CN215880643U - 插拔机构及加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种插拔机构及包括该插拔机构的加工设备。插拔机构包括用于夹持工件的夹持部件、用于驱动夹持部件升降的第一升降驱动件及压板组件。压板组件包括压板和第二升降驱动件。通过第一升降驱动件驱动夹持部件上升和下降，带动夹持部件夹持的工件相对加工台靠近和远离，从而将工件插入加工台的安装孔，或者是将工件从安装孔内拔出。当第一升降驱动件拔出工件的时候，第二升降驱动件驱动压板抵接于加工台，使得加工台受到拉力的同时，也会受到压板给予的向下的压力，保证加工台表面受力均衡，进而保证加工台与机架之间的连接稳定性，从而保证电路板的定位效果。

Description

插拔机构及加工设备

技术领域

本实用新型涉及电路板加工技术领域，特别是涉及一种插拔机构及加工设备。

背景技术

对于电路板的定位，一般是采用在加工设备的电木板上打入销钉，销钉的另一端用来固定电路板，以保证电路板的加工精度。电路板加工完成后，就需要将销钉从电木板内拔出。由于销钉与电木板之间是紧密配合，因此需要插拔机构提供向上的拉力方能将销钉拔出。

实际应用场景中，拔销钉的时候，插拔机构提供的拉力同样会作用于电木板表面，而电木板通常是粘附在加工设备上的，因此该拉力会影响电木板与加工设备之间的连接稳定性，进而影响对电路板的定位效果。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有技术存在的问题，提供一种解决上述问题的插拔机构。

一种插拔机构，设置于加工台的上方，包括夹持部件、第一升降驱动件和压板组件；所述夹持部件连接于所述第一升降驱动件，所述第一升降驱动件用于驱动所述夹持部件升降，使得所述夹持部件夹持的工件相对所述加工台做靠近运动和远离运动；所述压板组件包括第二升降驱动件和连接于所述第二升降驱动件的压板；所述第一升降驱动件驱动所述夹持部件上升将所述工件拔出时，所述第二升降驱动件用于驱动所述压板相对所述加工台下降，以使所述压板压紧所述加工台。

在其中一个实施例中，所述压板组件还包括连接板和弹性件，所述连接板连接于所述压板朝向所述第二升降驱动件的一侧，所述弹性件连接于所述连接板和所述压板之间。

在其中一个实施例中，所述压板组件还包括复位件，所述复位件的一端连接于所述弹性件，所述复位件的另一端连接于所述压板；所述复位件用于对所述压板施加远离所述加工台的复位力；其中，所述复位件的复位力大于所述弹性件的弹力。

在其中一个实施例中，所述插拔机构还包括连接于所述夹持部件的第一冲压件，所述第一冲压件用于将所述工件插入所述加工台的安装孔至第一预设深度；所述插拔机构还包括连接于所述夹持部件的第二冲压件，所述第二冲压件用于将所述工件从所述第一预设深度插至第二预设深度。

在其中一个实施例中，所述第一冲压件和所述第二冲压件均包括缸体和活塞杆，所述活塞杆背离所述夹持部件的一端滑动连接于所述缸体。

在其中一个实施例中，所述夹持部件包括第一夹持驱动件和连接于所述第一夹持驱动件的夹爪，所述第一夹持驱动件用于驱动所述夹爪张开第一预设距离。

在其中一个实施例中，所述夹持部件还包括连接于所述夹爪的第二夹持驱动件，所述第二夹持驱动件用于驱动所述夹爪张开第二预设距离。

一种加工设备，包括如上所述的插拔机构。

在其中一个实施例中，所述加工设备还包括加工台和设置于所述加工台上方的第三升降驱动件，所述插拔机构连接于所述第三升降驱动件；所述第三升降驱动件用于驱动所述插拔机构相对所述加工台升降。

在其中一个实施例中，所述加工设备还包括连接于所述第三升降驱动件的第一移动机构，所述第一移动机构用于带动所述第三升降驱动件沿第一方向移动；

所述加工设备还包括与所述加工台连接的第二移动机构，所述第二移动机构用于带动所述加工台沿第二方向移动。

本技术方案具有以下有益效果：上述插拔机构，包括用于夹持工件的夹持部件、用于驱动夹持部件升降的第一升降驱动件及压板组件。压板组件包括压板和第二升降驱动件。通过第一升降驱动件驱动夹持部件上升和下降，带动夹持部件夹持的工件相对加工台靠近和远离，从而将工件插入加工台的安装孔，或者是将工件从安装孔内拔出。当第一升降驱动件拔出工件的时候，第二升降驱动件驱动压板抵接于加工台，使得加工台受到拉力的同时，也会受到压板给予的向下的压力，从而保证加工台表面受力均衡，进而保证加工台与机架之间的连接稳定性，以进一步保证电路板的定位效果。

本实用新型提供的一种加工设备，包括上述的插拔机构，因而能够保证拔出工件的时候，加工台表面的受力均衡，保证插拔机构的插拔稳定性。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的加工设备的结构示意图；

图2为图1所述的加工设备的局部示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的插拔机构的结构示意图。

附图标记：10-加工设备；100-插拔机构；110-夹持部件；111-第一夹持驱动件；112-第二夹持驱动件；113-夹爪；121-第一冲压件；122-第二冲压件；130-第一升降驱动件；140-第一支架；150-压板组件；200-第三升降驱动件；300-加工台；410-第二支架；411-滑动配合部；420-主轴；430-刀具；510-第一移动机构；520-第二移动机构；610-压脚驱动件；620-压脚；710-工件盘；720-刀库。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，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，除非另有明确的限定。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

图3为本实用新型一实施例提供的插拔机构100的结构示意图。如图3所示，本实用新型一实施例提供的插拔机构100，设置于加工台300的上方，包括夹持部件110、第一升降驱动件130和压板组件150；夹持部件110连接于第一升降驱动件130的输出端，第一升降驱动件130用于驱动夹持部件110升降，使得工件相对加工台300做靠近运动和远离运动；压板组件150包括第二升降驱动件和连接于第二升降驱动件的压板；第一升降驱动件130驱动夹持部件110上升时，第二升降驱动件驱动压板相对加工台300下降，以使压板压紧于加工台300。

通过第一升降驱动件130驱动夹持部件110上升和下降，带动夹持部件110夹持的工件相对加工台300靠近和远离，从而将工件插入加工台300的安装孔，或者是将工件从安装孔内拔出。当第一升降驱动件130拔出工件的时候，第二升降驱动件驱动压板抵接于加工台300，使得加工台300受到拉力的同时，也会受到压板给予的向下的压力，保证加工台300表面受力均衡，进而保证加工台300与机架之间的连接稳定性，从而保证电路板的定位效果。通过第二升降驱动件带动压板沿Z方向运动，从而使压板向下压紧加工台300或向上远离加工台300。压板具有较大的压紧面积，保证其压紧力的大小。第二升降驱动件具体可以为第二气缸，利用外置气泵对第二气缸进行控制，从而对压板的上下运动进行控制，相比于电动机械式结构，气动控制具有安全、稳定的优点。

在其中一个实施例中，压板组件150还包括连接板和弹性件，连接板连接于压板朝向第二升降驱动件的一侧，弹性件连接于连接板和压板之间。连接板、弹性件和压板由上至下依次连接。通过设置弹性件，当压板下压时起到缓冲作用，避免压板与工作台之间发生刚性碰撞，造成压板损坏，提高压板的使用寿命。通过设置连接板，提高第二升降驱动件与弹性件的接触稳定性。通过连接板与弹性件充分接触，保证第二升降驱动件下降时，施加的压力能够通过连接板作用在弹性件上，保证弹性缓冲的稳定性。

在一具体的实施例中，压板组件150还包括复位件，复位件的一端连接于弹性件，复位件的另一端连接于压板；复位件用于对压板施加远离加工台300的复位力，复位件的复位力大于弹性件的弹力。在压板向下压紧加工台300的时候，复位件处于拉伸的状态。通过复位件的复位力，使得压紧力撤销后，压板能够沿远离加工台300的方向移动，并与加工台之前保持有一段距离，从而确保插拔机构100能够随加工方向顺畅移动，不会与工件之间产生干涉。复位件具体可以为回位弹簧。

在又一具体的实施例中，插拔机构100还包括连接于夹持部件110的第一冲压件121，第一冲压件121用于将工件插入安装孔至第一预设深度；插拔机构100还包括连接于夹持部件110的第二冲压件122，第二冲压件122用于将工件从第一预设深度插至第二预设深度。当需要将工件插入加工台300内的安装孔时，首先通过夹持部件110将工件的上半段夹紧并将工件移动至对应的安装孔处；其次，夹持部件110打开一定角度以放松工件，使得工件下落并搭接于加工台300；然后，第一冲压件121和第二冲压件122先后动作，通过第一冲压件121和第二冲压件122分别提供向下的冲击力，从而将工件冲压至加工台300内的安装孔。第二冲压件122动作之前，夹持部件110一直将工件夹紧，以对工件的径向两侧提供支撑力，因此能够防止工件歪斜，保证工件垂直插入安装孔内，从而保证工件的插入精度，进而保证后续对PCB板的定位效果，降低拔工件的操作难度，保证插拔工件的效率。通过提高插拔效率和插拔作业的自动化程度，使得插拔效果更加稳定，降低插拔失误率。

在一实施例中，第一冲压件121和第二冲压件122均包括缸体和活塞杆，活塞杆背离夹持部件110的一端滑动连接于缸体。当活塞杆相对夹持部件110下降时，能够作用于夹持部件110夹持的工件上，从而将工件插入安装孔内。第一冲压件121和第二冲压件122具体可以为冲击气缸，其冲击力强，速度快，耗气量小。通过加大缸径、加重冲击活塞杆、减小缸壁的摩擦系数等来实现冲击功能，增加冲击力的同时能够延长冲击气缸的使用寿命。

如图3所示，在一可选的实施例中，夹持部件110包括第一夹持驱动件111和连接于第一夹持驱动件111的夹爪113，第一夹持驱动件111用于驱动夹爪113张开第一预设距离。第一夹持驱动件111动作时，多个夹爪113均是沿彼此靠近或彼此远离的方向移动。第一预设距离为第一夹持驱动件111驱动夹爪113打开的最大行程。当夹爪113张开第一预设距离后，夹爪113下降以将工件的端部包围，然后夹爪113闭合，以将工件夹紧。通过第一夹持驱动件111控制夹爪113开合，便于夹持工件，夹取方便。进一步地，夹爪113与夹持驱动件之间设置有能够减缓夹爪113与工件碰撞的弹性件，延长夹持部件110的使用寿命。两个夹爪113相向的一侧设置有夹持片，以增加夹爪113与工件之间的摩擦力，起到防滑的作用，使得夹取产品时更加稳定，防止夹持过程中工件掉落。第一夹持驱动件111具体可为气缸。

请继续参阅图3，在又一实施例中，夹持部件110还包括连接于夹爪113的第二夹持驱动件112，第二夹持驱动件112用于驱动夹爪113张开第二预设距离。第二预设距离为第二夹持驱动件112驱动夹爪113打开的最大行程，且第二预设距离大于第一预设距离。如此，能够根据工件的尺寸大小，调整夹爪113的行程，无需更换不同尺寸的夹爪113。例如，第一预设距离为5mm，第二预设距离为10mm；工件的尺寸大于5mm时，第二夹持驱动件112动作，夹爪113打开10mm；工件的尺寸小于5mm时，第一夹持驱动件111动作，夹爪113打开5mm。通过调整夹爪113的打开行程，适应不同尺寸工件的夹取，实现工件的快速夹紧。另外，可以通过增加夹持驱动件的数量以增加夹爪113开行程的数量，适应实际的夹持需求。

如图3所示，在一可选的实施例中，插拔机构100还包括第一支架140，夹持部件110和第二冲压件122安装于第一支架140沿Z方向的两侧；升降部件的输出端连接于第一支架140。通过将夹持部件110和第二冲压件122均安装于第一支架140，从而节省装配空间，并保证第二冲压件122作用于工件上的冲击效果的稳定性。在升降部件的作用下，带动夹持部件110和第二冲压件122整体上升或下降，保证升降动作的稳定性，进而保证插拔作业的可靠性。

进一步地，本实用新型还提供一种加工设备10。图1为本实用新型一实施例提供的加工设备的结构示意图；图2为图1所述的加工设备的局部示意图。以图1的视图为例，第一方向为X方向，第二方向为Y方向，竖直方向为Z方向。如图1和图2所示，该加工设备10包括如上所述的插拔机构100。

进一步地，加工设备10还包括包括加工台300和第三升降驱动件200。插拔机构100连接于第三升降驱动件200，二者均设置于加工台300的上方，第三升降驱动件200用于驱动插拔机构100相对加工台300升降。如此，在拔出工件时，可通过升降部件驱动夹持部件110上升，也可通过升降机构带动插拔机构100整体上升，从而带动工件上升，并将工件从安装孔内拔出。进一步地，插拔机构100和升降机构设置有多个，从而能够通过各插拔机构100分别对不同的工件进行插拔操作，提升插拔效率。

如图2所示，在又一实施例中，加工设备10还包括第二支架410，升降部件安装于第二支架410；第一支架140与第二支架410之间设置有滑动配合部411。通过设置滑动配合部411，以对夹持部件110的升降运动进行导向，保证工件升降的稳定性，进而保证工件的插拔效果。滑动配合部411具体可以包括导轨和滑动连接于导轨的滑块。其中，导轨安装在第二支架410上，滑块安装在第一支架140上。

如图2所示，在其中一个实施例中，加工设备10还包括连接于第二支架410的主轴420、及连接于主轴420的刀具430，主轴420用于驱动刀具430相对加工台300下降以在加工台300上钻出安装孔，便于后续的定位操作。进一步地，主轴420上连接的刀具430可以更换，以对电路板进行铣削加工。其中，夹爪113除了夹持工件外，还能起到夹持刀具430的作用，通过夹爪113将刀具430从刀库720中取出，主轴420完成对刀具430的装夹并移动至待钻孔的加工台300上方，完成对加工台300的钻孔作业。

如图2所示，在又一实施例中，加工设备10还包括压脚驱动件610和连接于压脚驱动件610的输出端的压脚620。钻孔时，压脚驱动件610驱动压脚620下降以压住加工台300，从而降低钻孔时加工台300产生晃动的风险，保证钻孔精度，进而保证后续的定位效果。另外，还能通过压脚620将钻孔时产生的木屑排出。

由于工件与安装孔之间是紧密配合，因此当夹持力或者拔工件的拉力小于工件与安装孔之间的作用力时，则可能导致工件无法从安装孔内拔出。而拉力过大时，则会影响加工台300与机架之间的连接稳定性。因此为了检测工件是否成功拔出，夹爪113上还设置有夹持传感器。当夹爪113处于闭合状态时，夹持传感器会发送信号。升降部件或者是升降机构上升前后都检测该夹持传感器，如果夹持传感器触发，则说明夹爪113处于闭合状态，即夹爪113没有夹持到工件，说明工件没有从安装孔内拔出，则升降部件或者升降机构会重新下降进行第二次拔工件操作。如果第二次拔工件仍然失败，则会记录此工件的位置，后续通过人工操作将该工件拔出。

如图1所示，加工设备10还包括连接于升降机构的第一移动机构510，第一移动机构510用于带动升降机构沿X方向移动；加工设备10还包括与加工台300连接的第二移动机构520，第二移动机构520用于带动加工台300沿Y方向移动。如此，通过插拔机构100沿X方向移动，加工台300沿Y方向移动，使得插拔机构100位于加工台300上方的不同位置，从而将工件插入加工台300上的不同安装孔内以及将工件从各安装孔内拔出。升降机构、第一移动机构510和第二移动机构520均可以为直线驱动件，例如气缸或丝杆等。

如图1所示，加工设备10还包括工件盘710，工件盘710内储存有工件，插拔机构100用于将工件盘710内的工件插入加工台300的安装孔内或将安装孔内的工件拔出并转运至工件盘710。工件盘710可以布置在加工台300的边缘处，工件盘710内设置有多个彼此间隔开的存储空间，每一存储空间内对应一个工件。进一步地，不同尺寸的工件头部进行颜色标记，从而便于对工件进行分类管理，降低插拔工件时取错工件的风险。工件具体为销钉，安装孔具体为销钉孔，工件盘710具体为销钉盘。

上述加工设备10，通过控制软件指令主轴420在加工台上将需要插工件的安装孔钻好。当需要插工件时，工件盘710动作，使得夹持部件110位于工件盘710的上方，根据工件的大小来决定第一夹持驱动件111动作还是第二夹持驱动件112动作。夹持驱动件控制夹爪113打开后，升降部件动作，使得夹持部件110下降，夹持部件110能够夹到工件后，夹持驱动件动作，夹爪113闭合以将工件夹紧。接着，加工台300动作，使得夹持部件110位于对应的安装孔上方。在升降机构或者是升降部件的作用下，夹持部件110带动工件下降至距离加工台300表面2mm左右。然后，夹爪113打开一定行程但仍然对工件起到夹持作用，使得夹爪113对工件的夹持力减小，但仍然起到夹持作用，工件下落并与加工台300搭接。紧接着，第一冲压件121提供向下的冲击力，以将工件插入安装孔至2-3mm，例如工件总长度为10mm时，则工件凸出加工台7-8mm，使得工件能够在安装孔内立住。最后，夹爪113完全打开，第二冲压件122动作，将工件完全打入安装孔内，即工件与安装孔的底壁接触，且工件相对加工台300表面凸出一定长度。第一冲压件121动作时，夹持部件110一直将工件夹紧，以对工件的径向两侧提供支撑力，因此能够防止工件歪斜，保证工件垂直插入安装孔内，从而保证工件的插入精度，进而保证后续对PCB板的定位效果，降低拔工件的操作难度，保证插拔工件的效率。通过提高插拔效率和插拔作业的自动化程度，使得插拔效果更加稳定，降低插拔失误率。

当需要将工件从加工台300内的安装孔拔出时，升降部件先驱动夹持部件110下降到一定高度，使得夹持部件110能够夹到工件；夹持部件110夹持工件后，升降部件驱动夹持部件110上升或者是升降机构驱动插拔机构100整体上升，从而将加工台300上的工件从安装孔内拔出。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种插拔机构，其特征在于，设置于加工台的上方，包括：

夹持部件；

第一升降驱动件，所述夹持部件连接于所述第一升降驱动件，所述第一升降驱动件用于驱动所述夹持部件升降，使得所述夹持部件夹持的工件相对所述加工台做靠近运动和远离运动；

压板组件，所述压板组件包括第二升降驱动件和连接于所述第二升降驱动件的压板；所述第一升降驱动件驱动所述夹持部件上升将所述工件拔出时，所述第二升降驱动件用于驱动所述压板相对所述加工台下降，以使所述压板压紧所述加工台。

2.根据权利要求1所述的插拔机构，其特征在于，所述压板组件还包括连接板和弹性件，所述连接板连接于所述压板朝向所述第二升降驱动件的一侧，所述弹性件连接于所述连接板和所述压板之间。

3.根据权利要求2所述的插拔机构，其特征在于，所述压板组件还包括复位件，所述复位件的一端连接于所述弹性件，所述复位件的另一端连接于所述压板；

所述复位件用于对所述压板施加远离所述加工台的复位力；其中，所述复位件的复位力大于所述弹性件的弹力。

4.根据权利要求1所述的插拔机构，其特征在于，所述插拔机构还包括连接于所述夹持部件的第一冲压件，所述第一冲压件用于将所述工件插入所述加工台的安装孔至第一预设深度；

所述插拔机构还包括连接于所述夹持部件的第二冲压件，所述第二冲压件用于将所述工件从所述第一预设深度插至第二预设深度。

5.根据权利要求4所述的插拔机构，其特征在于，所述第一冲压件和所述第二冲压件均包括缸体和活塞杆，所述活塞杆背离所述夹持部件的一端滑动连接于所述缸体。

6.根据权利要求1所述的插拔机构，其特征在于，所述夹持部件包括第一夹持驱动件和连接于所述第一夹持驱动件的夹爪，所述第一夹持驱动件用于驱动所述夹爪张开第一预设距离。

7.根据权利要求6所述的插拔机构，其特征在于，所述夹持部件还包括连接于所述夹爪的第二夹持驱动件，所述第二夹持驱动件用于驱动所述夹爪张开第二预设距离。

8.一种加工设备，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的插拔机构。

9.根据权利要求8所述的加工设备，其特征在于，所述加工设备还包括加工台和设置于所述加工台上方的第三升降驱动件，所述插拔机构连接于所述第三升降驱动件；所述第三升降驱动件用于驱动所述插拔机构相对所述加工台升降。

10.根据权利要求9所述的加工设备，其特征在于，所述加工设备还包括连接于所述第三升降驱动件的第一移动机构，所述第一移动机构用于带动所述第三升降驱动件沿第一方向移动；

所述加工设备还包括与所述加工台连接的第二移动机构，所述第二移动机构用于带动所述加工台沿第二方向移动。

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