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1、(10)申请公布号 CN 102821556 A (43)申请公布日 2012.12.12 C N 1 0 2 8 2 1 5 5 6 A *CN102821556A* (21)申请号 201210304533.X (22)申请日 2012.08.24 H05K 3/30(2006.01) (71)申请人广东工业大学 地址 510006 广东省广州市番禺区广州大学 城外环西路100号 (72)发明人肖曙红 李清国 (74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限 公司 44102 代理人林丽明 (54) 发明名称 一种LED专用贴片机 (57) 摘要 本发明公开了一种LED专用贴片机。其包括 床身。
2、，还包括LED芯片进给结构、基板进给结构与 贴片机专用控制器，LED芯片进给结构、基板进给 结构均设于床身上，所述贴片机专用控制器与该 贴片机电连接；所述LED芯片进给结构包括龙门 架、横向定位机构、贴装机构、贴片头与送料器； 所述基板进给结构包括PCB基板进给机构与纵 向定位机构；所述横向定位机构设于龙门架上； 所述贴装机构设于横向定位机构上；所述贴片头 设于贴装机构上；所述送料器设于横向定位机构 上，用于向LED芯片进给结构供给LED芯片；所述 龙门架横跨于纵向定位机构上；所述PCB基板进 给机构设于纵向定位机构上，用于PCB基板的进 给、定位与夹紧。该贴片机结构简单、运动灵活、速 度快、。
3、效率高。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书4页 附图3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 2 页 说明书 4 页 附图 3 页 1/2页 2 1.一种LED专用贴片机，包括床身（1），其特征在于：还包括LED芯片进给结构、基板进 给结构与贴片机专用控制器，LED芯片进给结构、基板进给结构均设于床身（1）上，所述贴 片机专用控制器与该贴片机电连接；所述LED芯片进给结构包括龙门架（3）、横向定位机构 （）、贴装机构（）、贴片头（）与送料器（9）；所述基板进给结构包括PCB基板进给机构 （7）与纵向定位机构（）；所述横向定位机构（）设于龙门架（。
4、3）上；所述贴装机构（） 设于横向定位机构（4）上；所述贴片头（）设于贴装机构（）上；所述用于向LED芯片进 给结构供给LED芯片的送料器（9）设于横向定位机构（4）上；所述龙门架（3）横跨于纵向定 位机构（）上；所述用于PCB基板的进给、定位与夹紧的PCB基板进给机构（7）设于纵向 定位机构（）上。 2.根据权利要求1所述的LED专用贴片机，其特征在于：所述横向定位机构（）包括 第一伺服电机（4.1）、第一滚珠丝杠轴承座（4.2）、第一滚珠丝杠（4.3）、第一导轨（4.4）与 第一安装板（4.5）；所述第一滚珠丝杠轴承座（4.2）、第一导轨（4.4）均设于龙门架（3）上； 所述第一滚珠丝杠（。
5、4.3）设于第一滚珠丝杠轴承座（4.2）上，且所述第一滚珠丝杠（4.3）设 于第一导轨（4.4）之间；所述第一安装板（4.5）通过第一滑块设于导轨（4.4）上，且通过螺 母与第一滚珠丝杠（4.3）连接；所述第一伺服电机（4.1）通过第一联轴器与第一滚珠丝杠 （4.3）连接；从而驱动第一安装板（4.5）在第一导轨（4.4）上滑动。 3.根据权利要求2所述的LED专用贴片机，其特征在于：所述贴装机构（）包括连接 板（5.15）、第二伺服电机（5.1）、第一轴承座（5.3）、第二滚珠丝杠（5.4）、第一连杆铰支座 （5.8）、第二导轨（5.11）、连杆、贴片头安装板（5.6）、第二轴承座（5.14）。
6、与第二连杆铰支座 （5.10）；所述连接板设于第一安装板（4.5）上，所述第二滚珠丝杠（5.4）通过第一轴承座 （5.3）和第二轴承座（5.14）设于连接板（5.15）上；所述第二导轨（5.11）设于连接板（5.15） 上；所述第一连杆铰支座（5.8）设于连接板（5.15）上；所述第二连杆铰支座（5.10）通过第 二滑块设于第二导轨（5.11）上，且通过螺母与第二滚珠丝杠（5.4）连接；所述连杆包括第 一连杆（5.5）、第二连杆（5.12）与第三连杆（5.7）；所述第一连杆（5.5）、第二连杆（5.12）一 端铰接于第二连杆铰支座（5.10）上，另一端与贴片头安装板（5.6）连接；所述第三连杆。
7、一 端铰接于第一连杆铰支座（5.8），另一端与贴片头安装板（5.6）连接；第二伺服电机（5.1） 通过联轴器（5.9）与第二滚珠丝杠（5.4）连接，从而驱动第二连杆铰支座（5.10）在第二导 轨（5.11）上滑动。 4.根据权利要求3所述的LED专用贴片机，其特征在于：所述贴片头（）包括第一电 机（6.1）、第一同步带轮（6.3）、同步带（6.4）、吸嘴固定架（6.2）、第二同步带轮（6.5）、吸嘴 杆（6.6）与可换吸嘴（6.7）；所述第一电机（6.1）设于贴片头安装板（5.6）上；所述第一同 步带轮（6.3）设于第一电机（6.1）的输出轴上，所述第二同步带轮（6.5）、吸嘴杆（6.6）均设。
8、 于吸嘴固定架（6.2）上，所述第二同步带轮（6.5）通过同步带（6.4）与第二同步带轮（6.5） 连接；所述可换吸嘴（6.7）设于吸嘴杆（6.6）上，所述吸嘴杆（6.6）通过气管与真空泵连接。 5.根据权利要求1-4任一项所述的LED专用贴片机，其特征在于：所述纵向定位机构 （）包括第三导轨（8.1）、第三驱动机构（8.2）、第三滑块（8.4）与第二安装板（8.3）；所述 第二安装板（8.3）通过第三滑块（8.4）设于第三导轨（8.1）上，所述第三驱动机构（8.2）包 括第三伺服电机及与之连接的第三丝杠螺母机构，所述第三伺服电机通过第三丝杠螺母机 构与第二安装板（8.3）连接，从而驱动第二安。
9、装板（8.3）在第三导轨（8.1）上滑动。 权 利 要 求 书CN 102821556 A 2/2页 3 6.根据权利要求5所述的LED专用贴片机，其特征在于：所述PCB基板进给机构（7）包 括支承座（7.2）、固定支撑架（7.1）、可移动支撑架（7.9）、导杆（7.7），所述支承座（7.2）、固 定支撑架（7.1）均设于第二安装板（8.3）上；所述导杆（7.7）的一端设于固定支撑架（7.1） 上，其另一端通过第四滑块与可移动支撑架（7.9）相连接，且所述可移动支撑架（7.9）与固 定支撑架（7.1）水平平行设置；所述支承座（7.2）上设有调宽丝杆（7.8），且导杆（7.7）与 所述调宽丝杆（。
10、7.8）上下平行设置；所述调宽电机及其传动机构（7.6）通过调宽丝杆（7.8） 与可移动支撑架（7.9）相连接，从而驱动可移动支撑架（7.9）在导杆（7.7）上滑动；所述固 定支撑架（7.1）与可移动支撑架（7.9）内侧均设有PCB基板带式同步传送机构（7.5），所述 固定支撑架（7.1）上还设有PCB基板纵向定位气缸（7.11）、纵向夹紧气缸（7.4）以及垂直 夹紧装置（7.3）。 7.根据权利要求6所述的LED专用贴片机，其特征在于：所述安装板（8.3）上还设有按 照阵列排列的弹性支撑顶针（7.10），从而提高支承刚性。 8.根据权利要求6所述的LED专用贴片机，其特征在于：所述调宽电机及。
11、其传动机构 （7.6）包括第二电机（7.6.1），所述第二电机（7.6.1）的输出轴上设有主动轮（7.6.2）；所述 调宽丝杆（7.8）包括第一调宽丝杆与第二调宽丝杆，所述第一调宽丝杆上设有第一传动轮 （7.6.4），所述主动轮（7.6.2）通过第一同步齿形带（7.6.3）与第一传动轮（7.6.4）连接；所 述第二调宽丝杆上设有第二传动轮（7.6.6），所述第二传动轮（7.6.6）通过第二同步齿形 带（7.6.5）与第一传动轮（7.6.4）连接，从而调节固定支撑架（7.1）与可移动支撑架（7.9） 之间的宽度。 9.根据权利要求6所述的LED专用贴片机，其特征在于：所述LED芯片进给结构平行 。
12、设置有两套。 权 利 要 求 书CN 102821556 A 1/4页 4 一种 LED 专用贴片机 技术领域 0001 本发明涉及电子制造装备技术领域，特别涉及一种LED专用贴片机。 背景技术 0002 随着电子装备制造业的高速发展，越来越多的电子电器生产厂家采用电路板上贴 装电子元件的加工工艺。LED产业是近年快速发展且将大规模推广应用的新技术。在LED 产业中，LED等芯片的贴装存在数量大、品种比较单一，分布密集等特点；如果采用多功能 通用型贴片机进行贴装，势必造成贴片机功能浪费、成本高、效率较低等问题。 0003 综上所述，目前尚无合适的LED专用贴片机。 发明内容 0004 本发明专。
13、利所要解决的技术问题是提供一种结构简单、运动灵活、速度快且用于 单一电子元件贴片的专用高效贴片机，特别是用于密集排列的LED芯片高效贴片的LED专 用贴片机，其采用准确度高的带式送料。 0005 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种LED专用贴片机，包括床 身，还包括LED芯片进给结构、基板进给结构与贴片机专用控制器，LED芯片进给结构、基板 进给结构均设于床身上，所述贴片机专用控制器与该贴片机电连接；所述LED芯片进给结 构包括龙门架、横向定位机构、贴装机构、贴片头与送料器；所述基板进给结构包括PCB基 板进给机构与纵向定位机构；所述横向定位机构设于龙门架上；所述贴装机构设于横向。
14、定 位机构上；所述贴片头设于贴装机构上；所述用于向LED芯片进给结构供给LED芯片的送 料器设于横向定位机构上；所述龙门架横跨于纵向定位机构上；所述用于PCB基板的进给、 定位与夹紧的PCB基板进给机构设于纵向定位机构上。该送料器为带式送料器。 0006 优选地，所述横向定位机构包括第一伺服电机、第一滚珠丝杠轴承座、第一滚珠丝 杠、第一导轨与第一安装板；所述第一滚珠丝杠轴承座、第一导轨均设于龙门架上；所述第 一滚珠丝杠设于第一滚珠丝杠轴承座上，且所述第一滚珠丝杠设于第一导轨之间；所述第 一安装板通过第一滑块设于导轨上，且通过螺母与第一滚珠丝杠连接；所述第一伺服电机 通过第一联轴器与第一滚珠丝杠。
15、连接；从而驱动第一安装板在第一导轨上滑动。 0007 优选地，所述贴装机构包括连接板、第二伺服电机、第一轴承座、第二滚珠丝杠、第 一连杆铰支座、第二导轨、连杆、贴片头安装板、第二轴承座与第二连杆铰支座；所述连接板 设于第一安装板上，所述第二滚珠丝杠通过第一轴承座和第二轴承座设于连接板上；所述 第二导轨设于连接板上；所述第一连杆铰支座设于连接板上；所述第二连杆铰支座通过第 二滑块设于第二导轨上，且通过螺母与第二滚珠丝杠连接；所述连杆包括第一连杆、第二连 杆与第三连杆；所述第一连杆、第二连杆一端铰接于第二连杆铰支座上，另一端与贴片头安 装板连接；所述第三连杆一端铰接于第一连杆铰支座，另一端与贴片头。
16、安装板连接；第二 伺服电机通过联轴器与第二滚珠丝杠连接，从而驱动第二连杆铰支座在第二导轨上滑动。 0008 优选地，所述贴片头包括第一电机、第一同步带轮、同步带、吸嘴固定架、第二同步 说 明 书CN 102821556 A 2/4页 5 带轮、吸嘴杆与可换吸嘴；所述第一电机设于贴片头安装板上；所述第一同步带轮设于第 一电机的输出轴上；所述第二同步带轮、吸嘴杆设于均设于吸嘴固定架上，所述第二同步带 轮通过同步带与第二同步带轮连接；所述可换吸嘴设于吸嘴杆上，所述吸嘴杆的顶端通过 气管与真空泵连接。 0009 优选地，所述纵向定位机构包括第三导轨、第三驱动机构、第三滑块与第二安装 板；所述第二安装板。
17、通过第三滑块设于第三导轨上，所述第三驱动机构包括第三伺服电机 及与之连接的第三丝杠螺母机构，所述第三伺服电机通过第三丝杠螺母机构与第二安装板 连接，从而驱动第二安装板在第三导轨上滑动。 0010 优选地，所述PCB基板进给机构包括支承座、固定支撑架、可移动支撑架、导杆；所 述支承座、固定支撑架均设于第二安装板上；所述导杆的一端设于固定支撑架上，其另一端 通过第四滑块与可移动支撑架相连接，且所述可移动支撑架与固定支撑架水平平行设置； 所述支承座上设有调宽丝杆，且导杆与所述调宽丝杆上下平行设置；所述调宽电机及其传 动机构通过调宽丝杆与可移动支撑架相连接，从而驱动可移动支撑架在导杆上滑动；所述 固定。
18、支撑架与可移动支撑架内侧均设有PCB基板带式同步传送机构，所述固定支撑架上还 设有PCB基板纵向定位气缸、纵向夹紧气缸以及垂直夹紧装置。 0011 优选地，所述安装板上还设有按照阵列排列的弹性支撑顶针，从而提高PCB基板 的支承刚性。 0012 优选地，所述调宽电机及其传动机构包括第二电机，所述第二电机的输出轴上设 有主动轮；所述调宽丝杆包括第一调宽丝杆与第二调宽丝杆，所述第一调宽丝杆上设有第 一传动轮1，所述主动轮通过第一同步齿形带与第一传动轮连接、安所述第二调宽丝杆上设 有第二传动轮，所述第二传动轮通过第二同步齿形带与第一传动轮连接，从而调节固定支 撑架与可移动支撑架之间的宽度。 0013。
19、 一种如权利要求1-8所述的LED专用贴片机，包括两套平行设置的LED芯片进给 结构。 0014 本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：本发明为了提高密集少品种的LED 芯片贴片效率，根据密集少品种贴装的特点，将贴装的纵向定位由PCB基板（即电路板）来实 现，横向定位由安装在横向定位机构来实现，并将带式送料器与之随动，大胆设计运动灵活 的连杆机构来实现芯片的取料和贴装运动，使得每个贴装循环的空行程大大压缩，节省了 定位时间，效率和精度大大提高。本发明不仅简化了贴片机的结构，使得系统控制简单，使 用维护更加容易，效率高，非常适合单一电子元件的高效贴装，特别是密集排列的LED芯片 的高效贴装。 。
20、附图说明 0015 图1是实施例1的纵、横向定位平台机构的结构示意图； 图2是实施例1的贴装机构的结构示意图； 图3 是实施例1的贴片头的结构示意图 图4是实施例1的PCB基板进给机构的结构示意图； 图5是实施例1的PCB基板进给机构的调宽电机及其传动机构的结构示意图； 图6 是实施例2的LED专用贴片机的结构示意图。 说 明 书CN 102821556 A 3/4页 6 具体实施方式 0016 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但发明的实施方式不限于 此。 0017 实施例1 如图1-5所示，一种LED专用贴片机，包括床身1、LED芯片进给结构、基板进给结构与 贴片机专用控制器。
21、，LED芯片进给结构、基板进给结构均设于床身1上，而贴片机专用控制 器与该贴片机电连接。LED芯片进给结构包括龙门架、横向定位机构、贴装机构、贴片头与送 料器。基板进给结构包括PCB基板进给机构与纵向定位机构。横向定位机构设于龙门架 3上；贴装机构设于横向定位机构4上；贴片头设于贴装机构上；送料器9设于横向 定位机构4上，用于向LED芯片进给结构供给LED芯片。龙门架3横跨于纵向定位机构 上；PCB基板进给机构7设于纵向定位机构上，用于PCB基板的进给、定位与夹紧。该送 料器9为带式送料器。 0018 横向定位机构包括第一伺服电机4.1、第一滚珠丝杠轴承座4.2、第一滚珠丝杠 4.3、第一导轨。
22、4.4与第一安装板4.5。第一滚珠丝杠轴承座4.2、第一导轨4.4均设于龙门 架3上。第一滚珠丝杠4.3设于第一滚珠丝杠轴承座4.2上，且第一滚珠丝杠4.3设于第 一导轨4.4之间。第一安装板4.5通过第一滑块设于导轨4.4上，且通过螺母与第一滚珠 丝杠4.3连接。第一伺服电机4.1通过第一联轴器与第一滚珠丝杠4.3连接；从而驱动第 一安装板4.5在第一导轨4.4上滑动。 0019 贴装机构包括连接板5.15、第二伺服电机5.1、第一轴承座5.3、第二滚珠丝杠 5.4、第一连杆铰支座5.8、第二导轨5.11、连杆、贴片头安装板5.6、第二轴承座5.14与第二 连杆铰支座5.10。连接板设于第一。
23、安装板4.5上，第二滚珠丝杠5.4通过第一轴承座5.3 和第二轴承座5.14设于连接板5.15上。第二导轨5.11设于连接板5.15上。第一连杆铰 支座5.8设于连接板5.15上。第二连杆铰支座5.10通过第二滑块设于第二导轨5.11上， 且通过螺母与第二滚珠丝杠5.4连接。连杆包括第一连杆5.5、第二连杆5.12与第三连杆 5.7。第一连杆5.5、第二连杆5.12一端铰接于第二连杆铰支座5.10上，另一端与贴片头安 装板5.6连接。第三连杆一端铰接于第一连杆铰支座5.8，另一端与贴片头安装板5.6连 接。第二伺服电机5.1通过联轴器5.9与第二滚珠丝杠5.4连接，从而驱动第二连杆铰支 座5.。
24、10在第二导轨5.11上滑动。 0020 贴片头包括第一电机6.1、第一同步带轮6.3、同步带6.4、吸嘴固定架6.2、第二 同步带轮6.5、吸嘴杆6.6与可换吸嘴6.7。第一电机6.1设于贴片头安装板5.6上。第一 同步带轮6.3设于第一电机6.1的输出轴上，第二同步带轮6.5、吸嘴杆6.6设于均设于吸 嘴固定架6.2上，第二同步带轮6.5通过同步带6.4与第二同步带轮6.5连接。可换吸嘴 6.7设于吸嘴杆6.6上，吸嘴杆6.6的顶端通过气管与真空泵连接。该贴片头用于调节LED 芯片的角度。 0021 纵向定位机构包括第三导轨8.1、第三驱动机构8.2、第三滑块8.4与第二安装 板8.3。第。
25、二安装板8.3通过第三滑块8.4设于第三导轨8.1上。第三驱动机构包括第三 伺服电机及与之连接的第三丝杠螺母机构；第三伺服电机通过第三丝杠螺母机构与第二安 装板8.3连接，从而驱动第二安装板8.3在第三导轨8.1上滑动。 说 明 书CN 102821556 A 4/4页 7 0022 PCB基板进给机构7包括支承座7.2、固定支撑架7.1、可移动支撑架7.9、导杆 7.7。所述支承座7.2、固定支撑架7.1均设于第二安装板8.3上。导杆7.7的一端设于固 定支撑架7.1上，其另一端通过第四滑块与可移动支撑架7.9相连接，且所述可移动支撑架 7.9与固定支撑架7.1水平平行设置。支承座7.2上设。
26、有调宽丝杆7.8，且导杆7.7与所述 调宽丝杆7.8上下平行设置。调宽电机及其传动机构7.6通过调宽丝杆7.8与可移动支撑 架7.9相连接，从而驱动可移动支撑架7.9在导杆7.7上滑动。固定支撑架7.1与可移动 支撑架7.9内侧均设有PCB基板带式同步传送机构7.5。固定支撑架7.1上还设有PCB基 板纵向定位气缸7.11、纵向夹紧气缸7.4以及垂直夹紧装置7.3。 0023 另外，安装板8.3上还设有按照阵列排列的弹性支撑顶针7.10，从而提高支承刚 性。 0024 具体地，调宽电机及其传动机构7.6包括第二电机7.6.1。第二电机7.6.1的输出 轴上设有主动轮7.6.2。调宽丝杆7.8包。
27、括第一调宽丝杆与第二调宽丝杆。第一调宽丝杆 上设有第一传动轮7.6.4，主动轮7.6.2通过第一同步齿形带7.6.3与第一传动轮7.6.4连 接。第二调宽丝杆上设有第二传动轮7.6.6，第二传动轮7.6.6通过第二同步齿形带7.6.5 与第一传动轮7.6.4连接，从而调节固定支撑架7.1与可移动支撑架7.9之间的宽度。 0025 实施例2 本实施例除下述特征之外，其他均与实施例1相同：包括两套平行设置的LED芯片进给 结构。 0026 上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依 本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。 说 明 书CN 102821556 A 1/3页 8 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102821556 A 2/3页 9 图3 图4 说 明 书 附 图CN 102821556 A 3/3页 10 图5 图6 说 明 书 附 图CN 102821556 A 10 。