一種帶雙凸輪軸的整體式貼片機吸嘴機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于PCB焊接技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種PCB焊接用貼片機吸嘴機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前市場上較普遍的是全自動機電一體化貼片機和手動式貼片機。其中全自動機 電一體化貼片機的吸嘴運動一般采用絲杠或者皮帶傳動來實現(xiàn)，主要用于PCB量產(chǎn)。而手動 式貼片機的吸嘴安裝在Z軸上，靠人手的移動和旋轉(zhuǎn)來校正位置，主要用于PCB新產(chǎn)品開發(fā)， 價格相對較低。
[0003] 1、全自動機電一體化貼片機，因為貼片機一般是用來貼裝體積相對較小的電子元 器件，對吸嘴的運動要求其運動行程較小，運動精度較高，使得其運動控制較為復(fù)雜，成本 較高。目前貼片機的應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在大中型的電子生產(chǎn)裝備企業(yè)，不僅成本偏高，而且 體積龐大，不便拆卸和運輸，不適用小規(guī)模、小批量的生產(chǎn)應(yīng)用。
[0004] 2、手動式貼片機的吸嘴運動靠人手的移動和旋轉(zhuǎn)來校正位置，運動精度及工作效 率較低。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型解決的技術(shù)問題是提供一種帶雙凸輪軸的整體式貼片機吸嘴機構(gòu)，該 機構(gòu)為用于個人、小批量生產(chǎn)，Z軸吸嘴設(shè)計采用凸輪小行程機構(gòu)，在保證精度的同時，實現(xiàn) 成本低。使用時可直接將其安裝于氣-r軸運動機構(gòu)底座上實現(xiàn)X-Y"軸，應(yīng)用簡便，機構(gòu)整 體便于安裝和拆卸。滿足各類高校、科研機構(gòu)及個人研究焊接PCB板的需要。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案:一種帶雙凸輪軸的整體式貼片機吸嘴機構(gòu)，包括凸輪驅(qū)動電 機、電機輸出軸、減速步進電機、小帶輪、吸嘴、復(fù)位彈黃、凸輪、吸嘴轉(zhuǎn)動大帶輪;Z軸機構(gòu)固 定支架;Z軸滑塊、Z軸滑軌、Z軸機構(gòu)滑動支架、Z軸滑動支架支撐桿；凸輪驅(qū)動電機與電機輸 出軸連接，電機輸出軸帶動凸輪，凸輪位于Z軸機構(gòu)滑動支架的上平板之上，吸嘴頂部連接 在Z軸機構(gòu)滑動支架;減速步進電機帶動小帶輪，小帶輪與吸嘴轉(zhuǎn)動大帶輪之間通過皮帶傳 動，吸嘴轉(zhuǎn)動大帶輪與吸嘴固定，帶動吸嘴轉(zhuǎn)動，復(fù)位彈黃套在Z軸滑動支架支撐桿上，且位 于Z軸機構(gòu)滑動支架底部和Z軸機構(gòu)固定支架底部的上表面之間；吸嘴穿過Z軸機構(gòu)滑動支 架下端，Z軸機構(gòu)滑動支架與Z軸滑塊固定，Z軸滑塊在Z軸滑軌上滑動，Z軸滑軌位于Z軸機構(gòu) 固定支架的上下板之間。
[0007] 進一步地，凸輪結(jié)構(gòu)如下：凸輪基圓半徑;r〇 = 25mm;凸輪帶動的Z軸機構(gòu)滑動支架 的最大行程為h = 25mm;凸輪的推程運動角S〇 = 60°，遠休止角為Ss = 120°，回程角5〇'=60°， 近休止角So ' = 120°。
[000引本發(fā)明的工作原理是：
[0009]為了加快貼片機的工作效率，采用雙電機雙吸嘴式整體機構(gòu)，電機輸出軸帶動凸 輪轉(zhuǎn)動從而將吸嘴架向下壓，此時吸嘴架下安裝復(fù)位彈黃。當(dāng)凸輪從近休止點運動到遠休 止點時，吸嘴向下運動到最低點。當(dāng)凸輪從遠休止點運動到近休止點時，吸嘴在彈黃彈力作 用下復(fù)位。在吸嘴架上固定減速步進電機軸連接同步帶輪傳動系中的小帶輪，另一端大帶 輪下固定吸嘴為一起轉(zhuǎn)動。使用時可直接將整體機構(gòu)的支座安裝于貼片機氣-r軸運動機 構(gòu)底座上即可，便于個人安裝和拆卸。
[0010]本發(fā)明的關(guān)鍵點：
[0011] 1、采用凸輪運動機構(gòu)和復(fù)位彈黃實現(xiàn)貼片機吸嘴沿巧由方向運動；
[0012] 2、采用步進電機帶動傳動帶輪實現(xiàn)吸嘴的轉(zhuǎn)動。
[0013] 3、采用吸嘴的整體設(shè)計結(jié)構(gòu)便于在貼片機氣-Y軸"運動機構(gòu)上的拆卸與安裝。
[0014] 本發(fā)明的技術(shù)效果是：
[0015] 采用基于雙凸輪軸的整體式貼片機吸嘴機構(gòu)，方便在貼片機"X-Y軸"運動機構(gòu)安 裝固定，便于個人試驗與應(yīng)用。采用凸輪和復(fù)位彈黃相結(jié)合的傳動機構(gòu)實現(xiàn)吸嘴沿Z軸運 動，并通過實驗證明，驗證了其運動的可行性，避免了電機控制算法的復(fù)雜性，降低了設(shè)計 成本。采用步進電機帶動帶輪來實現(xiàn)吸嘴的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)吸嘴在平面上的自動調(diào)整。
【附圖說明】
[0016] 圖1:本發(fā)明的S維視圖；
[0017] 圖2:本發(fā)明的右視圖；
[001引圖3:本發(fā)明的主視圖。
[0019] 其中，UZ軸機構(gòu)固定支架;2、凸輪驅(qū)動電機;3、固定于X-Y軸支座;4、Z軸滑塊;5、Z 軸滑軌;6、電機輸出軸;7、Z軸機構(gòu)滑動支架;8、Z軸滑動支架支撐桿;9、減速步進電機；10、 小帶輪(減速電機驅(qū)動）；11、吸嘴;12、復(fù)位彈黃;13、凸輪;14、吸嘴轉(zhuǎn)動大帶輪(從動帶輪）。
【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖對本實用新型進一步詳細地描述。
[0021] 本實用新型的一種帶雙凸輪軸的整體式貼片機吸嘴機構(gòu)，包括凸輪驅(qū)動電機2、 電機輸出軸6、減速步進電機9、小帶輪10(減速電機驅(qū)動）、吸嘴11、復(fù)位彈黃12、凸輪13、吸 嘴轉(zhuǎn)動大帶輪14 (從動帶輪）；Z軸機構(gòu)固定支架1; Z軸滑塊4、Z軸滑軌5、Z軸機構(gòu)滑動支架7、 Z軸滑動支架支撐桿8;還包括固定于X-Y軸的支座3。
[0022] 凸輪驅(qū)動電機2與電機輸出軸6連接，電機輸出軸6帶動凸輪13，凸輪13位于Z軸機 構(gòu)滑動支架7的上平板之上，吸嘴頂部連接在Z軸機構(gòu)滑動支架7與其隨動;減速步進電機9 帶動小帶輪10,小帶輪10與吸嘴轉(zhuǎn)動大帶輪14之間通過皮帶傳動，吸嘴轉(zhuǎn)動大帶輪14與吸 嘴11固定，帶動吸嘴11轉(zhuǎn)動，復(fù)位彈黃12套在Z軸滑動支架支撐桿8上，且位于Z軸機構(gòu)滑動 支架7底部和Z軸機構(gòu)固定支架1底部的上表面之間。
[0023] 吸嘴11穿過Z軸機構(gòu)滑動支架7，Z軸機構(gòu)滑動支架7與Z軸滑塊4固定，Z軸滑塊4在Z 軸滑軌5上滑動，Z軸滑軌5位于Z軸機構(gòu)固定支架1的上下板之間。
[0024] 電機輸出軸帶動凸輪轉(zhuǎn)動從而將吸嘴架(Z軸機構(gòu)滑動支架7)向下壓，此時吸嘴架 下安裝復(fù)位彈黃。當(dāng)凸輪從近休止點運動到遠休止點時，吸嘴向下運動到最低點。當(dāng)凸輪從 遠休止點運動到近休止點時，吸嘴在彈黃彈力作用下復(fù)位。在吸嘴架上固定減速步進電機 軸連接同步帶輪傳動系中的小帶輪，另一端大帶輪下固定吸嘴為一起轉(zhuǎn)動。使用時可直接 將整體機構(gòu)的支座安裝于貼片機^-Y"軸運動機構(gòu)底座上即可，便于個人安裝和拆卸。
[0025] 進一步的特征如下:該裝置Z軸采用雙吸嘴凸輪運動機構(gòu)，選擇凸輪機構(gòu)傳動的貼 裝頭的Z軸運行范圍可在20~30mm之間。假設(shè)采用下面的數(shù)據(jù)設(shè)計凸輪傳動機構(gòu)。設(shè)凸輪基 圓半徑r〇 = 25mm，實際工作從動件的最大行程為h = 25mm，推程運動角S〇 = 60°，遠休止角為 Ss=120°，回程角5〇'=60°，近休止角5〇'=120°。從動件的推程和回程采用勻速運動。
[0026] 凸輪轉(zhuǎn)動一圈過程中的位移變化如下:開始時，接觸點處于凸輪近休止處，經(jīng)過一 定時間轉(zhuǎn)過近休止角
。在運個過程中接觸點的坐標y = 25mm值保持不變。接下來接 觸點進入凸輪推程階段。凸輪轉(zhuǎn)過推程角
：過程中，推桿時勻速運動到最高位置，此時 y = 50mm，且推程運動過程是一條斜直線。推桿行程為25mm。當(dāng)推桿行程到達最大時，接觸點 處于凸輪遠休止處，凸輪轉(zhuǎn)過遠休止角
，在此過程中接觸點的y軸坐標值y = 50mm 保持不變。凸輪轉(zhuǎn)過遠休止角進入回程運動。此時接觸點從距離圓屯、最遠一勻速運動回到 最近處。所W此過程曲線為斜直線。在此過程中凸輪轉(zhuǎn)過回程角
I回到近休止點處y 軸坐標值為y = 25mm。凸輪W-定的角速度O如此反復(fù)運動，從而實現(xiàn)從動件按上述規(guī)律的 位移變化。
【主權(quán)項】
1. 一種帶雙凸輪軸的整體式貼片機吸嘴機構(gòu)，其特征在于，包括凸輪驅(qū)動電機(2)、電 機輸出軸(6)、減速步進電機(9)、小帶輪（10)、吸嘴（11)、復(fù)位彈簧（12)、凸輪（13)、吸嘴轉(zhuǎn) 動大帶輪（14);Z軸機構(gòu)固定支架（1);Z軸滑塊(4)、Z軸滑軌(5)、Z軸機構(gòu)滑動支架(7)、Z軸 滑動支架支撐桿(8);凸輪驅(qū)動電機（2)與電機輸出軸（6)連接，電機輸出軸（6)帶動凸輪 (13)，凸輪(13)位于Z軸機構(gòu)滑動支架(7)的上平板之上，吸嘴頂部連接在Z軸機構(gòu)滑動支架 (7);減速步進電機(9)帶動小帶輪（10)，小帶輪（10)與吸嘴轉(zhuǎn)動大帶輪（14)之間通過皮帶 傳動，吸嘴轉(zhuǎn)動大帶輪（14)與吸嘴（11)固定，帶動吸嘴（11)轉(zhuǎn)動，復(fù)位彈簧（12)套在Z軸滑 動支架支撐桿(8)上，且位于Z軸機構(gòu)滑動支架(7)底部和Z軸機構(gòu)固定支架（1)底部的上表 面之間；吸嘴（11)穿過Z軸機構(gòu)滑動支架(7)下端，Z軸機構(gòu)滑動支架(7)與Z軸滑塊(4)固定， Z軸滑塊(4)在Z軸滑軌(5)上滑動，Z軸滑軌(5)位于Z軸機構(gòu)固定支架（1)的上下板之間。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶雙凸輪軸的整體式貼片機吸嘴機構(gòu)，其特征在于，凸輪 結(jié)構(gòu)如下：凸輪基圓半徑r〇 = 25mm;凸輪（13)帶動的Z軸機構(gòu)滑動支架(7)的最大行程為h = 25mm;凸輪的推程運動角δ〇 = 60°，遠休止角為Ss = 120°，回程角δ〇'=60°，近休止角δ〇' = 120°。
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶雙凸輪軸的整體式貼片機吸嘴機構(gòu)，屬于PCB焊接技術(shù)領(lǐng)域，該機構(gòu)為用于個人、小批量生產(chǎn)，Z軸吸嘴設(shè)計采用凸輪小行程機構(gòu)，在保證精度的同時，實現(xiàn)成本低。該機構(gòu)，包括凸輪驅(qū)動電機、電機輸出軸、減速步進電機、小帶輪、吸嘴、復(fù)位彈簧、凸輪、吸嘴轉(zhuǎn)動大帶輪；采用雙電機雙吸嘴式整體機構(gòu)，電機輸出軸帶動凸輪轉(zhuǎn)動從而將吸嘴架向下壓，此時吸嘴架下安裝復(fù)位彈簧。當(dāng)凸輪從近休止點運動到遠休止點時，吸嘴向下運動到最低點。當(dāng)凸輪從遠休止點運動到近休止點時，吸嘴在彈簧彈力作用下復(fù)位。使用時可直接將整體機構(gòu)的支座安裝于貼片機“X-Y”軸運動機構(gòu)底座上即可，便于個人安裝和拆卸。
【IPC分類】H05K3/34
【公開號】CN205213159
【申請?zhí)枴緾N201521084722
【發(fā)明人】王博, 趙曉明, 高溟, 程子元, 謝芳, 田瑞軍, 崔磊
【申請人】北奔重型汽車集團有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月22日