CN209853279U - 取板机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于取板设备技术领域，尤其涉及一种取板机械手，包括转运装置和抓取装置，转运装置包括升降机构和移动机构，升降机构安装于移动机构上，移动机构用于驱动升降机构转动；抓取装置包括安装架、横向抓取机构和纵向抓取机构，安装架安装于升降机构上，升降机构用于驱动安装架上下移动，横向抓取机构安装于所安装架上，横向抓取机构能够沿横向收缩以用于抓取安装在电路板上的保护件，并通过转运装置使保护件脱离电路板继而转移，纵向抓取机构安装于安装架上并避开横向抓取机构设置，且纵向抓取机构能够沿纵向收缩以用于抓取电路板，并通过转运装置将电路板转移，本实用新型的取板机械手，其作业高效，完全取代人工操作。

Description

取板机械手

技术领域

本实用新型属于取板设备技术领域，尤其涉及一种取板机械手。

背景技术

在电子产品的生产流水线中，往往需要对一些电路板上的电子元器件进行焊接，而焊接一般采用波峰焊设备进行处理。在对电路板进行波峰焊的过程中，需要先将电路板安装在夹具上，夹具将电路板固定，防止电路板上的电子元器件在焊锡的过程中晃动，然后将夹具放置在流水线上，使得熔化的焊锡穿过夹具下方的避让孔镀设在各电子元器件的引脚上，然后流出波峰焊设备。夹具流出波峰焊设备后，需要及时将焊接好的电路板取出以进行下一工艺的处理。现有的取出电路板的方式是人工操作，具体地，在取下电路板时，操作工需要将夹具的盖板打开并放到回收流水线上，再取出电路板流放到下一工位，而夹具的底板则随着流水线自然地流入另一支线进行回收，如此不断地重复操作。在这样的取板过程中，不仅需要耗费操作工大量的精力，而且往往会由于操作工熟练程度较低或者长时间的工作产生疲惫感，导致取下电路板较慢，造成产线的产品堆积，影响生产效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种取板机械手，旨在解决现有技术中采用人工取出波峰焊设备中流出的电路板而导致生产效率低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种取板机械手，包括：

转运装置，包括升降机构和移动机构，所述升降机构安装于所述移动机构上，所述移动机构用于驱动所述升降机构转动；

抓取装置，包括安装架、横向抓取机构和纵向抓取机构，所述安装架安装于所述升降机构上，所述升降机构用于驱动所述安装架上下移动，所述横向抓取机构安装于所述安装架上，且所述横向抓取机构能够沿横向收缩以用于抓取安装在电路板上的保护件，并通过所述转运装置使所述保护件脱离所述电路板继而转移，所述纵向抓取机构安装于所述安装架上并避开所述横向抓取机构设置，且所述纵向抓取机构能够沿纵向收缩以用于抓取电路板，并通过所述转运装置将所述电路板转移。

优选地，所述横向抓取机构包括两个抓取组件，两个所述抓取组件均包括一个横向驱动源和和连接于所述横向驱动源的驱动端上的横向夹持爪，两个所述横向驱动源分别安装于所述安装架横向的相对两端，且两个所述横向驱动源的驱动端朝相反方向设置。

优选地，所述横向夹持爪包括横向抓持杆、第一夹持体和第二夹持体，所述横向抓持杆的一端与所述横向驱动源的驱动端连接、另一端竖直向下延伸，所述第一夹持体的一端和所述第二夹持体的一端均连接于所述横向抓持杆上、另一端均朝向安装架的中部延伸，所述第一夹持体和所述第二夹持体上下间隔设置。

优选地，每个所述抓取组件均包括两个横向夹持爪，两个所述横向夹持爪竖向间隔设置并均与所述横向驱动源的驱动端连接。

优选地，所述抓取组件还包括解锁爪，所述解锁爪包括解锁杆和解锁头，所述解锁杆的一端与所述横向驱动源的驱动端连接、另一端竖直向下延伸，所述解锁头连接于所述解锁杆上。

优选地，所述纵向抓取机构包括纵向驱动源、纵向传动组件和两个纵向夹持爪，所述纵向驱动源安装于所述安装架上，两个所述纵向夹持爪均与所述安装架滑动连接且沿所述安装架的纵向间隔设置，且两个所述纵向夹持爪通过所述纵向传动组件与所述纵向驱动源连接。

优选地，所述纵向传动组件包括丝杆、第一同步轮、第二同步轮、同步带和两个移动螺母，所述丝杆可转动地安装于所述安装架上并沿所述安装架的纵向延伸设置，所述第一同步轮和所述第二同步轮分别与所述纵向驱动源的驱动端和所述丝杆连接，所述同步带绕设连接于所述第一同步轮和所述第二同步轮之间，两个所述移动螺母均与所述丝杆螺纹连接，两所述纵向夹持爪分别与两所述移动螺母连接。

优选地，所述纵向夹持爪包括纵向抓持杆、第三夹持体和第四夹持体，所述纵向抓持杆的一端与所述移动螺母连接、另一端竖直向下延伸，所述第三夹持体的一端和所述第四夹持体的一端均连接于所述纵向抓持杆上、另一端均朝向安装架的中部延伸，所述第三夹持体和所述第四夹持体上下间隔设置。

优选地，所述纵向传动组件还包括至少一个线性滑轨，所述线性滑轨的导轨安装于所述安装架上并与所述丝杆平行，所述线性滑轨的滑块与所述移动螺母固定连接。

优选地，所述安装架包括横向架体和纵向架体，所述横向架体和所述纵向架体呈“十”交叉连接，所述横向抓取机构安装于所述横向架体上，所述纵向抓取机构安装于所述纵向架体上。

本实用新型的有益效果：本实用新型的取板机械手，移动机构带动安装架在水平方向上转动，而升降机构带动安装架在竖直方向作上下运动。取电路板时，移动机构带动安装架转动到从波峰焊设备中流出的保护件的正上方，然后升降机构带动安装架向下运动，使得横向抓取机构抓取保护件，然后升降机构带动安装架向上运动，然后移动机构带动安装架转动至回收流水线的上方并将保护件放下；放下保护件后，移动机构再带动安装架转动至电路板的正上方，此时升降机构带动安装架向下运动，使得纵向抓取机构抓取电路板，然后升降机构再带动安装架向上运动，然后移动机构带动安装架转动至下一工位的流水线上并将电路板放下，如此循环往复，完成电路板的取放工作。本实用新型的取板机械手，其作业高效，完全取代人工操作，省去了极大的人力成本，可以产生极好的市场经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的取板机械手的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的取板机械手的抓取装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的取板机械手的抓取装置的爆炸结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10—转运装置 11—移动机构 12—升降机构

20—抓取装置 30—安装架 31—横向架体

32—纵向架体 40—横向抓取机构 41—抓取组件

42—横向驱动源 43—解锁爪 44—横向夹持爪

45—安装板 50—纵向抓取机构 51—纵向驱动源

52—纵向传动组件 53—纵向夹持爪 54—线性滑轨

431—解锁杆 432—解锁头 441—横向抓持杆

442—第一夹持体 443—第二夹持体 521—丝杆

522—第一同步轮 523—第二同步轮 524—同步带

525—移动螺母 526—转接块 531—纵向抓持杆

532—第三夹持体 533—第四夹持体 541—导轨

542—滑块。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～3描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1～3所示，本实用新型的一个实施例中，提供了一种取板机械手，其可以应用于电子产品生产流水线中以取出波峰焊设备中流出的电路板。具体地，取板机械手包括转运装置10和抓取装置20，所述转运装置10包括升降机构12和移动机构11，所述升降机构12安装于所述移动机构11上，所述移动机构11用于驱动所述升降机构12移动，所述抓取装置20包括安装架30、横向抓取机构40和纵向抓取机构50，所述安装架30安装于所述升降机构12上，所述升降机构12用于驱动所述安装架30上下移动，所述横向抓取机构40安装于所安装架30上，且所述横向抓取机构40能够沿横向收缩以用于抓取安装在电路板上的保护件，并通过所述转运装置10使所述保护件脱离所述电路板继而转移，所述纵向抓取机构50安装于所述安装架30上并避开所述横向抓取机构40设置，且所述纵向抓取机构50能够沿纵向收缩以用于抓取电路板，并通过所述转运装置10将所述电路板转移。其中，保护件可以为装夹电路板等目标元件的夹具的盖板或其他治具。

具体地，本实用新型实施例的取板机械手，移动机构11带动安装架30在水平方向上转动，而升降机构12带动安装架30在竖直方向上上下运动。取电路板时，移动机构11带动安装架30转动到从波峰焊设备中流出的保护件的正上方，然后升降机构12带动安装架30向下运动，使得横向抓取机构40抓取保护件，然后升降机构12带动安装架30向上运动，然后移动机构11带动安装架30转动至回收流水线的上方并将保护件放下；放下保护件后，移动机构11再带动安装架30转动至电路板的正上方，此时升降机构12带动安装架30向下运动，使得纵向抓取机构50抓取电路板，然后升降机构12再带动安装架30向上运动，然后移动机构11带动安装架30转动至下一工位的流水线上并将电路板放下，如此循环往复，完成一个个电路板的取放工作。本实用新型的取板机械手，其作业高效，完全取代人工操作，省去了极大的人力成本，可以产生极好的市场经济效益。

在另一个实施例中，如图1～3所示，转运装置10为一个转动轴并通过伺服电机驱动；而升降机构12为液压杆或气动伸缩杆并竖直地连接于转动轴和安装架30之间。

在另一个实施例中，如图1～3所示，所述横向抓取机构40包括两个抓取组件41，两个所述抓取组件41均包括一个横向驱动源42和和连接于所述横向驱动源42的驱动端上的横向夹持爪44，两个所述横向驱动源42分别安装于所述安装架30横向的相对两端，且两个所述横向驱动源42的驱动端朝相反方向设置。具体地，两个抓取组件41对称地安装在安装架30横向的相对两端，在取出夹具的盖板的过程中，两个相同的抓取组件41对称地分布于盖板的两侧以同时抓取盖板的两侧。每个抓取组件41的横向驱动源42同时驱动横向夹持爪44朝向保护件的侧边移动，使得横向夹持爪44的下端与盖板的侧边接触并夹持住与盖板的侧边，随后盖板就在升降机构12的作用下提起并通过移动机构11转运至回收流水线上。

在另一个实施例中，横向驱动源42为气缸。

在另一个实施例中，如图1～3所示，所述横向夹持爪44包括横向抓持杆441、第一夹持体442和第二夹持体443，所述横向抓持杆441的一端与所述横向驱动源42的驱动端连接、另一端竖直向下延伸，所述第一夹持体442的一端和所述第二夹持体443的一端均连接于所述横向抓持杆441上、另一端均朝向安装架30的中部延伸，所述第一夹持体442和所述第二夹持体443上下间隔设置。具体地，第一夹持体442和第二夹持体443垂直地连接于横向抓持杆441的内侧且上下间隔设置形成横向夹持区，其中第一夹持体442和第二夹持体443之间的距离大于盖板侧边的厚度，这样在夹取盖板的侧边时，横向驱动源42驱动横向夹持爪44朝向盖板的侧边运动，使得盖板的侧边抵接进入横向夹持区，然后在升降机构12向上运动的过程中，盖板侧边的下表面与第二夹持体443相抵接，从而使得盖板被第二夹持体443勾住向上运动，将盖板向上夹起；然后在盖板运动到回收流水线的上方需要将盖板放下时，两个横向驱动源42分别驱动两横向夹持爪44朝向远离盖板侧边的方向运动，使得两侧的第二夹持体443脱离盖板的侧边，从而盖板自然落下到回收流水线上。

在另一个实施例中，如图1～3所示，每个所述抓取组件41均包括两个横向夹持爪44，两个所述横向夹持爪44竖向间隔设置并均与所述横向驱动源42的驱动端连接，那么在夹持盖板时，盖板的一侧有两个横向夹持爪44，两侧共有四个，对其侧边进行抓取固定，保证在可以稳固地取放盖板，使用效果好。

在另一个实施例中，如图1～3所示，所述抓取组件41还包括解锁爪43，所述解锁爪43包括解锁杆431和解锁头432，所述解锁杆431的一端与所述横向驱动源42的驱动端连接、另一端竖直向下延伸，所述解锁头432连接于所述解锁杆431上。具体地，夹具的盖板与夹具的底板之间通过扣接件进行扣接以将电路板固定，防止电路板上的电子元器件在焊锡的过程中晃动。那么在取出盖板的过程中需要先将接触底板与盖板之间的锁定，两个横向夹持爪44位于解锁爪43的两侧，每个抓取组件41的横向驱动源42均同时驱动其解锁爪43和横向夹持爪44朝向盖板的侧边移动，而在移动的过程中，位于解锁爪43下端的解锁头432先与扣接件接触并撞击扣接件，使得扣接件先与盖板脱离，然后位于横向夹持爪44的下端与盖板的侧边接触并夹持住与盖板的侧边，随后盖板就在升降机构12的作用下提起并通过移动机构11转运至回收流水线上。

在另一个实施例中，如图1～3所示，所述抓取组件41还包括安装板45，所述安装板45与两所述横向驱动源42的驱动端连接，所述解锁杆431的上端与所述安装板45连接，所述横向抓持杆441的上与所述安装板45连接，从而不仅使得各个横向夹持爪44和解锁件具有足够的安装位置，使得各个横向夹持爪44之间可以间隔一定距离，这样在夹取盖板时更加稳定，而且可以保证每个抓取组件41上的两个横向夹持爪44和一个解锁件在横向同时运动。

在另一个实施例中，如图1～3所示，所述纵向抓取机构50包括纵向驱动源51、纵向传动组件52和两个纵向夹持爪53，所述纵向驱动源51安装于所述安装架30上，两个所述纵向夹持爪53均与所述安装架30滑动连接且沿所述安装架30的纵向间隔设置，且两个所述纵向夹持爪53通过所述纵向传动组件52与所述纵向驱动源51连接。具体地，在抓取电路板时，纵向驱动源51通过纵向传动组件52带动两个纵向夹持爪53同时朝向电路板的两个侧边运动并同时夹取电路板的两侧，然后在移动机构11和升降机构12的作用下稳定地将电路板取出，作业效果好。

在另一个实施例中，如图1～3所示，纵向驱动源51为电机。

在另一个实施例中，如图1～3所示，所述纵向传动组件52包括丝杆521、第一同步轮522、第二同步轮523、同步带524和两个移动螺母525，所述丝杆521可转动地安装于所述安装架30上并沿所述安装架的纵向延伸设置，所述第一同步轮522和所述第二同步轮523分别与所述纵向驱动源51的驱动端和所述丝杆521连接，所述同步带524绕设连接于所述第一同步轮522和所述第二同步轮523之间，两个所述移动螺母525均与所述丝杆521螺纹连接，两所述纵向夹持爪53分别与两所述移动螺母525连接。具体地，在抓取电路板时，电机正转并带动丝杆521顺时针转动，此时两个移动螺母525在丝杆521上分别带动两个纵向夹持爪53朝向电路板的侧边移动，直至两个纵向夹持爪53分别夹持在电路板的两侧，然后在移动机构11和升降机构12的作用下将电路板放置到流向下一工位的流水线上。

在另一个实施例中，如图1～3所示，所述纵向夹持爪53包括纵向抓持杆531、第三夹持体532和第四夹持体533，所述纵向抓持杆531的一端与所述移动螺母525连接、另一端竖直向下延伸，所述第三夹持体532的一端和所述第四夹持体533的一端均连接于所述纵向抓持杆531上、另一端均朝向安装架30的中部延伸，所述第三夹持体532和所述第四夹持体533上下间隔设置。具体地，在取出电路板的过程中，两个相同的纵向夹持爪53对称地分布于丝杆521的两侧端以同时抓取电路板的两侧。其中，第三夹持体532和第四夹持体533垂直地连接于纵向抓持杆531的内侧且上下间隔设置形成纵向夹持区，且第三夹持体532和第四夹持体533之间的距离大于电路板侧边的厚度，这样在夹取电路板的侧边时，移动螺母525带动纵向夹持爪53朝向电路板的侧边运动，使得电路板的侧边抵接进入纵向夹持区，然后在升降机构12向上的运动的过程中，电路板侧边的下表面与第四夹持体533相抵接，从而使得电路板被位于两侧的第四夹持体533勾住向上运动，将电路板向上夹起；然后在电路板运动到流向下一工位的流水线的上方需要将电路板放下时，电机反转，使得丝杆521逆时针转动，此时两个移动螺母525分别带动两纵向夹持爪53朝向远离电路板侧边的方向运动，使得两侧的第四夹持体533脱离电路板的侧边，从而电路板自然下方到流向下一工位的流水线上。

在另一个实施例中，如图1～3所示，所述纵向传动组件52还包括至少一个线性滑轨54，所述线性滑轨54的导轨541安装于所述安装架30上并与所述丝杆521平行，所述线性滑轨54的滑块542与所述移动螺母525固定连接。具体地，移动螺母525上安装有转接块526，导轨541起支撑和辅助滑动的作用，滑块542安装在转接块526上，移动螺母525通过滑块542与导轨541滑动连接，使得移动螺母525可以在导轨541的支撑下，在丝杆521上滑动更加平稳，更易于控制纵向夹持爪53移动的精度和平稳性，使用效果好。

在另一个实施例中，如图1～3所示，所述安装架30包括横向架体31和纵向架体32，所述横向架体31和所述纵向架体32呈“十”交叉连接，两个所述横向抓取机构40安装于所述横向架体31的两端上，所述两个纵向抓取机构50安装于所述纵向架体32的两端上。具体地，两个横向驱动源42分别安装在横向架体31的两端，且两个横向驱动源42的驱动端朝向相反的方向设置。丝杆521的两端分别通过轴承安装在纵向架体32的两端且位于纵向架体32的下表面，纵向驱动源51安装在纵向架体32的上方，纵向架体32的上设有避让槽，同步带524穿过该避让槽与丝杆521连接。而导轨541安装在纵向架体32的下表面上，且该导轨541设有两个并且两个导轨541分别位于丝杆521的两侧。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种取板机械手，其特征在于：包括：

转运装置，包括升降机构和移动机构，所述升降机构安装于所述移动机构上，所述移动机构用于驱动所述升降机构转动；

抓取装置，包括安装架、横向抓取机构和纵向抓取机构，所述安装架安装于所述升降机构上，所述升降机构用于驱动所述安装架上下移动，所述横向抓取机构安装于所述安装架上，且所述横向抓取机构能够沿横向收缩以用于抓取安装在电路板上的保护件，并通过所述转运装置使所述保护件脱离所述电路板继而转移，所述纵向抓取机构安装于所述安装架上并避开所述横向抓取机构设置，且所述纵向抓取机构能够沿纵向收缩以用于抓取电路板，并通过所述转运装置将所述电路板转移。

2.根据权利要求1所述的取板机械手，其特征在于：所述横向抓取机构包括两个抓取组件，两个所述抓取组件均包括一个横向驱动源和连接于所述横向驱动源的驱动端上的横向夹持爪，两个所述横向驱动源分别安装于所述安装架横向的相对两端，且两个所述横向驱动源的驱动端朝相反方向设置。

3.根据权利要求2所述的取板机械手，其特征在于：所述横向夹持爪包括横向抓持杆、第一夹持体和第二夹持体，所述横向抓持杆的一端与所述横向驱动源的驱动端连接、另一端竖直向下延伸，所述第一夹持体的一端和所述第二夹持体的一端均连接于所述横向抓持杆上、另一端均朝向安装架的中部延伸，所述第一夹持体和所述第二夹持体上下间隔设置。

4.根据权利要求3所述的取板机械手，其特征在于：每个所述抓取组件均包括两个横向夹持爪，两个所述横向夹持爪竖向间隔设置并均与所述横向驱动源的驱动端连接。

5.根据权利要求2所述的取板机械手，其特征在于：所述抓取组件还包括解锁爪，所述解锁爪包括解锁杆和解锁头，所述解锁杆的一端与所述横向驱动源的驱动端连接、另一端竖直向下延伸，所述解锁头连接于所述解锁杆上。

6.根据权利要求1～5任一项所述的取板机械手，其特征在于：所述纵向抓取机构包括纵向驱动源、纵向传动组件和两个纵向夹持爪，所述纵向驱动源安装于所述安装架上，两个所述纵向夹持爪均与所述安装架滑动连接且沿所述安装架的纵向间隔设置，且两个所述纵向夹持爪通过所述纵向传动组件与所述纵向驱动源连接。

7.根据权利要求6所述的取板机械手，其特征在于：所述纵向传动组件包括丝杆、第一同步轮、第二同步轮、同步带和两个移动螺母，所述丝杆可转动地安装于所述安装架上并沿所述安装架的纵向延伸设置，所述第一同步轮和所述第二同步轮分别与所述纵向驱动源的驱动端和所述丝杆连接，所述同步带绕设连接于所述第一同步轮和所述第二同步轮之间，两个所述移动螺母均与所述丝杆螺纹连接，两所述纵向夹持爪分别与两所述移动螺母连接。

8.根据权利要求7所述的取板机械手，其特征在于：所述纵向夹持爪包括纵向抓持杆、第三夹持体和第四夹持体，所述纵向抓持杆的一端与所述移动螺母连接、另一端竖直向下延伸，所述第三夹持体的一端和所述第四夹持体的一端均连接于所述纵向抓持杆上、另一端均朝向安装架的中部延伸，所述第三夹持体和所述第四夹持体上下间隔设置。

9.根据权利要求7所述的取板机械手，其特征在于：所述纵向传动组件还包括至少一个线性滑轨，所述线性滑轨的导轨安装于所述安装架上并与所述丝杆平行，所述线性滑轨的滑块与所述移动螺母固定连接。

10.根据权利要求1～5任一项所述的取板机械手，其特征在于：所述安装架包括横向架体和纵向架体，所述横向架体和所述纵向架体呈“十”交叉连接，所述横向抓取机构安装于所述横向架体上，所述纵向抓取机构安装于所述纵向架体上。