CN106028786A

CN106028786A - 一种自动换吸嘴的插件装置

Info

Publication number: CN106028786A
Application number: CN201610569353.2A
Authority: CN
Inventors: 张永泰; 胡就桥; 罗韩生; 陆文杰
Original assignee: Nas American Tec (shenzhen) Co Ltd
Current assignee: Nas American Tec (shenzhen) Co Ltd
Priority date: 2016-07-20
Filing date: 2016-07-20
Publication date: 2016-10-12

Abstract

本发明公开一种自动换吸嘴的插件装置，包括定位模组、运输轨道模组、吸嘴贴装头模组、吸嘴盘模组；所述吸嘴贴装头模组位于运输轨道模组上方，且由定位模组调整位置；所述吸嘴盘模组位于吸嘴贴装头模组下方；所述吸嘴盘模组包括若干吸嘴槽及吸嘴卡固机构。本发明将吸取机制与按压机构分离，突破一对一界限，达到泛用效果；不用停机更换吸嘴即可生产不同产品，泛用性大，投资效益高；避免生产不同产品而定制插件头，大大降低生产成本及时间周期。

Description

一种自动换吸嘴的插件装置

技术领域

本发明涉及PCB电子加工领域，尤其涉及一种自动换吸嘴的插件装置。

背景技术

在PCB的电子加工领域中，插件元器件贴装自动化过程中，由于插件元器件外形各式各样，所以均定做与插件元器件相仿的插件头及压块来强化吸附及按压效果，一般均须针对每一零件定制专用插件头。

现有插件机都采用根据元器件外形来制作插件头，吸与压一体成形，泛用性低，并且贴装不同的元器件须停机人工更换相对于的插件头，大大浪费时间。这种插件头存在以下问题：

1、现有异性插件机都采用近似形状方式制作贴装插件头，所以一种插件头贴装种类大大受限，产品变更共用困难；

2、因为专用插件头基本为一对一，所以插件头的行程优化受限，机器受料位置弹性小，位置不可互换，且路径难以优化，贴装时间长；

3、专用插件头定制成本高，准备时间长，且故障发生难以快速修复；

4、换产品须人工更换插件头，造成停机时间长；

5、人工手动更换吸嘴，存在换错风险。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种自动换吸嘴的插件装置。

本发明的技术方案如下：

一种自动换吸嘴的插件装置，包括定位模组、运输轨道模组、吸嘴贴装头模组、吸嘴盘模组；所述吸嘴贴装头模组位于运输轨道模组上方，且由定位模组调整位置；所述吸嘴盘模组位于吸嘴贴装头模组下方；所述吸嘴盘模组包括若干吸嘴槽及一吸嘴卡固机构。

进一步地，所述吸嘴卡固机构包括一设于吸嘴槽上方活动的吸嘴盖板、一推动吸嘴盖板的气缸。

较佳地，所述吸嘴贴装头模组包括固定座、及设置在固定座上的吸附组件、垂直升降机构、水平旋转机构，垂直升降机构、水平旋转机构分别控制吸附组件垂直升降、及水平转动；所述吸附组件包括吸嘴、力反馈压套、压套座、吸嘴导向轴、驱动套管，吸嘴导向轴头端与吸嘴连接，轴体嵌套于驱动套管，驱动套管头端与相互扣合的力反馈压套、压套座相连，吸嘴可贯穿力反馈压套与压套座；该吸嘴机构还包括一垂直微调机构，该垂直微调机构用于调节吸嘴导向轴相对驱动套管的滑动。

进一步地，所述垂直升降机构包括第一伺服马达、第一主动轮、第一从动轮、第一皮带，所述第一皮带通过一滑动机构与吸附组件连接，带动力反馈压套垂直运动。

更进一步地，所述滑动机构包括一竖直设置固定座上的直线滑轨、一滑动在直线滑轨的连接块，所述连接块分别与第一皮带、驱动套管连接。

进一步地，所述水平旋转机构包括第二伺服马达、第二主动轮、第二从动轮、第二皮带，所述第二从动轮与驱动套管连接。

更进一步地，所述垂直微调机构包括一电动缸，其输出轴与吸嘴导向轴直接轴接或平行轴连接。

进一步地，所述定位模组包括沿运输轨道模组头尾并行设置的两Y轴模组、及连接两Y轴模组的X轴模组；所述吸嘴贴装头模组与X轴模组活动连接。

较佳地，所述吸嘴贴装头模组上还固定有Mark相机。

较佳地，所述运输轨道模组两侧还设有振动盘上料机构、管状料上料机构、卷带料飞达上料机构、Tray盘上料机构中的一种或多种。

采用上述方案，本发明具有以下有益效果：

1、将吸取机制与按压机构分离，突破一对一界限，达到泛用效果；

2、不用停机更换吸嘴即可生产不同产品，泛用性大，投资效益高；

3、避免生产不同产品而定制插件头，大大降低生产成本及时间周期；

4、机台4个贴装头可实现同时吸取两个至多个相同插件，同时贴装两个至多个产品，因此缩短行程时间，大大提高速度及生产效率；

5、贴装头无须多轴控制，控制简单，成本低；

6、独立升降平面复压插件时使用电流标定力矩模式，贴装时可有效保护PCB；

7、以标准化工作站形式取代人力，弹性调配生产；

8、真正达到自动化线性生产的便利性；

9、可弹性配合多种入料方式（振动盘上料方式、飞达上料方式、管状料送料器上料方式和Tray盘上料器方式）；

10、双边供料增加效益；

11、可插零件种数可扩充至数百种完全泛用；

12、可预先建立标准的零件数据库，实现快速便捷地编程，减少换线编程时间；

13、零件采用相机识别定位，PCB采用Mark相机定位，二次定位，精准贴装。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2、图3为本发明中吸嘴贴装头模组结构示意图；

图4为本发明中吸附组件结构示意图；

图5为本发明中吸附组件吸附插件的状态图；

图6为本发明中吸嘴盘模组结构示意图；

图7为图1中A处放大图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

参照图1至图7，本发明提供一种自动换吸嘴的插件装置，包括定位模组10、运输轨道模组20、吸嘴贴装头模组30、吸嘴盘模组40；所述吸嘴贴装头模组30位于运输轨道模组20上方，且由定位模组10调整位置；所述吸嘴盘模组40位于吸嘴贴装头模组30下方；所述吸嘴盘模组40包括若干吸嘴槽411及一吸嘴卡固机构。

参照图1，所述定位模组10包括沿运输轨道模组头尾并行设置的两Y轴模组11、及连接两Y轴模组11的X轴模组12；所述吸嘴贴装头模组30与X轴模组12活动连接。

所述吸嘴贴装头模组30上还固定有Mark相机50。

所述运输轨道模组20两侧还设有振动盘上料机构60、管状料上料机构70、卷带料飞达上料机构80、Tray盘上料机构90。

参照图2至图5，所述吸嘴贴装头模组30包括固定座31、及设置在固定座31上的吸附组件32、垂直升降机构33、水平旋转机构34，垂直升降机构33、水平旋转机构34分别控制吸附组件32垂直升降、及水平转动；所述吸附组件32包括吸嘴321、力反馈压套322、压套座323、吸嘴导向轴324、驱动套管325，吸嘴导向轴324头端与吸嘴321连接，轴体嵌套于驱动套管325，驱动套管325头端与相互扣合的力反馈压套322、压套座323相连，吸嘴321可贯穿力反馈压套322与压套座323；该吸嘴机构还包括一垂直微调机构35，该垂直微调机构35用于调节吸嘴导向轴324相对驱动套管325的滑动。

其中，所述垂直升降机构33包括第一伺服马达331、第一主动轮332、第一从动轮333、第一皮带334，所述第一皮带334通过一滑动机构36与吸附组件32连接，带动力反馈压套322垂直运动。

其中，所述滑动机构36包括一竖直设置固定座31上的直线滑轨361、一滑动在直线滑轨361的连接块362，所述连接块362分别与第一皮带334、驱动套管325连接。

其中，所述水平旋转机构34包括第二伺服马达341、第二主动轮342、第二从动轮343、第二皮带344，所述第二从动轮343与驱动套管325连接。

其中，所述垂直微调机构35包括一电动缸351，其输出轴与吸嘴导向轴324通过一固定件轴平行连接。

参照图6与图7，本发明一实施例中，所述吸嘴卡固机构包括一设于吸嘴槽411上方活动的吸嘴盖板421、一推动吸嘴盖板421的气缸422；该吸嘴盘模组40还包括一吸嘴盘本体41、一设于该吸嘴盘本体41侧壁上部的固定块43，吸嘴槽411设在吸嘴盘本体41上表面，吸嘴盖板421置于吸嘴盘本体41顶部，吸嘴盖板421上设有与若干吸嘴槽411对应的卡孔421a，吸嘴盖板421一侧与气缸422输出轴同轴连接的固定块423连接，该气缸422放置在固定块43之上。

参照图1至图7，本发明的工作原理：

本发明以自动更换吸嘴取代人工更换插件头，组件的吸取功能与按压功能独立分开，换线时实现自动更换相应吸取功能的吸嘴，贴装插件时按压功能的力反馈压套启动力矩反馈模式，使插件的针脚完全插入针孔到位，当下压达到设定的电流标定压力反馈时，保护PCB下压停止，贴装完成。本装置双边供料能适应多种来料方式，如散装料、卷带料、管状料和Tray盘料分别以振动盘上料机构、卷带料飞达上料机构、管状料上料机构和Tray盘上料机构来达到入料、送料。

1、装置总工作流程为：

PCB 1定位在载具2上，通过运输轨道模组20进入该插件装置，感应器感应到来料定位载具2，该插件装置移动吸嘴贴装头模组30到PCB 1上，Mark相机50对PCB 1拍照定位，程序自动控制4个吸嘴321吸取零件，吸取零件后通过元件相机识别并定位，装置移动吸嘴贴装头模组30到PCB 1相应的贴装点上，对插件进行贴装。

2、吸嘴贴装头模组工作流程：

（1）垂直升降

垂直升降机构33中，通过驱动第一皮带334的往复转动，由第一皮带334带动吸附组件32中的力反馈压套322上下运动，从而调整吸嘴321的作业高度。

（2）水平转动

水平旋转机构34中，第二从动轮343套在驱动套管325外，第二从动轮343在水平方向与驱动套管325同步转动，在垂直方向，驱动套管325可以相对第二从动轮343上下运动。

（3）吸附插件

本发明是把吸附插件3的吸嘴321与力反馈压套322分开独立控制升降，即吸取与复压插件3两个动作分开独立控制，并且吸嘴321被电动缸351控制贯穿力反馈压套322，吸取插件3时相应的吸嘴321作自动升降，并且复压插件3时，力反馈压套202使用电流标定力矩模式，能有效保护PCB板。

贴装插件时，力反馈压套322被第一伺服马达331驱动力矩反馈驱动套管325升回正常位，吸嘴321被驱动套管325驱动伸出力反馈压套322去吸附插件3，当插件贴装到PCB 1上的针孔时，插件头升降电动缸351驱动吸嘴导向轴324上升，使吸嘴321缩回进力反馈压套322内，这过程力反馈压套322同步被第一伺服马达331驱动下压，使插件3针脚插进针孔，当下压达到设定的电流标定压力反馈322时下压停止，贴装完成。

3、吸嘴更换工作流程为：

如图6所示，吸嘴盘本体41端面有24个放吸嘴321的吸嘴槽411，活动的吸嘴盖板421在气缸422的驱动下可沿吸嘴盘本体41端面滑动。当吸嘴321需更换时，装置移动吸嘴321到相对应的吸嘴槽411上方，吸嘴321被垂直升降机构33下降到吸嘴槽411内，然后气缸422接到压力套管325下降到位指令动作，驱动吸嘴盖板421相对吸嘴槽41运动，把吸嘴321卡住，垂直升降机构33接到气缸422到位指令后上升，上升过程把吸嘴321脱拔出。如需更换另一个吸嘴321，装置移动吸嘴贴装头模组30到需装的吸嘴槽411上，吸嘴321被驱动套管325下降到吸嘴接口处，吸嘴321杆卡进压力套管325吸嘴内，然后气缸422接到压力套管325下降到位指令复位动作，驱动吸嘴盖板421复位，把吸嘴321松开，压力套管325接到气缸422复位到位指令后上升，上升过程把吸嘴321卡住带走。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种自动换吸嘴的插件装置，其特征在于，包括定位模组、运输轨道模组、吸嘴贴装头模组、吸嘴盘模组；所述吸嘴贴装头模组位于运输轨道模组上方，且由定位模组调整位置；所述吸嘴盘模组位于吸嘴贴装头模组下方；所述吸嘴盘模组包括若干吸嘴槽及一吸嘴卡固机构。

2.根据权利要求1所述的自动换吸嘴的插件装置，其特征在于，所述吸嘴卡固机构包括一设于吸嘴槽上方活动的吸嘴盖板、一推动吸嘴盖板的气缸。

3.根据权利要求1所述的自动换吸嘴的插件装置，其特征在于，所述吸嘴贴装头模组包括固定座、及设置在固定座上的吸附组件、垂直升降机构、水平旋转机构，垂直升降机构、水平旋转机构分别控制吸附组件垂直升降、及水平转动；所述吸附组件包括吸嘴、力反馈压套、压套座、吸嘴导向轴、驱动套管，吸嘴导向轴头端与吸嘴连接，轴体嵌套于驱动套管，驱动套管头端与相互扣合的力反馈压套、压套座相连，吸嘴可贯穿力反馈压套与压套座；该吸嘴机构还包括一垂直微调机构，该垂直微调机构用于调节吸嘴导向轴相对驱动套管的滑动。

4.根据权利要求3所述的自动换吸嘴的插件装置，其特征在于，所述垂直升降机构包括第一伺服马达、第一主动轮、第一从动轮、第一皮带，所述第一皮带通过一滑动机构与吸附组件连接，带动力反馈压套垂直运动。

5.根据权利要求4所述的自动换吸嘴的插件装置，其特征在于，所述滑动机构包括一竖直设置固定座上的直线滑轨、一滑动在直线滑轨的连接块，所述连接块分别与第一皮带、驱动套管连接。

6.根据权利要求3所述的自动换吸嘴的插件装置，其特征在于，所述水平旋转机构包括第二伺服马达、第二主动轮、第二从动轮、第二皮带，所述第二从动轮与驱动套管连接。

7.根据权利要求3所述的自动换吸嘴的插件装置，其特征在于，所述垂直微调机构包括一电动缸，其输出轴与吸嘴导向轴直接轴接或平行轴连接。

8.根据权利要求1所述的自动换吸嘴的插件装置，其特征在于，所述定位模组包括沿运输轨道模组头尾并行设置的两Y轴模组、及连接两Y轴模组的X轴模组；所述吸嘴贴装头模组与X轴模组活动连接。

9.根据权利要求1所述的自动换吸嘴的插件装置，其特征在于，所述吸嘴贴装头模组上还固定有Mark相机。

10.根据权利要求1所述的自动换吸嘴的插件装置，其特征在于，所述运输轨道模组两侧还设有振动盘上料机构、管状料上料机构、卷带料飞达上料机构、Tray盘上料机构中的一种或多种。