CN216981114U - 一种fpc自动插拔设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种FPC自动插拔设备，包括机架及固定于机架上的两组镜像对称的定位组件，机架锁定于机械臂上；定位组件包括摄像头、驱动组件、翻盖组件及抓取部；摄像头对FPC进行图像采集，并识别FPC的位置；驱动组件的行动端与抓取部传动连接，进而驱动调节抓取部的位置；翻盖组件包括第一驱动件及设置于抓取部旁的转动头，第一驱动件的行动端与转动头传动连接，进而驱动转动头旋转后打开/关闭FPC的翻盖。本方案通过摄像头采集并定位插头的位置，并通过驱动组件调节抓取部的位置，以进行位置补偿。其设置了两个分别单独控制的定位组件，对两个插头分别进行抓取、定位、插拔，高效完成FPC插拔工作的同时有效地提高了精确度。

Description

一种FPC自动插拔设备

技术领域

本实用新型涉及电子产品生产技术领域，特别是涉及一种FPC自动插拔设备。

背景技术

FPC是柔性电路板(柔性PCB)；简称"软板",又称"柔性线路板",也称"软性线路板、挠性线路板"或"软性电路板、挠性电路板"。FPC一般用PI材料做基材，是柔性材料，可以任意进行弯折、挠曲，用于在需要重复挠曲及一些小部件的链接，如翻盖手机翻盖弯折的部分、打印机链接打印头的部位、各种模组(如显示模组于主板的连接)。随着电子产品的尺寸越来越小，使用FPC软板连接到 PCB的技术需求也越来越高，精度要求在±0.05mm以内才能具备满足正确良好的连接，人工操作繁琐及效率低下等原因已经不具备市场生产需求。对于两端都有插头的FPC来说，由于两个插头之间的连接为软质材料，自动化插接的过程中如何实现两个插头都精确、快速地插入对应的PCB板，是目前一个较难解决的技术问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有的FPC插拔过程不够精确、且效率较低的问题，提供一种FPC自动插拔设备。

一种FPC自动插拔设备，包括机架及固定于机架上的两组镜像对称的定位组件，所述机架锁定于机械臂上；所述定位组件包括摄像头、驱动组件、翻盖组件及抓取部；所述摄像头对FPC进行图像采集，并识别FPC的位置；所述驱动组件的行动端与所述抓取部传动连接，进而驱动调节所述抓取部的位置；所述翻盖组件包括第一驱动件及设置于所述抓取部旁的转动头，所述第一驱动件的行动端与所述转动头传动连接，进而驱动所述转动头旋转后打开/关闭FPC的翻盖。

其中，为了快速、精准地通过转动头扳动FPC的翻盖，所述第一驱动件为固定于所述机架上的气缸；所述转动头一侧通过一铰接杆铰接于所述抓取部上，所述铰接杆上套有与所述转动头抵接的扭簧；所述转动头另一侧与所述第一驱动件的伸缩杆传动连接。

其中，为了摄像头采集到图像后对PFC进行快速定位，所述转动头上设有方形的通孔，所述摄像头透过所述转动头的通孔采集FPC的图像；所述第一驱动件拉动所述转动头旋转后，所述转动头将PFC遮挡。

其中，为了便于气缸拉动转动头，所述气缸的伸缩杆通过一拉绳与所述转动头连接；所述气缸的伸缩杆收缩时拉动所述转动头绕所述铰接杆旋转。

其中，为了提高摄像头采集到的图像质量，便于快速识别FPC位置，每个所述定位组件上都设有光源朝向FPC的红色补光灯。

其中，为了在图像定位识别后，在多个方向对抓取部进行位移补偿，所述驱动组件包括分别驱动所述抓取部沿X、Y、Z方向运动的第一X驱动件、Y驱动件及Z驱动件。

其中，为了调节FPC的插头倾斜角度，便于适应不同环境、PCB板型号，所述驱动组件还包括驱动所述抓取部沿X方向运动的第二X驱动件；所述第一X 驱动件及所述第二X驱动件分别与所述抓取部的左右两侧铰接，进而调节所述抓取部的倾斜角度。

其中，为了抓取部的位置调节更加精确，所述第一X驱动件、第二X驱动件、Y驱动件及Z驱动件都包括电机及与传动连接在所述电机上的螺纹杆；所述螺纹杆都与所述抓取部传动连接，进而调节所述抓取部的位置。

其中，为了快速、精确地抓取FPC插头，所述抓取部上设有与所述FPC的插头相适配的限位凸起，所述抓取部上还设有与真空泵导通的多个真空吸附孔。

其中，为了牢固、精准地定位该FPC自动插拔设备，所述机架上设有锁定孔，所述机架通过所述锁定孔螺纹固定于机械臂上。

本实用新型技术方案，通过左右两个定位组件分别抓取FPC的两个插头，通过摄像头采集并定位插头的位置，通过转动头转动打开插头的翻盖，并通过驱动组件调节抓取部的位置，以进行位置补偿，实现精确的FPC插拔工作。本 FPC自动插拔设备设置了两个分别单独控制的定位组件，对两个插头分别进行抓取、定位、插拔，高效完成FPC插拔工作的同时有效地提高了精确度。

附图说明

图1为本实用新型的FPC自动插拔设备一实施例的整体示意图；

图2为本实用新型的FPC自动插拔设备一实施例另一角度的整体示意图；

图3为图2所示中FPC自动插拔设备一实施例的A部分局部放大示意图；

图4为图2所示中FPC自动插拔设备一实施例的B部分局部放大示意图；

图5为图2所示中FPC自动插拔设备一实施例的C部分局部放大示意图；

图6为图1的侧视图；

图7为本实用新型的FPC自动插拔设备一实施例又一角度的整体示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

11、第一X驱动件；12、第二X驱动件；13、Y驱动件；14、Z驱动件；2、摄像头；31、第一驱动件；32、转动头；4、抓取部；41、限位凸起；42、真空吸附孔；5、红色补光灯；6、锁定孔。

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清楚、完整的描述。显然，以下描述的具体细节只是本实用新型的一部分实施例，本实用新型还能够以很多不同于在此描述的其他实施例来实现。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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”、“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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

在一实施例中，请参阅图1至图7所示，一种FPC自动插拔设备，包括机架及固定于机架上的两组镜像对称的定位组件，机架锁定于机械臂上；定位组件包括摄像头2、驱动组件、翻盖组件及抓取部4；摄像头2对FPC进行图像采集，并识别FPC的位置；驱动组件的行动端与抓取部4传动连接，进而驱动调节抓取部4的位置；翻盖组件包括第一驱动件31及设置于抓取部4旁的转动头32，第一驱动件31的行动端与转动头32传动连接，进而驱动转动头32旋转后打开/关闭FPC的翻盖。

本实用新型技术方案，通过左右两个定位组件分别抓取FPC的两个插头，通过摄像头2采集并定位插头的位置，通过转动头32转动打开插头的翻盖，并通过驱动组件调节抓取部4的位置，以进行位置补偿，实现精确的FPC插拔工作。本FPC自动插拔设备设置了两个分别单独控制的定位组件，对两个插头分别进行抓取、定位、插拔，高效完成FPC插拔工作的同时有效地提高了精确度。

在本实施例的基础上，由于FPC是软的，其两端可发生相对运动，如果抓手只是抓取FPC的一个点，则另一端的插头容易发生晃动，导致插接时无法对准插口。故本方案采用了两组镜像对称的定位组件来分别抓取两个插头，实现独立插接。

在本实施例的基础上，第一驱动件31为固定于机架上的气缸；转动头32 一侧通过一铰接杆铰接于抓取部4上，铰接杆上套有与转动头32抵接的扭簧；转动头32另一侧与第一驱动件31的伸缩杆传动连接。此种结构可以快速、精准地通过转动头32扳动FPC的翻盖。当然，其也可以通过其他结构实现，例如通过直线电机替代气缸等。进一步地，为了便于气缸拉动转动头32，气缸的伸缩杆通过一拉绳与转动头32连接；气缸的伸缩杆收缩时拉动转动头32绕铰接杆旋转。当然，气缸与转动头32也可以通过其他方式连接，例如通过铰接的力臂带转动头32转动，其不以本实施例中描述为限制。

在本实施例基础上，为了摄像头2采集到图像后对PFC进行快速定位，转动头32上设有方形的通孔，当然，通孔也可以为其他形状。摄像头2透过转动头32的通孔采集FPC的图像；第一驱动件31拉动转动头32旋转后，转动头 32将PFC遮挡。画面处理时，即可通过转动头32上的通孔来对FPC进行快速的初步定位，可以加快图像识别的速度及准确率，减少计算量。进一步地，为了提高摄像头2采集到的图像质量，便于快速识别FPC位置，每个定位组件上都设有光源朝向FPC的红色补光灯5，红色的光便于后续进行图像处理。

在本实施例的基础上，为了在图像定位识别后，在多个方向对抓取部4进行位移补偿，驱动组件包括分别驱动抓取部4沿X、Y、Z方向运动的第一X驱动件11、Y驱动件13及Z驱动件14。其中，为了调节FPC的插头倾斜角度，便于适应不同环境、PCB板型号，驱动组件还包括驱动抓取部4沿X方向运动的第二X驱动件12；第一X驱动件11及第二X驱动件12分别与抓取部4的左右两侧铰接，进而调节抓取部4的倾斜角度。驱动组件的结构、配合位置可以为其他，其不以本实施例中的此种方式为限制。

具体地，为了抓取部4的位置调节更加精确，第一X驱动件11、第二X驱动件12、Y驱动件13及Z驱动件14都包括电机及与传动连接在电机上的螺纹杆；螺纹杆都与抓取部4传动连接，进而调节抓取部4的位置。螺纹杆具有控制精确的优点，适用于此类场景应用。当然，其也可以通过其他方式实现，例如通过直线电机实现。

在本实施中，为了快速、精确地抓取FPC插头，抓取部4上设有与FPC的插头相适配的限位凸起41，抓取部4上还设有与真空泵导通的多个真空吸附孔 42。通过限位凸起41对FPC的插头进行定位，再通过真空吸附孔42将FPC吸住。

具体地，为了牢固、精准地定位该FPC自动插拔设备，机架上设有锁定孔6，机架通过锁定孔6螺纹固定于机械臂上。当然，其也可以通过例如铆接的其他方式固定于机械臂上。

抓取时，FPC在指定位置上大致位置摆放，通过视觉系统识别FPC位置偏移，通过调整X、Y方向上的位置进行精准定位，真空吸附孔42使得FPC吸附于该机构上，实现FPC的抓取，在抓取后，移动整组FPC自动插拨设备至PCB连接器的上方，识别位置并对FPC进行位置上的调整，从而实现FPC与PCB连接器的精准插接，其中实现采用机械手的应用，结合视觉等控制，具备取代人工实现全自动FPC与PCB的连接，插接的过程十分精确、高效。

以上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、替换及改进，这些都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型专利的保护范围应以权利要求为准。

Claims (10)

1.一种FPC自动插拔设备，其特征在于，包括：机架及固定于机架上的两组镜像对称的定位组件，所述机架锁定于机械臂上；所述定位组件包括摄像头、驱动组件、翻盖组件及抓取部；所述摄像头对FPC进行图像采集，并识别FPC的位置；所述驱动组件的行动端与所述抓取部传动连接，进而驱动调节所述抓取部的位置；所述翻盖组件包括第一驱动件及设置于所述抓取部旁的转动头，所述第一驱动件的行动端与所述转动头传动连接，进而驱动所述转动头旋转后打开/关闭FPC的翻盖。

2.根据权利要求1所述的FPC自动插拔设备，其特征在于，所述第一驱动件为固定于所述机架上的气缸；所述转动头一侧通过一铰接杆铰接于所述抓取部上，所述铰接杆上套有与所述转动头抵接的扭簧；所述转动头另一侧与所述第一驱动件的伸缩杆传动连接。

3.根据权利要求2所述的FPC自动插拔设备，其特征在于，所述转动头上设有方形的通孔，所述摄像头透过所述转动头的通孔采集FPC的图像；所述第一驱动件拉动所述转动头旋转后，所述转动头将PFC遮挡。

4.根据权利要求2所述的FPC自动插拔设备，其特征在于，所述气缸的伸缩杆通过一拉绳与所述转动头连接；所述气缸的伸缩杆收缩时拉动所述转动头绕所述铰接杆旋转。

5.根据权利要求1所述的FPC自动插拔设备，其特征在于，每个所述定位组件上都设有光源朝向FPC的红色补光灯。

6.根据权利要求1所述的FPC自动插拔设备，其特征在于，所述驱动组件包括分别驱动所述抓取部沿X、Y、Z方向运动的第一X驱动件、Y驱动件及Z驱动件。

7.根据权利要求6所述的FPC自动插拔设备，其特征在于，所述驱动组件还包括驱动所述抓取部沿X方向运动的第二X驱动件；所述第一X驱动件及所述第二X驱动件分别与所述抓取部的左右两侧铰接，进而调节所述抓取部的倾斜角度。

8.根据权利要求6所述的FPC自动插拔设备，其特征在于，所述第一X驱动件、第二X驱动件、Y驱动件及Z驱动件都包括电机及与传动连接在所述电机上的螺纹杆；所述螺纹杆都与所述抓取部传动连接，进而调节所述抓取部的位置。

9.根据权利要求1所述的FPC自动插拔设备，其特征在于，所述抓取部上设有与所述FPC的插头相适配的限位凸起，所述抓取部上还设有与真空泵导通的多个真空吸附孔。

10.根据权利要求1所述的FPC自动插拔设备，其特征在于，所述机架上设有锁定孔，所述机架通过所述锁定孔螺纹固定于机械臂上。

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