CN111547510A - 一种pcb收放板机吸盘架的夹爪机构、吸盘架和收放pcb板的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种PCB收放板机吸盘架的夹爪机构、吸盘架和收放PCB板的方法。夹爪机构包括:固定组件(1)、气缸(2)、浮动接头(3)、滑块连接件(4)、导轨滑块组(5)、连接件(6)、销轴(7)、第一连杆(9)、第二连杆(10)、第三连杆(11)、滚轮(12)和垫片(13)。本发明提出的一种用于PCB收放板机吸盘架的夹爪机构(100)在PCB生产制造中可有效地改善在搬运PCB板过程中出现的掉板问题,从而进一步增强PCB板生产过程的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及PCB生产设备技术领域,尤其涉及一种PCB收放板机吸盘架的夹爪机构、吸盘架和收放PCB板的方法。
背景技术
随着智能制造进程的推进,PCB生产工厂对自动化设备的要求越来越高,同时伴随着机器人大量地应用于PCB生产设备,设备结构也越来越简单,稳定性也越来越高。但在PCB生产工厂中依然存在着一些问题,当前行业内主要以吸盘真空吸附的方式来搬运PCB板,但某些特殊制程的PCB板板厚多孔且质量重,因此在设备快速搬运PCB板的过程中常因速度快、板厚、板面多孔等原因导致真空失效而出现掉板问题,导致PCB板报废或者人工收放板从而增加成本。随着工厂智能化的发展,传统的吸盘真空吸附抓取方式已经无法满足智能工厂的需求。
发明内容
本发明旨在针对质量重和板面多孔的PCB厚板在抓取过程中出现的掉板问题,为其提供一种可夹取板厚多孔且质量重的PCB板的吸盘架夹爪机构,从而有效的改善PCB掉板的问题。为了实现上述目的,本申请实施例提供的技术方案如下:
一种PCB收放板机吸盘架的夹爪机构,包括:固定组件1、气缸2、浮动接头3、滑块连接件4、导轨滑块组5、连接件6、销轴7、第一连杆9、第二连杆10、第三连杆11、滚轮12和垫片13;气缸2通过固定组件1固定于吸盘架,气缸2和连接件6通过浮动接头3连接,第一连杆9的一端固定连接在固定组件1上,第一连杆9的另一端通过销轴7活动连接到第二连杆10的一端;第二连杆10的另一端通过销轴活动连接到第三连杆11;第三连杆11通过销轴连接到连接件6;导轨滑块组5固定在固定组件1上,滑块连接件4和导轨滑块组5能够相对滑动;滚轮12设置于第三连杆11的端部,垫片13固定在第二连杆10的端部。。
一种PCB收放板机吸盘架,包括:固定侧吸盘组400、活动侧吸盘组300、丝杆调节组200和夹爪机构100。固定侧吸盘组400固定于固定侧吸盘架、活动侧吸盘组300固定于活动侧吸盘架,活动侧吸盘架通过丝杠调节组移动,夹爪机构100相对设置在固定侧吸盘架的一端和活动侧吸盘架的一端。
一种利用PCB收放板机吸盘架的收放PCB板的方法,包括以下步骤:步骤S101、PCB收放板机接收输入指令,判断为放板作业则执行步骤S102,判断为收板作业则执行步骤S103至步骤S105;
步骤S102、PCB收放板机执行放板作业时,人工将工单上的板宽输入人机界面,PCB收放板机将通过丝杆调节组调节活动侧吸盘组的位置;
S103、PCB收放板机执行PCB收板作业时,PCB板从主线流入设备并在输送段上以角定位,输送段通过拍板机构和测距传感器对每块PCB板都自动进行板宽测量,设备根据板块测量值自动调整活动侧吸盘组和固定侧吸盘组之间的距离,使得吸盘夹爪机构之间的距离和输送段上当前的PCB板板宽的相匹配。
步骤S104、夹爪机构初始状态为张开状态,吸盘架从设备内部固定初始位置前往载具上方以真空吸附的方式吸附PCB板,将PCB板从载具上吸起;
步骤S105、当PCB板被抬高到一定高度后,夹爪气缸伸出,滑块连接件向远离气缸的方向运动,滚轮和垫片夹持PCB板,从而将PCB板夹紧并搬运到下一个执行单元。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,主要具备以下优点:
1.由于本发明的搬运PCB板方式为先用吸盘吸取PCB板并提升至一定高度,再用夹爪机构夹紧PCB板,从而保证了即使PCB板在搬运过程出现吸盘吸附真空失效的情况下,夹爪机构仍夹紧PCB板,设备也不掉板,从而增强了收放板机的搬运PCB板的稳定性;
2.由于本发明的吸盘架调节方式为固定侧吸盘组不动,通过丝杆传动的方式调节活动侧吸盘组,以满足夹取不同板宽PCB板的距离要求。调节精度高,可适用多种尺寸的PCB板,通用性强;
3.由于本发明的夹爪机构是由一个气缸和连杆机构组成,单气缸伸缩以驱动连杆机构实现夹取和松开PCB板的动作,同时还附加以导轨进行导向,机构结构简单合理且连杆机构关节处均采用销轴配卡环的装配形式,后期维护方便;
4.由于本发明的夹爪机构的工作区域为PCB板的两侧,并不会接触到PCB板中间的成型区,且夹爪机构与板面的接触件均做防刮伤板面设计处理,保证了生产中产品的质量。
附图说明
图1为本发明的PCB收放板机吸盘架夹爪机构第一视角的结构示意图;
图2为本发明的PCB收放板机吸盘架夹爪机构第二视角的结构示意图;
图3为本发明的滑块连接件和导轨滑块组之间的滑动结构图;
图4为本发明的弹性插销组件的具体结构图;
图5为本发明的PCB收放板机吸盘架的结构示意图;
图6为本发明的夹爪机构初始状态的示意图;
图7为本发明的夹爪机构夹持PCB板状态的示意图。
图中,1-固定组件、2-气缸、3-浮动接头、4-滑块连接件、5-导轨滑块组、6-连接件、7-销轴、8-铜套、9-第一连杆、10-第二连杆、11-第三连杆、12-滚轮、13-垫片、41-第一开槽、42-弹性插销组件、43-活动端、44-固定板、45-弹簧、46-插销槽、51-凸起部、461-第一直径段、462-第二直径段、463-第三直径段、52-第二开槽、420-插销本体、421-插销垫圈、422-螺纹、423-固定件、100-夹爪机构、200-丝杆调节组、300-活动侧吸盘组、400-固定侧吸盘组、900-PCB板。
具体实施方式
为了更清楚的描述本发明的目的、技术方案及优点,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1-2所示,夹爪机构100包括固定组件1、气缸2、浮动接头3、滑块连接件4、导轨滑块组5、连接件6、销轴7、第一连杆9、第二连杆10、第三连杆11、滚轮12和垫片13;气缸2通过固定组件1固定于吸盘架,气缸2和连接件6通过浮动接头3连接,第一连杆9的一端固定连接在固定组件1上,第一连杆9的另一端通过销轴7活动连接到第二连杆10的一端;第二连杆10的另一端通过销轴活动连接到第三连杆11;第三连杆11通过销轴连接到连接件6;导轨滑块组5固定在固定组件1上,滑块连接件4和导轨滑块组5能够相对滑动;滚轮12设置于第三连杆11的端部,垫片13固定在第二连杆10的端部,当夹爪机构100夹紧时,滚轮12和垫片13夹持PCB板。
优选地,连接件6、第一连杆9、第二连杆10、第三连杆11和销轴7连接处均压入铜套8,起润滑、减少磨损的作用。
导轨滑块组5固定在固定组件1上,在气缸2的带动下,滑块连接件4和导轨滑块组5能够相对滑动。当滑块连接件4向远离气缸2的方向运动时,滚轮12和垫片13夹持PCB板。当滑块连接件4向靠近气缸2的方向运动时,滚轮12和垫片13释放被夹持的PCB板。因此,滑块连接件4和导轨滑块组5可以起导向以及保护气缸的作用。
滚轮12设置于第三连杆11的端部,滚轮12能够绕第三连杆11上固定滚轮12的轴转动。垫片13固定在第二连杆10的端部。当夹爪机构100夹紧PCB板时,滚轮12和垫片13和PCB板板面软接触。由于滚轮12和PCB板板面为滚动摩擦,因此能够在减小摩擦力并防刮伤板面的同时,又起到导向的作用。
优选地,滚轮12和垫片13的材质为弹性材质,例如PU。
如图3所示为滑块连接件4和导轨滑块组5之间的滑动结构图。滑块连接件4上设置有第一开槽41,导轨滑块组5上设置有凸起部51,凸起部51设置于第一开槽41内。第一开槽41的端部设置有数个弹性插销组件42。第一开槽41上下两个内表面沿第一开槽41的长度方向在弹性插销组件42之间的区域设置有固定板44。固定板44的一端为活动端43,活动端43活动固定于滑块连接件4上,固定板44的另一端通过弹簧45抵接凸起部51。
如图4所示为弹性插销组件42的具体结构图。弹性插销组件42包括插销本体420、插销垫圈421、固定件423。在滑块连接件4上开设有插销槽46,插销槽46包括第一直径段461、第二直径段462、第三直径段463。在导轨滑块组5上设置有第二开槽52,插销本体420穿过插销槽46插入第二开槽52内。使得滑块连接件4和导轨滑块组5之间的滑动更平稳。插销本体420的帽端设置于第三直径段463内,固定件423设置于第二直径段462内。第一直径段461内壁上的螺纹422与插销本体420上的螺纹相配合。插销垫圈421能够使得插销本体420更好地固定在插销槽46内。
固定件423为一弹簧固定的L形卡件,其端部插入插销本体420的槽内能够将插销本体420锁死,从而防止插销本体420从插销槽46内掉落。拨动L形卡件能够方便地拆装插销本体420,从而为滑块连接件4和导轨滑块组5之间的滑动结构的维护和保养提供便利性。
活动端43活动固定于滑块连接件4可以通过常见的转动方式,如转轴、合页、柔性胶布等。固定板44为凸起部51提供预定阻尼,并且与弹性插销组件42配合将凸起部51固定住使得导轨滑块组5相对于滑块连接件4的滑动更平稳。
如图5所示为利用以上所述的夹爪机构100设计的一种PCB收放板机吸盘架,包括:固定侧吸盘组400、活动侧吸盘组300、丝杆调节组200和夹爪机构100。固定侧吸盘组400固定于固定侧吸盘架、活动侧吸盘组300固定于活动侧吸盘架,活动侧吸盘架通过丝杠调节组移动,夹爪机构100相对设置在固定侧吸盘架的一端和活动侧吸盘架的一端。
本发明还公开了一种采用本发明的PCB板收放板机吸盘架的收放PCB板的方法,包括以下步骤:
步骤S101、PCB收放板机接收输入指令,判断为放板作业则执行步骤S102,判断为收板作业则执行步骤S103至步骤S105;
步骤S102、PCB收放板机执行放板作业时,人工将工单上的板宽输入人机界面,PCB收放板机将通过丝杆调节组调节活动侧吸盘组的位置。
PCB收放板机将通过丝杆调节组调节活动侧吸盘组的位置是指通过增大或减小活动侧吸盘组和固定侧吸盘组之间的距离,使得吸盘夹爪机构100之间的距离和当前工单PCB板板宽的相匹配。
如图6所示,夹爪机构100初始状态为张开状态,吸盘架从设备内部固定初始位置前往载具上方以真空吸附的方式吸附PCB板,将PCB板从载具上吸起。由于吸盘架吸附板后速度较慢,PCB板不掉板。当PCB板被抬高到一定高度后,如图5所示为夹爪机构100夹持PCB板状态的示意图,夹爪气缸2伸出并通过连杆机构夹紧上下夹爪,从而将PCB板夹紧并搬运到下一个执行单元。
S103、PCB收放板机执行PCB收板作业时,PCB板从主线流入设备并在输送段上以角定位,输送段通过拍板机构和测距传感器对每块PCB板都自动进行板宽测量,设备根据板块测量值自动调整活动侧吸盘组和固定侧吸盘组之间的距离,使得吸盘夹爪机构100之间的距离和输送段上当前的PCB板板宽的相匹配。
步骤S104、夹爪机构100初始状态为张开状态,吸盘架从设备内部固定初始位置前往载具上方以真空吸附的方式吸附PCB板,将PCB板从载具上吸起;
步骤S105、当PCB板被抬高到一定高度后,夹爪气缸伸出,滑块连接件向远离气缸的方向运动,滚轮和垫片夹持PCB板,从而将PCB板夹紧并搬运到下一个执行单元。
本发明提出的一种用于PCB收放板机吸盘架的夹爪机构100在PCB生产制造中可有效地改善在搬运PCB板过程中出现的掉板问题,从而进一步增强PCB板生产过程的稳定性。
以上所述,仅为本申请实施例的具体实施方式,但本申请实施例的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请实施例揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。因此,本申请实施例的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种PCB收放板机吸盘架的夹爪机构,其特征在于,包括:固定组件(1)、气缸(2)、浮动接头(3)、滑块连接件(4)、导轨滑块组(5)、连接件(6)、销轴(7)、第一连杆(9)、第二连杆(10)、第三连杆(11)、滚轮(12)和垫片(13);气缸(2)通过固定组件(1)固定于吸盘架,气缸(2)和连接件(6)通过浮动接头(3)连接,第一连杆(9)的一端固定连接在固定组件(1)上,第一连杆(9)的另一端通过销轴(7)活动连接到第二连杆(10)的一端;第二连杆(10)的另一端通过销轴活动连接到第三连杆(11);第三连杆(11)通过销轴连接到连接件(6);导轨滑块组(5)固定在固定组件(1)上,滑块连接件(4)和导轨滑块组(5)能够相对滑动;滚轮(12)设置于第三连杆(11)的端部,垫片(13)固定在第二连杆(10)的端部。
2.根据权利要求1所述的一种PCB收放板机吸盘架的夹爪机构,其特征在于:连接件(6)、第一连杆(9)、第二连杆(10)、第三连杆(11)和销轴(7)连接处均压入铜套(8)。
3.根据权利要求1所述的一种PCB收放板机吸盘架的夹爪机构,其特征在于:滑块连接件(4)上设置有第一开槽(41),导轨滑块组(5)上设置有凸起部(51),凸起部(51)设置于第一开槽(41)内;第一开槽(41)的端部设置有数个弹性插销组件(42);第一开槽(41)上下两个内表面沿第一开槽(41)的长度方向在弹性插销组件(42)之间的区域设置有固定板(44);固定板(44)的一端为活动端(43),活动端(43)活动固定于滑块连接件(4)上,固定板(44)的另一端通过弹簧(45)抵接凸起部(51)。
4.根据权利要求3所述的一种PCB收放板机吸盘架的夹爪机构,其特征在于:弹性插销组件(42)包括插销本体(420)、插销垫圈(421)、固定件(423);在滑块连接件(4)上开设有插销槽(46),插销槽(46)包括第一直径段(461)、第二直径段(462)、第三直径段(463);在导轨滑块组(5)上设置有第二开槽(52),插销本体(420)穿过插销槽(46)插入第二开槽(52)内;插销本体(420)的帽端设置于第三直径段(463)内,固定件(423)设置于第二直径段(462)内;第一直径段(461)内壁上的螺纹(422)与插销本体(420)上的螺纹相配合。
5.根据权利要求4所述的一种PCB收放板机吸盘架的夹爪机构,其特征在于:固定件(423)为一弹簧固定的L形卡件,其端部插入插销本体(420)的槽内能够将插销本体(420)锁死,从而防止插销本体(420)从插销槽(46)内掉落。
6.根据权利要求1所述的一种PCB收放板机吸盘架的夹爪机构,其特征在于:滚轮(12)和垫片(13)为弹性材质。
7.一种PCB收放板机吸盘架,其特征在于,包括:固定侧吸盘组(400)、活动侧吸盘组(300)、丝杆调节组(200)和权利要求1-6任一所述的夹爪机构(100);固定侧吸盘组(400)固定于固定侧吸盘架、活动侧吸盘组(300)固定于活动侧吸盘架,活动侧吸盘架通过丝杠调节组移动,夹爪机构(100)相对设置在固定侧吸盘架的一端和活动侧吸盘架的一端。
8.一种利用权利要求7所述的PCB收放板机吸盘架的收放PCB板的方法,包括以下步骤:
步骤S101、PCB收放板机接收输入指令,判断为放板作业则执行步骤S102,判断为收板作业则执行步骤S103至步骤S105;
步骤S102、PCB收放板机执行放板作业时,人工将工单上的板宽输入人机界面,PCB收放板机将通过丝杆调节组调节活动侧吸盘组的位置;
S103、PCB收放板机执行PCB收板作业时,PCB板从主线流入设备并在输送段上以角定位,输送段通过拍板机构和测距传感器对每块PCB板都自动进行板宽测量,设备根据板块测量值自动调整活动侧吸盘组和固定侧吸盘组之间的距离,使得吸盘夹爪机构之间的距离和输送段上当前的PCB板板宽的相匹配;
步骤S104、夹爪机构初始状态为张开状态,吸盘架从设备内部固定初始位置前往载具上方以真空吸附的方式吸附PCB板,将PCB板从载具上吸起;
步骤S105、当PCB板被抬高到一定高度后,夹爪气缸伸出,滑块连接件向远离气缸的方向运动,滚轮和垫片夹持PCB板,从而将PCB板夹紧并搬运到下一个执行单元。
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