專利名稱：表面貼裝電子元件貼片臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種貼片臺(tái)，尤其是一種具有雙吸頭機(jī)構(gòu)及電磁釋放裝置的高精度定位表面貼裝電子元件貼片臺(tái)，屬于機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)品在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛使用，對(duì)其產(chǎn)品精度的要求在不斷提高，因此對(duì)電子產(chǎn)品內(nèi)部件的質(zhì)量要求也越來越高，電子部件質(zhì)量的優(yōu)劣，與電子元件表面貼裝水平的高低直接相關(guān)。目前國(guó)內(nèi)大批量生產(chǎn)的流水線上使用的是全自動(dòng)貼片機(jī)進(jìn)行表面貼裝工作，符合工業(yè)化生產(chǎn)對(duì)產(chǎn)品在質(zhì)量上和數(shù)量上的要求，貼裝精度高。
但在科研及小批量生產(chǎn)場(chǎng)合，則無法使用流水線上的全自動(dòng)貼片機(jī)進(jìn)行貼裝工作。目前大多采用一種“真空吸筆”的手工貼片裝置，器件的拾取、定位和釋放完全依賴操作人員的手工技巧，即使是熟練人員，也會(huì)存在操作誤差，嚴(yán)重影響貼裝的精度，給科研帶來一定程度的困難；小批量生產(chǎn)時(shí)，產(chǎn)品質(zhì)量的好壞受操作人員的操作熟練程度影響比較大，因此，加工出來的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，影響使用。
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，急需開發(fā)一種在科研及小批量生產(chǎn)中使用的帶有機(jī)械定位裝置和自動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)的貼片設(shè)備。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于科研和小批量生產(chǎn)的表面貼裝電子元件貼片臺(tái)，它帶有機(jī)械定位裝置和自動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)精確定位且操作簡(jiǎn)便，實(shí)用性強(qiáng)。
本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種表面貼裝電子元件貼片臺(tái)，它包括驅(qū)動(dòng)裝置和貼片臺(tái)，驅(qū)動(dòng)裝置至少包括負(fù)壓泵、控制部件和氣嘴，負(fù)壓泵通過管路與氣嘴相連通，用于控制氣流大小的控制部件串接在負(fù)壓泵和氣嘴之間；貼片臺(tái)至少由底座和立柱組成，立柱固設(shè)在底座一側(cè)邊的中部，底座上固設(shè)有工作臺(tái)，該工作臺(tái)在底座上定位，工作臺(tái)內(nèi)設(shè)有用來調(diào)節(jié)其在水平面上沿X、Y方向運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；立柱外環(huán)設(shè)有升降體，升降體上設(shè)有將其鎖緊在立柱上的鎖緊裝置，升降體上設(shè)有其端部可固設(shè)旋轉(zhuǎn)吸筆的懸臂，懸臂上設(shè)有連接氣嘴和旋轉(zhuǎn)吸筆的氣道。
將升降體鎖緊在立柱上的鎖緊裝置的具體結(jié)構(gòu)可以采用穿設(shè)過升降體，可旋入抵緊在立柱上的鎖緊旋鈕。
為了達(dá)到更準(zhǔn)確調(diào)整的目的，升降體與懸臂之間還設(shè)有用于微調(diào)的升降件，該升降件通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)沿升降體上下滑動(dòng)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為分別在貼片臺(tái)升降體和升降件上對(duì)應(yīng)設(shè)置的齒輪和齒條。
工作臺(tái)上的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為設(shè)在其內(nèi)部的水平面上分別沿X軸和Y軸方向的齒輪和齒條，且該齒輪和齒條對(duì)應(yīng)設(shè)置。
用于控制氣流大小的控制部件可以采用多種結(jié)構(gòu)，例如可以是包括串接在負(fù)壓泵和氣嘴之間的用于控制氣路通斷的電磁閥和設(shè)置在驅(qū)動(dòng)裝置上的釋放按鈕，釋放按鈕通過控制電路與電磁閥相連；還可以是包括設(shè)置在驅(qū)動(dòng)裝置上的調(diào)節(jié)旋鈕和連接在負(fù)壓泵上的控制電路，調(diào)節(jié)旋鈕與用于控制負(fù)壓泵氣路輸出負(fù)壓大小的控制電路相連。
為了使PCB在貼裝過程中不產(chǎn)生位移，工作臺(tái)上表面設(shè)有用于壓制固定PCB的壓板簧，該壓板簧通過緊固螺釘和彈簧壓設(shè)在工作臺(tái)上。
固定在懸臂上的旋轉(zhuǎn)吸筆，其結(jié)構(gòu)與普通吸筆不同，它至少由旋轉(zhuǎn)頭、針管和吸盤組成，自上而下順次連接，旋轉(zhuǎn)頭和吸盤為一體設(shè)置，穿設(shè)在針管中，在貼裝過程中，將電子元件吸附在吸盤上之后，可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)頭來轉(zhuǎn)動(dòng)吸盤上的電子元件。
綜上所述，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)合理、操作簡(jiǎn)便、功能全面、貼裝精度高，尤其適合研發(fā)試驗(yàn)及小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)減少手工貼片定位時(shí)間，提高工作效率。


圖1為本實(shí)用新型的正面視圖；圖2為本實(shí)用新型去掉殼體上蓋的俯視圖；圖3為本實(shí)用新型中貼片臺(tái)的剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。
如圖1、圖2、圖3所示，分別為本實(shí)用新型的正面視圖、去掉殼體上蓋的俯視圖和貼片臺(tái)的剖視圖。從圖中可知，本實(shí)用新型貼片臺(tái)，它包括驅(qū)動(dòng)裝置1和貼片臺(tái)2，驅(qū)動(dòng)裝置1至少包括負(fù)壓泵11、控制部件和氣嘴14，負(fù)壓泵11通過管路與氣嘴14相連通，構(gòu)成氣路，用于控制氣路中氣流大小的控制部件分別與負(fù)壓泵11和氣嘴14相連，以上零部件均緊固在殼體上，構(gòu)成負(fù)壓氣源；貼片臺(tái)2至少由底座21和立柱22組成，立柱22固設(shè)在底座21一側(cè)邊的中部，底座21上固設(shè)有工作臺(tái)23，該工作臺(tái)23通過其下表面的定位銷236在底座21上定位，工作臺(tái)23內(nèi)設(shè)有用來調(diào)節(jié)其運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；立柱22外環(huán)設(shè)有升降體24，立柱22穿過升降體24內(nèi)開設(shè)的通孔，鎖緊裝置將升降體24鎖緊在立柱22上，升降體24上還設(shè)有升降件25，該升降件25通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在升降體上下滑動(dòng)，升降件25一體固設(shè)有懸臂26，懸臂26的端部固設(shè)有旋轉(zhuǎn)吸筆27，懸臂26上設(shè)有氣嘴261，該氣嘴261設(shè)有氣道與旋轉(zhuǎn)吸筆27相連并通過連接裝置與驅(qū)動(dòng)裝置1上的氣嘴14相連。
如圖2所示，為本實(shí)用新型去掉殼體上蓋的俯視圖，與驅(qū)動(dòng)裝置1連接的氣嘴可以為一個(gè)或一個(gè)以上，其位置如圖中氣嘴14、15所示。
負(fù)壓泵11與不同氣嘴之間的控制部件也有所不同，控制部件的不同，最終決定連接在不同氣嘴上的吸筆的不同功能。如圖2所示，控制部件可以是串接在負(fù)壓泵11和氣嘴14之間氣路上的電磁閥12和設(shè)置在驅(qū)動(dòng)裝置1上的釋放按鈕17，釋放按鈕17通過控制電路與電磁閥12相連，電磁閥12的通斷直接控制氣路的通斷。不需要經(jīng)過氣路中氣流大小的調(diào)節(jié)過程，因此將貼片臺(tái)懸臂26上的吸筆27內(nèi)的氣路與氣嘴14相連，在吸筆27對(duì)正電子元件所應(yīng)貼設(shè)的位置時(shí)，按下釋放按鈕17，通過電磁閥12的斷開，瞬時(shí)切斷吸筆27的氣路，氣路阻斷，通過三通放氣閥，使吸筆頭內(nèi)氣壓與外部氣壓一致，器件靠自身重力落下，實(shí)現(xiàn)吸筆頭上所拾取器件的準(zhǔn)確釋放。
另外，氣嘴15與負(fù)壓泵11之間的控制部件包括設(shè)置在驅(qū)動(dòng)裝置1上的調(diào)節(jié)旋鈕13和連接在負(fù)壓泵11上的控制電路，調(diào)節(jié)旋鈕13與用于控制負(fù)壓泵11氣路輸出負(fù)壓大小的控制電路相連。在調(diào)節(jié)旋鈕13的作用下，通過控制電路控制負(fù)壓泵11的負(fù)壓輸出大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)吸筆16內(nèi)負(fù)壓大小的控制。吸筆16可以單獨(dú)使用，用于手工方式拾取和釋放元器件或者配合吸筆27共同使用，提高工作效率。
工作臺(tái)23設(shè)置的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為設(shè)在工作臺(tái)23內(nèi)部的分別沿X軸和Y軸方向的齒輪234和齒條235，且該齒輪234和齒條235為相對(duì)應(yīng)設(shè)置。
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為在升降體24和升降件25上對(duì)應(yīng)設(shè)置的齒條241和齒輪242。
通過齒輪和齒條的嚙合，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作臺(tái)沿不同方向的調(diào)節(jié)，貼片臺(tái)的貼片精度范圍為±0.05毫米，即電子元件的實(shí)際操作釋放貼裝位置與預(yù)定貼裝位置之間的放置誤差范圍為±0.05毫米。
升降體24調(diào)節(jié)到適當(dāng)位置需要鎖定時(shí)，可使用將升降體24鎖緊的鎖緊裝置，該裝置為穿過升降體24，可旋入抵緊在立柱22上的鎖緊旋鈕28。
另外，工作臺(tái)23上表面設(shè)有用于壓制固定PCB的壓板簧231，該壓板簧231通過緊固螺釘232和彈簧233壓設(shè)在工作臺(tái)23上。
懸臂26上的旋轉(zhuǎn)吸筆27至少由旋轉(zhuǎn)頭271、針管272和吸盤273組成，自上而下順次連接，旋轉(zhuǎn)頭271和吸盤273為一體設(shè)置，穿設(shè)在針管272中，通過轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)頭271，可以使吸盤273上的電子元件一同轉(zhuǎn)動(dòng)。
貼片臺(tái)為精密機(jī)械定位裝置，精確地將元器件貼裝在平面上任一坐標(biāo)位置。升降體24、升降件25、懸臂26等零件組合后固設(shè)在立柱上形成了升降組合件，可沿立柱上下滑動(dòng)和沿圓周轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠可靠地固定在任一位置。
由彈簧233、壓板簧231、工作臺(tái)23、定位銷236、齒條235、XY旋鈕237組成的平臺(tái)組合件，用來放置和固定PCB，該組合件可以在水平面上沿XY兩個(gè)方向移動(dòng)。
工作時(shí)用皮管將驅(qū)動(dòng)裝置1上的氣嘴14與懸臂26上的氣嘴261相連。操作者既可用氣嘴15相接的吸筆16直接手工貼片，也可將PCB固定在工作臺(tái)23上，利用升降組件上的旋轉(zhuǎn)吸筆27的吸頭273進(jìn)行高精度的定位貼片。
打開電源開關(guān)18后，負(fù)壓泵11開始工作，氣嘴14、15同時(shí)吸氣，皮管將氣嘴14與貼片臺(tái)氣嘴261連接在一起，用釋放按鈕17控制氣嘴14的氣路，即可利用釋放按鈕來釋放吸盤273上所拾取的元器件。氣嘴15通過皮管連接吸筆16，用于手工方式拾取和釋放元器件。
在貼片貼裝的工作過程中，通過調(diào)節(jié)升降旋鈕243，帶動(dòng)齒輪242和齒條241，改變其嚙合位置從而調(diào)整升降件25在升降體24的上下位置，帶動(dòng)懸臂26及旋轉(zhuǎn)吸筆27的上下位置。鎖緊旋鈕28可以將旋轉(zhuǎn)體24鎖緊在立柱22上，松開鎖緊旋鈕28時(shí)，可使升降體24帶動(dòng)升降件25、懸臂26和旋轉(zhuǎn)吸筆27繞立柱22做圓周運(yùn)動(dòng)。
利用工作臺(tái)23上的壓板簧231，可將PCB試件固定在工作臺(tái)23上，轉(zhuǎn)動(dòng)X調(diào)節(jié)旋鈕2371和Y調(diào)節(jié)旋鈕2372使PCB在X、Y方向的位置精確定位，以保證貼裝的精度。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于操作者可使用與氣嘴15相接的吸筆16直接手工貼裝，也可使用與氣嘴14相接的貼片臺(tái)進(jìn)行高精度器件的貼裝，以滿足不同精度的貼裝要求。
最后說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制。參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或等同替換，不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種表面貼裝電子元件貼片臺(tái)，其特征在于它包括驅(qū)動(dòng)裝置和貼片臺(tái)，驅(qū)動(dòng)裝置至少包括負(fù)壓泵、控制部件和氣嘴，負(fù)壓泵通過管路與氣嘴相連通，用于控制氣流的控制部件串接在負(fù)壓泵和氣嘴之間；貼片臺(tái)至少由底座和立柱組成，立柱固設(shè)在底座一側(cè)邊的中部，底座上固設(shè)有工作臺(tái)，該工作臺(tái)在底座上定位，工作臺(tái)內(nèi)設(shè)有用來調(diào)節(jié)其在水平面上沿X、Y方向運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；立柱外環(huán)設(shè)有升降體，升降體上設(shè)有將其鎖緊在立柱上的鎖緊裝置，升降體上設(shè)有其端部可固設(shè)旋轉(zhuǎn)吸筆的懸臂，懸臂上設(shè)有連接氣嘴和旋轉(zhuǎn)吸筆的氣道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面貼裝電子元件貼片臺(tái)，其特征在于所述的升降體與懸臂之間還設(shè)有用于微調(diào)的升降件，該升降件通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)沿升降體上下滑動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面貼裝電子元件貼片臺(tái)，其特征在于所述的控制部件包括串接在負(fù)壓泵和氣嘴之間的用于控制氣路通斷的電磁閥和設(shè)置在驅(qū)動(dòng)裝置上的釋放按鈕，釋放按鈕通過控制電路與電磁閥相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面貼裝電子元件貼片臺(tái)，其特征在于所述的控制部件包括設(shè)置在驅(qū)動(dòng)裝置上的調(diào)節(jié)旋鈕和連接在負(fù)壓泵上的控制電路，調(diào)節(jié)旋鈕與用于控制負(fù)壓泵氣路輸出負(fù)壓大小的控制電路相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面貼裝電子元件貼片臺(tái)，其特征在于所述的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為設(shè)在貼片臺(tái)上工作臺(tái)內(nèi)部的水平面上分別沿X軸和Y軸方向的齒輪和齒條，且該齒輪和齒條對(duì)應(yīng)設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的表面貼裝電子元件貼片臺(tái)，其特征在于所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為分別在貼片臺(tái)升降體和升降件上對(duì)應(yīng)設(shè)置的齒輪和齒條。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面貼裝電子元件貼片臺(tái)，其特征在于所述的鎖緊裝置為穿設(shè)過升降體，可旋入抵緊在立柱上的鎖緊旋鈕。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的表面貼裝電子元件貼片臺(tái)，其特征在于所述的工作臺(tái)上表面設(shè)有用于壓制固定貼片元件的壓板簧，該壓板簧通過緊固螺釘和彈簧壓設(shè)在工作臺(tái)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面貼裝電子元件貼片臺(tái)，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)吸筆至少由旋轉(zhuǎn)頭、針管和吸盤組成，自上而下順次連接，旋轉(zhuǎn)頭和吸盤為一體設(shè)置，穿設(shè)在針管中。
專利摘要一種表面貼裝電子元件貼片臺(tái)，它包括驅(qū)動(dòng)裝置和貼片臺(tái)，驅(qū)動(dòng)裝置包括負(fù)壓泵、控制部件和氣嘴，負(fù)壓泵通過管路與氣嘴相連通，控制部件串接在負(fù)壓泵和氣嘴之間；貼片臺(tái)由底座和立柱組成，立柱固設(shè)在底座一側(cè)邊的中部，底座上固設(shè)有工作臺(tái)，工作臺(tái)內(nèi)設(shè)有用來調(diào)節(jié)其在水平面上沿X、Y方向運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；立柱外環(huán)設(shè)有升降體，升降體上設(shè)有將其鎖緊在立柱上的鎖緊裝置，升降體上設(shè)有其端部可固設(shè)旋轉(zhuǎn)吸筆的懸臂，懸臂上設(shè)有連接氣嘴和旋轉(zhuǎn)吸筆的氣道。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理、操作簡(jiǎn)便、功能全面、貼裝精度高，尤其適合提高研發(fā)試驗(yàn)及小批量生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)減少手工貼片定位時(shí)間，提高工作效率。
文檔編號(hào)H05K13/04GK2624591SQ03251290
公開日2004年7月7日 申請(qǐng)日期2003年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月6日
發(fā)明者袁志宏, 劉長(zhǎng)榮, 胡如現(xiàn), 張宏博 申請(qǐng)人:北京青云創(chuàng)新科技發(fā)展有限公司, 張宏博