CN114211519A - 一种pcb板夹取吸盘装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及印制电路板的技术领域，尤其是涉及一种PCB板夹取吸盘装置。该一种PCB板夹取吸盘装置，包括基板、滑动板、驱动组件以及吸附组件，滑动板平行于基板；驱动组件与基板固定连接；滑动板有两个，两个滑动板关于基板对称设置，滑动板与驱动组件连接，驱动组件能够使滑动板相对于基板发生线性运动；吸附组件包括真空轨和多个吸盘，真空轨与滑动板固定连接，吸盘与所述真空轨连接，真空轨上开设有用于连通真空发生装置内腔的通气孔，通气孔与吸盘的内腔连通。本申请提供了一种PCB板夹取吸盘装置，能够夹取并运输PCB板，清除PCB板上的静电，并在运输过程中将PCB板拉伸展平。
Description
技术领域
本申请涉及印制电路板的技术领域，尤其是涉及一种PCB板夹取吸盘装置。
背景技术
印制电路板（Printed circuit boards，PCB）是电子工业的重要部件之一，几乎每种电子设备都要使用印制电路板。由于印制电路板具有良好的产品一致性，可以对其采用标准化设计，有利于在生产过程中实现机械化和自动化。在PCB板自动化行业中，一般通过真空吸附的方式用吸盘将PCB板吸取后转移到其他工作位，或吸取后对PCB板进行其他作业。
PCB板大多只有四周一定范围为可接触区域，吸盘的吸嘴只能吸取四周可接触区域。随着各种电子设备的小型化和轻型化发展，PCB板也制作得越来越薄。对于较薄的PCB板，吸盘将其抬高后，由于PCB板自身重力和吸嘴弹性变形等因素，会导致PCB板呈弧形弯曲。这样将PCB板放到其他工作位时会导致位置不准确，不利于进行其他作业，PCB板弯曲程度过大还可能导致在转移过程中碰到其他零部件而损坏PCB板。
针对上述相关技术，发明人认为存在吸盘吸取并转移PCB板时PCB板会产生弯曲变形的问题。
发明内容
为了改善上述背景技术中提出的吸盘吸取并转移PCB板时PCB板会产生弯曲变形的问题，本申请提供一种PCB板夹取吸盘装置。
本申请提供的一种PCB板夹取吸盘装置采用如下的技术方案：
一种PCB板夹取吸盘装置，包括基板、滑动板、驱动组件以及吸附组件，所述滑动板平行于所述基板；所述驱动组件至少有两个，所述驱动组件与所述基板固定连接；所述滑动板有两个，两个所述滑动板关于所述基板对称设置，所述滑动板与所述驱动组件连接，所述驱动组件能够使所述滑动板相对于所述基板发生线性运动；所述吸附组件包括真空轨和多个吸盘，所述真空轨与所述滑动板固定连接，所述吸盘与所述真空轨连接，所述真空轨上开设有用于连通真空发生装置内腔的通气孔，所述通气孔与所述吸盘的内腔连通。
通过采用上述技术方案，滑动板被驱动组件驱动相对于基板发生线性运动，两个关于基板对称设置的滑动板可发生相向运动或相背运动；当装置整体下移，吸盘将PCB板吸附住后上移的过程中，驱动组件工作使得两个滑动板相背运动，从而使得PCB板被吸盘拉伸展平，再将PCB板转移到其他工作位或进行其他作业。
可选的，所述驱动组件包括第一驱动件、驱动杆、滑块；所述第一驱动件与所述基板固定连接，所述驱动杆与所述第一驱动件滑动连接，所述滑块固定连接于所述驱动杆，所述滑块还与所述滑动板固连。
通过采用上述技术方案，第一驱动件能够驱动驱动杆滑动，并带动滑块、进而带动滑动板运动，实现滑动板相对于基板的线性运动，从而实现两个滑动板的相背运动。
可选的，所述滑块包括推块和滑槽体，所述推块固定连接于所述驱动杆的一端，所述滑槽体与所述第一驱动件滑动连接，所述推块固定连接于所述滑槽体的端部，所述滑动板与所述滑槽体固定连接。
通过采用上述技术方案，滑槽体与第一驱动件滑动连接，驱动杆滑动时推块带动滑槽体运动，滑槽体与第一驱动件相对滑动，滑槽体与第一驱动件接触使得滑动板的线性运动更加平稳，不容易晃动。
可选的，所述吸盘包括金属管和同轴固连于所述金属管的吸嘴，所述金属管可拆卸地固定连接于所述真空轨，所述金属管的管腔与所述通气孔连通，所述吸嘴的通气腔与所述金属管的管腔连通。
通过采用上述技术方案，当装置整体下移，吸嘴接触PCB板后通过真空吸附的方式将PCB板吸取并移动；金属管可承受较大的内外压力差，并且金属管可拆卸地固定连接于真空轨，便于拆装和清洁吸盘，在吸盘损伤后也便于进行快速更换。
可选的，所述滑动板上安装有夹持组件，所述夹持组件包括连接件、第二驱动件、连接头和夹爪；所述连接件固定连接于所述滑动板，所述第二驱动件与所述连接件转动连接；所述连接头与所述第二驱动件连接，所述第二驱动件使得所述连接头能够发生线性运动，所述夹爪与所述连接头转动连接；所述连接件上穿设有销轴，所述连接件与所述夹爪通过所述销轴铰接。
通过采用上述技术方案，第二驱动件可与连接件发生相对转动，而第二驱动件使得连接头能够发生线性运动，进而使得连接头可与连接件发生相对转动及线性运动；第二驱动件驱动连接头运动，连接头进而带动夹爪发生转动，而夹爪同时与连接件铰接，使得夹爪能够扣住PCB板，驱动组件工作使得两个滑动板相背运动，从而使得PCB板被吸盘和夹爪拉伸展平，夹爪可与吸盘一起固定并移动PCB板。
可选的，所述第二驱动件为气缸，所述气缸的活塞杆与所述连接头固连，所述气缸远离所述连接头的一端设置有连接座，所述连接件上安装有固定头，所述连接座与所述固定头铰接。
通过采用上述技术方案，连接座与固定头铰接，气缸的活塞杆与连接头固定连接，在气缸的活塞杆进行线性运动时，连接头进行圆心不定的转动，从而驱动夹爪转动。
可选的，所述连接件上开设有通槽，所述通槽的槽口朝向所述气缸，所述气缸的活塞杆和所述连接头部分位于所述通槽中，所述销轴穿设在所述通槽的侧壁上，所述通槽远离所述滑动板的侧壁上开设有供所述夹爪转动的转动缺口。
可选的，所述夹爪包括与所述连接头转动连接的连接部、与所述连接件铰接的转动部和用于固定PCB板的夹持部；所述夹持部朝向所述第二驱动件，所述夹持部上设置有胶垫。
通过采用上述技术方案，连接头运动带动夹爪转动时，连接部和夹持部以转动部为轴进行转动，使得夹持部扣紧或松开PCB板；胶垫的设置使得夹持部不会与PCB板直接接触，具有弹性的胶垫使得PCB板不易被划损。
可选的，所述基板上固定连接有立柱，所述立柱垂直于所述基板，所述滑动板上开设有限位孔，所述立柱远离所述基板的一端穿过所述限位孔。
通过采用上述技术方案，限位孔和立柱的配合能够限制滑动板相对于基板的线性运动范围。
可选的，所述立柱远离所述基板的一端固定连接有背板，所述背板的下表面与所述吸盘的下表面平齐。
通过采用上述技术方案，吸盘吸附PCB板后，PCB板的上表面会贴附在背板的下表面上，在上下移动PCB板时，减少空气阻力对PCB板的影响，使得PCB板不易发生变形。
综上所述，与相关技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明提供了一种PCB板夹取吸盘装置，其中吸附组件和夹持组件能够夹取并运输PCB板，并在运输过程中将PCB板拉伸展平。
2.本发明设置背板，在上下移动PCB板时，可减少空气阻力对PCB板的影响，使得PCB板不易发生变形。
3、本发明的背板和吸嘴均采用ESD防静电材料制作，在吸取PCB板后可以消除PCB板上的静电，减少因静电导致的PCB板损坏。
附图说明
图1是PCB板夹取吸盘装置实施例1的整体结构示意图。
图2是PCB板夹取吸盘装置实施例1的侧视图。
图3是图1中A部分的局部放大图。
图4是PCB板夹取吸盘装置实施例1突出夹持组件的结构示意图。
图5是PCB板夹取吸盘装置实施例1突出夹爪的结构示意图。
图6是PCB板夹取吸盘装置实施例2的整体结构示意图。
附图标记说明：1、基板；11、安装座；111、安装孔；2、立柱；3、背板；31、角槽；32、凹槽；33、通孔；4、驱动组件；41、第一驱动件；411、电缸；42、驱动杆；43、滑块；431、推块；432、滑槽体；5、滑动板；51、限位孔；6、吸附组件；61、真空轨；611、通气孔；62、吸盘；621、金属管；622、吸嘴；7、夹持组件；71、第二驱动件；711、气缸；712、连接座；72、连接件；721、固定头；722、通槽；723、让位缺口；724、转动缺口；725、销轴；73、连接头；731、让位槽；74、夹爪；741、连接部；742、转动部；743、夹持部；7431、胶垫；8、固定块。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本申请作进一步详细说明。
实施例1
参照图1，本申请实施例1公开了一种PCB板夹取吸盘装置，包括基板1、立柱2、背板3、驱动组件4、滑动板5、吸附组件6和夹持组件7。基板1提供安装基础，背板3用于减小PCB板上下移动的过程中因空气阻力发生的形变，立柱2连接在基板1和背板3之间。驱动组件4与基板1固定连接，驱动组件4还连接着滑动板5，滑动板5连接着吸附组件6和夹持组件7。
参照图1，基板1为十字形硬质板，作为安装基础连接其他部件。基板1的上表面中心处安装有安装座11，安装座11与基板1通过螺钉固定。安装座11的中心处开设有圆形的安装孔111，安装孔111中穿设有机械臂（图中未示出），机械臂与安装座11通过螺钉固定，机械臂在外部驱动力作用下能够带动PCB板夹取吸盘装置进行整体移动，进而实现PCB板的移动或搬运。
参照图1，立柱2有八根，每两根为一组分组设置在十字形基板1的四个端部。立柱2为圆柱形，立柱2的上端部与基板1通过螺钉固定连接并突出夹板的上表面，立柱2的下端部与背板3焊接并未穿过背板3。取下螺钉后，可使得立柱2与基板1分离，背板3和立柱2能够被整体拆下，便于清洁和更换。夹板和背板3平行设置，立柱2垂直连接在基板1和背板3之间。
参照图1，背板3为硬质方形板，处于基板1的正下方，背板3的面积大于基板1的面积。背板3的四个顶角处开设有长方形的角槽31，便于吸附组件6和夹持组件7夹取PCB板。背板3的左右边缘处均开设有“n形”的凹槽32，便于吸附组件6吸取PCB板。背板3采用ESD（Electro-Static Discharge,静电释放）防静电材料制作，可以消除PCB板上的静电，减少因静电导致的PCB板损坏。
参照图1和图2，驱动组件4有两个，分别安装在十字形基板1的左右两个端部的下表面，且位于两根立柱2之间。驱动组件4包括第一驱动件41、驱动杆42和滑块43，滑块43包括推块431和滑槽体432。第一驱动件41为电缸411，电缸411的活塞杆为左右走向，电缸411的活塞杆与驱动杆42同轴固定连接。驱动杆42比电缸411的活塞杆粗，驱动杆42远离电缸411的一端与推块431焊接。在其他实施例中，第一驱动件41也可使用气缸711、液压缸等其他可以输出直线运动的驱动器。考虑到电缸411能够对位置精确控制的优点，本实施例优选第一驱动件41为电缸411。
参照图1和图2，推块431焊接固定在滑槽体432的端部，滑槽体432与电缸411滑动连接。滑槽体432具有底板和垂直于底板的侧板，底板与侧板一体成型。底板的形状由两块大小不等的长方形组成，与电缸411和推块431的底面适配。推块431的底面与底板的上表面焊接，电缸411的底面与底板的上表面滑动配合，使得底板的直线运动更加平稳，不容易晃动。侧板将电缸411限制在确定的轨道中，对电缸411起到导向和保护的作用。底板的下表面与滑动板5固定连接，使得滑动板5能够相对于电缸411进行直线运动。
参照图1，滑动板5对应驱动组件4设置有两块，两块滑动板5关于基板1对称设置。滑动板5上开设有两个条形的限位孔51，限位孔51的长度方向与驱动杆42的长度方向一致。立柱2从限位孔51中穿过，可限制滑动板5相对于基板1的线性运动范围。限位孔51的两端为半圆弧形，与立柱2的侧面相适配，可缓冲立柱2与限位孔51的侧面接触时的冲击。
参照图1，当电缸411工作时，电缸411的活塞杆进行直线运动，带动驱动杆42直线运动，驱动杆42又与推块431固定使得推块431进行直线运动，进而带动滑槽体432与电缸411发生相对滑动，进一步使得滑动板5相对于基板1的进行直线运动。当两个电缸411同时工作时，两块滑动板5发生相向运动或相背运动，有助于实现本装置的拉伸功能。
当PCB板的尺寸较大时，可通过电缸411的活塞杆运动调整两块滑动板5之间的距离，进而调整两个吸附组件6之间的距离，同时调整两个夹持组件7之间的距离，便于吸附组件6和夹持组件7适应夹取尺寸较大的PCB板。
参照图1和图3，吸附组件6对应滑动板5设置有两组，包括真空轨61和多个吸盘62，吸盘62包括金属管621和吸嘴622。真空轨61为长度远大于宽度和高度的长方体，其长度方向与驱动杆42垂直。真空轨61安装在滑动板5下表面的外边缘处，真空轨61上开设有通气孔611，通气孔611贯通真空轨61的两端，通气孔611能够与真空发生装置的内腔连通，为吸附提供真空条件。金属管621的上端与真空轨61的下表面螺纹连接，金属管621的管腔与通气孔611连通。金属管621可承受较大的内外压力差，并且金属管621螺纹连接于真空轨61，便于拆装和清洁吸盘62，在吸盘62损伤后也便于进行快速更换。
参照图3，吸嘴622为近圆柱形，与金属管621同轴固定连接，两者连接处进行密封处理，吸嘴622的通气腔与真空管的管腔连通。吸嘴622采用耐磨性能良好的丁腈橡胶制成，具有良好的抗拉扯性，不易损坏。靠近真空轨61两端的四个吸嘴622位于角槽31中，其他吸嘴622位于“n形”的凹槽32中，使得吸嘴622能够接触和吸附PCB板。吸嘴622与凹槽32的侧壁之间存在间隙。同样地，吸嘴622也采用ESD防静电材料制作，有利于消除PCB板上的静电，减少因静电导致的PCB板损坏。
参照图2，吸嘴622的下表面与背板3的下表面平齐，当吸嘴622吸附住PCB板后，PCB板的上表面与背板3的下表面贴合。当装置夹取PCB板快速上移时，硬质背板3可为PCB板承担大部分空气阻力，使得PCB板不易发生变形；当装置夹取PCB板快速下移时，空气阻力使得PCB板具有向上弯曲变形的趋势，而硬质背板3能够支撑PCB板保持平直状态，不易发生变形。
参照图1和图4，夹持组件7对应滑动板5设置有四组，每两组夹持组件7安装在一块滑动板5的下表面上。夹持组件7可辅助吸附组件6夹取PCB板，使得夹取更加稳固，PCB板不易掉落损坏。夹持组件7包括连接件72、第二驱动件71、连接头73和夹爪74。连接件72固定连接于滑动板5的下表面，连接件72上安装有固定头721。连接件72的下部开设有通槽722，通槽722的槽口朝向气缸711。连接件72与真空轨61在水平面上相互垂直设置，连接件72在通槽722的上方开设有与真空轨61适配的让位缺口723，真空轨61部分位于让位缺口723中,使得结构更加紧凑，提高了空间利用率的同时还减轻了连接件72的重量，减轻了基板1的承重负担。
参照图4和图5，第二驱动件71为气缸711，气缸711的一端安装有连接座712，连接座712与固定头721铰接。气缸711的活塞杆从远离连接座712的一端伸出，大致为左右走向，气缸711的活塞杆与连接头73同轴固连，气缸711的活塞杆和连接头73部分位于通槽722中。连接头73为近圆柱形，连接头73远离气缸711的一端开设有让位槽731，便于安装夹爪74并供夹爪74进行转动。
参照图4和图5，夹爪74与连接头73铰接，夹爪74也部分位于通槽722中。通槽722的侧壁在靠近夹爪74的地方穿设有销轴725，通槽722远离滑动板5的侧壁上开设有供夹爪74转动的转动缺口724。夹爪74包括连接部741、转动部742和夹持部743，连接部741、转动部742和夹持部743一体成型。连接部741位于让位槽731中，与连接头73铰接。转动部742为近圆柱形，转动部742与连接件72通过销轴725铰接。夹持部743朝向气缸711，并且部分位于转动缺口724中，可在转动缺口724中转动。夹持部743上嵌设有胶垫7431，在本实施例中，胶垫7431为圆柱形的优力胶棒，优力胶棒的设置使得夹持部743不会与PCB板直接接触，具有弹性的优力胶棒使得PCB板不易被划损。在其他实施例中，胶垫7431也可设置为优力胶条、橡胶垫片等一切有弹性并具有保护作用的物体。
参照图4和图5，当启动气缸711，气缸711的活塞杆进行线性运动时，连接座712与固定头721发生相对转动，气缸711也被带动发生转动，连接头73被气缸711的活塞杆带动进行圆心不定的转动，进而驱动夹爪74转动。夹爪74的转动部742与连接件72通过销轴725铰接，只能以销轴725为轴进行转动，而无法移动位置。连接部741与连接头73铰接，因此连接部741会被连接头73带动以销轴725为轴进行半径固定的转动，进而带动夹持部743也以销轴725为轴进行半径固定的转动。当气缸711的活塞杆伸出时，夹持部743向内扣紧PCB板；当气缸711的活塞杆缩回时，夹持部743松开PCB板。
本实施例1的实施原理为：当本装置整体下移接触到PCB板后，吸嘴622通过真空吸附的方式吸紧PCB板，使得PCB板的上表面与背板3的下表面贴紧，本装置再整体上移，上移到一定位置时，气缸711的活塞杆伸出并驱动夹爪74转动，使得夹持部743向内扣紧PCB板。两个电缸411的活塞杆伸出，使得两块滑动板5相背运动，带动两边的吸盘62和夹爪74相背运动，使得PCB板被吸盘62和夹爪74拉伸展平。
实施例2
参照图6，本申请实施例2与实施例1的不同之处在于基板1底面的中部安装有固定块8，固定块8连接有一组吸附组件6，此组吸附组件6与安装在滑动板5上的吸附组件6平行设置。中部的吸附组件6也包括真空轨61和多个吸盘62。对应地，背板3的中间也开设有与中部吸盘62个数对应的通孔33，中部吸盘62的下端位于通孔33中，使得中部的吸盘62也能够吸附特殊的PCB板。特殊的PCB板为中部也有竖条形的可接触区域的PCB板。
本实施例2的实施原理为：中部的吸盘62也能够吸附特殊的PCB板，使得PCB板的中部被吸紧，提升了本实施例2的吸附牢固性，也有利于拉伸展平PCB板。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种PCB板夹取吸盘装置，其特征在于：包括基板(1)、滑动板(5)、驱动组件(4)以及吸附组件(6)，所述滑动板(5)平行于所述基板(1)；所述驱动组件(4)至少有两个，所述驱动组件(4)与所述基板(1)固定连接；所述滑动板(5)有两个，两个所述滑动板(5)关于所述基板(1)对称设置，所述滑动板(5)与所述驱动组件(4)连接，所述驱动组件(4)能够使所述滑动板(5)相对于所述基板(1)发生线性运动；所述吸附组件(6)包括真空轨(61)和多个吸盘(62)，所述真空轨(61)与所述滑动板(5)固定连接，所述吸盘(62)与所述真空轨(61)连接，所述真空轨(61)上开设有用于连通真空发生装置内腔的通气孔(611)，所述通气孔(611)与所述吸盘(62)的内腔连通。
2.根据权利要求1所述的一种PCB板夹取吸盘装置，其特征在于：所述驱动组件(4)包括第一驱动件(41)、驱动杆(42)、滑块(43)；所述第一驱动件(41)与所述基板(1)固定连接，所述驱动杆(42)与所述第一驱动件(41)滑动连接，所述滑块(43)固定连接于所述驱动杆(42)，所述滑块(43)还与所述滑动板(5)固连。
3.根据权利要求2所述的一种PCB板夹取吸盘装置，其特征在于：所述滑块(43)包括推块(431)和滑槽体(432)，所述推块(431)固定连接于所述驱动杆(42)的一端，所述滑槽体(432)与所述第一驱动件(41)滑动连接，所述推块(431)固定连接于所述滑槽体(432)的端部，所述滑动板(5)与所述滑槽体(432)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种PCB板夹取吸盘装置，其特征在于：所述吸盘(62)包括金属管(621)和同轴固连于所述金属管(621)的吸嘴(622)，所述金属管(621)可拆卸地固定连接于所述真空轨(61)，所述金属管(621)的管腔与所述通气孔(611)连通，所述吸嘴(622)的通气腔与所述金属管(621)的管腔连通。
5.根据权利要求1所述的一种PCB板夹取吸盘装置，其特征在于：所述滑动板(5)上安装有夹持组件(7)，所述夹持组件(7)包括连接件(72)、第二驱动件(71)、连接头(73)和夹爪(74)；所述连接件(72)固定连接于所述滑动板(5)，所述第二驱动件(71)与所述连接件(72)转动连接；所述连接头(73)与所述第二驱动件(71)连接，所述第二驱动件(71)使得所述连接头(73)能够发生线性运动，所述夹爪(74)与所述连接头(73)转动连接；所述连接件(72)上穿设有销轴(725)，所述连接件(72)与所述夹爪(74)通过所述销轴(725)铰接。
6.根据权利要求5所述的一种PCB板夹取吸盘装置，其特征在于：所述第二驱动件(71)为气缸(711)，所述气缸(711)的活塞杆与所述连接头(73)固连，所述气缸(711)远离所述连接头(73)的一端设置有连接座(712)，所述连接件(72)上安装有固定头(721)，所述连接座(712)与所述固定头(721)铰接。
7.根据权利要求6所述的一种PCB板夹取吸盘装置，其特征在于：所述连接件(72)上开设有通槽(722)，所述通槽(722)的槽口朝向所述气缸(711)，所述气缸(711)的活塞杆和所述连接头(73)部分位于所述通槽(722)中，所述销轴(725)穿设在所述通槽(722)的侧壁上，所述通槽(722)远离所述滑动板(5)的侧壁上开设有供所述夹爪(74)转动的转动缺口(724)。
8.根据权利要求5所述的一种PCB板夹取吸盘装置，其特征在于：所述夹爪(74)包括与所述连接头(73)转动连接的连接部(741)、与所述连接件(72)铰接的转动部(742)和用于固定PCB板的夹持部(743)；所述夹持部(743)朝向所述第二驱动件(71)，所述夹持部(743)上设置有胶垫(7431)。
9.根据权利要求1所述的一种PCB板夹取吸盘装置，其特征在于：所述基板(1)上固定连接有立柱(2)，所述立柱(2)垂直于所述基板(1)，所述滑动板(5)上开设有限位孔(51)，所述立柱(2)远离所述基板(1)的一端穿过所述限位孔(51)。
10.根据权利要求9所述的一种PCB板夹取吸盘装置，其特征在于：所述立柱(2)远离所述基板(1)的一端固定连接有背板(3)，所述背板(3)的下表面与所述吸盘(62)的下表面平齐。
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