CN202262226U - 一种电子元件散料自动插件机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子产品装配设备技术领域，特指一种电子元件散料自动插件机。该自动插件机包括第一振动送料单元、电子元件检测单元，还包括自动插件单元，所述自动插件单元包括第二振动送料装置、推料装置、插件装置和PCB板定位移动平台。与传统工艺相比，采用本实用新型自动插件机，省去了电子元件插接前的编排、剪切等作业，直接以散料电子元件单个单个进行插接，可提高生产效率，无需使用胶带、纸带，节约成本；电子元件也无需预留很长的针脚，减少针脚材料的浪费。

Description

一种电子元件散料自动插件机

技术领域：

本实用新型涉及电子产品装配设备技术领域，特指一种电子元件散料自动插件机。

背景技术：

大型的LED显示屏是由很多个LED模组组成，每个LED模组则是由若干个LED插接在PCB板上形成。现有将LED插接在PCB板上的工艺，是首先利用编排机将单个单个的LED根据PCB板规格按一定间距编排在胶带上，然后对胶带进行切割、排列好后上插接机，在插接前统一将胶带及位于胶带内的LED插脚切除，再统一进行插接。

显然，这种方式存在以下不足之处：其一，单个单个LED的编排需要一定时间，先编排后插件影响生产效率；其二，编排时要使用大量的胶带、纸带，而且LED的插脚要预留一定的长度插入胶带内以利于胶带进行编排，从而增加了插件工艺的成本；而且后续又要去除胶带以及多余的LED插脚，造成材料的浪费而进一步增加成本；其三，插接工艺繁琐复杂使所需的机器设备增多，需要占用较大空间。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足之处，提供一种电子元件散料自动插件机。

本实用新型实现其目的采用的技术方案是：该自动插件机包括第一振动送料单元、电子元件检测单元，还包括自动插件单元，所述自动插件单元包括第二振动送料装置、推料装置、插件装置和PCB板定位移动平台；

所述推料装置具有一推料座本体，于推料座本体上设有由第一气缸驱动的推料滑块本体，所述推料滑块本体具有上接料面和前推料面，于所述前推料面上还有一凹槽，推料滑块本体的前端还枢接有可旋转挡料板，所述可旋转挡料板的侧部设有一致动杆，对应地于推料座本体上安装一致动座，所述致动座上设有由活动挡块与致动座形成的开夹轨道，且活动挡块的前部设有一下突部，所述可旋转挡料板侧部的致动杆垂直延伸入所述开夹轨道中；

所述插件装置包括一插件座本体、安装在插件座本体上的纵向升降杆、以及安装在纵向升降杆下端的插件机械手，其中，所述机械手包括枢接安装在纵向升降杆下端第一连接块上的机械手座，机械手座上设有位于中间的固定夹爪和位于两侧的活动夹爪；所述纵向升降杆上端设有一第二连接块并连接第一伺服电机，且第二连接块上还安装有第二气缸，第二气缸驱动一穿出所述纵向升降杆下端的推杆，推杆末段安装有开夹块，所述开夹块设有驱动所述活动夹爪打开的第一斜面以及驱动所述机械手座旋转的第二斜面，且推杆的下端部安装有弹性压头。

上述技术方案中，于所述PCB板定位移动平台的下侧、插件装置的正下方，还设有针脚扭转机构，该针脚扭转机构包括扭转轴及其驱动的扭转夹头。

上述技术方案中，于所述推料座本体还设有辅助定位挡块，该辅助定位挡块中部枢接在固定块上，其后端设有拨动部；辅助定位挡块设置在推料滑块本体的侧部，推料滑块本体后侧部设有供所述拨动部活动的切割部。

上述技术方案中，所述纵向升降杆通过花键轴承安装在所述插件座本体上。

上述技术方案中，所述第二振动送料装置上还设有辅助吹气管。

与传统电子元件的插件工艺相比，采用本实用新型自动插件机，省去了电子元件插接前的编排、剪切等作业，直接以散料电子元件单个单个进行插接，可提高生产效率，无需使用胶带、纸带，节约成本；而且，电子元件也无需预留很长的针脚，减少针脚材料的浪费；此外，采用本实用新型自动插件机体积更小，占用空间少。

附图说明：

图1、图2是本实用新型自动插件机的不同角度的立体结构示意图；

图3、图4是本实用新型中自动插件单元的不同角度的立体结构示意图；

图5、图6是本实用新型中自动插件单元中推料装置的结构示意图；

图7是图6中A处的局部放大图；

图8、图9是本实用新型中推料装置的使用状态示意图；

图10是图9中B处的局部放大图；

图11是本实用新型中插件装置的结构示意图；

图12是图11中C处的局部放大图；

图13是图12中D处的局部放大图；

图14是图1中E处的局部放大图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。

本实用新型所述的一种电子元件散料自动插件机用于将LED等电子元件单个单个的插入PCB板的孔中。

如图1～图2所示，概括地讲，该自动插件机包括第一振动送料单元1、电子元件检测单元2和自动插件单元3，所述自动插件单元3包括第二振动送料装置31、推料装置32、插件装置33和PCB板定位移动平台34；

其中，第一振动送料单元1包括圆形振动送料器11和平直振动送料器12，先由圆形振动送料器11将散堆的电子元件慢慢振动呈竖直状态，即元件本体在上，针脚插入送料槽中，送至平直振动送料器12中，再由平直送料器12送至电子元件检测单元2。

电子元件检测单元2主要依次对单个单个的电子元件进行针脚整形、极性检测和质量检测，极性检测即检测电子元件的正负极方向是否与PCB板的匹配，如极性检测一致，则直接进入质量检测，如极性检测不匹配，则将电子元件水平旋转180°，然后再进行质量检测；质量检测即检测电子元件是否可正常工作，例如LED是否能发光等等。本实用新型中电子检测单元2在现有的LED编排机等设备中均有应用，属于现有技术，因此不再赘述。

经电子元件检测单元2检测不合格的电子元件，直接落入不合格元件收集盒中，经检测合格的电子元件，则被送至第二振动送料装置31中。

如图3、图4所示，第二振动送料装置31也为平直振动送料机构，其送料槽侧部还设有辅助吹气管311，辅助吹气管311朝送料方向设置，其作用是吹气将电子元件往前吹，辅助送料，并使电子元件排列紧密，以保证送料连续性。在其送料槽的前部和后部还可分别设置感应器，感应是否有电子元件驻存在该处，位于前部的感应器如感应到有电子元件驻存，则表示第二振动送料装置31上的电子元件数目已经达到最大或者快要达到最大，此时发出信号使前方的第一振动送料单元1、电子元件检测单元2停止送料和检测；而位于后部的感应器如感应到该处没有电子元件驻存，则表示第二振动送料装置31上的电子元件即将不足，此时发出信号停止后方的推料装置32、插件装置33以及PCB板定位移动平台34的工作，即停止插件，避免空运行而导致有PCB板孔位没有插件，待第二振动送料装置31有足够数量的电子元件，再恢复运行。

所述自动插件单元3的第二振动送料装置31沿x轴方向设置，用于将电子元件一个一个送入推料装置32中；推料装置32则沿y轴方向设置，前后往复运行将电子元件推送至插件装置33中；插件装置33沿z轴方向设置，上下往复运行将电子元件的针脚插入PCB板上对应的孔中；PCB板定位移动平台34是用来水平定位PCB板并带动PCB板在水平面类按设定的运动方式和轨迹移动，使PCB板上的孔位与上方的电子元件针脚对齐，以便插件。PCB板定位移动平台34主要包括定位框架、x向移动机构和y向移动机构组成，这类定位移动平台在产品装配领域属于常用技术手段，在此不再赘述。第二振动送料装置31、推料装置32、插件装置33位于PCB板定位移动平台34的上方，即控制PCB板定位移动平台34使PCB板移动，而插件装置33上下往复运动，使电子元件从PCB板上方插入。

再结合图5～图7所示，所述推料装置32具有一推料座本体321，于推料座本体321上设有由第一气缸322驱动的推料滑块本体323，所述推料滑块本体323具有上接料面3231和前推料面3232，于所述前推料面3232上还有一凹槽32320，推料滑块本体323的前端还枢接有可旋转挡料板3233，可旋转挡料板3233与推料滑块本体323的前推料面3232形成常闭式的来料限位机构，使LED等元件的两针脚位于可旋转挡料板3233与前推料面3232之间，配合上接料面3231从而将元件定位；所述可旋转挡料板3233的侧部设有一致动杆32331，对应地于推料座本体321上安装一致动座3211，所述致动座3211上设有由活动挡块3212与致动座3211形成的开夹轨道32110，且活动挡块3212的前部设有一下突部32120，所述可旋转挡料板3233侧部的致动杆32331垂直延伸入所述开夹轨道32110中；

再结合图8～图13，所述插件装置33包括一插件座本体331、安装在插件座本体331上的纵向升降杆332、以及安装在纵向升降杆332下端的插件机械手333，其中，所述纵向升降杆332通过花键轴承3311安装在所述插件座本体331上。所述机械手333包括枢接安装在纵向升降杆332下端第一连接块3321上的机械手座3331，即机械手座3331整体可绕其枢接轴向外旋转，机械手座3331上设有位于中间的固定夹爪33311和位于两侧的活动夹爪33312；两活动夹爪33312是通过机械手座3331内侧设置的夹板33310而枢接安装的，且两侧的活动夹爪33312与固定夹爪33311通过弹簧呈常闭状态，用来夹持推料装置32推送过来的元件；活动夹爪33312与固定夹爪33311前端呈斜面形便于针脚进入。

所述纵向升降杆332上端设有一第二连接块3322并连接第一伺服电机3323，且第二连接块3322上还安装有第二气缸334，第二气缸334驱动一穿出所述纵向升降杆332下端的推杆3341，推杆3341末段安装有开夹块3342，所述开夹块3342设有驱动所述活动夹爪33312打开的第一斜面33421以及驱动所述机械手座3331旋转的第二斜面33422，且推杆3341的下端部安装有弹性压头3343。

于所述推料座本体321还设有辅助定位挡块3213，该辅助定位挡块3213中部枢接在固定块3214上，其后端设有拨动部32131并连接有弹性体，该弹性体使辅助定位挡块3213呈常开状态，即始终保持打开的趋势；辅助定位挡块3213设置在推料滑块本体323的侧部，推料滑块本体323后侧部设有供所述拨动部32131活动的切割部3230。即在初始状态时，推料滑块本体323使压住拨动部32131，从而使辅助定位挡块3213前部位于推料滑块本体323前推料面3232的前方与其之间形成间隙，使元件针脚进入该间隙，起到辅助入料和定位的作用；当推料滑块本体323向前推料时，其对辅助定位挡块3213的拨动部32131的压力消失，且其后侧部的切割部3230为拨动部32131提供活动空间，在复位弹性体的作用下，辅助定位挡块3213旋转，使其前端向侧方离开推料滑块本体323前推料面3232的前方，确保推料顺利进行。

再结合图1、图14所示，在PCB板定位移动平台34的下侧、插件装置33的正下方，还设有针脚扭转机构35，该针脚扭转机构35包括扭转轴351及其驱动的扭转夹头352，其作用是在电子元件针脚插入孔位之后，扭转夹头352夹住阵脚，扭转一定角度，然后松开，从而使针脚扭曲，能确保在插件装置33的机械手松开电子元件时不将电子元件带出。此外，针脚扭转机构35上还设有针脚感应器，当感应有针脚时，扭转夹头352夹住针脚进行扭转，而当没有针脚时，针脚感应器发送停机信号，机器自动停机，操作者检查是否插件出现故障，排除故障后方可恢复运行。

本实用新型的工作过程是：

电子元件(本实施例以LED为例)由振动送料装置31的平直送料槽送至推料装置32的推料滑块本体323上，LED的本体部分位于上接料面3231上，其针脚则位于前推料面3232与可旋转挡料板3233以及辅助定位挡块3213之间；

LED到位后，通过光电感应开关等方式，使推料装置32开始工作：起动第一气缸322推动推料滑块本体323向前运行，在推送元件过程中，可旋转挡料板3233保持关闭状态；

由于推料滑块本体323向前推送，首先后侧部的切割部3230将辅助定位挡块3213释放，使辅助定位挡块3213打开；然后推料滑块本体323、LED、可旋转挡料板3233继续向前推送；

而在LED将要推送至插件装置33的机械手中时，此时可旋转挡料板3233侧部的致动杆32331将活动挡块3212前端顶起并最终位于活动挡块3212下突部32120的前方；

而当元件送入插件装置33的机械手333中后，机械手333的前端恰好伸入推料滑块本体323前推料面3232的凹槽32320中，而可旋转挡料板3233则位于机械手33的下方，不产生干涉，从而将LED的针脚卡入机械手333的两个活动夹抓33312与固定夹爪33311之间；

然后推料滑块本体323整体将返回，此时，可旋转挡料板3233由于侧部的致动杆32331已位于活动挡块3212前方，返回时受到活动挡块3212的阻挡，使致动杆32331以及可旋转挡料板3233绕其枢接轴旋转，从而使可旋转挡料板3233打开，脱离元件的针脚，最终使元件置于插件装置33的机械手中；

而当致动杆32331绕过活动挡块3212前部的下突部32120后，活动挡块3212对致动杆32331的阻挡消失，在弹簧等复位机构的复位作用下，又使可旋转挡料板3233回复常闭状态，定位下一个元件。

当LED等元件被推料装置32推送至机械手333中后，纵向升降杆332整体在第一伺服电机3323和第二连接块3322的作用下向下运动，从而带动机械手333向下运动，使其上的LED针脚插入PCB板对应的孔位中；

此时，位于PCB板下侧的针脚扭转机构35运行，其扭转夹头352夹住两阵脚并旋转一定角度后松开，是针脚扭曲，从而可确保LED不被松开机械手333带离PCB板。

然后第二气缸334开始工作，驱动推杆3341向下运动，一方面使端部的弹性压头3343压住LED等元件的上部，另一方面使开夹块3342也向下运动，其上的第一斜面33421分别向下抵触两活动夹爪33312的顶部，驱动两活动夹爪33312旋转而向两侧打开，松开LED针脚；第二斜面33421则抵触机械手座3331的内侧夹板33310，从而使机械手座3331整体向外旋转，进而使活动夹爪33312、固定夹爪33311向外脱离LED元件，完成插件；伺服电机3323、第二气缸334分别驱动纵向升降杆32和推杆3341复位，从而使机械手333的活动夹爪33312复位保持夹紧状态，进入下一个插件准备动作。

综上所述，与传统工艺相比，采用本实用新型自动插件机构，省去了电子元件插接前的编排、剪切等作业，直接以散料电子元件单个单个进行插接，可提高生产效率，避免了胶带、纸带的使用，节约成本；而且，电子元件也无需预留很长的针脚，减少针脚材料的浪费；此外，本实用新型自动插件机整个设备的体积小，占用空间更小。

Claims (5)

1.一种电子元件散料自动插件机，该自动插件机包括第一振动送料单元(1)、电子元件检测单元(2)，其特征在于：该自动插件机还包括自动插件单元(3)，所述自动插件单元(3)包括第二振动送料装置(31)、推料装置(32)、插件装置(33)和PCB板定位移动平台(34)；

所述推料装置(32)具有一推料座本体(321)，于推料座本体(321)上设有由第一气缸(322)驱动的推料滑块本体(323)，所述推料滑块本体(323)具有上接料面(3231)和前推料面(3232)，于所述前推料面(3232)上还有一凹槽(32320)，推料滑块本体(323)的前端还枢接有可旋转挡料板(3233)，所述可旋转挡料板(3233)的侧部设有一致动杆(32331)，对应地于推料座本体(321)上安装一致动座(3211)，所述致动座(3211)上设有由活动挡块(3212)与致动座(3211)形成的开夹轨道(32110)，且活动挡块(3212)的前部设有一下突部(32120)，所述可旋转挡料板(3233)侧部的致动杆(32331)垂直延伸入所述开夹轨道(32110)中；

所述插件装置(33)包括一插件座本体(331)、安装在插件座本体(331)上的纵向升降杆(332)、以及安装在纵向升降杆(332)下端的插件机械手(333)，其中，所述机械手(333)包括枢接安装在纵向升降杆(332)下端第一连接块(3321)上的机械手座(3331)，机械手座(3331)上设有位于中间的固定夹爪(33311)和位于两侧的活动夹爪(33312)；所述纵向升降杆(332)上端设有一第二连接块(3322)并连接第一伺服电机(3323)，且第二连接块(3322)上还安装有第二气缸(334)，第二气缸(334)驱动一穿出所述纵向升降杆(332)下端的推杆(3341)，推杆(3341)末段安装有开夹块(3342)，所述开夹块(3342)设有驱动所述活动夹爪(33312)打开的第一斜面(33421)以及驱动所述机械手座(3331)旋转的第二斜面(33422)，且推杆(3341)的下端部安装有弹性压头(3343)。

2.根据权利要求1所述的一种电子元件散料自动插件机的自动插件机构，其特征在于：于所述PCB板定位移动平台(34)的下侧、插件装置(33)的正下方，还设有针脚扭转机构(35)，该针脚扭转机构(35)包括扭转轴(351)及其驱动的扭转夹头(352)。

3.根据权利要求1所述的一种电子元件散料自动插件机的自动插件机构，其特征在于：于所述推料座本体(321)还设有辅助定位挡块(3213)，该辅助定位挡块(3213)中部枢接在固定块(3214)上，其后端设有拨动部(32131)；辅助定位挡块(3213)设置在推料滑块本体(323)的侧部，推料滑块本体(323)后侧部设有供所述拨动部(32131)活动的切割部(3230)。

4.根据权利要求1所述的一种电子元件散料自动插件机的自动插件机构，其特征在于：所述纵向升降杆(332)通过花键轴承(3311)安装在所述插件座本体(331)上。

5.根据权利要求1所述的一种电子元件散料自动插件机的自动插件机构，其特征在于：所述第二振动送料装置(31)上还设有辅助吹气管(311)。

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