CN208086778U - 一种扣合机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种扣合机构，其特征在于：包括第一固定板、第二固定板和第一电机，所述第一固定板和第二固定板平行设置并通过滑轨活动连接，所述第一电机能够驱动第二固定板相对第一固定板上下滑动；还包括第二电机、同步带、两条纵向滑轨和两组吸头组件，所述两条纵向滑轨平行地左右固定设置在第二固定板外表面，所述两组吸头组件各与一条纵向滑轨滑动连接；所述第二电机能够通过同步带同时驱动所述两组吸头组件一上一下地运动，本方案能够通过压头的优化和压力传感器的结合对手机摄像头模块等电子元件进行保护防止压坏；它实现了一个电机同时控制两个吸头组件，降低了成本。

Description

一种扣合机构

技术领域

本实用新型涉及自动装配领域，尤其涉及一种扣合机构。

背景技术

在电子元件出货前需要对其进行功能检测，在进行功能检测之前需要对电子元件和PCB转接板进行电性连接，以通过输入电信号至PCB转接板，对电子元件进行功能检测。目前电子元件和PCB转接板的连接是通过人工将电子元件的连接器扣合至PCB转接板的对应位置，人工操作效率低，而且人体的静电容易损伤电子元件，或者通过自动化设备中的上下相机的拍照来比对电子元件的连接器与PCB转接板的相对位置，控制系统控制电子元件的连接器与PCB转接板对齐，然后下压，但是这种方法，因连接器和电子元件主体之间通过软性电路板连接，且电子元件连接器与PCB转接板的配合为精密配合，对位要求高，在自动化设备将电子元件放置于PCB转接板之上时，连接器跟PCB转接板的对位容易产生偏差，此时自动化设备将电子元件的连接器压合至PCB转接板上，容易造成连接器或PCB转接板的损伤。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种扣合机构，它能够实现从托盘快速的对手机摄像头模块等电子元件进行吸附取料，同时精准地扣合至PCB转接板。它能够通过压头的优化和压力传感器的结合对手机摄像头模块等电子元件进行保护防止压坏；它实现了一个电机同时控制两个吸头组件，降低了成本。

本实用新型提供一种扣合机构，其特征在于：包括第一固定板、第二固定板和第一电机，所述第一固定板和第二固定板平行设置并通过滑轨活动连接，所述第一电机能够驱动第二固定板相对第一固定板上下滑动；还包括第二电机、同步带、两条纵向滑轨和两组吸头组件，所述两条纵向滑轨平行地左右固定设置在第二固定板外表面，所述两组吸头组件各与一条纵向滑轨滑动连接；所述第二电机能够通过同步带同时驱动所述两组吸头组件一上一下地运动。

在对上述的扣合机构进一步改进方案中，所述扣合机构还包括滑块、安装块、压力传感器和轴承安装座，所述滑块与轴承安装座分别上下设置在纵向滑轨与纵向滑轨滑动连接，所述压力传感器上下两端通过安装块固定设置在滑块与轴承安装座之间；所述滑块的移动能够带动压力传感器和轴承安装座做同向的同步运动；所述的吸头组件通过滑块和轴承安装座与纵向滑轨滑动连接。

进一步，所述吸头组件包括电机安装座、空心轴电机、转接杆、轴承座、快接头和仿形压头；所述电机安装座和轴承座由上至下依次固定于所述轴承安装座，所述空心轴电机固定设置在电机安装座，其转子朝下与轴承座连接；所述转接杆与空心轴电机的转子连接，所述快接头上下两端分别连接转接杆和仿形压头。

进一步，所述仿形压头具有硬质压头部位和软质压头部位，所述硬质压头部位和软质压头部位分别通过独立的真空吸孔与快接头联通。

进一步，所述吸头组件还包括感应板和角位移传感器，通过所述感应板和角位移传感器能够检测和反馈所述仿形压头旋转的角度。

进一步，还包括同步带轮和惰轮，所述惰轮位于同步带轮的正下方，所述同步带轮和惰轮之间通过同步带连接，所述同步带轮设置于第二电机的转轴上。

进一步，所述的滑块和轴承安装座上设有感应片，所述第二固定板的左右侧面上对应位置设有光电感应器，通过所述滑块和轴承安装座上的感应片与光电感应器，能够检测所述吸头组件上下移动的位移。

更进一步，还包括相机和环形光源，所述的相机和环形光源设置于所述第二固定板的背面。

附图说明

图1为某优选实施例中整体的结构示意图；

图2为图1中的的分体结构示意图之一；

图3为图2中的的分体结构示意图之二。

具体实施方式

下面将结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

一种扣合机构，可用于电子元件功能检测的准备工序中，此电子元件包括主体、软性电路板和连接器，例如手机摄像头模块，扣合机构将电子元件从物料盘中取出并将电子元件的连接器扣合至载具中的PCB转接板上进行电性连接。在后续的功能检测工位，PCB转接板将输入的检测信号传递至电子元件，即可完成对电子元件的功能检测。为了描述更直观，下面电子元件统一以手机摄像头模块进行举例。

如图1、图2所示，扣合机构包括第一固定板1、第二固定板2、第一电机3、相机、环形光源、第二电机4、滑块5、轴承安装座6、吸头组件7和压力感应组件8。

所述第一固定板1与第二固定板2的主体竖向平行设置，第一固定板1的上部固定两竖向平行的滑轨，第二固定板2一侧滑动连接于第一固定板1上，第一固定板1的上端设有横向板11，横向板11延伸至第二固定板2的上方，横向板11上面固定一第一电机3，横向板11的中间设有通孔，第一电机3的螺母座穿过通孔与第二固定板2的上端固定连接，第一电机3驱动第二固定板2沿第一固定板1上的竖向滑轨作Z向直线运动。

所述第二固定板2在朝向第一固定板1一侧的下部固定连接一相机及设于相机下方的环形光源，第二固定板2的另一侧由上到下依次固定电控系统、真空压力表、第二电机4和惰轮，第二电机4的转轴垂直于第二固定板2，且转轴上固定一同步带轮，惰轮位于同步带轮的正下方，在同步带轮和惰轮之间通过同步带连接。 在同步带的两侧沿竖向设置两平行纵向滑轨固定于第二固定板2上，在两纵向滑轨上各设置有滑块5、轴承安装座6、吸头组件7和压力感应组件8，且各零件沿两纵向滑轨水平距离的中线一一对称设置。

以左侧纵向滑轨为例说明各零件的设置方位，左侧纵向滑轨上设有左侧滑块5a、左侧轴承安装座6a、左侧吸头组件7a、左侧压力感应组件8a。左侧滑块5a的背面滑动连接于纵向滑轨的上部，左侧滑块5a的一个侧面与所述同步带固定连接，左侧轴承安装座6a的背面滑动连接于纵向滑轨的下部，左侧轴承安装座6a的正面固定一左侧吸头组件7a，左侧吸头组件7a用于完成取出电子元件及将其连接器扣合至载具中的PCB转接板的工作。所述左侧压力感应组件8a设于左侧滑块5a和左侧轴承安装座6a之间，包括左侧压力传感器81a和两左侧安装块82a，两左侧安装块82a对称设置于左侧压力传感器81a的上下位置，左侧安装块82a的中间位置设有凹槽，左侧压力传感器81a的上下两端分别卡入上下左侧安装块82a的凹槽之中，用来感应左侧吸头组件7a的下压力度。在左侧安装块82a凹槽的两侧对称设有通孔，通孔中活动连接一导杆，导杆的另一端分别固定于左侧滑块5a和左侧轴承安装座6a中，且上方左侧安装块82a和滑块5之间的导杆上、下方左侧安装块82a和左侧轴承安装座6a之间的导杆上均套有弹簧。

如图1所示，所述扣合机构还包括限位组件9，限位组件9包括第一光电感应器91、第二光电感应器92和与之相配合的固定于左侧滑块5a上的感应片，第三光电感应器93及与之相配合的固定于左侧轴承安装座6a上的感应片，第四光电感应器94及与之相配合的固定于右侧滑块5b上的感应片，第五光电感应器95及与之相配合的固定于右侧轴承安装座6b上的感应片。其中第一光电感应器91、第二光电感应器92和第三光电感应器93由上到下依次固定于所述第二固定板2的左侧，第四光电感应器94和第五光电感应器95由上到下依次固定于所述第二固定板2的右侧。

所述吸头组件7的运动是通过所述第二电机4驱动，带动同步带及固定于同步带上的滑块5运动，滑块5再带动下方的吸头组件7运动，而滑块5和下方的吸头组件7为弹性连接，所述限位组件9主要依赖固定于左侧滑块5a和右侧滑块5b上的感应片及与之相配合的第一光电感应器91、第二光电感应器92和第四光电感应器94对扣合机构的运行进行限位，而固定于左侧轴承安装座6a、右侧轴承安装座6b的感应片及与之相配合的第三光电感应器93、第五光电感应器95是用来辅助监测左侧吸头组件7a和右侧吸头组件7b的实际运动位移量。

限位组件9在扣合机构中的限位工作原理如下：初始状态，左侧滑块5a上的感应片位于第一光电感应器91和第二光电感应器92的Z向中间位置，右侧滑块5b上的感应片正对着第四光电感应器94，当第二电机4正向运行，左侧吸头组件7a下行，此时右侧吸头组件7b上行，待第二光电感应器92感应到左侧滑块5a上的感应片，第二电机4停止工作，左侧吸头组件7a完成从物料盘中取料或将电子元件放置于载具中的工作，随后第二电机4反向运行，左侧吸头组件7a上行，同步右侧吸头组件7b下行，待第四光电感应器94感应到右侧滑块5b上的感应片，左侧吸头组件7a完成一向下取料或放料的工作循环；然后第二电机4接着反向运行，右侧吸头组件7b下行，此时左侧吸头组件7a上行，待第一光电感应器91感应到左侧滑块5a上的感应片，第二电机4停止工作，右侧吸头组件7b完成从物料盘中取料或将电子元件放置于载具中的工作，随后第二电机4正向运行，右侧吸头组件7b上行，同步左侧吸头组件7a下行，待第四光电感应器94感应到右侧滑块5b上的感应片，右侧吸头组件7b完成一向下取料或放料的工作循环。

如图3所示，所述左侧吸头组件7a包括左侧电机安装座71a、左侧空心轴电机72a、左侧真空吸管接头73a、左侧转接杆74a、左侧轴承座75a、左侧仿形压头76a、感应板和角位移传感器。

如图3所示，左侧电机安装座71a和左侧轴承座75a由上至下依次固定于所述左侧轴承安装座6a上，所述左侧空心轴电机72a固定于左侧电机安装座71a上，左侧空心轴电机72a的上端固定连接一左侧真空吸管接头73a，左侧空心轴电机72a下端的电机转轴固定连接一左侧转接杆74a，左侧转接杆74a依次穿过左侧电机安装座71a和左侧轴承座75a的避位孔，并于下端固定连接一左侧仿形压头76a。在左侧转接杆74a的外部还安装有感应板，对应地在感应板的旁边设置有角位移传感器固定于左侧轴承座75a上, 通过角位移传感器可以反馈左侧仿形压头76a的旋转角度至电控系统，电控系统根据实际情况决定是需要再调整左侧仿形压头76a的角度还是完成向下取料或扣合的动作。

如图2所示，某优选案例，左侧仿形压头76a与左侧转接杆74a下端的连接部位可采用左侧快接头77a连接，以方便根据实际的使用情况快速更换不同的吸头, 另外，左侧仿形压头76a使用两种硬度不同的材质做成，其中硬质压头部位761a与电子元件的主体接触，软质压头部位762a与电子元件的软性电路板及连接器接触。在扣合过程中，通过左侧仿形压头76a将电子元件从物料盘中取出和将电子元件的连接器与载具中的PCB转接板扣合，仿形压头76的软质压头部位762a对电子元件中的软性电路板和连接器都可以起到很好的保护作用，尤其是在扣合的过程中，因此扣合组装动作为精密配合，所以易出现连接器和载具中的PCB转接板对位偏差的情况，此时若使用硬质的压头对连接器施加压力，易造成连接器或PCB转接板的损伤。

如图2所示，在左侧仿形压头76a的硬质压头部位761a和软质压头部位762a中分别设有单独的真空通道与上方的左侧快接头77a的真空通道连接，所述左侧真空吸管接头73a连接一外部的真空发生器，在左侧吸头组件7a吸取电子元件完成取料和扣合的动作时，真空发生器工作，气体的行走路径为：从左侧仿形压头76a的硬质压头部位761a和软质压头部位762a，依次经过左侧快接头77a、左侧转接杆74a、左侧空心轴电机72a的空心轴，再到左侧真空吸管接头73a，然后再到真空发生器。

扣合机构的工作流程如下：当扣合机构开始工作时，第一电机3正向运行，左侧吸头组件7a和右侧吸头组件7b同时随着第二固定板2下行，当靠近下方物料盘中的电子元件后，第一电机3停止工作，第二电机4开始工作开始正向运行，左侧吸头组件7a下行，此时，右侧吸头组件7b上行，左侧吸头组件7a从物料盘中取料，此时，左侧压力感应组件8a感应到左侧吸头组件7a和电子元件的接触压力，第三光电感应器93感应到左侧吸头组件7a的位移，控制系统根据反馈的压力值及位移，通过左侧空心轴电机72a和第二电机4来微调左侧仿形压头76a的水平角度和高度，使左侧仿形压头76a与电子元件准确对位；左侧吸头组件7a取料完成后，第二电机4反向运行，左侧吸头组件7a上行，与此同时右侧吸头组件7b下行，右侧吸头组件7b从物料盘中取料，此时，控制系统根据右侧压力感应组件8b反馈的压力值和第三光电感应器95反馈的位移值，通过右侧空心轴电机72b和第二电机4来微调右侧仿形压头76b的水平角度和高度, 使右侧仿形压头76b与电子元件准确对位, 右侧吸头组件7b取料完成；然后，第二电机4正向运行，左侧吸头组件7a下行，同时右侧吸头组件7b上行，直到左侧吸头组件7a和右侧吸头组件7b位于相同的高度。（在左侧吸头组件7a和右侧吸头组件7b取料的过程中，所述控制系统通过限位组件9对左侧吸头组件7a和右侧吸头组件7b的运动行程进行控制，具体的控制原理参考上面所述的限位组件9的工作原理）

当左侧吸头组件7a和右侧吸头组件7b均完成取料工作后，第一电机3反向运行，左侧吸头组件7a和右侧吸头组件7b同时随着第二固定板2上行，上行一定位移后，第一电机3停止工作，扣合机构沿外部的横移机构移动至放置PCB转接板载具的上方，然后第一电机3正向运行，左侧吸头组件7a和右侧吸头组件7b重复之前从物料盘中取料的工作流程，将电子元件放至载具中，并将电子元件的连接器与PCB转接板的对应位置扣合。

某优选案例，为了保证准确地从物料盘中取出电子元件及将连接器准确地扣合至PCB转接板中 ，以左侧吸头组件7a的扣合为例，在将左侧吸头组件7a移动至载具的上方之前，固定于所述第二固定板2的相机对下方的载具拍照，同时在PCB转接板载具附近也设置一向上相机对左侧吸头组件7a上的电子元件进行拍照，通过上下方位置的比对，可初步确定电子元件与PCB转接板的相对位置，然后左侧吸头组件7a下行，在电子元件的连接器与PCB转接板进行扣合的过程中，左侧的左侧压力传感器81a会感应到扣合时的接触作用力，第三光电感应器93感应到左侧吸头组件7a的位移，电控系统根据反馈的压力值及位移，通过左侧空心轴电机72a和第二电机4来微调左侧仿形压头76a的水平角度和高度，使左侧仿形压头76a与电子元件准确对位，使电子元件的连接器顺利地与PCB转接板扣合。

以上所述仅为本实用新型的某个或某些优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应同理包括在本实用新型的专利保护范围内。另外，以上文字描述未尽之处也可以参考图的直接表达和常规的理解以及现有技术结合去实施。

Claims (8)

1.一种扣合机构，其特征在于：包括第一固定板、第二固定板和第一电机，所述第一固定板和第二固定板平行设置并通过滑轨活动连接，所述第一电机能够驱动第二固定板相对第一固定板上下滑动；还包括第二电机、同步带、两条纵向滑轨和两组吸头组件，所述两条纵向滑轨平行地左右固定设置在第二固定板外表面，所述两组吸头组件各与一条纵向滑轨滑动连接；所述第二电机能够通过同步带同时驱动所述两组吸头组件一上一下地运动。

2.根据权利要求1所述的扣合机构，其特征在于，所述扣合机构还包括滑块、安装块、压力传感器和轴承安装座，所述滑块与轴承安装座分别上下设置在纵向滑轨与纵向滑轨滑动连接，所述压力传感器上下两端通过安装块固定设置在滑块与轴承安装座之间；所述滑块的移动能够带动压力传感器和轴承安装座做同向的同步运动；所述的吸头组件通过滑块和轴承安装座与纵向滑轨滑动连接。

3.根据权利要求2所述的扣合机构，其特征在于，所述吸头组件包括电机安装座、空心轴电机、转接杆、轴承座、快接头和仿形压头；所述电机安装座和轴承座由上至下依次固定于所述轴承安装座，所述空心轴电机固定设置在电机安装座，其转子朝下与轴承座连接；所述转接杆与空心轴电机的转子连接，所述快接头上下两端分别连接转接杆和仿形压头。

4.根据权利要求3所述的扣合机构，其特征在于，所述仿形压头具有硬质压头部位和软质压头部位，所述硬质压头部位和软质压头部位分别通过独立的真空吸孔与快接头联通。

5.根据权利要求4所述的扣合机构，其特征在于，所述吸头组件还包括感应板和角位移传感器，通过所述感应板和角位移传感器能够检测和反馈所述仿形压头旋转的角度。

6.根据权利要求5所述的扣合机构，其特征在于，还包括同步带轮和惰轮，所述惰轮位于同步带轮的正下方，所述同步带轮和惰轮之间通过同步带连接，所述同步带轮设置于第二电机的转轴上。

7.根据权利要求6所述的扣合机构，其特征在于，所述的滑块和轴承安装座上设有感应片，所述第二固定板的左右侧面上对应位置设有光电感应器，通过所述滑块和轴承安装座上的感应片与光电感应器，能够检测所述吸头组件上下移动的位移。

8.根据权利要求7所述的扣合机构，其特征在于，还包括相机和环形光源，所述的相机和环形光源设置于所述第二固定板的背面。