CN116374617A - 一种双模治具移载式视觉柔性摆盘机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双模治具移载式视觉柔性摆盘机，包括工作台和两个摆盘组件；两个所述摆盘组件并排设置于所述工作台上；所述摆盘组件包括三轴龙门驱动组件、机械手组件、载具组件和柔性供料模组；所述柔性供料模组用于输送电子元器件原料；所述机械手组件与所述三轴龙门驱动组件传动连接；所述载具组件沿直线可移动设置于所述工作台上；机械手组件用于抓取所述柔性供料模组输送的电子元器件并装配到载具上的摆盘治具中；所述载具组件用于运送摆盘治具，并接收另一个载具组件上的治具；其中，两个所述载具组件设置于一条直线上，所述载具组件具有传动组件，传动组件用于运送摆盘治具，并将摆盘治具从其中一个载具组件运送至另一个载具组件。

Description

一种双模治具移载式视觉柔性摆盘机

技术领域

本发明涉及电子元器件摆盘设备技术领域，尤其涉及一种双模治具移载式视觉柔性摆盘机。

背景技术

目前，市场上的电子元器件摆盘机，通常是只能摆盘一种电子元器件，通过一个机械手来进行摆盘，要摆盘两个以上的电子元器件需要再增加摆盘机的数量来摆盘另一个电子元器件，增加了产线的长度，或是需要在通过增加物料缓存区，增加了生产的成本，并且生产也不方便。

发明内容

本发明提供了一种双模治具移载式视觉柔性摆盘机，旨在解决上述问题。

根据本申请实施例提供的一种双模治具移载式视觉柔性摆盘机，包括：工作台和两个摆盘组件；两个所述摆盘组件并排设置于所述工作台上；所述摆盘组件包括三轴龙门驱动组件、机械手组件、载具组件和柔性供料模组；所述柔性供料模组用于输送电子元器件原料；所述机械手组件与所述三轴龙门驱动组件传动连接；所述载具组件沿直线可移动设置于所述工作台上；所述机械手组件用于抓取所述柔性供料模组输送的电子元器件并装配到载具上的摆盘治具中；所述载具组件用于运送摆盘治具，并接收另一个载具组件上的治具；其中，两个所述载具组件设置于一条直线上，所述载具组件具有传动组件，所述传动组件用于运送摆盘治具，并将摆盘治具从其中一个载具组件运送至另一个载具组件。

在本发明的双模治具移载式视觉柔性摆盘机中，所述柔性供料模组包括料盘；所述摆盘机还包括全景相机和NG料盒，所述全景相机设置于所述料盘的上方，其用于对料盘上的电子元器件进行拍照检测；所述NG料盒靠近所述料盘设置，其用于收纳NG电子元器件原料。

在本发明的双模治具移载式视觉柔性摆盘机中，所述摆盘组件还包括下视觉组件，其用于识别定位所述载具组件上的治具；所述摆盘组件还包括治具定位相机，所述治具定位相机与所述三轴龙门驱动组件传动连接，其用于在摆盘是定位治具。

在本发明的双模治具移载式视觉柔性摆盘机中，还包括输入传动轨道和输出传动轨道，所述输入传动轨道连接于其中一个载具组件，所述输出传动轨道连接于另一个载具组件，所述输入传动轨道用于连接外部摆盘治具输入生产线，并运输摆盘治具；所述输出传动轨道用于连接外部摆盘治具输出生产线，并运输摆盘治具。

在本发明的双模治具移载式视觉柔性摆盘机中，所述机械手组件包括多个真空吸嘴，所述真空吸嘴可旋转设置。

在本发明的双模治具移载式视觉柔性摆盘机中，所述柔性供料模组包括：壳体、圆振供料组件、柔性料盘组件、振动控制电路板、振动控制显示器面板；所述振动控制电路板、所述圆振供料组件的部分和所述柔性料盘组件的部分均设置于所述壳体内，所述振动控制显示器面板安装于所述壳体外部；所述圆振供料组件、所述柔性料盘组件和振动控制显示器面板均与所述振动控制电路板电性连接；所述圆振供料组件具有出料道，所述料盘露出于所述壳体的外部，并且所述出料道设置于所述料盘的上方，所述料盘用于接住从出料道流出的原料。

在本发明的双模治具移载式视觉柔性摆盘机中，所述柔性料盘组件还包括支撑柱、安装板、音圈电机和料盘真空吸附板；所述支撑柱的数量为多个，多个支撑柱的底端连接于所述壳体的底壁上，所述安装板安装于所述支撑柱的顶端，所述音圈电机安装于所述安装板上，所述料盘真空吸附板安装于所述音圈电机的上端；所述料盘可拆卸安装于所述料盘真空吸附板上。

在本发明的双模治具移载式视觉柔性摆盘机中，所述料盘真空吸附板包括凹槽腔和与所述凹槽腔连通的通气孔，所述料盘真空吸附板外设置有气管接头，所述气管接头通过气管连接于外界的抽真空装置。

在本发明的双模治具移载式视觉柔性摆盘机中，所述料盘包括料盘架、置料板和挡板；所述料盘架朝向所述料盘真空吸附板的一侧设置有第一凹槽部，所述第一凹槽部的底壁上设置有第二凹槽部，所述置料板放置于所述第二凹槽部内，所述挡板设置于所述第一凹槽部内，所述挡板用于将所述置料板固定；所述挡板包括与所述通气孔连通的通气槽。

在本发明的双模治具移载式视觉柔性摆盘机中，所述挡板包括多个第一磁铁，所述料盘架包括多个与所述第一磁铁一一对应的第二磁铁，通过第一磁铁和第二磁铁以将所述挡板固定；和/或，所述料盘真空吸附板包括多个第三磁铁，所述料盘架包括多个与所述第三磁铁一一对应的第四磁铁。

本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请设计了一种双模治具移载式视觉柔性摆盘机，通过一个设备可以实现两种电子元器件的摆盘，相比于市场上采用两台以上的设备来分别摆盘不同的电子元器件，减少了产线的长度，降低了生产成本；将圆振供料组件和柔性料盘组件整合为一个整体式的模组，减少设备生产厂家零配件的采购数量，并便于设备的组装，为设备生产厂家带来便利。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的摆盘机的一个视角的部分结构示意图；

图2是本发明实施例的摆盘机的另一个视角的部分结构示意图；

图3是本发明实施例的摆盘机的再一个视角的部分结构示意图；

图4是本发明实施例的摆盘机的载具的结构示意图；

图5是本发明实施例的柔性供料模组的结构示意图；

图6是本发明实施例的柔性供料模组的部分结构示意图；

图7是本发明实施例的柔性供料模组的部分***示意图；

图8是本发明实施例的柔性供料模组的剖面图；

图9是图4中的局部放大图；

图10是本发明实施例的柔性供料组件的结构示意图；

图11是本发明实施例的料盘的结构示意图；

图12是本发明实施例的料盘的***示意图。

标号说明:

100、摆盘组件；10、三轴龙门驱动组件；20、机械手组件；21、真空吸嘴；22、定位相机；30、载具组件；31、第一电机；32、丝杆；33、底板；34、轨道组件；341、立板；342、支撑板；35、传动组件；351、传动带；352、第二电机；353、传动轮；40、柔性供料模组；41、壳体；42、圆振供料组件；421、出料道；422、圆振供料器；423、底座振动盘；43、柔性料盘组件；431、料盘；4311、料盘架；43111、第一凹槽部；43112、第二凹槽部；4312、置料板；43121、料槽；43122、抽气孔；4313、挡板；43131、通气槽；432、支撑柱；433、安装板；434、音圈电机；435、料盘真空吸附板；4351、凹槽腔；4352、通气孔；436、气管接头；44、振动控制电路板；45、振动控制显示器面板；46、上壳；461、加料口；462、出料口；47、盖板；50、全景相机；60、NG料盒；70、下视觉组件；80、机床灯；90、治具移载辅助导向组件；91、固定板；92、转动轮；200、工作台；300、输入传动轨道；400、输出传动轨道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参照图1-图4所示，本发明公开了一种双模治具移载式视觉柔性摆盘机，包括工作台200和两个摆盘组件100，两个摆盘组件100并排设置于工作台200上。摆盘组件100包括三轴龙门驱动组件10、机械手组件20、载具组件30和柔性供料模组40。柔性供料模组40用于输送电子元器件原料，机械手组件20用于抓取柔性供料模组40输送的电子元器件，并摆盘到载具上的摆盘治具中。三轴龙门驱动组件10与机械手组件20传动连接，其用于带动机械手组件20在X、Y、Z三个方向移动。

载具组件30沿直线可移动设置于工作台200上，其用于运送摆盘治具，并接收另一个载具组件30上的摆盘治具。两个载具组件30设置于一条直线上，即两个载具组件30沿着同一条直线运动。载具组件30具有传动组件35，传动组件35用于运送摆盘治具，并将摆盘治具从其中一个载具组件30运送至另一个载具组件30。

具体地，设备运行过程为：其中第一个摆盘组件100的机械手组件20从柔性供料模组40上抓取第一种电子元器件原料，同时传动组件35将摆盘治具运送至设定位置，机械手组件20将第一种电子元器件原料摆盘到摆盘治具上；随后第二个摆盘组件100的载具组件30沿直线运动，运动至靠近第一个载具组件30，通过载具组件30上的传动组件35将摆盘治具从第一个载具组件30传送到第二个载具组件30上；随后通过第二摆盘组件100的机械手组件20从柔性供料模组40上抓取的第二种电子元器件原料，并摆盘的第二个载具组件30上的摆盘治具中。本申请的同一个设备可以实现两种电子元器件的摆盘，相比于市场上采用两台以上的设备来分别摆盘不同的电子元器件，减少了产线的长度，降低了生产成本。可以理解的，摆盘组件100的数量可以设置有二个以上，以便于摆盘更多种类的电子元器件。

在一个可选的实施例中，柔性供料模组40包括料盘431，摆盘组件100还包括全景相机50、NG料盒60和下视觉组件70，全景相机50设置于料盘431的上方，其用于对料盘431上的电子元器件进行拍照检测，检测原料是否为不良品，并初步将原料拍照的图片坐标转换为机械坐标。机械手组件20在全景相机50检测完后，抓取良品，以进行摆盘。下视觉组件70靠近料盘431设置，机械手组件20在抓取原料后会从下视觉组件70上方经过，通过下视觉组件70对原料进行快速拍照检测，进一步将原料拍照的图片坐标转换为准确的机械坐标，并且经过补偿，调整到适当的角度，以便于在设定的角度摆盘。NG料盒60靠近下视觉组件70设置，通过全景相机50和下视觉组件70检测后，若有不良品，则机械手组件20移动到NG料盒60处，以将不良品投入到NG料盒60中，以进行回收处理。

本实施例中，机械手组件20包括多个真空吸嘴21，真空吸嘴21可旋转设置，以便于调整原料的角度，调整到预设的角度进行摆盘操作。机械手组件20还包括定位相机22，定位相机22与真空吸嘴21同步移动，其用于摆盘时识别摆盘治具的mark点，以对摆盘治具进行定位，以确保真空吸嘴21的准确摆盘。

在一个可选的实施例中，摆盘机还包括安装于工作台200上的输入传动轨道300和输出传动轨道400，输入传动轨道300连接于其中一个载具组件30，输出传动轨道400连接于另一个载具组件30。输入传动轨道300用于连接外部的摆盘治具输入生产线，并将该生产线的摆盘治具运输到摆盘机的载具组件30上。输出传动轨道400用于连接外部摆盘治具输出生产线，并将摆盘治具运出至该生产线。

在一些实施例中，本申请的摆盘组件100还包括机床灯80，机床灯80发出的光照向柔性供料模组40的料盘431，以便于全景相机50进行拍照检测。

本实施例中，载具组件30包括第一电机31、丝杆32、底板33、轨道组件34和传动组件35，底板33与丝杆32传动连接，丝杆32与第一电机31传动连接，轨道组件34安装于底板33上，因此轨道组件34与底板33同步运动。轨道组件34包括两个相对设置的立板341和连接于立板341上的支撑板342，支撑板342用于支撑摆盘治具，以便于机械手组件20进行摆盘操作。传动组件35包括传动带351、第二电机352和多个传动轮353。第二电机352与传动带351传动连接，传动带351套设于多个传动轮353上，以带动摆盘治具移动，以将摆盘治具从其中一个载具组件30传输到另一个载具组件30上。在一些实施例中，在两个载具组件30之间还设置有治具移载辅助导向组件90，治具移载辅助导向组件90包括两个相对设置有固定板91，每个固定板91上均设置有多个转动轮92，在摆盘治具从其中一个载具组件30向另一个载具组件30传输时，先传输到转动轮92上，以确保摆盘治具的传送。

请参照图5-图12所示，在一个可选的实施例中，柔性供料模组40包括壳体41、圆振供料组件42、柔性料盘组件43、振动控制电路板44、振动控制显示器面板45。振动控制电路板44设置于壳体41内部，圆振供料组件42的一部分设置于壳体41内，另一部分伸出壳体41外。柔性料盘组件43的一部分设置于壳体41内，另一部分设置伸出壳体41外。圆振供料组件42、柔性料盘组件43和振动控制显示器面板45均与振动控制电路板44电性连接。通过振动控制器面板以控制圆振供料组件42和柔性料盘组件43的运行；振动控制显示器面板45用于显振动的模式及参数设置，其安装于壳体41外部供用户查看及触摸操作。圆振供料组件42具有出料道421，柔性料盘组件43包括料盘431，料盘431露出于壳体41的外部，并且出料道421设置于料盘431的上方，料盘431用于接住从出料道421流出的原料。

本发明将圆振供料组件42和柔性料盘组件43整合为一个整体式的模组，减少设备生产厂家零配件的采购数量，并便于设备的组装，为设备生产厂家带来便利。

在一个可选的实施例中，柔性料盘组件43还包括支撑柱432、安装板433、音圈电机434和料盘真空吸附板435。支撑柱432的数量设置为多个，比如数量设置为四个，多个支撑柱432的底端连接于壳体41的底壁上，安装板433安装于支撑柱432的顶端，音圈电机434安装于安装板433上，料盘真空吸附板435安装于音圈电机434的上端。料盘431可拆卸安装于料盘真空吸附板435上。

料盘431包括料盘架4311、置料板4312和挡板4313，料盘架4311朝向料盘真空吸附板435的一侧设置有第一凹槽部43111，第一凹槽部43111的底壁上设置有第二凹槽部43112，置料板4312放置于第二凹槽部43112内，挡板4313设置于第一凹槽部43111内，挡板4313用于将置料板4312固定在第二凹槽部43112内。其中，置料板4312用于放置从出料管流出的原料，以供吸嘴抓取原料，进行后面的摆盘工序。

挡板4313包括多个第一磁铁，料盘架4311包括多个第二磁铁，第一磁铁与第二磁铁的位置一一对应，通过第一磁铁和第二磁铁之间产生的磁力以将挡板4313固定在第一凹槽部43111内，进而将置料板4312的位置固定。料盘真空吸附板435上设置有多个第三磁铁，料盘架4311包括多个第四磁铁，第三磁铁与第四磁铁的位置一一对应设置，通过第三磁铁和第四磁铁的设置以将料盘架4311固定在料盘真空吸附板435上。通过磁性连接以方便更换料盘431，及方便更换置料板4312，不同的元器件采用不同结构的置料板4312，本发明可以通过更换不同结构的置料板4312以适配不同的电子元器件。在一些实施例中，置料板4312的上表面包括多个料槽43121，多个料槽43121在置料板4312的上表面阵列排布，料槽43121的形状和大小根据元器件的具体尺寸来设计，在此不做限制。可以理解地，在一些实施例中置料板4312为平板结构以放置相应的元器件。根据产品规格类型的不同，采用料槽或是平板结构(不具备料槽)，设置的目的是为了一些产品区分高度方向的正反面。例如正方体产品，使用平板结构，把物料振散通过相机进行正反面识别；如长方体产品(产品的高度与长度尺寸比例大于1.5倍的)很难通过振动让高度方向产品站立或歪倒，通过设置料槽43121，让相应尺寸范围内的产品能够掉落进料槽43121内。

在一个可选的实施例中，料盘真空吸附板435包括凹槽腔4351和通气孔4352，通气孔4352与凹槽腔4351相连通。料盘真空吸附板435外设置有气管接头436，气管接头436用于通过气管连接外界的抽真空装置。挡板4313包括与通气孔4352连通的通气槽43131，置料板4312的底部设置有与通气槽43131和料槽43121连通的抽气孔43122。通过金属粉末成型类产品，电子元器件本身可能会附有粉尘或是残渣，这些残渣会影响视觉检测的检测结构，进而影响对原料产生错误的判断，也会影响后续摆盘工序的准确度。因此本申请通过外界的抽真空装置进行抽气操作，以将残渣吸走，以确保后续工序的准确度。通气路径为料槽-抽气孔-通气槽、凹槽腔-通气孔-气管接头-抽真空装置。

本实施例中，圆振供料组件42包括圆振供料器422和底座振动盘423，底座振动盘423安装于壳体41上，圆振供料器422安装于底座振动盘423上，圆振供料器422的上端伸出壳体41，以方便添加原料。其中，该柔性供料模组40还包括上壳46和盖板47，上壳46设置于壳体41上，圆振供料器422设置于上壳46内，上壳46的上端具有加料口461和出料口462，盖板47盖设于加料口461上，出料道421从出料口462伸出。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种双模治具移载式视觉柔性摆盘机，其特征在于，包括：工作台和两个摆盘组件；两个所述摆盘组件并排设置于所述工作台上；所述摆盘组件包括三轴龙门驱动组件、机械手组件、载具组件和柔性供料模组；所述柔性供料模组用于输送电子元器件原料；所述机械手组件与所述三轴龙门驱动组件传动连接；所述载具组件沿直线可移动设置于所述工作台上；所述机械手组件用于抓取所述柔性供料模组输送的电子元器件并装配到载具上的摆盘治具中；所述载具组件用于运送摆盘治具，并接收另一个载具组件上的治具；其中，两个所述载具组件设置于一条直线上，所述载具组件具有传动组件，所述传动组件用于运送摆盘治具，并将摆盘治具从其中一个载具组件运送至另一个载具组件。

2.根据权利要求1所述的双模治具移载式视觉柔性摆盘机，其特征在于，所述柔性供料模组包括料盘；所述摆盘机还包括全景相机和NG料盒，所述全景相机设置于所述料盘的上方，其用于对料盘上的电子元器件进行拍照检测；所述NG料盒靠近所述料盘设置，其用于收纳NG电子元器件原料。

3.根据权利要求2所述的双模治具移载式视觉柔性摆盘机，其特征在于，所述摆盘组件还包括下视觉组件，其用于识别定位所述载具组件上的治具；所述摆盘组件还包括治具定位相机，所述治具定位相机与所述三轴龙门驱动组件传动连接，其用于在摆盘是定位治具。

4.根据权利要求1所述的双模治具移载式视觉柔性摆盘机，其特征在于，还包括输入传动轨道和输出传动轨道，所述输入传动轨道连接于其中一个载具组件，所述输出传动轨道连接于另一个载具组件，所述输入传动轨道用于连接外部摆盘治具输入生产线，并运输摆盘治具；所述输出传动轨道用于连接外部摆盘治具输出生产线，并运输摆盘治具。

5.根据权利要求1所述的双模治具移载式视觉柔性摆盘机，其特征在于，所述机械手组件包括多个真空吸嘴，所述真空吸嘴可旋转设置。

6.根据权利要求1所述的双模治具移载式视觉柔性摆盘机，其特征在于，所述柔性供料模组包括：壳体、圆振供料组件、柔性料盘组件、振动控制电路板、振动控制显示器面板；所述振动控制电路板、所述圆振供料组件的部分和所述柔性料盘组件的部分均设置于所述壳体内，所述振动控制显示器面板安装于所述壳体外部；所述圆振供料组件、所述柔性料盘组件和振动控制显示器面板均与所述振动控制电路板电性连接；所述圆振供料组件具有出料道，所述料盘露出于所述壳体的外部，并且所述出料道设置于所述料盘的上方，所述料盘用于接住从出料道流出的原料。

7.根据权利要求6所述的双模治具移载式视觉柔性摆盘机，其特征在于，所述柔性料盘组件还包括支撑柱、安装板、音圈电机和料盘真空吸附板；所述支撑柱的数量为多个，多个支撑柱的底端连接于所述壳体的底壁上，所述安装板安装于所述支撑柱的顶端，所述音圈电机安装于所述安装板上，所述料盘真空吸附板安装于所述音圈电机的上端；所述料盘可拆卸安装于所述料盘真空吸附板上。

8.根据权利要求7所述的双模治具移载式视觉柔性摆盘机，其特征在于，所述料盘真空吸附板包括凹槽腔和与所述凹槽腔连通的通气孔，所述料盘真空吸附板外设置有气管接头，所述气管接头通过气管连接于外界的抽真空装置。

9.根据权利要求8所述的双模治具移载式视觉柔性摆盘机，其特征在于，所述料盘包括料盘架、置料板和挡板；所述料盘架朝向所述料盘真空吸附板的一侧设置有第一凹槽部，所述第一凹槽部的底壁上设置有第二凹槽部，所述置料板放置于所述第二凹槽部内，所述挡板设置于所述第一凹槽部内，所述挡板用于将所述置料板固定；所述挡板包括与所述通气孔连通的通气槽。

10.根据权利要求9所述的双模治具移载式视觉柔性摆盘机，其特征在于，所述挡板包括多个第一磁铁，所述料盘架包括多个与所述第一磁铁一一对应的第二磁铁，通过第一磁铁和第二磁铁以将所述挡板固定；和/或，所述料盘真空吸附板包括多个第三磁铁，所述料盘架包括多个与所述第三磁铁一一对应的第四磁铁。

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