一种用于取放PCB钻针的自动备刀退刀设备的制作方法

一种用于取放pcb钻针的自动备刀退刀设备
技术领域
1.本发明涉及取放设备，具体的说是涉及一种用于取放pcb钻针的自动备刀退刀设备。


背景技术：

2.目前，市面上有一种自动套环机，自动套环机是将钻针上面的套环，通过机器压到一个合适的位置，动作是从左边刀盒抓取1支刀具，放到中间将套环压到一个合适位置，然后再将压好的钻针抓到盒子里面。
3.pcb钻孔加工，是通过人工将待用的钻针用手一支支的放到刀盘上，再将刀盘上的刀放在刀盒上，才能上机使用。用过的钻针反向重复上面的动作，将用过的钻针拆卸到已用待研磨钻针盒子里面。
4.而为了提高上下料效率，必需研发一种自动备刀退刀设备来解决上述技术难题。
5.目前，经公布的专利文献、公知书刊上，均未找到与本案相同或相似的技术。


技术实现要素：

6.针对现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题在于提供了一种用于取放pcb钻针的自动备刀退刀设备，设计该自动备刀退刀设备的目的：采用机械手抓料且同时可抓取多个钻针，实现高效率的上下料目的。
7.为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：本发明的一种用于取放pcb钻针的自动备刀退刀设备，包括机架、安装于所述机架上的底板，所述自动备刀退刀机构还包括：
8.xy驱动机构，具有y轴驱动机构和被所述y轴驱动机构驱动做y轴向运动的x轴驱动机构；
9.取放料机械手，与所述x轴驱动机构驱动连接，所述x轴驱动机构驱动所述取放料机械手做x轴向运动；
10.摆盘机构，安装于所述底板上，其具有载盘、驱动所述载盘沿y轴向运动的y轴驱动源，所述载盘上设有多排刀盒摆放槽，通过所述y轴驱动源驱动载盘和所述xy驱动机构驱动所述取放料机械手，能够使所述取放料机械手到达所述多排刀盒摆放槽的任一位置；
11.所述取放料机械手包括：
12.支架部，与所述x轴驱动机构滑动连接，所述x轴驱动机构驱动所述支架部做x轴运动，所述支架部前侧设有双排x轴导轨；
13.多组z轴机构，均滑接于所述双排x轴导轨上，靠边的一组z轴机构固定不动，其余的z轴机构能够沿所述双排x轴导轨做x轴向运动；
14.一组恒力铰链，所述恒力铰链呈x向的设于所述双排x轴导轨之间且该恒力铰链的各交叉支点处的轴部和所述多组z轴机构一对一固定；
15.x轴向伸缩动力部，固定于所述支架部后侧下端，所述x轴向伸缩动力部的驱动端
连接靠边的一组能够活动的z轴机构且该x轴向伸缩动力部驱动该靠边的一组能够活动的z轴机构做x轴向运动，通过恒力铰链的作用，两组靠边的z轴机构之间的z轴机构同步的沿x轴向做同步伸缩运动；
16.多个取放料气爪，所述多个取放料气爪与所述多组z轴机构一对一固定。
17.进一步的，所述y轴驱动机构设有2组，2组同步工作的y轴驱动机构分别安装于所述底板的板面两侧，所述x轴驱动机构呈龙门架结构安装于2组y轴驱动机构上。
18.进一步的，所述y轴驱动机构的动力源为伺服电机。
19.进一步的，所述x轴驱动机构包括滑接于所述y轴驱动机构上的两组墩形支架，架设于所述两组墩形支架上的x轴横梁，所述x轴横梁上设有x轴动力源，所述x轴动力源为伺服电机，所述取放料机械手侧向滑接于所述x轴横梁的轨道上。
20.进一步的，所述多排刀盒摆放槽呈x向排布，多个刀盒相互抵紧的放置于刀盒摆放槽内。
21.进一步的，所述y轴驱动源为第一气缸，该第一气缸驱动连接所述载盘的下底面；
22.所述底板的板面上设有多条y向导轨，所述载盘滑接于所述多条y向导轨上。
23.进一步的，所述支架部包括立板和水平的安装于所述立板上端支撑板，所述立板通过磁感应滑块滑接于所述x轴驱动机构的x轴横梁的轨道上。
24.进一步的，所述z轴机构包括通过滑块滑接于所述双排x轴导轨上的z轴支架、安装于所述z轴支架前侧上部的第二气缸、与所述第二气缸驱动连接的z轴活动部以及安装于所述z轴活动部上的取放料气爪固定支架；
25.所述z轴支架的前侧下部设有滑轨，所述z轴活动部滑接于该滑轨上；
26.所述z轴支架的后侧与所述恒力铰链连接。
27.进一步的，所述恒力铰链是由多组“x”型铰杆组件顺次可转动连接形成铰杆组，在铰杆组的两端通过“v”型铰杆可转动的闭口连接形成所述恒力铰链；
28.所述“x”型铰杆组件中心可转动连接；
29.所述“v”型铰杆的连接点为可转动连接。
30.进一步的，所述x轴向伸缩动力部的动力源为第三气缸；
31.所述多个取放料气爪均连接有负压真空装置。
32.相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明通过自动备刀退刀设备将待用钻针，用机械手每次抓取多支钻针，放到刀盒里面直接上机生产，用过的钻针再通过机械手反向退回刀盒待研磨。
33.本发明采用了恒力铰链驱动各z轴机构同步的做伸缩运动，xy轴驱动机构驱动z轴机构到预定位置，各z轴机构被x轴向伸缩动力部驱动后伸展开，其上的取放料气爪等距分布，各取放料气爪正对多组刀盒上的孔位。各z轴机构被x轴向伸缩动力部驱动收缩后，各z轴机构同步做收缩运动，直至各z轴机构顺次靠拢。
34.本发明自动备刀退刀设备极大的提高了上下料的效率。
附图说明
35.图1为本发明自动备刀退刀设备的立体图。
36.图2为本发明自动备刀退刀设备内部结构图。
37.图3为本发明xy驱动机构、取放料机械手及摆盘机构的安装结构图。
38.图4为本发明取放料机械手的结构图。
39.图5为本发明z轴机构的结构图。
40.图6为本发明恒力铰链放置的位置结构图。
41.图7为本发明载盘及载盘上的刀盒摆放结构图。
42.图8为本发明载盘上的刀盒摆放槽结构图。
43.图9为本发明y向导轨的结构图。
具体实施方式
44.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，使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，本发明所描述的实施例仅仅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。
45.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
46.实施例1：本发明的具体结构如下：
47.请参照附图1-9，本发明的一种用于取放pcb钻针的自动备刀退刀设备，包括机架1、安装于所述机架1上的底板5，所述自动备刀退刀机构还包括：
48.xy驱动机构6，具有y轴驱动机构61和被所述y轴驱动机构61驱动做y轴向运动的x轴驱动机构62；
49.取放料机械手8，与所述x轴驱动机构62驱动连接，所述x轴驱动机构62驱动所述取放料机械手8做x轴向运动；
50.摆盘机构，安装于所述底板5上，其具有载盘、驱动所述载盘沿y轴向运动的y轴驱动源7，所述载盘上设有多排刀盒摆放槽92，通过所述y轴驱动源7驱动载盘和所述xy驱动机构6驱动所述取放料机械手8，能够使所述取放料机械手8到达所述多排刀盒摆放槽的任一位置；
51.所述取放料机械手8包括：
52.支架部，与所述x轴驱动机构62滑动连接，所述x轴驱动机构62驱动所述支架部做x轴运动，所述支架部前侧设有双排x轴导轨89；
53.多组z轴机构，均滑接于所述双排x轴导轨89上，靠边的一组z轴机构固定不动，其余的z轴机构能够沿所述双排x轴导轨89做x轴向运动；
54.一组恒力铰链87，所述恒力铰链87呈x向的设于所述双排x轴导轨89之间且该恒力铰链87的各交叉支点处的轴部和所述多组z轴机构一对一固定；
55.x轴向伸缩动力部，固定于所述支架部后侧下端，所述x轴向伸缩动力部的驱动端连接靠边的一组能够活动的z轴机构且该x轴向伸缩动力部驱动该靠边的一组能够活动的z轴机构做x轴向运动，通过恒力铰链87的作用，两组靠边的z轴机构之间的z轴机构同步的沿x轴向做同步伸缩运动；
56.多个取放料气爪88，所述多个取放料气爪88与所述多组z轴机构一对一固定。
57.本发明的一种优选技术方案：所述y轴驱动机构61设有2组，2组同步工作的y轴驱动机构61分别安装于所述底板5的板面两侧，所述x轴驱动机构62呈龙门架结构安装于2组y轴驱动机构61上。
58.本发明的一种优选技术方案：所述y轴驱动机构61的动力源为伺服电机。
59.本发明的一种优选技术方案：所述x轴驱动机构62包括滑接于所述y轴驱动机构61上的两组墩形支架，架设于所述两组墩形支架上的x轴横梁，所述x轴横梁上设有x轴动力源，所述x轴动力源为伺服电机，所述取放料机械手8侧向滑接于所述x轴横梁的轨道上。
60.本发明的一种优选技术方案：所述多排刀盒摆放槽92呈x向排布，多个刀盒9相互抵紧的放置于刀盒摆放槽92内，刀盒摆放槽92的y向设有一分隔条，该发隔条将刀盒摆放槽92隔成两条摆放槽，其中一条摆放槽较短，另一条摆放槽较长。图3中，左侧较长的摆放槽内放置的刀盒9为形成的盘面用于抓取的刀盘，右侧较短的摆放槽放刀盒。
61.本发明的一种优选技术方案：所述y轴驱动源7为第一气缸，该第一气缸驱动连接所述载盘的下底面；
62.所述底板5的板面上设有多条y向导轨10，所述载盘滑接于所述多条y向导轨10上，所述y向导轨10底部为等腰梯型结构，其上部为圆条结构，圆条的直径大于等腰梯形的上底边宽度。
63.本发明的一种优选技术方案：所述支架部包括立板84和水平的安装于所述立板84上端支撑板81，所述立板84通过磁感应滑块滑接于所述x轴驱动机构62的x轴横梁的轨道上。
64.本发明的一种优选技术方案：所述z轴机构包括通过滑块滑接于所述双排x轴导轨89上的z轴支架82、安装于所述z轴支架82前侧上部的第二气缸83、与所述第二气缸83驱动连接的z轴活动部85以及安装于所述z轴活动部85上的取放料气爪固定支架86；
65.所述z轴支架82的前侧下部设有滑轨811，所述z轴活动部85滑接于该滑轨811上；
66.所述z轴支架82的后侧与所述恒力铰链87连接。
67.本发明的一种优选技术方案：所述恒力铰链87是由多组“x”型铰杆组件顺次可转动连接形成铰杆组，在铰杆组的两端通过“v”型铰杆可转动的闭口连接形成所述恒力铰链87；
68.所述“x”型铰杆组件中心可转动连接；
69.所述“v”型铰杆的连接点为可转动连接。
70.本发明的一种优选技术方案：所述x轴向伸缩动力部的动力源为第三气缸813；
71.所述多个取放料气爪88均连接有负压真空装置。
72.实施例2：
73.如图1-9所示，以下是本发明自动备刀退刀设备运行步骤：
74.步骤一，将空的刀盒9置入刀盒摆放槽92中并使各刀盒9互相紧贴，刀盒9的板面上设有矩阵列分布的圆孔以供所述钻针91插入，图3中，左侧较长的每条刀盒摆放槽92放置12个刀盘，右侧较短的每条刀盒摆放槽92放置6个刀盒。
75.步骤二，z轴机构设置有六组，六组z轴机构的下端安装有取放料气爪88，取放料气爪88连接有负压真空装置，取放料气爪88具有套孔，取放料气爪88的上端能够进入到该套孔内，套孔设有负压孔，负压孔通过气管连接负压真空装置，负压真空装置启动的能够吸住
钻针91。
76.步骤三，x轴驱动机构62上的伺服电机驱动连接有第一丝杆，第一丝杆螺接有x轴活动部，x轴活动部和所述取放料机械手8的支架部连接固定，第一丝杆旋转后能够驱动所述取放料机械手8沿x轴向运动，取放料机械手8上的多组z轴机构被x轴向伸缩动力部驱动，通过恒力铰链87的收缩功能被收拢在一起，同步的，取放料机械手8被x轴驱动机构62驱动运行到左侧的用于抓取的刀盘上方。
77.步骤四，六组z轴机构同步驱动取放料气爪88向下运动，通过取放料气爪88上的负压真空装置将放置在左侧刀盘上的六支钻针91取出。
78.步骤五，六组z轴机构驱动取放料气爪88同步上升，然后x轴驱动机构62驱动六组z轴机构向右侧运动，六组z轴机构在向右运动过程中，x轴向伸缩动力部驱动六组z轴机构向右运动且通过恒力铰链87的伸展功能向右伸展，直至最右侧的z轴机构被支架部右端的第一限位电磁感应器810感应，x轴向伸缩动力部驱动停止工作，此时，六组z轴机构处于展开状态，进而使六支钻针91等距排布且六支钻针91处于右侧的6个刀盒正上方。
79.步骤六，六组z轴机构同步的驱动六支钻针91下降，直至六支钻针91分别插进对应的六个刀盒的孔内，此时，负压真空装置停止工作，六支钻针61不再吸住，六组z轴机构同步驱动取放料气爪88上升，六支钻针61留在对应的六个刀盘内。
80.步骤七，重复上述步骤一至步骤六动作，使左边刀盘内的钻针61摆满右侧的刀盒。
81.实施例3：
82.如图5所示，图5中设有第二限位电磁感应器812，每个z轴支架82的同一位置均设有第二限位电磁感应器812，第二限位电磁感应器812用于感应z轴活动部85的位置，对z轴活动部85进行限位。
83.实施例4：
84.如图1所示，图1为本发明自动备刀退刀设备的立体图，本发明的自动备刀退刀设备设置有报警灯2，其一侧装有显示屏3和键盘鼠标控制单元4。
85.综上所述，本发明自动化装钻针，实现高效率分类钻针，通过恒力铰链87的作用，既减少了动作停留时间，也解决了间隔不统一的问题。
86.前后移动和龙门上的左右移动是靠伺服电机带动，起到精准定位，6个抓手的伸开和合拢靠气缸和限位电磁感应器来确定是否到位。
87.以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。