间的孔位中，伺服电机43连同主动轮46、电机安装板44、电机支架45通过螺钉固定在机座I上，上同步带41按照特定的顺序绕过上面一组从动同步带轮32、上涨紧块47和主动轮46 ;下同步带42也按照一定的顺序绕过下面一组从动同步带轮32，下张紧块48和主动轮46 ;伺服电机43输出端的主动轮46带动上同步带41和下同步带42以及与其啮合的8个从动同步带轮32，从动同步带轮32又通过其上的转轴37里面的钢球39带动套筒38，实现多角度控制。本发明是配合贴片轴来实现贴装电路元器件时对芯片角度进行配置校正的机构，采用了套筒和转轴及转轴上的配件作为设计主要元件，大大降低了零配件的制造和采购成本，使得整个结构简单，紧凑，维护及调试简单。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求1.一种贴片头的单驱动多角度控制机构，包括有机座以及贴片轴，其特征在于:还包括一单轴Θ角度控制机构；所述的机座呈一框架结构，其包括有上下两层，上下两层开设有相应的轴承孔位、安装孔位、以及螺丝安装孔位，单轴Θ角度控制机构安装在机座上层中间孔位中。
2.如权利要求1所述贴片头的单驱动多角度控制机构，其特征在于:所述的单轴Θ角度控制机构包括有轴承I1、从动同步带轮、轴承II1、调整环、轴承IV、锁紧螺母I1、转轴、以及套筒；其中，转轴上依次安装有垫圈I1、轴承I1、从动同步带轮、轴承II1、调整环、轴承IV、锁紧螺母I1、以及套筒。
3.如权利要求2所述贴片头的单驱动多角度控制机构，其特征在于:所述转轴下端开了一通孔，里面安装有一对钢球和弹簧。
4.如权利要求3所述贴片头的单驱动多角度控制机构，其特征在于:所述套筒开了一对称长槽，槽的宽度为钢球直径的1/3，安装有钢球和弹簧的转轴和套筒的内孔进行紧密配八口 ο
5.如权利要求4所述贴片头的单驱动多角度控制机构，其特征在于:所述的贴片轴包括堵塞、铜套、丝杆连接块、固定环、以及吸嘴杆；其中，吸嘴杆为一中空的轴，其上端内孔开有螺纹和堵塞连接在一起；而丝杆连接块两端分别与一铜套一同安装到吸嘴杆上，通过固定环锁紧铜套和丝杆连接块，防止吸嘴杆旋转角度时铜套和丝杆连接块上下窜动。
6.如权利要求5所述贴片头的单驱动多角度控制机构，其特征在于:所述单轴Θ角度控制机构中的套筒下端与贴片轴中的堵塞通过销钉连接在一起，单轴Θ角度控制机构作旋转运动时，就带动贴片轴旋转。
专利摘要本实用新型公开了一种贴片头的单驱动多角度控制机构，包括有机座、贴片轴、以及一单轴θ角度控制机构；其中，所述的机座呈一框架结构，其包括有上下两层，上下两层开设有相应的轴承孔位、安装孔位、以及螺丝安装孔位，单轴θ角度控制机构安装在机座上层中间孔位中。本实用新型贴片头的单驱动多角度控制机构结构简单，制造、安装和调试方便，零配件的采购成本低、加工和安装成本低。
文档编号H05K3/30GK202998686SQ201220627499
公开日2013年6月12日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者王硕, 肖尊高, 朱成武, 李来迎 申请人:深圳市硕安迪科技开发有限公司