一种带有吸嘴检测功能的吸嘴交换站的制作方法

1.本实用新型涉及贴片机领域，具体是一种带有吸嘴检测功能的吸嘴交换站。


背景技术：

2.贴片机，又称“贴装机”、“表面贴装系统”，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高速、高精度地放置在pcb(printed circuit board，印刷电路板)焊盘上的一种设备，分为手动和全自动两种。随着电子元件的集成化，线路板大多采用表面贴装式元件，在贴装同一块线路板时，会用到不同大小、不同种类的贴装元件，而不同大小及不同种类的元件就需要用不同种类的吸嘴吸取，由于吸嘴种类和个数变多，需要设置一个吸嘴存放台存放和固定吸嘴。
3.吸嘴交换站是贴片机放置吸嘴和自动更换吸嘴的机构，是贴片机重要组成部分。目前市场上各厂家贴片机的吸嘴交换站(以下简称atc)，结构和功能较为简单，一般通过气缸连杆驱动滑块，以导向槽为行程导向机构，使滑块进行单行程的往复运动，实现吸嘴卡住和放松，其行程为吸嘴站位相邻距离。
4.经实践，现有技术的atc没有直接检测站位有无吸嘴的功能，大部分都是采用机器识别的方式即通过mark点相机(mark点为pcb加工时的位置识别点)对atc上的站位进行拍照识别，判断特定站位有无吸嘴，造成了更换吸嘴以及整体贴片的效率低下。


技术实现要素：

5.本实用新型公开一种用于贴片机上的吸嘴交换站装置，通过光电传感器实时检测吸嘴交换站上站位是否存在吸嘴，不再需要通过mark点相机对站位进行拍照识别判断特定站位有无吸嘴，解决了现有吸嘴交换站更换吸嘴效率低下的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种带有吸嘴检测功能的吸嘴交换站，包括基板，所述基板的端部安装有气缸而下方固定有pcb板，所述基板的上方横向滑动连接有滑板，所述气缸的伸缩端与滑板连接；所述滑板上表面开设有供吸嘴穿过的至少一组槽口组合，所述槽口组合包括供吸嘴穿过的较宽槽口以及供吸嘴上方的筒状部穿过的较窄槽口，所述较宽槽口与较窄槽口横向布置且连通；基板上表面开设有对应较宽槽口的站位孔，所述pcb板上表面的纵向两侧对应于所述站位孔分别安装有光电传感器及激光器，所述光电传感器与pcb板上的主控模块通信连接。
8.在一些实施例中，所述基板的端部固定有安装板，所述安装板上固定气缸，所述气缸的伸缩端与牵引板固定，牵引板与滑板固定。
9.在一些实施例中，所述激光器的纵向外侧还安装有led灯，所述基板的侧面对应于所述led灯均开设有通孔。
10.在一些实施例中，所述吸嘴设有凹陷部，部分站位孔的内侧壁上设有与凹陷部配合使用的销柱
11.在一些实施例中，所述基板的上表面安装有横向布置的导轨，导轨上安装有滑块，
所述滑板固定在所述滑块上。
12.在一些实施例中，所述滑板的两侧分别向上呈z型弯折，所述导轨设置两组，两组分别固定在滑板两侧的弯折处。
13.有益效果：本实用新型提供了一种吸嘴交换站，通过光电传感器实时检测吸嘴交换站上站位是否存在吸嘴，不再需要通过mark点相机对站位进行拍照识别判断特定站位有无吸嘴，提高了更换吸嘴的效率。
附图说明
14.图1为本实用新型的整体结构示意图；
15.图2为本实用新型的pcb板的结构示意图；
16.图3为本实用新型的滑板的结构示意图；
17.图4为本实用新型的基板的结构示意图；
18.图5为本实用新型无滑板时某一角度的示意图；
19.图6为一些实施例中采用的吸嘴的结构示意图；
20.图7为图6所示吸嘴的俯视图；
21.图8为本实用新型吸嘴与较宽槽口配合时的示意图；
22.图9为本实用新型吸嘴的筒状部与较窄槽口配合时的示意图。
23.图中：1-滑板；2-基板；3-pcb板；4-牵引板；5-安装板；6-气缸；7-磁性开关；801-导轨；802-滑块；9-支架；10-支撑板；11-光电传感器；12-led灯；13-激光器；15-通孔；16-较宽槽口；17-较窄槽口；18-吸嘴；19-筒状部；20-凹陷部；21-站位孔；22-销柱；23-孔洞；24-腰孔。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.以图1中左右方向为横向，前后方向为纵向，高度方向为上下，结合附图进行以下说明。一种带有吸嘴检测功能的吸嘴交换站，包括基板2、滑板1，基板2底部两侧固定支架9，支架9之间连接有支撑板10。
26.基板2的上方横向滑动连接有滑板1。优选地，在基板2的上方安装有横向布置的导轨801，导轨801上安装有滑块802，滑板1通过滑块802可沿横向滑动。导轨801一般设置两条并呈纵向对称分布，滑板1上开设有与滑块802上的螺纹孔对应的安装孔，并通过螺栓与滑块802连接固定。如图3所示，滑板1的两侧分别向上呈z型弯折，从而形成两侧高、中间低的结构，中间的低位可与吸嘴的尺寸适配，两侧高位的弯折处可以与两组导轨801的尺寸适配。滑板1上设有腰孔24，基板2上设置有与腰孔24配合的限位柱，腰孔24可用于限制滑板1的滑动距离。现有技术中的atc一般以导向槽为行程导向机构，高速运动时可能会因为振动剧烈造成吸嘴从站位弹出，并且长期使用存在磨损问题。本技术提供的优选实施例中，由于采用微型导轨作为行程导向机构，除了增大结构刚度外，减小了直线运动时的阻力、振动
小，可以在滑板1高速运动的同时使得吸嘴不在站位孔21内振动，从而降低了使用时发生磨损问题的概率。
27.基板2的端部固定有安装板5，安装板5上固定气缸6，气缸6上连接有2根气管，通过电磁阀控制气管中气流的方向进而控制气缸6中伸缩端的伸出与回退，伸缩端的伸缩方向与导轨801的布置方向相同，本实施例中气缸横向伸缩。气缸6上安装有磁性开关7，用于检测伸缩端的伸缩位置。气缸6的伸缩端与牵引板4固定，牵引板4与滑板1固定，因此滑板1的运动被气缸6的行程限制。
28.滑板1上开设有供吸嘴穿过的至少一组槽口组合，每组槽口组合包括供吸嘴穿过的较宽槽口16以及供吸嘴18上方的筒状部19穿过的较窄槽口17。以雅马哈吸嘴为例，吸嘴18的一种结构如图6所示，雅马哈吸嘴的上方均设置有筒状部19。图7所示为俯视时雅马哈吸嘴的结构图，可见俯视情况下吸嘴呈似圆形，因此滑板1开设的较宽槽口16以及基板2开设的站位孔21对应的均设为圆形。较宽槽口16比吸嘴18最宽处的直径略大，较窄槽口17比筒状部19的直径略宽，每组槽口组合中较宽槽口16与较窄槽口17横向布置且连通。
29.一组槽口组合可以单独设置，譬如图3中右侧的4组较大的槽口组合，用于与异型吸嘴配合。若干组槽口组合也可以连通设置，譬如图3中左侧的22组较小的槽口组合，较宽槽口16与较窄槽口17交替设置且相互连通。在其他实施例中，滑板1上的槽口组合可以全部单独设置，也可以全部连通设置，根据需求设置，并不局限。
30.参见图4-5，基板2上开设有对应较宽槽口16的若干站位孔21，站位孔21的数量和位置分别与较宽槽口16的数量和位置对应一致，用于吸嘴18穿过。当采用的一些类型的雅马哈吸嘴上设置有凹陷部20时，基板2上存在部分站位孔21的内侧壁上设有与凹陷部20配合使用的销柱22。譬如，本实施例中，图4所示基板中除右下方的6个站位孔21中未设置销柱22，用于与不具有凹陷部20的吸嘴配合，其余站位孔21中均设置有销柱22。在其他实施例中，站位孔21可以全部设置有销柱22，也可以全不设置，根据需求而定。
31.气缸6的伸缩行程与槽口组合中较宽槽口16的中心至较窄槽口17中心的间距相等。如图8所示，气缸伸出时，滑板1被牵引板4带动向前运动一个行程，滑板1上的较宽槽口16与基板2上的站位孔21对齐，此时为“打开”状态，滑板1无法阻挡吸嘴18的上下运动，吸嘴18可以向下穿过较宽槽口16与站位孔21，自由地取放。当采用的吸嘴18中设置有凹陷部20时，该类型的吸嘴18与存在销柱22的站位孔21对应。销柱22起到导向作用，只有当吸嘴18旋转到正确的θ轴角度时，吸嘴18的凹陷部20与站位孔21的销柱22对应上，吸嘴18才能成功放入。
32.如图9所示，在气缸6的伸缩端回退时，滑板1被牵引板4带动向后运动一个行程，滑板1上较窄槽口17与基板2上的站位孔21对齐，此时为“关闭”状态，滑板上与吸嘴配合的是较窄槽口17，此时滑板1会阻碍吸嘴的上下运动，无法取、放。
33.基板2的下方固定有pcb板3，pcb板3在四角通过铜柱固定在基板2上。如图2所示，pcb板3上表面的纵向两侧对应于站位孔21分别安装有光电传感器11及激光器13，当站位孔21为多排时，譬如本实施例中站位孔21设置为两排，光电传感器11设置在两排站位孔21的一侧，激光器13设置在另一侧。光电传感器11与pcb板3上的主控模块通信连接。
34.在工作时，吸嘴交换站上电，激光器13发光，照射在光电传感器11上，光电传感器11将站位孔21处有无吸嘴18的状态量发送到整个贴片机的主控模块。在需要更换吸嘴18
时，贴装头移动到吸嘴交换站正上方，z轴下降。若是取吸18，则吸嘴杆下降后会用吸嘴杆末端的卡紧机构卡住吸嘴，同时电磁阀切换状态，气缸6使滑板1移动一个行程，此时滑板1上与吸嘴18配合的变成较宽槽口16，贴装头z轴抬升即可取走吸嘴18。若是放吸嘴18，则滑板1首先处于“打开”状态，站位孔21与较宽槽口16对齐，吸嘴杆下降到合适高度使吸嘴18刚好放入基板2上对应的站位孔21处，放好后电磁阀切换状态，气缸6使滑板1移动一个行程，此时滑板1上与吸嘴18配合的变成较窄槽口17，也就是说，此时滑板1会阻挡吸嘴18的上下运动，贴装头z轴抬升，吸嘴18就会从吸嘴杆末端的卡紧机构挣脱，留在站位上。
35.为了直观指示站位孔21处是否存在吸嘴18，激光器13的纵向外侧还安装有led(发光二极管的简称)灯12，基板2的侧面对应于led灯12处均开设有通孔15，并在上表面开设有供led灯12穿过的孔洞23。当不存在吸嘴时，激光器13发射的光直接照射在光电传感器11上，光电传感器11产生微电流，通过使pcb板3上的电路导通，led灯12发出的光在通孔15中显露，表明该站位处不存在吸嘴。当存在吸嘴时，激光器13发射到光电传感器11的光路被吸嘴阻隔，光电传感器11没有光照射，不产生微电流，led灯12不亮，上位机判断站位有吸嘴。
36.本实用新型可以通过激光器13与光电传感器11直接检测基板2的各个站位上是否存在吸嘴18，主控模块可直接接收站位孔21的状态信息，不需要贴装头上的相机拍照再识别，简化了识别的步骤，更为直观方便，提高了更换吸嘴的效率
37.虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
38.故以上所述仅为本技术的较佳实施例，并非用来限定本技术的实施范围；即凡依本技术的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本技术权利要求的保护范围。