CN102653098B - 插件机头部手爪联动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子元件插件设备技术领域，尤其是指一种插件机头部手爪联动机构，包括安装本体及可转动装设于安装本体的花键套，该花键套套装有空心花键轴，该空心花键轴的上端部装设有联动件，所述安装本体装设有用于驱动联动件上下移动的驱动装置，所述安装本体装设有导向杆，该导向杆套装有弹簧，所述联动件开设有通孔，导向杆穿过该通孔，所述弹簧的两端分别与所述安装本体和所述联动件抵接。本发明大大减小了插件机设备因气压源的气压不足、突然断气或局部断电而造成的设备损坏，进而实现所述插件机头部手爪联动机构的安全保护功能。

Description

插件机头部手爪联动机构

技术领域

本发明涉及电子元件插件设备技术领域，尤其是指一种插件机头部手爪联动机构。 

背景技术

随着电子工业的迅速发展，电子加工设备的应用越来越广泛，而机械手爪是电子加工设备中非常常用的装置，电子加工设备主要用于夹取电子元件，并将其运送和安装到PCB电路板，但现有的电子加工设备由于结构复杂，控制难度高而导致加工设备成本比较高。 

为降低设备的生产和加工成本，一般现有的电子元件插件机的机械手爪采用气压驱动，通过利用气压驱动气缸驱动杆的伸出和缩回动作来实现机械手爪的上下动作。但在实际的生产过程中，由于插件机的工作台在水平方向上的移动主要靠伺服马达控制，而机械手爪在竖直方向上的移动靠气压源控制，两者的控制没有关联性，当气压源的气压不足或突然断气时，插件机的机械手爪在自身重力的作用下下降，机械手爪的下端与PCB电路板或工作台非常靠近，若此时伺服马达仍然在工作，PCB电路板及工作台水平移动时，机械手爪的下端容易与PCB电路板或工工作台发生碰撞，容易造成PCB电路板或机械手爪的下端损坏，严重时甚至导致机械手爪的下端或工作台报废，严重影响了插件机的正常生产。 

此外，若插件机的工作台在水平方向上的移动与机械手爪在竖直方向上的移动由不同的驱动电路控制，当发生控制机械手爪在竖直方向上的移动的驱动电路发生局部断电时，同样也会有出现上述故障的安全隐患。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种当气压源气压不足、断气或发生局部断电故障时能够保护机械手爪，防止机械手爪与工作台或PCB板碰撞的插件机头部手爪联动机构。 

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种插件机头部手爪联动机构，包括安装本体及可转动装设于安装本体的花键套，该花键套套装有空心花键轴，该空心花键轴的上端部装设有联动件，所述安装本体装设有用于驱动联动件上下移动的驱动装置，所述安装本体装设有导向杆，该导向杆套装有弹簧，所述联动件开设有通孔，导向杆穿过该通孔，所述弹簧的两端分别与所述安装本体和所述联动件抵接。 

其中，所述驱动装置包括设置于所述安装本体的气缸底座及装设于该气缸底座的第一气缸，该第一气缸的活塞杆与所述联动件连接。 

其中，所述第一气缸的活塞杆装设有浮动接头，该浮动接头与所述联动件螺纹连接。 

其中，所述导向杆、弹簧和通孔的数量均为两个，两个导向杆分别位于所述空心花键轴的两侧，两个弹簧分别套装于两个导向杆。 

其中，所述联动件装设有凸轮轴承随动器，所述空心花键轴的上端部与该凸轮轴承随动器连接。 

优选的，所述凸轮轴承随动器包括开设于所述空心花键轴的上端部的环槽及设置于所述联动件的下部的联动臂，该联动臂装设有联动销，该联动销的内端嵌设于环槽内。 

进一步，所述联动销的内端装设有滚轮，该滚轮嵌设于所述环槽内。 

其中，所述花键套装设有同步轮、链轮或齿轮。 

其中，所述联动件的内部开设有空腔，该空腔内装设有第二气缸，所述空心花键轴的内部套装有手爪顶杆，该手爪顶杆的上端与所述第二气缸的活塞杆连接。 

进一步，所述第二气缸为埋入型针形气缸。 

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种插件机头部手爪联动机构，在插件机的正常加工过程中，所述联动件在驱动装置的作用下上下移动，并带动空心花键轴在所述花键套内上下移动，从而实现机械手爪的上下移动功能。当进行下插动作时，联动件沿着所述导向杆向下移动，并压缩所述弹簧，机械手爪靠近PCB电路板，从而实现其下插动作；若气压源的气压不足、突然断气或局部断电等故障时，所述联动件在弹簧的作用下向上移动，所述空心花键轴和机械手爪同步向上移动，机械手爪的下端与PCB电路板或工作台相互远离，此时，即使PCB电路板及工作台水平移动时，也不会发生机械手爪的下端与PCB电路板或工作台发生碰撞的意外事故，大大减小了插件机设备因气压源的气压不足或突然断气而造成的设备损坏，进而实现所述插件机头部手爪联动机构的安全保护功能。 

附图说明

图1为本发明一种插件机头部手爪联动机构的立体结构示意图。 

图2为本发明一种插件机头部手爪联动机构的立体结构分解示意图。 

图3为本发明隐藏驱动装置时的立体结构示意图。 

图4为本发明联动件与空心花键轴连接处的剖视结构示意图。 

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。 

如图1至图4所示，一种插件机头部手爪联动机构，包括安装本体1及可转动装设于安装本体1的花键套2，该花键套2套装有空心花键轴3，该空心花键轴3的上端部装设有联动件4，所述安装本体1装设有用于驱动联动件4上下移动的驱动装置，所述安装本体1装设有导向杆5，该导向杆5套装有弹簧6，所述联动件4开设有通孔7，导向杆5穿过该通孔7，所述弹簧6的两端分别与所述安装本体1和所述联动件4抵接。 

插件机的机械手爪19装设于空心花键轴3的下端部，在插件机的正常加工过程中，所述联动件4在驱动装置的作用下上下移动，并带动空心花键轴3在所述花键套2内上下移动，从而实现机械手爪19的上下移动功能。当进行下插动作时，联动件4沿着所述导向杆5向下移动，并压缩所述弹簧6，机械手爪19靠近PCB电路板，从而实现其下插动作；若气压源的气压不足、突然断气或局部断电等故障时，所述联动件4在弹簧6的作用下向上移动，所述空心花键轴3和机械手爪19同步向上移动，机械手爪19的下端与PCB电路板或工作台相互远离，此时，即使PCB电路板及工作台水平移动时，也不会发生机械手爪19的下端与PCB电路板或工作台发生碰撞的意外事故，大大减小了插件机设备因气压源的气压不足、突然断气或局部断电而造成的设备损坏，进而实现所述插件机头部手爪联动机构的安全保护功能。 

本实施例的所述驱动装置包括设置于所述安装本体1的气缸底座8及装设于该气缸底座8的第一气缸9，该第一气缸9的活塞杆与所述联动件4连接。 

在气压的控制作用下，该第一气缸9的活塞杆做伸出和回缩动作，并带动所述联动件4上下移动，从而实现了机械手爪19的上下驱动功能，结构简单，成本低廉，组装工作也简单便捷。当然，该驱动装置还可以采用电机配合齿轮齿条传动或电机配合丝杠螺母传动来实现联动件4的上下移动，只要实现能驱动联动件4上下移动的技术效果即可。 

见图1和图2，在本实施例中：三组所述插件机头部手爪联动机构共用一个安装本体1和一个气缸底座8，并呈直线排列，三个机械手爪19配合使用，一次取料可以同时对三个立式电子元件进行插件加工，提高了插件机的插件效率。 

优选的，所述第一气缸9的活塞杆装设有浮动接头10，该浮动接头10与所述联动件4螺纹连接。该浮动接头10的作用在于消除联动件4与该活塞杆之间的安装误差，保护第一气缸9及使第一气缸9的活塞杆运行平稳，延长设备的使用寿命。 

本实施例的所述导向杆5、弹簧6和通孔7的数量均为两个，两个导向杆5分别位于所述空心花键轴3的两侧，两个弹簧6分别套装于两个导向杆5，用于平衡所述空心花键轴3两侧的承受力，以避免所述空心花键轴3两侧的承受力不平衡而造成空心花键轴3与花键套2之间发生卡死的现象。 

见图2至图4，本实施例的所述联动件4装设有凸轮轴承随动器，所述空心花键轴3的上端部与该凸轮轴承随动器连接。具体的，所述凸轮轴承随动器包括开设于所述空心花键轴3的上端部的环槽11及设置于所述联动件4的下部的联动臂12，该联动臂12装设有联动销13，该联动销13的内端嵌设于环槽11内。 

具体的，所述花键套2装设有同步轮15、链轮或齿轮。优选的实施方式是所述花键套2装设有同步轮15，只要在安装本体1的旁侧加装一个可带动该同步轮15转动的电机，即可通过电路控制实现花键套2的转动，该花键套2带动所述空心花键轴3转动，插件机的机械手爪19与空心花键轴3同步转动，从而实现机械手爪19的转向功能。 

空心花键轴3转动时，联动销13的内端始终嵌设于环槽11内，且联动件4上下移动时，空心花键轴3与联动件4同步上下移动，而由于环槽11的设置，空心花键轴3仍然可以自由转动，本发明所述插件机头部手爪联动机构在不影响机械手爪19转向功能的前提下仍然可以实现其安全保护功能，实用性更强。 

进一步，所述联动销13的内端装设有滚轮14，该滚轮14嵌设于所述环槽11内。当所述空心花键轴3转动，联动销13与空心花键轴3发生相对移动时，滚轮14在环槽11内滚动，从而大大减小了联动销13和空心花键轴3的磨损，延长了设备的使用寿命。 

本实施例的所述联动臂12和联动销13的数量为两个，两个联动臂12分别位于所述环槽11的两侧。两个联动销13分别位于所述环槽11的两侧，用于平衡所述环槽11两侧的承受力，以避免所述空心花键轴3两侧的承受力不平衡而造成空心花键轴3与花键套2之间发生卡死的现象，保证机械手爪19的正常上下移动。 

本实施例的所述联动件4的内部开设有空腔16，该空腔16内装设有第二气缸17，所述空心花键轴3的内部套装有手爪顶杆18，该手爪顶杆18的上端与所述第二气缸的活塞杆连接。 

插件机的机械手爪19装设于空心花键轴3的下端部，所述手爪顶杆18的下端与机械手爪19连接。在插件机的正常加工过程中，所述联动件4上下移动，并带动空心花键轴3在所述花键套2内上下移动，从而实现机械手爪19的上下移动功能。同时，所述花键套2转动即可带动空心花键轴3同步转动，从而实现机械手爪19的回转动作。 

空心花键轴3转动时，联动销13的内端始终嵌设于环槽11内，且联动件4上下移动时，空心花键轴3与联动件4同步上下移动，而由于环槽11的设置，空心花键轴3仍然可以自由转动；此外，所述第二气缸17装设于所述联动件4的空腔16内，大大减小了气缸和联动件4占用的空间，结构比较紧凑。第二气缸17的活塞杆做伸出和回缩动作时，带动手爪顶杆18上下移动，从而带动机械手爪19做相应的张开和闭合动作。 

本发明在不影响机械手爪19转向功能的前提下结构紧凑、组装方便，在不影响机械手爪19上下移动和回转动作的前提下能实现控制机械手爪19张开和闭合动作，实用性强。 

优选的，所述第二气缸17为市面上可以买到的埋入型针形气缸，该埋入型针形气缸体积较小，大大缩小了所述联动件4的空腔16的大小，进而缩小了联动件4的整体体积大小，结构更加紧凑。所述第二气缸17与所述空腔16螺纹连接，简化了气缸的组装难度，提高了所述插件机头部手爪联动机构的生产效率。 

上述实施例为本发明较佳的实现方案之一，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。 

Claims (2)

1.插件机头部手爪联动机构，包括安装本体（1）及可转动装设于安装本体（1）的花键套（2），该花键套（2）套装有空心花键轴（3），该空心花键轴（3）的上端部装设有联动件（4），所述安装本体（1）装设有用于驱动联动件（4）上下移动的驱动装置，其特征在于：所述安装本体（1）装设有导向杆（5），该导向杆（5）套装有弹簧（6），所述联动件（4）开设有通孔（7），导向杆（5）穿过该通孔（7），所述弹簧（6）的两端分别与所述安装本体（1）和所述联动件（4）抵接；

所述导向杆（5）、弹簧（6）和通孔（7）的数量均为两个，两个导向杆（5）分别位于所述空心花键轴（3）的两侧，两个弹簧（6）分别套装于两个导向杆（5）；

所述联动件（4）装设有凸轮轴承随动器，所述空心花键轴（3）的上端部与该凸轮轴承随动器连接；

所述凸轮轴承随动器包括开设于所述空心花键轴（3）的上端部的环槽（11）及设置于所述联动件（4）的下部的联动臂（12），该联动臂（12）装设有联动销（13），该联动销（13）的内端嵌设于环槽（11）内；

所述联动销（13）的内端装设有滚轮（14），该滚轮（14）嵌设于所述环槽（11）内；

所述联动件（4）的内部开设有空腔（16），该空腔（16）内装设有第二气缸（17），所述空心花键轴（3）的内部套装有手爪顶杆（18），该手爪顶杆（18）的上端与所述第二气缸（17）的活塞杆连接；所述第二气缸（17）为埋入型针形气缸；

所述驱动装置包括设置于所述安装本体（1）的气缸底座（8）及装设于该气缸底座（8）的第一气缸（9），该第一气缸（9）的活塞杆与所述联动件（4）连接；

所述第一气缸（9）的活塞杆装设有浮动接头（10），该浮动接头（10）与所述联动件（4）螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的插件机头部手爪联动机构，其特征在于：所述花键套（2）装设有同步轮（15）、链轮或齿轮。