CN212970656U - 一种自动对位插件装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种自动对位插件装置，该插件机用于将电子元件安装于待安装电路板上。使用时，用户可以将待安装电路板放置于透明载片上，处理器控制第一驱动组件和第二驱动组件在Y轴上移动，摄像头对移动至上方的待安装电路板进行拍摄，拍摄图像传输给处理器，处理器通过图像识别提取出电路板基准标记位置，并通过电路板基准标记位置控制X轴滑块驱动器、第一、第二驱动组件将电路板移动至目标位置，再通过Z轴伸缩杆完成电子元件的转移工作。该插件机通过摄像头对电路板及进行拍摄，识别出电路板基准标记位置，从而进行电子元件的对准安装工作。

Description

一种自动对位插件装置

技术领域

本实用新型涉及电子产品制造设备领域，特别涉及一种自动对位插件装置。

背景技术

电子产品的制造过程中，常常需要将一些电子元件，比如：电容、电阻、芯片等，由载台拾取起来，并转移到电路板上对应的位置进行焊接。插件机是电子企业常用的自动化生产设备，现有技术中插件机包括抓取装置和平移装置，抓取装置安装于平移装置上。启动后，通过控制平移装置将抓取装置平移至载台上方，待抓取装置抓取载台上的电子元件后，再次通过控制平移装置将抓取装置平移至电路板上方，控制抓取装置将拾取的电子元件放置电路板的对应位置上。

其中，如何准确地将电子元件放置在电路板的目标位置上，成为一个普遍存在的难点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动对位插件装置，其能够改善上述问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型提供一种自动对位插件装置，所述自动对位插件装置用于将电子元件安装于待安装电路板上，包括：

工作台、龙门架、X轴滑块、X轴滑块驱动器、Z轴伸缩杆、真空吸附头、第一Y轴滑轨、第二Y轴滑轨、第一滑块、第二滑块、第一驱动组件、第二驱动组件、透明载片、摄像头和处理器；

所述工作台上沿X轴方向设置有所述龙门架，所述X轴滑块滑动设置于所述龙门架上；所述Z轴伸缩杆垂直于所述工作台安装于所述X轴滑块上，所述真空吸附头设置于所述Z轴伸缩杆朝向所述工作台的一端；

在所述工作台表面垂直于所述X轴方向的为Y轴方向；所述第一Y轴滑轨和所述第二Y轴滑轨平行于所述Y轴方向设置于所述工作台朝向所述龙门架的表面上；所述第一滑块和所述第二滑块分别滑动设置于所述第一Y轴滑轨和所述第二Y轴滑轨上；所述第一滑块和所述第二滑块朝向所述工作台的一侧分别设置有所述第一驱动组件和所述第二驱动组件；所述透明载片可拆卸地设置于所述第一滑块和所述第二滑块之间；

所述工作台上设置有所述摄像头；所述处理器分别与所述摄像头、所述X轴滑块驱动器、所述Z轴伸缩杆、所述第一驱动组件和所述第二驱动组件电连接；

所述透明载片用于承载所述待安装电路板，所述待安装电路板朝向所述工作台的一侧设置有至少三个电路板基准标记。

可以理解，本申请公开了一种自动对位插件装置，该插件机用于将电子元件安装于待安装电路板上。使用时，用户可以将待安装电路板放置于透明载片上，处理器控制第一驱动组件和第二驱动组件在Y轴上移动，从而带动透明载片和透明载片上的待安装电路板沿Y轴移动至真空吸附头下方。摄像头对移动至上方的待安装电路板进行拍摄，拍摄图像传输给处理器，处理器通过图像识别提取出电路板基准标记位置，并通过电路板基准标记位置控制X轴滑块驱动器移动至目标位置，再通过Z轴伸缩杆完成电子元件的转移工作。该插件机通过摄像头对电路板及进行拍摄，识别出电路板基准标记位置，从而进行电子元件的对准安装工作。

在本实用新型较佳的实施例中，所述透明载片包括透明平台、第一挡板、第二挡板、第一卡位槽口、第二卡位槽口；所述第一挡板和所述第二挡板沿X方向分别设置在所述透明平台的两端上；所述第一挡板和所述第二挡板均与X方向垂直设置；所述透明平台上所述第一挡板和所述第二挡板之间设置有所述第一卡位槽口和所述第二卡位槽口，所述第一卡位槽口和所述第二卡位槽口的槽口向对设置；所述第一挡板与所述第一卡位槽口通过弹簧连接，所述第二挡板与所述第二卡位槽口通过弹簧连接。

可以理解，挡板与卡位槽口均通过弹簧连接，弹簧处于压缩状态；待用户将待安装电路板插入对应槽口后，弹簧进一步被压缩，通过第一卡位槽口和第二卡位槽口卡紧待安装电路板。弹簧的压缩程度可以根据电路板的尺寸适应性变化，因此，该透明载片适用于多种尺寸的电路板。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一卡位槽口和所述第二卡位槽口的槽口厚度尺寸大于或等于所述待安装电路板的厚度尺寸；所述厚度尺寸为沿Z轴方向的尺寸。

可以理解，卡位槽口的厚度尺寸与电路板厚度尺寸相当，可以保证电路板可以完整地插入卡位槽口；卡位槽口的厚度尺寸大于电路板厚度尺寸可以容纳更厚的电路板进行卡位，即该透明载片适用于多种厚度尺寸的电路板。

在本实用新型较佳的实施例中，所述透明平台背离朝向所述工作台的一侧设置有第一磁体；所述第一滑块和所述第二滑块背离所述工作台的一侧设置有第二磁体；所述第一磁体和所述第二磁体的磁性相反。

可以理解，第一磁体和第二磁体的磁性相反，即第一磁体和第二磁体相互吸引。透明平台可以通过磁体可拆卸地安装于第一滑块和第二滑块上。

在本实用新型较佳的实施例中，所述工作台上所述摄像头旁边设置有激光器，所述激光器亦与所述处理器电连接；所述电路板基准标记采用光致变色材料制成，所述光致变色材料未受所述激光器所发出的光束照射时呈现与所述待安装电路板一样的颜色，所述光致变色材料受所述激光器所发出的光束照射时呈现与所述待安装电路板不同的颜色。

可以理解，考虑到电路板的美观性，待安装电路板上的电路板基准标记可以采用光致变色材料制作。光致变色材料未受激光器所发出的光束照射时呈现与待安装电路板一样的颜色，肉眼难以分别，有利于电路板的美观性；光致变色材料受到激光器所发出的光束照射后呈现与待安装电路板不同的颜色，以便摄像头进行拍摄，图像识别出电路板基准标记位置。

在本实用新型较佳的实施例中，所述激光器为紫外光激光器。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一驱动组件和所述第二驱动组件均为滚轮。

有益效果：

本申请公开了一种自动对位插件装置，该插件机用于将电子元件安装于待安装电路板上。使用时，用户可以将待安装电路板放置于透明载片上，处理器控制第一驱动组件和第二驱动组件在Y轴上移动，可以带动透明载片和透明载片上的待安装电路板沿Y轴移动至真空吸附头下方。摄像头对移动至上方的待安装电路板进行拍摄，拍摄图像传输给处理器，处理器通过图像识别提取出电路板基准标记位置，并通过电路板基准标记位置控制X轴滑块驱动器、第一驱动组件和第二驱动组件移动至目标位置，再通过Z轴伸缩杆完成电子元件的转移工作。该插件机通过摄像头对电路板及进行拍摄，识别出电路板基准标记位置，从而进行电子元件的对准安装工作。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型提供的一种自动对位插件装置的结构示意图；

图2是图1所示的自动对位插件装置未安装透明载片时的结构示意图；

图3是图1所示的自动对位插件装置的透明载片未载有电路板的正面示意图；

图4是图1所示的自动对位插件装置的透明载片载有电路板的正面示意图；

图5是待安装电路板的仰视图。

附图标号：

11-工作台、12-龙门架、13-X轴滑块、14-Z轴伸缩杆、15-真空吸附头、16-第一Y轴滑轨、17-第二Y轴滑轨、18-第一滑块、19-第二滑块、20-第一驱动组件、21-第二驱动组件、22-透明载片、220-透明平台、221-第一挡板、222-第二挡板、223-第一卡位槽口、224-第二卡位槽口、23-摄像头、24-激光器、25-弹簧、30-待安装电路板、31-第一磁体、32-第二磁体、300-电路板基准标记。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种自动对位插件装置，自动对位插件装置用于将电子元件安装于待安装电路板30上，包括：工作台11、龙门架12、X轴滑块13、X轴滑块驱动器（图中未示出）、Z轴伸缩杆14、真空吸附头15、第一Y轴滑轨16、第二Y轴滑轨17、第一滑块18、第二滑块19、第一驱动组件20、第二驱动组件21、透明载片22、摄像头23和处理器（图中未示出）。

工作台11上沿X轴方向设置有龙门架12，X轴滑块13滑动设置于龙门架12上；Z轴伸缩杆14垂直于工作台11安装于X轴滑块13上，真空吸附头15设置于Z轴伸缩杆14朝向工作台11的一端。

在工作台11表面垂直于X轴方向的为Y轴方向；第一Y轴滑轨16和第二Y轴滑轨17平行于Y轴方向设置于工作台11朝向龙门架12的表面上；第一滑块18和第二滑块19分别滑动设置于第一Y轴滑轨16和第二Y轴滑轨17上；第一滑块18和第二滑块19朝向工作台11的一侧分别设置有第一驱动组件20和第二驱动组件21；透明载片22可拆卸地设置于第一滑块18和第二滑块19之间。

工作台11上真空吸附头15的正下方设置有摄像头23；处理器分别与摄像头23、X轴滑块驱动器、Z轴伸缩杆14、第一驱动组件20和第二驱动组件21电连接。

透明载片22用于承载待安装电路板30，待安装电路板30朝向工作台11的一侧设置有至少三个电路板基准标记（Mark点）300，如图5所示。

可以理解，本申请公开了一种自动对位插件装置，该插件机用于将电子元件安装于待安装电路板30上。使用时，用户可以将待安装电路板30放置于透明载片22上，处理器控制第一驱动组件20和第二驱动组件21在Y轴上移动，从而带动透明载片22和透明载片22上的待安装电路板30沿Y轴移动至摄像头23上方，摄像头23对移动至上方的待安装电路板30进行拍摄，拍摄图像传输给处理器，处理器通过图像识别提取出电路板基准标记（Mark点）300位置，通过电路板基准标记（Mark点）300位置控制X轴滑块驱动器移动至目标位置，并通过第一驱动组件20和第二驱动组件21在Y轴上移动，从而带动透明载片22和透明载片22上的待安装电路板30沿Y轴移动至真空吸附头15下方，再通过Z轴伸缩杆14完成电子元件的转移工作。该插件机通过摄像头23对电路板及进行拍摄，识别出电路板基准标记（Mark点）300位置，从而进行电子元件的对准工作。

如图3和图4所示，在本实用新型较佳的实施例中，透明载片22包括透明平台220、第一挡板221、第二挡板222、第一卡位槽口223、第二卡位槽口224；第一挡板221和第二挡板222沿X方向分别设置在透明平台220的两端上；第一挡板221和第二挡板222均与X方向垂直设置；透明平台220上第一挡板221和第二挡板222之间设置有第一卡位槽口223和第二卡位槽口224，第一卡位槽口223和第二卡位槽口224的槽口向对设置；第一挡板221与第一卡位槽口223通过弹簧25连接，第二挡板222与第二卡位槽口224通过弹簧25连接。

可以理解，挡板与卡位槽口均通过弹簧25连接，弹簧25处于压缩状态，如图3所示；待用户将待安装电路板30插入对应槽口后，弹簧25进一步被压缩，通过第一卡位槽口223和第二卡位槽口224卡紧待安装电路板30，如图4所示。弹簧25的压缩程度可以根据电路板的尺寸适应性变化，因此，该透明载片22适用于多种尺寸的电路板。

在本实用新型较佳的实施例中，第一卡位槽口223和第二卡位槽口224的槽口厚度尺寸大于或等于待安装电路板30的厚度尺寸；厚度尺寸为沿Z轴方向的尺寸。

可以理解，卡位槽口的厚度尺寸与电路板厚度尺寸相当，可以保证电路板可以完整地插入卡位槽口；卡位槽口的厚度尺寸大于电路板厚度尺寸可以容纳更厚的电路板进行卡位，即该透明载片22适用于多种厚度尺寸的电路板。

在本实用新型较佳的实施例中，透明平台220背离朝向工作台11的一侧设置有第一磁体31；第一滑块18和第二滑块19背离工作台11的一侧设置有第二磁体32；第一磁体31和第二磁体32的磁性相反。

可以理解，第一磁体31和第二磁体32的磁性相反，即第一磁体31和第二磁体32相互吸引。透明平台220可以通过磁体可拆卸地安装于第一滑块18和第二滑块19上。

在本实用新型较佳的实施例中，激光器24为紫外光激光器24。

在本实用新型较佳的实施例中，第一驱动组件20和第二驱动组件21均为滚轮。

有益效果：

本申请公开了一种自动对位插件装置，该插件机用于将电子元件安装于待安装电路板30上。使用时，用户可以将待安装电路板30放置于透明载片22上，处理器控制第一驱动组件20和第二驱动组件21在Y轴上移动，从而带动透明载片22和透明载片22上的待安装电路板30沿Y轴移动至真空吸附头15下方。摄像头23对移动至上方的待安装电路板30进行拍摄，拍摄图像传输给处理器，处理器通过图像识别提取出电路板基准标记300位置，并通过电路板基准标记300位置控制X轴滑块驱动器移动至目标位置，再通过Z轴伸缩杆14完成电子元件的转移工作。该插件机通过摄像头23对电路板及进行拍摄，识别出电路板基准标记300位置，从而进行电子元件的对准安装工作。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自动对位插件装置，所述自动对位插件装置用于将电子元件安装于待安装电路板上，其特征在于，包括：

工作台、龙门架、X轴滑块、X轴滑块驱动器、Z轴伸缩杆、真空吸附头、第一Y轴滑轨、第二Y轴滑轨、第一滑块、第二滑块、第一驱动组件、第二驱动组件、透明载片、摄像头和处理器；

所述工作台上沿X轴方向设置有所述龙门架，所述X轴滑块滑动设置于所述龙门架上；所述Z轴伸缩杆垂直于所述工作台安装于所述X轴滑块上，所述真空吸附头设置于所述Z轴伸缩杆朝向所述工作台的一端；

在所述工作台表面垂直于所述X轴方向的为Y轴方向；所述第一Y轴滑轨和所述第二Y轴滑轨平行于所述Y轴方向设置于所述工作台朝向所述龙门架的表面上；所述第一滑块和所述第二滑块分别滑动设置于所述第一Y轴滑轨和所述第二Y轴滑轨上；所述第一滑块和所述第二滑块朝向所述工作台的一侧分别设置有所述第一驱动组件和所述第二驱动组件；所述透明载片可拆卸地设置于所述第一滑块和所述第二滑块之间；

所述工作台上设置有所述摄像头；所述处理器分别与所述摄像头、所述X轴滑块驱动器、所述Z轴伸缩杆、所述第一驱动组件和所述第二驱动组件电连接；

所述透明载片用于承载所述待安装电路板，所述待安装电路板朝向所述工作台的一侧设置有至少三个电路板基准标记。

2.根据权利要求1所述的自动对位插件装置，其特征在于，

所述透明载片包括透明平台、第一挡板、第二挡板、第一卡位槽口、第二卡位槽口；

所述第一挡板和所述第二挡板沿X方向分别设置在所述透明平台的两端上；所述第一挡板和所述第二挡板均与X方向垂直设置；

所述透明平台上所述第一挡板和所述第二挡板之间设置有所述第一卡位槽口和所述第二卡位槽口，所述第一卡位槽口和所述第二卡位槽口的槽口向对设置；

所述第一挡板与所述第一卡位槽口通过弹簧连接，所述第二挡板与所述第二卡位槽口通过弹簧连接。

3.根据权利要求2所述的自动对位插件装置，其特征在于，

所述第一卡位槽口和所述第二卡位槽口的槽口厚度尺寸大于或等于所述待安装电路板的厚度尺寸；

所述厚度尺寸为沿Z轴方向的尺寸。

4.根据权利要求3所述的自动对位插件装置，其特征在于，

所述透明平台背离朝向所述工作台的一侧设置有第一磁体；所述第一滑块和所述第二滑块背离所述工作台的一侧设置有第二磁体；所述第一磁体和所述第二磁体的磁性相反。

5.根据权利要求1至4任一项所述的自动对位插件装置，其特征在于，

所述第一驱动组件和所述第二驱动组件均为滚轮。

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