CN108419429B - 一种自动分布pcb顶针异型插件机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自动分布PCB顶针异型插件机，包括：机架、PCB板定位传送装置、机械手和顶针库；所述顶针库包括顶针座和多个顶针，所述顶针放置在所述顶针座中；所述机械手的Z轴上安装有夹取插件装置；所述机械手执行插件指令前，先将所述顶针从所述顶针座中取出放置在所述顶针安放板上的预定位置。本发明的全自动更换PCB板顶针的机器人异型插件机，实现了顶针的全自动更换，提高了生产效率，提高了顶针放置的精度。

Description

一种自动分布PCB顶针异型插件机
技术领域
本发明属于插件机领域，特别涉及一种全自动更换PCB板顶针的机器人异型插件机。
背景技术
机器人异型插件机是将电子元器件插装到PCB电路板上指定位置的机器设备，机器人异型插件机通常包括：机架、机械手、PCB板传送定位装置、CCD视觉组件等。机械手的Z轴上设置夹取插件装置，夹取插件装置上通常安装多个夹爪或吸盘用于夹取和插装电子元器件； PCB板传送定位装置将PCB板传送到预定位置，机夹取插件装置按指令将相应的电子元件插接到PCB板上指定的位置。在夹取插件装置向PCB板插件过程中，为防止PCB板变形，通常会在PCB板底部安放多个顶针，顶针的放置位置必须避开PCB板上有线路及电子元件的位置。目前，顶针的放置采用人工方式，每次更换不同型号的PCB板，都需要重新调整顶针的位置，效率低、精确度差。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种自动分布PCB顶针异型插件机，包括：机架、PCB 板定位传送装置、机械手和顶针库；所述PCB板定位传送装置安装在所述机架上，包括：第一传送组件、第二传送组件和顶升机构，所述第一传送组件、所述第二传送组件平行设置且宽度可调以适应不同尺寸的PCB板，所述顶升机构设置在所述第一传送组件和所述第二传送组件之间，所述顶升机构包括顶针安放板；所述顶针库位于所述第一传送组件和所述第二传送组件之间，所述顶针库包括顶针座和多个顶针，所述顶针放置在所述顶针座中；所述机械手位于所述顶针库的下游，所述机械手通过一固定座固定在所述机架上且位于所述PCB板定位传送装置的上方，所述机械手的Z轴上安装有夹取插件装置；所述机械手执行插件指令前，先将所述顶针从所述顶针座中取出放置在所述顶针安放板上的预定位置。
进一步地，所述顶针座包括顶针放置台和两支撑座，所述顶针放置台通过所述支撑座固定在所述机架上，所述顶针放置台上设有多个顶针放置槽；所述顶针包括主体，所述主体顶端设有供所述机械手抓取的抓取部，底端设有与所述顶针放置槽匹配的固定部，所述固定部可放置在所述顶针放置槽中。
进一步地，所述固定部中设置有磁性元件，用于吸附在所述顶针放置槽中或吸附在所述顶针安放板上。
进一步地，所述顶针放置台的一端上还可以设置顶针检测元件，所述机械手抓取所述顶针时先过所述顶针检测元件检测是否抓取到顶针。
更进一步地，在PCB板的传送方向上，所述顶针库位于所述顶升机构的下游位置。
本发明的全自动更换PCB板顶针的机器人异型插件机，实现了顶针的全自动更换，提高了生产效率，提高了顶针放置的精度。
附图说明
图1为本发明采用的自动分布PCB顶针异型插件机的立体示意图；
图2为本发明采用的自动分布PCB顶针异型插件机的俯视图；
图3为本发明的顶针库的立体示意图；
图4为本发明的顶针的立体示意图；
图5为本发明送料装置的连接机构的立体示意图；
图6为本发明送料装置与机架连接的结构示意图；
图7为本发明机械手的立体结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明采用的自动分布PCB顶针异型插件机的立体示意图，图2为本发明采用的自动分布PCB顶针异型插件机的俯视图，同时参考图1和图2所示，本发明的自动分布PCB 顶针异型插件机，包括：机架10、PCB板定位传送装置20、机械手30和顶针库40；PCB板定位传送装置20安装在机架10上，包括：第一传送组件21、第二传送组件22和顶升机构 23，第一传送组件21、第二传送组件22平行设置且宽度可调以适应不同尺寸的PCB板，顶升机构23设置在第一传送组件21和第二传送组件22之间，顶升机构23包括顶针安放板24；顶针库40位于第一传送组件21和第二传送组件22之间，在PCB板的传送方向(”X”轴)上，顶针库40位于顶升机构23的下游位置，顶针库40包括顶针座41和多个顶针42，顶针42 放置在顶针座41中；机械手30位于顶针库40的下游，机械手30通过固定座31固定在机架 10上且位于PCB板定位传送装置20的上方，机械手30的Z轴32上安装有夹取插件装置60；机械手30执行插件指令前，先将顶针42从顶针座41中取出放置在顶升机构23的顶针安放板24上的预定位置。
图3为本发明的顶针库的立体示意图，图4为本发明的顶针的立体示意图，如图所示，顶针座41包括顶针放置台43和两支撑座44，顶针放置台43通过支撑座44固定在机架10上，顶针放置台43上设有多个顶针放置槽431；顶针42包括主体421，主体421顶端设有供机械手30抓取的抓取部422，底端设有与顶针放置槽431匹配的固定部423，固定部423可放置在顶针放置槽431中。优选地，固定部423中设置有磁性元件，用于吸附在顶针放置槽 431中和吸附在顶针安放板24上。顶针放置台43的一端上还可以设置顶针检测元件45，机械手30抓取顶针42时先过顶针检测元件45检测是否抓取到顶针。本发明中，顶针检测元件 45采用关电传感器。
本发明的自动分布PCB顶针异型插件机安装顶针的工作原理：多个顶针42放置在顶针放置槽431中，机械手30执行取顶针指令，机械手30从顶针库40中抓取一顶针，先到顶针检测元件45处检测是否抓取到顶针，若确认抓取到顶针，机械手30将顶针放置在顶升机构 23的顶针安放板24上的预定位置，重复上述动作，直到完成所有所需顶针的搬运。
同时参考图1、图2、图5和图6，本发明的自动分布PCB顶针异型插件机还包括送料装置50，送料装置50通过快接装置60与机架10实现快速连接和拆卸。快接装置60包括：快接板61和连接机构62，快接板61安装在机架10上，连接机构62安装在送料装置50的前端；如图2所示，快接板61上设置有延Y轴方向延伸的导向槽611和固定槽612，固定槽 612位于导向槽611靠近PCB板定位传送装置20的一端，导向槽611和固定槽612的连接处相通；如图5所示，连接机构62包括连接板621、与导向槽611匹配的导向件622和定位机构623，导向件622安装在连接板621的底部、可在导向槽611内滑动，定位机构623安装在连接板621的前端，定位机构623包括定位件624，定位件624由气缸635驱动在锁定位置和非锁定位置之间旋转，所述锁定位置为定位件624卡接在固定槽612中的位置，所述非锁定位置为定位件624与固定槽612脱离连接的位置。连接板621底部还设置有限位部626，当延Y轴方向相对机架10推送料装置50时，导向件622进入到导向槽611中，当限位部626 与快接板61的外侧壁接触并限制送料装置50的移动时，气缸635控制定位件624由非锁定位置向锁定位置转动，当定位件624卡在固定槽612中，完成送料装置50与机架10的连接。本发明，导向件622采用两个，延Y轴方向排布。
本发明的快接装置，实现了送料装置与机架的快速拆装，操作简单，节省作业时间，提高生产效率。
本发明采用两个快接板，分布安装在PCB板定位传送装置20的两侧，以较小的占用空间，连接更多的送料装置。
如图1和图2所示，本发明的自动分布PCB顶针异型插件机还设有用于检测电子元件管脚的第一CCD视觉组件70，第一CCD视觉组件70设在PCB板定位传送装置20的第二传送组件22的外侧，并靠近机械手30，用于拍摄电子元件管脚的偏移检测和缺陷性检测，以实现精准插件。
如图7所示，机械手30包括第一关节33和第二关节34，机械手30上还安装有用于定位PCB板上电子元件安装位置的第二CCD视觉组件80，第二CCD视觉组件80安装在夹取装置60靠近第一关节33和第二关节34连接轴的一侧，以降低机械手的占用空间。
机械手30通过固定座31固定在机架10上，固定座31包括第一支撑板311、第二支撑板312和顶板313，第一支撑板311和第二支撑板312分别连接在顶板313两侧；机械手30 安装在顶板313上面，第一支撑板311和第二支撑板312分别位于PCB板定位传送装置20 的第一传送组件21和第二传送组件22的外侧，使机械手30整体位于PCB板定位传送装置20的上方，减小XY平面内的空间占用，且方便插件作业。
机械手30上还安装有电磁阀组件4，用于控制机械手30及其上的夹取插件装置60的气路分配，电磁阀组件4安装在机械手30第二关节34的外侧上，可以平衡机械手30的负载分布，使其受力更均衡。机械手30的Z轴32通过总气管3与电磁阀组件4连接，夹取装置60 中的气管全部位于总气管3中，使整个设备的布线简洁、规整。总气管3的一端与电磁阀的压缩空气出口连接，另一端与机械手Z轴32的上端连接。进气管5一端与机械手的底座500 连接，另一端接在电磁阀组件4的压缩空气入口。

Claims (5)

1.一种自动分布PCB顶针异型插件机，其特征在于，包括：机架、PCB板定位传送装置、机械手和顶针库；所述PCB板定位传送装置安装在所述机架上，包括：第一传送组件、第二传送组件和顶升机构，所述第一传送组件、所述第二传送组件平行设置且宽度可调以适应不同尺寸的PCB板，所述顶升机构设置在所述第一传送组件和所述第二传送组件之间，所述顶升机构包括顶针安放板；所述顶针库位于所述第一传送组件和所述第二传送组件之间，所述顶针库包括顶针座和多个顶针，所述顶针放置在所述顶针座中；所述机械手位于所述顶针库的下游，所述机械手通过一固定座固定在所述机架上且位于所述PCB板定位传送装置的上方，所述机械手的Z轴上安装有夹取插件装置；所述机械手执行插件指令前，先将所述顶针从所述顶针座中取出放置在所述顶针安放板上的预定位置。
2.根据权利要求1所述的自动分布PCB顶针异型插件机，其特征在于，所述顶针座包括顶针放置台和两支撑座，所述顶针放置台通过所述支撑座固定在所述机架上，所述顶针放置台上设有多个顶针放置槽；所述顶针包括主体，所述主体顶端设有供所述机械手抓取的抓取部，底端设有与所述顶针放置槽匹配的固定部，所述固定部可放置在所述顶针放置槽中。
3.根据权利要求2所述的自动分布PCB顶针异型插件机，其特征在于，所述固定部中设置有磁性元件，用于吸附在所述顶针放置槽中或吸附在所述顶针安放板上。
4.根据权利要求3所述的自动分布PCB顶针异型插件机，其特征在于，所述顶针放置台的一端上还可以设置顶针检测元件，所述机械手抓取所述顶针时先过所述顶针检测元件检测是否抓取到顶针。
5.根据权利要求1所述的自动分布PCB顶针异型插件机，其特征在于，在PCB板的传送方向上，所述顶针库位于所述顶升机构的下游位置。
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