CN214454960U - 一种用于pcb板的抓取装置及抓取机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于PCB板的抓取装置及抓取机构，包括：吸附板；位于吸附板上的真空吸盘；所述真空吸盘的吸附端由所述吸附板的底面暴露出；以及若干呈相对设置的夹爪，所述夹爪分别通过铰轴固定于所述吸附板上；所述夹爪包括有位于吸附板下方位置的夹持部，以及位于吸附板上方位置的驱动部；常态下，各夹爪的夹持部间呈内缩夹紧状态，向下按压夹爪的驱动部时，各夹爪的夹持部间呈外扩张开状态。本实用新型适用立体结构PCB板的抓取以及输送，提高了PCB板的输送平稳性以及PCB板与产品件间的对位组装精度，避免损伤产品。

Description

一种用于PCB板的抓取装置及抓取机构

技术领域

本实用新型涉及产品组装技术领域。更具体地，涉及一种用于PCB板的抓取装置及抓取机构。

背景技术

现有该类型PCB板组装全部依靠人工完成。

人工组装的方式虽然灵活，但是人工组装存在以下缺点：

1、来料不规整会影响组装精度低；2、人工可能损伤产品；3、人工组装的产品一致性较差。4、工作环境差，不利于人员健康。

更重要的是，现有抓取装置无法满足多元化立体结构的PCB板的抓取输送，在将PCB板放入产品中时，单靠吸附拾取PCB板，很难保证PCB板的输送平稳性以及其与产品件间的准确对位插接，因此容易产生产品质量问题。因此，现有技术还有待改进与发展。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的一个目的在于提供一种用于PCB板的抓取装置。以适用立体结构PCB板的抓取以及输送，提高了PCB板的输送平稳性以及PCB板与产品件间的对位组装精度，避免损伤产品。

本实用新型的另一个目的在于提供一种包括上述抓取装置的抓取机构。

为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种用于PCB板的抓取装置，所述抓取装置包括：

吸附板；

位于吸附板上的真空吸盘；所述真空吸盘的吸附端由所述吸附板的底面暴露出；以及

若干呈相对设置的夹爪，所述夹爪分别通过铰轴固定于所述吸附板上；

所述夹爪包括有位于吸附板下方位置的夹持部，以及位于吸附板上方位置的驱动部；

常态下，各夹爪的夹持部间呈内缩夹紧状态，向下按压夹爪的驱动部时，各夹爪的夹持部间呈外扩张开状态。

此外，优选地方案是，所述吸附板上包括有供夹爪穿过且避让夹爪运动行程的避让槽。

此外，优选地方案是，所述夹爪的驱动部上包括有与所述压杆的底壁对应的滚轮。

根据本实用新型的另一个方面，本实用新型提供一种用于PCB板的抓取机构，所述抓取机构包括：

如上所述的抓取装置；以及

开合驱动装置；开合驱动装置用以驱动常态下夹爪的驱动部，以使夹爪的夹持部由内缩夹紧状态转变为外扩张开状态；

所述开合驱动装置包括：

轴承支座；

穿设在所述轴承支座上的转轴；所述转轴包括有贯穿转轴顶壁以及底壁的贯通孔；以及

位于所述贯通孔内的压杆；

吸附板固定于所述转轴的底端；

所述压杆的底壁与所述夹爪的驱动部对应配合；

所述压杆包括有沿压杆轴向方向延伸至转轴顶壁外的延伸部，以及配置在延伸部上的阻挡块；

延伸部外壁上套设有弹簧，所述弹簧被压覆固定在所述阻挡块的底壁与转轴的顶壁之间。

此外，优选地方案是，所述开合驱动装置还包括有用以驱动压杆向下按压夹爪的驱动部的气缸；

所述气缸位于所述压杆的背离抓取装置的一侧，所述气缸的气缸杆沿压杆轴向方向向压杆方向延伸。

此外，优选地方案是，所述抓取机构还包括有用以驱动抓取装置绕转轴轴线进行转动的转动机构；

所述转动机构包括电机以及传动组件；

所述传动组件包括：

位于电机的电机轴上的驱动轮；

连接固定在所述转轴外壁上的从动轮；以及

连接驱动轮与从动轮的同步带。

此外，优选地方案是，所述转轴与轴承支座之间包括有调心轴承。

此外，优选地方案是，常态下，所述气缸的气缸杆与压杆顶壁之间留有间隔距离。

此外，优选地方案是，所述抓取机构包括固定板；所述轴承支座以及气缸固定于所述固定板的同侧板面上。

此外，优选地方案是，所述压杆外壁与转轴内壁之间留有配合间隙。

本实用新型的有益效果如下：

相较于现有的单一通过吸附抓取PCB板或者单一通过夹爪抓取PCB板的抓取装置，本实用新型所提供抓取装置针对多元化立体结构的PCB板实现了稳定可靠的抓取输送，提高了PCB板的输送平稳性以及PCB板与产品件间的对位组装精度，可有效避免损伤产品。

此外，本实用新型所提供的抓取机构，利用常态下在弹簧的作用下，压杆不作用于夹爪，夹爪的夹持部处于内缩夹紧状态(即夹爪夹持固定PCB板)，当需要在水平方向上调整PCB板位置时，气缸的气缸杆位于脱离压杆的位置，压杆、转轴以及气缸之间不产生相互的干涉影响。相较传统的在PCB板实现转动过程中，气缸需持续作用夹爪以使夹爪能够保持对PCB板的夹持固定，本实用新型所提供抓取机构中，由于电机不再带动气缸一并转动，进而电机的负重量小，可选用小体积、小驱动力的伺服电机，由此可对PCB板在水平面上的旋转角度进行精确调整，且易于控制，提高了组装精度。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本实用新型所提供抓取装置与PCB板配合结构立体图。

图2示出本实用新型所提供抓取装置与PCB板配合结构侧视图。

图3示出本实用新型所提供抓取机构的结构立体图。

图4示出本实用新型所提供抓取机构的结构主视图。

图5示出本实用新型所提供抓取机构的结构剖视图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

首先，结合图1以及图2所示，本实用新型提供一种用于PCB板的抓取装置，所述抓取装置包括：吸附板1；位于吸附板1上的真空吸盘(图未示出)；所述真空吸盘的吸附端由所述吸附板1的底面暴露出；以及若干呈相对设置的夹爪2，所述夹爪2分别通过铰轴固定于所述吸附板1上；本实施方式所提供附图结构中所述抓取装置包括四个夹爪，四个夹爪沿吸附板周向均匀布置，对于夹爪的数量本实用新型不做限制。

所述夹爪2包括有位于吸附板1下方位置的夹持部21，以及位于吸附板1上方位置的驱动部22；所述铰轴上套设有扭簧(图未示出)；常态下，在所述扭簧扭力的作用下，四个夹爪1的夹持部21间呈内缩夹紧状态，向下按压夹爪2的驱动部22时，四个夹爪2的夹持部21间呈外扩张开状态。

需要说明的是，本领域技术人员可以理解，所述真空吸盘需通过气管路连接有真空泵，所述真空泵可外设于所述抓取装置，或者设置于吸附板上，对此本实用新型不做限制。

相较于现有的单一通过吸附抓取PCB板或者单一通过夹爪抓取PCB板的抓取装置，本实用新型所提供抓取装置，首先可通过吸附板上的真空吸盘可对PCB板100的平直部进行吸附固定，再利用夹爪的夹持部由PCB板100周向外侧对PCB板100的竖直部进行夹持固定，该装置能够针对多元化立体结构的PCB板实现稳定可靠的抓取输送，提高了PCB板的输送平稳性以及PCB板与产品件间的对位组装精度，可有效避免损伤产品。

在一可选的实施方式中，所述吸附板1上包括有供夹爪2穿过且避让夹爪2运动行程的避让槽11。以实现夹爪2与吸附板1间的分离动作，不会产生相对干扰。

此外，本实用新型还提供一种用于PCB板的抓取机构，具体地，所述抓取机构包括如上所述的抓取装置，以及开合驱动装置。开合驱动装置用以驱动常态下夹爪的驱动部，以使夹爪的夹持部由内缩夹紧状态转变为外扩张开状态。在一个实施方式中，所述开合驱动装置可为气缸，气缸的气缸杆端部对应所述夹爪的驱动部，当气缸的气缸杆伸出动作时，气缸杆端部下压(推动)夹爪的驱动部，夹爪绕铰轴转动，克服扭簧的作用力，夹爪的夹持部由内缩夹紧状态转变为外扩张开状态。当气缸的气缸杆收缩动作时，气缸杆端部慢慢脱离夹爪的驱动部，在扭簧的作用力下，夹爪绕铰轴转动复位，夹爪的夹持部由外扩张开状态逐渐转变为常态下的内缩夹紧状态。

结合图3至图5所示出的，本实施方式提供一种具体地开合驱动装置结构，其中，所述开合驱动装置包括：

轴承支座3；

穿设在所述轴承支座3上的转轴4；所述转轴4包括有贯穿转轴4顶壁以及底壁的贯通孔；以及位于所述贯通孔内的压杆5；

本领域技术人员可以理解的是，所述转轴4通过一轴环41固定在所述轴承支座3内，轴环41固定于转轴4外壁上，轴环41底壁位于轴承支座3的顶壁上，以限制转轴4与轴承支座3之间在图示的转轴4轴向方向上的相对位置，防止转轴由轴承支座底部落出，且轴环不限制转轴绕自身轴线的转动。

所述抓取装置中的吸附板1固定于所述转轴4的底端；

所述压杆5的底壁与所述夹爪2的驱动部22对应配合；

所述压杆5包括有沿压杆5轴向方向延伸至转轴顶壁外的延伸部51，以及配置在延伸部51上的阻挡块52；延伸部51外壁上套设有弹簧53，所述弹簧53被压覆固定在所述阻挡块52的底壁与转轴4的顶壁之间。阻挡块可为单独构件固定于压杆的延伸部上，或者所述阻挡块为由压杆延伸部的外壁上环绕一周向外延伸出的凸台构成。阻挡块52用以使弹簧53的弹力完全作用于阻挡块52的底壁上以及转轴4的顶壁上，由此常态下，利用弹簧53的弹力可将压杆5与转轴4之间构成平衡状态，压杆5的底壁不施加外力给夹爪2的驱动部22，此时在扭簧扭力的作用下，四个夹爪2的夹持部21间可保持呈内缩夹紧状态。所述压杆5外壁与转轴4内壁之间留有配合间隙，以减少压杆5外壁与转轴4内壁之间的摩擦。

在一个实施方式中，所述开合驱动装置还包括有用以驱动压杆5向下按压夹爪2的驱动部22的气缸6；所述气缸6位于所述压杆5的背离抓取装置的一侧，所述气缸6的气缸杆61沿压杆5轴向方向向压杆5方向延伸。可选地，所述夹爪2的驱动部22上包括有滚轮221，所述滚轮221与压杆5的底壁对应。利用滚轮221的设计可将夹爪2的驱动部22与压杆5的底壁之间的滑动摩擦转换为滚动摩擦。减少二者间的摩擦阻力，以使各夹爪的夹持部能够同时动作，外扩张开过程更加顺畅平滑，减少对产品的损伤。可选地，所述抓取机构包括固定板10，所述轴承支座3以及气缸6固定于所述固定板10的同侧板面上。

为使抓取装置能够在水平面内的位置调整，实现PCB板与产品件间的准确对位插接，本实用新型所述的抓取机构还包括有用以驱动抓取装置绕转轴轴线进行转动的转动机构；所述转动机构包括电机7以及传动组件；

所述传动组件包括：

位于电机7的电机轴上的驱动轮71；连接固定在所述转轴4外壁上的从动轮72；以及连接驱动轮71与从动轮72的同步带73。可选地，所述转轴4与轴承支座3之间包括有调心轴承31。常态下，所述气缸6的气缸杆61与压杆5顶壁之间留有间隔距离。

本实用新型所提供的抓取机构，利用常态下在弹簧的作用下，压杆不作用于夹爪，夹爪的夹持部处于内缩夹紧状态(即夹爪夹持固定PCB板)，当需要在水平方向上调整PCB板位置时，气缸的气缸杆位于脱离压杆的位置，压杆、转轴以及气缸之间不产生相互的干涉影响。相较传统的在PCB板实现转动过程中，气缸需持续作用夹爪以使夹爪能够保持对PCB板的夹持固定，本实用新型所提供抓取机构中，由于电机不再带动气缸一并转动，进而电机的负重量小，可选用小体积、小驱动力的伺服电机，由此可对PCB板在水平面上的旋转角度进行精确调整，且易于控制，提高了组装精度。

本实用新型所提供抓取机构在常态下，压杆5受弹簧53的作用处于与夹爪2的驱动部22脱离状态，夹爪的夹持部呈内缩夹紧状态。准备抓取PCB板时，气缸6的气缸杆61伸出，气缸杆61端部下压夹爪2的驱动部22，夹爪2绕铰轴转动，克服扭簧的作用力，夹爪2的夹持部21由内缩夹紧状态转变为外扩张开状态。此时首先通过吸附板1上的真空吸盘吸附PCB板100的平直部进行初步的抓取固定，随后气缸杆61缩回，受弹簧53弹力作用压杆5的底壁与压杆5的顶壁缓慢脱离，直至压杆5不施加外力给夹爪2，此过程中，在扭簧扭力的作用下，四个夹爪2的夹持部21收缩，夹爪的夹持部由PCB板100周向外侧对PCB板100的竖直部进行夹持固定，此过程中四个夹爪2可对产品进行整形定位。

四个夹爪2的夹持部21夹紧PCB板后，当需要使抓取装置能够在水平面内转动时，电机7根据指令旋转一定角度，通过传动组件带动转轴4旋转相同角度，由于PCB板通过抓取装置被固定在转轴4上，故PCB板也会旋转相同角度。当PCB板运动到组装位置后，利用升降架构配合本实用新型所提供抓取机构可顺利将PCB板插入产品件进行工序组装。

本实用新型所提供抓取机构针对多元化立体结构的PCB板实现了稳定可靠的抓取输送，提高了PCB板的输送平稳性以及PCB板与产品件间的对位组装精度，且构紧凑，可在狭小空间范围内实现产品的定位组装，单台装配设备可以安装多个本实用新型所提供抓取机构，极大程度上提高了实际产品的组装效率。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种用于PCB板的抓取装置，其特征在于，所述抓取装置包括：

吸附板；

位于吸附板上的真空吸盘；所述真空吸盘的吸附端由所述吸附板的底面暴露出；以及

若干呈相对设置的夹爪，所述夹爪分别通过铰轴固定于所述吸附板上；

所述夹爪包括有位于吸附板下方位置的夹持部，以及位于吸附板上方位置的驱动部；

常态下，各夹爪的夹持部间呈内缩夹紧状态，向下按压夹爪的驱动部时，各夹爪的夹持部间呈外扩张开状态。

2.根据权利要求1所述的抓取装置，其特征在于，所述吸附板上包括有供夹爪穿过且避让夹爪运动行程的避让槽。

3.根据权利要求1所述的抓取装置，其特征在于，所述夹爪的驱动部上包括有滚轮。

4.一种用于PCB板的抓取机构，其特征在于，所述抓取机构包括：

如权利要求1至3任一项所述的抓取装置；以及

开合驱动装置；开合驱动装置用以驱动常态下夹爪的驱动部，以使夹爪的夹持部由内缩夹紧状态转变为外扩张开状态；

所述开合驱动装置包括：

轴承支座；

穿设在所述轴承支座上的转轴；所述转轴包括有贯穿转轴顶壁以及底壁的贯通孔；以及

位于所述贯通孔内的压杆；

吸附板固定于所述转轴的底端；

所述压杆的底壁与所述夹爪的驱动部对应配合；

所述压杆包括有沿压杆轴向方向延伸至转轴顶壁外的延伸部，以及配置在延伸部上的阻挡块；

延伸部外壁上套设有弹簧，所述弹簧被压覆固定在所述阻挡块的底壁与转轴的顶壁之间。

5.根据权利要求4所述的抓取机构，其特征在于，所述开合驱动装置还包括有用以驱动压杆向下按压夹爪的驱动部的气缸；

所述气缸位于所述压杆的背离抓取装置的一侧，所述气缸的气缸杆沿压杆轴向方向向压杆方向延伸。

6.根据权利要求4所述的抓取机构，其特征在于，所述抓取机构还包括有用以驱动抓取装置绕转轴轴线进行转动的转动机构；

所述转动机构包括电机以及传动组件；

所述传动组件包括：

位于电机的电机轴上的驱动轮；

连接固定在所述转轴外壁上的从动轮；以及

连接驱动轮与从动轮的同步带。

7.根据权利要求4所述的抓取机构，其特征在于，所述转轴与轴承支座之间包括有调心轴承。

8.根据权利要求5所述的抓取机构，其特征在于，常态下，所述气缸的气缸杆与压杆顶壁之间留有间隔距离。

9.根据权利要求5所述的抓取机构，其特征在于，所述抓取机构包括固定板；所述轴承支座以及气缸固定于所述固定板的同侧板面上。

10.根据权利要求4所述的抓取机构，其特征在于，所述压杆外壁与转轴内壁之间留有配合间隙。

Images