CN214059146U - 一种用于pcb板收放吸盘装置的夹爪组件 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种用于PCB板收放吸盘装置的夹爪组件，为了配合吸盘的吸取，本申请的夹爪组件不干涉吸盘的运动，同时在夹紧过程中与PCB板面接触，实现对PCB板的承托以及夹紧。该夹爪组件包括第一气缸、气缸输出杆、导轨转接件、导轨连接板、第二气缸、夹爪以及导轨固定件；第一气缸竖直设置，气缸输出杆连接下部的导轨连接板；述导轨转接件上设置有直线导轨，直线导轨的方向与气缸输出杆的设置方向平行；导轨连接板侧面与直线导轨配合，导轨连接板相对直线导轨在竖直方向滑动；第二气缸固定在导轨连接板侧面，第二气缸的输出连接夹爪，控制夹爪水平面旋转；导轨转接件与导轨固定件固定连接，导轨固定件与吸盘支架固定连接。

Description

一种用于PCB板收放吸盘装置的夹爪组件

技术领域

本实用新型涉及PCB生产设备技术领域，尤其涉及一种用于PCB板吸盘架的夹爪组件以及吸盘装置。

背景技术

在印刷电路板(Printed circuit boards,PCB)制作过程中，需要根据工序在不同工作平台间转移PCB板。例如在PCB板全自动曝光工序中，需要将堆叠的待曝光的PCB板中准确高效的上料到曝光机工作台面，待曝光完成后，将工作台面上曝光完成的PCB板快速高效的取走，放置下游传送机构。并需要从上游传送机构快速高效的将未曝光的PCB板继续上料到曝光机工作台面。为了不破坏PCB板的表面结构，通常用于转移PCB板的结构采用机械手上固定的真空吸盘支架吸取PCB板。随着电路结构的复杂度提升，多层板的应用更加广泛，与此对应的多层板上的孔数更多，特别是通孔的存在，使得真空吸盘吸取带孔的PCB板时，吸取的力度大大下降，在机械手动作过程中，PCB板容易出现因吸取力不足而出现脱落。

因此，为了提高吸盘支架整体对PCB板的吸取力度，现有技术的采用在吸盘支架上增加夹爪机构的方式，从PCB板的下部托举或者侧部夹持顶夹离开工作台面的PCB板PCB板。如中国专利CN111547510A公布的一种PCB收放板机吸盘架的夹爪组件，如图1所示的夹爪机构100，通过水平设置的气缸2在水平方向上推动与之连接第三连杆11，使得第三连杆11在第一连杆9以及第二连杆10的限定下，在预定的轨迹上运动，直至第三连杆11末端的滚轮12抵触到PCB板，从而实现对PCB板的夹紧。采用类似曲柄滑块形式的夹爪机构也有中国实用新型CN201920307667.4公开的方案，同样的，采用一个水平设置的气缸。

但采用单气缸的勾爪形式，由于滑块曲柄的运动轨迹为曲线，对夹爪行程中高度方向的控制不精准，同时勾爪与PCB板的接触为线接触，施加给PCB板的力并不是均匀、竖直向上的。

综上所述，现有技术的夹爪组件存在的夹持力不足、定位不准确以及施加力不均匀的问题。

因此，在PCB板收放板的吸盘装置领域，亟需一种配合PCB板吸盘装置的夹爪组件，具备夹持力高、对PCB板施加力均匀且行程控制准确的特点。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型在于提供一种用于PCB板吸盘支架的夹爪组件，具备夹持力高、对PCB板施加力均匀且行程控制准确的效果。

第一方面，提出了一种用于PCB板收放吸盘装置的夹爪组件，采用如下技术方案：包括第一气缸、气缸输出杆、导轨转接件、导轨连接板、第二气缸、夹爪以及导轨固定件；第一气缸竖直设置，气缸输出杆连接下部的导轨连接板；导轨转接件上设置有直线导轨，直线导轨的方向与气缸输出杆的设置方向平行；导轨连接板侧面与直线导轨配合，导轨连接板相对直线导轨在竖直方向滑动；第二气缸固定在导轨连接板侧面，第二气缸的输出连接夹爪，控制夹爪水平面旋转；导轨转接件与导轨固定件固定连接，导轨固定件与吸盘支架固定连接。

该方案中，夹爪组件通过导轨固定件与吸盘装置固定连接。第一气缸的气缸输出杆驱动导轨连接板运动，从而驱动固定在导轨连接板上的第二气缸在竖直方向上的位移，夹爪也跟随第二气缸在竖直方向上位移。可以理解，初始状态下，夹爪下端面位于吸盘组件下端面上方，为了在吸盘组件吸取的PCB板时避免夹爪顶触工作台面，干涉吸盘组件的运动。吸盘组件吸取PCB板后，夹爪沿PCB板外延下降至PCB板高度之下，随后第二气缸控制夹爪在水平面上旋转，夹爪由PCB板外延探入PCB板下部，随后夹爪上升，与PCB板软接触，实现对PCB板的夹持，避免机械手动的过程中产生微动发生PCB板的脱落。夹爪的夹持过程分解为升降规避以及水平旋转，方案中，由于夹爪是在水平面旋转，与PCB板的接触为面接触，使PCB板受力均匀，减少对PCB板造成损伤。竖直方向上夹爪的行程与气缸输出杆的方向平行，使夹爪的升降过程的行程控制更加准确。

在一种可能的实施方式中，为了是第二气缸固定在导轨连接板的一侧，所述第二气缸固定在第二固定板上表面，第二固定板侧面与导轨连接板固定连接。

在一种可能的实施方式中，第二固定板下端面由上至下依次设置有夹块以及夹块垫块，在夹取过程中夹块始终位于PCB板上方。

类似的，在一种可能的实施方式中，第一气缸固定在第一固定板上，第一固定板侧面与导轨转接件固定连接。

在一种可能的实施方式中，导轨转接件至少包括一条直线导轨。

在一种可能的实施方式中，导轨固定件上开设有槽，所述槽嵌套吸盘支架。

在一种可能的实施方式中，第二气缸与导轨连接板位于导轨连接板的同一侧。

第二方面，提出了一种用于PCB板收放的吸盘装置，包括横移组件、至少两组吸盘组件，吸盘组件包括吸盘以及吸盘支架，吸盘组件安装在横移组件上，以及第一方面及第一方面可能实施方式的夹爪组件，所述夹爪组件固定安装在吸盘支架上。

结合第二方面，在一种可能的实施方式中，至少一组吸盘组件沿横移组件运动。

该方案中，横移组件通过设备指令移动，使固定横移组件上的吸盘组件移动至预定位置，随后横移组件下降，吸盘与PCB板软接触，吸盘吸取PCB板后，横移组件上升一定高度。之后夹爪组件对被吸取的夹爪组件进行夹紧。避免在在PCB板在被吸取移动的过程中出现掉落。

附图说明

图1为现在技术中用于PCB板夹爪组件示意图；

图2为本实用新型一实施方式夹爪组件下降示意图；

图3为本实用新型一实施方式夹爪组件夹爪旋转示意图；

图4为吸盘装置中夹爪组件初始状态示意图；

图5为吸盘吸取PCB板后夹爪下降示意图；

图6为吸盘吸取PCB板后夹爪组件下降另一示意图；

图7为吸盘装置中夹爪旋转示意图；

图8为吸盘装置中夹爪夹紧PCB板示意图。

主要元件符号说明

具体实施方式

为了使实用新型的目的、原理、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，正如本实用新型内容部分所述，此处所描述的具体实施例用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要特别说明的是，根据说明书的文字或者技术内容可以确定的连接或位置关系，为了图画的简洁进行了部分的省略或者没有画出全部的位置变化图，本说明书未明确说明省略的或者没有画出的位置变化图，不能认为没有说明，为了阐述的简洁，在具体阐述时不再一一进行说明，在此统一说明。

随着电路设计复杂度的提高，与之对应的，PCB板上通孔的数量以及本身的重量增加，传统的单纯采用吸盘真空吸取的方式，在不同工作台面转移的PCB板容易出现真空失效或者是吸盘本身吸取力不足，导致PCB板在夹取上升或者转移过程中因为机械手臂的细微抖动而出现脱落的现象。因此，本申请的技术方案配合吸盘装置，辅助夹取PCB板，更具体地，施加给PCB板承托的力以及夹紧PCB板。

如图2、图3所示为本申请的一个实施例示意图，用于PCB板吸盘装置的夹爪组件10，包括第一气缸101、气缸输出杆1011、导轨转接件102、导轨连接板103、第二气缸104、夹爪1041以及导轨固定件105；第一气缸101竖直设置，气缸输出杆1011连接下部的导轨连接板103，导轨转接件102上设置有直线导轨，直线导轨的方向与气缸输出杆1011的设置方向平行；所述导轨连接板103侧面与直线导轨配合，导轨连接板103相对直线导轨在竖直方向滑动。

可以理解，第一气缸101通过气缸输出杆1011驱动导轨连接板103，使导轨连接板103通过直线导轨在竖直方向上往复运动。为了使气缸输出杆1011行程精确以及稳定，在一些实施例中，第一气缸101采用顶升气缸，所述气缸输出杆1011可以理解为活塞杆，气缸输出杆1011至少为一条。

在具体的实现上，导轨转接件102上包括至少一条直线导轨，并且直线导轨在导轨转接件102上的分布是均匀或者等间隔的，使导轨连接板103沿直线导轨运动的过程平衡，气缸输出杆1011与导轨连接板103的连接处根据直线导轨的数量对应设置。举例说明，采用两条直线导轨时，所述连接处位于直线导轨连线的中点。

所述第二气缸104固定在导轨连接板103侧面，第二气缸104的输出连接夹爪1041，控制夹爪1041在水平面旋转；应当理解，第一气缸101对导轨连接板103的驱动实际转化为控制夹爪1041在竖直方向上的运动。具体地，在一种实施例中，所述第二气缸104为旋转气缸，使夹爪1041在水平面旋转一定的角度。

所述导轨转接件102与导轨固定件105固定连接，导轨固定件105与吸盘装置固定连接。可以理解，通过导轨转接件102将夹爪组件10固定在吸盘装置上。一般的，吸盘装置包含的吸盘组件由吸盘支架以及吸盘组成，吸盘沿吸盘支架两侧并排设置，在一种可能的实施方式中，由于固定吸盘的吸盘支架一般为长条的板状，导轨转接件102开具有槽，所述槽宽度一般稍大于吸盘支架的厚度，形成嵌套的结构，使夹爪组件10整体在吸盘支架上更稳固。

可以理解，由于本申请的夹爪组件10是与吸盘装置配合的，因此需要在实现对PCB板的承托或者夹持时，不能干涉吸盘对PCB板的吸取运动。

图4至图8为本申请用于PCB板收放板的吸盘2011装置20的实施例，包括横移组件202、至少两组吸盘组件201，吸盘组件201包括吸盘2011以及吸盘支架2012，吸盘组件201安装在横移组件202上，以及上述可能实施方式的夹爪组件10，更具体的，夹爪组件10通过导轨固定件105固定安装在吸盘支架2012上。其中，为了适应不同宽度PCB板的吸取，至少一组吸盘组件201沿横移组件202运动，调整吸盘组件201的吸取范围。吸取过程中，固定端的吸盘组件201位于PCB板的一侧对齐，再根据PCB板的宽度，运动端吸盘组件201沿横移组件202移动至PCB板的另一侧对齐。

如图4所示的初始状态下，夹爪1041底部下端面位于吸盘2011下表面的上部，避免在吸盘支架2012下降过程中，夹爪1041先于吸盘2011下表面顶触工作台面或者的待夹取的PCB板。夹爪1041沿PCB板外延下降，可以理解，所述“外延”指夹爪1041垂直下降过程的路径位于PCB板外侧，也即夹爪1041与PCB板在垂直方向上的投影不存在重合的部分。

具体地，工作过程的夹取阶段，吸盘组件201下降，如图5以及图6所示，吸盘组件201中的吸盘2011吸取堆叠的PCB板或者在工作台面上的PCB板，PCB板随吸盘2011上升，离开下部的工作台面后，第一气缸101通过气缸输出杆1011驱动导轨连接板103沿直线导轨下移，对应的驱动夹爪1041沿PCB板的外延其高度下降，直至夹爪1041上端面的高度低于被夹取的PCB板；如图7所示，随后第二气缸104控制夹爪1041在水平面旋转，夹爪1041由PCB板的外延探入PCB板下部，视觉上，夹爪1041与PCB板在垂直方向上的投影重合，夹爪1041与PCB板面接触，PCB板受力均匀；之后第一气缸101驱动导轨连接板103上升，如图8所示，夹爪1041上升至接触PCB板，承托PCB板，完成PCB板的固定。优选的，夹爪1041与PCB板接触的面覆盖弹性材质，例如聚氨酯或者硅胶，也即夹爪1041与PCB板软接触，避免夹爪1041划损PCB板表面图案。

释放阶段，当PCB板随吸盘支架2012移动至预定放板位置，随后第一气缸101驱动导轨连接板103下降，夹爪1041下降远离PCB板，第二气缸104控制夹爪1041在水平面旋转，夹爪1041在垂直方向上的投影不与PCB板重合。夹爪1041上端面离开PCB板下部后，第一气缸101驱动导轨连接板103上升，夹爪1041随之上升至其下端面高于吸盘2011下表面，吸盘组件201释放PCB板，即夹爪1041回复到初始状态。

可以理解，PCB板的夹取过程中，需要夹爪1041依次下降、旋转、上升的过程。重复以上过程，实现在不同工作平台中移转PCB板，也即将待处理PCB板放置在工作台面，完成工序后，将台面上的PCB板收取放置在下一工作台面或者是堆放区。

应当理解，夹爪1041的对工作台面的避让并不仅由第一气缸101的升降完成的，而是需要配合第二气缸104控制夹爪1041的旋转，对夹爪1041旋转的角度并不需要具体限制，只需要保证，在夹取阶段，夹爪1041整体位于PCB板的外延，即在垂直方向上的投影没有与PCB板存在重合部分。在本实施例中，设置为矩形，夹爪1041下降过程中，夹爪1041朝向垂直于左右吸盘组件的连线，夹爪1041高度低于PCB板后，水平顺时针旋转90度。

在一些实施方式中，所述第二气缸104固定在第二固定板1042上，第二固定板1042侧面与导轨连接板103固定连接。第二固定板1042的下端面由上至下依次设置有夹块1044以及夹块1044垫块1043，夹块1044的下缘与吸盘组件201的下端面等高或者稍高于吸盘组件201的下端面，优选的，夹块1044为弹性材质，例如聚氨酯材料等。从而在夹取阶段，夹爪1041承托PCB板时，夹块1044施加PCB板垂直向下的力，进一步夹紧PCB板。更进一步的，在一种实施例中，为了适应的不同板厚PCB板，具体为多层板，位于上方的夹块1044与位于下方的夹爪1041的间距可以调整。

更具体地，为实现第一气缸101的固定，在一种实施方式中，第一气缸101固定在第一固定板1012上，第一固定板1012侧面与导轨转接件102固定连接。可以理解，第一固定板1012开具有容纳气缸输出杆1011通过的空间。进一步地，所述第一固定板1012也可以是与导轨转接件102一体结构的形式。

优选地，第二气缸104与导轨连接板103位于导轨连接板103的同一侧面，使夹爪组件10的结构紧凑，减少夹爪组件10的占用空间。同时本申请所提及的“固定连接”、“固定安装”可以理解为螺栓连接等可拆卸连接或者焊接等不可拆卸连接。

值得注意的是，上述实施例中，所包括的各个模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本实用新型的保护范围。

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 (7)

1.一种用于PCB板收放吸盘装置的夹爪组件，其特征在于，包括第一气缸、气缸输出杆、导轨转接件、导轨连接板、第二气缸、夹爪以及导轨固定件；

所述第一气缸竖直设置，气缸输出杆连接下部的导轨连接板；

所述导轨转接件上设置有直线导轨，直线导轨的方向与气缸输出杆的设置方向平行；

所述导轨连接板侧面与直线导轨配合，导轨连接板相对直线导轨在竖直方向滑动；

所述第二气缸固定在导轨连接板侧面，第二气缸的输出连接夹爪，控制夹爪在水平面旋转；

所述导轨转接件与导轨固定件固定连接，导轨固定件与吸盘装置固定连接。

2.如权利要求1所述的夹爪组件，其特征在于，所述第二气缸的下端部固定在第二固定板上表面，第二固定板侧面与导轨连接板固定连接。

3.如权利要求2所述的夹爪组件，其特征在于，第二固定板下端面设置有与夹爪相对的夹块以及夹块垫块。

4.如权利要求2或3所述的夹爪组件，其特征在于，第一气缸下端部固定在第一固定板，第一固定板侧面与导轨转接件固定连接。

5.如权利要求4所述的夹爪组件，其特征在于，所述导轨转接件上至少包括一条直线滑轨。

6.如权利要求5所述的夹爪组件，其特征在于，导轨固定件上开设有槽，所述槽嵌套吸盘装置。

7.如权利要求6所述的夹爪组件，其特征在于，第二气缸与导轨连接板位于导轨连接板的同一侧。

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