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1、(10)申请公布号 CN 102630129 A (43)申请公布日 2012.08.08 C N 1 0 2 6 3 0 1 2 9 A *CN102630129A* (21)申请号 201210084960.1 (22)申请日 2012.03.28 H05K 3/30(2006.01) (71)申请人北京中科同志科技有限公司 地址 100031 北京市朝阳区九仙桥路甲10 号星城国际A座6D (72)发明人赵永先 (54) 发明名称 自动贴片机工作台的机械检测方法及应用 (57) 摘要 本发明公开了一种自动贴片机工作台的机械 检测方法及应用，其以工作台上的待测点或待测 面为检测对象，结合主。
2、控系统设定的贴装头运行 模式以及贴装次数，利用千分表的不同固定方式 实现多次模拟贴装状态下对待测点位置的检测以 及以贴装头水平移动的方式对待测面进行连续空 间位置检测，从而得出实际贴装过程中工作台的 位置变化规律和水平度情况，实现了自动贴片机 工作台的有效检测。检测结果既可对后期贴装头 的连续贴装过程进行位移补偿，还可随前期老化 过程进行设备调校，有效消除了连续贴装过程可 能产生的累积误差，保证了自动贴片机的贴装质 量和贴装效率，满足了实际贴装过程的使用需要。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书5页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说。
3、明书 5 页 1/1页 2 1.自动贴片机工作台的机械检测方法，其特征在于，具体包括： A、在工作台任意位置上选定至少一个待测点； B、通过主控系统设定贴装头运行模式和贴装次数信息，贴装头运行模式包括在X轴 向、Y轴向和/或XY轴间任一角度方向上模拟贴装过程的待测点位置检测方式设定，贴装 次数以万次为基准； C、将带有通讯功能的千分表设置在工作台待测点对应贴装头运行模式的方向上，千分 表上的通讯系统与贴片机上的主控系统信号连接； D、启动自动贴片机，贴装头对工作台上的待测点进行往复模拟贴装运动，贴装头模拟 贴装过程中与固定在待测点位置上的千分表探测端相接触； E、主控系统采集千分表读数信息，绘。
4、制不同运行模式下待测点读数信息与贴装次数的 对应关系列表，分析统计结果，得出模拟贴装过程中工作台待测点相对贴装次数的位置变 化规律。 2.根据权利要求1所述的自动贴片机工作台的机械检测方法，其特征在于，所述步骤 B、C、D中，贴装头运行模式还包括和/或Z轴方向上待测点模拟贴装的位置检测方式设定， 带有通讯功能的千分表直接固定在贴装头端部，模拟贴装过程中千分表探测端与待测点表 面相接触。 3.根据权利要求1所述的自动贴片机工作台的机械检测方法，其特征在于，在步骤A、 B、C、D、E中，所述任意位置的至少一个待测点也可为至少一个待测面，贴装头运行模式为沿 工作台水平方向移动，带有通讯功能的千分表直。
5、接固定在贴装头端部，千分表探测端设有 滚动支撑，贴装头水平移动过程中滚动支撑端与待测面滚动接触，采集千分表读数信息，绘 制待测面读数信息统计表，得出待测面水平位置变化规律。 4.一种基于自动贴片机工作台机械检测方法的应用，其特征在于，将得出的不同运行 模式下的位置变化规律制成补偿统计表，设置在主控系统的贴装头运动控制参数中，对连 续贴装过程进行位移补偿。 5.一种基于自动贴片机工作台机械检测方法的应用，其特征在于，将上述方法用于自 动贴片机的老化过程，在老化的同时将不同运行模式下检测得到的位置变化规律作为贴装 头校对参数，进行自动贴片机使用前的调校。 权 利 要 求 书CN 102630129。
6、 A 1/5页 3 自动贴片机工作台的机械检测方法及应用 技术领域 0001 本发明涉及一种针对自动贴片机工作台的机械检测方法，以及根据此方法进行的 扩展应用，属于电子贴装技术领域。 背景技术 0002 在电子贴装技术领域中，自动贴片机是一个关键性设备，其采用芯片控制下的贴 装头往复运动，结合光学镜头的随时图像采集、定位，完成各种电子元器件的拾取，并在拾 取矫正后最终准确贴装到电路板的指定位置上。贴装过程准确、快捷，贴装速度可达每小时 几万次，甚至几十万次，贴装完全自动进行，大大提高了电子元器件的贴装过程，保证了贴 装质量和贴装效率，自动贴片机在电子贴装技术领域使用已非常普遍，并得到大家的广泛。
7、 认可。但现有自动贴片机在长期的使用过程中也暴露出了一些不足，其主要表现在连续贴 装的贴装精度上。由于贴装头受主控系统的控制工作，电子元器件在每次被吸嘴拾取过程 中都会进行位置补偿和校对，所以贴装头每次拾取电子元器件的位置精度较高，也能够满 足贴装要求，但在贴装头往复贴装过程中，贴装头不再进行原点位置的基准校对，故贴片机 在使用中会随着贴装次数的增加产生传动系统的误差累积。累积误差由传动丝杠和传动导 轨等运动环节产生，并伴随在每次贴装过程中，这样，随着贴装次数的不断增多，累积误差 的影响逐渐显现，贴装质量下降，贴装效率降低。 0003 避免传动系统累积误差的产生，简单的从传动结构上进行性能改进。
8、已不切合实 际，而在每次拾取电子元器件的过程中进行贴装头原点位置的基准校对又会严重影响贴装 速度和贴装效率。考虑对传动精度和累积误差进行跟踪检测，分析误差产生的原因和规律， 利用自动控制系统对传动过程进行补偿，达到修正传动精度的目的就成为现实提高贴片机 运动精度的一种有效手段，也就成为了本发明的主要目的。 发明内容 0004 鉴于上述现有技术的不足，本发明旨在提供一种针对自动贴片机工作台的机械检 测方法，以获得贴装头实际贴装中累积误差产生的基本情况和规律，通过检测结果和主控 系统的参数控制，实现对连续贴装过程的后期运动补偿或前期参数控制，从而提高贴装质 量和贴装效果。 0005 本发明是通过以。
9、下技术方案来实现的： 0006 自动贴片机工作台的机械检测方法，具体包括： 0007 A、在工作台任意位置上选定至少一个待测点。 0008 B、通过主控系统设定贴装头运行模式和贴装次数信息，贴装头运行模式包括在X 轴向、Y轴向和/或XY轴间任一角度方向上模拟贴装过程的待测点位置检测方式设定，贴 装次数以万次为基准。 0009 C、将带有通讯功能的千分表设置在工作台待测点对应贴装头运行模式的方向上， 千分表上的通讯系统与贴片机上的主控系统信号连接。 说 明 书CN 102630129 A 2/5页 4 0010 D、启动自动贴片机，贴装头对工作台上的待测点进行往复模拟贴装运动，贴装头 模拟贴装过。
10、程中与固定在待测点位置上的千分表探测端相接触。 0011 E、主控系统采集千分表读数信息，绘制不同运行模式下待测点读数信息与贴装次 数的对应关系列表，分析统计结果，得出模拟贴装过程中工作台待测点相对贴装次数的位 置变化规律。 0012 所述步骤B、C、D中，贴装头运行模式还包括和/或Z轴方向上待测点模拟贴装的 位置检测方式设定，带有通讯功能的千分表直接固定在贴装头端部，模拟贴装过程中千分 表探测端与待测点表面相接触。 0013 在步骤A、B、C、D、E中，所述任意位置的至少一个待测点也可为至少一个待测面， 贴装头运行模式为沿工作台水平方向移动，带有通讯功能的千分表直接固定在贴装头端 部，千分表。
11、探测端设有滚动支撑，贴装头水平移动过程中滚动支撑端与待测面滚动接触，采 集千分表读数信息，绘制待测面读数信息统计表，得出待测面水平位置变化规律。 0014 一种基于自动贴片机工作台机械检测方法的应用，将得出的不同运行模式下的位 置变化规律制成补偿统计表，设置在主控系统的贴装头运动控制参数中，对连续贴装过程 进行位移补偿。 0015 一种基于自动贴片机工作台机械检测方法的应用，将上述方法用于自动贴片机的 老化过程，在老化的同时将不同运行模式下检测得到的位置变化规律作为贴装头校对参 数，进行自动贴片机使用前的调校。 0016 本发明所述的自动贴片机工作台的机械检测方法，以工作台上的待测点或待测面 。
12、为检测对象，通过在对应运行模式下在不同位置上固定带有通讯系统的千分表，利用模拟 贴装过程实现贴装头对千分表探测端的触碰，采集千分表读数信息，绘制出不同运行模式 下待测点读数信息与贴装次数的对应关系列表或待测面在水平方向上的连续读数信息统 计表，进而得出工作台上待测点或待测面的位置变化情况，实现了自动贴片机工作台的性 能测定。其检测过程以模拟实际贴装和使用为依据，检测环境真实、有效，数据检测准确、可 靠。 0017 本发明所述的一种基于自动贴片机工作台机械检测方法的应用，利用模拟贴装过 程中检测得到的工作台位置变化情况以及水平度情况，将位置变化规律制成补偿统计表， 在贴装时设置在主控系统的贴装头。
13、运动控制参数中，实现了贴装头贴装过程的后期位移补 偿。而前期调校则与老化过程相结合，在老化过程中完成工作台的机械方式检测，一举两 得，检测结果被直接作为调校参数设定在主控系统中，保证了自动贴片机后期使用的贴装 质量。整个过程以软件控制的方式实现了对自动贴片机的调整、校对以及后期补偿控制，消 除了连续贴装过程产生的累积误差，满足了实际贴装过程的使用需要，保证了自动贴片机 的贴装质量和贴装效率。 具体实施方式 0018 本发明的中心是对自动贴片机工作台上任意位置上的待测点或待测面进行位置 信息测定，通过上万次以上的往复模拟贴装运动或贴装头水平方向的移动，不断采集各种 运行模式下待测点位置变化与贴装。
14、次数的关系列表或者待测面水平位置信息，得出待测点 或待测面在实际工作中的位置变化规律，同时，即可得到对应的传动系统的贴装精度、重复 说 明 书CN 102630129 A 3/5页 5 精度、水平度和稳定度等信息，从而为提高和改进连续贴装精度做数据准备。 0019 本发明所述的自动贴片机工作台的机械检测方法，包括以工作台上的待测点为基 础，在X轴向、Y轴向、Z轴向和/或XY轴间任一角度方向上模拟贴装过程的位置检测，也包 括以工作台上的待测面为基础，对工作台进行水平度检测。 0020 以工作台上的一个待测点为基础进行模拟贴装状态下的机械方法检测，具体包 括： 0021 步骤1在工作台的任意位置上。
15、选定一个待测点。 0022 待测点以尽量靠近需考察贴装效果的位置为准。当然，待测点的数量也可为两个 或更多个。待测点作为考核自动贴片机在该点的运行精度而设定。 0023 步骤2通过主控系统设定贴装头运行模式和贴装次数信息，贴装次数以万次为基 准。 0024 步骤201当贴装头运行模式设定为在X轴向、Y轴向和/或XY轴间任一角度方向 上模拟贴装过程的位置检测方式时，将带有通讯功能的千分表设置在工作台的待测点上， 千分表的通讯系统与贴片机上的主控系统信号连接。 0025 千分表固定的具体位置与贴装头运行模式相对应，以每次模拟贴装过程贴装头能 与千分表的探测端相接触为准。操作主控系统进行相应的贴装头。
16、运行模式设定，完成参数 设置。 0026 步骤202当贴装头运行模式设定为在Z轴方向上模拟贴装过程的位置检测方式 时，将带有通讯功能的千分表固定在贴装头端部，千分表的通讯系统与贴片机上的主控系 统信号连接。 0027 受Z轴方向的限制，千分表无法固定在工作台Z轴方向上，故将千分表固定在贴装 头端部，利用模拟贴装过程中贴装头的运动带动千分表探测端与待测点表面相接触，产生Z 轴方向的位置读数信息，保证工作台待测点在Z轴方向位置检测的顺利进行。 0028 步骤3启动自动贴片机，贴装头对工作台上的待测点进行往复模拟贴装运动。 0029 模拟贴装过程中，贴装头往复运动，触碰后的千分表通过通讯系统将读数信。
17、息随 时传递到主控系统中，实现了贴装头运行位置的数据采集。 0030 步骤4主控系统根据采集到的千分表读数信息，绘制不同运行模式下待测点读数 信息与贴装次数的对应关系列表，分析统计结果，得出模拟贴装过程中工作台待测点相对 贴装次数的位置变化规律。 0031 对应关系列表中，x轴为贴装次数，y轴为模拟贴装过程中待测点位置变化的振幅 曲线。振幅曲线可以方便地看出模拟贴装过程中，贴装头在某种运行模式下的位置变化情 况。对变化情况进行汇总、统计后，就可得出实际贴装过程中待测点的贴装精度以及重复精 度和稳定度。随着运动次数的增加，其数据会更加准确、可靠，也更能反应出工作台的实际 贴装精度。汇总后的结果为。
18、进一步调整自动贴片机工作参数提供了数据依据。 0032 以工作台上的一个待测面为基础进行模拟贴装状态下的机械方法检测，具体包 括： 0033 步骤10在工作台的任意位置上选定一个待测面。 0034 待测面是为了检测工作台的水平度而设定的，当然，待测面的数量也可为两个或 更多个，甚至整个工作台面。 说 明 书CN 102630129 A 4/5页 6 0035 步骤20通过主控系统设定贴装头运行模式，贴装头运行模式为沿工作台水平方 向移动。 0036 步骤30将带有通讯功能的千分表直接固定在贴装头端部，千分表探测端设有滚 动支撑，千分表的通讯系统与贴片机的主控系统连通。 0037 固定在千分表探。
19、测端的滚动支撑用于与待测面滚动接触，其可有效降低摩擦阻 力，防止探测端快速磨损，同时，还能有效保证滚动过程顺利进行。 0038 步骤40启动自动贴片机，贴装头往复水平移动，主控系统采集千分表读数信息， 绘制读数信息统计表，得出待测面水平位置变化规律。 0039 受滚动接触和水平移动的影响，贴装头水平移动过程中滚动支撑端与待测面滚动 接触，千分表在待测面上不断产生读数信息，并通过自带的通讯系统将读数信息随时传递 到主控系统中，实现了主控系统对工作台待测面位置变化情况的数据采集。绘制统计表，其 中x轴为移动距离，y轴为水平移动过程中待测面位置变化的振幅曲线。振幅曲线可以方 便地看出待测面的水平位置。
20、变化情况，进而得出工作台的水平度，为进一步调整自动贴片 机工作参数提供了数据依据。 0040 具体检测过程中，当需对工作台上的一个待测点进行检测时，首先根据需要将千 分表固定在待测点运行模式对应的方向上，如X轴方向、Y轴方向或XY轴间任一角度方向 上；如所做检测为Z轴方向的检测时，千分表则固定在贴装头的端部。设置贴装头运行模式 和模拟贴装的次数，开启自动贴片机，贴装头在往复模拟贴装过程中触碰到千分表探测端， 产生模拟贴装过程的千分表读数信息，读数信息经千分表自带的通讯系统发送到自动贴片 机的主控系统后，由主控系统绘制出对应运行模式下待测点读数信息与贴装次数的对应关 系列表，从而通过统计分析，得。
21、出模拟贴装过程中工作台待测点相对贴装次数的位置变化 规律。而当对工作台上的一个待测面进行水平度检测时，则贴装头运行模式设为沿工作台 水平方向移动，相应地探测端带有滚动支撑的千分表固定在贴装头端部，开启自动贴片机 后，千分表通过滚动支撑与待测面滚动接触，主控系统随时采集千分表读数信息，绘制统计 表后，进而得出待测面水平位置的变化情况，即对应位置的工作台水平度情况。 0041 自动贴片机工作台的机械检测方法，其目的是为了以软件控制的方式实现对自动 贴片机调整、校对以及后期运动补偿，以满足实际应用需要，保证自动贴片机的贴装质量和 贴装效率。 0042 下面对其具体应用做详细描述： 0043 一种基于。
22、自动贴片机工作台机械检测方法的应用，以后期运动补偿为例具体过程 为：将上述检测方法得出的贴装头往复运动相对贴装次数的位置变化规律制成补偿统计 表，设置在主控系统的贴装头运动控制参数中。在实际贴装时，随着贴装次数的增加，对连 续贴装过程进行贴装头位移的自动运动补偿。由于补偿统计表为贴装头模拟贴装过程的 实际检测数据转换而来，具有非常高的准确性和准确度，故利用此表进行位移补偿准确、可 靠，可明显提高连续贴装过程的贴装精度和贴装质量。 0044 一种基于自动贴片机贴工作台机械检测方法的应用，以前期调校为准，具体包括： 将上述检测方法用于自动贴片机的老化过程，并根据贴装头往复运动相对贴装次数的位置 变。
23、化规律进行贴装头校对，完成自动贴片机使用前的调校过程。其中，老化是自动贴片机在 运行初期必须经历的一个磨合过程。本发明所述的应用，通过对自动贴片机进行老化处理 说 明 书CN 102630129 A 5/5页 7 的同时，利用机械检测方法对工作台上待测点进行高次数的模拟贴装检测，实现了老化和 检测的同时进行，节省了时间，提高了效率，检测得到的数据作为调校依据被设定到主控系 统中，实现了自动贴片机的前期调校，为后期贴装工作提供了良好的技术保障和支持，一举 两得。 0045 上述检测方法只是一个具体的实施方式，本发明的保护范围并不局限于此，应以 权力要求和说明书的内容为准。 说 明 书CN 102630129 A 。