CN209435749U - 异形插件机的插件头模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的异形插件机的插件头模组，用于抓取元器件插入PCB板上，包括底座板、多个插件轴、与每个插件轴分别一一对应的升降机构、转角机构以及控制器，多组升降机构和转角机构并排排列的安装于底座板上；每个插件轴底端设置有便于快速切换且用于抓取元器件的气动夹爪；升降机构带动插件轴及气动夹爪滑动设置于所述底座板上；转角机构安装于所述升降机构上、并驱动插件轴及气动夹爪偏转一定角度、用于抓取的元器件周向定位后插入PCB板；整个模组结构简单、吸取稳固，可靠性高，大大降低了设备的制造成本，降低了对电子元件的损伤，电子元件的插装方向可以根据其在PCB板上插装孔的位置任意调整，适用于多种PCB结构的插件加工，实用性强。

Description

异形插件机的插件头模组

【技术领域】

本实用新型涉及自动化设备技术，尤其涉及异形插件机的插件头模组。

【背景技术】

现有电子产品中，均用到电路板，电路板由PCB板以及安插于PCB板上元器件组成，该元器件有：电容、晶体、三极管、LED灯、按键开门、光耦、IC、变压器、整流桥、端子座、连接器等。

目前，将元器件插入PCB板上通常是流水线上采用人工进行手工劳动安插，费时费力；或者利用一些插件机进行元器件的自动安装。

现有技术中的插件机，大多包括插件装置、平移装置和传送装置，插件装置的抓取机构准确地抓取供料装置或供料固定位上的电子元器件，并将电子元器件插装在传送装置上的印制电路板导电通孔内，实现自动插件；但是现有技术的插件装置，大多采用固定式结构安插元器件，只能抓取指定的电子元器件，只能适用于简单的电路板加工，一个插件模组使用一个插件头通常只能加工一类元器件，当电子元器件的种类更改时，需要更换整个插件装置，以适配抓取更改后的电子元器件，适用范围小，加工效率低；且现有的插件部在插件过程中，由于电子元件的插装方向不一致，从而导致现有的夹取电子元件的机械手爪难以达到夹取和插件的功能，同时由于现有机械手爪的结构复杂，控制难度高而导致加工设备成本比较高；另外，出现电子元器件与电路板对应的通孔位置不对应时，易同时损坏电子元器件和电路板，造成材料的报废。

【实用新型内容】

本实用新型提供一种便于更换抓取机构，对电子元件旋转任何角度后在进行全角度下插动作控制，大大降低了电子元件的损伤，有效降低材料报废率，提高加工效率的异形插件机的插件头模组。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案是：

异形插件机的插件头模组，用于抓取元器件插入PCB板上，该插件头模组包括底座板、多个插件轴、与每个插件轴分别一一对应的升降机构、转角机构以及控制器，多组升降机构和转角机构并排排列的安装于底座板上；

每个插件轴底端设置有便于快速切换且用于抓取元器件的气动夹爪；

所述升降机构带动插件轴及气动夹爪滑动设置于所述底座板上；

所述转角机构安装于所述升降机构上、并驱动插件轴及气动夹爪偏转一定角度、用于抓取的元器件周向定位后插入PCB板或用于插件轴及气动夹爪定位后抓取传送来的元器件进行上料。

进一步地，所述升降机构包括安装于底座板上的连接底座、交流伺服马达、马达安装座、螺杆、螺杆支撑座、螺杆底端安装座、滑块和直线滑轨，交流伺服马达通过马达安装座安装固定于连接底座的上侧，直线滑轨安装于连接底座的中下部，螺杆支撑座上套装有与螺杆配合的丝杆螺母，螺杆底端安装座固定于连接底座底端，螺杆底端通过轴承安装于螺杆底端安装座上；

所述交流伺服马达通过联动轴与螺杆顶端相连、并驱动螺杆转动，螺杆支撑座上还安装有便于确定螺杆转动起点的螺杆原点感应器；

所述螺杆支撑座固定安装于滑块上，所述插件轴及气动夹爪安装固定于螺杆支撑座上；

所述交流伺服马达驱动螺杆正反转动，螺杆带动螺杆支撑座及其连接的滑块沿直线滑轨上下升降滑动，对应的带动插件轴及气动夹爪做上下升降动作。

进一步地，所述马达安装座上还安装有对螺杆进行预压定位固定的预压限位块，对应的螺杆底端安装有对螺杆底端安装座上的轴承进行预压紧的预压固定件。

进一步地，所述螺杆下端还套装有一端抵靠于螺杆底端安装座上、另一自由端用于承接下滑的螺杆支撑座、用于缓冲螺杆支撑座连接的插件轴及气动夹爪快速下滑时的冲击力、便于气动夹爪抓取的元器件自适应插入PCB板上、以及防止气动夹爪抓取的元器件插入PCB板时互相撞坏的缓冲弹簧，该缓冲弹簧的上端设有固定于螺杆上的开口卡簧。

进一步地，所述直线滑轨上下端还分别安装有防止滑块滑出的导轨限位块。

进一步地，所述升降机构的马达安装座上安装有驱动插件轴及气动夹爪偏转一定角度的转角机构，所述插件轴为花键转轴，该转角机构包括步进马达、主动同步轮、同步带、从动同步轮和插件轴原点感应器，所述插件轴原点感应器安装于马达安装座上、并用于确定插件轴的转动起点；所述步进马达通过法兰安装于马达安装座下侧，主动同步轮的安装于步进马达的驱动轴上，从动同步轮套装于花键转轴上并通过轴承安装于马达安装座上，主动同步轮通过同步带驱动从动同步轮转动、并带动花键转轴偏转一定角度的同时，所述螺杆支撑座带动花键转轴沿从动同步轮上下升降滑动。

进一步地，所述马达安装座下侧还安装有与插件轴滑键配合并便于插件轴上下升降滑动的花键丝母。

进一步地，所述螺杆支撑座设有用于安装固定所述插件轴的连接座，该连接座的上下侧分别设有用于限位装配所述插件轴的上定位块和花键轴下固定块，花键轴下固定块上侧还设有用于轴向固定所述插件轴的花键开口卡簧，所述上定位块上还装配有对应所述插件轴周向限位的花键轴承。

进一步地，所述插件轴的下端还安装有用于插件轴底端行程限位的花键轴限位块。

进一步地，所述插件轴为中心中空的管状花键转轴，插件轴的顶端连接有对底端气动夹爪供给气源的旋转气接头。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的整个模组结构简单、吸取稳固，可靠性高，大大降低了设备的制造成本，降低了对电子元件的损伤，电子元件的插装方向可以根据其在PCB板上插装孔的位置任意调整，适用于多种PCB结构的插件加工，实用性强。而且，气动夹爪采用可以快换切换的接头组以快速地更换抓取机构，当电子元器件的种类更改时，只需更换对应的抓取机构以适配地抓取对应的电子元器件杰克，使得该插件头模组适用范围更广。

同时，采用交流伺服马达驱动螺杆正反转动，螺杆带动螺杆支撑座及其连接的滑块沿直线滑轨上下升降滑动，沿从动同步轮上下升降滑动的同时通过步进马达驱动花键转轴偏转一定角度，以及螺杆下端套装的用于承接下滑的螺杆支撑座、用于缓冲螺杆支撑座连接的插件轴及气动夹爪快速下滑时的冲击力、便于气动夹爪抓取的元器件自适应插入PCB板上、以及防止气动夹爪抓取的元器件插入PCB板时互相撞坏的缓冲弹簧，在准确定位的插装电子元器件的同时，有效保护电子元器件和电路板，降低产品报废率，提高设备的安全性能。

【附图说明】

图1是本实用新型多组插件头模组并列安装于底座板上的结构示意图；

图2是本实用新型单独一组插件头模组的爆炸结构图；

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

【具体实施方式】

异形插件机的插件头模组，如图1和图2所示，用于抓取元器件插入PCB板上，该插件头模组包括底座板1、6个插件轴2、与每个插件轴2分别一一对应的升降机构3、转角机构4以及控制器(图中未示)，多组升降机构3和转角机构4并排排列的安装于底座板1上；每个插件轴2底端设置有便于快速切换且用于抓取元器件的气动夹爪5；升降机构3带动插件轴2及气动夹爪5滑动设置于底座板1上；转角机构4安装于升降机构3上、并驱动插件轴2及气动夹爪5偏转一定角度、用于抓取的元器件周向定位后插入PCB板或用于插件轴2及气动夹爪5定位后抓取传送来的元器件进行上料。

如图1和图2所示，该升降机构3包括安装于底座板1上的连接底座30、交流伺服马达31、马达安装座32、螺杆33、螺杆支撑座34、螺杆底端安装座35、滑块36和直线滑轨37，交流伺服马达31通过马达安装座32安装固定于连接底座30的上侧，直线滑轨37安装于连接底座30的中下部，螺杆支撑座34上套装有与螺杆33配合的丝杆螺母38，螺杆底端安装座35固定于连接底座30底端，螺杆33底端通过轴承39安装于螺杆底端安装座35上；其中，直线滑轨37上下端还分别安装有防止滑块36滑出的导轨限位块370，马达安装座32上还安装有对螺杆33进行预压定位固定的预压限位块320，对应的螺杆33底端安装有对螺杆底端安装座35上的轴承29进行预压紧的预压固定件350。

如图2所示，交流伺服马达31通过联动轴310与螺杆33顶端相连、并驱动螺杆33转动，螺杆支撑座34上还安装有便于确定螺杆33转动起点的螺杆原点感应器340；在螺杆支撑座34固定安装于滑块36上，插件轴2及气动夹爪5安装固定于螺杆支撑座34上；螺杆33下端还套装有一端抵靠于螺杆底端安装座35上、另一自由端用于承接下滑的螺杆支撑座34、用于缓冲螺杆支撑座34连接的插件轴2及气动夹爪5快速下滑时的冲击力、便于气动夹爪5抓取的元器件自适应插入PCB板上、以及防止气动夹爪5抓取的元器件插入PCB板时互相撞坏的缓冲弹簧330，该缓冲弹簧330的上端设有固定于螺杆33上的开口卡簧331。

工作时，交流伺服马达31驱动螺杆33正反转动，螺杆33带动螺杆支撑座34及其连接的滑块36沿直线滑轨37上下升降滑动，对应的带动插件轴2及气动夹爪5做上下升降动作。

继续如图2所示，升降机构3的马达安装座32上安装有驱动插件轴2及气动夹爪5偏转一定角度的转角机构4，其中，插件轴2为花键转轴，该转角机构4包括步进马达40、主动同步轮41、同步带42、从动同步轮43和插件轴原点感应器44，插件轴原点感应器44安装于马达安装座32上、并用于确定插件轴2的转动起点；步进马达40通过法兰45安装于马达安装座32下侧，主动同步轮41的安装于步进马达40的驱动轴上，从动同步轮43套装于花键转轴上并通过轴承安装于马达安装座32上，主动同步轮41通过同步带42驱动从动同步轮43转动、并带动花键转轴偏转一定角度的同时，螺杆支撑座34带动花键转轴沿从动同步轮43上下升降滑动。

继续如图2所示，在马达安装座32下侧还安装有与插件轴2滑键配合并便于插件轴2上下升降滑动的花键丝母20，螺杆支撑座34设有用于安装固定插件轴2的连接座340，该连接座340的上下侧分别设有用于限位装配插件轴2的上定位块46和花键轴下固定块47，花键轴下固定块47上侧还设有用于轴向固定插件轴2的花键开口卡簧48，该上定位块46上还装配有对应插件轴2周向限位的花键轴承460，插件轴2的下端还安装有用于插件轴2底端行程限位的花键轴限位块49，而且，该插件轴2为中心中空的管状花键转轴，插件轴2的顶端连接有对底端气动夹爪5供给气源的旋转气接头6。

工作时，采用交流伺服马达31驱动螺杆33正反转动，螺杆33带动螺杆支撑座34及其连接的滑块36沿直线滑轨37上下升降滑动，沿从动同步轮43上下升降滑动的同时通过步进马达40驱动花键转轴偏转一定角度，使得电子元件的插装方向可以根据其在PCB板上插装孔的位置任意调整，适用于多种PCB结构的插件加工，实用性强；而且，螺杆33下端套装的用于承接下滑螺杆支撑座的缓冲弹簧330，缓冲弹簧330一方面用于缓冲螺杆支撑座34连接的插件轴2及气动夹爪5快速下滑时的冲击力，另一方面便于气动夹爪5抓取的元器件自适应插入PCB板上和防止气动夹爪抓取的元器件插入PCB板时互相撞坏，在准确定位的插装电子元器件的同时，有效保护电子元器件和电路板，降低了对电子元件的损伤，降低产品报废率，提高设备的安全性能。

以上所述实施例只是为本实用新型的较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，凡依本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.异形插件机的插件头模组，用于抓取元器件插入PCB板上，其特征在于，

该插件头模组包括底座板、多个插件轴、与每个插件轴分别一一对应的升降机构、转角机构以及控制器，多组升降机构和转角机构并排排列的安装于底座板上；

每个插件轴底端设置有便于快速切换且用于抓取元器件的气动夹爪；

所述升降机构带动插件轴及气动夹爪滑动设置于所述底座板上；

所述转角机构安装于所述升降机构上、并驱动插件轴及气动夹爪偏转一定角度、用于抓取的元器件周向定位后插入PCB板或用于插件轴及气动夹爪定位后抓取传送来的元器件进行上料。

2.根据权利要求1所述的异形插件机的插件头模组，其特征在于，所述升降机构包括安装于底座板上的连接底座、交流伺服马达、马达安装座、螺杆、螺杆支撑座、螺杆底端安装座、滑块和直线滑轨，交流伺服马达通过马达安装座安装固定于连接底座的上侧，直线滑轨安装于连接底座的中下部，螺杆支撑座上套装有与螺杆配合的丝杆螺母，螺杆底端安装座固定于连接底座底端，螺杆底端通过轴承安装于螺杆底端安装座上；

所述交流伺服马达通过联动轴与螺杆顶端相连、并驱动螺杆转动，螺杆支撑座上还安装有便于确定螺杆转动起点的螺杆原点感应器；

所述螺杆支撑座固定安装于滑块上，所述插件轴及气动夹爪安装固定于螺杆支撑座上；

所述交流伺服马达驱动螺杆正反转动，螺杆带动螺杆支撑座及其连接的滑块沿直线滑轨上下升降滑动，对应的带动插件轴及气动夹爪做上下升降动作。

3.根据权利要求2所述的异形插件机的插件头模组，其特征在于，所述马达安装座上还安装有对螺杆进行预压定位固定的预压限位块，对应的螺杆底端安装有对螺杆底端安装座上的轴承进行预压紧的预压固定件。

4.根据权利要求2所述的异形插件机的插件头模组，其特征在于，所述螺杆下端还套装有一端抵靠于螺杆底端安装座上、另一自由端用于承接下滑的螺杆支撑座、用于缓冲螺杆支撑座连接的插件轴及气动夹爪快速下滑时的冲击力、便于气动夹爪抓取的元器件自适应插入PCB板上、以及防止气动夹爪抓取的元器件插入PCB板时互相撞坏的缓冲弹簧，该缓冲弹簧的上端设有固定于螺杆上的开口卡簧。

5.根据权利要求2所述的异形插件机的插件头模组，其特征在于，所述直线滑轨上下端还分别安装有防止滑块滑出的导轨限位块。

6.根据权利要求2所述的异形插件机的插件头模组，其特征在于，所述升降机构的马达安装座上安装有驱动插件轴及气动夹爪偏转一定角度的转角机构，所述插件轴为花键转轴，该转角机构包括步进马达、主动同步轮、同步带、从动同步轮和插件轴原点感应器，所述插件轴原点感应器安装于马达安装座上、并用于确定插件轴的转动起点；所述步进马达通过法兰安装于马达安装座下侧，主动同步轮的安装于步进马达的驱动轴上，从动同步轮套装于花键转轴上并通过轴承安装于马达安装座上，主动同步轮通过同步带驱动从动同步轮转动、并带动花键转轴偏转一定角度的同时，所述螺杆支撑座带动花键转轴沿从动同步轮上下升降滑动。

7.根据权利要求6所述的异形插件机的插件头模组，其特征在于，所述马达安装座下侧还安装有与插件轴滑键配合并便于插件轴上下升降滑动的花键丝母。

8.根据权利要求6所述的异形插件机的插件头模组，其特征在于，所述螺杆支撑座设有用于安装固定所述插件轴的连接座，该连接座的上下侧分别设有用于限位装配所述插件轴的上定位块和花键轴下固定块，花键轴下固定块上侧还设有用于轴向固定所述插件轴的花键开口卡簧，所述上定位块上还装配有对应所述插件轴周向限位的花键轴承。

9.根据权利要求6所述的异形插件机的插件头模组，其特征在于，所述插件轴的下端还安装有用于插件轴底端行程限位的花键轴限位块。

10.根据权利要求6所述的异形插件机的插件头模组，其特征在于，所述插件轴为中心中空的管状花键转轴，插件轴的顶端连接有对底端气动夹爪供给气源的旋转气接头。