CN113649789A - 一种自动装机芯装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及3C电子产品组装技术领域,尤其涉及一种自动装机芯装置。其包括:平行设置的机芯输送机构和机壳输送机构,还包括装芯机构,所述装芯机构包括三维位置调整机构以及机芯抓取机构,所述三维位置调整机构包括用于驱动芯抓取机构旋转的旋转机构、用于驱动旋转机构升降的升降机构,用于驱动升降机构水平移动的纵向移动机构;其中升降机构连接有用于推动机芯向下移动的推料机构。本发明通过设置装芯机构,能够将机芯***到机壳内,整体基本无需人工操作,可以有效提高生产效率,质量也能得到保证。
Description
技术领域
本发明涉及3C电子产品组装技术领域,尤其涉及一种自动装机芯装置。
背景技术
在充电器等3C电子产品进行组装时,一般是通过人工将机芯(电路板)***到环形的机壳内,工作强度较大,效率低;且不同人操作,质量难以保证。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种自动装机芯装置,该装置能够将机芯准确的安装到机壳内,有效提高生产效率,且质量得到保证。
一种自动装机芯装置,其包括:平行设置的机芯输送机构和机壳输送机构,还包括装芯机构,所述装芯机构包括三维位置调整机构以及机芯抓取机构,所述三维位置调整机构包括用于驱动芯抓取机构旋转的旋转机构、用于驱动旋转机构升降的升降机构,用于驱动升降机构水平移动的纵向移动机构;其中升降机构连接有用于推动机芯向下移动的推料机构。
进一步地,所述机壳输送机构包括平行设置的两侧板,侧板的两端分别设有皮带轮,两个皮带轮通过皮带连接,侧板的中部下端连接有中间座,侧板的中部设有至少2个皮带张紧轮,该2个皮带张紧轮为外张紧轮,中间座设有至少1个皮带张紧轮,该皮带张紧轮为内张紧轮,两个外张紧轮位于皮带的外侧且位于内张紧轮的两侧,内张紧轮位于皮带的内侧;两个内张紧轮通过传动轴连接,传动轴连接有用于驱动传动轴旋转的驱动装置。
进一步地,所述两个侧板之间设有若干挡料装置,所述挡料装置包括与两侧板连接的下底板,下底板连接有气缸,气缸通过固定板与下底板固定连接,气缸的推杆连接有下基座,下基座设有至少一个支撑块,支撑块铰接有挡料块,挡料块设有挡料部和限位部,挡料部和限位部呈夹角设置,所述下基座连接有位置能调整的垫块,垫块位于限位部与下基座之间。
进一步地,所述机芯输送机构与机壳输送机构结构相同。
进一步地,所述纵向移动机构包括间隔设置的主支架和副支架,主支架设有纵向直线模组,副支架设有纵向的导轨,导轨滑动连接有副滑座,纵向直线模组设有主滑座,主滑座与副滑座之间设有横向支架,所述升降机构固定于横向支架。
进一步地,所述升降机构包括与横向支架连接的竖直线性模组,竖直线性模组设有竖直滑座,竖直滑座连接有中间支架,中间支架的下端连接有倒置的U形架,U形架与所述旋转机构连接。
优选地,旋转机构包括旋转驱动装置,旋转驱动装置固定于U形架的一内侧面;旋转驱动装置连接有旋转轴,旋转轴的一端与U形架的端部活动连接;所述旋转轴连接有旋转板,所述旋转板的中部设有轴孔,旋转轴套接于轴孔内;所述机芯抓取机构固定于旋转板;所述推料机构固定于中间支架的前侧;当机芯抓取机构抓取机芯后,旋转驱动装置驱动旋转轴旋转90度,机芯位于推料机构的下方。
进一步地,所述机芯抓取机构包括多个夹持气缸,推料机构包括多个推料气缸,推料气缸与夹持气缸一一对应。
优选地,推料气缸的推杆下方连接有推块。
进一步地,还包括用于定位机壳的定位装置,定位装置包括设置于机壳输送机构两侧的定位架,所述定位架包括固定连接的承接板和支撑腿,承接板连接有若干组滑轨,滑轨滑动连接有滑块,滑块固定连接有连接板,连接板的上端连接有定位板,定位板连接有定位块,所述定位块开设有定位缺口,所述承接板连接有用于驱动连接板线性移动的线性驱动装置。
进一步地,还包括机壳副输送机构和机壳上载具装置,所述机壳上载具装置包括副纵向移动机构,副纵向移动机构连接有副升降机构,副升降机构设有升降板,升降板连接有承载支架,承载支架的下端通过连接柱连接有承载板,承载板连接有若干副旋转装置,副旋转装置连接有用于夹持机壳的副夹持机构;机壳副输送机构位于机壳上载具装置的一侧。
本发明的有益效果:本发明通过设置装芯机构,能够将机芯***到机壳内,整体基本无需人工操作,可以有效提高生产效率,质量也能得到保证。
附图说明
图1为本发明的示意图。
图2为机壳输送机构的一种示意图。
图3为皮带轮与张紧轮配合的一种示意图。
图4为挡料装置的一种示意图。
图5为机芯抓取机构与三维位置调整机构的配合示意图。
图6为图5除去纵向移动机构、升降机构的局部示意图。
图7为图6装置与定位装置的配合示意图。
图8为图7的另一视角示意图。
图9为图7的第三视角示意图。
图10为机壳上载具装置示意图。
附图标记:
1——机芯输送机构;2——机壳输送机构;3——机壳上载具装置;4——装芯机构;5——机壳副输送机构;100——机芯;200——机壳;
11——侧板;12——挡料装置;13——皮带轮;14——传动轴;15——内张紧轮;16——外张紧轮;17——中间座;18——皮带;
121——气缸;122——固定板;123——下基座;124——垫块;125——限位部;126——挡料部;127——滑轮;128——支撑块;129——挡料块;
31——副纵向移动机构;32——直线电机;33——副升降机构;34——承载支架;35——连接柱;36——承载板;37——副旋转装置;38——副夹持机构;39——升降板;
41——主支架;42——副支架;43——纵向直线模组;44——主滑座;45——横向支架;46——中间支架;47——竖直滑座;48——竖直线性模组;49——U形架;410——推料气缸;411——旋转驱动装置;412——推块;413——导轨;414——副滑座;415——夹持气缸;416——旋转轴;417——旋转板;418——承受块; 420——定位板;421——连接板;422——滑块;423——滑轨;424——定位架;425——定位缺口;426——定位块;427——线性驱动装置。
具体实施方式
下面结合附图1至图10,以及具体实施方式对本发明做进一步地说明。
如图1所示,一种自动装机芯装置,其包括:平行设置的机芯输送机构1和机壳输送机构2,还包括装芯机构4,所述装芯机构4包括三维位置调整机构以及机芯抓取机构,所述三维位置调整机构包括用于驱动芯抓取机构旋转的旋转机构、用于驱动旋转机构升降的升降机构,用于驱动升降机构水平移动的纵向移动机构;其中升降机构连接有用于推动机芯100向下移动的推料机构,参见图5。
本技术方案工作时,将机芯输送机构1、机壳输送机构2呈横向间隔设置,纵向移动机构可以驱动升降机构在机壳输送机构2和机芯输送机构1的上方来回移动;在工作时,机芯100和机壳200均通过载具在机芯输送机构1和机壳输送机构2上输送,待机芯100输送至预定位置,机芯输送机构1暂停或通过其他机构控制机芯载具停止在预定位置;机壳200输送至组装工位,机壳输送机构2暂停或通过其他装置控制机壳载具停留在预定位置;然后纵向移动机构将升降机构驱动至机芯100的上方,旋转机构驱动机芯抓取机构调整位置,然后升降机构驱动旋转机构以及机芯抓取机构下降,使得机芯抓取机构与机芯100相对,然后,机械抓取机构动作将机芯100夹持;然后,升降机构动作控制机芯抓取机构上升,机芯100与机芯载具分离;接着纵向移动机构驱动升降移动机构向机壳输送机构2移动;待到机芯抓取机构位于机壳载具的上方;旋转机构驱动机芯抓取机构旋转,使得机芯100的电路板从水平位置变为竖直位置,机芯100位于机壳200的正上方,然后升降机构驱动机芯抓取机构向下移动,使得机芯100的下端***机壳200内,然后机芯抓取机构松开机芯100,接着推料机构动作,将机芯100推入机壳200内。
参见图2、图3;进一步地,所述机壳输送机构2包括平行设置的两侧板11,侧板11的两端分别设有皮带轮13,两个皮带轮13通过皮带18连接,侧板11的中部下端连接有中间座17,侧板11的中部设有至少2个皮带张紧轮,该2个皮带张紧轮为外张紧轮16,中间座17设有至少1个皮带张紧轮,该皮带张紧轮为内张紧轮15,两个外张紧轮16位于皮带18的外侧且位于内张紧轮15的两侧,内张紧轮15位于皮带18的内侧;两个内张紧轮15通过传动轴14连接,传动轴14连接有用于驱动传动轴14旋转的驱动装置。
在实际输送时,机壳200放置于载具中,载具的两端分别搭接在两侧的皮带18上,载具的宽度与两侧板11之间的间距相同或大致相同,驱动装置可以为伺服电机,也可以为伺服电机和传动机构,伺服电机通过传动机构与传动轴14连接;驱动装置驱动传动轴14旋转,传动轴14带动两侧的内张紧轮15以及皮带18运动;优选地,皮带18为同步带,皮带轮13、皮带张紧轮为同步带轮;两侧皮带18带动机壳载具移动;其次,为了使得皮带18具有较好的张紧效果,本技术方案在每侧采用了至少3个皮带张紧轮,该3个皮带张紧轮中两个外张紧轮16和一个内张紧轮15配合,使得该3个皮带张紧轮与皮带的接触面积大,皮带与皮带张紧轮之间的摩擦力大,既可以起到提高皮带的张紧效果,又可以避免皮带打滑。
参见图2、图4;进一步地,所述两个侧板11之间设有若干挡料装置12,所述挡料装置12包括与两侧板11连接的下底板(图中未画出),下底板连接有气缸121,气缸121通过固定板122与下底板固定连接,气缸121的推杆连接有下基座123,下基座123设有至少一个支撑块128,支撑块128铰接有挡料块129,挡料块129设有挡料部126和限位部125,挡料部126和限位部125呈夹角设置,所述下基座123连接有位置能调整的垫块124,垫块124位于限位部125与下基座123之间。
载具通过皮带输送时,在达到预定位置时,一般会控制驱动装置暂停,由于载具的重量较大,当皮带停止时,在惯性力的趋势下还会向前移动一小段距离,从而导致载具的位置精度较低;为解决该问题,本技术方案采用了挡料装置12,在具体实施时,两侧板11之间设置多个挡料装置12,挡料装置12与载具优选为一一对应,相邻载具之间的间隔与相邻挡料装置12的间隔基本相同,在侧板11上设置感应器来感应载具的位置,是否达到预定位置;当通过感应器检测到载具将到达预定位置时,气缸121驱动下基座123向上移动,使得挡料块129的挡料部126位于载具的移动轨迹上,当载具移动至预定位置,则被挡料装置12阻挡。同时其他载具也被其他挡料装置12阻挡;此时可以不需要暂停驱动装置,从而保持皮带输送的持续性。当载具中的机壳200被加工后,然后气缸121驱动下基座123向下移动,挡料块129的挡料部126离开载具的移动轨迹,所有载具在继续被皮带输送前移。在安装挡料装置12时,为了确定载具的停留位置,需要对挡料部126位置精准控制,以前是通过调整整个挡料装置12,这种调整非常不便;本技术方案设置支撑块128,挡料块129的中部与支撑块128铰接,通过移动垫块124的位置,达到调整挡料部126的位置目的,而无需将整个挡料装置12进行调整;垫块124可以采用磁体等,通过吸附固定。优选地,挡料部126活动连接有滑轮127或轴承。减少挡料部126与治具间的摩擦。其次,挡料块129与支撑块128铰接,使得机芯载具在确定位置试机时,可以方便复位,而不用升降气缸,简单方便。
进一步地,所述机芯输送机构1与机壳输送机构2结构相同。
为方便设置,将机芯输送机构1与机壳输送机构2采用相同的结构。
参见图5,进一步地,所述纵向移动机构包括间隔设置的主支架41和副支架42,主支架41设有纵向直线模组43,副支架42设有纵向的导轨413,导轨413滑动连接有副滑座414,纵向直线模组43设有主滑座44,主滑座44与副滑座414之间设有横向支架45,所述升降机构固定于横向支架45。
纵向直线模组43可采用直线电机32,驱动直线电机32的主滑座44移动,并带动横向之间的纵向移动,设置副支架42以及副滑座414等,用于辅助支撑横向支架45,使其保持平稳。在具体设置时,主支架41、副支架42均位于机芯输送机构1和机壳输送机构2的上方;通过纵向直线模组43的驱动,使得升降机构能在机芯输送机构1和机壳输送机构2之间来往。
进一步地,所述升降机构包括与横向支架45连接的竖直线性模组48,竖直线性模组48设有竖直滑座47,竖直滑座47连接有中间支架46,中间支架46的下端连接有倒置的U形架49,U形架49与所述旋转机构连接。
优选地,旋转机构包括旋转驱动装置411,旋转驱动装置411固定于U形架49的一内侧面;旋转驱动装置411连接有旋转轴416,旋转轴416的一端与U形架49的端部活动连接;所述旋转轴416连接有旋转板417,所述旋转板417的中部设有轴孔,旋转轴416套接于轴孔内;所述机芯抓取机构固定于旋转板417;所述推料机构固定于中间支架46的前侧;当机芯抓取机构抓取机芯100后,旋转驱动装置411驱动旋转轴416旋转90度,机芯100位于推料机构的下方。
为方便升降,本技术方案的升降机构采用竖直线性模组48,如直线电机32;当然也可以采用丝杆螺母结构;通过竖直线性模组48的竖直滑座47升降移动,带动中间支架46以及U形架49、旋转机构等进行升降。旋转机构采用旋转驱动装置411和旋转轴416的结合,旋转驱动装置411可采用伺服电机,伺服电机通过驱动旋转轴416旋转,进而带动旋转板417一同旋转,机芯抓取机构随同旋转板417一同调整位置。
参见图5、图6;进一步地,所述机芯抓取机构包括多个夹持气缸415,推料机构包括多个推料气缸410,推料气缸410与夹持气缸415一一对应。
为方便设置机芯抓取机构和推料机构,本技术方案将其设置为夹持气缸415和推料气缸410。
优选地,推料气缸410的推杆下方连接有推块412。
为避免损坏到机芯100,推料气缸410的推杆下方设置推块412,使得其受力较为均匀。同时,在设置机芯100时,机芯100也连接有承受块418,承受块418与推块412一一对应,可避免直接作用于机芯100。
参见图7、图8、图9;进一步地,还包括用于定位机壳200的定位装置,定位装置包括设置于机壳输送机构2两侧的定位架424,所述定位架424包括固定连接的承接板和支撑腿,承接板连接有若干组滑轨423,滑轨423滑动连接有滑块422,滑块422固定连接有连接板421,连接板421的上端连接有定位板420,定位板420连接有定位块426,所述定位块426开设有定位缺口425,所述承接板连接有用于驱动连接板421线性移动的线性驱动装置427。
在进行插芯动作时,需要将机壳200定位,避免由于其他因素干扰,而导致机壳200的位置发生变化。本技术方案设置了定位装置,当机壳输送机构2将机壳载具输送预定位置,可由挡料装置12进行限位,此时线性驱动装置427驱动连接板421移动;两个连接板421相互靠近,两个定位板420的定位缺口425与机壳200相对应,并将机壳200定位于两个定位缺口425之间;从而避免机壳200在插接时,发生位置变化,导致插接安装失败。另外,本技术方案采用连接板421与定位板420连接的方式,使得定位板420可以进更换,当在安装不同尺寸的机壳200和机芯100时,只需要将定位板420进行更换即可。线性驱动装置427可采用气缸121,当然也可以采用电机、丝杆、螺母结构等其他线性模组。
进一步地,参见图10,还包括机壳200副输送机构5和机壳200上载具装置3,所述机壳200上载具装置3包括副纵向移动机构31,副纵向移动机构31连接有副升降机构33,副升降机构33设有升降板39,升降板39连接有承载支架34,承载支架34的下端通过连接柱35连接有承载板36,承载板36连接有若干副旋转装置37,副旋转装置37连接有用于夹持机壳200的副夹持机构38;机壳200副输送机构5位于机壳200上载具装置3的一侧。
机壳200在存放时,其机壳200的位置方向与插接时的位置方向可能存在90度的差异,如存放的时候,机壳200是横向放置在载具内,当在与机芯100插接时,机壳200需要保持在纵向放置的位置,因此需要对机壳200重新上载具,调整位置方向。在进行调整时,副纵向移动机构31驱动副升降机构33以及承载板36、副夹持机构38移动至机壳200副输送机构5的载具上方,然后副升降机构33驱动承载板36向下移动至预定位置,副夹持机构38打开;副夹持机构38在期间打开;然后副夹持机构38对机壳200夹持,接着副纵向移动机构31驱动副升降机构33移动至机壳输送机构2的载具上方,期间副旋转装置37动作,改变机壳200的位置方向;然后副升降机构33驱动副夹持机构38移动至载具的安装孔上方并***安装孔,然后副夹持机构38松开,机壳200落入到安装孔内。机壳200副输送机构5,可采用机壳输送机构2相同结构,也可以采用其他输送机构,如带式输送机构等。副纵向移动机构31可采用支架和直线电机3232结合的结构,副升降机构33可以采用升降机构相同结构,也可以采用其他的直线模组。副夹持机构38可以采用夹持气缸415等。副旋转装置37可以采用伺服电机等。
以上内容仅为本发明的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种自动装机芯装置,其特征在于:其包括:平行设置的机芯输送机构和机壳输送机构,还包括装芯机构,所述装芯机构包括三维位置调整机构以及机芯抓取机构,所述三维位置调整机构包括用于驱动芯抓取机构旋转的旋转机构、用于驱动旋转机构升降的升降机构,用于驱动升降机构水平移动的纵向移动机构;其中升降机构连接有用于推动机芯向下移动的推料机构。
2.根据权利要求1所述的一种自动装机芯装置,其特征在于:所述机壳输送机构包括平行设置的两侧板,侧板的两端分别设有皮带轮,两个皮带轮通过皮带连接,侧板的中部下端连接有中间座,侧板的中部设有至少2个皮带张紧轮,该2个皮带张紧轮为外张紧轮,中间座设有至少1个皮带张紧轮,该皮带张紧轮为内张紧轮,两个外张紧轮位于皮带的外侧且位于内张紧轮的两侧,内张紧轮位于皮带的内侧;两个内张紧轮通过传动轴连接,传动轴连接有用于驱动传动轴旋转的驱动装置。
3.根据权利要求2所述的一种自动装机芯装置,其特征在于:所述两个侧板之间设有若干挡料装置,所述挡料装置包括与两侧板连接的下底板,下底板连接有气缸,气缸通过固定板与下底板固定连接,气缸的推杆连接有下基座,下基座设有至少一个支撑块,支撑块铰接有挡料块,挡料块设有挡料部和限位部,挡料部和限位部呈夹角设置,所述下基座连接有位置能调整的垫块,垫块位于限位部与下基座之间。
4.根据权利要求3所述的一种自动装机芯装置,其特征在于:所述机芯输送机构与机壳输送机构结构相同。
5.根据权利要求1所述的一种自动装机芯装置,其特征在于:所述纵向移动机构包括间隔设置的主支架和副支架,主支架设有纵向直线模组,副支架设有纵向的导轨,导轨滑动连接有副滑座,纵向直线模组设有主滑座,主滑座与副滑座之间设有横向支架,所述升降机构固定于横向支架。
6.根据权利要求5所述的一种自动装机芯装置,其特征在于:所述升降机构包括与横向支架连接的竖直线性模组,竖直线性模组设有竖直滑座,竖直滑座连接有中间支架,中间支架的下端连接有倒置的U形架,U形架与所述旋转机构连接。
7.根据权利要求6所述的一种自动装机芯装置,其特征在于:旋转机构包括旋转驱动装置,旋转驱动装置固定于U形架的一内侧面;旋转驱动装置连接有旋转轴,旋转轴的一端与U形架的端部活动连接;所述旋转轴连接有旋转板,所述旋转板的中部设有轴孔,旋转轴套接于轴孔内;所述机芯抓取机构固定于旋转板;所述推料机构固定于中间支架的前侧;当机芯抓取机构抓取机芯后,旋转驱动装置驱动旋转轴旋转90度,机芯位于推料机构的下方。
8.根据权利要求7所述的一种自动装机芯装置,其特征在于:所述机芯抓取机构包括多个夹持气缸,推料机构包括多个推料气缸,推料气缸与夹持气缸一一对应;推料气缸的推杆下方连接有推块。
9.根据权利要求1所述的一种自动装机芯装置,其特征在于:还包括用于定位机壳的定位装置,定位装置包括设置于机壳输送机构两侧的定位架,所述定位架包括固定连接的承接板和支撑腿,承接板连接有若干组滑轨,滑轨滑动连接有滑块,滑块固定连接有连接板,连接板的上端连接有定位板,定位板连接有定位块,所述定位块开设有定位缺口,所述承接板连接有用于驱动连接板线性移动的线性驱动装置。
10.根据权利要求1所述的一种自动装机芯装置,其特征在于:还包括机壳副输送机构和机壳上载具装置,所述机壳上载具装置包括副纵向移动机构,副纵向移动机构连接有副升降机构,副升降机构设有升降板,升降板连接有承载支架,承载支架的下端通过连接柱连接有承载板,承载板连接有若干副旋转装置,副旋转装置连接有用于夹持机壳的副夹持机构;机壳副输送机构位于机壳上载具装置的一侧。
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