CN203765244U - 双转式夹具结构和多工件型插装设备 - Google Patents

双转式夹具结构和多工件型插装设备 Download PDF

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黄水灵
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Abstract

本实用新型公开了双转式夹具结构和多工件型插装设备。双转式夹具结构包括夹具座和设于夹具座上的夹头;夹头为三个,包括左夹头、中夹头和右夹头,中夹头固定于夹具座,左夹头、右夹头与夹具座滑动联接,还包括与左夹头螺旋传动联接的左丝杆、与右夹头螺旋传动联接的右丝杆;左丝杆与右丝杆同轴心设置,且二者的内端固定联接,左丝杆的外端、右丝杆的外端与夹具座旋转式固定联接;左丝杆、右丝杆与固定于夹具座上的电机传动联接,所述的左丝杆与右丝杆的螺旋方向相反。本实用新能实现在取料时排列相邻地取料元件,而在插装时则可以调整至预设的间距之间再进行插装;使得插装设备可以一次插装三个元件,大大地提高了插装设备的生产效率。

Description

双转式夹具结构和多工件型插装设备
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种夹具结构,更具体地说是指双转式夹具结构和由其构成的多工件型插装设备。
背景技术
[0002] 现有技术中,采用伺服驱动的各种机械手(比如XYZ三轴移动或三轴旋转等三维驱动装置)或机器人用于电子元器件的插装生产线,已经十分普及。然而,机械手或机器人的夹头一般只能夹取一个元件,只能完成一个零件的插装,效率低下。
[0003] 因此,有必要开发出能提高插装效率的夹具结构,以提高插装设备的插装速度,提高产能,降低成本。
实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种双转式夹具结构和由其构成的多工件型插装设备。
[0005] 为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
[0006] 双转式夹具结构,包括夹具座和设于夹具座上的夹头;所述的夹头为三个,包括左夹头、中夹头和右夹头,所述中夹头固定于夹具座,所述左夹头、右夹头与夹具座滑动联接,还包括与左夹头螺旋传动联接的左丝杆、与右夹头螺旋传动联接的右丝杆;左丝杆与右丝杆同轴心设置,且二者的内端固定联接,左丝杆的外端、右丝杆的外端与夹具座旋转式固定联接;左丝杆、右丝杆与固定于夹具座上的电机传动联接,所述的左丝杆与右丝杆的螺旋方向相反。
[0007] 其进一步技术方案为:所述的左夹头、中夹头、右夹头均包括手指气缸和设于手指气缸的二个活动端的侧夹头。
[0008] 其进一步技术方案为:所述的左夹头、中夹头、右夹头设于夹具座的下方,夹具座的两端向下延伸设有支座,分别固定有前述左丝杆的外端和右丝杆的外端。
[0009] 其进一步技术方案为:二个支座设有双向螺旋的滚珠丝杆,所述的滚珠丝杆包括螺距相同的左旋部分和右旋部分,分别构成所述的左丝杆和右丝杆。
[0010] 其进一步技术方案为:所述夹具座向上延伸设有二个联接支板,二个联接支板上方固定有联接法兰,二个联接支板之间设有所述的电机,电机通过设有的同步带与滚珠丝杆传动联接,电机的旋转构成左夹头、右夹头与中夹头之间的距离调节。
[0011] 多工件型插装设备,包括机座,和设于机座上的三维驱动装置,三维驱动装置的活动台设有夹具机构,所述的夹具机构为前述的双转式夹具结构;还包括设于机座侧边的振动上料器,设于夹具机构下方的工件固定台。
[0012] 其进一步技术方案为:所述的三维驱动装置包括设于机座上的横向驱动机构、设于横向驱动机构上的纵向驱动机构和设于纵向驱动机构上的竖向驱动机构,所述竖向驱动机构的活动滑台为设有夹具机构的活动台。[0013] 其进一步技术方案为:所述活动台与夹具机构之间设有旋转机构,所述的旋转机构包括与活动台固定联接的上联接端和与夹具机构固定联接的下联接端;所述旋转机构的内部设有用于控制下联接端与上联接端之间旋转角度的伺服驱动部件或步进驱动部件。
[0014] 其进一步技术方案为:所述机座包括底座和设于底座上的上机架;所述的三维驱动装置设于上机架。
[0015] 其进一步技术方案为:所述底座上设有传送装置和定位装置;所述传送装置包括由两块长侧板构成的传送支架和设于长侧板内侧的传送件,传送件上设有工件治具;所述的定位装置构成所述的工件固定台,所述定位装置包括用于止抵工件治具的定位组件,位于工件治具上方的上定位板,和位于工件治具下方的顶升动力件;定位组件包括定位件和用于驱动定位件的定位动力件;上定位板向下延伸设有定位导柱,工件治具设有与定位导柱相对应的定位孔;定位动力件上升,定位件挡住传送移动中的工件治具,顶升动力件上升,工件治具脱离传送件的支撑,工件治具上升,顶动力件上升并与上定位板定位联接,所述工件治具的定位孔套入上定位板下方的定位导柱。
[0016] 本实用新型与现有技术相比的有益效果是:本实用新型双转式夹具结构采用同一电机驱动螺旋相反的二个丝杆,实现同一驱动源控制三个夹头之间的间距,从而能实现在取料时排列相邻地取料元件,而在插装时则可以调整至预设的间距之间再进行插装;使得插装设备可以一次插装三个元件,大大地提高了插装设备的生产效率。还采用了顶升式定位装置,采用位于传送件上方的上定位板进行定位,采用顶升动力件实现工件治具与传送装置的分离,上定位板进一步采用了向下延伸的定位导柱,实现工件治具与传送装置脱离之后的精确定位。其中,采用位于工件治具移动方向的前端的定位组件,在阻挡工件治具移动的同时进行初步定位,易于提高定位导柱与定位孔之间的定位速度。采用隔料机构,阻挡后面的工件治具继续向前移动,使得传送装置可以与定位装置分开控制而不会相互影响。在上定位板上设有的通腔,可以穿过工件夹头,插入电子器件。
[0017] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
附图说明
[0018] 图1为本实用新型多工件型插装设备具体实施例的立体结构图;
[0019] 图2为本实用新型双转式夹具结构的立体结构图(即图1中的A部局放大图);
[0020] 图3为带有B局部标记的本实用新型多工件型插装设备具体实施例的立体结构图(与图1相同);
[0021] 图4为图3中的B部局部放大图。
[0022] 附图标记
[0023] 图1-2的标记
[0024] 30 机座 301 底座
[0025] 302 上机架 31 三维驱动装置
[0026] 311 横向驱动机构 312 纵向驱动机构
[0027] 313 竖向驱动机构 314 活动滑台
[0028] 32 振动上料器 33 旋转机构
[0029] 331 上联接端 332 下联接端[0030] 40 双转式夹具结构 41 夹具座
[0031] 42A 左夹头 42B 中夹头
[0032] 42C 右夹头 421 夹头座
[0033] 422 手指气缸 423 侧夹头
[0034] 43 滚珠丝杆 43A 左丝杆
[0035] 43C 右丝杆 44A 支座
[0036] 44C 支座 45 电机
[0037] 451 同步带 46 联接支板
[0038] 461 联接法兰 452 张紧轮机构 [0039] 图3-图4的标记
[0040] 10 定位装置 11 定位组件
[0041] 111 定位件 112 定位动力件
[0042] 12 上定位板 121 通腔
[0043] 20 传送装置 21 传送支架
[0044] 211 长侧板 22 工件治具
[0045] 221 定位槽 23 隔料机构
[0046] 231 气缸 232 隔料杆
[0047] 233 隔料块 234 尖形部
[0048] 235 导向斜面 236 竖直面
具体实施方式
[0049] 为了更充分理解本实用新型的技术内容,下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案进一步介绍和说明,但不局限于此。
[0050] 如图1-4所示,本实用新型多工件型插装设备,包括由底座301和设于底座301上的上机架302构成的机座30,和设于上机架302上的三维驱动装置31,三维驱动装置31的活动台设有夹具机构,夹具机构为双转式夹具结构40 ;还包括设于机座30侧边的振动上料器32,设于夹具机构(即双转式夹具结构40)下方的工件固定台(在本实施例中,工件固定台采用的图3-4所示的定位装置,其中的上固定板与工件治具相当于是不断循环流动的工件固定台)。
[0051] 三维驱动装置31包括设于上机架302上的横向驱动机构311、设于横向驱动机构311上的纵向驱动机构312和设于纵向驱动机构312上的竖向驱动机构313,竖向驱动机构313的活动滑台314(即可以XYZ三轴移动的活动台)设有夹具机构(即双转式夹具结构40)。为实现夹具机构的整体回转,在活动台与夹具机构之间设有旋转机构33,旋转机构33包括与活动滑台314固定联接的上联接端331和与活动滑台314固定联接的下联接端332 ;旋转机构33的内部设有用于控制下联接端与上联接端之间旋转角度的伺服驱动部件或步进驱动部件(可以实现精确的旋转角度)。
[0052] 双转式夹具结构40,包括夹具座41和设于夹具座41上的左夹头42A、中夹头42B和右夹头42C,中夹头42B固定于夹具座41,左夹头42A、右夹头42C与夹具座41滑动联接,还包括与左夹头42A螺旋传动联接的左丝杆43A、与右夹头42C螺旋传动联接的右丝杆43C ;左丝杆43A与右丝杆43C同轴心设置,且二者的内端固定联接,左丝杆43A的外端、右丝杆43C的外端与夹具座41的两端向下延伸设有的支座44A、44C为旋转式固定联接;左丝杆43A、右丝杆43C与固定于夹具座41上方的电机45传动联接,左丝杆43A与右丝杆43C的螺旋方向相反。
[0053] 左夹头42A、中夹头42B、右夹头42C均包括夹头座421,及设于夹头座421下方的手指气缸422和设于手指气缸422的二个活动端的侧夹头423。
[0054] 本实施例中,左丝杆与右丝杆为整体式结构,即在二个支座之间设有双向螺旋的滚珠丝杆43,滚珠丝杆43包括螺距相同的左旋部分和右旋部分,分别构成所述的左丝杆43A和右丝杆43C。电机通过同步带451实现与滚珠丝杆43的传动联接。同步带451的侧边还设有张紧轮机构452。
[0055] 夹具座41向上延伸设有二个联接支板46,二个联接支板46上方固定有联接法兰461,二个联接支板46之间设有电机45,电机45通过设有的同步带451与滚珠丝杆43传动联接,电机45的旋转构成左夹头42A、右夹头42C与中夹头42B之间的距离调节。
[0056] 本实用新型插装设备可以实现将三个电子元件同时插装在PCB板上,PCB板通过工件治具(又称为底盖)逐一传送至定位装置的位置,夹具机构每一次从振动上料器的出料导轨取出并排的三个电子元件(此时三个夹头相邻靠拢),待三维驱动装置将夹具机构送至定位装置的过程中,电机45工作,将三个夹头之间的间距调节至预设的距离,再同时进行三个电子元件的插装操作。
[0057] 如图3-4所示的具体实施例,定位装置10设于传送装置20,传送装置20包括由两块长侧板211构成的传送支架21和设于长侧板211内侧的传送件(本实施例中采用的是传送链条,图中未示出),传送件上设有若干个工件治具22,都要从定位装置10的位置经过,在定位装置10的位置进行装配或者加工。定位装置10包括用于止抵工件治具22的定位组件11,位于工件治具22上方的上定位板12,和位于工件治具22下方的顶升动力件(图中未示出,顶升动力件包括固定于传动支架的顶升气缸,和设于顶升气缸上端的活动端的顶升板)。定位组件11包括定位件111和用于驱动定位件111的定位动力件112,工件治具22与定位件111的接触端设有定位槽221,定位件111与工件治具22的接触面为圆弧形或锥形(本实施例中的定位件111为圆杆,圆杆本身具有圆形的表面,起到导向定位作用);定位动力件112为气缸。上定位板12向下延伸设有定位导柱,工件治具22设有与定位导柱相对应的定位孔;定位动力件112上升,定位件111挡住传送移动中的工件治具22,顶升动力件上升,工件治具22脱离传送件的支撑,工件治具22上升,工件治具22上升并与上定位板12定位联接(即工件治具22的定位孔套入上定位板下方的定位导柱)。
[0058] 其中,上定位板12设有3X3个用于穿过工件夹头、工作刀具或插入零部件的通腔121。定位导柱的下端设有导向锥形部(于其它实施例中,也可以是定位孔的上端设有导向锥孔部)。定位导柱为圆形柱,数量为二个,定位孔为圆孔。
[0059] 还包括位于工件治具22(指的是位于定位装置中的工件治具)尾端的隔料机构23。隔料机构23包括固定于二个侧支板上的气缸231,和与气缸231上端的活动端联接的隔料杆232,隔料杆232向下延伸设有二个隔料块233,隔料块233的下端为尖形部234,尖形部234包括导向斜面235和竖直面236,竖直面236与顶升动力件上的工件治具22相接触。[0060] 从图3-4的结构,对定位装置的工作过程进行一下说明:
[0061] 1、传送装置的传送带(即传送件,可能是皮带,也可能是链条)上放置有若干个工件治具(工件治具内设有被组装的工件,传送带仅支撑工件治具的二侧边缘处,如果是较大的工件,工件本身也具有定位作用的局部特征,比如孔或槽之类的结构,也可以不需要治具,对工件直接进行定位);2、当一个工件治具送至上定位板下方的预定位置时,触发控制信号,定位组件工作,定位件上升,挡住工件治具,并且通过定位槽实现初步定位;3、隔料机构下降,挡住后面的工件治具向前移动;4、顶升动力件上升,将工件治具向上移动至与上定位板进行定位联接;5、位于上方的夹头对工件进行插装加工;6、插装加工完成之后,顶升动力件下降,工具治具下降至由传送件支撑;7、隔料机构和定位组件向下移动;8、已经完成插装加工的工件治具在传送件的作用下,向前移动,进入一个工位,后面一个工件治具再进入定位装置的位置,重复上述过程。
[0062] 综上所述,本实用新型双转式夹具结构(也可以称为双旋式)采用同一电机驱动螺旋相反的二个丝杆,实现同一驱动源控制三个夹头之间的间距,从而能实现在取料时排列相邻地取料元件,而在插装时则可以调整至预设的间距之间再进行插装;使得插装设备可以一次插装三个元件,大大地提高了插装设备的生产效率。还采用了顶升式定位装置,采用位于传送件上方的上定位板进行定位,采用顶升动力件实现工件治具与传送装置的分离,上定位板进一步采用了向下延伸的定位导柱,实现工件治具与传送装置脱离之后的精确定位。其中,采用位于工件治具移动方向的前端的定位组件,在阻挡工件治具移动的同时进行初步定位,易于提高定位导柱与定位孔之间的定位速度。采用隔料机构,阻挡后面的工件治具继续向前移动,使得传送装置可以与定位装置分开控制而不会相互影响。在上定位板上设有的通腔,可以穿过工件夹头,插入电子器件。
[0063] 上述仅以实施例来进一步说明本实用新型的技术内容,以便于读者更容易理解,但不代表本实用新型的实施方式仅限于此,任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造,均受本实用新型的保护。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.双转式夹具结构,包括夹具座和设于夹具座上的夹头;其特征在于所述的夹头为三个,包括左夹头、中夹头和右夹头,所述中夹头固定于夹具座,所述左夹头、右夹头与夹具座滑动联接,还包括与左夹头螺旋传动联接的左丝杆、与右夹头螺旋传动联接的右丝杆;左丝杆与右丝杆同轴心设置,且二者的内端固定联接,左丝杆的外端、右丝杆的外端与夹具座旋转式固定联接;左丝杆、右丝杆与固定于夹具座上的电机传动联接,所述的左丝杆与右丝杆的螺旋方向相反。
2.根据权利要求1所述的双转式夹具结构,其特征在于所述的左夹头、中夹头、右夹头均包括手指气缸和设于手指气缸的二个活动端的侧夹头。
3.根据权利要求1所述的双转式夹具结构,其特征在于所述的左夹头、中夹头、右夹头设于夹具座的下方,夹具座的两端向下延伸设有支座,分别固定有前述左丝杆的外端和右丝杆的外端。
4.根据权利要求3所述的双转式夹具结构,其特征在于二个支座设有双向螺旋的滚珠丝杆,所述的滚珠丝杆包括螺距相同的左旋部分和右旋部分,分别构成所述的左丝杆和右丝杆。
5.根据权利要求4所述的双转式夹具结构,其特征在于所述夹具座向上延伸设有二个联接支板,二个联接支板上方固定有联接法兰,二个联接支板之间设有所述的电机,电机通过设有的同步带与滚珠丝杆传动联接,电机的旋转构成左夹头、右夹头与中夹头之间的距离调节。
6.多工件型插装设备,包括机座,和设于机座上的三维驱动装置,三维驱动装置的活动台设有夹具机构,其特征在于所述的夹具机构为权利要求1至5任一项所述的双转式夹具结构;还包括设于机座侧边的振动上料器,设于夹具机构下方的工件固定台。
7.根据权利要求6所述的多工件型插装设备,其特征在于所述的三维驱动装置包括设于机座上的横向驱动机构、设于横向驱动机构上的纵向驱动机构和设于纵向驱动机构上的竖向驱动机构,所述竖向驱动机构的活动滑台为设有夹具机构的活动台。
8.根据权利要求7所述的多工件型插装设备,其特征在于所述活动台与夹具机构之间设有旋转机构,所述的旋转机构包括与活动台固定联接的上联接端和与夹具机构固定联接的下联接端;所述旋转机构的内部设有用于控制下联接端与上联接端之间旋转角度的伺服驱动部件或步进驱动部件。
9.根据权利要求8所述的多工件型插装设备,其特征在于所述机座包括底座和设于底座上的上机架;所述的三维驱动装置设于上机架。
10.根据权利要求9所述的多工件型插装设备,其特征在于所述底座上设有传送装置和定位装置;所述传送装置包括由两块长侧板构成的传送支架和设于长侧板内侧的传送件,传送件上设有工件治具;所述的定位装置构成所述的工件固定台,所述定位装置包括用于止抵工件治具的定位组件,位于工件治具上方的上定位板,和位于工件治具下方的顶升动力件;定位组件包括定位件和用于驱动定位件的定位动力件;上定位板向下延伸设有定位导柱,工件治具设有与定位导柱相对应的定位孔;定位动力件上升,定位件挡住传送移动中的工件治具,顶升动力件上升,工件治具脱离传送件的支撑,工件治具上升,顶动力件上升并与上定位板定位联接,所述工件治具的定位孔套入上定位板下方的定位导柱。
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