一种点胶机针头Z向校准装置及针头自动校准方法制造方法及图纸

一种点胶机针头Z向校准装置及针头自动校准方法，包括浮动针座组件，浮动针座组件包括针头，针头与针芯连接，针芯与芯筒采用滑动配合连接，芯筒的顶部与底部分别连接有上限位环和下限位环，在芯筒的内孔处安装有复位弹簧，芯筒安装在连接板上，连接板上设置有位移检测模块，连接板安装在Z向进给传动机构的工作台，浮动针座组件与连接板采用锥面定位和连接，当针头未受压时，在复位弹簧的作用下，针芯连接针头的一端与下限位环接触，当针头受压并相对芯筒移动，位移检测模块检测针头相对芯筒的位移，并当位移满足设定条件时向Z向进给系统发出信号，通过Z向进给系统实现针头Z向自动校准，本发明专利技术具有自动、准确地实现针头的Z向校准的特点。

Automatic calibration method for needle head Z alignment device and needle head of dispensing machine

A dispensing needle to the needle Z calibration device and automatic calibration method, including floating hub assembly, floating needle assembly includes a needle, the needle is connected with the needle core, the needle and core barrel with sliding fit connection, a limit ring and lower ring are respectively connected with the top and bottom of the core, in the core tube the hole is provided with a reset spring, cylinder installed on the connecting plate, the connecting plate is provided with a displacement detection module, the connecting plate is installed in the Z table to feed drive mechanism, floating hub assembly and connecting plate with cone positioning and connection, when the needle is not pressed, under the action of the reset spring, the needle core with a needle with one end of the lower ring contact, when the needle is under pressure and relative core cylinder movement, displacement detection module detects the relative needle core cylinder displacement, and the displacement when meet the conditions set to Z to the feed system. The invention realizes the automatic calibration of the needle head Z through the Z to the feeding system. The invention has the characteristics of automatically and accurately realizing the Z direction calibration of the needle head.

【技术实现步骤摘要】
一种点胶机针头Z向校准装置及针头自动校准方法
本专利技术涉及点胶机
，特别涉及一种点胶机针头Z向校准装置及针头自动校准方法。
技术介绍
在微电子封装
，通常使用点胶机在电路基板指定位置点涂胶液，利用胶液实现电子元器件的搭接、固定；为保证点胶位置的准确性，在点胶作业之前应首先确定点胶针头相对电路基板的位置，这个过程即点胶针头的位置校准。目前，针头在XY平面内的位置校准，多以基板MAKR点为目标点，通过视觉定位方法实现针头的位置校准，视觉定位方法不易实现针头的Z向校准。公开号为CN104138825A的中国专利技术专利公开了一种针头Z向校准方法，使点胶机沿Z向相对一个归零校正治具移动，当针头触碰校正治具顶面时，形成电流导通状态并触发一个归零校正信号，借此建立Z方向虚拟原点位置，实现针头在Z向位置的校准；授权公告号为CN204685408U专利技术公开了一种针头Z向校准装置，主要包括校准块、压力传感器、激光位置传感器，通过针头在Z向移动触碰压力传感器上方的校准块，发出校准信号，利用该信号实现针头Z向位置校准。上述专利所述方法的共同特征在于，使针头以刚性方式触及一个校准块的顶面，通过针头、校准块接触产生校准信号，借此信号实现针头的Z向校准，然而存在下列问题：一是校准过程中针头以刚性方式触及校准块，针头容易变形，影响校准精度，二是仅在针头触及校准块顶面时触发一个信号，该信号不足以支持校准过程中针头移动的精细控制，影响校准精度，三是不能相对基板进行校准，校准块顶面与基板表面相对位置误差和基板厚度误差会影响校准精度；此外校准装置的结构较复杂、成本亦较高。专利
技术实现思路
为了克服上述现有针头Z向位置校准技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种点胶机针头Z向校准装置及针头自动校准方法，具有自动、准确地实现针头的Z向校准的特点。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种点胶机针头Z向校准装置，包括浮动针座组件1、位移检测模块2、连接板3与Z向进给系统4，所述的浮动针座组件1包括位于底端的针头16，针头16与针芯11连接，针芯11与芯筒12采用滑动配合连接，芯筒12的顶部与底部分别连接有上限位环14和下限位环15，在芯筒12的内孔处安装有复位弹簧13，所述的芯筒12安装在连接板3上，位移检测模块2安装在连接板3上并位于浮动针座组件1上部，连接板3安装在Z向进给系统4的工作台上，浮动针座组件1与连接板3采用锥面定位和连接。所述的针芯11从连接针头16的一端，依次包括导向段111、台肩112、连接段113，导向段111直径大于连接段113的直径，在导向段111的端面设有轴向孔114，在连接段113上端设有侧向孔115，轴向孔114一端与针头16联通，轴向孔114另一端与侧向孔115相连通，侧向孔115与点胶机的点胶阀连通。所述的芯筒12与上限位环14和下限位环15通过螺纹连接。所述复位弹簧13的两端分别与台肩112和上限位环14接触，并有一定预压缩量。所述针芯11的导向段111与芯筒12的内孔通过动配合连接。所述针芯11的连接段113，在针头16不受压的情况下，伸出上限位环14的端面。所述位移检测模块2包括位置传感器22和检测信号处理单元21，位置传感器22安装在连接板3上，位置传感器22的探头对准针芯11的连接段113的端面，所述Z向进给系统4由进给控制单元41和传动机构42组成。所述的位置传感器22的信号输出端连接检测信号处理单元21，检测信号处理单元21与进给控制单元41双向传导连接，进给控制单元41连接传到机构42，传到机构42安装在连接板3上。一种点胶机针头自动校准方法，包括以下步骤；S1、将针头16移动并定位在基板的MAKR点的正上方；S2、Z向进给系统4向位移检测模块2发出校准过程启动信号，并使Z向进给系统4以第一设定速度，沿-Z向移动并趋近基板MARK点的表面；S3、位移检测模块2接收到校准过程启动信号后，将检测到的针头16相对芯筒12的位置设为其初始位置；S4、当针头16触碰到基板表面并相对芯筒12移动时，若针头16相对初始位置的位移等于第一预设位移时，位移检测模块2向Z向进给系统4发送停止信号，Z向进给系统4减速停止；S5、接着，Z向进给系统4以第二设定速度沿+Z向移动，当针头16相对初始位置的位移等于第二预设位移，位移检测模块2发出减速信号，Z向进给系统4减速至第三设定速度；S6、当针头16相对初始位置的位移为零时，Z向进给系统4停止移动，并读取当前Z向的绝对坐标值，将其设为针头16相对基板在Z向的零点，位置校准过程结束。本专利技术的有益效果：与现有技术相比，避免了校准过程中针头与定位块之间刚性触碰引起的针头变形问题，通过检测针头相对芯筒的位移，可实现校准过程的精细控制，有利于提高校准精度，同时，本专利技术针对基板MARK点进行针头的Z向位置校准，可进一步提高针头与基板之间间隙的控制精度，有利于提升点胶的品质。附图说明图1是本专利技术实施例的点胶机针头Z向校准装置的示意图。图2是本专利技术实施例的浮动针座组件的剖面结构的示意图。图3是本专利技术实施例的针芯结构的示意图。图4是本专利技术实施例的位移检测模块与Z向进给系统的组成示意图。图5是本专利技术实施例的校准过程中进给系统的移动速度和针头相对初始位置的位移之间的关系。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，针头Z向校准装置由浮动针座组件1、位移检测模块2、连接板3以及Z向进给系统4组成，其中，连接板3安装在Z向进给系统4的进给机构42的工作台上，浮动针座组件1与连接板3采用锥面定位和连接，位置传感器22安装在连接板3上，其探头对准针芯11的连接段113的端面。如图2、图3所示，所述浮动针座组件1包括针芯11、芯筒12、复位弹簧13、上限位环14、下限位环15和针头16，针芯11的导向段111与芯筒12的内孔为滑动配合，针头16通过针芯11的轴向孔114与针芯11连接，上限位环14、上限位环15通过螺纹与芯筒12两端连接，复位弹簧13套在针芯11的连接段113，其两端与针芯11的台肩112和上限位环14接触，调节上限位环14使复位弹簧13产生一定预压缩量，并使针芯11与下限位环15接触，针芯11的连接段113伸出上限位环14的端面，在针芯11的连接段113设有侧向孔115并与轴向孔114连通，侧向孔115与点胶机的点胶阀连通。如图4示，所述Z向进给系统4包括进给传动机构42和进给控制单元41，所述位移检测模块2包括位置传感器22和检测信号处理单元21，检测信号处理单元21输入来自位置传感器22的检测信号和来自进给控制单元41的校准过程启动信号，向进给控制单元41输出停止信号、减速信号和Z向校准信号。Z向进给系统4在位移检测模块2的配合下，按下述过程执行针头Z向自动校准功能：S1、将针头16移动并定位在基板的MAKR点的正上方；S2、Z向进给系统4向位移检测模块2发出校准过程启动信号，并使Z向进给系统4以第一设定速度，沿-Z向移动并趋近基板MARK点的表面；S3、位移检测模块接收到校准过程启动信号后，将检测到的针头16相对芯筒12的位置设为其初始位置；S4、当针头16触碰到基板表面并相对芯筒12移动时，若针头16相对初始位置的位移等于第一预设位移时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种点胶机针头Z向校准装置，包括浮动针座组件(1)、位移检测模块(2)、连接板(3)与Z向进给系统(4)，其特征在于，所述的浮动针座组件(1)包括位于底端的针头(16)，针头(16)与针芯(11)连接，针芯(11)与芯筒(12)采用滑动配合连接，芯筒(12)的顶部与底部分别连接有上限位环(14)和下限位环(15)，在芯筒(12)的内孔处安装有复位弹簧(13)，所述的芯筒(12)安装在连接板(3)上，所述的位移检测模块(2)安装在连接板(3)上并位于浮动针座组件(1)上部，连接板(3)安装在所述的Z向进给系统(4)的工作台上，浮动针座组件(1)与连接板(3)采用锥面定位和连接。

【技术特征摘要】
1.一种点胶机针头Z向校准装置，包括浮动针座组件(1)、位移检测模块(2)、连接板(3)与Z向进给系统(4)，其特征在于，所述的浮动针座组件(1)包括位于底端的针头(16)，针头(16)与针芯(11)连接，针芯(11)与芯筒(12)采用滑动配合连接，芯筒(12)的顶部与底部分别连接有上限位环(14)和下限位环(15)，在芯筒(12)的内孔处安装有复位弹簧(13)，所述的芯筒(12)安装在连接板(3)上，所述的位移检测模块(2)安装在连接板(3)上并位于浮动针座组件(1)上部，连接板(3)安装在所述的Z向进给系统(4)的工作台上，浮动针座组件(1)与连接板(3)采用锥面定位和连接。2.根据权利要求1所述的一种点胶机针头Z向校准装置，其特征在于，所述的针芯(11)从连接针头(16)一端，依次包括导向段(111)、台肩(112)、连接段(113)，导向段(111)的直径大于连接段(113)的直径，在导向段(111)下端设有轴向孔(114)，在连接段(113)的上端设有侧向孔(115)，轴向孔(114)一端与针头(16)相联通，轴向孔(114)另一端与侧向孔(115)相连通，侧向孔(115)与点胶机的点胶阀连通。3.根据权利要求1所述的一种点胶机针头Z向校准装置，其特征在于，所述的芯筒(12)与上限位环(14)和下限位环(15)通过螺纹连接。4.根据权利要求2所述的一种点胶机针头Z向校准装置，其特征在于，所述的复位弹簧(13)的两端分别与台肩(112)和上限位环(14)接触，并有一定预压缩量。5.根据权利要求2所述的一种点胶机针头Z向校准装置，其特征在于，所述的芯筒(12)的内孔与针芯(11)的导向段(111)通过滑动配合连接。6.根据权利要求2所述的一种点胶机针头Z向校准装置，其特征在于，所述针芯(11)的连接段(113)，在针头(16)不受压的情况下，伸出上限位环(14)的端面。7.根据权利要求1所述的一种点胶机针头Z向校准装置，其特征在于，所述的位移检...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，任工昌，李大军，山旭，曹愿，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61