CN104010449B - 可调在线式多规格元件插件机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调在线式多规格元件插件机，其包括安装平台、升顶平台机构、分类振动上料机构、可调式在线上板轨道、XY轴移动组件和多工位快速吸附插头；本发明结构设计巧妙、合理，分类振动上料机构能将多个元件一起分类输送，多工位快速吸附插头能一次动作将两个元件插置至指定位置，实现多工位插置元件，大大提高工作效率，而且在XY轴移动组件和升顶平台机构的配合下，并通过灵活调节可调式在线上板轨道的宽度和送料速度，能实现在不同规格的PCB板上快速完成各种异形电子元件的插置工作，适用范围广，且装配速度快、效率高；同时，用吸附动作代替传统机械手夹持动作，大大降低对电子元件损伤，且定位精度高，有效保证了产品质量。

Description

可调在线式多规格元件插件机

技术领域

本发明涉及电子元件插置设备，具体涉及一种可调在线式多规格元件插件机。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，电子产品的使用也越来越广泛，PCB电路板是电子产品的重要部件，立式插件机是将各种立式元件插装到PCB电路板指定位置的加工设备。在立式插件机的加工过程中，一般是先将带有立式元件的元件编带输送至站位装置进行分料处理，然后将其嵌入到链夹上，再由其它装置将其运送到PCB板的上方进行定位，然后夹料装置下移，将立式元件准确地插入PCB电路板预设的线脚插孔内，然后夹料装置复位，以便于夹取新的电子元件，进行下一次的插件加工，已经插装好的电子元件留在PCB电路板上，并随PCB电路板一起运行至下一位置，以进行焊接加固等操作。

夹料装置在夹取电子元件前，需要依靠送料机构先将散装的电子送至指定的位置，以方便夹料装置的顺利夹取。然而现有的送料机构在运送电子元件时，都是将多个电子元件一起运送至指定位置，多个电子元件紧挨在一起，导致夹料装不能准确地夹取一个电子元件，给夹料装置的夹取工作带来了较大的麻烦。

此外，插件机的夹料装置一般都是依靠机械手爪来实现电子元件的夹取功能的，然而，机械手爪由于夹取时的力度相对难以控制，在夹取电子元件时，夹取的力度过大，则容易损伤电子元件，对于高精度，易变形的电子元件来说，这种现象尤为明显，从而导致废品率大增；夹取的力度过小，则容易造成夹取不够稳固，使电子元件脱离机械手爪，影响插件机的正常生产。

中国发明专利公开号CN 102118960 B，“一种异形元件插件机”公开了一种异形元件插件机，包括机架、振动供料器、送板机构、送料机构及头部气吸机构，机架设置有驱动升降台上下移动的第一驱动机构；所述送料机构，包括导轨固定座及长导轨，头部气吸机构包括设置于机架的升降机构、设置于机架的转角机构、可上下移动的吸杆及设置于吸杆的下端部的吸嘴。其虽然能降低对电子元件的损伤，但是一次动作只将一个电子元件运送至指定位置，工作效率较低，不利于提高生产效率和降低成本，因此严重地制约着企业的生存与发展。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种结构设计巧妙、合理，适用范围广，工作效率高，能将多个电子元件一起分类输送，并同时能一次动作将两个电子元件插置至指定位置的可调在线式多规格元件插件机。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：一种可调在线式多规格元件插件机，其包括安装平台、升顶平台机构、分类振动上料机构、可调式在线上板轨道、XY轴移动组件和多工位快速吸附插头，所述升顶平台机构设置在安装平台的中心位置，所述可调式在线上板轨道横向并排在该升顶平台机构的两侧位置，所述分类振动上料机构设置在所述升顶平台机构的一侧位置，所述多工位快速吸附插头通过XY轴移动组件设置在所述升顶平台机构的上方位置，且能将分类振动上料机构上的异型元件吸附，并插置到升顶平台机构上的PCB板中。

作为本发明的一种改进，所述可调式在线上板轨道包括固定支座、固定侧轨、活动侧轨、步进电机、调速电机、传动轴、定位气缸、摇杆、转轴、定位板、调节螺杆和与该调节螺杆相适配的螺母座，所述固定侧轨通过固定支座横向设置在所述安装平台的一侧位置，所述活动侧轨通过滑动轴间隔平行设置在该固定支座的一侧位置，并能沿该滑动轴的轴线方向滑动向固定侧轨一侧方向作靠拢可分开动作，所述步进电机固定在所述固定支座的一侧位置，且通过传动组件与调节螺杆一端相连接，该调节螺杆的螺纹部位与螺母座相配合，两端部定位设置在固定支座上，所述固定侧轨和活动侧轨上均匀分布有平带轮，所述传动轴纵向设置在固定支座上，该传动轴上设有皮带轮，且该皮带轮通过传送带与平带轮相连接；所述调速电机通过皮带传动组件与该传动轴相连接，所述转轴活动设置在固定侧轨一侧，所述定位板固定在该转轴上，且能以该转轴的轴心转动以贴合在固定侧轨的上表面或从该固定侧轨的上表面呈凸起状态，所述定位气缸设置在所述固定侧轨的底面，且通过所述摇杆与所述转轴相连接。

作为本发明的一种改进，所述XY轴移动组件包括Y轴移动机构和设置在该Y轴移动机构上的X轴移动机构，所述Y轴移动机构包括Y轴主动导轨组件和一Y轴从动导轨组件，该Y轴主动导轨组件和Y轴从动导轨组件对称纵向并排在所述可调式在线上板轨道的两端上方位置。

作为本发明的一种改进，所述多工位快速吸附插头包括安装支座、两组吸附自转组件和伺服电机，所述安装支座固定在所述X轴移动机构上，两组吸附自转组件垂直并排设置在安装支座的前侧面，两组吸附自转组件均包括有行程调节气缸、滑动块、导向杆、中空旋转轴、轴承座、连接头和插件头，行程调节气缸的缸体固定在所述安装支座的上部，滑动块通过导向杆活动设置在所述安装支座的中部位置，且与所述的行程调节气缸的活塞杆相连接，所述连接头通过轴承座设置在所述安装支座的下部，该连接头的上端与所述中空旋转轴的外管轴下端相连接，该中空旋转轴的外管轴上端与滑动块相连接，该中空旋转轴的内管轴上端从外管轴中伸出，且设有进气连接端口，并在所述滑动块上设有让该进气连接端口外露的开口，所述插件头连接在所述连接头的下端，且通过该连接头与所述中空旋转轴的内管轴的管路相连通，所述伺服电机设置在安装支座的下部一侧，该伺服电机的驱动轴上设有驱动带轮，并在所述连接头上设有通过皮带与该驱动带轮相连接的同步轮。

作为本发明的一种改进，所述分类振动上料机构包括水平输送道、倾斜输送道、振动座和设置在该振动座内的直线振动器，所述水平输送道设置在所述振动座的顶面靠近可调式在线上板轨道的一侧位置，且该水平输送道的输送轨迹与可调式在线上板轨道的输送轨迹相垂直，该水平输送道上分布有多条水平分类输送槽，所述倾斜输送道倾斜设置在所述振动座的顶面另一侧位置，且与所述水平分类输送槽相对应的倾斜分类输送槽。

作为本发明的一种改进，所述升顶平台机构包括平台板及升降气缸，该升降气缸的缸体固定在所述安装平台，所述平台板固定在所述升降气缸的活塞杆上，该平台板在升降气缸的活塞杆完全伸出时所处的位置略高于可调式在线上板轨道的水平高度，而在活塞杆完全缩回时所处的位置略低于可调式在线上板轨道的水平高度。

本发明的有益效果为：本发明结构设计巧妙、合理，分类振动上料机构能将多个电子元件一起分类输送，多工位快速吸附插头能一次动作将两个电子元件插置至指定位置，实现多工位插置电子元件，大大提高工作效率，而且在XY轴移动组件和升顶平台机构的配合下，并通过灵活调节可调式在线上板轨道的宽度和送料速度，能实现在不同规格的PCB板上快速完成各种异形电子元件的插置工作，满足不同形状电子元件的插置安装要求，适用范围广，且装配速度快、效率高；同时，用吸附动作代替传统机械手夹持动作，能实现对各种规格电子元件进行吸附转移，还大大降低对电子元件损伤，且定位精度高，有效保证了产品质量，具有明显的经济价值，从而增加了企业的竞争力。

下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是图1中可调式在线上板轨道的结构示意图。

图3是图1中分类振动上料机构的结构示意图。

图4是图1中多工位快速吸附插头的结构示意图。

具体实施方式

实施例：参见图1、图2、图3和图4，本实施例提供的一种可调在线式多规格元件插件机，其包括安装平台1、升顶平台机构2、分类振动上料机构3、可调式在线上板轨道4、XY轴移动组件5和多工位快速吸附插头6，所述升顶平台机构2设置在安装平台1的中心位置，所述可调式在线上板轨道4的数量为两条，其横向并排在所述升顶平台机构2的两侧位置，所述分类振动上料机构3设置在所述升顶平台机构2的一侧位置，所述多工位快速吸附插头6通过XY轴移动组件5设置在所述升顶平台机构2的上方位置，且能将分类振动上料机构3上的异型元件吸附，并插置到升顶平台机构2上的PCB板中。具体的，参见图1，所述XY轴移动组件5包括Y轴移动机构51和设置在该Y轴移动机构51上的X轴移动机构52，所述Y轴移动机构51包括Y轴主动导轨组件和一Y轴从动导轨组件，该Y轴主动导轨组件和Y轴从动导轨组件对称纵向并排在所述可调式在线上板轨道4的两端上方位置。所述升顶平台机构2包括平台板及升降气缸，该升降气缸的缸体固定在所述安装平台1，所述平台板固定在所述升降气缸的活塞杆上，该平台板在升降气缸的活塞杆完全伸出时所处的位置略高于可调式在线上板轨道4的水平高度，而在活塞杆完全缩回时所处的位置略低于可调式在线上板轨道4的水平高度。

参见图1和图2，所述可调式在线上板轨道4包括固定支座41、固定侧轨42、活动侧轨43、步进电机44、调速电机45、传动轴46、定位气缸47、摇杆48、转轴49、定位板410、调节螺杆411和与该调节螺杆411相适配的螺母座412，所述固定侧轨42通过固定支座41横向设置在所述安装平台的一侧位置，所述活动侧轨43通过滑动轴413间隔平行设置在该固定支座41的一侧位置，并能沿该滑动轴413的轴线方向滑动向固定侧轨42一侧方向作靠拢可分开动作，以相应调整宽度，满足不同规格的PCB板的输送和插置工作要求。所述步进电机44固定在所述固定支座41的一侧位置，且通过传动组件与调节螺杆411一端相连接，具体的，该传动组件包括传动杆414、同步轮415和蜗轮蜗杆组件416，所述传动杆414设置在固定侧轨42的一侧位置，且与该固定侧轨42相平行，该传动杆414的一端通过传动件与所述步进电机44的驱动轴相连接，另一端与所述同步轮415相连接，蜗轮蜗杆组件416设置在所述活动侧轨43的一侧位置，且与所述调节螺杆411相连接，所述同步轮415通过皮带与蜗轮蜗杆组件416上的同步轮相连接。所述调节螺杆411的螺纹部位与螺母座412相配合，两端部定位设置在固定支座41上，所述固定侧轨42和活动侧轨43上均匀分布有平带轮418，所述传动轴46纵向设置在固定支座41上，该传动轴46上设有皮带轮417，且该皮带轮通过传送带与平带轮418相连接；所述调速电机45通过皮带传动组件419与该传动轴46相连接，所述转轴49活动设置在固定侧轨42一侧，所述定位板410固定在该转轴49上，且能以该转轴49的轴心转动以贴合在固定侧轨42的上表面或从该固定侧轨42的上表面呈凸起状态，所述定位气缸47设置在所述固定侧轨42的底面，且通过所述摇杆48与所述转轴49相连接。使用时，可以通过控制步进电机44的转动，实现调节活动侧轨43与固定侧轨42之间的距离，以满足不同规格的PCB板的输送要求。可以通过控制调速电机45的转速，实现送料的速度。同时还可以调整活动侧轨43与固定侧轨42的高度，实现调整整机的高度，以满足与不同上下游设备的在线对接。

参见图1和图3，所述分类振动上料机构3包括水平输送道31、倾斜输送道32、振动座33和设置在该振动座33内的直线振动器，所述水平输送道31设置在所述振动座33的顶面靠近可调式在线上板轨道4的一侧位置，且该水平输送道31的输送轨迹与可调式在线上板轨道4的输送轨迹相垂直，该水平输送道31上分布有多条水平分类输送槽，所述倾斜输送道32倾斜设置在所述振动座33的顶面另一侧位置，且与所述水平分类输送槽相对应的倾斜分类输送槽。

参见图1和图4，所述多工位快速吸附插头6包括安装支座61、两组吸附自转组件和伺服电机62，所述安装支座61固定在所述X轴移动机构52上，两组吸附自转组件垂直并排设置在安装支座61的前侧面，两组吸附自转组件均包括有行程调节气缸63、滑动块64、导向杆65、中空旋转轴66、轴承座67、连接头68和插件头69，行程调节气缸63的缸体固定在所述安装支座61的上部，滑动块64通过导向杆65活动设置在所述安装支座61的中部位置，且与所述的行程调节气缸63的活塞杆相连接，所述连接头68通过轴承座67设置在所述安装支座61的下部，该连接头68的上端与所述中空旋转轴66的外管轴下端相连接，该中空旋转轴66的外管轴上端与滑动块64相连接，该中空旋转轴66的内管轴上端从外管轴中伸出，且设有进气连接端口70，并在所述滑动块64上设有让该进气连接端口70外露的开口，进气连接端口70与气泵相连接。所述插件头69连接在所述连接头68的下端，且通过该连接头68与所述中空旋转轴66的内管轴的管路相连通，所述伺服电机62设置在安装支座61的下部一侧，该伺服电机62的驱动轴上设有驱动带轮71，并在所述连接头68上设有通过皮带与该驱动带轮71相连接的同步轮75。驱动带轮71上设有感应片72，预备与该感应片72相适配的原点感应器73，通过安装支架74将原点感应器73固定在感应片72一侧，该安装支架74可以通过螺丝固定在所述伺服电机62的外壳上。

工控机7设置在安装平台1的底部，该工控机7分别与所述升顶平台机构2、分类振动上料机构3、可调式在线上板轨道4、XY轴移动组件5和多工位快速吸附插头6相连接，并能控制其工作状态。工控机7的控制面板8设置在安装平台1的一侧。

工作时，将分类将各电子元件放置在对应的倾斜分类输送槽中；各种类的电子元件在直线振动器的振动作用下，逐渐移动至相应的水平分类输送槽中，并向可调式在线上板轨道4一侧方向移动，实现多个电子元件一起分类输送的目的，等待插件头69的吸附；PCB板经可调式在线上板轨道4的传送带进行输送，移至升顶平台机构2的正上方时，所述定位板410的活塞杆伸出，相应推动转轴49转动使摇杆48从固定侧轨42的上表面凸起，起到定位PCB板的作用，这时升降气缸的活塞杆升起，平台板将PCB板托起，使PCB板与传送带相脱离；这时，在XY轴移动组件5的配合下相应将两插件头69移至相对应的水平分类输送槽的正上方；两行程调节气缸63驱动两插件头69同时下行，两插件头69将与其相对应的电子元件吸附后，然后两行程调节气缸63驱动两插件头69同时上行；同时，伺服电机62根据电子元件所插位置要求旋转相应的角度，并在XY轴移动组件5的配合下移至PCB板的插置安装位置；两行程调节气缸63驱动两插件头69同时下行，相应将两个电子元件同时插置至PCB板的指定位置，实现多工位插置电子元件，大大提高工作效率。一块PCB板插件完成以后，升降气缸的活塞杆缩回，进行将PCB板放回传送带上；所述定位板410的活塞杆缩回，相应推动转轴49反转使摇杆48贴合在固定侧轨42的上表面上，传送带前行，将插件好的PCB板移走，同时将需待插件的PCB板移至升顶平台机构2的正上方时，重复上述步骤，实现在线式连续异型元件插件的目的。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。如本发明上述实施例所述，采用与其相同或相似结构而得到的其它插件机，均在本发明保护范围内。

Claims (6)

1.一种可调在线式多规格元件插件机，其特征在于，其包括安装平台、升顶平台机构、分类振动上料机构、可调式在线上板轨道、XY轴移动组件和多工位快速吸附插头，所述升顶平台机构设置在安装平台的中心位置，所述可调式在线上板轨道横向并排在该升顶平台机构的两侧位置，所述分类振动上料机构设置在所述升顶平台机构的一侧位置，所述多工位快速吸附插头通过XY轴移动组件设置在所述升顶平台机构的上方位置，且能将分类振动上料机构上的异型元件吸附，并插置到升顶平台机构上的PCB板中。

2.根据权利要求1所述的可调在线式多规格元件插件机，其特征在于，所述可调式在线上板轨道包括固定支座、固定侧轨、活动侧轨、步进电机、调速电机、传动轴、定位气缸、摇杆、转轴、定位板、调节螺杆和与该调节螺杆相适配的螺母座，所述固定侧轨通过固定支座横向设置在所述安装平台的一侧位置，所述活动侧轨通过滑动轴间隔平行设置在该固定支座的一侧位置，并能沿该滑动轴的轴线方向滑动向固定侧轨一侧方向作靠拢可分开动作，所述步进电机固定在所述固定支座的一侧位置，且通过传动组件与调节螺杆一端相连接，该调节螺杆的螺纹部位与螺母座相配合，两端部定位设置在固定支座上，所述固定侧轨和活动侧轨上均匀分布有平带轮，所述传动轴纵向设置在固定支座上，该传动轴上设有皮带轮，且该皮带轮通过传送带与平带轮相连接；所述调速电机通过皮带传动组件与该传动轴相连接，所述转轴活动设置在固定侧轨一侧，所述定位板固定在该转轴上，且能以该转轴的轴心转动以贴合在固定侧轨的上表面或从该固定侧轨的上表面呈凸起状态，所述定位气缸设置在所述固定侧轨的底面，且通过所述摇杆与所述转轴相连接。

3.根据权利要求1所述的可调在线式多规格元件插件机，其特征在于，所述XY轴移动组件包括Y轴移动机构和设置在该Y轴移动机构上的X轴移动机构，所述Y轴移动机构包括一Y轴主动导轨组件和一Y轴从动导轨组件，该Y轴主动导轨组件和Y轴从动导轨组件对称纵向并排在所述可调式在线上板轨道的两端上方位置。

4.根据权利要求3所述的可调在线式多规格元件插件机，其特征在于，所述多工位快速吸附插头包括安装支座、两组吸附自转组件和伺服电机，所述安装支座固定在所述X轴移动机构上，两组吸附自转组件垂直并排设置在安装支座的前侧面，两组吸附自转组件均包括有行程调节气缸、滑动块、导向杆、中空旋转轴、轴承座、连接头和插件头，行程调节气缸的缸体固定在所述安装支座的上部，滑动块通过导向杆活动设置在所述安装支座的中部位置，且与所述的行程调节气缸的活塞杆相连接，所述连接头通过轴承座设置在所述安装支座的下部，该连接头的上端与所述中空旋转轴的外管轴下端相连接，该中空旋转轴的外管轴上端与滑动块相连接，该中空旋转轴的内管轴上端从外管轴中伸出，且设有进气连接端口，并在所述滑动块上设有让该进气连接端口外露的开口，所述插件头连接在所述连接头的下端，且通过该连接头与所述中空旋转轴的内管轴的管路相连通，所述伺服电机设置在安装支座的下部一侧，该伺服电机的驱动轴上设有驱动带轮，并在所述连接头上设有通过皮带与该驱动带轮相连接的同步轮。

5.根据权利要求1-4之一所述的可调在线式多规格元件插件机，其特征在于，所述分类振动上料机构包括水平输送道、倾斜输送道、振动座和设置在该振动座内的直线振动器，所述水平输送道设置在所述振动座的顶面靠近可调式在线上板轨道的一侧位置，且该水平输送道的输送轨迹与可调式在线上板轨道的输送轨迹相垂直，该水平输送道上分布有多条水平分类输送槽，所述倾斜输送道倾斜设置在所述振动座的顶面另一侧位置，且与所述水平分类输送槽相对应的倾斜分类输送槽。

6.根据权利要求1-4之一所述的可调在线式多规格元件插件机，其特征在于，所述升顶平台机构包括平台板及升降气缸，该升降气缸的缸体固定在所述安装平台，所述平台板固定在所述升降气缸的活塞杆上，该平台板在升降气缸的活塞杆完全伸出时所处的位置略高于可调式在线上板轨道的水平高度，而在活塞杆完全缩回时所处的位置略低于可调式在线上板轨道的水平高度。