一种贴片机正反螺旋式的变幅贴片头及其变幅方法
【技术领域】
[0001]本发明属于一种电子器件制作加工设备的部件作业方法及装置，尤其是用于小型电子器件贴装的贴片机贴片头及贴片方法，主要用于在PCb板上进行高速，稳定，准确的贴装小型电子元器件。实现了从PCb进板，送板，定位，贴片头吸料，定位，贴装的全自动化控制。
【背景技术】
[0002]贴片机又称“贴装机”、“表面贴装系统”(Surface Mount System),在生产线中，它配置在点胶机或丝网印刷机之后，是通过移动贴装头把表面贴装元器件准确地放置在PCB焊盘上的一种设备。贴片头是贴片机进行贴片工作的直接机构，是贴片机关键技术之一，贴片头拾取元件后能在校正系统的控制下自动校正位置，并将元器件准确地贴放到指定的位置。贴片机的贴片头作为整个机器的重要部件，对于整个机器的性能是十分关键的，贴片头的发展是贴片机进步的标志，贴片头已由早期的单头、机械对中发展到多头光学对中；早期单头贴片机是由吸嘴、定位爪、定位台和Z轴、秒角运动系统组成的，并固定在X.Y轴传动机构上。当吸嘴吸取一个元器件后，通过机械对中机构实现元器件对中并同时给供料器一个信号(电信号或机械信号)，使下一个元器件进入吸片位置。但这种方式贴片速度很慢，通常贴放一只片式元器件需Is。为了提高贴片速度，人们采取增加贴片头数量的方法，即采用多个贴片头以增加贴片速度。
[0003]固定式多头是目前通用型贴片机采用的结构，固定式多头外观它是在原单头的基础上改进而来的，即由单头增加到了 3?6个贴片头。它们仍然固定在X.Y轴上，但不再使用机械对中而改为多种形式的光学对中。工作时分别吸取元器件，然后对中后再依次贴放到PCB指定位置上。但是现有的贴片头存在距离调整不可变，甚至于全部为固定的位置，因此对于一些需要进行变幅调整贴片头的时候，无法进行调整，因此很有必要进一步加以改进。
[0004]通过检索发现有关于贴片机的专利文献报道，与本发明相关的专利主要有以下几个:
1、专利号为CN 201210519953，名称为“一种高速贴片头”，该专利公开了一种高速贴片头，包括机座、Z轴升降机构、Θ转角机构、以及贴片轴，其中，所述Z轴升降机构包括第一轴承、从动同步带轮、带轮轴、第二轴承、离合器、第一锁紧螺母、轴承压板、角接触轴承、滚珠丝杆、滚珠丝杆螺母、丝杆连接块、以及制动器；升降伺服电机的输出端连接一主动轮；带轮轴上段依次安装有第一轴承和从动同步带轮，下段依次安装有第二轴承、离合器。本发明高速贴片头Z轴升降机构采用一台伺服电机,一个同步带，一台离合器，一台制动器、一副滚珠丝杆副进行配合使用就能实现多轴同时或单独上下升降运动，提高了贴片的精度和效率，简化的机构，降低了整个贴片头的成本。
[0005]2、专利号为CN201220627551.7，名称为“一种高速贴片头单驱动多轴升降运动机构”，该专利公开了一种高速贴片头单驱动多轴升降运动机构，包括升降伺服电机、机座、贴片轴、以及复数个单轴升降运动机构；其中，所述的单轴升降运动机构包括有顺次安装的挡圈、轴承、垫圈、从动轮、垫圈、带轮轴、离合器、锁紧螺母、轴承压板、角接触轴承、丝杆、丝杆螺母、丝杆连接块、制动器、以及轴端挡圈。
[0006]3、专利号为CN201310043021.7，名称为“一种多吸嘴同步吸贴的高效贴片头”，该专利公开了一种多吸嘴同步吸贴的高效贴片头。包括有支撑板、导轨滑块、基板、若干吸贴模组、驱动吸贴模组作上下运动的垂直运动驱动机构及驱动吸贴模组作水平线性运动的水平运动驱动机构，其中基板通过导轨滑块安装在支撑板上，并固定在垂直运动驱动机构上；吸贴模组安装在基板上，用于驱动吸贴模组作水平线性运动以调节吸贴模组之间的间距的水平运动驱动机构安装在基板与吸贴模组之间，且吸贴模组与水平运动驱动机构连接。
[0007]4、专利号为CN201320364205，名称为“一种全自动等间距可调的贴片头”，该专利公开了一种全自动等间距可调的贴片头，包括外部支架、梯形板支架、梯形板、纵向移动支架、纵向伺服电机、垂直伺服电机、吸嘴支撑梁与吸嘴，梯形板固定在梯形板支架上，梯形板支架安装在外部支架底部，纵向移动支架安装在外部支架两边的导轨上，纵向伺服电机安装在外部支架顶部内侧，吸嘴安装在吸嘴支撑梁上，吸嘴支撑梁安装在纵向移动支架上，垂直伺服电机安装在纵向移动支架后。吸嘴支撑梁为两个，分别安装梯形板上下两侧。所述吸嘴为8至32个。纵向伺服电机拖动纵向移动支架，带动吸嘴在梯形板上前后移动，吸嘴支撑梁维持所有吸嘴都在同一横向直线上，使得吸嘴间距始终相等且自动调整。垂直伺服电机推动吸嘴支撑梁，带动吸嘴上下移动进行取料和贴片。
[0008]上述这些专利虽然都涉及到贴片机的贴片头，但都没有解决专利CN201320364205涉及到了贴装头内部吸嘴间距相等且可自动调整，但是仔细分析可以看出，该专利仍只是简单描述了 “纵向伺服电机拖动纵向移动支架，带动吸嘴在梯形板上前后移动，吸嘴支撑梁维持所有吸嘴都在同一横向直线上，使得吸嘴间距始终相等且自动调整。垂直伺服电机推动吸嘴支撑梁，带动吸嘴上下移动进行取料和贴片”，仍不能具体对同一排的各个贴片头进行分别调整；因此如何进行贴片头各吸嘴之间的调整，实现任意贴片头之间的变幅调整仍是需要加以解决的难题。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于针对目前贴片机的贴片头在位置调整方面所存在的不足，提出一种新的贴片机贴片头及其贴片方法，该种贴片机贴片头的贴片方法及装置可以实现多个贴片头吸嘴各自之间位置精密动态自行调整，实现任意的变幅操作，达到贴片头稳定，准确，快速的贴装的目的。
[0010]为实现本发明的目的，所提出的技术实施方案是:一种贴片机正反螺旋式的变幅贴片头，包括2个以上的多个贴片吸嘴，多个贴片吸嘴平行排列组合在一起安装在贴片头支架上，并可沿着P轴直线导轨滑动，其特征在于，在贴片头支架上还安装有变幅机构，变幅机构与每一个贴片吸嘴连接在一起，所述的多个贴片吸嘴是由安装在贴片头支架上的变幅机构带动沿着P轴直线导轨滑动的，且由伺服电机通过变幅机构带动作变幅调整运动。
[0011]进一步地，所述的多个贴片吸嘴为5个贴片吸嘴，其中，第3号吸嘴组件处于中间位置，通过下方的一个连接板固定在贴片头支架上，其位置固定，不参与贴片头横向的变幅运动；第I号吸嘴组件和第2号吸嘴组件位于第3号吸嘴组件左侧，第4号吸嘴组件和第5号吸嘴组件位于3号吸嘴组件右侧；所述的变幅机构由一根变导程变旋向的丝杠分别与第I号吸嘴组件、第2号吸嘴组件、第4号吸嘴组件和第5号吸嘴组件的四个吸嘴螺栓连接的螺母座组件组合构成，通过变螺纹导程变旋向的丝杠调整第I号吸嘴、第2号吸嘴、第4号吸嘴和第5号吸嘴的间距实现变幅调整，并保持5个吸嘴在同一直线方向的间距在贴片过程中始终相等。
[0012]进一步地，所述的变幅机构的变螺纹导程变旋向的丝杠由伺服电机驱动，经过同步带传动将动力传动到丝杠上驱动丝杠转动。第I号吸嘴座、第2号吸嘴座、第4号吸嘴座和第5号吸嘴座分别通过一块连接板与螺母组