CN107517584B - 一种贴片机吸嘴杆在z轴方向驱动连接机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及SMT贴片机技术领域，特别涉及一种贴片机吸嘴杆在Z轴方向驱动连接机构，包括有下压连动板，贴装头固定基板表面通过导向机构与下压连动板相固定连接，吸嘴杆压板一端固定设置在下压连动板的底端上，吸嘴杆压板通过法兰轴承组成的轴承组件与吸嘴杆相连接，吸嘴杆的外圆壁通过杆套轴承连接有吸嘴杆套；滑动固定架一端固定设置在贴装头固定基板的表面上，滑动固定架另一端通过滑动机构本体与吸嘴杆套相连接；吸嘴杆套能够沿着吸嘴杆的长度方向在滑动机构本体上进行滑动。本发明的有益效果为：便于实现SMT贴片机的小型化；安装容易，降低了贴装头的生产成本；持久地保证贴装精度。
Description
技术领域
本发明涉及SMT贴片机技术领域，特别涉及一种贴片机吸嘴杆在Z轴方向驱动连接机构。
背景技术
SMT贴片机的吸嘴杆主要有四个方向移动，分别是X轴方向移动、Y轴方向移动、Z轴方向移动和R轴方向移动；其中，X轴方向移动是指整组吸嘴杆在贴装头固定下与水平面相平行的横（纵）向移动，Y轴方向移动是指整组吸嘴杆在贴装头固定下与水平面相平行的纵（横）向移动；Z轴方向移动是指吸嘴杆在与水平面相垂直的方向移动移动；R轴方向移动是指吸嘴杆在沿其轴心做圆周回旋运动。
SMT贴片机的贴装头包括有贴装头固定基板，贴装头固定基板上设有Z轴方向驱动连接机构，Z轴方向驱动连接机构包括有Z轴下压机构、吸嘴杆与Z轴下压机构相连接结构、吸嘴杆组件，Z轴下压机构、吸嘴杆与Z轴下压机构相连接结构、吸嘴杆组件三大部件组合后普遍存在体积大和贴装速度慢的问题，具体情况有：
第一，Z轴下压驱动机构方面：Z轴下压机构固定在贴装头固定基板上，Z轴下压机构包括有Z轴下压电机、Z轴皮带和下压板，下压板的两侧通过直线轴承连接有导向杆，导向杆两端通过轴承座固定在贴装头固定基板的表面上。贴装头固定基板的表面设置有与Z轴下压电机相匹配的电机安装通孔，Z轴下压电机的转轴一端穿过电机安装通孔后固定连接有电机皮带轮，贴装头固定基板的表面还设置有与电机皮带轮相匹配的从动皮带轮；电机皮带轮通过Z轴皮带与从动皮带轮相连接，Z轴皮带的一段与下压板相固定连接。Z轴下压驱动机构在提供下压动力时，下压板、直线轴承、导向杆和固定导向杆的轴承座构成导向装置，该导向装置不仅占用了大量的体积，制约贴装头小型化的发展，影响贴装速度。
第二，吸嘴杆与Z轴下压机构相连接结构方面：下压板一端设置有轴承固定孔，轴承嵌套固定在轴承固定孔中，吸嘴杆一端嵌设固定在轴承内孔中。由上述可知，目前吸嘴杆与下压板的连接结构会存在以下几个问题：1、难安装、安装精度难于控制，因为轴承固定孔和吸嘴杆的轴心线要在同一轴线上才能保证贴装精度；2、下压板的大小会制约贴装头小型化的发展。
第三，吸嘴杆组件包括有吸嘴杆，吸嘴杆的一段外圆壁设置有花键槽，该段外圆壁称之为花键杆段。花键杆段外嵌套着花键轴承，花键轴承外嵌套着花键轴承套，花键轴承套外嵌套着R轴轴承，R轴轴承安装设置在吸嘴杆安装座上；花键轴承、花键轴承套、R轴轴承构成吸嘴杆轴承组件，该吸嘴杆轴承组件可以沿着花键槽做上下运动，吸嘴杆、花键轴承、花键轴承套还可以沿R轴轴承的径向做圆周运动。当吸嘴杆在Z轴移动时，花键杆段自然需要反复上下运动，花键杆段和花键轴承之间必然会产生摩擦，有摩擦力自然会产生磨损。目前国内带花键杆段的吸嘴杆存在以下问题：加工好吸嘴杆的结构后去改善材质硬度，吸嘴杆就会变形，严重影响吸嘴杆组件的精度；若吸嘴杆先去改善材质硬度，改善后的吸嘴杆又会因硬度太硬而导致无法加工。因此，若想增强吸嘴杆的耐磨度，延长吸嘴杆的使用寿命，目前此类吸嘴杆只有依赖进口，且价格昂贵。由此可见，如何改进或替换现有吸嘴杆在上、下运动过程中的导向结构，如何降低花键杆段和花键轴承的耐磨和精度要求，又能达到工作精度和使用寿命，进而降低吸嘴杆的生产难度，进一步降低贴装头的生产成本，已成为行业内急需解决的问题之一。
综上所述，故有必要提供一种贴片机吸嘴杆在Z轴方向驱动连接机构。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种体积小、贴装行程短、贴装速度快、生产成本低的贴片机吸嘴杆在Z轴方向驱动连接机构。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明所述的一种贴片机吸嘴杆在Z轴方向驱动连接机构，包括有Z轴下压电机、电机皮带轮、从动皮带轮、Z轴皮带和吸嘴杆，电机皮带轮通过Z轴皮带与从动皮带轮相连接；所述吸嘴杆的花键杆段嵌设有花键轴承，所述花键轴承的外圆壁设置有花键轴承套，所述吸嘴杆的杆身上还固定设置有R轴同步轮；所述花键轴承套通过R轴轴承固定在吸嘴杆安装座上，R轴同步轮位于吸嘴杆安装座的下方设置；
它还包括有下压连动板、皮带压板、吸嘴杆压板、轴承组件、吸嘴杆、滑动固定架、导向机构和滑动机构本体，
所述导向机构包括有滑块和导轨，滑块一端固定在贴装头固定基板表面，滑块另一端与导轨一端相扣接，导轨另一端与下压连动板相固定连接；
所述下压连动板一侧壁固定设置有皮带压板，Z轴皮带的一段被夹持设置在下压连动板的一侧壁和皮带压板内侧壁之间；
所述轴承组件由两个法兰轴承组成，两个法兰轴承嵌设在轴承固定段上，两个法兰轴承相向对称设置；每个法兰轴承均设置有法兰；
所述吸嘴杆压板一端固定设置在下压连动板的底端上，所述吸嘴杆的外圆壁上设置有与法兰轴承的内孔相匹配的轴承固定段，法兰轴承嵌设在轴承固定段上；所述吸嘴杆压板另一端设置有与法兰轴承相匹配的U型卡槽，U型卡槽卡进两个法兰轴承的外圆壁上；U型卡槽位于法兰轴承的两个法兰之间，U型卡槽的槽宽小于法兰的外圆直径；
所述吸嘴杆的外圆壁通过杆套轴承连接有吸嘴杆套；滑动固定架一端固定设置在贴装头固定基板的表面上，滑动固定架另一端通过滑动机构本体与吸嘴杆套相连接；吸嘴杆套能够沿着吸嘴杆的长度方向在滑动机构本体上进行滑动，所述滑动机构本体包括有吸嘴杆套导轨和吸嘴杆套滑块，所述吸嘴杆套导轨一端固定设置在滑动固定架另一端，所述吸嘴杆套导轨另一端与吸嘴杆套滑块一端相扣接，吸嘴杆套滑块另一端与吸嘴杆套相固定连接；吸嘴杆套滑块沿着吸嘴杆的长度方向在吸嘴杆套导轨进行滑动。
进一步地，每个导向机构的滑块数量为两个。
采用上述结构后，本发明有益效果为：
第一，下压连动板一端通过滑块和导轨构成的导向机构与贴装头固定基板的表面相连接，Z轴皮带通过皮带压板与下压连动板相固定连接，进而保证了下压连动板在Z轴方向移动的精准性和平稳性；进一步缩小、简化了导向机构和固定导向机构的连接结构，便于实现SMT贴片机的小型化；
第二，不需要在下压连动板上设置用于固定法兰轴承的固定孔，同时通过U型卡槽卡进法兰轴承的外圆壁，通过法兰轴承的两个法兰来限制U型卡槽在轴上的移动，防止U型卡槽脱离吸嘴杆；本装置与现有技术相比，降低了安装难度，使得安装更为快捷，同时能够保证贴片机的贴装精度。
第三，滑动固定架另一端通过滑动机构本体与吸嘴杆套相连接，滑动机构本体能够引导吸嘴杆沿其轴向做上、下运动；极大地减少了吸嘴杆和花键轴承之间的摩擦，取替了吸嘴杆和花键轴承配合使用的上下导向功能，从而降低带花键杆段和花键轴承的耐磨和精度要求，进而杜绝吸嘴杆依赖进口的现象，极大地降低了贴装头的生产成本；持久地保证贴装精度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中A部分放大图；
图3是吸嘴杆、吸嘴杆安装座、R轴同步轮、花键轴承、花键轴承套、R轴轴承、吸嘴杆套和杆套轴承连接的局部视图；
附图标记说明：
1、贴装头固定基板； 2、电机皮带轮； 3、从动皮带轮； 4、滑块；
5、导轨； 6、下压连动板； 7、皮带压板； 8、吸嘴杆压板； 8-1、槽宽；
9、Z轴皮带； 10、吸嘴杆； 12、滑动固定架；
15、吸嘴杆套； 151、杆套轴承；
16、法兰轴承； 16-1、法兰；
17、吸嘴杆安装座； 18、R轴同步轮；
191、花键轴承； 192、花键轴承套； 193、R轴轴承。
实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1至图3所示，本发明所述的一种贴片机吸嘴杆在Z轴方向驱动连接机构，包括有Z轴下压电机（图中未示出）、电机皮带轮2、从动皮带轮3、Z轴皮带9和吸嘴杆10，贴装头固定基板1的表面设置有与Z轴下压电机相匹配的电机安装通孔，Z轴下压电机的转轴一端穿过电机安装通孔后固定连接有电机皮带轮2，贴装头固定基板1的表面还设置有与电机皮带轮2相匹配的从动皮带轮3；电机皮带轮2通过Z轴皮带9与从动皮带轮3相连接。所述吸嘴杆10的花键杆段嵌设有花键轴承191，所述花键轴承191的外圆壁设置有花键轴承套192，所述吸嘴杆10的杆身上还固定设置有R轴同步轮18。
所述花键轴承套192通过R轴轴承193固定在吸嘴杆安装座17上，R轴同步轮18位于吸嘴杆安装座17的下方设置。
它还包括有下压连动板6、皮带压板7、吸嘴杆压板8、轴承组件、吸嘴杆10、滑动固定架12、导向机构和滑动机构本体，所述导向机构包括有滑块4和导轨5，滑块4一端固定在贴装头固定基板1表面，滑块4另一端与导轨5一端相扣接，导轨5另一端与下压连动板6相固定连接；下压连动板6沿着导向机构做Z轴方向移动。
所述下压连动板6一侧壁固定设置有皮带压板7，Z轴皮带9的一段被夹持设置在下压连动板6的一侧壁和皮带压板7内侧壁之间；
本发明的下压连动板6和皮带压板7的厚度可以根据实际的需求制作；下压连动板6和皮带压板7的厚度不会限制或影响两根吸嘴杆10之间的间距。本发明选用微型滑块和微型导轨，所以滑块4和导轨5的宽度不会限制或影响两根吸嘴杆10之间的间距。
所述轴承组件由两个法兰轴承16组成，两个法兰轴承16嵌设在轴承固定段上，两个法兰轴承16相向对称设置；每个法兰轴承16均设置有法兰16-1。
所述吸嘴杆压板8一端固定设置在下压连动板6的底端上，所述吸嘴杆10的外圆壁上设置有与法兰轴承的内孔相匹配的轴承固定段，法兰轴承嵌设在轴承固定段上；所述吸嘴杆压板8另一端设置有与法兰轴承16相匹配的U型卡槽，U型卡槽卡进两个法兰轴承16的外圆壁上；本发明的；U型卡槽与法兰轴承16采用间隙配合，以便降低安装难度。
U型卡槽位于法兰轴承16的两个法兰16-1之间，U型卡槽的槽宽8-1小于法兰16-1的外圆直径；即防止吸嘴杆压板8的U型卡槽沿吸嘴杆10的轴向脱离吸嘴杆10，因此本发明是充分利用了法兰轴承16的两个法兰16-1来做限位，这样做既可以简化连接结构，方便安装，又可以降低生产成本。
所述吸嘴杆10的外圆壁通过杆套轴承151连接有吸嘴杆套15；滑动固定架12一端固定设置在贴装头固定基板1的表面上，滑动固定架12另一端通过滑动机构本体与吸嘴杆套15相连接；吸嘴杆套15能够沿着吸嘴杆10的长度方向在滑动机构本体上进行滑动；通过设置滑动机构本体来替换花键杆段和花键轴承191的上、下导向作用，降低花键杆段和花键轴承191的耐磨和精度要求，杜绝吸嘴杆依赖进口现象，极大地降低了贴装头的生产成本；持久地保证贴装精度。通过设置滑动机构本体，即便是花键杆段和花键轴承191之间因摩擦而产生磨损时，吸嘴杆在Z轴方向运动精度还是通过滑动机构本体来保证，避免因花键杆段和花键轴承191之间出现磨损而影响吸嘴杆在Z轴方向运动精度，进而保证贴装精度。
作为本发明的一种优选方式，每个导向机构的滑块4数量为两个；两个滑块4一端同时安装在一个导轨5上，两个滑块4另一端又同时安装在一个下压连动板6上，这样可以避免导轨5和下压连动板6之间产生晃动，进而保证了下压连动板在Z轴方向移动的精准性和平稳性。通过滑块4和导轨5构成新的导向机构，进而缩小、简化了导向机构和固定导向机构的连接结构，便于实现SMT贴片机的小型化，提高贴片机的贴装速度。
作为本发明的一种优选方式，所述滑动机构本体包括有吸嘴杆套导轨和吸嘴杆套滑块，所述吸嘴杆套导轨一端固定设置在滑动固定架另一端，所述吸嘴杆套导轨另一端与吸嘴杆套滑块一端相扣接，吸嘴杆套滑块另一端与吸嘴杆套15相固定连接；吸嘴杆套滑块沿着吸嘴杆10的长度方向在吸嘴杆套导轨进行滑动；即吸嘴杆套滑块会同时带动吸嘴杆套15和吸嘴杆10沿着吸嘴杆10的长度方向在吸嘴杆套导轨进行滑动。
由此可知，吸嘴杆套导轨和吸嘴杆套滑块构成本发明的滑动机构本体，吸嘴杆套导轨即为微型导轨，吸嘴杆套滑块即为微型滑块，微型导轨和微型滑块的产品技术已相当成熟，通过吸嘴杆套导轨和吸嘴杆套滑块来替换花键杆段和花键轴承191在上、下运动的导向作用，杜绝吸嘴杆依赖进口现象，极大地降低了贴装头的生产成本。另外，吸嘴杆套导轨和吸嘴杆套滑块在导向功能方面具有相当好的稳定性，其成本极低，配合、导向精度极高，完全可以支持贴装头Z轴下压的滑动结构，为Z轴下压运动的导向提供保障。同时可延长吸嘴杆10的使用寿命。
本发明的有益效果为：
第一，下压连动板一端通过滑块和导轨构成的导向机构与贴装头固定基板的表面相连接，Z轴皮带通过皮带压板与下压连动板相固定连接，进而保证了下压连动板在Z轴方向移动的精准性和平稳性；进一步缩小、简化了导向机构和固定导向机构的连接结构，便于实现SMT贴片机的小型化，提高贴片机的贴装速度。
第二，不需要在下压连动板上设置用于固定法兰轴承的固定孔，同时通过U型卡槽卡进法兰轴承的外圆壁，通过法兰轴承的两个法兰来限制U型卡槽在轴上的移动，防止U型卡槽脱离吸嘴杆；本装置与现有技术相比，降低了安装难度，使得安装更为快捷，同时能够保证贴片机的贴装精度。
第三，滑动固定架另一端通过滑动机构本体与吸嘴杆套相连接，滑动机构本体能够引导吸嘴杆沿其轴向做上、下运动；极大地减少了吸嘴杆和花键轴承之间的摩擦，取替了吸嘴杆和花键轴承配合使用的上下导向功能，从而降低花键杆段和花键轴承的耐磨和精度要求，进而杜绝吸嘴杆依赖进口的现象，极大地降低了贴装头的生产成本；持久地保证贴装精度。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (2)
1.一种贴片机吸嘴杆在Z轴方向驱动连接机构，包括有Z轴下压电机、电机皮带轮（2）、从动皮带轮（3）、Z轴皮带（9）和吸嘴杆（10），电机皮带轮（2）通过Z轴皮带（9）与从动皮带轮（3）相连接；所述吸嘴杆（10）的花键杆段嵌设有花键轴承（191），所述花键轴承（191）的外圆壁设置有花键轴承套（192），所述吸嘴杆（10）的杆身上还固定设置有R轴同步轮（18）；
所述花键轴承套（192）通过R轴轴承（193）固定在吸嘴杆安装座（17）上，R轴同步轮（18）位于吸嘴杆安装座（17）的下方设置；其特征在于：
它还包括有下压连动板（6）、皮带压板（7）、吸嘴杆压板（8）、轴承组件、吸嘴杆（10）、滑动固定架（12）、导向机构和滑动机构本体，
所述导向机构包括有滑块（4）和导轨（5），滑块（4）一端固定在贴装头固定基板（1）表面，滑块（4）另一端与导轨（5）一端相扣接，导轨（5）另一端与下压连动板（6）相固定连接；
所述下压连动板（6）一侧壁固定设置有皮带压板（7），Z轴皮带（9）的一段被夹持设置在下压连动板（6）的一侧壁和皮带压板（7）内侧壁之间；
所述轴承组件由两个法兰轴承（16）组成，两个法兰轴承（16）嵌设在轴承固定段上，两个法兰轴承（16）相向对称设置；每个法兰轴承（16）均设置有法兰（16-1）；
所述吸嘴杆压板（8）一端固定设置在下压连动板（6）的底端上，所述吸嘴杆（10）的外圆壁上设置有与法兰轴承的内孔相匹配的轴承固定段，法兰轴承嵌设在轴承固定段上；所述吸嘴杆压板（8）另一端设置有与法兰轴承（16）相匹配的U型卡槽，U型卡槽卡进两个法兰轴承（16）的外圆壁上；U型卡槽位于法兰轴承（16）的两个法兰（16-1）之间，U型卡槽的槽宽（8-1）小于法兰（16-1）的外圆直径；
所述吸嘴杆（10）的外圆壁通过杆套轴承（151）连接有吸嘴杆套（15）；滑动固定架（12）一端固定设置在贴装头固定基板（1）的表面上，滑动固定架（12）另一端通过滑动机构本体与吸嘴杆套（15）相连接；吸嘴杆套（15）能够沿着吸嘴杆（10）的长度方向在滑动机构本体上进行滑动，所述滑动机构本体包括有吸嘴杆套导轨（和吸嘴杆套滑块，所述吸嘴杆套导轨一端固定设置在滑动固定架（12）另一端，所述吸嘴杆套导轨另一端与吸嘴杆套滑块一端相扣接，吸嘴杆套滑块另一端与吸嘴杆套（15）相固定连接；吸嘴杆套滑块（沿着吸嘴杆（10）的长度方向在吸嘴杆套导轨进行滑动。
2.根据权利要求1所述的一种贴片机吸嘴杆在Z轴方向驱动连接机构，其特征在于：每个导向机构的滑块（4）数量为两个。
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- 2017-09-05 CN CN201710790785.0A patent/CN107517584B/zh active Active
Patent Citations (2)
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| CN204362427U (zh) * | 2014-12-25 | 2015-05-27 | 深圳市艾迪特智能装备有限公司 | 一种led贴片机贴片头结构 |
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Effective date of registration: 20220923 Address after: 323000 No.1 shanha Road, nanmingshan street, Liandu District, Lishui City, Zhejiang Province (Lijing National Industrial Park) Applicant after: Zhejiang Huaqi Zhengbang Automation Technology Co.,Ltd. Address before: 528415 1-2 / F, building B, 30 Jucheng Avenue, Xiaolan Town, Zhongshan City, Guangdong Province Applicant before: ZHONGSHAN HONGJU AUTOMATION EQUIPMENT MANUFACTURING Co.,Ltd. |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A connection mechanism driven by the suction nozzle rod of a SMT machine in the Z-axis direction Granted publication date: 20230328 Pledgee: Bank of China Limited Lishui Renmin Road Branch Pledgor: Zhejiang Huaqi Zhengbang Automation Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024980017903 |