CN209861475U - 一种取料组件及插件机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及印制电路板技术领域，公开了一种取料组件及插件机。取料组件包括底板、Z轴移动座、第一动力装置、转轴、第二动力装置和取料装置，Z轴移动座上设有沿Z轴方向贯穿的通孔，转轴同轴设于通孔内且相对Z轴移动座轴向固定，转轴的顶端与第二动力装置连接，转轴的底端与取料装置连接，第二动力装置可驱动转轴绕Z轴转动以使取料装置绕Z轴转动。该取料组件中取料装置由第二动力装置直接驱动，转轴与第二动力装置之间未使用中间连接机构，减少了产生误差的中间环节，所以本取料组件角度调节十分精确。该插件机包括基座、上料系统、Y轴动子、X轴底座、X轴动子和设于X轴动子上的取料组件，同理，该插件机的取料组件角度调节很精确。

Description

一种取料组件及插件机

技术领域

本实用新型涉及印制电路板技术领域，尤其涉及一种取料组件，本实用新型还涉及一种插件机。

背景技术

在3C产品行业中，PCB板上异型元器件的传统插件方式是人工插件，这种模式下，完成一块PCB板插件需要多人同时或者分步完成。因为每个工作人员的工作经验及效率均不相同，所以传统异型元器件插件完成的一致性较差，而且还容易发生错插、漏插的情况。

为解决上述问题，市场上出现了一些能够实现半自动或者全自动插件的设备，以取代人工插件，既能节省人工成本，还能避免错插、漏插的情况。

然而这些设备中调节异形元器件角度方位的机械结构大多较为复杂，制造和装配成本很高，同时还容易导致插件角度控制的精度不够高。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种取料组件，以解决异形元件角度调节结构复杂和调节精度不高的技术问题。

本实用新型还提供一种插件机，以解决异形元件角度调节结构复杂和调节精度不高的技术问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种取料组件，包括底板、Z轴移动座、第一动力装置、转轴、第二动力装置和取料装置，所述Z轴移动座上设有沿Z轴方向贯穿的通孔，所述转轴同轴设于所述通孔内且相对所述Z轴移动座轴向固定，所述转轴的顶端与所述第二动力装置连接，所述转轴的底端与所述取料装置连接，所述第二动力装置可驱动所述转轴绕Z轴转动以使所述取料装置绕Z轴转动；

所述Z轴移动座与所述底板滑动配合，所述第一动力装置可驱动所述Z轴移动座沿Z轴运动。

作为本实用新型的进一步改进，所述转轴的内部同轴设有腔体，所述转轴的侧壁在对应所述通孔的区域设有若干个与所述腔体联通的侧孔，气控装置可控制气体进出所述腔体以控制所述取料装置张开或夹紧。

作为本实用新型的进一步改进，还包括进气阀，所述转轴的直径小于所述通孔，所述通孔与所述转轴的侧面形成密闭环境，所述Z轴移动座上设有与所述通孔联通的进气孔，所述进气阀设于所述进气孔处。

作为本实用新型的进一步改进，还包括丝杠，所述丝杠沿Z轴方向设于所述底板上且相对所述底板轴向固定，所述第一动力装置与丝杠连接，所述Z轴移动座设有与所述丝杠配合的螺母。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二动力装置为微型电机，所述微型电机通过联轴器与所述转轴连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述取料装置为夹爪或吸盘。

一种插件机，包括基座和上料系统，还包括Y轴动子、X轴底座和X轴动子，所述X轴底座沿X轴方向延伸，所述X轴底座的两端分别固接于所述Y轴动子上，所述Y轴动子与所述基座滑动配合，Y轴动力装置可驱动所述Y轴动子以带动所述X轴底座沿Y轴运动；

所述X轴动子与所述X轴底座滑动配合，X轴动力装置可驱动所述X轴动子沿X轴运动；

所述插件机还包括若干个上述的取料组件，所述取料组件设于所述X轴动子上。

作为本实用新型的进一步改进，所述X轴座子的数量为两个。

作为本实用新型的进一步改进，所述Y轴动力装置和/或所述X轴动力装置为磁悬浮直线电机，所述磁悬浮电机包括设于动子下方的磁力装置，所述磁力装置的延伸方向与所述动子的运动方向相同。

作为本实用新型的进一步改进，还包括PCB输送装置，所述PCB输送装置沿X轴方向设于所述基座的表面。

本实用新型的有益效果是：

该取料组件包括底板、与底板滑动配合的Z轴移动座、可相对所述Z轴移动座转动的取料装置、转轴、第一动力装置和第二动力装置。转轴的顶端与第二动力装置连接，底端与取料装置连接，第二动力装置通过转轴驱动取料装置绕Z轴转动，第一动力装置可驱动Z轴移动座在底板上沿Z轴方向移动。

本取料组件的结构简单，制造和装配成本低，并且转轴与第二动力装置之间未使用中间连接机构，减少了各种可能产生误差的中间环节，所以本取料组件角度调节十分精确。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是一种插件机的立体示意图。

图2是X轴动子的分解示意图。

图3是取料组件的立体示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本实用新型的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本实用新型中所使用的上、下、左、右、前、后等描述仅仅是相对于附图中本实用新型各组成部分的相互位置关系来说的。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

参照图1，示出了一种插件机的立体示意图。该插件机包括基座1、PCB输送装置2、上料系统3、Y轴移动组件4、X轴底座5和X轴移动组件。

基座1采用了一体式铸造工艺成型，整体结构相比焊接制成的基座稳定性更好，并且吸振、减震效果好，为高精度插件提供良好的环境。

PCB输送装置2沿基座1的前后方向延伸，将该方向设定为X轴方向，垂直该方向且水平的方向为Y轴方向，垂直水平面的方向为Z轴方向。需要插接异形元件的PCB板21从基座的前端沿X轴方向向后移动。

具体的，PCB输送装置2可以是采用同步带传动，电机驱动同步带转动，PCB在其表面沿X轴方向移动；PCB输送装置2还可以是沿X轴方向依次排列的若干个转轮，其中部分转轮由电机驱动，带动PCB沿X轴方向移动。

上料系统3包括设于PCB输送装置2左侧的第一上料系统和设于PCB输送装置2右侧的第二上料系统，上述第一上料系统和第二上料系统关于PCB输送装置2对称。以第一上料系统为例，第一上料系统包括若干组沿X轴方向阵列的上料装置，异形元件在每组上料装置上移动，具体的，异型元件自远离基座1的一端移动至靠近PCB板的一端。

Y轴移动组件4包括两条平行设置于基座1顶部的Y轴导轨41以及两对Y轴动子42。具体的，基座1的前、后端均设有高出PCB传送装置2的第一凸台，该第一凸台沿Y轴方向延伸，两条导轨分别设于所述第一凸台上；每对Y轴动子分别滑动设置在平行的两条Y轴导轨41上。

进一步的，沿X轴方向延伸的X轴底座5的两端分别固定在平行设置的一对Y轴动子42上。在Y轴动力装置的驱动下，一对平行设置的Y轴动子同时沿Y轴方向移动，以带动X轴底座5运动。

优选的，Y轴动力装置采用磁悬浮直线电机。磁悬浮直线电机包括磁力装置43，磁力装置43设于第一凸台上且沿平行导轨的方向延伸，其与Y轴动子之间存在斥力，在Y轴动子的运行过程中，Y轴动子对应磁力装置43的部位悬空。传统的电机与丝杆驱动模式，电机的体积很大，影响设备使用空间；丝杠长度越长则精度越差，并且还会随着使用时间延长发生磨损，维护频率高。磁悬浮直线电机由于Y轴动子部分位置悬空，长时间使用磨损依然很小，其保养频率很低；同时，磁悬浮直线电机的体积小，不影响设备整体空间的使用。

此外，Y轴动力装置可以仅驱动上述一对Y轴动子中的一个发生运动，另一个在其的带动下共同运动。

X轴移动组件包括X轴导轨51和X轴动子52。X轴导轨51沿X轴方向延伸并固定在X轴底座5上，X轴动子52的背部设有滑槽，上述滑槽与X轴导轨52配合，以使X轴动力装置可驱动X轴动子52沿X轴导轨滑动。

优选的，X轴动力装置为磁悬浮直线电机，X轴动力装置包括磁力装置，且该磁力装置沿X轴导轨延伸的方向设置于X轴底座5与X轴动子之间。

进一步的，每根X轴底座5上设有两个X轴动子52，实现高效地夹取异型元件。

参照图2和图3，示出了X轴动子的分解示意图和取料组件的立体示意图。X轴动子52包括固定板522、固接于固定板522背侧的滑动块521、固接于固定板522正侧的3组取料组件523和覆盖住上述取料装置的壳体524，其中3组取料组件523之间平行设置。

滑动块521的背侧设有与X轴导轨51匹配的滑槽，正侧通过螺栓固接在固定板522上，固定板522为扁平状的方块形。

取料组件523包括底板5231、可相对底板5231滑动的Z轴移动座5232和取料装置5235。具体的，底板5231上固接有导轨，Z轴移动座5232上设有与该导轨滑动配合的滑槽。

进一步的，底板5231的顶部固接有第一动力装置5230，优选的第一动力装置为旋转电机。第一动力装置5230通过丝杠5233驱动Z轴移动座5232沿Z轴方向往复运动。具体的，丝杠5233沿Z轴方向设置，顶端通过联轴器与第一动力装置5230连接，其底端和靠近顶端的部位设有轴肩，依靠轴承实现轴向定位，即相对底板5231轴向固定，丝杠5233仅能绕Z轴转动；移动座5232内设有与丝杠5233配合的螺母5234，第一动力装置驱动丝杠5233转动，带动Z轴移动座5232沿Z轴移动。此外，第一动力装置也可以是气缸，则丝杠、螺母相应的更换为轴向伸缩杆即可。

第二动力装置5239固接在Z轴移动座上，Z轴移动座面向上料系统3的一侧设有第二凸台，第二凸台沿Z轴方向设有贯穿的通孔，转轴5236穿过所述通孔。转轴5236的顶端与第二动力装置5239通过联轴器连接，底端与取料装置5235连接。转轴5236的直径略小于通孔的直径，第二动力装置5239可驱动转轴5236在通孔内高精度地转动，从而带动取料装置5235高精度转动。优选的，第二动力装置为微型电机。

取料装置5235为夹爪，夹爪的张开与收紧依靠气动控制。

具体的，转轴5236的内部设有圆柱形腔体5237，侧壁上设有与腔体5237联通的侧孔。第二凸台上设有与上述通孔联通的进气孔，进气阀5238固接在该进气孔处，实现进气阀5238与第二凸台的通孔联通。通孔的两端设有密封装置，使通孔与转轴的侧面之间形成密闭环境。转轴上的侧孔仅分布在对应所述通孔的区域，在转轴露出通孔的部位不设有侧孔。

气控装置控制气流进入通孔，再通过转轴上的侧孔进入腔体5237，以控制取料装置5235的张开或收紧。

壳体524固定在固定板522上，并且整体覆盖住取料组件523，避免第一动力装置、第二动力装置、转轴等结构裸露在外。壳体524的底部贯通，在不工作的状态下，取料夹头5235收于壳体内，取料过程中，可伸出壳体。

以下结合附图对该插件机的工作过程进行说明：

首先，PCB板在PCB输送装置的作用下，沿X轴方向运动至设定位置。

PCB板运动的同时，在Y轴动力装置和X轴动力装置的驱动下，两对平行的Y轴动子同步运动带动X轴底座5沿Y轴方向移动，X轴动子沿X轴方向移动，直至取料组件位于取料位置的上方。第一动力装置驱动Z轴移动座5232沿Z轴向下运动，当取料装置5235到达取料处时，气控装置控制取料装置5235夹紧异形元件。

然后，Z轴移动座5232向上运动，Y轴动力装置和X轴动力装置驱动X轴动子移动至对应PCB插件处上方，第二动力装置驱动转轴5236调节异形元件的角度，第一动力装置驱动Z轴移动座5232沿Z轴向下运动进行插件。取料装置523和X轴座子复位至初始位置，如此循环往复。

应当理解，两组X轴座子之间的运动相互独立，两组X轴座子上分别滑动设有两个X轴动子，每个X轴动子上固设有3组取料组件，则该插件机一次最多可夹取12个异形元件，减少了设备空行程，提升了插件效率。

应当理解，取料装置5235还可以是吸盘；X轴动子可通过视觉识别系统识别具体位置。

以上是对本实用新型的较佳实施进行的具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种取料组件，其特征在于，包括底板、Z轴移动座、第一动力装置、转轴、第二动力装置和取料装置，所述Z轴移动座上设有沿Z轴方向贯穿的通孔，所述转轴同轴设于所述通孔内且相对所述Z轴移动座轴向固定，所述转轴的顶端与所述第二动力装置连接，所述转轴的底端与所述取料装置连接，所述第二动力装置可驱动所述转轴绕Z轴转动以使所述取料装置绕Z轴转动；

所述Z轴移动座与所述底板滑动配合，所述第一动力装置可驱动所述Z轴移动座沿Z轴运动。

2.根据权利要求1所述的取料组件，其特征在于，所述转轴的内部同轴设有腔体，所述转轴的侧壁在对应所述通孔的区域设有若干个与所述腔体联通的侧孔，气控装置可控制气体进出所述腔体以控制所述取料装置张开或夹紧。

3.根据权利要求2所述的取料组件，其特征在于，还包括进气阀，所述转轴的直径小于所述通孔，所述通孔与所述转轴的侧面形成密闭环境，所述Z轴移动座上设有与所述通孔联通的进气孔，所述进气阀设于所述进气孔处。

4.根据权利要求1所述的取料组件，其特征在于，还包括丝杠，所述丝杠沿Z轴方向设于所述底板上且相对所述底板轴向固定，所述第一动力装置与丝杠连接，所述Z轴移动座设有与所述丝杠配合的螺母。

5.根据权利要求1所述的取料组件，其特征在于，所述第二动力装置为微型电机，所述微型电机通过联轴器与所述转轴连接。

6.根据权利要求1所述的取料组件，其特征在于，所述取料装置为夹爪或吸盘。

7.一种插件机，包括基座和上料系统，其特征在于，还包括Y轴动子、X轴底座和X轴动子，所述X轴底座沿X轴方向延伸，所述X轴底座的两端分别固接于所述Y轴动子上，所述Y轴动子与所述基座滑动配合，Y轴动力装置可驱动所述Y轴动子以带动所述X轴底座沿Y轴运动；

所述X轴动子与所述X轴底座滑动配合，X轴动力装置可驱动所述X轴动子沿X轴运动；

所述插件机还包括若干个如权利要求1至6任意一项所述的取料组件，所述取料组件设于所述X轴动子上。

8.根据权利要求7所述的插件机，其特征在于，所述X轴座子的数量为两个。

9.根据权利要求7所述的插件机，其特征在于，所述Y轴动力装置和/或所述X轴动力装置为磁悬浮直线电机，所述磁悬浮电机包括设于动子下方的磁力装置，所述磁力装置的延伸方向与所述动子的运动方向相同。

10.根据权利要求7所述的插件机，其特征在于，还包括PCB输送装置，所述PCB输送装置沿X轴方向设于所述基座的表面。