[實用新型]一種異形元件取插裝置

有效

• 申請號: 201720189355.9
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN206605230U
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 王耀明
• 申請（專利權）人: 王耀明
• 主分類號: B23P21/00
• 分類號: B23P21/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 譚昉,譚英強

技術領域

本實用新型涉及引腳電子元件的組裝領域，特別是涉及一種異形元件取插裝置。

背景技術

異形元件為不規則或非標準的引腳器件，如電感、變壓器、繼電器、連接器、大型電容、大型電阻、保險絲、輕觸開關等，在功率模擬電路、防震、電氣連接及電氣安全等應用領域由于其大功率負載能力、強抗震動和高抗沖擊性能而不可或缺。然而，由于異形元件的尺寸和形狀多樣化且其引腳存在較大的尺寸公差和形位公差，其在PCB板上插件的自動化一直是電子組裝行業內亟需突破的技術難題。目前，異形元件取插裝置一般采用并行排列的多個取插頭且一起安裝在一個X-Y定位拱架或龍門上，各取插頭上下垂直運動完成取件和插件，其插件流程中的取件、視覺識別、校正、插件等步驟大多是一個步驟接另一個步驟按順序串行的，因此單個插件周期包含多個步驟。盡管各取插頭可以單獨地或共同地完成取件，然而幾乎無法同時實現一個以上的視覺識別和插件，因此其插件速度的提升存在難以逾越的瓶頸，當前插件速度技術指標仍停留在中速（2-3秒/個）階段。因此，如何構思高速的取插頭架構已成為異形元件自動插件的技術難題。近些年市場出現過基于SCARA四軸串聯關節型機器人或六軸串聯關節型機器人的取插裝置，其取插頭為多個并行排列或沿圓周方向均勻分布，但其插件流程仍然局限于串行方式，速度慢的缺陷依然存在。

除上述速度限制難題外，由于異形元件的形狀不規則，精確的插件要求多個自由度的位姿檢測，這對異形元件的自動插件又是一道技術難題。現有的異形元件插件機一般采用底視識別的視覺對中技術，但由于視覺光學元器件內在的2D圖像采集特性，視覺的視野范圍僅局限于一個底面，對有些異形元件（如變壓器等），由于引腳針焊線點的底面成像與引腳針本身的底面成像存在交叉或重疊區域，底視識別難以適用，此外底視視覺還無法檢測到引腳高度、長度及變形缺陷等。所以現有的視覺對中技術不僅存在異形元件的兼容性問題，也難以糾正異形元件本體尺寸及引腳的長度制造誤差以保證插件高度方向的到位精度，更無法將不符合插件條件的異形元件預先剔除，如引腳歪斜、缺引腳等。

基于以上緣由，異形元件取插裝置的技術一直停滯不前，只是在十多年前的技術基礎上適當地改善與提升。現有的異形元件取插裝置的插件速度、插件精度及性價比均無法達到客戶的預期。目前，在用量大的家電電控板、充電器、數字機頂盒、電視機、智能電表、開關電源及電機驅動器等PCB板的組裝，異形元件基本由人工插件，插件方式的生產效率低，人工成本高，錯插和漏插率質量問題凸顯。迄今為止，市場上還尚未見有集插件高速、插件精準、在線診斷及處理等本實用新型技術特征的異形元件取插裝置。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種即能提高插件速度，又能保證插件精度的異形元件取插裝置。

本實用新型所采用的技術方案是：

一種異形元件取插裝置，具有插件工位和取件工位，包括：

沿橫向布置的水平回轉模塊，其包括水平旋轉平臺；

若干個沿周向均布在水平旋轉平臺外周的取插頭，各所述取插頭與水平旋轉平臺的外周在Z軸的縱向上滑動連接；

分別設置在取件工位和插件工位的取插Z軸運動模塊，任一取插頭轉動至插件工位或取件工位后，所述取插Z軸運動模塊連接取插頭并可對該取插頭施加沿Z軸的縱向的推力。

進一步地，各所述取插頭包括相互平行并可對向運動的兩個夾爪，夾爪配套設有夾爪夾持機構和夾爪旋轉機構，夾爪夾持機構驅動兩個夾爪的對向運動以夾持異形元件，夾爪旋轉機構驅動兩個夾爪以兩個夾爪的對稱軸為轉軸的旋轉。

進一步地，各所述取插頭包括一夾爪基座，所述夾爪夾持機構包括安裝在夾爪基座上的絲桿步進電機和連接在絲桿步進電機輸出端的直線滑塊，所述兩個夾爪直接或間接地連接在直線滑塊上，絲桿步進電機通過直線滑塊可驅動兩個夾爪作對向直線移動。

進一步地，所述絲桿步進電機在驅動兩個夾爪的夾持過程中，通過力與位置柔順控制方式以實現兩個夾爪對異形元件的柔順接觸。

進一步地，所述夾爪旋轉機構包括步進電機和同步輪，步進電機安裝在所述夾爪基座上，夾爪夾持機構通過同步帶與同步輪連接，步進電機通過同步輪驅動所述夾爪夾持機構繞其Z軸的中心旋轉。