CN109850565B - 一种面向3c行业的模块化多悬臂多功能设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种面向3C行业的模块化多悬臂多功能设备，包括主体模块，主体模块上固定安装有可拆卸的横梁模块，横梁模块的两侧分别对称设有X轴直线电机驱动模块，两个X轴直线电机驱动模块上均设有至少一个Y轴悬臂模块，每个Y轴悬臂模块上均设有至少一个Z轴子模块，主体模块上端位于横梁模块的下方设有至少一个治具送料模块，主体模块上端还设有至少一个送料子模块。本发明采用的各个组成部分均为模块化设计，能够根据生产需要进行组装搭配，结构紧凑、体积更小。可根据生产需要来更换Z轴子模块的种类。可以将Z轴子模块更换为搬运功能、加工功能、贴装功能、贴片功能等类型；更换Z轴子模块时，不需要拆卸更换其它模块，省时省力。

Description

一种面向3C行业的模块化多悬臂多功能设备

技术领域

本发明涉及3C行业的多功能设备，特别涉及一种面向3C行业的模块化多悬臂多功能设备。

背景技术

在对3C产品进行工作时，有时会涉及到多种不同的加工种类(例如：点胶、贴片、插件、涂覆、组装等)。但是，由于目前现有的设备功能均是比较单一的，如果每个加工种类都设置一台机械设备，不仅投入量大，而且成本高、占地面积大。并且，增加每次换线加工工作的时间，由于3C产品类产品往往需求量较大，现有的对单个产品进行加工的方法也难以满足市场需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一种面向3C行业的模块化多悬臂多功能设备。

为解决现有技术的上述缺陷，本发明提供的技术方案是：一种面向3C行业的模块化多悬臂多功能设备，包括主体模块，所述主体模块上固定安装有可拆卸的横梁模块，所述横梁模块的两侧分别对称设有X轴直线电机驱动模块，两个所述X轴直线电机驱动模块上均设有至少一个Y轴悬臂模块，每个所述Y轴悬臂模块上均设有至少一个能够更换成不同执行功能的Z轴子模块，所述主体模块上端位于所述横梁模块的下方设有至少一个治具送料模块，所述主体模块上端还设有至少一个送料子模块，所述Y轴悬臂模块和所述送料子模块的个数相同。

作为本发明面向3C行业的模块化多悬臂多功能设备的一种改进，所述治具送料模块输送治具到指定位置后、所述Z轴子模块由所述X轴直线电机驱动模块和所述Y轴悬臂模块控制移动至治具上方拍取治具MAKE点，所述Z轴子模块拍取治具MAKE点后、由所述X轴直线电机驱动模块和所述Y轴悬臂模块控制移动至送料子模块处吸取元件，所述Z轴子模块吸取元件后、由所述X轴直线电机驱动模块和所述Y轴悬臂模块控制移动至下相机拍取元件坐标，所述Z轴子模块确定元件坐标后、移动至组装区同时吸嘴旋转校正元件，所述Z轴子模块上的上相机拍取治具坐标，当治具坐标和元件坐标吻合时，所述Z轴子模块下降将原件贴装到治具上，所述Z轴子模块贴装完成后返回至送料子模块处，重复上述流程。

作为本发明面向3C行业的模块化多悬臂多功能设备的一种改进，所述横梁模块的两侧分别设有凹槽和直线导轨，两个所述凹槽内均嵌入有X轴直线电机定子，两个所述X轴直线电机定子的两端均通过直线电机定子固定座连接固定，所述X轴直线电机定子上套设有至少一个X轴直线电机动子，所述直线导轨上均设有滑块，所述直线导轨的两端分别设有液压阻尼，所述X轴直线电机动子的两端分别设有直线电机动子固定座。

作为本发明面向3C行业的模块化多悬臂多功能设备的一种改进，所述Y轴悬臂模块包括动子固定板，所述动子固定板的前侧固定安装有前大后小的主悬臂，所述主悬臂呈镂空的网格状，所述动子固定板的后侧连接所述滑块和X轴直线电机动子；所述主悬臂上设有Y轴直线电机定子和Y轴直线导轨，所述Y轴直线电机定子上套设有Y轴直线电机动子，所述Y轴直线电机动子上套设有Y轴直线电机动子固定座，所述Y轴直线导轨上设有Y轴滑块。

作为本发明面向3C行业的模块化多悬臂多功能设备的一种改进，所述Z轴子模块包括Y轴动子固定板，所述Y轴动子固定板的前侧设有至少一个Z轴和相机座，所述相机座上设有相机立板和同轴光源，所述相机立板上安装有CCD相机，所述CCD相机位于所述同轴光源的正上方，所述Y轴动子固定板的后侧连接所述Y轴直线电机动子和Y轴滑块。

作为本发明面向3C行业的模块化多悬臂多功能设备的一种改进，所述治具送料模块包括底板，所述底板上端面设有调宽送料立板和固定送料立板，所述调宽送料立板和固定送料立板之间的宽度通过调宽丝杆和调宽电机控制，所述调宽送料立板上设有调宽螺母，所述调宽丝杆与所述调宽螺母螺接。

作为本发明面向3C行业的模块化多悬臂多功能设备的一种改进，所述底板上端面前后两侧分别设有调宽导轨，所述调宽导轨上设有调宽滑块，所述调宽送料立板连接在两个所述调宽导轨上的调宽滑块上。

作为本发明面向3C行业的模块化多悬臂多功能设备的一种改进，所述调宽送料立板和固定送料立板的对应面均设有同步带轮和履带轮，两个所述同步带轮通过六方传动轴连接，所述调宽送料立板和所述固定送料立板上的履带轮上设有传送履带，所述调宽送料立板上还设有六方传动螺母，所述底板的一侧设有传动电机安装板，所述传动电机安装板上设有传动电机，所述传动电机通过同步带带动所述六方传动轴、同时带动传送履带输送治具；所述调宽送料立板和固定送料立板的对应面还间隔设有多个挡料气缸和多个来料传感器，所述调宽送料立板和固定送料立板的前后两端均设有压料轮。

作为本发明面向3C行业的模块化多悬臂多功能设备的一种改进，所述底板上还设有送料底板，所述送料底板上间隔设有多个横杆，每个所述横杆的两端均设有一顶升底板安装座，多个所述顶升底板安装座共同安装有一送料顶升底板，所述送料顶升底板上间隔设有若干个柔性顶升杆，每个所述横杆的两端底部均通过导轨和滑块连接在所述底板上，所述送料底板的一端设有一气缸，所述气缸能够控制所述送料顶升底板的前后位置；所述送料顶升底板的四个转角处均设有一直线轴承座。

作为本发明面向3C行业的模块化多悬臂多功能设备的一种改进，所述主体模块上设有两个对应的横梁对接凸台，所述横梁对接凸台上设有连接螺孔，所述横梁模块的两端分别通过螺杆穿设至所述横梁对接凸台与所述连接螺孔螺接；

所述主体模块上还设有送料子模块底座，所述主体模块对应所述治具送料模块的下方设有下相机部分和下光源开关，所述主体模块的底部设有水平地脚；

所述送料子模块为托盘或飞达。

与现有技术相比，本发明的优点是：本发明采用的各个组成部分均为模块化设计，能够根据生产需要进行组装搭配，结构紧凑、体积更小，一机多用、成本低、灵活多变,这样能降低用户的投入成本和缩短换线时间,提高生产效率。可根据生产需要来更换Z轴子模块的种类。可以将Z轴子模块更换为搬运功能、加工功能、贴装功能、点胶功能、贴片功能、插件功能、涂覆功能、组装功能等类型；更换Z轴子模块时，不需要拆卸更换其它模块，省时省力。X轴、Y轴和Z轴的运动控制均是采用直线电机来控制，不仅运动控制平稳、精度更高，而且能够减小安装空间、能够根据需要增加直线电机动子的个数和推力。X轴、Y轴和Z轴的运动行程控制的光栅尺全部闭环式。光栅尺对各线性坐标轴进行全闭环控制，消除传动误差，提高机床的定位精度、重复定位精度以及精度可靠性。

附图说明

下面就根据附图和具体实施方式对本发明及其有益的技术效果作进一步详细的描述，其中：

图1是本发明爆炸结构示意图。

图2是本发明主视图。

图3是本发明侧视图。

图4是本发明俯视图。

图5是横梁模块爆炸图。

图6是横梁模块主视图。

图7是横梁模块侧视图。

图8是横梁模块俯视图。

图9是Y轴悬臂模块爆炸图。

图10是Y轴悬臂模块主视图。

图11是Y轴悬臂模块侧视图。

图12是Y轴悬臂模块俯视图。

图13是Z轴子模块爆炸图。

图14是Z轴子模块主视图。

图15是Z轴子模块侧视图。

图16是Z轴子模块俯视图。

图17是治具送料模块爆炸图。

图18是治具送料模块主视图。

图19是治具送料模块侧视图。

图20是治具送料模块俯视图。

附图标记名称：

1、主体模块；

2、横梁模块；21、凹槽22、直线导轨23、滑块24、液压阻尼；

3、X轴直线电机驱动模块；31、X轴直线电机定子32、直线电机定子固定座33、X轴直线电机动子34、直线电机动子固定座；

4、Y轴悬臂模块；41、动子固定板42、主悬臂43、Y轴直线电机定子44、Y轴直线导轨45、Y轴直线电机动子46、Y轴直线电机动子固定座47、Y轴滑块；

5、Z轴子模块；51、Y轴动子固定板52、Z轴53、相机座54、相机立板55、同轴光源56、CCD相机；

6、治具送料模块；61、底板62、调宽送料立板63、固定送料立板64、调宽丝杆65、调宽电机66、调宽螺母67、调宽导轨68、调宽滑块69、同步带轮60、履带轮601、六方传动轴602、传送履带603、六方传动螺母604、传动电机安装板605、传动电机606、挡料气缸607、来料传感器608、压料轮；

7、送料底板；71、横杆72、顶升底板安装座73、送料顶升底板74、柔性顶升杆75、气缸76、直线轴承座；

8、横梁对接凸台；

9、螺孔；

10、螺杆；

11、送料子模块底座；

12、下相机部分；

13、下光源开关；

14、水平地脚；

15、送料子模块。

具体实施方式

下面就根据附图和具体实施例对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不局限于此。

实施例一：如图1～图20所示，一种面向3C行业的模块化多悬臂多功能设备，包括主体模块1，主体模块1上固定安装有可拆卸的横梁模块2，横梁模块2的两侧分别对称设有X轴直线电机驱动模块3，两个X轴直线电机驱动模块3上均设有两个Y轴悬臂模块4，两个Y轴悬臂模块4上均设有至少一个能够更换成不同执行功能的Z轴子模块5，主体模块1上端位于横梁模块2的下方设有四个治具送料模块6，每两个治具送料模块6组成一条治具送料通道，主体模块1上端还设有四个送料子模块15，四个送料子模块15对应四个Y轴悬臂模块4设置。两条治具送料通道位于四个送料子模块15之间；四个Y轴悬臂模块4均从两边的送料子模块15取元件再到两条治具送料通道位置进行贴装元件。四个Y轴悬臂模块4可以选择性使用，可以使用两个关闭两个。治具送料模块6的个数也可以选择设置两个，组成一条治具送料通道，四个Y轴悬臂模块4均在该条治具送料通道上进行贴装工作。

优选的，治具送料模块6输送治具到指定位置后、Z轴子模块5由X轴直线电机驱动模块3和Y轴悬臂模块4控制移动至治具上方拍取治具MAKE点，Z轴子模块5拍取治具MAKE点后、由X轴直线电机驱动模块3和Y轴悬臂模块4控制移动至送料子模块15处吸取元件，Z轴子模块5吸取元件后、由X轴直线电机驱动模块3和Y轴悬臂模块4控制移动至下相机拍取元件坐标，Z轴子模块5确定元件坐标后、移动至组装区同时吸嘴旋转校正元件，Z轴子模块5上的上相机拍取治具坐标，当治具坐标和元件坐标吻合时，Z轴子模块5下降将原件贴装到治具上，Z轴子模块5贴装完成后返回至送料子模块15处，重复上述流程。

优选的，横梁模块2的两侧分别设有凹槽21和直线导轨22，两个凹槽21内均嵌入有X轴直线电机定子31，两个X轴直线电机定子31的两端均通过直线电机定子固定座32连接固定，X轴直线电机定子31上套设有至少两个X轴直线电机动子33，直线导轨22上均设有滑块23，直线导轨22的两端分别设有液压阻尼24，X轴直线电机动子33的两端分别设有直线电机动子固定座34。

优选的，Y轴悬臂模块4包括动子固定板41，动子固定板41的前侧固定安装有前大后小的主悬臂42，主悬臂42呈镂空的网格状，动子固定板41的后侧连接滑块23和X轴直线电机动子33；主悬臂42上设有Y轴直线电机定子43和Y轴直线导轨44，Y轴直线电机定子43上套设有Y轴直线电机动子45，Y轴直线电机动子45上套设有Y轴直线电机动子固定座46，Y轴直线导轨44上设有Y轴滑块47。主悬臂42呈镂空的网格状能够减轻主悬臂42重量，而且更有利于Y轴直线电机动子45和Y轴直线电机定子43的散热。

优选的，Z轴子模块5包括Y轴动子固定板51，Y轴动子固定板51的前侧设有至少一个Z轴52和相机座53，相机座53上设有相机立板54和同轴光源55，相机立板54上安装有CCD相机56，CCD相机56位于同轴光源55的正上方，Y轴动子固定板51的后侧连接Y轴直线电机动子45和Y轴滑块47。

优选的，治具送料模块6包括底板61，底板61上端面设有调宽送料立板62和固定送料立板63，调宽送料立板62和固定送料立板63之间的宽度通过调宽丝杆64和调宽电机65控制，调宽送料立板62上设有调宽螺母66，调宽丝杆64与调宽螺母66螺接。

优选的，底板61上端面前后两侧分别设有调宽导轨67，调宽导轨67上设有调宽滑块68，调宽送料立板62连接在两个调宽导轨67上的调宽滑块上。

优选的，调宽送料立板62和固定送料立板63的对应面均设有同步带轮69和履带轮60，两个同步带轮69通过六方传动轴601连接，调宽送料立板62和固定送料立板63上的履带轮60上设有传送履带602，调宽送料立板62上还设有六方传动螺母603，底板61的一侧设有传动电机安装板604，传动电机安装板604上设有传动电机605，传动电机605通过同步带带动六方传动轴601、同时带动传送履带602输送治具；调宽送料立板62和固定送料立板63的对应面还间隔设有多个挡料气缸606和多个来料传感器607，调宽送料立板62和固定送料立板63的前后两端均设有压料轮608。

优选的，底板61上还设有送料底板7，送料底板7上间隔设有多个横杆71，每个横杆71的两端均设有一顶升底板安装座72，多个顶升底板安装座72共同安装有一送料顶升底板73，送料顶升底板73上间隔设有若干个柔性顶升杆74，每个横杆71的两端底部均通过导轨和滑块连接在底板61上，送料底板7的一端设有一气缸75，气缸75能够控制送料顶升底板73的前后位置；送料顶升底板73的四个转角处均设有一直线轴承座76。

优选的，主体模块1上设有两个对应的横梁对接凸台8，横梁对接凸台8上设有连接螺孔9，横梁模块2的两端分别通过螺杆10穿设至横梁对接凸台8与连接螺孔9螺接；

主体模块1上还设有送料子模块底座11，主体模块1对应治具送料模块6的下方设有下相机部分12和下光源开关13，主体模块1的底部设有水平地脚14；送料子模块15为托盘或飞达。

实施例二：一种面向3C行业的模块化多悬臂多功能设备，包括主体模块1，主体模块1上固定安装有可拆卸的横梁模块2，横梁模块2的两侧分别对称设有X轴直线电机驱动模块3，两个X轴直线电机驱动模块3上均设有两个Y轴悬臂模块4，两个Y轴悬臂模块4上均设有至少一个Z轴子模块5，主体模块1上端位于横梁模块2的下方设有四个治具送料模块6，每两个治具送料模块6组成一条治具送料通道，主体模块1上端还设有四个送料子模块15，四个送料子模块15对应四个Y轴悬臂模块4设置。四个送料子模块15位于两条治具送料通道之间；四个Y轴悬臂模块4均从中间的送料子模块15取元件再到两条治具送料通道位置进行贴装元件。四个Y轴悬臂模块4可以选择性使用，可以使用两个关闭两个。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和结构的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (2)

1.一种面向3C行业的模块化多悬臂多功能设备，包括主体模块，其特征在于，所述主体模块上固定安装有可拆卸的横梁模块，所述横梁模块的两侧分别对称设有X轴直线电机驱动模块，两个所述X轴直线电机驱动模块上均设有至少一个Y轴悬臂模块，每个所述Y轴悬臂模块上均设有至少一个能够更换成不同执行功能的Z轴子模块，所述主体模块上端位于所述横梁模块的下方设有至少一个治具送料模块，所述主体模块上端还设有至少一个送料子模块；

所述横梁模块的两侧分别设有凹槽和直线导轨，两个所述凹槽内均嵌入有X轴直线电机定子，两个所述X轴直线电机定子的两端均通过直线电机定子固定座连接固定，所述X轴直线电机定子上套设有至少一个X轴直线电机动子，所述直线导轨上均设有滑块，所述直线导轨的两端分别设有液压阻尼，所述X轴直线电机动子的两端分别设有直线电机动子固定座；

所述Y轴悬臂模块包括动子固定板，所述动子固定板的前侧固定安装有前大后小的主悬臂，所述主悬臂呈镂空的网格状，所述动子固定板的后侧连接所述滑块和X轴直线电机动子；所述主悬臂上设有Y轴直线电机定子和Y轴直线导轨，所述Y轴直线电机定子上套设有Y轴直线电机动子，所述Y轴直线电机动子上套设有Y轴直线电机动子固定座，所述Y轴直线导轨上设有Y轴滑块；

所述治具送料模块输送治具到指定位置后、所述Z轴子模块由所述X轴直线电机驱动模块和所述Y轴悬臂模块控制移动至治具上方拍取治具MAKE点，所述Z轴子模块拍取治具MAKE点后、由所述X轴直线电机驱动模块和所述Y轴悬臂模块控制移动至送料子模块处吸取元件，所述Z轴子模块吸取元件后、由所述X轴直线电机驱动模块和所述Y轴悬臂模块控制移动至下相机拍取元件坐标，所述Z轴子模块确定元件坐标后、移动至组装区同时吸嘴旋转校正元件，所述Z轴子模块上的上相机拍取治具坐标，当治具坐标和元件坐标吻合时，所述Z轴子模块下降将原件贴装到治具上，所述Z轴子模块贴装完成后返回至送料子模块处，重复上述流程；

所述Z轴子模块包括Y轴动子固定板，所述Y轴动子固定板的前侧设有至少一个Z轴和相机座，所述相机座上设有相机立板和同轴光源，所述相机立板上安装有CCD相机，所述CCD相机位于所述同轴光源的正上方，所述Y轴动子固定板的后侧连接所述Y轴直线电机动子和Y轴滑块；

所述治具送料模块包括底板，所述底板上端面设有调宽送料立板和固定送料立板，所述调宽送料立板和固定送料立板之间的宽度通过调宽丝杆和调宽电机控制，所述调宽送料立板上设有调宽螺母，所述调宽丝杆与所述调宽螺母螺接；

所述底板上端面前后两侧分别设有调宽导轨，所述调宽导轨上设有调宽滑块，所述调宽送料立板连接在两个所述调宽导轨上的调宽滑块上；

所述调宽送料立板和固定送料立板的对应面均设有同步带轮和履带轮，两个所述同步带轮通过六方传动轴连接，所述调宽送料立板和所述固定送料立板上的履带轮上设有传送履带，所述调宽送料立板上还设有六方传动螺母，所述底板的一侧设有传动电机安装板，所述传动电机安装板上设有传动电机，所述传动电机通过同步带带动所述六方传动轴、同时带动传送履带输送治具；所述调宽送料立板和固定送料立板的对应面还间隔设有多个挡料气缸和多个来料传感器，所述调宽送料立板和固定送料立板的前后两端均设有压料轮；

所述底板上还设有送料底板，所述送料底板上间隔设有多个横杆，每个所述横杆的两端均设有一顶升底板安装座，多个所述顶升底板安装座共同安装有一送料顶升底板，所述送料顶升底板上间隔设有若干个柔性顶升杆，每个所述横杆的两端底部均通过导轨和滑块连接在所述底板上，所述送料底板的一端设有一气缸，所述气缸能够控制所述送料顶升底板的前后位置；所述送料顶升底板的四个转角处均设有一直线轴承座。

2.根据权利要求1所述的面向3C行业的模块化多悬臂多功能设备，其特征在于，所述主体模块上设有两个对应的横梁对接凸台，所述横梁对接凸台上设有连接螺孔，所述横梁模块的两端分别通过螺杆穿设至所述横梁对接凸台与所述连接螺孔螺接；

所述主体模块上还设有送料子模块底座，所述主体模块对应所述治具送料模块的下方设有下相机部分和下光源开关，所述主体模块的底部设有水平地脚；所述送料子模块为托盘或飞达。

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