CN113649789A - 一种自动装机芯装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及3C电子产品组装技术领域，尤其涉及一种自动装机芯装置。其包括：平行设置的机芯输送机构和机壳输送机构，还包括装芯机构，所述装芯机构包括三维位置调整机构以及机芯抓取机构，所述三维位置调整机构包括用于驱动芯抓取机构旋转的旋转机构、用于驱动旋转机构升降的升降机构，用于驱动升降机构水平移动的纵向移动机构；其中升降机构连接有用于推动机芯向下移动的推料机构。本发明通过设置装芯机构，能够将机芯插入到机壳内，整体基本无需人工操作，可以有效提高生产效率，质量也能得到保证。

Description

一种自动装机芯装置

技术领域

本发明涉及3C电子产品组装技术领域，尤其涉及一种自动装机芯装置。

背景技术

在充电器等3C电子产品进行组装时，一般是通过人工将机芯（电路板）插入到环形的机壳内，工作强度较大，效率低；且不同人操作，质量难以保证。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种自动装机芯装置，该装置能够将机芯准确的安装到机壳内，有效提高生产效率，且质量得到保证。

一种自动装机芯装置，其包括：平行设置的机芯输送机构和机壳输送机构，还包括装芯机构，所述装芯机构包括三维位置调整机构以及机芯抓取机构，所述三维位置调整机构包括用于驱动芯抓取机构旋转的旋转机构、用于驱动旋转机构升降的升降机构，用于驱动升降机构水平移动的纵向移动机构；其中升降机构连接有用于推动机芯向下移动的推料机构。

进一步地，所述机壳输送机构包括平行设置的两侧板，侧板的两端分别设有皮带轮，两个皮带轮通过皮带连接，侧板的中部下端连接有中间座，侧板的中部设有至少2个皮带张紧轮，该2个皮带张紧轮为外张紧轮，中间座设有至少1个皮带张紧轮，该皮带张紧轮为内张紧轮，两个外张紧轮位于皮带的外侧且位于内张紧轮的两侧，内张紧轮位于皮带的内侧；两个内张紧轮通过传动轴连接，传动轴连接有用于驱动传动轴旋转的驱动装置。

进一步地，所述两个侧板之间设有若干挡料装置，所述挡料装置包括与两侧板连接的下底板，下底板连接有气缸，气缸通过固定板与下底板固定连接，气缸的推杆连接有下基座，下基座设有至少一个支撑块，支撑块铰接有挡料块，挡料块设有挡料部和限位部，挡料部和限位部呈夹角设置，所述下基座连接有位置能调整的垫块，垫块位于限位部与下基座之间。

进一步地，所述机芯输送机构与机壳输送机构结构相同。

进一步地，所述纵向移动机构包括间隔设置的主支架和副支架，主支架设有纵向直线模组，副支架设有纵向的导轨，导轨滑动连接有副滑座，纵向直线模组设有主滑座，主滑座与副滑座之间设有横向支架，所述升降机构固定于横向支架。

进一步地，所述升降机构包括与横向支架连接的竖直线性模组，竖直线性模组设有竖直滑座，竖直滑座连接有中间支架，中间支架的下端连接有倒置的U形架，U形架与所述旋转机构连接。

优选地，旋转机构包括旋转驱动装置，旋转驱动装置固定于U形架的一内侧面；旋转驱动装置连接有旋转轴，旋转轴的一端与U形架的端部活动连接；所述旋转轴连接有旋转板，所述旋转板的中部设有轴孔，旋转轴套接于轴孔内；所述机芯抓取机构固定于旋转板；所述推料机构固定于中间支架的前侧；当机芯抓取机构抓取机芯后，旋转驱动装置驱动旋转轴旋转90度，机芯位于推料机构的下方。

进一步地，所述机芯抓取机构包括多个夹持气缸，推料机构包括多个推料气缸，推料气缸与夹持气缸一一对应。

优选地，推料气缸的推杆下方连接有推块。

进一步地，还包括用于定位机壳的定位装置，定位装置包括设置于机壳输送机构两侧的定位架，所述定位架包括固定连接的承接板和支撑腿，承接板连接有若干组滑轨，滑轨滑动连接有滑块，滑块固定连接有连接板，连接板的上端连接有定位板，定位板连接有定位块，所述定位块开设有定位缺口，所述承接板连接有用于驱动连接板线性移动的线性驱动装置。

进一步地，还包括机壳副输送机构和机壳上载具装置，所述机壳上载具装置包括副纵向移动机构，副纵向移动机构连接有副升降机构，副升降机构设有升降板，升降板连接有承载支架，承载支架的下端通过连接柱连接有承载板，承载板连接有若干副旋转装置，副旋转装置连接有用于夹持机壳的副夹持机构；机壳副输送机构位于机壳上载具装置的一侧。

本发明的有益效果：本发明通过设置装芯机构，能够将机芯插入到机壳内，整体基本无需人工操作，可以有效提高生产效率，质量也能得到保证。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为机壳输送机构的一种示意图。

图3为皮带轮与张紧轮配合的一种示意图。

图4为挡料装置的一种示意图。

图5为机芯抓取机构与三维位置调整机构的配合示意图。

图6为图5除去纵向移动机构、升降机构的局部示意图。

图7为图6装置与定位装置的配合示意图。

图8为图7的另一视角示意图。

图9为图7的第三视角示意图。

图10为机壳上载具装置示意图。

附图标记：

1——机芯输送机构；2——机壳输送机构；3——机壳上载具装置；4——装芯机构；5——机壳副输送机构；100——机芯；200——机壳；

11——侧板；12——挡料装置；13——皮带轮；14——传动轴；15——内张紧轮；16——外张紧轮；17——中间座；18——皮带；

121——气缸；122——固定板；123——下基座；124——垫块；125——限位部；126——挡料部；127——滑轮；128——支撑块；129——挡料块；

31——副纵向移动机构；32——直线电机；33——副升降机构；34——承载支架；35——连接柱；36——承载板；37——副旋转装置；38——副夹持机构；39——升降板；

41——主支架；42——副支架；43——纵向直线模组；44——主滑座；45——横向支架；46——中间支架；47——竖直滑座；48——竖直线性模组；49——U形架；410——推料气缸；411——旋转驱动装置；412——推块；413——导轨；414——副滑座；415——夹持气缸；416——旋转轴；417——旋转板；418——承受块； 420——定位板；421——连接板；422——滑块；423——滑轨；424——定位架；425——定位缺口；426——定位块；427——线性驱动装置。

具体实施方式

下面结合附图1至图10，以及具体实施方式对本发明做进一步地说明。

如图1所示，一种自动装机芯装置，其包括：平行设置的机芯输送机构1和机壳输送机构2，还包括装芯机构4，所述装芯机构4包括三维位置调整机构以及机芯抓取机构，所述三维位置调整机构包括用于驱动芯抓取机构旋转的旋转机构、用于驱动旋转机构升降的升降机构，用于驱动升降机构水平移动的纵向移动机构；其中升降机构连接有用于推动机芯100向下移动的推料机构，参见图5。

本技术方案工作时，将机芯输送机构1、机壳输送机构2呈横向间隔设置，纵向移动机构可以驱动升降机构在机壳输送机构2和机芯输送机构1的上方来回移动；在工作时，机芯100和机壳200均通过载具在机芯输送机构1和机壳输送机构2上输送，待机芯100输送至预定位置，机芯输送机构1暂停或通过其他机构控制机芯载具停止在预定位置；机壳200输送至组装工位，机壳输送机构2暂停或通过其他装置控制机壳载具停留在预定位置；然后纵向移动机构将升降机构驱动至机芯100的上方，旋转机构驱动机芯抓取机构调整位置，然后升降机构驱动旋转机构以及机芯抓取机构下降，使得机芯抓取机构与机芯100相对，然后，机械抓取机构动作将机芯100夹持；然后，升降机构动作控制机芯抓取机构上升，机芯100与机芯载具分离；接着纵向移动机构驱动升降移动机构向机壳输送机构2移动；待到机芯抓取机构位于机壳载具的上方；旋转机构驱动机芯抓取机构旋转，使得机芯100的电路板从水平位置变为竖直位置，机芯100位于机壳200的正上方，然后升降机构驱动机芯抓取机构向下移动，使得机芯100的下端插入机壳200内，然后机芯抓取机构松开机芯100，接着推料机构动作，将机芯100推入机壳200内。

参见图2、图3；进一步地，所述机壳输送机构2包括平行设置的两侧板11，侧板11的两端分别设有皮带轮13，两个皮带轮13通过皮带18连接，侧板11的中部下端连接有中间座17，侧板11的中部设有至少2个皮带张紧轮，该2个皮带张紧轮为外张紧轮16，中间座17设有至少1个皮带张紧轮，该皮带张紧轮为内张紧轮15，两个外张紧轮16位于皮带18的外侧且位于内张紧轮15的两侧，内张紧轮15位于皮带18的内侧；两个内张紧轮15通过传动轴14连接，传动轴14连接有用于驱动传动轴14旋转的驱动装置。

在实际输送时，机壳200放置于载具中，载具的两端分别搭接在两侧的皮带18上，载具的宽度与两侧板11之间的间距相同或大致相同，驱动装置可以为伺服电机，也可以为伺服电机和传动机构，伺服电机通过传动机构与传动轴14连接；驱动装置驱动传动轴14旋转，传动轴14带动两侧的内张紧轮15以及皮带18运动；优选地，皮带18为同步带，皮带轮13、皮带张紧轮为同步带轮；两侧皮带18带动机壳载具移动；其次，为了使得皮带18具有较好的张紧效果，本技术方案在每侧采用了至少3个皮带张紧轮，该3个皮带张紧轮中两个外张紧轮16和一个内张紧轮15配合，使得该3个皮带张紧轮与皮带的接触面积大，皮带与皮带张紧轮之间的摩擦力大，既可以起到提高皮带的张紧效果，又可以避免皮带打滑。

参见图2、图4；进一步地，所述两个侧板11之间设有若干挡料装置12，所述挡料装置12包括与两侧板11连接的下底板（图中未画出），下底板连接有气缸121，气缸121通过固定板122与下底板固定连接，气缸121的推杆连接有下基座123，下基座123设有至少一个支撑块128，支撑块128铰接有挡料块129，挡料块129设有挡料部126和限位部125，挡料部126和限位部125呈夹角设置，所述下基座123连接有位置能调整的垫块124，垫块124位于限位部125与下基座123之间。

载具通过皮带输送时，在达到预定位置时，一般会控制驱动装置暂停，由于载具的重量较大，当皮带停止时，在惯性力的趋势下还会向前移动一小段距离，从而导致载具的位置精度较低；为解决该问题，本技术方案采用了挡料装置12，在具体实施时，两侧板11之间设置多个挡料装置12，挡料装置12与载具优选为一一对应，相邻载具之间的间隔与相邻挡料装置12的间隔基本相同，在侧板11上设置感应器来感应载具的位置，是否达到预定位置；当通过感应器检测到载具将到达预定位置时，气缸121驱动下基座123向上移动，使得挡料块129的挡料部126位于载具的移动轨迹上，当载具移动至预定位置，则被挡料装置12阻挡。同时其他载具也被其他挡料装置12阻挡；此时可以不需要暂停驱动装置，从而保持皮带输送的持续性。当载具中的机壳200被加工后，然后气缸121驱动下基座123向下移动，挡料块129的挡料部126离开载具的移动轨迹，所有载具在继续被皮带输送前移。在安装挡料装置12时，为了确定载具的停留位置，需要对挡料部126位置精准控制，以前是通过调整整个挡料装置12，这种调整非常不便；本技术方案设置支撑块128，挡料块129的中部与支撑块128铰接，通过移动垫块124的位置，达到调整挡料部126的位置目的，而无需将整个挡料装置12进行调整；垫块124可以采用磁体等，通过吸附固定。优选地，挡料部126活动连接有滑轮127或轴承。减少挡料部126与治具间的摩擦。其次，挡料块129与支撑块128铰接，使得机芯载具在确定位置试机时，可以方便复位，而不用升降气缸，简单方便。

进一步地，所述机芯输送机构1与机壳输送机构2结构相同。

为方便设置，将机芯输送机构1与机壳输送机构2采用相同的结构。

参见图5，进一步地，所述纵向移动机构包括间隔设置的主支架41和副支架42，主支架41设有纵向直线模组43，副支架42设有纵向的导轨413，导轨413滑动连接有副滑座414，纵向直线模组43设有主滑座44，主滑座44与副滑座414之间设有横向支架45，所述升降机构固定于横向支架45。

纵向直线模组43可采用直线电机32，驱动直线电机32的主滑座44移动，并带动横向之间的纵向移动，设置副支架42以及副滑座414等，用于辅助支撑横向支架45，使其保持平稳。在具体设置时，主支架41、副支架42均位于机芯输送机构1和机壳输送机构2的上方；通过纵向直线模组43的驱动，使得升降机构能在机芯输送机构1和机壳输送机构2之间来往。

进一步地，所述升降机构包括与横向支架45连接的竖直线性模组48，竖直线性模组48设有竖直滑座47，竖直滑座47连接有中间支架46，中间支架46的下端连接有倒置的U形架49，U形架49与所述旋转机构连接。

优选地，旋转机构包括旋转驱动装置411，旋转驱动装置411固定于U形架49的一内侧面；旋转驱动装置411连接有旋转轴416，旋转轴416的一端与U形架49的端部活动连接；所述旋转轴416连接有旋转板417，所述旋转板417的中部设有轴孔，旋转轴416套接于轴孔内；所述机芯抓取机构固定于旋转板417；所述推料机构固定于中间支架46的前侧；当机芯抓取机构抓取机芯100后，旋转驱动装置411驱动旋转轴416旋转90度，机芯100位于推料机构的下方。

为方便升降，本技术方案的升降机构采用竖直线性模组48，如直线电机32；当然也可以采用丝杆螺母结构；通过竖直线性模组48的竖直滑座47升降移动，带动中间支架46以及U形架49、旋转机构等进行升降。旋转机构采用旋转驱动装置411和旋转轴416的结合，旋转驱动装置411可采用伺服电机，伺服电机通过驱动旋转轴416旋转，进而带动旋转板417一同旋转，机芯抓取机构随同旋转板417一同调整位置。

参见图5、图6；进一步地，所述机芯抓取机构包括多个夹持气缸415，推料机构包括多个推料气缸410，推料气缸410与夹持气缸415一一对应。

为方便设置机芯抓取机构和推料机构，本技术方案将其设置为夹持气缸415和推料气缸410。

优选地，推料气缸410的推杆下方连接有推块412。

为避免损坏到机芯100，推料气缸410的推杆下方设置推块412，使得其受力较为均匀。同时，在设置机芯100时，机芯100也连接有承受块418，承受块418与推块412一一对应，可避免直接作用于机芯100。

参见图7、图8、图9；进一步地，还包括用于定位机壳200的定位装置，定位装置包括设置于机壳输送机构2两侧的定位架424，所述定位架424包括固定连接的承接板和支撑腿，承接板连接有若干组滑轨423，滑轨423滑动连接有滑块422，滑块422固定连接有连接板421，连接板421的上端连接有定位板420，定位板420连接有定位块426，所述定位块426开设有定位缺口425，所述承接板连接有用于驱动连接板421线性移动的线性驱动装置427。

在进行插芯动作时，需要将机壳200定位，避免由于其他因素干扰，而导致机壳200的位置发生变化。本技术方案设置了定位装置，当机壳输送机构2将机壳载具输送预定位置，可由挡料装置12进行限位，此时线性驱动装置427驱动连接板421移动；两个连接板421相互靠近，两个定位板420的定位缺口425与机壳200相对应，并将机壳200定位于两个定位缺口425之间；从而避免机壳200在插接时，发生位置变化，导致插接安装失败。另外，本技术方案采用连接板421与定位板420连接的方式，使得定位板420可以进更换，当在安装不同尺寸的机壳200和机芯100时，只需要将定位板420进行更换即可。线性驱动装置427可采用气缸121，当然也可以采用电机、丝杆、螺母结构等其他线性模组。

进一步地，参见图10，还包括机壳200副输送机构5和机壳200上载具装置3，所述机壳200上载具装置3包括副纵向移动机构31，副纵向移动机构31连接有副升降机构33，副升降机构33设有升降板39，升降板39连接有承载支架34，承载支架34的下端通过连接柱35连接有承载板36，承载板36连接有若干副旋转装置37，副旋转装置37连接有用于夹持机壳200的副夹持机构38；机壳200副输送机构5位于机壳200上载具装置3的一侧。

机壳200在存放时，其机壳200的位置方向与插接时的位置方向可能存在90度的差异，如存放的时候，机壳200是横向放置在载具内，当在与机芯100插接时，机壳200需要保持在纵向放置的位置，因此需要对机壳200重新上载具，调整位置方向。在进行调整时，副纵向移动机构31驱动副升降机构33以及承载板36、副夹持机构38移动至机壳200副输送机构5的载具上方，然后副升降机构33驱动承载板36向下移动至预定位置，副夹持机构38打开；副夹持机构38在期间打开；然后副夹持机构38对机壳200夹持，接着副纵向移动机构31驱动副升降机构33移动至机壳输送机构2的载具上方，期间副旋转装置37动作，改变机壳200的位置方向；然后副升降机构33驱动副夹持机构38移动至载具的安装孔上方并插入安装孔，然后副夹持机构38松开，机壳200落入到安装孔内。机壳200副输送机构5，可采用机壳输送机构2相同结构，也可以采用其他输送机构，如带式输送机构等。副纵向移动机构31可采用支架和直线电机3232结合的结构，副升降机构33可以采用升降机构相同结构，也可以采用其他的直线模组。副夹持机构38可以采用夹持气缸415等。副旋转装置37可以采用伺服电机等。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种自动装机芯装置，其特征在于：其包括：平行设置的机芯输送机构和机壳输送机构，还包括装芯机构，所述装芯机构包括三维位置调整机构以及机芯抓取机构，所述三维位置调整机构包括用于驱动芯抓取机构旋转的旋转机构、用于驱动旋转机构升降的升降机构，用于驱动升降机构水平移动的纵向移动机构；其中升降机构连接有用于推动机芯向下移动的推料机构。

2.根据权利要求1所述的一种自动装机芯装置，其特征在于：所述机壳输送机构包括平行设置的两侧板，侧板的两端分别设有皮带轮，两个皮带轮通过皮带连接，侧板的中部下端连接有中间座，侧板的中部设有至少2个皮带张紧轮，该2个皮带张紧轮为外张紧轮，中间座设有至少1个皮带张紧轮，该皮带张紧轮为内张紧轮，两个外张紧轮位于皮带的外侧且位于内张紧轮的两侧，内张紧轮位于皮带的内侧；两个内张紧轮通过传动轴连接，传动轴连接有用于驱动传动轴旋转的驱动装置。

3.根据权利要求2所述的一种自动装机芯装置，其特征在于：所述两个侧板之间设有若干挡料装置，所述挡料装置包括与两侧板连接的下底板，下底板连接有气缸，气缸通过固定板与下底板固定连接，气缸的推杆连接有下基座，下基座设有至少一个支撑块，支撑块铰接有挡料块，挡料块设有挡料部和限位部，挡料部和限位部呈夹角设置，所述下基座连接有位置能调整的垫块，垫块位于限位部与下基座之间。

4.根据权利要求3所述的一种自动装机芯装置，其特征在于：所述机芯输送机构与机壳输送机构结构相同。

5.根据权利要求1所述的一种自动装机芯装置，其特征在于：所述纵向移动机构包括间隔设置的主支架和副支架，主支架设有纵向直线模组，副支架设有纵向的导轨，导轨滑动连接有副滑座，纵向直线模组设有主滑座，主滑座与副滑座之间设有横向支架，所述升降机构固定于横向支架。

6.根据权利要求5所述的一种自动装机芯装置，其特征在于：所述升降机构包括与横向支架连接的竖直线性模组，竖直线性模组设有竖直滑座，竖直滑座连接有中间支架，中间支架的下端连接有倒置的U形架，U形架与所述旋转机构连接。

7.根据权利要求6所述的一种自动装机芯装置，其特征在于：旋转机构包括旋转驱动装置，旋转驱动装置固定于U形架的一内侧面；旋转驱动装置连接有旋转轴，旋转轴的一端与U形架的端部活动连接；所述旋转轴连接有旋转板，所述旋转板的中部设有轴孔，旋转轴套接于轴孔内；所述机芯抓取机构固定于旋转板；所述推料机构固定于中间支架的前侧；当机芯抓取机构抓取机芯后，旋转驱动装置驱动旋转轴旋转90度，机芯位于推料机构的下方。

8.根据权利要求7所述的一种自动装机芯装置，其特征在于：所述机芯抓取机构包括多个夹持气缸，推料机构包括多个推料气缸，推料气缸与夹持气缸一一对应；推料气缸的推杆下方连接有推块。

9.根据权利要求1所述的一种自动装机芯装置，其特征在于：还包括用于定位机壳的定位装置，定位装置包括设置于机壳输送机构两侧的定位架，所述定位架包括固定连接的承接板和支撑腿，承接板连接有若干组滑轨，滑轨滑动连接有滑块，滑块固定连接有连接板，连接板的上端连接有定位板，定位板连接有定位块，所述定位块开设有定位缺口，所述承接板连接有用于驱动连接板线性移动的线性驱动装置。

10.根据权利要求1所述的一种自动装机芯装置，其特征在于：还包括机壳副输送机构和机壳上载具装置，所述机壳上载具装置包括副纵向移动机构，副纵向移动机构连接有副升降机构，副升降机构设有升降板，升降板连接有承载支架，承载支架的下端通过连接柱连接有承载板，承载板连接有若干副旋转装置，副旋转装置连接有用于夹持机壳的副夹持机构；机壳副输送机构位于机壳上载具装置的一侧。

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