CN104768362B - 多功能全自动插件机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及插件机领域，公开了一种多功能全自动插件机，元器件供给装置分别固定在底座的前、后、左、右四侧，各电极确定装置固定在各元器件供给装置中的各输料槽末端，取料插件装置固定在底座上且位于各输料槽上方，PCB板传输固定装置固定在底座上且位于取料插件装置后侧下方，元器件识别定位装置固定在底座上且位于各输料槽末端延长线的交点下方。本插件机具有至少四种适用于不同结构类型元器件的元器件供给装置，除能对现有插件机能插装的编带料元器件进行插装外，还能对非标准外形，特殊元件，任意包装方式的元器件进行自动化插装生产，实现自动化生产，提升工作效率和合格率，为PCB生产厂家带来减员增效的实际利益。

Description

多功能全自动插件机

技术领域

本发明涉及插件机领域，特别涉及一种多功能全自动插件机。

背景技术

众所周知，目前的插件机只能对常规插件元器件且元器件包装方式只能为编带包装方式的元器件进行插装，而其他非常规及标准外形的元器件以及其他包装方式如散装、盘装及管装元器件则无法在现有插件机上进行插装，仍需采用人工插装的生产模式。

发明内容

发明目的：针对现有插件机及技术中存在的问题，本发明提供一种多功能全自动插件机，除能对现有插件机能插装的元器件进行插装外，还能对非标准外形，特殊元件，任意包装方式的元器件进行自动化插装生产，最大化减少人工，实现自动化生产，提升工作效率和合格率，为PCB生产厂家带来减员增效的实际利益。

技术方案：本发明提供了一种多功能全自动插件机，包括底座、至少四套适用不同类型元器件的元器件供给装置、与所述元器件供给装置中的输料槽数量相同的电极确定装置、取料插件装置、PCB板传输固定装置和元器件识别定位装置，其中，所述元器件供给装置分别固定在所述底座的前、后、左、右四侧，各所述电极确定装置固定在各所述元器件供给装置中的各输料槽末端，所述取料插件装置固定在所述底座上且位于各所述输料槽上方，所述PCB板传输固定装置固定在所述底座上且位于所述取料插件装置后侧下方，所述元器件识别定位装置固定在所述底座上且位于各所述输料槽末端延长线的交点下方。

进一步地，所述定位元器件识别定位装置包含第一相机支架和固定在所述第一相机支架上用于识别定位所述元器件的CCD相机，且所述CCD相机的镜头竖直向上。CCD相机的镜头设计成竖直向上便于取料插件装置将抓取到的元器件对准其镜头，便于CCD对元器件进行拍照识别定位。

进一步地，所述元器件识别定位装置中还包含第一环形光源，所述第一环形光源位于所述CCD相机的镜头正上方且固定在所述第一相机支架上。第一环形光源设计在CCD的镜头正上方，在取料插件装置将元器件抓取后放置在第一环形光源正上方，第一环形光源是由多个LED灯固定在一个环形的固定架上形成，排列成圆形的LED灯发出的光线均照射到第一环形光源上方元器件所在范围内，使得CCD相机能够拍摄到元器件更清晰的图片，为下一步的识别和定位提供更优化的光源环境。

进一步地，所述插件机还包含固定在所述输料槽中部下侧、所述电极确定装置前面的元器件内部检测装置。输料槽将经过内部检测合格的元器件运输给电极确定装置进行元器件正负极检测，取料插件装置将经过正负极检测合格的元器件输送给元器件识别定位装置；在输料槽对元器件进行输送的过程中，元器件内部检测装置就能够对元器件的各种内部性能参数进行检测，比如阻值是否在正常范围内等等，如果检测到有内部故障的元器件则抛弃掉，若检测出元器件内部各项性能参数均正常则由输料槽输送给电极确定装置进行元器件的正负确定；与现有技术中只能另外专门提供一台检测设备相比，本发明更加自动化，能够有效提升工作效率。

进一步地，所述元器件内部检测装置包括检测抛料夹爪、夹爪气缸、接近感应器和气嘴，所述检测抛料夹爪固定在所述输料槽中部下侧、所述电极确定装置前面，所述接触感应器固定在所述检测抛料夹爪上，所述夹爪气缸与所述检测抛料夹爪相连，所述气嘴固定在所述输料槽的边缘。在接近感应器感应到有元器件接近检测抛料夹爪时，夹爪气缸控制检测抛料夹爪夹住元器件的两个正负极进行内部检测，若内部检测合格，则气嘴将合格的元器件沿输料槽吹走，若内部检测不合格，则检测抛料夹爪将不合格的元器件抛弃；经过元器件内部检测装置的内部检测在进行后续工序，能够有效避免无效的元器件被流入后续工序，节省时间，提升效率。

进一步地，所述元器件供给装置中还包含与所述输料槽配套使用的供料盘。元器件经供料盘的作用规则排列后由输料槽输送给电极确定装置；供料盘是常见的元器件供给设备，能够将元器件形成顺序排列，本发明中的供料盘可以是用于散装料的散装料振动盘、用于管装料的管装料料斗、用于盘装料的盘装料吸塑盘或用于编带料的编带料料箱，该供料盘的引进及其与电极确定装置的配合使用使得本发明能够用于散装、管装、盘装、编带料以及任何形态料的元器件，且本插件机内可以同时使用多种类型的供料装置，也就是说可以同时使用多种类型的元器件，与现有技术中的插件机只能使用编带料元器件相比，由于散装、管装及盘装类元器件比编带装元器件价格更便宜，所以本发明能够更加节约生产成本，而在散装、管装及盘装类中又数散装类元器件最便宜，所以本发明优选使用散装料，相应地供料盘优选使用散装料振动盘。

进一步地，所述元器件供给装置中还包含具有插拔导轨的可移动基座，所述底座上固定有与所述插拔导轨配套使用的插拔机构，所述供料盘和所述输料槽均固定在所述可移动基座上，所述元器件供给装置通过所述可移动基座上的插拔导轨与所述底座上的插拔机构可拆卸连接固定。因为针对不同类型的元器件来说，元器件供给装置在结构上存在很大的不同，这样在需要频繁从一种元器件更换到另一个元器件时，就需要频繁地更换元器件供给装置，而现有技术中的元器件供给装置中的各个部分都是固定在插件机的底座上的，在需要更换时就需要一个一个拆下来再重新安装，费时费力，影响工作效率，与现有技术相比，本发明中的元器件供给装置中各部分结构都被固定在一个可以移动基座上，然后再将该可移动基座通过一个插拔导轨可拆卸地连接固定在插件机底座上的插拔机构内，如此就能够很方便的更换整个元器件供给装置，大大缩减了更换时间，间接提升了工作效率。

进一步地，在所述可移动基座上还固定有遥控装置、自动定位行驶装置和蓄电池，所述遥控装置和所述自动定位行驶装置均与所述蓄电池电连接；在所述插拔导轨上和所述插拔机构上还分别固定有一个对接定位装置。本发明中的元器件供给装置由于具有自动遥控的可移动基座，使得插件机能够根据元器件的不同自动更换元器件供给装置，真正实现无人化操作。

进一步地，所述插件机还包含固定在所述供料盘与所述输料槽之间的剪脚整形机构。经供料盘作用形成规则排列的元器件首先经剪脚整形机构的剪脚整形，然后再经输料槽传送给电极确定装置；本领域技术人员都知道，为了便于后续工艺，插入到PCB板上的元器件的正负极在长度上都是相同的，而且正负极之间的间距需要根据PCB板的规格进行事先整形，现有技术中一般是通过人工或者其它独立的设备对元器件的正负极进行剪修和整形，不利于自动化生产，本插件机在供料盘与输料管之间增加了剪脚整形机构，使得插件机能够自动对元器件进行剪脚和整形，该过程与元器件的传输无缝连接，提升了本插件机的自动化程度。

进一步地，所述剪脚整形机构包括倾斜限料块、料轨、修剪刀、推料杆以及拔料块，所述倾斜限料块的一端位于所述供料盘的出口位置，另一端搭在所述料轨入料端的两侧边缘上，所述推料杆位于所述限料块下方、所述料轨的入料端，且能够沿所述料轨来回滑动，所述修剪刀的两刀片分别位于所述料轨中部两侧，所述拔料块固定在所述料轨出料端，所述料轨的出料端连接所述输料槽。从供料盘出料口供出的元器件经倾斜限料块滑落到料轨上，接着推料杆会推动元器件沿料轨向前移动到料轨中部修剪刀位置，修剪刀侧两刀片分别向中间移动时即可以对元器件进行剪脚整形，剪角整形后推料杆将元器件沿导轨推到拔料块将元器件拔出料轨滑落到输料槽，之后输料槽就能将剪脚整形后的元器件运输出去进行后续流程。

进一步地，所述取料插件装置中包含旋转头、数量大于或等于所述输料槽数量的夹爪、与所述夹爪数量相同的上下气缸和夹爪固定气缸、机架、X轴模组、Y轴模组和Z轴模组；其中，所述Z轴模组固定在所述X轴模组上，所述X轴模组固定在所述Y轴模组上，所述旋转头的一端固定在所述Z轴模组上，另一端固定在所述机架的顶部，所述上下气缸固定在所述机架的底部，所述夹爪固定气缸固定在所述上下气缸上，所述夹爪固定在所述夹爪固定气缸上。取料插件装置同时具有多个夹爪，也就意味着能够同时抓取并插件多个元器件，由于旋转头被固定在Z轴模组上，Z轴模组固定在X轴模组上，X轴模组又固定在Y轴模组上，所以旋转头能够上下左右来回移动并能够进行360度全方位旋转，固定在旋转头下方机架下的夹爪抓取和插入元器件更加方便自如。

进一步地，所述取料插件装置中还包含夹爪库，所述夹爪库中具有适用于不同种类元器件的多种夹爪。夹爪库中具有多种不同类型的夹爪，可以根据待插件PCB板上所需的元器件类型任意增减夹爪库中夹爪的种类，当需要更换夹爪时，取料插件装置中的夹爪会自动将原来的夹爪放入夹爪库中然后将夹爪库中所需的夹爪安装到夹爪固定气缸上，避免在需要更换夹爪时必须停止运行。

进一步地，所述PCB板传输固定装置包含用于传输所述待插件PCB板的传输导轨、导轨驱动电机、阻挡气缸、升降电机、升降机构和托盘，其中，所述传输导轨为上下两瓣结构，其中上瓣固定，下瓣能够在预设范围内上下移动；所述导轨驱动电机与所述传输导轨电连接，所述阻挡气缸和所述托盘均位于所述传输导轨的下瓣下方，所述托盘固定在所述升降机构上方，所述升降机构与所述升降电机电连接。现有技术中的PCB板传输固定装置一般是通过电机带动传送带对待插件PCB板进行传输和固定，在待插件PCB板上插满元器件后，电机突然开始运行带动传送带移动后，由于惯性的作用很容易导致插满了元器件的PCB板抖动，元器件被抖落或倾斜的情况时有发生；而本插件机中，当待插件PCB板被传输导轨传输到预设停靠位置后，阻挡气缸会升起阻止待插件PCB板使其停止传输，接着升降伺服电机运行并通过升降机构带动托盘上移，托盘向上移动压紧传输导轨的下瓣部分上移，从而将待插件PCB板夹持固定在上下瓣的传输导轨之间；本插件机中这种对待插件PCB板的传输固定的方式能够有效减小待插件PCB板的抖动，进而有效避免待插件PCB板上的元器件被抖落或倾斜。

进一步地，所述升降机构包括连杆、旋转轴和顶升块，所述顶升块的一端与所述托盘的下表面有效接触，另一端固定在所述旋转轴上，所述升降电机通过所述连杆与所述旋转轴连动连接。升降电机通过连杆带动旋转轴转动，进而带动固定在旋转轴上的顶升块摇摆，顶升块再将搭在其上的托盘托起。

进一步地，所述PCB板传输固定装置中还包含防弯曲机构，所述防弯曲机构为固定在所述托盘上表面上的真空吸嘴、板底顶针和/或钩板装置；其中，所述板底顶针的顶端与所述待插件PCB板的水平下表面齐平，所述钩板装置能够穿过所述待插件PCB板上的通孔将其钩住。真空吸嘴用于将发生了微小变形的待插件PCB板吸平，当托盘顶住传输导轨后，如果待插件PCB板有形变，比如向上凸起，则真空吸嘴能够将其吸附平整，便于后续正常插件；板底顶针用于将下陷的待插件PCB板顶平，钩板装置用于将具有较大上凸变形的待插件PCB板钩平。

进一步地，所述防弯曲机构为固定在所述传输导轨上瓣上的压平板。压平板也是用于将弯曲变形的待插件PCB板压平，利于后续插件的顺利进行。

进一步地，所述PCB板传输固定装置中还包含导轨间距调节电机和驱动丝杆，所述驱动丝杆固定在所述传输导轨的两个轨道之间，所述导轨间距调节电机与所述驱动丝杆电连接。传输导轨可调宽度，使得本插件机能够适应不同尺寸的待插件PCB板的传输。

进一步地，所述插件机还包含PCB板识别定位装置，所述PCB板识别定位装置主要由PCB板定位相机、第二相机支架和第二环形光源构成，且所述PCB板定位相机的镜头竖直向下固定在所述第二相机支架上，所述第二环形光源固定在所述第二相机支架上且位于所述PCB板定位相机的镜头正下方，所述第二相机支架固定在所述X轴模组上。当传输导轨将待插件PCB板传输到预设停靠位置后，真空吸嘴对其形变进行初步的矫正，PCB板传输固定装置将其夹紧固定，然后取料插件装置会将PCB板识别定位装置移动到待插件PCB板上方，此时PCB板定位相机用于待插件PCB板传送到位后对其上的基准定位点进行识别，以修正因待插件PCB板本身尺寸公差及定位位置差异而带来的坐标位置偏差，确保插件坐标一致；并且在待插PCB板完成所有插件后使用该PCB板定位相机进行整板视觉识别检查，以避免插件过程中所出现的插装缺陷。

有益效果：本插件机由于具有至少四种适用于不同结构类型元器件的元器件供给装置，除能对现有插件机能插装的编带料元器件进行插装外，还能对非标准外形，特殊元件，任意包装方式的元器件进行自动化插装生产，最大化减少人工，实现自动化生产，提升工作效率和合格率，为PCB生产厂家带来减员增效的实际利益。

附图说明

图1为本发明中具有四种供料机构的插件机前右侧整体结构示意图；

图2为本发明中具有四种供料机构的插件机后左侧整体结构示意图；图3为本插件机四种供料机构的组合结构示意图；

图4为编带料元器件供给装置的结构示意图；

图5为盘装料元器件供给装置的结构示意图；

图6为管装料元器件供给装置的结构示意图；

图7为散装料元器件供给装置的结构示意图；

图8为取料插件装置与输料槽结合的局部放大结构示意图；

图9为取料插件装置中夹爪部位的局部放大结构示意图；

图10为元器件识别定位装置的结构示意图；

图11为元器件供给装置与插拔机构分离时的结构示意图；

图12为元器件供给装置与插拔机构组合时的结构示意图；

图13为剪脚整形机构的结构示意图；

图14为元器件内部检测装置的结构示意图；

图15为PCB板传输定位装置中突出升降机构的结构示意图；

图16为图10的侧视图；

图17、18为PCB板传输定位装置中突出防弯曲机构的结构示意图；

图19为PCB板识别定位装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明较佳实施例进行详细的介绍。

如图1~3所示，本实施方式提供了一种多功能全自动插件机，由底座1、元器件供给装置2、电极确定装置3、取料插件装置4、PCB板传输固定装置5以及元器件识别定位装置6组成，其中元器件供给装置2分别是位于底座的左侧、右侧、前侧和后侧，左侧为编带料元器件供给装置，由一个编带料料箱224和一个输料槽21组成（如图4），右侧为管装料元器件供给装置，由一个管装料料斗222和一个输料槽21组成（如图5），前侧为盘装料元器件供给装置，由一个盘装料吸塑盘223和一个输料槽21组成（如图6），后侧为散装料元器件供给装置，由一个散装料振动盘221和一个输料槽21组成（如图7）。电极确定装置3被安装在上述每个输料槽21的末端；取料插件装置4位于各输料槽21末端上方，如图8、9，取料插件装置4由旋转头41、上下气缸42、夹爪43、夹爪固定气缸44、机架49、X轴模组45、Y轴模组46和Z轴模组47组成；其中，Z轴模组47固定在X轴模组45上，X轴模组45固定在Y轴模组46上，旋转头41的一端固定在Z轴模组47上，另一端固定在机架49的顶部，这样旋转头41就能够在X、Y、Z方向上下左右前后方向自由移动，而且本身能够360度全方位旋转；上下气缸42固定在机架49的底部，夹爪固定气缸44固定在上下气缸42上，夹爪43固定在夹爪固定气缸44上，所以当旋转头沿X、Y、Z方向上下左右前后方向自由或旋转时就能够同时带动夹爪43沿X、Y、Z方向上下左右前后方向自由或旋转。定位元器件识别定位装置6位于各输料槽21末端延长线的交点中心位置下方；元器件识别定位装置6中，用于识别元器件外形和确定元器件运行轨迹的CCD相机62固定在第一相机支架61上，镜头竖直向上，且镜头上方固定有第一环形光源63，第一环形光源63的一周固定有多个LED灯，这些灯的光线均倾斜向上，形成一个光源区域，如图10，元器件识别定位装置6能够自动对元器件的外观进行检测，比如元器件正负极之间的间距、正负极的倾斜角度等等是否在预设范围内，同时对元器件的运行轨迹也能进行自动计算，与现有技术中需要人工或使用专用的设备对元器件的外观进行检测相比，本插件机更加自动化、智能化，大幅度的提升了插件机的工作效率，节约人力物力和财力，更加适应要求自动化的当今社会；PCB板传输固定装置5位于取料插件装置4的后面下方。

四种元器件供给装置2将四种包装类型的元器件分别传输到四个输料槽21末端的电极确定装置3进行正负极确认后，取料插件装置4中的四个夹爪41将四个元器件同时抓取到元器件识别定位装置6中的CCD镜头62和第一环形光源63上方区域内同时进行识别定位，此时PCB板传输固定装置5会将待插件PCB板传输固定在预设停靠位置，接着取料插件装置4再将经过识别定位后的四个元器件同时插入待插件PCB板的预设位置完成插件。

实施方式2：

本实施方式为实施方式1的进一步改进，主要改进之处在于：实施方式1中的四种元器件供给装置2均是固定在底座1上，当需要更换元器件种类时，必须将元器件供给装置全部拆下来再安装所需的元器件供给装置，操作繁琐，而本实施方式中的元器件供给装置为一个整体结构，并能够通过简单插拔与底座之间形成组合与拆卸。

具体地说，如图11和12所示，本实施方式中的元器件供给装置2中还包含具有插拔导轨231的可移动基座23，实施方式1中的散装料振动盘221、管装料料斗222、盘装料吸塑盘223、编带料料箱224分别固定在对应的一个可移动基座23上，四个输料槽21均分别固定在对应的插拔导轨231上方，这样，元器件供给装置2就形成了一个整体，只需在插件机底座1的相应位置设置与上述插拔导轨231配合使用的插拔机构11，既可以方便地通过可移动基座23上的插拔导轨231插入或拔出插拔机构11，实现不同类型元器件供给装置2的简单置换。

除此之外，本实施方式与实施方式1完全相同，此处不做赘述。

实施方式3：

本实施方式为实施方式2的进一步改进，主要改进之处在于，在可移动基座23上还设有固定在其支架上的遥控装置、自动定位行驶装置和蓄电池，蓄电池为遥控装置和自动定位行驶装置供电，在插拔导轨231和插拔机构11上还分别固定有一个对接定位装置，当遥控装置接到一个更换元器件供给装置2的命令后，遥控装置首先通过对接定位装置控制需要更换的元器件供给装置2中的插拔导轨231与底座1上的插拔机构11分开，并控制其自动移动到小车库内，然后再通过自动定位行驶装置将新的元器件供给装置2按照事先设定好的路线移动到对接的位置，接着通过对接定位装置将新的元器件供给装置2中插拔导轨231插入到底座1上的插拔机构11上完成更换。

值得一体的是，为了能够自动充电，还可以在可移动基座23上固定一个与蓄电池电连接的自动充电装置，定期给蓄电池充电。

除此之外，本实施方式与实施方式1完全相同，此处不做赘述。

实施方式4：

本实施方式为实施方式1~3中任一实施方式的进一步改进，主要改进之处在于：在实施方式1~3中，对元器件的剪脚整形只能通过人工或专门的设备进行，而本实施方式中，如图1~7，在插件机内增加了剪脚整形机构8，该剪脚整形机构8的一端与供料盘22的出料口固定，另一端与输料槽21固定，使得本插件机可以在供料的同时对元器件进行剪脚整形，一体化程度和工作效率高。

具体地说，如图13所示，剪脚整形机构8由倾斜限料块81、推料杆84、修剪刀83、料轨82和拔料块85组成，倾斜限料块81的一端位于供料盘22的出料口处，另一端搭在料轨82入料端两侧边缘上，推料杆84位于料轨82上且能够在料轨82上自由来回移动，修剪刀83的两刀片固定在料轨82中部两侧，拔料块85固定在料轨82的出料端，料轨82的出料端与输料槽21衔接。从供料盘22供出的元器件经过倾斜限料块81后滑落到达料轨82内，经推料杆84将元器件推到料轨82中部修剪刀83的两刀片之间进行剪脚整形，比如将正负极剪齐、将正负极间距进行修整或者将正负极折弯等都是在这一步骤中完成，剪脚整形后推料杆84将元器件沿料轨82推至输料槽21内被运输到下一工序，图中A为被剪脚整形（弯脚）后的元器件。

除此之外，本实施方式与实施方式1~3中任一实施方式完全相同，此处不做赘述。

实施方式5：

本实施方式为实施方式1~4中任一实施方式的进一步改进，主要改进之处在于：实施方式1、2、3或4中只能使用元器件识别定位装置6对元器件的外观是否正常进行检测，却不能对元器件的内部是否有故障进行检测，只能通过人工或专门的设备先进行元器件内部故障检测，再进行供料等工序，不利于全自动的生产。本实施方式中的插件机自带元器件内部检测装置7，安装在输料槽21的中部、电极确定装置3前面，用于对元器件内部是否有故障进行检测，如果检测出内部有故障（内部电阻较大或较小，短路或断路等），则将该元器件丢弃，以减少有故障的元器件占用生产工序，降低生产效率。

具体地说，如图14，上述元器件内部检测装置7由检测抛料夹爪71、夹爪气缸72、接近感应器73和气嘴74组成，检测抛料夹爪71固定在每个输料槽21的中部下侧、电极确定装置3前面，夹爪气缸72与控制检测抛料夹爪71相连，用于控制检测抛料夹爪71的运行，接近感应器73固定在检测抛料夹爪71的侧壁上，用于检测是否有元器件靠近检测抛料夹爪71，气嘴74固定在输料槽21的边缘。当输料槽21将元器件运输到靠近检测抛料夹爪71时，接近感应器73能够检测到有元器件靠近，则会给夹爪气缸72发送一个信号，夹爪气缸72则控制检测抛料夹爪71夹住元器件的正负极进行内部电性参数的检测，若检测到元器件的内部性能符合要求，则气嘴74就会将该元器件沿输料槽21吹走并由输料槽21将其继续输送到下一工序，若检测到元器件的内部性能不符合要求，则检测抛料夹爪71会将该元器件丢弃。

除此之外，本实施方式与实施方式1~4中任一实施方式完全相同，此处不做赘述。

实施方式6：

本实施方式为实施方式1~5中任一实施方式的进一步改进，主要改进之处在于，实施方式1或2或3或4中，PCB板传输固定装置5仍然是传统的电机带动传动带上移或下移待插件PCB板，这种方式在待插件PCB板上升至停靠位置后电机会突然停止运行，在需要降下该待插件PCB板时，电机会突然开始运行，在待插件PCB板上没有插入元器件时没有多大影响，但是当待插件PCB板上插满了元器件之后，电机突然运行待插件PCB板会产生剧烈的抖动，很容易将其上面的元器件抖落或倾斜，影响后续工艺；而本实施方式中的PCB板传输固定装置5能够避免上述缺陷。

具体地说，如图15和16，本实施方式中的PCB板传输固定装置5由传输导轨51、阻挡气缸52、导轨驱动电机510、升降伺服电机53、托盘57、以及由连杆54、旋转轴55和顶升块56组成的升降机构组成，传输导轨51用于传输待插件PCB板，由导轨传输电机510驱动运行，该传输导轨51的上下两瓣为独立结构，上瓣固定，下瓣能够上下移动一定距离，阻挡气缸52位于传输导轨51的下瓣下方，能够在待插件PCB板到达停靠位置时升起阻止其继续向前传输，在待插件PCB板插件结束后下降以允许其继续向下一工序传输；托盘57位于传输导轨51下瓣下方，并搭在顶升块56的顶端，顶升块56的底端固定在旋转轴55上，升降伺服电机53通过连杆54带动旋转轴55的转动。当待插件PCB板沿传输导轨51传输到预设停靠位置后，阻挡气缸52升起阻挡住待插件PCB板的进一步移动，此时升降伺服电机53就会开始带动连杆54运动，连杆54的运动带动旋转轴55的转动，进而带动固定在旋转轴55上的顶升块56摆动，顶升块56的摆动引起与其一端有效接触的托盘57上升，托盘57的上升会使得传输导轨51的下瓣上移，与传输导轨51的上瓣配合将待插件PCB板夹紧固定。

有上述工作过程可见，本实施方式中的PCB板传输固定装置对PCB板的传输固定无需通过皮带带动，而是通过顶升块56顶起托盘57后将传输导轨51的上下瓣夹紧后将待插件PCB板夹紧固定，能够有效减小待插件PCB板在固定时由于惯性作用引起的抖动，从而能够有效避免待插件PCB板上的元器件被抖落或倾斜。

另外，本实施方式中还可以通过导轨间距调节电机58驱动丝杆59对上述传输导轨51的间距进行调控，以适应不同宽度的待插件PCB板。

除此之外，本实施方式与实施方式1~5中任一实施方式完全相同，此处不做赘述。

实施方式7：

本实施方式为实施方式6的进一改进，主要改进之处在于，在实施方式6中，若待插件PCB板在传输的过程中有弯曲变形，则会影响后续插件的有效进行，而本实施方式中，在PCB板传输固定装置5中设有防弯曲机构，该防弯曲机构能够将发生弯曲变形的待插件PCB板在传输定位的过程中进行校正，以便于后续插件的有效进行。

具体地说，如图17、18，上述防弯曲机构可以是在托盘57的上表面设置的多个真空吸嘴511，如果待插件PCB板的不是很平整，比如具有向上凸起等形变，真空吸嘴511可以对其进行吸附以将其吸附平整，然后再将其夹紧固定以便于后续插件的顺利进行；

另外，为了能够将发生下凹变形的待插件PCB板校正，上述防弯曲机构也可以是在托盘57的上表面上固定的多个板底顶针512，板底顶针512的上端与待插件PCB板的水平下表面是齐平的，若待插件PCB板有下凹变形，板底顶针512就能够将其顶起到水平位置；

进一步地，若待插件PCB板发生的上凸形变较大，则上述真空吸嘴511可能没有办法将其吸平，此时上述防弯曲机构还可以是在托盘57的上表面上固定的多个钩板装置513，该钩板装置513能够在待插件PCB板位于托盘57上方时穿过待插件PCB板上的通孔，并向下钩住待插件PCB板，以将其较大上凸的变形钩回到水平位置。

进一步地，在待插件PCB板传输的过程中，也可以通过其它防弯曲机构对其形变进行校正，比如传输导轨51的上瓣上固定一个压平板514，该压平板514能够将变形的待插件PCB板进行初步压平。

上述真空吸嘴511、板底顶针512、钩板装置513以及压平板514可以同时使用，也可以单独或搭配使用。

除此之外，本实施方式与实施方式6完全相同，此处不做赘述。

实施方式8：

本实施方式为实施方式1~7中任一实施方式的进一步改进，主要改进之处在于，本实施方式中的取料插件装置4中还具有夹爪库48（如图8），该夹爪库48中放置了多个用于抓取不同种类元器件的夹爪，因为在自动化的生产过程中，根据元器件种类的不同自动更换夹爪类型已经是成熟的技术，所以此处不做赘述。

实施方式9：

本实施方式为实施方式1~8中任一实施方式的进一步改进，主要改进之处在于，本实施方式中的多功能全自动插件机还能够对传输导轨51传输过来的待插件PCB板进行外观检测，比如能够检测出待插件PCB板是否变形严重不适合插件，如果是，则将待插件PCB板直接传输下去不进行插件，如果形变在可接受范围内，则进行插件。

具体地说，如图8和19，PCB板识别定位装置9主要由PCB板定位相机91、第二相机支架92和第二环形光源93组成，第二相机支架92固定在取料插件装置4上的X轴模组45上，PCB板定位相机91固定在第二相机支架92上且镜头竖直向下安装，第二环形光源93固定在第二相机支架92上且位于PCB板定位相机91的镜头正下方；当传输导轨51将待插件PCB板传输到预设停靠位置后，先是真空吸嘴511、板底顶针512和/或钩板装置513对其形变进行初步的矫正，再是PCB板传输固定装置5将其夹紧固定，然后取料插件装置4会将PCB板识别定位装置9移动到待插件PCB板上方，此时PCB板定位相机91的镜头正对待插件PCB板并对其进行扫描拍照，根据待插件PCB板的平整度，对插件坐标进行计算（期间若有有变形严重，无法进行插件的待插件PCB板将不予插件，输送至下一工序设备处理），计算完成后取料插件装置4再将元器件抓取到元器件识别定位装置6的CCD相机62镜头上方进行定位，然后再进行后续工序，后续与实施方式1~8中任一实施方式完全相同，此处不做赘述。

上述各实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种多功能全自动插件机，其特征在于，包括底座（1）、至少四套适用不同类型元器件的元器件供给装置（2）、与所述元器件供给装置（2）中的输料槽（21）数量相同的电极确定装置（3）、取料插件装置（4）、PCB板传输固定装置（5）和元器件识别定位装置（6），其中，所述元器件供给装置（2）分别固定在所述底座（1）的前、后、左、右四侧，各所述电极确定装置（3）固定在各所述元器件供给装置（2）中的各输料槽（21）末端，所述取料插件装置（4）固定在所述底座（1）上且位于各所述输料槽（21）上方，所述PCB板传输固定装置（5）固定在所述底座（1）上且位于所述取料插件装置（4）后侧下方，所述元器件识别定位装置（6）固定在所述底座（1）上且位于各所述输料槽（21）末端延长线的交点下方。

2.根据权利要求1所述的多功能全自动插件机，其特征在于，所述元器件识别定位装置（6）包含第一相机支架（61）和固定在所述第一相机支架（61）上用于识别定位所述元器件的CCD相机（62），且所述CCD相机（62）的镜头竖直向上。

3.根据权利要求2所述的多功能全自动插件机，其特征在于，所述定位元器件识别定位装置（6）中还包含第一环形光源（63），所述第一环形光源（63）位于所述CCD相机（62）的镜头正上方且固定在所述第一相机支架（61）上。

4.根据权利要求1所述的多功能全自动插件机，其特征在于，所述插件机还包含固定在所述输料槽（21）中部下侧、所述电极确定装置（3）前面的元器件内部检测装置（7）。

5.根据权利要求4所述的多功能全自动插件机，其特征在于，所述元器件内部检测装置（7）包括检测抛料夹爪（71）、夹爪气缸（72）、接近感应器（73）和气嘴（74），所述检测抛料夹爪（71）固定在所述输料槽（21）中部下侧、所述电极确定装置（3）前面，所述接近感应器（73）固定在所述检测抛料夹爪（71）上，所述夹爪气缸（72）与所述检测抛料夹爪（71）相连，所述气嘴（74）固定在所述输料槽（21）的边缘。

6.根据权利要求1所述的多功能全自动插件机，其特征在于，所述元器件供给装置（2）中还包含与所述输料槽（21）配套使用供料盘（22）。

7.根据权利要求6所述的多功能全自动插件机，其特征在于，所述元器件供给装置（2）中还包含具有插拔导轨（231）的可移动基座（23），所述底座（1）上固定有与所述插拔导轨（231）配套使用的插拔机构（11），所述供料盘（22）固定在所述可移动基座（23）上，所述输料槽（21）固定在所述插拔导轨（231）上方，所述元器件供给装置（2）通过所述可移动基座（23）上的插拔导轨（231）与所述底座（1）上的插拔机构（11）可拆卸连接固定。

8.根据权利要求7所述的多功能全自动插件机，其特征在于，在所述可移动基座（23）上还固定有遥控装置、自动定位行驶装置和蓄电池，所述遥控装置和所述自动定位行驶装置均与所述蓄电池电连接；在所述插拔导轨（231）上和所述插拔机构（11）上还分别固定有一个对接定位装置。

9.根据权利要求6所述的多功能全自动插件机，其特征在于，所述插件机还包含固定在所述供料盘（22）与所述输料槽（21）之间的剪脚整形机构（8）。

10.根据权利要求9所述的多功能全自动插件机，其特征在于，所述剪脚整形机构（8）包括倾斜限料块（81）、料轨（82）、修剪刀（83）、推料杆（84）和拔料块（85），所述倾斜限料块（81）的一端位于所述供料盘（22）的出料口位置，另一端搭在所述料轨（82）入料端的两侧边缘上，所述推料杆（84）位于所述倾斜限料块（81）下方、所述料轨（82）的入料端，且能够沿所述料轨（82）来回滑动，所述修剪刀（83）的两刀片分别位于所述料轨（82）中部两侧，所述拔料块（85）固定在所述料轨（82）出料端，所述料轨（82）的出料端连接所述输料槽（21）。

11.根据权利要求6~10中任一项所述的多功能全自动插件机，其特征在于，所述元器件供给装置为散装料元器件供给装置、管装料元器件供给装置、盘装料元器件供给装置和/或编带料元器件供给装置；其中，所述散装料元器件供给装置中的所述供料盘（22）为散装料振动盘（221），所述管装料元器件供给装置中的所述供料盘（22）为管装料料斗（222），所述盘装料元器件供给装置中的所述供料盘（22）为盘装料吸塑盘（223），所述编带料元器件供给装置中的所述供料盘（22）为编带料料箱（224）。

12.根据权利要求1~10中任一项所述的多功能全自动插件机，其特征在于，所述取料插件装置（4）中包含旋转头（41）、数量大于或等于所述输料槽（21）数量的夹爪（43）、与所述夹爪（43）数量相同的上下气缸（42）和夹爪固定气缸（44）、机架（49）、X轴模组（45）、Y轴模组（46）和Z轴模组（47）；其中，所述Z轴模组（47）固定在所述X轴模组（45）上，所述X轴模组（45）固定在所述Y轴模组（46）上，所述旋转头（41）的一端固定在所述Z轴模组（47）上，另一端固定在所述机架（49）的顶部，所述上下气缸（42）固定在所述机架（49）的底部，所述夹爪固定气缸（44）固定在所述上下气缸（42）上，所述夹爪（43）固定在所述夹爪固定气缸（44）上。

13.根据权利要求12所述的多功能全自动插件机，其特征在于，所述取料插件装置（4）中还包含夹爪库（48），所述夹爪库（48）中具有适用于不同种类元器件的多种夹爪。

14.根据权利要求1~10、13中任一项所述的多功能全自动插件机，其特征在于，所述PCB板传输固定装置（5）包含用于传输待插件PCB板的传输导轨（51）、导轨驱动电机（510）、阻挡气缸（52）、升降电机（53）、升降机构和托盘（57），其中，所述传输导轨（51）为上下两瓣结构，其中上瓣固定，下瓣能够在预设范围内上下移动；所述导轨驱动电机（510）与所述传输导轨（51）电连接，所述阻挡气缸（52）和所述托盘（57）均位于所述传输导轨（51）的下瓣下方，所述托盘（57）固定在所述升降机构上方，所述升降机构与所述升降电机（53）电连接。

15.根据权利要求14所述的多功能全自动插件机，其特征在于，所述升降机构包括连杆（54）、旋转轴（55）和顶升块（56），所述顶升块（56）的一端与所述托盘（57）的下表面有效接触，另一端固定在所述旋转轴（55）上，所述升降电机（53）通过所述连杆（54）与所述旋转轴（55）连动连接。

16.根据权利要求14所述的多功能全自动插件机，其特征在于，所述PCB板传输固定装置（5）中还包含防弯曲机构，所述防弯曲机构为固定在所述托盘（57）上表面上的真空吸嘴（511）、板底顶针（512）和/或钩板装置（513）；其中，所述板底顶针（512）的顶端与所述待插件PCB板的水平下表面齐平，所述钩板装置（513）能够穿过所述待插件PCB板上的通孔将其钩住。

17.根据权利要求16所述的多功能全自动插件机，其特征在于，所述防弯曲机构为固定在所述传输导轨（51）上瓣上的压平板（514）。

18.根据权利要求14所述的多功能全自动插件机，其特征在于，所述PCB板传输固定装置中还包含导轨间距调节电机（58）和驱动丝杆（59），所述驱动丝杆（59）固定在所述传输导轨（51）的两个轨道之间，所述导轨间距调节电机（58）与所述驱动丝杆（59）电连接。

19.根据权利要求12所述的多功能全自动插件机，其特征在于，还包含PCB板识别定位装置（9），所述PCB板识别定位装置（9）主要由PCB板定位相机（91）、第二相机支架（92）和第二环形光源（93）构成，且所述PCB板定位相机（91）的镜头竖直向下固定在所述第二相机支架（92）上，所述第二环形光源（93）固定在所述第二相机支架（92）上且位于所述PCB板定位相机（91）的镜头正下方，所述第二相机支架（92）固定在所述X轴模组（45）上。