CN115581061A - 柔性供料器 - Google Patents

Abstract

本发明属于振动盘技术领域，具体的说是柔性供料器，包括组装台，所述组装台的顶部设置有电动滑轨，所述电动滑轨上滑动安装有第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板的顶部安装有机械臂，所述机械臂的底端连接有可伸缩的机械夹爪，所述机械臂的两侧对称固定连接有压板，所述第二支撑板的顶部安装有PCB板送料装置，所述组装台的一侧设有支撑台，所述支撑台的顶部设有用来为PCB板供料的柔性供料器本体。当电子元件被放置到料盘中后，随着音圈电机工作，音圈电机输出的振动力矩能够通过盖板传输至料盘，从而使料盘中的电子元件能够在短时间内完成位置的调整，进而在降低噪音的同时，避免电子元件因长时间的振动而被损坏。

Description

柔性供料器

技术领域

本发明属于振动盘技术领域，特别涉及柔性供料器。

背景技术

在PCB板的生产加工中，需要使用机械手将一些电子元件插接到PCB上指定的插口上，而在此过程中，还需要使用到柔性供料器。柔性供料器又称为振动盘，它能够对放入到振动盘中的电子元件进行振动，从而将电子元件有序地排列出来，最后配合机械手将不同的电子元件自动组装到PCB板上，并使其成为完整的一个产品。

但是传统的振动盘在使用时存在噪音大，单一化，不够自动化的问题，因此现有的振动盘，已无法满足现在的客户需求，因此在未来的发展趋势中，振动盘创新迭代已势在必行；

此外，在当PCB板在传送机构的作用下被输送到指定的位置时，由于在组装时对机械手的安装精度要求较高，因此当机械手或者送机构发生倾斜时，电子元件在向PCB上插接时就会容易造成PCB板上的插口损坏。

因此，发明柔性供料器来解决上述问题很有必要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了柔性供料器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：柔性供料器，包括组装台，所述组装台的顶部设置有电动滑轨，所述电动滑轨上滑动安装有第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板的顶部安装有机械臂，所述机械臂的底端连接有可伸缩的机械夹爪，所述机械臂的两侧对称固定连接有压板，所述第二支撑板的顶部安装有PCB板送料装置，所述组装台的一侧设有支撑台，所述支撑台的顶部设有用来为PCB板供料的柔性供料器本体。

进一步的，所述PCB板送料装置包括托板，所述托板的底部设有半球形的支撑球，所述支撑球与第二支撑板的顶部固定连接，所述支撑球的顶部转动连接在托板的底部，支撑球周围对应的所述第二支撑板顶部开设有多个插孔，且多个插孔呈环形分布，所述插孔内滑动插接有支撑柱，所述支撑柱的底部与插孔底部内壁之间固定连接有弹簧，所述支撑柱的顶部沿支撑球直径方向开设有导向槽，所述导向槽内滑动安装有导向块，所述导向块的顶部垂直固定连接有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的顶部固定连接有连接球，所述连接球转动安装在托板的底部，所述托板顶部靠近两侧的位置均平行开设有两个滑槽，所述滑槽与托板前侧平行，且滑槽内滑动安装有电动滑块，所述托板的顶部水平固定连接有置物板，所述置物板与滑槽对应的位置贯穿开设有条形通孔，所述电动滑块的顶部垂直固定连接有连接柱，所述连接柱的顶部通过通孔位于置物板的顶部，且位于置物板同侧的两个连接柱的顶部之间固定连接有同一个L形板，所述L形板的顶部垂直固定连接有立板。

进一步的，所述柔性供料器本体包括底板，所述底板顶部靠近四个角的位置均垂直固定连接有音圈电机，多个所述音圈电机的顶部固定连接有同一个盖板，所述盖板的顶部固定连接有透明的料盘，所述料盘的正底部设有光源板，所述光源板安装在底板的顶部，所述料盘的前后侧均可拆卸的连接有侧边框，所述料盘外围套接有上边框，且上边框通过螺丝与侧边框连接在一起，所述底板的外围套接有下边框，且下边框与底板可拆卸的连接在一起。

进一步的，所述置物板的顶部中心处开设有收纳槽，所述收纳槽内滑动安装有活动块，所述活动块的顶部转动连接有圆盘。

进一步的，所述活动块的两侧均垂直固定连接有第二伸缩杆，且第二伸缩杆远离活动块的一端与对应一侧的L形板垂直固定连接。

进一步的，所述圆盘的顶部固定连接有多个同心的垫圈，且垫圈为耐磨橡胶材质制成。

进一步的，所述立板的顶部固定连接有橡胶防护条，且两个立板间的最大距离小于两个压板自由端间的距离。

进一步的，所述弹簧的最大收缩量等于第一伸缩杆的最大伸长量，且弹簧的最大收缩量小于托板底部到第二支撑板件的距离。

进一步的，所述立板的高度大于机械夹爪完全收缩后，机械夹爪底部到压板底部的距离。

本发明的技术效果和优点：

1、当电子元件被放置到料盘中后，随着音圈电机工作，音圈电机输出的振动力矩能够通过盖板传输至料盘，从而使料盘中的电子元件能够在短时间内完成位置的调整，进而在降低噪音的同时，避免电子元件因长时间的振动而被损坏；

2、当机械臂不与PCB板垂直时，随着两个压板向两个立板靠近，此时向下倾斜的压板能够先与其底部对应的立板接触，而随着该压板对其底部立板的挤压，托板对应的一侧能够在该压力的作用下以支撑球为圆心向下偏转，从而使托板能够根据机械臂的倾斜方向自动进行调整，当机械臂上的两个压板分别与两个立板压紧后，机械臂停止运动，此时的机械臂则能够与PCB板保持垂直，从而随着机械夹爪的伸长，机械夹爪能够垂直的将电子元件插接在PCB板上，进而避免因机械臂或PCB板的倾斜导致的PCB板插口被插坏。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书和附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中柔性供料器本体的部分结构示意图；

图3是本发明中第二支撑板和PCB板送料装置的立体结构示意图；

图4是本发明中图3的A部放大图；

图5是本发明中图3的B部放大图；

图6是本发明中第二支撑板的立体结构示意图；

图7是本发明中置物板、活动块以及第二伸缩杆的立体结构示意图。

图中：1、组装台；2、电动滑轨；3、第一支撑板；4、第二支撑板；5、机械臂；6、机械夹爪；7、压板；8、PCB板送料装置；801、托板；802、支撑球；803、支撑柱；804、弹簧；805、导向块；806、第一伸缩杆；807、连接球；808、电动滑块；809、置物板；810、连接柱；811、L形板；812、立板；9、柔性供料器本体；10、底板；11、音圈电机；12、盖板；13、料盘；14、光源板；15、侧边框；16、上边框；17、下边框；18、活动块；19、圆盘；20、第二伸缩杆；21、垫圈。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例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。

本发明提供了如图1-图7所示的柔性供料器，包括组装台1，组装台1的顶部设置有电动滑轨2，电动滑轨2上滑动安装有第一支撑板3和第二支撑板4，第一支撑板3的顶部安装有机械臂5，机械臂5的底端连接有可伸缩的机械夹爪6，机械夹爪6上安装有3D视觉定位系统，机械臂5的两侧对称固定连接有压板7，第二支撑板4的顶部安装有PCB板送料装置8，组装台1的一侧设有支撑台，支撑台的顶部设有用来为PCB板供料的柔性供料器本体9；

在对PCB板进行组装时，先将用于组件的电子元件放置到柔性供料器本体9内，随后将PCB板放置到PCB板送料装置8上，接着同时启动柔性供料器本体9以及PCB板送料装置8，而随着柔性供料器本体9的启动，位于柔性供料器本体9内不同的电子元件能够自动排序并调整位置；

当PCB板被PCB板送料装置8运送到指定位置后，启动机械臂5使其移动到柔性供料器本体9的顶部，随后机械夹爪6上的3D视觉定位系统能够自动对柔性供料器本体9内的元件进行定位，当确定好电子元件位置后，机械夹爪6伸长并对电子元件进行自动抓取，最后，机械夹爪6能够将夹取的电子元件自动插接到PCB板上，并且在电子元件被插接到PCB板上时，PCB板送料装置8能够根据机械夹爪6的伸长方向自动调整PCB板的角度，从而使PCB板能够与机械夹爪6的伸长方向保持垂直，进而避免因机械夹爪6或者PCB板送料装置8发生倾斜而导致的PCB板插口被插坏。

如图1-图6所示，PCB板送料装置8包括托板801，托板801的底部设有半球形的支撑球802，支撑球802与第二支撑板4的顶部固定连接，支撑球802的顶部转动连接在托板801的底部，支撑球802周围对应的第二支撑板4顶部开设有多个插孔，且多个插孔呈环形分布，插孔内滑动插接有支撑柱803，支撑柱803的底部与插孔底部内壁之间固定连接有弹簧804，支撑柱803的顶部沿支撑球802直径方向开设有导向槽，导向槽内滑动安装有导向块805，导向块805的顶部垂直固定连接有第一伸缩杆806，第一伸缩杆806的顶部固定连接有连接球807，连接球807转动安装在托板801的底部，托板801顶部靠近两侧的位置均平行开设有两个滑槽，滑槽与托板801前侧平行，且滑槽内滑动安装有电动滑块808，托板801的顶部水平固定连接有置物板809，置物板809与滑槽对应的位置贯穿开设有条形通孔，电动滑块808的顶部垂直固定连接有连接柱810，连接柱810的顶部通过通孔位于置物板809的顶部，且位于置物板809同侧的两个连接柱810的顶部之间固定连接有同一个L形板811，L形板811的顶部垂直固定连接有立板812，立板812的顶部固定连接有橡胶防护条，且两个立板812间的最大距离小于两个压板7自由端间的距离，弹簧804的最大收缩量等于第一伸缩杆806的最大伸长量，且弹簧804的最大收缩量小于托板801底部到第二支撑板4件的距离，立板812的高度大于机械夹爪6完全收缩后，机械夹爪6底部到压板7底部的距离；

当PCB板被放到置物板809的顶部后，随着两个L形板811底部电动滑块808的启动，两个L形板811能够从两侧方向同时向PCB板靠近，从而实现对PCB板的夹紧固定操作，随后，被夹紧的PCB板能够在第二支撑板4的带动下沿着电动滑轨2向机械臂5所在方向运动，当PCB板被运送到指定位置后，第二支撑板4停止运动；

随后机械夹爪6能够自动从柔性供料器本体9内夹取电子元件并在机械臂5的带动下移动到PCB板顶部指定位置，接着，机械臂5能够带动机械夹爪6向下运动，而机械臂5上的两个压板7则能够逐渐与两个L形板811顶部的立板812靠近，当两个压板7与两个立板812压紧在一起后，机械臂5停止向下运动，此时机械夹爪6能够伸长，从而将夹取的电子元件插接到PCB板上，完成对PCB板的组成操作；

在上述过程中，当机械臂5不与PCB板垂直时，随着两个压板7向两个立板812靠近，此时向下倾斜的压板7能够先与其底部对应的立板812接触，而随着该压板7对其底部立板812的挤压，托板801对应的一侧能够在该压力的作用下以支撑球802为圆心向下偏转，在此过程中，托板801向下偏转一侧对应的多个支撑柱803能够向下运动并压缩弹簧804，而托板801向上偏转一侧对应的多个第一伸缩杆806则能够伸长，与此同时，支撑柱803顶部的导向块805能够随着托板801的偏转沿着导向槽自适应滑动，从而使托板801能够根据机械臂5的倾斜方向自动进行调整；

随着托板801的继续偏转，当机械臂5上的两个压板7分别与两个立板812压紧后，机械臂5停止运动，此时的机械臂5则能够与PCB板保持垂直，从而随着机械夹爪6的伸长，机械夹爪6能够垂直的将电子元件插接在PCB板上，进而避免因机械臂5或PCB板的倾斜导致的PCB板插口被插坏。

如图1和图2所示，柔性供料器本体9包括底板10，底板10顶部靠近四个角的位置均垂直固定连接有音圈电机11，多个音圈电机11的顶部固定连接有同一个盖板12，盖板12的顶部固定连接有透明的料盘13，料盘13的正底部设有光源板14，光源板14为多色背光led灯板，光源板14安装在底板10的顶部，料盘13的前后侧均可拆卸的连接有侧边框15，料盘13外围套接有上边框16，且上边框16通过螺丝与侧边框15连接在一起，底板10的外围套接有下边框17，且下边框17与底板10可拆卸的连接在一起；

当电子元件被放置到料盘13中后，随着音圈电机11工作，音圈电机11输出的振动力矩能够通过盖板12传输至料盘13，使得料盘13内的物料震动，通过在底板10上设有多色背光led灯板，其能够为机械夹爪6提供光源，从而配合机械夹爪6上的3D视觉定位系统获取上料盘13内不同物料的图像信息，而物料的图像信息为物料的x、y坐标位置、及偏转角度信息，进而帮助机械夹爪6精确夹取不同的电子元件；

此外，由于音圈电机11具有结构简单体积小、高速、高加速、响应快等特性，从而能够提高单位时间内电子元件的振动效率，能够在短时间内完成料盘13内电子元件位置的调整，进而在降低噪音的同时，避免电子元件因长时间的振动而被损坏。

如图7所示，置物板809的顶部中心处开设有收纳槽，收纳槽内滑动安装有活动块18，活动块18的顶部转动连接有圆盘19，活动块18的两侧均垂直固定连接有第二伸缩杆20，且第二伸缩杆20远离活动块18的一端与对应一侧的L形板811垂直固定连接，圆盘19的顶部固定连接有多个同心的垫圈21，且垫圈21为耐磨橡胶材质制成；

通过设有圆盘19，在对PCB板进行运输的过程中，能够将PCB板放置到圆盘19上，随后启动两个L形板811底部的电动滑块808，使两个L形板811在电动滑块808的带动下相互靠近，当两个L形板811分别从两侧与PCB板接触时，PCB板能够带动圆盘19一起转动，从而对PCB板进行调整，避免PCB板在水平方向发生歪斜；

此外，通过设有活动块18，当PCB板被放置到圆盘19上后，如果PCB板向某一侧L形板811偏离时，随着两个L形板811同时向PCB板靠近，两个第二伸缩杆20能够对应的进行缩短，当与PCB板靠近的L形板811先与PCB板接触时，该L形板811能够先推动PCB板，使其带动活动块18一起向另一个L形板811靠近，在此过程中，PCB板的底部能够与活动块18保持相对静止，从而避免PCB板底部的焊点与圆盘19间发生摩擦，进而起到保护PCB板底部焊点的作用；

另外，由于圆盘19上设有橡胶材质的垫圈21，因此当PCB板被放置到圆盘19上后，PCB板底部突出的焊点能够避免直接与圆盘19顶部接触，从而使焊点处于悬空状态，进而当机械夹爪6将夹取的电子元件插接到PCB板时，随着压力的增大，PCB板底部的焊点也能够在垫圈21的保护下避免被压坏；

当PCB板组装完毕后，随着两个L形板811向相离的方向运动，两个第二伸缩杆20也能够逐渐伸长，当两个L形板811恢复到原位后，活动块18也能够在两个第二伸缩杆20的拉动下自动恢复到初始位置，从而便于对下一个PCB板进行组装，保证PCB板的组装效率。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.柔性供料器本体，包括组装台（1），其特征在于：所述组装台（1）的顶部设置有电动滑轨（2），所述电动滑轨（2）上滑动安装有第一支撑板（3）和第二支撑板（4），所述第一支撑板（3）的顶部安装有机械臂（5），所述机械臂（5）的底端连接有可伸缩的机械夹爪（6），所述机械臂（5）的两侧对称固定连接有压板（7），所述第二支撑板（4）的顶部安装有PCB板送料装置（8），所述组装台（1）的一侧设有支撑台，所述支撑台的顶部设有用来为PCB板供料的柔性供料器本体（9）。

2.根据权利要求1所述的柔性供料器本体，其特征在于：所述PCB板送料装置（8）包括托板（801），所述托板（801）的底部设有半球形的支撑球（802），所述支撑球（802）与第二支撑板（4）的顶部固定连接，所述支撑球（802）的顶部转动连接在托板（801）的底部，支撑球（802）周围对应的所述第二支撑板（4）顶部开设有多个插孔，且多个插孔呈环形分布，所述插孔内滑动插接有支撑柱（803），所述支撑柱（803）的底部与插孔底部内壁之间固定连接有弹簧（804），所述支撑柱（803）的顶部沿支撑球（802）直径方向开设有导向槽，所述导向槽内滑动安装有导向块（805），所述导向块（805）的顶部垂直固定连接有第一伸缩杆（806），所述第一伸缩杆（806）的顶部固定连接有连接球（807），所述连接球（807）转动安装在托板（801）的底部，所述托板（801）顶部靠近两侧的位置均平行开设有两个滑槽，所述滑槽与托板（801）前侧平行，且滑槽内滑动安装有电动滑块（808），所述托板（801）的顶部水平固定连接有置物板（809），所述置物板（809）与滑槽对应的位置贯穿开设有条形通孔，所述电动滑块（808）的顶部垂直固定连接有连接柱（810），所述连接柱（810）的顶部通过通孔位于置物板（809）的顶部，且位于置物板（809）同侧的两个连接柱（810）的顶部之间固定连接有同一个L形板（811），所述L形板（811）的顶部垂直固定连接有立板（812）。

3.根据权利要求1所述的柔性供料器本体，其特征在于：所述柔性供料器本体（9）包括底板（10），所述底板（10）顶部靠近四个角的位置均垂直固定连接有音圈电机（11），多个所述音圈电机（11）的顶部固定连接有同一个盖板（12），所述盖板（12）的顶部固定连接有透明的料盘（13），所述料盘（13）的正底部设有光源板（14），所述光源板（14）安装在底板（10）的顶部，所述料盘（13）的前后侧均可拆卸的连接有侧边框（15），所述料盘（13）外围套接有上边框（16），且上边框（16）通过螺丝与侧边框（15）连接在一起，所述底板（10）的外围套接有下边框（17），且下边框（17）与底板（10）可拆卸的连接在一起。

4.根据权利要求2所述的柔性供料器本体，其特征在于：所述置物板（809）的顶部中心处开设有收纳槽，所述收纳槽内滑动安装有活动块（18），所述活动块（18）的顶部转动连接有圆盘（19）。

5.根据权利要求4所述的柔性供料器本体，其特征在于：所述活动块（18）的两侧均垂直固定连接有第二伸缩杆（20），且第二伸缩杆（20）远离活动块（18）的一端与对应一侧的L形板（811）垂直固定连接。

6.根据权利要求4所述的柔性供料器本体，其特征在于：所述圆盘（19）的顶部固定连接有多个同心的垫圈（21），且垫圈（21）为耐磨橡胶材质制成。

7.根据权利要求2所述的柔性供料器本体，其特征在于：所述立板（812）的顶部固定连接有橡胶防护条，且两个立板（812）间的最大距离小于两个压板（7）自由端间的距离。

8.根据权利要求2所述的柔性供料器本体，其特征在于：所述弹簧（804）的最大收缩量等于第一伸缩杆（806）的最大伸长量，且弹簧（804）的最大收缩量小于托板（801）底部到第二支撑板（4）件的距离。

9.根据权利要求7所述的柔性供料器本体，其特征在于：所述立板（812）的高度大于机械夹爪（6）完全收缩后，机械夹爪（6）底部到压板（7）底部的距离。

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