CN110696009A - 一种贴片机器人设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种贴片机器人设备，所述承载装置运输PCB板至所述贴装头的下方，所述直线驱动组件驱动所述水平滑块水平滑动，并通过所述旋转步进电机驱动所述贴装头轴线旋转，朝向所述元器件供料装置的方向，驱动所述贴装头伸向所述元器件供料装置的内部，吸取电子元件，再次驱动所述旋转步进电机，使所述贴装头朝向PCB板进行安装，所述贴片机器人设备是机、电、光以及计算机控制技术的综合体，通过减少所述贴装头吸取元件和安装过程中的行程，实现了将电子元器件快速地贴装到PCB板所指定的安装位置，提高了贴装效率。

Description

一种贴片机器人设备

技术领域

本发明涉及贴片机械设备领域，尤其涉及一种贴片机器人设备。

背景技术

贴片设备配置在点胶设备和丝网印刷设备之后，是通过移动的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，目前贴片机器人设备实现全自动地贴放元器件的设备，是整个生产线中最关键的设备。

现有的贴片设备通过机械臂吸取元件后将元件贴装到PCB板上预定的位置，机械臂进行贴装耗时短，但移动过程中耗费较多时间，降低了贴片生产的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种贴片机器人设备，旨在解决现有技术中的贴片设备通过机械臂进行贴装，贴装耗时短，但移动过程中耗费较多时间，降低了贴片生产的效率的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的一种贴片机器人设备，包括机架、承载装置、运动装置、贴装头和元器件供料装置，所述承载装置与所述机架滑动连接，并位于所述机架顶部的操作面，所述运动装置支撑杆与所述机架转动连接，并位于所述承载装置远离所述机架的上方，所述贴装头与所述运动装置滑动连接，并受到所述运动装置的驱动轴向转动，且位于所述运动装置的外周，所述元器件供料装置通过支架与所述运动装置固定连接，并与所述贴装头抵接，且位于所述运动装置远离所述机架的上方；所述运动装置包括直线驱动组件、水平滑块和转动组件，所述直线驱动组件位于所述承载装置远离所述机架的上方，所述直线驱动组件位于所述承载装置远离所述机架的上方，所述水平滑块与所述直线驱动组件滑动连接，所述转动组件与所述水平滑块转动连接，并位于所述水平滑块远离所述直线驱动组件的一侧，带动所述贴装头在所述承载装置和所述元器件供料装置之间转动；所述转动组件包括弧形滑轨和旋转步进电机，所述弧形滑轨与所述水平滑块固定连接，并与所述贴装头固定连接，且位于所述水平滑块远离所述直线驱动组件的一侧，所述旋转步进电机与所述水平滑块固定连接，并与所述弧形滑轨转动连接，且位于所述水平滑块靠近所述弧形滑轨的一侧，驱动所述贴装头在所述弧形滑轨上滑动。

其中，所述直线驱动组件包括直线导轨和滚珠丝杆，所述直线导轨与所述机架通过支架连接，并与所述水平滑块滑动连接，且位于所述承载装置远离所述机架的上方；所述滚珠丝杆与所述直线导轨固定连接，并与所述水平滑块转动连接，且位于所述直线导轨的内部，驱动所述水平滑块在所述直线导轨上滑动。

其中，所述元器件供料装置包括支撑架和供料托盘，所述支撑架与所述直线导轨固定连接，并位于所述直线导轨远离所述机架的上方；所述供料托盘与所述支撑架固定连接，并与所述贴装头抵接，且位于所述支撑架远离所述直线导轨的一端，朝向所述直线导轨的方向，所述供料托盘具有放置孔，所述放置孔的数量为多个，并均匀排列在所述供料托盘的表面，且朝向所述直线导轨的方向。

其中，所述承载装置包括运输轨和横向滑轨，所述运输轨与所述机架滑动连接，并滑动方向朝向远离所述贴装头的方向，且位于所述机架和所述贴装头之间；所述横向滑轨与所述运输轨滑动连接，并与所述水平滑块的滑动方向同向，且位于所述横向滑轨靠近所述贴装头的一侧。

其中，所述运动装置还包括伸缩臂，所述伸缩臂与所述水平滑块滑动连接，并与所述贴装头固定连接，且位于所述水平滑块和所述贴装头之间，驱动所述贴装头朝向远离所述水平滑块的方向伸缩。

其中，所述元器件供料装置还包括夹持块，所述夹持块与所述供料托盘滑动连接，并数量为多个，且分别位于所述供料托盘在所述放置孔的侧壁，对元器件进行夹持。

其中，所述元器件供料装置还包括伸缩弹簧，所述伸缩弹簧与所述供料托盘固定连接，并与所述夹持块固定连接，且位于所述供料托盘和所述夹持块之间，驱动所述夹持块进行滑动伸缩。

其中，所述元器件供料装置还包括翻转电机，所述翻转电机与所述支撑架固定连接，并与所述供料托盘转动连接，且位于支撑架远离所述供料托盘的一侧，驱动所述供料托盘进行轴向旋转进行补料。

其中，所述贴片机器人设备还包括定位镜头，所述定位镜头与所述水平滑块固定连接，并朝向靠近所述运输轨的方向，确定贴片的位置。

本发明的一种贴片机器人设备，所述承载装置运输PCB板至所述贴装头的下方，所述直线驱动组件驱动所述水平滑块水平滑动，并通过所述旋转步进电机驱动所述贴装头轴线旋转，朝向所述元器件供料装置的方向，驱动所述贴装头伸向所述元器件供料装置的内部，吸取电子元件，再次驱动所述旋转步进电机，使所述贴装头朝向PCB板进行安装，所述贴片机器人设备是机、电、光以及计算机控制技术的综合体，通过减少所述贴装头吸取元件和安装过程中的行程，实现了将电子元器件快速地贴装到PCB板所指定的安装位置，提高了贴装效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的贴片机器人设备的整体外部结构示意图。

图2是本发明的运动装置的结构示意图。

图3是本发明的供料托盘内部的结构示意图。

图中：1-机架、2-承载装置、3-运动装置、4-贴装头、5-元器件供料装置、6-定位镜头、21-运输轨、22-横向滑轨、31-直线驱动组件、32-水平滑块、33-转动组件、34-伸缩臂、51-支撑架、52-供料托盘、53-夹持块、54-伸缩弹簧、55-翻转电机、100-贴片机器人设备、311-直线导轨、312-滚珠丝杆、331-弧形滑轨、332-旋转步进电机、521-放置孔。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实施方式的第一实施例：

请参阅图1至图3，本发明提供了一种贴片机器人设备100，包括机架1、承载装置2、运动装置3、贴装头4和元器件供料装置5，所述承载装置2与所述机架1滑动连接，并位于所述机架1顶部的操作面，所述运动装置3的支撑杆与所述机架1转动连接，并位于所述承载装置2远离所述机架1的上方，所述贴装头4与所述运动装置3滑动连接，并受到所述运动装置3的驱动轴向转动，且位于所述运动装置3的外周，所述元器件供料装置5通过支架与所述运动装置3固定连接，并与所述贴装头4抵接，且位于所述运动装置3远离所述机架1的上方；所述运动装置3包括直线驱动组件31、水平滑块32和转动组件33，所述直线驱动组件31位于所述承载装置2远离所述机架1的上方，所述水平滑块32与所述直线驱动组件31滑动连接，并部分伸入所述直线驱动组件31的内部，所述转动组件33与所述水平滑块32转动连接，并位于所述水平滑块32远离所述直线驱动组件31的一侧，带动所述贴装头4在所述承载装置2和所述元器件供料装置5之间转动；所述转动组件33包括弧形滑轨331和旋转步进电机332，所述弧形滑轨331与所述水平滑块32固定连接，并与所述贴装头4固定连接，且位于所述水平滑块32远离所述直线驱动组件31的一侧，所述旋转步进电机332与所述水平滑块32固定连接，并与所述弧形滑轨331转动连接，且位于所述水平滑块32靠近所述弧形滑轨331的一侧，驱动所述贴装头4在所述弧形滑轨331上滑动。

进一步地，所述直线驱动组件31包括直线导轨311和滚珠丝杆312，所述直线导轨311与所述机架1通过支架连接，并与所述水平滑块32滑动连接，且位于所述承载装置2远离所述机架1的上方；所述滚珠丝杆312与所述直线导轨311固定连接，并与所述水平滑块32转动连接，且位于所述直线导轨311的内部，驱动所述水平滑块32在所述直线导轨311上滑动。

进一步地，所述元器件供料装置5包括支撑架51和供料托盘52，所述支撑架51与所述直线导轨311固定连接，并位于所述直线导轨311远离所述机架1的上方；所述供料托盘52与所述支撑架51固定连接，并与所述贴装头4抵接，且位于所述支撑架51远离所述直线导轨311的一端，朝向所述直线导轨311的方向，所述供料托盘52具有放置孔521，所述放置孔521的数量为多个，并均匀排列在所述供料托盘52的表面，且朝向所述直线导轨311的方向。

进一步地，所述运动装置3还包括伸缩臂34，所述伸缩臂34与所述水平滑块32滑动连接，并与所述贴装头4固定连接，且位于所述水平滑块32和所述贴装头4之间，驱动所述贴装头4朝向远离所述水平滑块32的方向伸缩。

在本实施例中，所述机架1为提供加工平台和输出电能的装置，需贴片的PCB板通过所述承载装置2在所述机架1的表面水平运输，并通过所述承载装置2进行加速和减速，带动需贴片的PCB板能被所述贴装头4加工，所述贴装头4与外部终端连接，接收贴装元件的封装类型、元件编号等参数，并通过安装在所述贴装头4前端的抓取吸嘴吸取电子元件进行安装，所述直线导轨311为内部中空的矩形导轨，并通过两端的支架与所述机架1螺纹固定，且横向设置在所述承载装置2的上方，所述滚珠丝杆312的表面具有螺纹，并转动连接在所述直线导轨311的内部，且通过电机驱动所述滚珠丝杆312轴向转动，所述水平滑块32与所述滚珠丝杆312转动连接，并两端卡接在所述直线导轨311的内部，所述滚珠丝杆312的螺纹与所述水平滑块32配合，通过所述滚珠丝杆312的转动，驱动所述水平滑块32在所述直线导轨311内水平滑动；所述供料托盘52通过所述支撑架51安装在所述直线导轨311远离所述机架1的上方，所述供料托盘52的多个所述放置孔521内放置有不同型号和规格的电子元件，并按照设定的顺序放置，且将放置顺序输入外部终端的编程中，所述水平滑块32的侧面具有所述弧形滑轨331，所述弧形滑轨331连接所述水平滑块32的上下端，并通过所述旋转步进电机332驱动所述弧形滑轨331前后滑动，所述贴装头4通过所述伸缩臂34连接在所述弧形滑轨331上，通过所述旋转步进电机332驱动所述贴装头4朝向PCB板和所述供料托盘52之间转动，并通过驱动所述伸缩臂34带动所述贴装头4进行伸缩，吸取电子元件，并焊接在PCB板上，如此，所述承载装置2运输PCB板至所述贴装头4的下方，所述滚珠丝杆312转动，驱动所述水平滑块32在所述直线导轨311内水平滑动，并通过所述旋转步进电机332驱动所述伸缩臂34和所述贴装头4轴线旋转，朝向所述供料托盘52的方向，驱动所述伸缩臂34带动所述贴装头4伸向所述供料托盘52的所述放置孔521，吸取电子元件，再次驱动所述旋转步进电机332，使所述贴装头4朝向PCB板进行安装，所述贴片机器人设备100是机、电、光以及计算机控制技术的综合体，通过减少所述贴装头4吸取元件和安装过程中的行程，实现了将电子元器件快速地贴装到PCB板所指定的安装位置，提高了贴装效率。

在本实施方式的第二实施例：

请参阅图1至图3，本发明提供了一种贴片机器人设备100，包括机架1、承载装置2、运动装置3、贴装头4和元器件供料装置5，所述承载装置2与所述机架1滑动连接，并位于所述机架1顶部的操作面，所述运动装置3的支撑杆与所述机架1转动连接，并位于所述承载装置2远离所述机架1的上方，所述贴装头4与所述运动装置3滑动连接，并受到所述运动装置3的驱动轴向转动，且位于所述运动装置3的外周，所述元器件供料装置5通过支架与所述运动装置3固定连接，并与所述贴装头4抵接，且位于所述运动装置3远离所述机架1的上方；所述运动装置3包括直线驱动组件31、水平滑块32和转动组件33，所述直线驱动组件31位于所述承载装置2远离所述机架1的上方，所述水平滑块32与所述直线驱动组件31滑动连接，并部分伸入所述直线驱动组件31的内部，所述转动组件33与所述水平滑块32转动连接，并位于所述水平滑块32远离所述直线驱动组件31的一侧，带动所述贴装头4在所述承载装置2和所述元器件供料装置5之间转动；所述转动组件33包括弧形滑轨331和旋转步进电机332，所述弧形滑轨331与所述水平滑块32固定连接，并与所述贴装头4固定连接，且位于所述水平滑块32远离所述直线驱动组件31的一侧，所述旋转步进电机332与所述水平滑块32固定连接，并与所述弧形滑轨331转动连接，且位于所述水平滑块32靠近所述弧形滑轨331的一侧，驱动所述贴装头4在所述弧形滑轨331上滑动。

进一步地，所述直线驱动组件31包括直线导轨311和滚珠丝杆312，所述直线导轨311与所述机架1通过支架连接，并与所述水平滑块32滑动连接，且位于所述承载装置2远离所述机架1的上方；所述滚珠丝杆312与所述直线导轨311固定连接，并与所述水平滑块32转动连接，且位于所述直线导轨311的内部，驱动所述水平滑块32在所述直线导轨311上滑动。

进一步地，所述元器件供料装置5包括支撑架51和供料托盘52，所述支撑架51与所述直线导轨311固定连接，并位于所述直线导轨311远离所述机架1的上方；所述供料托盘52与所述支撑架51固定连接，并与所述贴装头4抵接，且位于所述支撑架51远离所述直线导轨311的一端，朝向所述直线导轨311的方向，所述供料托盘52具有放置孔521，所述放置孔521的数量为多个，并均匀排列在所述供料托盘52的表面，且朝向所述直线导轨311的方向。

进一步地，所述元器件供料装置5还包括夹持块53，所述夹持块53与所述供料托盘52滑动连接，并数量为多个，且分别位于所述供料托盘52在所述放置孔521的侧壁，对元器件进行夹持。

进一步地，所述元器件供料装置5还包括伸缩弹簧54，所述伸缩弹簧54与所述供料托盘52固定连接，并与所述夹持块53固定连接，且位于所述供料托盘52和所述夹持块53之间，驱动所述夹持块53进行滑动伸缩。

进一步地，所述元器件供料装置5还包括翻转电机55，所述翻转电机55与所述支撑架51固定连接，并与所述供料托盘52转动连接，且位于支撑架51远离所述供料托盘52的一侧，驱动所述供料托盘52进行轴向旋转进行补料。

在本实施例中，所述供料托盘52具有多个所述放置孔521，所述放置孔521伸入所述供料托盘52的内部，所述夹持块53通过所述伸缩弹簧54滑动安装在所述供料托盘52在所述放置孔521的侧壁，并每个所述放置孔521的侧壁安装有两个所述夹持块53，且对向设置，电子元件被放置在所述放置孔521内，并被两侧的所述夹持块53通过所述伸缩弹簧54的弹力挤压，对电子元件进行夹持；所述翻转电机55的外壳螺纹固定在所述支撑架51远离所述供料托盘52的一侧，通过输出轴贯穿所述支撑架51，与所述供料托盘52固定，并带动所述供料托盘52轴向转动，使所述放置孔521的开口位置朝向远离所述承载装置2的上方，将多个电子元件依次放置在所述放置孔521内，如此能更方便地进行补料和取料，减少了取料过程的时间，提高了贴片效率。

在本实施方式的第三实施例：

请参阅图1至图3，本发明提供了一种贴片机器人设备100，包括机架1、承载装置2、运动装置3、贴装头4和元器件供料装置5，所述承载装置2与所述机架1滑动连接，并位于所述机架1顶部的操作面，所述运动装置3的支撑杆与所述机架1转动连接，并位于所述承载装置2远离所述机架1的上方，所述贴装头4与所述运动装置3滑动连接，并受到所述运动装置3的驱动轴向转动，且位于所述运动装置3的外周，所述元器件供料装置5通过支架与所述运动装置3固定连接，并与所述贴装头4抵接，且位于所述运动装置3远离所述机架1的上方；所述运动装置3包括直线驱动组件31、水平滑块32和转动组件33，所述直线驱动组件31位于所述承载装置2远离所述机架1的上方，所述水平滑块32与所述直线驱动组件31滑动连接，并部分伸入所述直线驱动组件31的内部，所述转动组件33与所述水平滑块32转动连接，并位于所述水平滑块32远离所述直线驱动组件31的一侧，带动所述贴装头4在所述承载装置2和所述元器件供料装置5之间转动；所述转动组件33包括弧形滑轨331和旋转步进电机332，所述弧形滑轨331与所述水平滑块32固定连接，并与所述贴装头4固定连接，且位于所述水平滑块32远离所述直线驱动组件31的一侧，所述旋转步进电机332与所述水平滑块32固定连接，并与所述弧形滑轨331转动连接，且位于所述水平滑块32靠近所述弧形滑轨331的一侧，驱动所述贴装头4在所述弧形滑轨331上滑动。

进一步地，所述承载装置2包括运输轨21和横向滑轨22，所述运输轨21与所述机架1滑动连接，并滑动方向朝向远离所述贴装头4的方向，且位于所述机架1和所述贴装头4之间；所述横向滑轨22与所述运输轨21滑动连接，并与所述水平滑块32的滑动方向同向，且位于所述横向滑轨22靠近所述贴装头4的一侧。

进一步地，所述贴片机器人设备还包括定位镜头6，所述定位镜头6与所述水平滑块32固定连接，并朝向靠近所述运输轨21的方向，确定贴片的位置。

在本实施例中，所述运输轨21沿所述机架1的长方形转动，并将PCB板限位在所述横向滑轨22上，在所述运输轨21将PCB板运输到所述贴装头4的正下方，所述贴装头4水平滑动并旋转按顺序吸取电子元件，所述横向滑轨22带动PCB板横向滑动，使PCB板始终保持在所述贴装头4的正下方，减少贴装头4来回滑动的时间；所述定位镜头6安装在所述水平滑块32的底部，朝向所述运输轨21的方向，所述定位镜头6通过镜框确认PCB板是否进入预定的正下方位置，并传输到外部终端，控制所述横向滑轨22继续校准，从而使所述贴装头4吸取电子元件后，能更快地确定安装位置，提高贴片效率。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种贴片机器人设备，其特征在于，包括机架、承载装置、运动装置、贴装头和元器件供料装置；

所述承载装置与所述机架滑动连接，并位于所述机架顶部的操作面，所述运动装置支撑杆与所述机架转动连接，并位于所述承载装置远离所述机架的上方，所述贴装头与所述运动装置滑动连接，并受到所述运动装置的驱动轴向转动，且位于所述运动装置的外周，所述元器件供料装置通过支架与所述运动装置固定连接，并与所述贴装头抵接，且位于所述运动装置远离所述机架的上方；

所述运动装置包括直线驱动组件、水平滑块和转动组件，所述直线驱动组件位于所述承载装置远离所述机架的上方，所述水平滑块与所述直线驱动组件滑动连接，所述转动组件与所述水平滑块转动连接，并位于所述水平滑块远离所述直线驱动组件的一侧，带动所述贴装头在所述承载装置和所述元器件供料装置之间转动，所述直线驱动组件通过支架与所述机架转动连接，并位于所述承载装置远离；

所述转动组件包括弧形滑轨和旋转步进电机，所述弧形滑轨与所述水平滑块固定连接，并与所述贴装头固定连接，且位于所述水平滑块远离所述直线驱动组件的一侧，所述旋转步进电机与所述水平滑块固定连接，并与所述弧形滑轨转动连接，且位于所述水平滑块靠近所述弧形滑轨的一侧，驱动所述贴装头在所述弧形滑轨上滑动。

2.如权利要求1所述的贴片机器人设备，其特征在于，

所述直线驱动组件包括直线导轨和滚珠丝杆，所述直线导轨与所述机架通过支架连接，并与所述水平滑块滑动连接，且位于所述承载装置远离所述机架的上方；所述滚珠丝杆与所述直线导轨固定连接，并与所述水平滑块转动连接，且位于所述直线导轨的内部，驱动所述水平滑块在所述直线导轨上滑动。

3.如权利要求2所述的贴片机器人设备，其特征在于，

所述元器件供料装置包括支撑架和供料托盘，所述支撑架与所述直线导轨固定连接，并位于所述直线导轨远离所述机架的上方；所述供料托盘与所述支撑架固定连接，并与所述贴装头抵接，且位于所述支撑架远离所述直线导轨的一端，朝向所述直线导轨的方向，所述供料托盘具有放置孔，所述放置孔的数量为多个，并均匀排列在所述供料托盘的表面，且朝向所述直线导轨的方向。

4.如权利要求1所述的贴片机器人设备，其特征在于，

所述承载装置包括运输轨和横向滑轨，所述运输轨与所述机架滑动连接，并滑动方向朝向远离所述贴装头的方向，且位于所述机架和所述贴装头之间；所述横向滑轨与所述运输轨滑动连接，并与所述水平滑块的滑动方向同向，且位于所述横向滑轨靠近所述贴装头的一侧。

5.如权利要求3所述的贴片机器人设备，其特征在于，

所述运动装置还包括伸缩臂，所述伸缩臂与所述水平滑块滑动连接，并与所述贴装头固定连接，且位于所述水平滑块和所述贴装头之间，驱动所述贴装头朝向远离所述水平滑块的方向伸缩。

6.如权利要求3所述的贴片机器人设备，其特征在于，

所述元器件供料装置还包括夹持块，所述夹持块与所述供料托盘滑动连接，并数量为多个，且分别位于所述供料托盘在所述放置孔的侧壁，对元器件进行夹持。

7.如权利要求6所述的贴片机器人设备，其特征在于，

所述元器件供料装置还包括伸缩弹簧，所述伸缩弹簧与所述供料托盘固定连接，并与所述夹持块固定连接，且位于所述供料托盘和所述夹持块之间，驱动所述夹持块进行滑动伸缩。

8.如权利要求7所述的贴片机器人设备，其特征在于，

所述元器件供料装置还包括翻转电机，所述翻转电机与所述支撑架固定连接，并与所述供料托盘转动连接，且位于支撑架远离所述供料托盘的一侧，驱动所述供料托盘进行轴向旋转进行补料。

9.如权利要求4所述的贴片机器人设备，其特征在于，

所述贴片机器人设备还包括定位镜头，所述定位镜头与所述水平滑块固定连接，并朝向靠近所述运输轨的方向，确定贴片的位置。

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