CN202143350U - 安全保护式插件头部机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子元件插件设备技术领域，尤其是指一种安全保护式插件头部机构，包括机架、机械手爪及下插驱动装置，所述机架设置有安全保护座，该安全保护座包括手爪连接座、弹簧导杆、复位弹簧及弹簧座，所述下插驱动装置与手爪连接座连接，所述机械手爪与手爪连接座连接。手爪连接座及机械手爪向下移动进行插件动作时，手爪连接座向下移动并压缩复位弹簧。当发生气压源气压不足或断气时，所述手爪连接座在复位弹簧的作用下向上移动，从而带动插件头部机构复回原位，防止机械手爪与工作台或PCB板碰撞，避免因气压源气压不足或断气而导致插件设备损害，安全性较高，维护成本低，实用性强，效果明显。

Description

安全保护式插件头部机构

技术领域

本实用新型涉及电子元件插件设备技术领域，尤其是指一种安全保护式插件头部机构。 

背景技术

随着电子工业的迅速发展，电子加工设备的应用越来越广泛，而机械夹具头是电子加工设备中非常常用的装置，电子加工设备主要用于夹取电子元件，并将其运送和安装到电路板，但现有的电子加工设备由于结构复杂，控制难度高而导致加工设备成本比较高昂。 

为降低设备的生产和加工成本，一般现有的电子元件插件机的头部驱动机构采用气压驱动，通过利用气压驱动气缸驱动杆的伸出和缩回动作来实现头部机构的下插动作。但在实际的生产过程中，由于插件机的工作台在水平方向上的移动主要靠伺服马达控制，而头部机构在竖直方向上的移动靠气压源控制，两者的控制没有关联性，当气压源的气压不足或突然断气时，插件机的头部机构在自身重力的作用下下降，头部机构的下端与PCB电路板或工作台非常靠近，若此时伺服马达仍然在工作，PCB电路板及工作台水平移动时，头部机构的下端容易与PCB电路板或工作发生碰撞，容易造成PCB电路板或头部机构的下端损坏，严重时甚至导致头部机构的下端或工作台报废，严重影响了插件机的正常生产。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种当气压源气压不足或断气时能够保护插件头部机构，防止插件头部机构与工作台或PCB板碰撞的安全保护式插件头部机构。 

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：安全保护式插件头部机构，包括机架、机械手爪及驱动机械手爪上下移动的下插驱动装置，所述机架设置有安全保护座，该安全保护座包括手爪连接座、弹簧导杆、复位弹簧及设置于机架的弹簧座，弹簧导杆的下端与弹簧座连接，所述手爪连接座开设有活动连接孔，弹簧导杆穿过该活动连接孔，所述复位弹簧套装于弹簧导杆，复位弹簧的下端与弹簧座抵接，复位弹簧的上端与手爪连接座抵接；所述下插驱动装置与手爪连接座连接，所述机械手爪与手爪连接座连接。 

其中，所述手爪连接座的左侧壁上部设置有凸起部，所述活动连接孔开设于该凸起部，所述复位弹簧的上端与凸起部的下表面抵接。 

其中，所述下插驱动装置包括设置于机架的下插压力缸，该下插压力缸的下插驱动杆与所述手爪连接座的上部连接。 

其中，所述机架设置有轴承座，该轴承座套装有轴承，轴承装设有花键套，该花键套内活动套装有空心花键轴；所述机械手爪包括手爪本体、活动设置于手爪本体的肘接头、联动杆及驱动机械手爪夹紧和松开的夹料驱动装置，该夹料驱动装置设置于手爪连接座，联动杆的上端与夹料驱动装置连接，肘接头开设有联动槽，所述联动杆的下端设置有内径胀大部，该内径胀大部活动嵌设于联动槽的下部；所述联动杆穿过空心花键轴，手爪本体与空心花键轴的下端连接，空心花键轴的上端与手爪连接座连接；所述花键套装设有传动轮。 

其中，所述空心花键轴的上端部开设有第一环槽，所述手爪连接座的下部开设有第一横向缺口，第一环槽活动嵌设于第一横向缺口内。 

其中，所述夹料驱动装置包括设置于手爪连接座的夹料压力缸，该夹料压力缸的夹料驱动杆下端装设有连接头，该连接头的下部开设有第二横向缺口，所述联动杆的上端部开设有第二环槽，第二环槽活动嵌设于第二横向缺口内。 

其中，所述联动槽的截面下部呈圆形，该联动槽的截面上部呈矩形；所述内径胀大部为连接球头，该连接球头活动嵌设于联动槽的下部。 

其中，所述联动槽的截面下部呈矩形，该联动槽的截面上部呈矩形；所述内径胀大部为连接盘头，该连接盘头活动嵌设于联动槽的下部。 

其中，所述空心花键轴的外壁开设有至少三个平底槽，至少三个平底槽环形均布于空心花键轴的外壁；所述平底槽的两侧壁均与平底槽的底面相互垂直。 

进一步，所述花键套的内壁设置有至少三个凸起的嵌键，至少三个嵌键环形均布于花键套的内壁；嵌键的截面大小与平底槽的截面大小相配合；花键套与所述空心花键轴套接时，一个嵌键嵌设于一个平底槽内。 

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供了一种所述安全保护式插件头部机构，包括机架、机械手爪及驱动机械手爪上下移动的下插驱动装置，所述机架设置有安全保护座，该安全保护座包括手爪连接座、弹簧导杆、复位弹簧及设置于机架的弹簧座，弹簧导杆的下端与弹簧座连接，所述手爪连接座开设有活动连接孔，弹簧导杆穿过该活动连接孔，所述复位弹簧套装于弹簧导杆，复位弹簧的下端与弹簧座抵接，复位弹簧的上端与手爪连接座抵接；所述下插驱动装置与手爪连接座连接，所述机械手爪与手爪连接座连接。在电子元件的插件加工过程中，手爪连接座在下插驱动装置的作用下上下运动，从而带动机械手爪做上升和下插动作；手爪连接座及机械手爪向下移动进行插件动作时，手爪连接座向下移动并压缩复位弹簧。当发生气压源气压不足或断气时，所述手爪连接座在复位弹簧的作用下向上移动，从而带动插件头部机构复回原位，防止机械手爪与工作台或PCB板碰撞，避免因气压源气压不足或断气而导致插件设备损害，安全性较高，维护成本低，实用性强，进步明显。 

附图说明

图1为本实用新型实施例一在实际应用时的立体结构示意图。 

图2为本实用新型实施例一的立体结构示意图。 

图3为本实用新型实施例一的纵向剖面结构示意图。 

图4为本实用新型实施例一的安全保护座的立体结构示意图。 

图5为本实用新型实施例一的联动杆、肘接头及连接头的立体结构分解示意图。 

图6为本实用新型实施例一的空心花键轴的横向剖面结构示意图。 

图7为本实用新型实施例一的花键套的横向剖面结构示意图。 

图8为本实用新型实施例二的联动杆、肘接头及连接头的立体结构分解示意图。 

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。 

如图1至图7所示为本实用新型所述安全保护式插件头部机构的实施例一，包括机架、机械手爪1及驱动机械手爪1上下移动的下插驱动装置，所述机架设置有安全保护座，该安全保护座包括手爪连接座2、弹簧导杆3、复位弹簧4及设置于机架的弹簧座5，弹簧导杆3的下端与弹簧座5连接，所述手爪连接座2开设有活动连接孔，弹簧导杆3穿过该活动连接孔，所述复位弹簧4套装于弹簧导杆3，复位弹簧4的下端与弹簧座5抵接，复位弹簧4的上端与手爪连接座2抵接；所述下插驱动装置与手爪连接座2连接，所述机械手爪1与手爪连接座2连接。在电子元件的插件加工过程中，手爪连接座2在下插驱动装置的作用下上下运动，从而带动机械手爪1做上升和下插动作；手爪连接座2及机械手爪1向下移动进行插件动作时，手爪连接座2向下移动并压缩复位弹簧4。当发生气压源气压不足或断气时，所述手爪连接座2在复位弹簧4的作用下向上移动，从而带动插件头部机构复回原位，防止机械手爪1与工作台或PCB板碰撞，避免因气压源气压不足或断气而导致插件设备损害，安全性较高，维护成本低，实用性强，进步明显。 

本实施例的所述手爪连接座2的左侧壁上部设置有凸起部6，所述活动连接孔开设于该凸起部6，所述复位弹簧4的上端与凸起部6的下表面抵接。具体的，所述手爪连接座2的左侧壁与弹簧座5的右侧壁抵靠。当手爪连接座2做上下升降移动时，手爪连接座2的左侧壁在弹簧座5的右侧壁上滑动，防止手爪连接座2的下部晃动而影响机械手爪1的插件精确度，保证机械手爪1的高精度插件加工，实用强。 

本实施例的所述下插驱动装置包括设置于机架的下插压力缸7，该下插压力缸7的下插驱动杆8与所述手爪连接座2的上部连接。下插压力缸7为下插气缸，利用气压驱动来控制下插气缸的下插驱动杆8的伸出和回缩，进而实现下插驱动装置的驱动功能，控制工序简单便捷，实用性更强。当然，所述下插压力缸7还可以为液压缸，利用液压驱动来控制液压缸的下插驱动杆8的伸出和回缩，或者，所述下插驱动装置还可以为伺服电机配合齿轮齿条来带动手爪连接座2的上下移动，同样也能达到上述技术效果。 

本实施例的所述机架设置有轴承座，该轴承座套装有轴承9，轴承9装设有花键套10，该花键套10内活动套装有空心花键轴11；所述机械手爪1包括手爪本体12、活动设置于手爪本体12的肘接头13、联动杆14及驱动机械手爪1夹紧和松开的夹料驱动装置，该夹料驱动装置设置于手爪连接座2，联动杆14的上端与夹料驱动装置连接，肘接头13开设有联动槽15，所述联动杆14的下端设置有内径胀大部，该内径胀大部活动嵌设于联动槽15的下部；所述联动杆14穿过空心花键轴11，手爪本体12与空心花键轴11的下端连接，空心花键轴11的上端与手爪连接座2连接；所述花键套10装设有传动轮28。具体的，所述空心花键轴11的上端部开设有第一环槽16，所述手爪连接座2的下部开设有第一横向缺口17，第一环槽16活动嵌设于第一横向缺口17内。 

本实施例的传动轮28通过同步带与伺服电机传动连接，并在伺服电机的驱动下转动，以带动花键套10和空心花键轴11转动，进而带动手爪本体12转动，以便实现对机械手爪1的转动角度控制，提高电子元件的插件精度和PCB电路板的加工质量。当花键套10和空心花键轴11转动时，空心花键轴11的上端可以在第一横向缺口17内自由转动，在保证空心花键轴11自由转动的同时不影响空心花键轴11的上下移动，结构简单，方便维护，实用性强。所述联动杆14在夹料驱动装置的作用下上下移动，从而实现机械手爪1的夹紧和松开动作，当手爪本体12与空心花键轴11同步转动时，所述联动杆14的下端可在联动槽15内自由转动，联动杆14无需与机械手爪1同步转动，以便于机械手爪1灵活地转动，方便控制，实用性强。 

进一步，所述夹料驱动装置包括设置于手爪连接座2的夹料压力缸18，该夹料压力缸18的夹料驱动杆29下端装设有连接头19，该连接头19的下部开设有第二横向缺口20，所述联动杆14的上端部开设有第二环槽21，第二环槽21活动嵌设于第二横向缺口20内。当手爪本体12与空心花键轴11同步转动时，联动杆14的上端部可在第二横向缺口20内自由转动，联动杆14无需与夹料驱动装置同步转动，进一步方便机械手爪1灵活地转动，实用性强。具体的，所述联动槽15的截面下部呈圆形，该联动槽15的截面上部呈矩形；所述内径胀大部为连接球头22，该连接球头22活动嵌设于联动槽15的下部。 

本实施例的夹料压力缸18为夹料气缸，利用气压驱动来控制夹料气缸的夹料驱动杆29的伸出和回缩，进而实现下夹料驱动装置的驱动功能，控制工序简单便捷，实用性更强。当然，所述夹料压力缸18还可以为液压缸，利用液压驱动来控制液压缸的夹料驱动杆29的伸出和回缩，或者，所述夹料驱动装置还可以为电磁驱动装置带动联动杆14的上下移动，同样也能达到上述技术效果。 

本实施例的所述空心花键轴11的外壁开设有至少三个平底槽24，至少三个平底槽24环形均布于空心花键轴11的外壁；所述平底槽24的两侧壁25均与平底槽24的底面26相互垂直。具体的，所述花键套10的内壁设置有至少三个凸起的嵌键27，至少三个嵌键27环形均布于花键套10的内壁；嵌键27的截面大小与平底槽24的截面大小相配合；花键套10与所述空心花键轴11套接时，一个嵌键27嵌设于一个平底槽24内。 

采用本技术方案的花键轴在花键槽的生产制造中，无需专门的成型刀具，也无需由专业的插齿机或滚齿机等专业的齿轮加工设备，用常规的车铣复合机床或者带C轴加工中心即可进行平底槽24的加工制造；适用于数控自动化生产，加工精度大大提高，能实现互配；其加工难度与平键槽的加工难度相同，从而大大降低了所述改进型花键副的加工难度，降低了花键的产生制造成本，经济效益高；该改进型花键副的使用原理和传动效率与传统的花键副一样，适用性高、实用性强，易于推广应用。本实施例的花键套10可以采用常规的线切割的方式进行加工，也无需专门的成型刀具或专业的插齿机进行加工，可操作性高。 

如图8所示为本实用新型所述安全保护式插件头部机构的实施例二，与上述实施例一的不同之处在于：所述联动槽15的截面下部呈矩形，该联动槽15的截面上部呈矩形；所述内径胀大部为连接盘头23，该连接盘头23活动嵌设于联动槽15的下部。 

当连接盘头23随着联动杆14向上移动时，连接盘头23的上表面推动宽度较小的联动槽15的上部，以带动肘接头13向上移动；当连接盘头23随着联动杆14向下移动时，连接盘头23的下部推动联动槽15的底部，以带动肘接头13向下移动；肘接头13的向上移动和向下移动分别驱动机械手爪1做夹紧和松开动作，同时连接盘头23可在联动槽15内自由转动，无需联动杆14和所述夹料驱动装置跟随机械手爪11或肘接头13一起转动，同样也能达到上述技术效果，进步明显。 

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本实用新型发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (10)

1.安全保护式插件头部机构，包括机架、机械手爪（1）及驱动机械手爪（1）上下移动的下插驱动装置，其特征在于：所述机架设置有安全保护座，该安全保护座包括手爪连接座（2）、弹簧导杆（3）、复位弹簧（4）及设置于机架的弹簧座（5），弹簧导杆（3）的下端与弹簧座（5）连接，所述手爪连接座（2）开设有活动连接孔，弹簧导杆（3）穿过该活动连接孔，所述复位弹簧（4）套装于弹簧导杆（3），复位弹簧（4）的下端与弹簧座（5）抵接，复位弹簧（4）的上端与手爪连接座（2）抵接；所述下插驱动装置与手爪连接座（2）连接，所述机械手爪（1）与手爪连接座（2）连接。

2.根据权利要求1所述的安全保护式插件头部机构，其特征在于：所述手爪连接座（2）的左侧壁上部设置有凸起部（6），所述活动连接孔开设于该凸起部（6），所述复位弹簧（4）的上端与凸起部（6）的下表面抵接。

3.根据权利要求1所述的安全保护式插件头部机构，其特征在于：所述下插驱动装置包括设置于机架的下插压力缸（7），该下插压力缸（7）的下插驱动杆（8）与所述手爪连接座（2）的上部连接。

4.根据权利要求1所述的安全保护式插件头部机构，其特征在于：所述机架设置有轴承座，该轴承座套装有轴承（9），轴承（9）装设有花键套（10），该花键套（10）内活动套装有空心花键轴（11）；所述机械手爪（1）包括手爪本体（12）、活动设置于手爪本体（12）的肘接头（13）、联动杆（14）及驱动机械手爪（1）夹紧和松开的夹料驱动装置，该夹料驱动装置设置于手爪连接座（2），联动杆（14）的上端与夹料驱动装置连接，肘接头（13）开设有联动槽（15），所述联动杆（14）的下端设置有内径胀大部，该内径胀大部活动嵌设于联动槽（15）的下部；所述联动杆（14）穿过空心花键轴（11），手爪本体（12）与空心花键轴（11）的下端连接，空心花键轴（11）的上端与手爪连接座（2）连接；所述花键套（10）装设有传动轮（28）。

5.根据权利要求4所述的安全保护式插件头部机构，其特征在于：所述空心花键轴（11）的上端部开设有第一环槽（16），所述手爪连接座（2）的下部开设有第一横向缺口（17），第一环槽（16）活动嵌设于第一横向缺口（17）内。

6.根据权利要求4所述的安全保护式插件头部机构，其特征在于：所述夹料驱动装置包括设置于手爪连接座（2）的夹料压力缸（18），该夹料压力缸（18）的夹料驱动杆（29）下端装设有连接头（19），该连接头（19）的下部开设有第二横向缺口（20），所述联动杆（14）的上端部开设有第二环槽（21），第二环槽（21）活动嵌设于第二横向缺口（20）内。

7.根据权利要求4所述的安全保护式插件头部机构，其特征在于：所述联动槽（15）的截面下部呈圆形，该联动槽（15）的截面上部呈矩形；所述内径胀大部为连接球头（22），该连接球头（22）活动嵌设于联动槽（15）的下部。

8.根据权利要求4所述的安全保护式插件头部机构，其特征在于：所述联动槽（15）的截面下部呈矩形，该联动槽（15）的截面上部呈矩形；所述内径胀大部为连接盘头（23），该连接盘头（23）活动嵌设于联动槽（15）的下部。

9.根据权利要求4所述的安全保护式插件头部机构，其特征在于：所述空心花键轴（11）的外壁开设有至少三个平底槽（24），至少三个平底槽（24）环形均布于空心花键轴（11）的外壁；所述平底槽（24）的两侧壁（25）均与平底槽（24）的底面（26）相互垂直。

10.根据权利要求9所述的安全保护式插件头部机构，其特征在于：所述花键套（10）的内壁设置有至少三个凸起的嵌键（27），至少三个嵌键（27）环形均布于花键套（10）的内壁；嵌键（27）的截面大小与平底槽（24）的截面大小相配合；花键套（10）与所述空心花键轴（11）套接时，一个嵌键（27）嵌设于一个平底槽（24）内。

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