CN110831425A - 用于插件的夹取装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于插件的夹取装置，包括驱动总成以及两个夹爪。两个夹爪连接于驱动总成，并且驱动总成驱动两个夹爪的至少其中一个夹爪在水平驱动方向移动而互相靠近；两个夹爪分别具有垂直部以及夹取部，垂直部具有第一端以及第二端，第一端连接于驱动总成，并且夹取部连接于第二端；两个夹爪的夹取部互相平行地并列设置，并且垂直于水平驱动方向。通过本发明的用于插件的夹取装置，电子元件的本体的前侧面及后侧面预留给夹爪的操作空间可以有效地缩小。

Description

用于插件的夹取装置

技术领域

本发明涉及夹取装置，特别是用于插件的夹取装置。

背景技术

现行电路板的插件作业，亦即将电子元件1的连接引脚2插入电路板的导电通孔的作业，是通过插件设备执行。插件设备上设置由气压缸3驱动的夹爪4，由送料机构夹取电子元件1，并且移动电子元件1到电路板上以将引脚2插入对应的导电通孔后，释放电子元件1于电路板上。

附图1以陶瓷电容器作为电子元件1的范例说明，陶瓷电容器具有一个扁平的本体。两个夹爪4是向下延伸后，水平地朝彼此延伸，以分别从电子元件1的两个扁平侧夹取本体。因此，本体的两个扁平侧之外必须预留夹爪4的操作空间S，才能让夹爪4把电子元件1移动到插件位置后，还可以张开并且释放电子元件1。

然而，扁平的电子元件1最佳化的空间配置是以扁平侧互相平行排列设置，并且尽可能地减少相邻电子元件1之间的间隔距离。为了确保夹爪4可以操作，此间隔距离往往受限于夹爪4的操作空间S限制，无法任意的缩小，而影响到电路板上的空间利用效率。即使，电子元件1不是陶瓷电容，例如圆柱状的电解电容，相邻电解电容之间仍需要预留夹爪4的操作空间S。

发明内容

为了解决缩小预留给夹爪的操作空间从而缩短相邻电子元件之间的间隔距离的技术课题，本发明提出一种用于插件的夹取装置，用于解决前述技术课题。

本发明提出一种用于插件的夹取装置，包括驱动总成以及两个夹爪。两个夹爪连接于驱动总成，并且驱动总成驱动两个夹爪的至少其中一个夹爪在水平驱动方向移动而互相靠近；两个夹爪分别具有垂直部以及夹取部，垂直部具有第一端以及第二端，第一端连接于驱动总成，并且夹取部连接于第二端；两个夹爪的夹取部互相平行地并列设置，并且垂直于水平驱动方向。

较佳地，夹取装置还包括水平致动部，两个夹爪的至少其中一个夹爪的垂直部连接于水平致动部，并且水平致动部驱动两个夹爪的至少其中一个夹爪在水平驱动方向上移动。

较佳地，每一夹取部分别具有至少一定位凹槽，位于两个夹取部互相面对的一侧面，并且两个夹取部的定位凹槽是成对配置而可结合为一定位穿孔。

较佳地，两个夹取部的其中一个夹取部具有至少一定位凹槽，并且另一个夹取部具有至少一定位凸块，定位凹槽与定位凸块分别位于两个夹取部互相面对的一侧面，定位凹槽与定位凸块成对配置，并且定位凸块突出的高度小于定位凹槽内凹的深度。

较佳地，每一夹爪还包括水平延伸部，延伸于第二端，每一夹爪的水平延伸部朝向另一夹爪延伸，并且夹取部延伸于水平延伸部而间接地连接于第二端。

较佳地，水平延伸部平行于水平驱动方向。

较佳地，夹取装置还包括支撑杆，连接于驱动总成，并且支撑杆具有支撑部，支撑部位于两个夹取部之间，并且与两个夹取部平行。

较佳地，支撑杆还包括连接部，连接部的一端连接于驱动总成，并且支撑部连接于连接部的另一端。

较佳地，在两个夹取部的顶缘之间定义夹取平面，支撑部的顶面位于夹取平面。

较佳地，在两个夹取部的顶缘之间定义夹取平面，夹取平面位于支撑部的顶面与驱动总成之间。

通过前述的夹取装置，电子元件的本体的前侧面及后侧面预留给夹爪的操作空间可以有效地缩小，使得电子元件与前后的其他电子元件之间的间隔距离可以缩短，而提升电路板上电子元件配置空间的利用率。

附图说明

图1是现有技术中夹爪的主视图。

图2是本发明第一实施例中，夹取装置的立体分解图。

图3是本发明第一实施例中，夹取装置的立体图。

图4是本发明第一实施例中，夹取装置的另一立体图，显示夹取装置夹取电子元件并进行插件作业。

图5是本发明第一实施例中，夹取部的俯视图，显示成对配置的定位凹槽。

图6是本发明第一实施例中，夹取部的另一俯视图，显示定位凹槽结合成为定位插孔。

图7是本发明第一实施例中，夹取部的另一俯视图，显示每一夹取部具有二个以上定位凹槽。

图8是本发明第一实施例中，夹取部的另一俯视图，显示成对配置的定位凹槽以及定位凸块。

图9是本发明第一实施例中，夹取部的另一俯视图，显示定位凹槽以及定位凸块结合成为定位空间。

图10是本发明第一实施例中，夹取装置的另一立体图，显示夹取装置完成插件作业后脱离电子元件的移动方向。

图11是本发明第一实施例中，夹取装置的另一立体图，显示夹取装置夹取电子元件。

附图12是本发明第二实施例中，夹取装置的立体分解图。

附图13是本发明第二实施例中，夹取装置的立体图。

附图14是本发明第二实施例中，夹取装置的另一立体图，显示夹取装置夹取电子元件。

附图15是本发明第二实施例中，夹取部与支撑部的主视图，显示夹取平面、夹取部与支撑部的相对位置。

附图16是本发明第二实施例中，夹取部与支撑部的另一主视图，显示夹取平面、夹取部与支撑部的相对位置。

附图标记说明

1：电子元件 2：引脚

3：气压缸 4：夹爪

S：操作空间

100：夹取装置 110：驱动总成

112：水平致动部 120：夹爪

122：垂直部 1221：第一端

1222：第二端 124：夹取部

1242：定位凹槽 1246：定位凸块

125：定位穿孔 126：水平延伸部

130：支撑杆 132：连接部

134：支撑部 200：电子元件

210：本体 220：引脚

300：电路板 310：导电通孔

X：平移方向 Y：插件方向

Z：水平驱动方向 C：夹取平面

具体实施方式

参阅附图2、附图3以及附图4所示，是本发明第一实施例的一种用于插件的夹取装置100。插件(Insertion)是指将电子元件200的引脚220插入电路板300的导电通孔310(Plating Through Hole)的作业。前述的电子元件200包括本体210以及多个引脚220；电子元件200的一具体实施例是陶瓷电容器，具有扁平的本体210以及两个平行的引脚220。夹取装置100用于从送料机构或送料盘夹取电子元件200，将电子元件200放置于一电路板300，并且将引脚220插入电路板300的导电通孔310中。后续再通过焊接作业，将引脚220固定于导电通孔310，使电子元件200与电路板300达成电性连接。

如附图2以及附图3所示，第一实施例的夹取装置100包括驱动总成110以及两个夹爪120。驱动总成110用于沿插件方向Y以及平移方向X移动，并且插件方向Y与平移方向X垂直。平移方向X平行于电路板300的表面，而插件方向Y垂直于电路板300的表面。驱动总成110也在水平驱动方向Z驱动两个夹爪120互相靠近或远离，以夹取或释放电子元件200。同时，驱动总成110用于带动夹爪120沿着插件方向Y朝向电路板300移动或远离电路板300，以将电子元件200放置于电路板300上，并且将引脚220插入导电通孔310中。在一具体实施例中，驱动总成110设置于二轴移动平台，而被二轴移动平台带动平移，而沿着平移方向X移动于送料机构以及电路板300之间，并且二轴移动平台可以上下沿着插件方向Y移动驱动总成110，使得驱动总成110可以沿着插件方向Y朝向电路板300接近。

如附图2、附图3以及附图4所示，两个夹爪120连接于驱动总成110。驱动总成110至少具有一个水平致动部112，两个夹爪120的至少其中一个夹爪连接于水平致动部112，水平致动部112在水平驱动方向Z驱动两个夹爪120的至少其中一个夹爪移动。两个夹爪120分别具有垂直部122以及夹取部124。垂直部122具有第一端1221以及第二端1222。第一端1221连接于驱动总成110，并且夹取部124直接或间接地连接于第二端1222。在实际配置夹爪120以及驱动总成110时，垂直部122的延伸方向垂直于水平驱动方向Z，并且平行于插件方向Y，而由驱动总成110朝电路板300的表面延伸。

如附图2、附图3以及附图4所示，驱动总成110用于驱动两个夹爪120的至少其中一个夹爪移动，而使得两个夹爪120互相靠近，由此利用两个夹爪120的夹取部124夹取电子元件200的本体210。在一具体实施例中，两个夹爪120其中之一的垂直部122，以其第一端1221连接于驱动总成110的水平致动部112，使得一个夹爪120可以在垂直于水平驱动方向Z的方向上移动并且朝向另一个夹爪120靠近，而使两个夹取部124夹取电子元件200。较佳地配置方式是两个夹爪120的垂直部122分别以第一端1221连接于水平致动部112，并且水平致动部112可以驱动两个夹爪120在水平驱动方向上互相反向的移动，而驱动夹爪120移动而互相靠近或是远离。

如附图4所示，两个夹爪120的夹取部124互相平行地并列设置，并且垂直于水平驱动方向Z，而以夹取部124侧面夹取本体210。当夹取装置100对水平放置(平行于平移方向X)的电路板300执行插件作业时，夹取部124可以平行于水平面，有利于对电子元件200平衡施力。

两个夹爪120的夹取部124可以直接夹取电子元件200的本体210，特别是接触扁平状本体210的两扁平侧面进行夹取。在电子元件200的引脚220数量只有两个，或者引脚220数量多于两个并且引脚220是互相平行地配置在同一平面，夹取部124也可以夹取引脚220。

如附图2、附图3以及附图4所示，每一夹爪120还包括水平延伸部126，延伸于垂直部122的第二端1222，并且水平延伸部126可平行于水平驱动方向Z。每一夹爪120的水平延伸部126朝向另一夹爪120延伸，而使两个夹爪120的水平延伸部126相对地延伸。每一夹取部124延伸于每一水平延伸部126而间接地连接于每一第二端1222。

如图所示，通过水平延伸部126的设置，二个垂直部122之间的间隔距离，就不需要等于二个夹取部124之间的间隔距离，亦即，夹取部124之间的间隔距离可以通过水平延伸部126调整，而不受限于垂直部122之间的间隔距离。因此，夹爪120的垂直部122仍可连接于尺寸相对较大的驱动总成110，而通过水平延伸部126调整夹取部124之间的间隔距离，仍可适用于夹取小尺寸的电子元件200。

如附图2、附图3以及附图4所示，每一夹取部124分别具有至少一定位凹槽1242，位于两个夹取部124互相面对的一侧面，并且两个夹取部124的定位凹槽1242是成对配置而可结合为一定位穿孔125。针对两个引脚220的电子元件200所设计的两个夹爪120中，每一夹取部124分别具有两个定位凹槽1242，并且在两个夹取部124上形成两对定位凹槽1242。

如附图5以及附图6所示，当各夹取部124互相靠近后，两对定位凹槽1242形成两个定位穿孔125，两个定位穿孔125平行于插件方向Y，并且两个定位穿孔125之间的间隔距离等于两个引脚220之间的间隔距离。定位穿孔125用于容置引脚220，使得引脚220在平移方向X不会滑动，并且定位穿孔125在插件方向Y上也可以对引脚220形成拘束作用，使得引脚220不会偏斜，而可准确插入电路板300的引脚220插孔中。在一具体实施例中，定位穿孔125的直径等于或是小于引脚220的直径，以确保两个夹取部124可以夹住引脚220。

参阅附图7所示，当引脚220数量多于两个并且引脚220是互相平行地配置在同一平面，则定位凹槽1242的数量也设置地与引脚220的数量相同。例如当引脚220数量为三个时，定位凹槽1242的数量增加为三个，并且相邻的定位凹槽1242之间的间隔距离，等于相邻的引脚220之间的间隔距离。在两个夹取部124上形成三对定位凹槽1242，当夹取部124互相靠近后，三对定位凹槽1242形成三个定位穿孔125，用于夹取三个引脚220。

参阅附图8以及附图9所示，为另一种定位结构的变化例。两个夹取部124其中之一具有至少一定位凹槽1242，并且另一个夹取部124具有一定位凸块1246，定位凹槽1242与定位凸块1246分别位于两个夹取部124互相面对的一侧面，并且定位凹槽1242与定位凸块1246是成对配置。定位凸块1246突出于夹取部124的高度小于定位凹槽1242在夹取部124内凹的深度，而使定位凹槽1242与定位凸块1246可结合为定位空间128。实际夹取引脚220时，是用定位凸块1246对引脚220施压，将引脚220压制固定于定位凹槽1242中。

如附图10所示，两个夹取部124并排平行，并且是从垂直部122朝同一侧水平延伸。夹取装置100夹取电子元件200时，两个夹取部124是从电子元件200的单侧边伸入本体210下方，而非由本体210上方向下移动至本体210的两侧面。释放电子元件200后，夹取部124同样先水平移动，而从本体210单侧边离开。因此本体210两侧面不需预留大空间供夹取部124上下移动，相邻的电子元件200之间的间隔距离可以缩小，仅需要保留一侧边供夹爪120的夹取部124沿着平移方向X移动即可。

再参阅附图11所示，在没有操作空间限制的情况下，夹取部124仍可由本体210的侧面伸入本体210下方，并且以两个夹取部124由引脚220的外侧分别抵靠一只引脚220以适当压力来抓取引脚220。此时，两个夹取部124上成对配置的定位凹槽1242可供引脚220嵌入，而避免引脚220横向滑动造成电子元件200由两个夹取部124之间脱落。

参阅附图12、附图13以及附图14所示，是本发明第二实施例的一种用于插件的夹取装置100。第二实施例的夹取装置100所适用的电子元件200包括本体210以及多对成对配置的引脚220，引脚220对称地设置于本体210的两侧，而朝向同一方向延伸。

如附图12以及附图13所示，第二实施例的夹取装置100包括驱动总成110、两个夹爪120以及支撑杆130。驱动总成110以及两个夹爪120大致与第一、第二实施例的驱动总成110、夹爪120相同。支撑杆130连接于驱动总成110，并且位于两个夹爪120之间。支撑杆130至少具有连接部132以及支撑部134。连接部132的一端连接于驱动总成110，并且支撑部134连接于连接部132的另一端，使得支撑部134位于两个夹取部124之间，用于承载电子元件200的本体210，并且每一对引脚220对称地位于支撑部134的两侧。支撑部134大致平行于平移方向X，亦即支撑部134与两个夹取部124平行，由此使得两个夹取部124可以夹住本体210或是夹取位于支撑部134两侧的引脚220。

如附图15所示，在第二实施例中，两个夹取部124的顶缘之间定义夹取平面C，支撑部134的顶面大致位于夹取平面C。也就是说，当两个夹取部124持续互相靠近之后，两个夹取部124最后会夹住支撑部134或夹住引脚220。在该实施例中，支撑部134用以支撑电子元件200的本体210底部，也就是承载本体210于支撑部134上。而两个夹取部124持续互相靠近之后，分别以适当力道接触对称设置的引脚220，从而固定电子元件200于支撑部134上。通过这种夹持方式，可以使得引脚220的延伸方向保持指向电路板300的表面，而可在驱动总成110沿着插件方向Y朝电路板300移动时，确保引脚220可以顺利的插入导电通孔310。

附图16是另一种夹取部124与支撑杆130的相对位置关系。同样地，两个夹取部124顶缘之间定义夹取平面C，夹取平面C位于支撑部134顶面与驱动总成110之间。也就是当驱动总成110在上而夹爪120在下时，夹取平面C的高度高于支撑部134顶面所在的高度。支撑部134同样用于支撑电子元件200的本体210底部，而承载本体210于支撑部134上。此时的夹取平面C通过本体210，因此当两个夹取部124持续互相靠近之后，两个夹取部124夹持本体210，从而固定电子元件200于支撑部134上。这种夹持方式可以有效固定本体210，而同样地使得引脚220的延伸方向指向电路板300的表面。

通过前述实施方式的夹取装置100，执行插件作业夹取电子元件200时，夹取装置100是由电子元件200的侧向伸入电子元件200下方执行夹取，释放电子元件200后夹取装置100也是由电子元件200的侧向脱离，不需通过电子元件200的本体210的前侧面及后侧面。因此，本体210的前侧面及后侧面预留给夹爪120的操作空间可以有效地缩小，使得电子元件200与前后的其他电子元件200之间的间隔距离可以缩短，而提升电路板300上电子元件200配置空间的利用率。

Claims (10)

1.一种用于插件的夹取装置，其特征在于，包括：

驱动总成；以及

两个夹爪，连接于所述驱动总成，并且所述驱动总成驱动所述两个夹爪的至少其中一个夹爪在水平驱动方向移动而互相靠近；所述两个夹爪分别具有垂直部以及夹取部，所述垂直部具有第一端以及第二端，所述第一端连接于所述驱动总成，并且所述夹取部连接于所述第二端；所述两个夹爪的夹取部互相平行地并列设置，并且垂直于所述水平驱动方向。

2.根据权利要求1所述的用于插件的夹取装置，其特征在于，还包括水平致动部，所述两个夹爪的至少其中一个夹爪的垂直部连接于所述水平致动部，并且所述水平致动部驱动所述两个夹爪的至少其中一个夹爪在所述水平驱动方向上移动。

3.根据权利要求1所述的用于插件的夹取装置，其特征在于，每一所述夹取部分别具有至少一定位凹槽，位于两个所述夹取部互相面对的一侧面，并且两个所述夹取部的定位凹槽成对配置而可结合为一定位穿孔。

4.根据权利要求1所述的用于插件的夹取装置，其特征在于，两个所述夹取部的其中一个夹取部具有至少一定位凹槽，并且另一个所述夹取部具有至少一定位凸块，所述定位凹槽与所述定位凸块分别位于两个所述夹取部互相面对的一侧面，所述定位凹槽与所述定位凸块成对配置，并且所述定位凸块突出的高度小于所述定位凹槽内凹的深度。

5.根据权利要求1所述的用于插件的夹取装置，其特征在于，每一所述夹爪还包括水平延伸部，延伸于所述第二端，每一所述夹爪的水平延伸部朝向另一所述夹爪延伸，并且所述夹取部延伸于所述水平延伸部而间接地连接于所述第二端。

6.根据权利要求1所述的用于插件的夹取装置，其特征在于，所述水平延伸部平行于所述水平驱动方向。

7.根据权利要求1所述的用于插件的夹取装置，其特征在于，还包括支撑杆，连接于所述驱动总成，并且所述支撑杆具有支撑部，所述支撑部位于两个所述夹取部之间，并且与两个所述夹取部平行。

8.根据权利要求7所述的用于插件的夹取装置，其特征在于，所述支撑杆还包括连接部，所述连接部的一端连接于所述驱动总成，并且所述支撑部连接于所述连接部的另一端。

9.根据权利要求7所述的用于插件的夹取装置，其特征在于，两个所述夹取部的顶缘之间定义夹取平面，所述支撑部的顶面位于所述夹取平面。

10.根据权利要求7所述的用于插件的夹取装置，其特征在于，两个所述夹取部的顶缘之间定义夹取平面，所述夹取平面位于所述支撑部的顶面与所述驱动总成之间。

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