CN115108321B - 一种独立控制升降且间距可变的吸嘴机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种独立控制升降且间距可变的吸嘴机构，包括底板、竖直升降机构、水平移动机构和吸嘴机构；所述竖直升降机构安装在底板的前侧上部，底板上设置有五组竖直升降机构，且吸嘴机构安装在底板的前侧下部，所述水平移动机构安装在竖直升降机构和吸嘴机构之间，底板上安装有五组水平移动机构，且水平移动机构的上部活动连接相对应的一组竖直升降机构上，并且水平移动机构的下部活动连接在吸嘴机构上。本发明中的各吸嘴在竖直方向的移动由相应电机单独控制，吸嘴在水平方向的等距变化则由不同传动比的同步带安装在同一个电机上控制，满足每个吸嘴升降独立控制的前提下，可等距改变吸嘴间距，提高生产效率。

Description

一种独立控制升降且间距可变的吸嘴机构
技术领域
本发明涉及可变间距吸料装置相关技术领域，具体为一种独立控制升降且间距可变的吸嘴机构。
背景技术
QFN/BGA产品在后道生产工序中，需划片机对基板进行产品分割，并对单颗产品进行装盘，此动作由吸嘴机构的机械手完成。
目前设备所配有的机械手一般分为两类；针对大尺寸产品，采用可变间距的吸嘴机构，通过机械手高度整体下降来吸取产品，移动至料盘上方后，通过改变吸嘴间距整体放置料盘相应位置。针对小尺寸产品，由于基板上产品间距小于吸嘴最小间距，无法通过机械手高度整体下降来吸取产品，固采用不可变间距的吸嘴机构，该类吸嘴机构可控制每个吸嘴单独下降，该类吸嘴结构是对产品逐颗吸取和逐颗放置，生产效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种独立控制升降且间距可变的吸嘴机构，以解决上述背景技术中提出的现有技术的可变间距吸料装置针对小尺寸产品，由于基板上产品间距小于吸嘴最小间距，无法通过机械手高度整体下降来吸取产品，固采用不可变间距的吸嘴机构，该类吸嘴机构可控制每个吸嘴单独下降，该类吸嘴结构是对产品逐颗吸取和逐颗放置，生产效率较低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种独立控制升降且间距可变的吸嘴机构，包括底板、竖直升降机构、水平移动机构和吸嘴机构；所述竖直升降机构安装在底板的前侧上部，底板上设置有五组竖直升降机构，且吸嘴机构安装在底板的前侧下部，所述水平移动机构安装在竖直升降机构和吸嘴机构之间，底板上安装有五组水平移动机构，且水平移动机构的上部活动连接相对应的一组竖直升降机构上，并且水平移动机构的下部活动连接在吸嘴机构上，所述水平移动机构在垂直方向上升降活动，且水平移动机构在水平方向上左右移动活动；
所述竖直升降机构上部的同步轮安装块、左部的竖直导轨和下部的电机安装板一均固定在底板上，且竖直导轨上活动连接有竖直滑块，竖直滑块固定在滑块安装板三的后侧面，滑块安装板三的前侧面上下两部分别设置有同步带连接块和水平导轨，且电机安装板一后侧面左部安装有电机一，电机一和同步轮安装块上均安装有同步轮一，上下两组同步轮一之间传动连接有同步带四，同时同步带四的左部安装有同步带连接块，水平导轨上活动连接有水平滑块一；
所述水平移动机构的上部设置有导向柱安装，导向柱安装下固定有导向柱，且导向柱上活动连接有吸嘴安装块，吸嘴安装块的下端安装有吸嘴组件，并且底板上五组水平移动机构下所设置的五组吸嘴组件分别标记为1号、2号、3号、4号、5号吸嘴组件；
所述吸嘴机构左右两端分别安装有电机安装板二和同步轮安装座，电机安装板二内左右两部分别安装有同步轮安装轴一和电机二，且电机二的上端安装有同步轮二，同步轮安装轴一的上端安装有同步轮二，左右两组同步轮二之间传动连接有同步带三，并且同步轮安装座内安装有同步轮安装轴二，同步轮安装轴二和同步轮安装轴一的中部和下部分别安装有大径同步轮和小径同步轮，且左右两组大径同步轮之间传动连接有同步带一，左右两组小径同步轮之间传动连接有同步带二；
所述同步带一的后部安装有滑块安装板一和滑块安装板五，且滑块安装板一和滑块安装板五上均设置有导向轴承安装块，导向轴承安装块的中心安装有导向轴，并且同步带二的后部安装有滑块安装板二和滑块安装板四，所述大径同步轮和电机安装板二的中部后侧设置有导轨一，且导轨一的正下方设置有导轨二，中间的一组导向轴承安装块的后部固定有固定安装板，同时滑块安装板一、滑块安装板五、滑块安装板二和滑块安装板四的后部均设置有水平滑块二，1号吸嘴组件和5号吸嘴组件上方的水平滑块二均滑动连接在导轨一上，2号和4号上方的水平滑块二分别连接在左右两侧的导轨二上。
作为进一步的技术方案，所述底板是由同步轮安装块、同步轮一、同步带四、同步带连接块、竖直导轨、竖直滑块、滑块安装板三、水平导轨、水平滑块一、电机一和电机安装板一组合构成。由电机旋转带动同步带，同步带通过同步带连接块，实现滑块安装板在竖直方向移动。
作为进一步的技术方案，所述水平移动机构是由导向柱安装、导向柱、吸嘴安装块和吸嘴组件组合构成；吸嘴组件与气管相连，通过控制气压来实现芯片的吸取和放置。
作为进一步的技术方案，所述吸嘴机构是由电机安装板二、电机二、同步轮二、同步带三、同步轮安装轴一、同步轮安装轴二、同步轮安装座、大径同步轮、小径同步轮、同步带一、滑块安装板一、导向轴承安装块、导向轴、水平滑块二、导轨一、滑块安装板五、固定安装板、同步带二、滑块安装板二、滑块安装板四、和导向轴承安装块组合构成；由电机旋转带动同步带，继而同步带带动与之相连的滑块安装板在水平方向移动；通过大径同步轮与小径同步轮传动比关系，实现各吸嘴间水平方向等距变化。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的机械手装置包括安装底板、竖直升降机构、水平移动机构和吸嘴机构；竖直升降机构和水平移动机构均安装在底板上，吸嘴机构则安装在竖直升降机构和水平移动机构上，吸嘴机构上的吸嘴与气管相连；
2、竖直升降机构由电机旋转带动同步带，同步带通过同步带连接块与滑块安装板相连，实现竖直方向移动；
3、吸嘴机构的吸嘴组件与气管相连，通过控制气压来实现芯片的吸取和放置；
4、水平移动机构由电机旋转带动同步带，继而同步带带动与之相连的滑块安装板在水平方向移动；
5、本发明的各吸嘴在竖直方向的移动由相应电机单独控制，吸嘴在水平方向的等距变化则由不同传动比的同步带安装在同一个电机上控制；在满足每个吸嘴单独下降的前提下，可等距改变吸嘴间距，提高生产效率；此外，该机械结构精度更高，便于控制、移动效果好。
附图说明
图1为本发明结构的正视示意图；
图2为本发明结构的竖直升降机构示意图；
图3为本发明结构的水平移动机构示意图；
图4为本发明结构的吸嘴机构的同步带一和同步带二安装示意图；
图5为本发明结构的吸嘴机构上1、3和5号吸嘴组件安装示意图；
图6为本发明结构的吸嘴机构2和4号吸嘴组件安装示意图。
图中：1、底板；2、竖直升降机构；201、同步轮安装块；202、同步轮一；203、同步带四；204、同步带连接块；205、竖直导轨；206、竖直滑块；207、滑块安装板三；208、水平导轨；209、水平滑块一；210、电机一；211、电机安装板一；3、水平移动机构；301、导向柱安装；302、导向柱；303、吸嘴安装块；304、吸嘴组件；4、吸嘴机构；401、电机安装板二；402、电机二；403、同步轮二；404、同步带三；405、同步轮安装轴一；406、同步轮安装轴二；407、同步轮安装座；408、大径同步轮；409、小径同步轮；410、同步带一；411、滑块安装板一；412、导向轴承安装块；413、导向轴；414、水平滑块二；415、导轨一；416、滑块安装板五；417、固定安装板；418、同步带二；419、滑块安装板二；420、滑块安装板四；421、导轨二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施方式一，参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种独立控制升降且间距可变的吸嘴机构，包括底板1、竖直升降机构2、水平移动机构3和吸嘴机构4；竖直升降机构2安装在底板1的前侧上部，底板1上设置有五组竖直升降机构2，且吸嘴机构4安装在底板1的前侧下部，水平移动机构3安装在竖直升降机构2和吸嘴机构4之间，底板1上安装有五组水平移动机构3，且水平移动机构3的上部活动连接相对应的一组竖直升降机构2上，并且水平移动机构3的下部活动连接在吸嘴机构4上，水平移动机构3在垂直方向上升降活动，且水平移动机构3在水平方向上左右移动活动；
竖直升降机构2上部的同步轮安装块201、左部的竖直导轨205和下部的电机安装板一211均固定在底板1上，且竖直导轨205上活动连接有竖直滑块206，竖直滑块206固定在滑块安装板三207的后侧面，滑块安装板三207的前侧面上下两部分别设置有同步带连接块204和水平导轨208，且电机安装板一211后侧面左部安装有电机一210，电机一210和同步轮安装块201上均安装有同步轮一202，上下两组同步轮一202之间传动连接有同步带四203，同时同步带四203的左部安装有同步带连接块204，水平导轨208上活动连接有水平滑块一209；
水平移动机构3的上部设置有导向柱安装301，导向柱安装301下固定有导向柱302，且导向柱302上活动连接有吸嘴安装块303，吸嘴安装块303的下端安装有吸嘴组件304，并且底板1上五组水平移动机构3下所设置的五组吸嘴组件304分别标记为1号、2号、3号、4号、5号吸嘴组件；
吸嘴机构4左右两端分别安装有电机安装板二401和同步轮安装座407，电机安装板二401内左右两部分别安装有同步轮安装轴一405和电机二402，且电机二402的上端安装有同步轮二403，同步轮安装轴一405的上端安装有同步轮二403，左右两组同步轮二403之间传动连接有同步带三404，并且同步轮安装座407内安装有同步轮安装轴二406，同步轮安装轴二406和同步轮安装轴一405的中部和下部分别安装有大径同步轮408和小径同步轮409，且左右两组大径同步轮408之间传动连接有同步带一410，左右两组小径同步轮409之间传动连接有同步带二418；
同步带一410的后部安装有滑块安装板一411和滑块安装板五416，且滑块安装板一411和滑块安装板五416上均设置有导向轴承安装块412，导向轴承安装块412的中心安装有导向轴413，并且同步带二418的后部安装有滑块安装板二419和滑块安装板四420，大径同步轮408和电机安装板二401的中部后侧设置有导轨一415，且导轨一415的正下方设置有导轨二421，中间的一组导向轴承安装块412的后部固定有固定安装板417，同时滑块安装板一411、滑块安装板五416、滑块安装板二419和滑块安装板四420的后部均设置有水平滑块二414，1号吸嘴组件和5号吸嘴组件上方的水平滑块二414均滑动连接在导轨一415上，2号和4号上方的水平滑块二414分别连接在左右两侧的导轨二421上。
如图2所示，在本实施例中，底板1是由同步轮安装块201、同步轮一202、同步带四203、同步带连接块204、竖直导轨205、竖直滑块206、滑块安装板三207、水平导轨208、水平滑块一209、电机一210和电机安装板一211组合构成。由电机旋转带动同步带，同步带通过同步带连接块，实现滑块安装板在竖直方向移动
具体实施方式二，本实施方式是对具体实施方式一的进一步限定，本发明中电机一210工作带动同步轮一202旋转和同步带四203移动，同步带四203通过同步带连接块204和相连滑块安装板三207继而带动水平导轨208和水平滑块一209在竖直方向移动。其中，竖直导轨205和竖直滑块206相对运动，竖直导轨205对滑块安装板三207的运动起导向作用。
如图3所示，在本实施例中，水平移动机构3是由导向柱安装301、导向柱302、吸嘴安装块303和吸嘴组件304组合构成；吸嘴组件与气管相连，通过控制气压来实现芯片的吸取和放置。
具体实施方式三，本实施方式是对具体实施方式一的进一步限定，本发明中导向柱安装301安装在竖直升降机构水平滑块一209上，继而实现吸嘴机构3竖直方向的移动，吸嘴组件与气管相连，通过控制气压来实现芯片的吸取和放置；为区别吸嘴分别标注为1号、2号、3号、4号、5号吸嘴。
如图4-6所示，在本实施例中，吸嘴机构4是由电机安装板二401、电机二402、同步轮二403、同步带三404、同步轮安装轴一405、同步轮安装轴二406、同步轮安装座407、大径同步轮408、小径同步轮409、同步带一410、滑块安装板一411、导向轴承安装块412、导向轴413、水平滑块二414、导轨一415、滑块安装板五416、固定安装板417、同步带二418、滑块安装板二419、滑块安装板四420、和导向轴承安装块412组合构成；由电机旋转带动同步带，继而同步带带动与之相连的滑块安装板在水平方向移动；通过大径同步轮与小径同步轮传动比关系，实现各吸嘴间水平方向等距变化。
具体实施方式四，本实施方式是对具体实施方式一的进一步限定，本发明中由电机二402带动同步带三404旋转，通过同步轮二403、大径同步轮408、小径同步轮409传动，继而带动与之相连的各滑块安装板在水平方向移动；
1号吸嘴与滑块安装板一411相关联，5号吸嘴与滑块安装板五416相关联，滑块安装板一411和滑块安装板五416分别与同步带一410相连，在电机二402带动同步带一410移动时，1号和5号吸嘴相对3号吸嘴等距靠近或者等距远离；
2号吸嘴与滑块安装板一419相关联，4号吸嘴与滑块安装板五420相关联，并且滑块安装板一419和滑块安装板五420分别与同步带二418相连，在同步带二418移动时，2号和4号吸嘴相对3号吸嘴等距靠近或者等距远离。此外，大径同步轮408直径为小径同步轮409直径的两倍，1号和5号吸嘴移动速度是2号和4号吸嘴移动速度的两倍，确保各吸嘴间距相同。
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精神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物限定。

Claims (4)

1.一种独立控制升降且间距可变的吸嘴机构，其特征在于：包括底板（1）、竖直升降机构（2）、水平移动机构（3）和吸嘴机构（4）；所述竖直升降机构（2）安装在底板（1）的前侧上部，底板（1）上设置有五组竖直升降机构（2），且吸嘴机构（4）安装在底板（1）的前侧下部，所述水平移动机构（3）安装在竖直升降机构（2）和吸嘴机构（4）之间，底板（1）上安装有五组水平移动机构（3），且水平移动机构（3）的上部活动连接相对应的一组竖直升降机构（2）上，并且水平移动机构（3）的下部活动连接在吸嘴机构（4）上，所述水平移动机构（3）在垂直方向上升降活动，且水平移动机构（3）在水平方向上左右移动活动；
所述竖直升降机构（2）上部的同步轮安装块（201）、左部的竖直导轨（205）和下部的电机安装板一（211）均固定在底板（1）上，且竖直导轨（205）上活动连接有竖直滑块（206），竖直滑块（206）固定在滑块安装板三（207）的后侧面，滑块安装板三（207）的前侧面上下两部分别设置有同步带连接块（204）和水平导轨（208），且电机安装板一（211）后侧面左部安装有电机一（210），电机一（210）和同步轮安装块（201）上均安装有同步轮一（202），上下两组同步轮一（202）之间传动连接有同步带四（203），同时同步带四（203）的左部安装有同步带连接块（204），水平导轨（208）上活动连接有水平滑块一（209）；
所述水平移动机构（3）的上部设置有导向柱安装（301），导向柱安装（301）下固定有导向柱（302），且导向柱（302）上活动连接有吸嘴安装块（303），吸嘴安装块（303）的下端安装有吸嘴组件（304），并且底板（1）上五组水平移动机构（3）下所设置的五组吸嘴组件（304）分别标记为1号、2号、3号、4号、5号吸嘴组件；
所述吸嘴机构（4）左右两端分别安装有电机安装板二（401）和同步轮安装座（407），电机安装板二（401）内左右两部分别安装有同步轮安装轴一（405）和电机二（402），且电机二（402）的上端安装有同步轮二（403），同步轮安装轴一（405）的上端安装有同步轮二（403），左右两组同步轮二（403）之间传动连接有同步带三（404），并且同步轮安装座（407）内安装有同步轮安装轴二（406），同步轮安装轴二（406）和同步轮安装轴一（405）的中部和下部分别安装有大径同步轮（408）和小径同步轮（409），且左右两组大径同步轮（408）之间传动连接有同步带一（410），左右两组小径同步轮（409）之间传动连接有同步带二（418）；
所述同步带一（410）的后部安装有滑块安装板一（411）和滑块安装板五（416），且滑块安装板一（411）和滑块安装板五（416）上均设置有导向轴承安装块（412），导向轴承安装块（412）的中心安装有导向轴（413），并且同步带二（418）的后部安装有滑块安装板二（419）和滑块安装板四（420），所述大径同步轮（408）和电机安装板二（401）的中部后侧设置有导轨一（415），且导轨一（415）的正下方设置有导轨二（421），中间的一组导向轴承安装块（412）的后部固定有固定安装板（417），同时滑块安装板一（411）、滑块安装板五（416）、滑块安装板二（419）和滑块安装板四（420）的后部均设置有水平滑块二（414），1号吸嘴组件和5号吸嘴组件上方的水平滑块二（414）均滑动连接在导轨一（415）上，2号和4号上方的水平滑块二（414）分别连接在左右两侧的导轨二（421）上。
2.根据权利要求1所述一种独立控制升降且间距可变的装置，其特征在于，所述底板（1）是由同步轮安装块（201）、同步轮一（202）、同步带四（203）、同步带连接块（204）、竖直导轨（205）、竖直滑块（206）、滑块安装板三（207）、水平导轨（208）、水平滑块一（209）、电机一（210）和电机安装板一（211）组合构成，由电机旋转带动同步带，同步带通过同步带连接块，实现滑块安装板在竖直方向移动。
3.根据权利要求1所述一种独立控制升降且间距可变的装置，其特征在于，所述水平移动机构（3）是由导向柱安装（301）、导向柱（302）、吸嘴安装块（303）和吸嘴组件（304）组合构成；吸嘴组件与气管相连，通过控制气压来实现芯片的吸取和放置。
4.根据权利要求1所述一种独立控制升降且间距可变的装置，其特征在于，所述吸嘴机构（4）是由电机安装板二（401）、电机二（402）、同步轮二（403）、同步带三（404）、同步轮安装轴一（405）、同步轮安装轴二（406）、同步轮安装座（407）、大径同步轮（408）、小径同步轮（409）、同步带一（410）、滑块安装板一（411）、导向轴承安装块（412）、导向轴（413）、水平滑块二（414）、导轨一（415）、滑块安装板五（416）、固定安装板（417）、同步带二（418）、滑块安装板二（419）、滑块安装板四（420）、和导向轴承安装块（412）组合构成；由电机旋转带动同步带，继而同步带带动与之相连的滑块安装板在水平方向移动；通过大径同步轮与小径同步轮传动比关系，实现各吸嘴间水平方向等距变化。
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