[發明專利]一種分步定位帶針腳整形式多插件頭異形電子元件插件機及其應用

有效

• 申請號: 201410022809.4
• 申請日: 2014-01-18
• 公開（公告）號: CN103796499B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 周軍;李錦平;李衛;徐炳雷;孔德凱;高新彪;王永波;曾印平;張海東;鄭世寬;鮑鑫
• 申請（專利權）人: 山東大學;海信（山東）空調有限公司
• 主分類號: H05K13/02
• 分類號: H05K13/02;H05K13/04
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司37219
• 代理人: 呂利敏

1.一種分步定位帶針腳整形式多插件頭異形電子元件插件機，其特征在于，包括機架、設置于該機架下半部分的電控柜和設置于該機架上半部分的工作平臺，所述工作平臺包括PCB板輸送定位機構、電子元件來料粗定位機構、電子元件精定位機構和三軸坐標定位機械手；其中，所述電子元件精定位機構設置在電子元件來料粗定位機構和PCB板輸送定位機構之間，所述三軸坐標定位機械手垂直對應設置在PCB板輸送定位機構上方；所述電子元件來料粗定位機構包括粗定位治具，所述粗定位治具為與電子元件來料料盤相適應的結構，所述粗定位治具上設置有多個彈簧調整裝置；所述電子元件來料精定位機構包括精確定位與針腳整形專用治具，所述精確定位與針腳整形專用治具為帶有凹槽的長方體結構，所述凹槽兩側的上邊緣對稱傾斜設置為導向斜槽，凹槽的底部設置有與電子元件針腳相對應的針腳孔，針腳孔的上邊緣呈傾斜設置為針腳校直斜槽。

2.如權利要求1所示的分步定位帶針腳整形式多插件頭異形電子元件插件機，其特征在于，所述PCB板輸送定位機構主要由兩條平行排列的軌道狀送板型材組成，所述送板型材上分別設置有多個固定支撐座，并在其中一個支撐座上設有手調部件，所述支撐座通過固定螺桿雙邊對稱連接，送板型材內側還設置有用于PCB板定位傳輸的輸送裝置；所述PCB板輸送定位機構還包括PCB來料擋板和定位板，PCB來料擋板設置在送板型材進料口處，定位板設置在PCB板準確定位位置的末端，定位板與PCB板相互獨立，定位板與定位氣缸相連接，所述PCB板在準確定位位置的正下方設置有支撐定位治具。

3.如權利要求2所示的分步定位帶針腳整形式多插件頭異形電子元件插件機，其特征在于，所述支撐定位治具包括定位錐形針和PCB板支撐針，支撐定位治具與支撐氣缸相連接。

4.如權利要求2所示的分步定位帶針腳整形式多插件頭異形電子元件插件機，其特征在于，所述送板型材為鋁合金型材，所述輸送裝置包括尼龍鏈和多個滑動輪，所述滑動輪設置在送板型材內側，尼龍鏈套裝在滑動輪上。

5.如權利要求1所示的分步定位帶針腳整形式多插件頭異形電子元件插件機，其特征在于，所述三軸坐標定位機械手包括分別設置于X軸、Y軸和Z軸上的導軌、滑塊、絲杠和伺服電機，其中，伺服電機與絲杠相連接、滑塊通過絲杠螺母與絲杠相連接并設置在導軌上，Z軸滑塊上設置有插件器。

6.如權利要求5所示的分步定位帶針腳整形式多插件頭異形電子元件插件機，其特征在于，所述Z軸上并列設置有三組插件器。

7.如權利要求5所示的分步定位帶針腳整形式多插件頭異形電子元件插件機，其特征在于，所述插件器包括塑料氣管、鎖緊螺母、彈簧座、彈簧套筒、壓縮彈簧和真空吸盤，真空吸盤通過塑料氣管與真空發生器相連接，真空吸盤與彈簧套筒之間通過螺紋連接，彈簧套筒內設置有彈簧座，彈簧套筒上端開口處與鎖緊螺母螺紋連接，彈簧套筒內設置有壓縮彈簧。

8.如權利要求1所示的分步定位帶針腳整形式多插件頭異形電子元件插件機，其特征在于，所述機架上還設置有控制器，所述控制器與電控柜電連接。

9.一種如權利要求1-8任一項所述的分步定位帶針腳整形式多插件頭異形電子元件插件機的應用，包括以下步驟：

（1）啟動插件機，系統自檢是否為中斷任務檢測；

（2）系統自檢為非中斷任務狀態，則插件任務啟動，進料傳感器檢測到PCB板后步進電機啟動，帶動輸送裝置運送PCB板到定位區域；擋板氣缸推動PCB擋板用于阻擋后續PCB板進入；同時，定位氣缸推動定位板伸出對PCB板進行預定位，緊接著支撐氣缸伸出，帶動支撐定位治具對PCB板做定位支撐；

（3）PCB板定位傳感器檢測到PCB板定位準確后，步進電機繼續延遲轉動結束后，緊接著支撐夾緊氣缸伸出夾緊治具；

（4）三軸坐標定位機械手開始工作，X軸、Y軸伺服電機通過絲杠導軌帶動Z軸部件運動到電子元件來料粗定位機構上方精確位置，X、Y軸限位開關和緩沖裝置做安全保護用，找原點開關找初始坐標；

（5）Z軸伺服電機通過絲杠導軌帶動插件器下降，同時真空發生器啟動，真空檢測開關和氣壓檢測開關檢測是否吸取元件，若吸取多個元件，伺服電機依次動作，Z軸限位開關做安全保護用，找原點開關找初始坐標；

（6）吸取元件后，Z軸伺服電機通過絲杠導軌帶動插件器提升，同時，X軸、Y軸伺服電機通過絲杠導軌帶動Z軸部件運動到元件精定位治具上方精確位置；

（7）Z軸伺服電機通過絲杠導軌帶動插件器下降；元件到精定位治具后真空發生器斷電，Z軸提升，元件通過導向做精定位，若精定位多個元件，分步動作；

（8）Z軸帶動插件器下降，同時真空發生器動作；3個元件精定位檢測傳感器檢測精定位治具中是否有元件；有元件時，吸取原件后，Z軸提升，同時X、Y軸帶動Z軸部件運動到PCB板上方精確位置，無元件時，設備報警；

（9）Z軸帶動插件器向下插件，到位后真空發生器斷電，進行插件；插件完成后，Z軸提升，若插多個元件，Z軸分步動作；

（10）待PCB板上的全部元件插完后，定位夾緊機構完全松開，定位氣缸和支撐夾緊氣缸動作將PCB板松開；

（11）步進電機啟動，帶動輸送裝置運送PCB板輸出，出料傳感器檢測到PCB板后步進電機停轉，進入步驟（3）循環。