CN107613748B - 三维柔性送料机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三维柔性送料机，包括防护罩、控制箱、输送线、定位机构和计算机，其通过对定位机构和输送线的合理配置，使其能够满足不同微电子组装需求，可以根据不同种类的工件更换不同的工作头，可以随时更换成贴标头机构、锡焊机构和卯压机构等等，在工作头更换以后，只需要通过调整控制系统即可实现定位，另外一方面，本发明在使用时适当调整输送线的种类以适应不同工件的输送需求，输送线可以分别采用皮带输送线、链条输送线、塑胶链条输送线和倍速链条输送线等结构，通过上述可替换结构设计，可以有效改善送料机构的通用性，生产企业只需根据生产需求更换输送线和工作头即可，无需整机进行更换，降低设备购置成本和维修成本。
Description
技术领域
本发明涉及通用性综合加工机台技术领域，尤其涉及一种三维柔性送料机。
背景技术
微电子组装是新一代电子组装技术。它是一门新型的电路、工艺、结构、元件、器件紧密结合的综合性技术，涉及到集成电路固态技术、厚膜技术、薄膜技术、电路技术、互连技术、微电子焊接技术、高密度组装技术、散热技术、计算机辅助设计、计算机辅助生产、计算机辅助测试技术和可靠性技术等领域。
微电子组装是新一代电子组装技术。它是一门新型的电路、工艺、结构、元件、器件紧密结合的综合性技术，涉及到集成电路固态技术、厚膜技术、薄膜技术、电路技术、互连技术、微电子焊接技术、高密度组装技术、散热技术、计算机辅助设计、计算机辅助生产、计算机辅助测试技术和可靠性技术等领域。
常见的微电子组装主要有贴片、锡焊、锁螺丝、卯压、点胶等方式，主要应用于SMT电路板行业、3C行业和汽车电子行业。
随着生产自动化程度的提高，同时为了满足维电子组装的精度和环境要求，目前的微电子组装大都采用自动化设备进行，比如贴片机、卯压机、点胶机和锁螺丝机等，而为了提高生产效率，现有的生产企业大都采用专门定制的专用设备进行微电子组装过程，通过对此类设备进行综合分析可知，大都包括护罩、送料机构、定位机构和控制箱，其在工作时，送料机构主要是进行工件输送，定位机构主要是将工作头相对于工件进行定位，并执行组装动作，控制箱对各个机构进行统一控制，目前的生产企业为了满足不同客户的需求，需要进行多种产品加工，也就需要购买不同专业设备，虽然能够提高加工效率，但是会直接提高企业的设备购置成本和维修成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种三维柔性送料机，通过对定位机构和输送线的合理配置，使其能够满足不同微电子组装需求，可以根据不同种类的工件更换不同的工作头，同时可以根据不同种类的工件调整托板上支撑杆的数量和位置，并适当调整输送线的种类以适应不同工件的输送需求，改善送料机构的通用性，生产企业只需根据生产需求更换输送线和工作头即可，无需整机进行更换，大大降低设备购置成本和维修成本。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种三维柔性送料机，包括防护罩、控制箱、输送线、定位机构和计算机，所述控制箱固定设于防护罩内侧底部，输送线固定安装在防护罩内侧中部，所述定位机构安装在输送线正上方，所述防护罩包括侧护板、防护门、顶板和滑槽，侧护板对称设置两块，顶板固定设于侧护板顶端、且两端分别与侧护板顶部固定连接，顶板位于两块侧护板中部，顶板的长度为侧护板长度的一般，防护门为折叠式结构，其包括侧门和顶盖，侧门和顶盖之间借助于连杆连接，顶盖与顶板端部铰接，侧护板内侧外端开设滑槽，侧门下端两侧固定安装滚轮，滚轮与滑槽滚动配合，侧门下端外侧固定安装把手，所述计算机固定安装在侧护板一端，所述两块侧护板中部分别开设有进料口或者出料口，所述计算机连接控制箱的控制端，控制箱信号输出端分别连接输送线和定位机构的控制端，所述龙门架末端用于安装工作头，输送线用于支撑工件。
所述定位机构包括对称安装的龙门架和安装在龙门架上的纵向驱动机构，纵向驱动机构末端连接横梁，横梁上设置横向驱动机构，横向驱动机构末端固定安装挂板，工作头借助于螺钉固定安装在挂板一侧。
所述龙门架顶端固定安装燕尾滑轨，横梁两端借助于燕尾滑块和燕尾滑轨滑动配合，其中一套龙门架顶部固定安装纵向丝杠，纵向丝杠与横梁下部安装的丝杠螺母配合，纵向丝杠首端与固定安装在龙门架前端的纵向电机动力输出端连接，所述横梁一侧固定安装横向丝杠，横梁一侧还固定安装用于驱动横向丝杠的横向电机，横向丝杠中部配合安装丝杠螺母，所述挂板与安装在横向丝杠中部的丝杠螺母固定连接，挂板内侧与横梁外立面滑动配合，横向电机和纵向电机的控制端连接控制箱信号输出端。
所述输送线为皮带输送线、链条输送线、塑胶链条输送线或者倍速链条输送线，
所述输送线为皮带输送线，所述输送线包括底板、托板、侧板、正时皮带、升降气缸、压板、锁定架、间距调节装置和压板气缸，所述底板顶面两端固定安装两道横向导轨，侧板包括固定侧板和活动侧板，固定侧板和活动侧板对称安装，固定侧板与底板固定连接，活动侧板与横向导轨滑动配合，间距调节装置用于驱动活动侧板沿着横向导轨滑动，所述底板中部固定安装四个导套，托板水平设于底板正上方，托板下表面固定安装四根导柱，四根导柱与四个导套滑动配合，底板下表面固定安装升降气缸，升降气缸的活塞杆端部贯穿底板、且与托板下表面铰接，托板顶面吸附底部安装有磁铁的支撑柱。
所述间距调节装置包括两根调节丝杠和调节电机，两根调节丝杠对称安装在底板两端，调节丝杠两端借助于支座安装、且调节丝杠与活动侧板中部的丝杠螺母配合，调节丝杠用于驱动活动侧板沿横向导轨滑动，调节电机借助于正时皮带驱动其中一根调节丝杠，两根调节丝杠末端之间安装联动皮带。
所述固定侧板和活动侧板相对侧顶部均设有沿其长度方向延伸的矩形缺口，固定侧板和活动侧板顶部内侧的矩形缺口底面平齐，固定侧板和活动侧板顶端分别安装T形压板，T形压板的竖向段插入矩形缺口内，所述T形压板顶部内侧还设有凹形缺口，固定侧板和活动侧板外侧分别滑动安装锁定架，锁定架为倒置的L形板状结构，其水平段扣设在T形压板顶部、且水平段设置的凸块卡入T形压板上的凹形缺口内，锁定架的竖向段内侧与固定侧板或者活动侧板外侧滑动配合，固定侧板和活动侧板外侧均竖向安装压紧气缸，压紧气缸的活塞杆顶端与锁定架的竖向段中部铰接。
所述底板顶部固定安装驱动电机，驱动电机末端通过皮带传动机构连接驱动轴，驱动轴一端借助于轴承安装在固定侧板上，另一端借助于轴承与底板上的支架连接，所述活动侧板与支架对应位置开设通过孔，所述驱动轴两端分别固定安装正时带轮，所述固定侧板和活动侧板内侧两端也分别安装正时带轮，正时皮带绕装在驱动轴端部和侧板内侧的正时带轮上，正时皮带顶面与活动侧板和固定侧板内侧矩形缺口的底面平齐。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：通过对定位机构和输送线的合理配置，使其能够满足不同微电子组装需求，可以根据不同种类的工件更换不同的工作头，可以随时更换成贴标头机构、锡焊机构和卯压机构等等，在工作头更换以后，只需要通过调整控制系统即可实现定位，同时可以根据不同种类的工件调整托板上支撑杆的数量和位置，托板的作用是借助于支撑杆支撑工件，当输送线将工件输送就位后，升降气缸推动托板向上移动，而在托板上吸附底部具有磁铁的支撑柱，支撑柱的位置可以根据工件的组装位置进行设置，其目的是防止在组装时工作头对工件的压力使工件变形，另外一方面，本发明在使用时适当调整输送线的种类以适应不同工件的输送需求，输送线可以分别采用皮带输送线、链条输送线、塑胶链条输送线和倍速链条输送线等结构，通过上述可替换结构设计，可以有效改善送料机构的通用性，生产企业只需根据生产需求更换输送线和工作头即可，无需整机进行更换，大大降低设备购置成本和维修成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1另一方向的结构示意图；
图3是定位机构的结构示意图；
图4是防护罩结构示意图；
图5是防护罩另一方向结构示意图
图6是皮带输送线结构示意图；
图7是皮带输送线另一方向结构示意图；
图8是皮带输送线另一端结构示意图；
其中：1、定位机构；1-1、横向电机；1-2、纵向丝杠；1-3、纵向电机；1-4、横梁；1-5、横向丝杠；1-6、龙门架；1-7、挂板；2、计算机；3、输送线；3-1、导柱；3-2、托板；3-3、固定侧板；3-4、底板；3-5、横向导轨；3-6、调节丝杠；3-7、正时皮带；3-8、T形压板；3-9、锁定架；3-10、压紧气缸；3-11、感应开关；3-12、调节电机；3-13、驱动电机；4、控制箱；5、防护罩。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1-2所示，本发明公开了一种三维柔性送料机，包括防护罩5、控制箱4、输送线3、定位机构1和计算机2，所述控制箱4固定设于防护罩5内侧底部，输送线3固定安装在防护罩5内侧中部，所述定位机构1安装在输送线3正上方，参见附图4-5，所述防护罩5包括侧护板5-2、防护门5-1、顶板和滑槽5-3，侧护板5-2对称设置两块，顶板固定设于侧护板5-2顶端、且两端分别与侧护板5-2顶部固定连接，顶板位于两块侧护板5-2中部，顶板的长度为侧护板5-2长度的一般，防护门5-1为折叠式结构，其包括侧门和顶盖，侧门和顶盖之间借助于连杆连接，顶盖与顶板端部铰接，侧护板5-2内侧外端开设滑槽5-3，侧门下端两侧固定安装滚轮，滚轮与滑槽5-3滚动配合，侧门下端外侧固定安装把手，所述计算机2固定安装在侧护板5-2一端，所述两块侧护板5-2中部分别开设有进料口或者出料口，所述计算机2连接控制箱4的控制端，控制箱4信号输出端分别连接输送线3和定位机构1的控制端，所述龙门架1-6末端用于安装工作头，输送线3用于支撑工件。
参见附图3，所述定位机构1包括对称安装的龙门架1-6和安装在龙门架1-6上的纵向驱动机构，纵向驱动机构末端连接横梁1-4，横梁1-4上设置横向驱动机构，横向驱动机构末端固定安装挂板1-7，工作头借助于螺钉固定安装在挂板1-7一侧。
所述龙门架1-6顶端固定安装燕尾滑轨，横梁1-4两端借助于燕尾滑块和燕尾滑轨滑动配合，其中一套龙门架1-6顶部固定安装纵向丝杠1-2，纵向丝杠1-2与横梁1-4下部安装的丝杠螺母配合，纵向丝杠1-2首端与固定安装在龙门架1-6前端的纵向电机1-3动力输出端连接，所述横梁1-4一侧固定安装横向丝杠1-5，横梁1-4一侧还固定安装用于驱动横向丝杠1-5的横向电机1-1，横向丝杠1-5中部配合安装丝杠螺母，所述挂板1-7与安装在横向丝杠1-5中部的丝杠螺母固定连接，挂板1-7内侧与横梁1-4外立面滑动配合，横向电机1-1和纵向电机1-3的控制端连接控制箱4信号输出端。
所述输送线3为皮带输送线、链条输送线、塑胶链条输送线或者倍速链条输送线。
参见附图6-8所述输送线3为皮带输送线，所述输送线3包括底板3-4、托板3-2、侧板、正时皮带3-7、升降气缸、压板、锁定架3-9、间距调节装置和压板气缸3-10，所述底板3-4顶面两端固定安装两道横向导轨3-5，侧板包括固定侧板3-3和活动侧板，固定侧板3-3和活动侧板对称安装，固定侧板3-3与底板3-4固定连接，活动侧板与横向导轨3-5滑动配合，间距调节装置用于驱动活动侧板沿着横向导轨3-5滑动，所述底板3-4中部固定安装四个导套，托板3-2水平设于底板3-4正上方，托板3-2下表面固定安装四根导柱3-1，四根导柱3-1与四个导套滑动配合，底板3-4下表面固定安装升降气缸，升降气缸的活塞杆端部贯穿底板3-4、且与托板3-2下表面铰接，托板3-2顶面吸附底部安装有磁铁的支撑柱。
所述间距调节装置包括两根调节丝杠3-6和调节电机3-12，两根调节丝杠3-6对称安装在底板3-4两端，调节丝杠3-6两端借助于支座安装、且调节丝杠3-6与活动侧板中部的丝杠螺母配合，调节丝杠3-6用于驱动活动侧板沿横向导轨3-5滑动，调节电机3-12借助于正时皮带3-7驱动其中一根调节丝杠3-6，两根调节丝杠3-6末端之间安装联动皮带。
所述固定侧板3-3和活动侧板相对侧顶部均设有沿其长度方向延伸的矩形缺口，固定侧板3-3和活动侧板顶部内侧的矩形缺口底面平齐，固定侧板3-3和活动侧板顶端分别安装T形压板3-8，T形压板3-8的竖向段插入矩形缺口内，所述T形压板3-8顶部内侧还设有凹形缺口，固定侧板3-3和活动侧板外侧分别滑动安装锁定架3-9，锁定架3-9为倒置的L形板状结构，其水平段扣设在T形压板3-8顶部、且水平段设置的凸块卡入T形压板3-8上的凹形缺口内，锁定架3-9的竖向段内侧与固定侧板3-3或者活动侧板外侧滑动配合，固定侧板3-3和活动侧板外侧均竖向安装压紧气缸，压紧气缸的活塞杆顶端与锁定架3-9的竖向段中部铰接。
所述底板3-4顶部固定安装驱动电机3-13，驱动电机3-13末端通过皮带传动机构连接驱动轴，驱动轴一端借助于轴承安装在固定侧板3-3上，另一端借助于轴承与底板3-4上的支架连接，所述活动侧板与支架对应位置开设通过孔，所述驱动轴两端分别固定安装正时带轮，所述固定侧板3-3和活动侧板内侧两端也分别安装正时带轮，正时皮带3-7绕装在驱动轴端部和侧板内侧的正时带轮上，正时皮带3-7顶面与活动侧板和固定侧板3-3内侧矩形缺口的底面平齐，在输送工件(工件一般为板状工件)时，首先由外部送料装置将工件送入侧护板上的进料口，送入正时皮带时，正时皮带拖动工件向内运动，此时的压紧气缸处于上止点，锁紧架向上抬起，正时皮带拖动工件将T形压板向上顶起，并将工件拖动至托板顶部，由安装在固定侧板和活动侧板内侧的感应开关感应工件位置，到位后驱动电机停止运动，此时由升降电机升起托板，使支撑柱支撑到工件底面，然后，定位机构动作，并实施组装。
总之，本发明通过对定位机构和输送线的合理配置，使其能够满足不同微电子组装需求，可以根据不同种类的工件更换不同的工作头，可以随时更换成贴标头机构、锡焊机构和卯压机构等等，在工作头更换以后，只需要通过调整控制系统即可实现定位，同时可以根据不同种类的工件调整托板上支撑杆的数量和位置，托板的作用是借助于支撑杆支撑工件，当输送线将工件输送就位后，升降气缸推动托板向上移动，而在托板上吸附底部具有磁铁的支撑柱，支撑柱的位置可以根据工件的组装位置进行设置，其目的是防止在组装时工作头对工件的压力使工件变形，另外一方面，本发明在使用时适当调整输送线的种类以适应不同工件的输送需求，输送线可以分别采用皮带输送线、链条输送线、塑胶链条输送线和倍速链条输送线等结构，通过上述可替换结构设计，可以有效改善送料机构的通用性，生产企业只需根据生产需求更换输送线和工作头即可，无需整机进行更换，大大降低设备购置成本和维修成本。
Claims (6)
1.一种三维柔性送料机，其特征在于：包括防护罩(5)、控制箱(4)、输送线(3)、定位机构(1)和计算机(2)，所述控制箱(4)固定设于防护罩(5)内侧底部，输送线(3)固定安装在防护罩(5)内侧中部，所述定位机构(1)安装在输送线(3)正上方，所述防护罩(5)包括侧护板(5-2)、防护门(5-1)、顶板和滑槽(5-3)，侧护板(5-2)对称设置两块，顶板固定设于侧护板(5-2)顶端、且两端分别与侧护板(5-2)顶部固定连接，顶板位于两块侧护板(5-2)中部，顶板的长度为侧护板(5-2)长度的一半，防护门(5-1)为折叠式结构，其包括侧门和顶盖，侧门和顶盖之间借助于连杆连接，顶盖与顶板端部铰接，侧护板(5-2)内侧外端开设滑槽(5-3)，侧门下端两侧固定安装滚轮，滚轮与滑槽(5-3)滚动配合，侧门下端外侧固定安装把手，所述计算机(2)固定安装在侧护板(5-2)一端，所述两块侧护板(5-2)中部分别开设有进料口或者出料口，所述计算机(2)连接控制箱(4)的控制端，控制箱(4)信号输出端分别连接输送线(3)和定位机构(1)的控制端，龙门架(1-6)末端用于安装工作头，输送线(3)用于支撑工件；
所述定位机构(1)包括对称安装的龙门架(1-6)和安装在龙门架(1-6)上的纵向驱动机构，纵向驱动机构末端连接横梁(1-4)，横梁(1-4)上设置横向驱动机构，横向驱动机构末端固定安装挂板(1-7)，工作头借助于螺钉固定安装在挂板(1-7)一侧；
所述龙门架(1-6)顶端固定安装燕尾滑轨，横梁(1-4)两端借助于燕尾滑块和燕尾滑轨滑动配合，其中一套龙门架(1-6)顶部固定安装纵向丝杠(1-2)，纵向丝杠(1-2)与横梁(1-4)下部安装的丝杠螺母配合，纵向丝杠(1-2)首端与固定安装在龙门架(1-6)前端的纵向电机(1-3)动力输出端连接，所述横梁(1-4)一侧固定安装横向丝杠(1-5)，横梁(1-4)一侧还固定安装用于驱动横向丝杠(1-5)的横向电机(1-1)，横向丝杠(1-5)中部配合安装丝杠螺母，所述挂板(1-7)与安装在横向丝杠(1-5)中部的丝杠螺母固定连接，挂板(1-7)内侧与横梁(1-4)外立面滑动配合，横向电机(1-1)和纵向电机(1-3)的控制端连接控制箱(4)信号输出端；
在输送工件时，首先由外部送料装置将工件送入侧护板上的进料口，送入正时皮带时，正时皮带拖动工件向内运动，此时的压紧气缸处于上止点，锁紧架向上抬起，正时皮带拖动工件将T形压板向上顶起，并将工件拖动至托板顶部，由安装在固定侧板和活动侧板内侧的感应开关感应工件位置，到位后驱动电机停止运动，此时由升降电机升起托板，使支撑柱支撑到工件底面，然后，定位机构动作，并实施组装。
2.根据权利要求1所述的三维柔性送料机，其特征在于：所述输送线(3)为皮带输送线、链条输送线、塑胶链条输送线或者倍速链条输送线。
3.根据权利要求2所述的三维柔性送料机，其特征在于：所述输送线(3)为皮带输送线，所述输送线(3)包括底板(3-4)、托板(3-2)、侧板、正时皮带(3-7)、升降气缸、压板、锁定架(3-9)、间距调节装置和压板气缸(3-10)，所述底板(3-4)顶面两端固定安装两道横向导轨(3-5)，侧板包括固定侧板(3-3)和活动侧板，固定侧板(3-3)和活动侧板对称安装，固定侧板(3-3)与底板(3-4)固定连接，活动侧板与横向导轨(3-5)滑动配合，间距调节装置用于驱动活动侧板沿着横向导轨(3-5)滑动，所述底板(3-4)中部固定安装四个导套，托板(3-2)水平设于底板(3-4)正上方，托板(3-2)下表面固定安装四根导柱(3-1)，四根导柱(3-1)与四个导套滑动配合，底板(3-4)下表面固定安装升降气缸，升降气缸的活塞杆端部贯穿底板(3-4)、且与托板(3-2)下表面铰接，托板(3-2)顶面吸附底部安装有磁铁的支撑柱。
4.根据权利要求3所述的三维柔性送料机，其特征在于：所述间距调节装置包括两根调节丝杠(3-6)和调节电机(3-12)，两根调节丝杠(3-6)对称安装在底板(3-4)两端，调节丝杠(3-6)两端借助于支座安装、且调节丝杠(3-6)与活动侧板中部的丝杠螺母配合，调节丝杠(3-6)用于驱动活动侧板沿横向导轨(3-5)滑动，调节电机(3-12)借助于正时皮带(3-7)驱动其中一根调节丝杠(3-6)，两根调节丝杠(3-6)末端之间安装联动皮带。
5.根据权利要求4所述的三维柔性送料机，其特征在于：所述固定侧板(3-3)和活动侧板相对侧顶部均设有沿其长度方向延伸的矩形缺口，固定侧板(3-3)和活动侧板顶部内侧的矩形缺口底面平齐，固定侧板(3-3)和活动侧板顶端分别安装T形压板(3-8)，T形压板(3-8)的竖向段插入矩形缺口内，所述T形压板(3-8)顶部内侧还设有凹形缺口，固定侧板(3-3)和活动侧板外侧分别滑动安装锁定架(3-9)，锁定架(3-9)为倒置的L形板状结构，其水平段扣设在T形压板(3-8)顶部、且水平段设置的凸块卡入T形压板(3-8)上的凹形缺口内，锁定架(3-9)的竖向段内侧与固定侧板(3-3)或者活动侧板外侧滑动配合，固定侧板(3-3)和活动侧板外侧均竖向安装压紧气缸，压紧气缸的活塞杆顶端与锁定架(3-9)的竖向段中部铰接。
6.根据权利要求5所述的三维柔性送料机，其特征在于：所述底板(3-4)顶部固定安装驱动电机(3-13)，驱动电机(3-13)末端通过皮带传动机构连接驱动轴，驱动轴一端借助于轴承安装在固定侧板(3-3)上，另一端借助于轴承与底板(3-4)上的支架连接，所述活动侧板与支架对应位置开设通过孔，所述驱动轴两端分别固定安装正时带轮，所述固定侧板(3-3)和活动侧板内侧两端也分别安装正时带轮，正时皮带(3-7)绕装在驱动轴端部和侧板内侧的正时带轮上，正时皮带(3-7)顶面与活动侧板和固定侧板(3-3)内侧矩形缺口的底面平齐。
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