专利名称：波峰焊接机及其机械爪的制作方法
技术领域：
本发明涉及焊接设备领域，尤其是指波峰焊接机及其机械爪。
背景技术：
在波峰焊接机中，需要使用机械爪抓取PCB板等工件，再位移至相关的工位进行 处理。现有的机械爪基本上都是采用夹持的方式，相应设有夹具，在工作时从PCB板等工件 的侧边缘处夹紧工件， 一般需要在两个侧边进行夹持。由于设备的制造及/或装配误差，容 易产生各个夹持点施力不均的情况，极易造成工件变形，情况严重的还会造成工件损伤。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种波峰焊接机机械爪，其能便捷地抓取工 件，并能避免工件变形或损伤。 本发明另一个所要解决的技术问题是，提供一种波峰焊接机，其能便捷地抓取工 件，并能避免工件变形或损伤。 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种波峰焊接机机械爪，包括升 降位移装置、一对由升降位移装置驱动而升降的爪体以及用于驱动所述一对爪体实现张合 动作的张合系统，所述升降位移装置包括升降动力机构以及由所述升降动力机构驱动而沿 升降轴升降的升降基座，所述两爪体相互正对地设置，每一爪体包括基部以及至少一个自 基部的底缘朝向另一爪体方向伸出以用于从底部托住工件的爪牙。 进一步地，所述张合系统包括第一 Y轴位移装置以及第二 Y轴位移装置，所述第一 Y轴位移装置包括第一 Y轴动力机构以及由所述第一 Y轴动力机构驱动而沿第一 Y轴位移 的第一 Y轴基座；所述第二 Y轴位移装置包括固定于所述升降基座上的第二 Y轴动力机构 以及由所述第二 Y轴动力机构驱动而沿第二 Y轴位移的第二 Y轴基座；所述升降位移装置 设置于第一Y轴基座上，而所述两爪体中的一个设置于升降基座上，另一个设置于第二Y轴 基座上。 进一步地，所述机械爪还包括一 X轴位移装置，所述X轴位移装置还与第一 Y轴位 移装置以及升降位移装置相互配合而形成用于三维移动所述一对爪体的三维位移系统，所 述X轴位移装置设置于第一 Y轴基座上，X轴位移装置包括X轴动力机构以及由所述X轴 动力机构驱动而沿X轴位移的X轴基座，所述升降位移装置借助于所述X轴基座而设置于 所述第一Y轴基座上。 进一步地，所述升降动力机构、X轴动力机构、第一 Y轴动力机构以及第二 Y轴动 力机构均包括电机、由电机驱动的丝杆，而升降基座、X轴基座、第一 Y轴基座以及第二 Y轴 基座分别通过螺纹配合安装于对应的丝杆上。 进一步地，所述升降动力机构、X轴动力机构、第一 Y轴动力机构以及第二 Y轴动 力机构均为气缸，所述升降基座、X轴基座、第一 Y轴基座以及第二 Y轴基座分别固定于对 应的气缸的塞杆末端。
进一步地，所述升降位移装置、X轴位移装置、第一 Y轴位移装置、第二 Y轴位移装 置还均包括滑轨，所述升降基座、X轴基座、第一 Y轴基座以及第二 Y轴基座分别与对应的 滑轨滑动配合连接。 进一步地，所述爪牙包括一与基部相连的延伸部以及自延伸部末端朝向另一爪体 方向弯折形成的支撑部。 另一方面，本发明还提供一种波峰焊接机，包括进板传送装置、顶升装置以及设置 于进板传送装置上方的机械爪，所述进板传送装置由两条相距预设距离平行设置的传送机 构组成，所述顶升装置设于两条传送机构之间的下方区域，所述机械爪为如上任意一项所 述的机械爪。 进一步地，所述进板传送装置的两外侧还各设有一导轨，所述导轨上缘设有供机 械爪的爪牙通过的凹口。 进一步地，所述顶升装置包括顶升动力机构以及由顶升动力机构驱动而能上下运 动的顶推件，所述顶升动力机构为气缸或电机。 本发明的有益效果如下使用本发明的机械爪抓取工件时，利用机械爪的爪牙从 工件的底部托起工件，由于不需从工件的边缘处夹紧工件，工件不会由于夹紧力而产生变 形或损伤。
图1是本发明波峰焊接机的立体图。 图2是图1中A部的局部放大图。 图3是本发明的波峰焊接机机械爪的主视结构示意图。 图4是本发明的波峰焊接机机械爪的侧视结构示意图。 图5是本发明的波峰焊接机将工件顶升起来的状态示意图。 图6是本发明的波峰焊接机将爪体张开的状态示意图。 图7是本发明的波峰焊接机将爪体下移的状态示意图。 图8是本发明的波峰焊接机将爪体合拢的状态示意图。 图9是本发明的波峰焊接机将爪体连同工件上移的状态示意图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明提供一种波峰焊接机机械爪，包括升降位移装置1、一对由升 降位移装置1驱动而升降的爪体2以及用于驱动所述一对爪体2实现张合动作的张合系 统。 其中，所述升降位移装置1包括升降动力机构10以及由所述升降动力机构10驱 动而沿升降轴(即Z轴)升降的升降基座12。 结合图2所示，所述两爪体2相互正对地设置，每一爪体2包括基部20以及至少 一个自基部20的底缘朝向另一爪体2方向伸出以用于从底部托住工件的爪牙22。所述爪 牙22包括一与基部20相连的延伸部220以及自延伸部220末端朝向另一爪体2方向弯折 形成的支撑部222。 结合图3 图4所示，所述张合系统包括第一Y轴位移装置30以及第二Y轴位移装置32，所述第一 Y轴位移装置30包括第一 Y轴动力机构300以及由所述第一 Y轴动力机 构300驱动而沿第一 Y轴位移的第一 Y轴基座302 ;所述第二 Y轴位移装置32包括固定于 所述升降基座12上的第二 Y轴动力机构320以及由所述第二 Y轴动力机构320驱动而沿 第二 Y轴位移的第二 Y轴基座322。所述升降位移装置1设置于第一 Y轴基座302上而可 随第一 Y轴基座302沿第一 Y轴位移，而所述两爪体2中的一个设置于升降基座12上，另 一个设置于第二 Y轴基座322上，由于第二 Y轴位移装置32也设置于升降基座12上，从而 两爪体2可以同步地升降。在实际工作时，由所述第一Y轴位移装置30以及第二Y轴位移 装置32分别驱动爪体2进行相应位移来实现两爪体2的相互远离(即张开)和相互靠近 (即合拢)的动作。 通过升降位移装置l以及第一Y轴位移装置30，可以实现爪体2在Z轴和第一Y 轴的位移，而为能全方位地移动所述爪体2，以便将所抓取的工件送至预定位置进行处理， 所述机械爪还可以包括一 X轴位移装置4，所述X轴位移装置4还与第一 Y轴位移装置30 以及升降位移装置1相互配合而形成三维位移系统，从而可以三维移动所述一对爪体2，类 似的三维位移系统在机械设备当中应用得非常广泛，本发明的三维位移系统与现有的三维 位移系统在构成及工作原理上并无实质性差别，故在此也不多赘述。所述X轴位移装置4 设置于第一 Y轴基座302上，X轴位移装置4包括X轴动力机构40以及由所述X轴动力机 构40驱动而沿X轴位移的X轴基座42，所述升降位移装置1设置于所述X轴基座42上，亦 即相当于间接设置于所述第一 Y轴基座302上。 所述升降动力机构10、 X轴动力机构40、第一 Y轴动力机构300以及第二 Y轴动 力机构320均分别对应包括电机100、400、 3000、 3200以及由各对应的电机驱动的丝杆102、 402、3002、3202，各丝杆102、402、3002、3202以通过相应的传动副与电机输出轴传动连接， 或者可直接连接于电机输出轴上。例如图1所示的实施方式中，升降动力机构10以及第二 Y轴动力机构320的丝杆100、3200是分别通过传动副101、3201连接电机输出轴，所述传动 副为皮带传动副、齿轮传动副、链条传动副中的任意一种，图l所示为皮带传动副；而X轴动 力机构40以及第一 Y轴动力机构300的丝杆400、3000则是直接与电机输出轴通过联轴装 置相连。升降基座12、 X轴基座42、第一 Y轴基座302以及第二 Y轴基座322分别通过螺 纹配合安装于对应的丝杆102、402、3002、3202上，电机100、400、3000、3200驱动对应的丝 杆102、402、3002、3202转动即可使升降基座12、X轴基座42、第一 Y轴基座302以及第二 Y 轴基座322沿对应的丝杆移动。而为使升降基座12、 X轴基座42、第一 Y轴基座302以及 第二 Y轴基座322的移动更为精准，所述升降位移装置1、X轴位移装置4、第一 Y轴位移装 置30、第二Y轴位移装置32还均包括用于实现精确导向的滑轨14、44、304、324，所述升降 基座12、 X轴基座42、第一 Y轴基座302以及第二 Y轴基座322分别与对应的滑轨14、44、 304、324滑动配合连接。 另一方面，本发明还提供一种波峰焊接机，包括进板传送装置、顶升装置6以及如 上所述的机械爪。所述进板传送装置由两条相距预设距离平行设置的传送机构50组成，所 述传送机构50可以是传送带或者传送辊组，工件通过其两侧边各架在一传送机构50上进 行传送。在所述进板传送装置的两外侧还各设有一导轨52，所述导轨52上缘呈凸凹相间的 波纹状，具体可以是矩形波状、正弦波等各种形状，其关键点是在导轨52的上缘设有若干 个凹口 520，以供爪牙22通过。所述顶升装置6设于两条传送机构50之间的下方区域，如图5所示，顶升装置6包括顶升动力机构60以及由顶升动力机构60驱动而能上下运动的 顶推件62，所述顶升动力机构60可以采用气缸或电机，顶推件62用于直接抵顶工件以将工 件顶升起来。所述机械爪设置于进板传送装置5的上方。 下面结合图5 图9详细说明本发明波峰焊接机的机械爪的具体工作过程。
本发明波峰焊接机在未开始工作时，其机械爪停止于进板传送装置的正上方。而 当开始工作时，主要步骤如下 1、工件7从进板传送装置5进板端送入，经传送机构50送至抓取工位；
2、由顶升装置6将工件7向上顶起，如图5所示； 3、通过张合系统将两爪体2相互远离而张开，张开的具体动作过程是如图6所 示，由第一 Y轴位移装置30驱使设有两爪体2的升降基座12朝图6中的左侧(图中箭头 B所示方向)位移距离a，再由第二 Y轴位移装置32驱使位于后方的爪体2朝图6中的右 侧(图中箭头C所示方向)位移距离2a，从而使两爪体2张开，两者之间的距离大于工件7 的宽度； 4、如图7所示，由升降位移装置1驱动两爪体2向下(图中箭头D所示方向)降， 使其爪牙22低于工件7 ; 5、由张合系统驱使两爪体2相互靠近，即合拢，使两爪体2的爪牙22分别穿过导 轨52的凹口 520而伸至工件7的下方，合拢的具体动作过程是如图8所示，由第一 Y轴位 移装置30驱使设有两爪体2的升降基座12朝图8中的右侧(图中箭头E所示方向)位移 距离a，此时位于图8中左侧的爪体的爪牙已经伸至工件7下方，再由第二 Y轴位移装置32 驱使位于后方的爪体2朝图8中的左侧(图中箭头F所示方向)位移距离2a使右侧的爪 牙22也伸至工件7下方，即完成合拢动作； 6、如图9所示，最后在升降位移装置1驱动下爪体2向上(图中箭头G所示方向) 升，其爪牙22从底部托起工件7，从而将工件7抓取起来。 上述仅为本发明的优选实施方式中，本发明还可在整体发明构思之下进行一些变 化或改进，例如可以将所述升降动力机构、X轴动力机构、第一 Y轴动力机构以及第二 Y轴 动力机构由电机与丝杆的组合变化为气缸，此时，所述升降基座12、 X轴基座42、第一 Y轴 基座302以及第二 Y轴基座322分别固定于对应的气缸的塞杆末端，即可同样实现分别沿 升降轴(Z轴)、X轴、第一Y轴、第二Y轴的位移。
权利要求
一种波峰焊接机机械爪，包括升降位移装置，所述升降位移装置包括升降动力机构以及由所述升降动力机构驱动而沿升降轴升降的升降基座，其特征在于所述机械爪还包括一对由升降位移装置驱动而升降的爪体以及用于驱动所述一对爪体实现张合动作的张合系统，所述两爪体相互正对地设置，每一爪体包括基部以及至少一个自基部的底缘朝向另一爪体方向伸出以用于从底部托住工件的爪牙。
2. 如权利要求1所述的波峰焊接机机械爪，其特征在于所述张合系统包括第一 Y轴位移装置以及第二 Y轴位移装置，所述第一 Y轴位移装置包括第一 Y轴动力机构以及由所 述第一 Y轴动力机构驱动而沿第一 Y轴位移的第一 Y轴基座；所述第二 Y轴位移装置包括 固定于所述升降基座上的第二 Y轴动力机构以及由所述第二 Y轴动力机构驱动而沿第二 Y 轴位移的第二Y轴基座；所述升降位移装置设置于第一Y轴基座上，而所述两爪体中的一个 设置于升降基座上，另一个设置于第二 Y轴基座上。
3. 如权利要求2所述的波峰焊接机机械爪，其特征在于所述机械爪还包括一 X轴位 移装置，所述X轴位移装置还与第一 Y轴位移装置以及升降位移装置相互配合而形成用于 三维移动所述一对爪体的三维位移系统，所述X轴位移装置设置于第一 Y轴基座上，X轴位 移装置包括X轴动力机构以及由所述X轴动力机构驱动而沿X轴位移的X轴基座，所述升 降位移装置借助于所述X轴基座而设置于所述第一 Y轴基座上。
4. 如权利要求3所述的波峰焊接机机械爪，其特征在于所述升降动力机构、X轴动力 机构、第一 Y轴动力机构以及第二 Y轴动力机构均包括电机、由电机驱动的丝杆，而升降基 座、X轴基座、第一 Y轴基座以及第二 Y轴基座分别通过螺纹配合安装于对应的丝杆上。
5. 如权利要求3所述的波峰焊接机机械爪，其特征在于所述升降动力机构、X轴动力 机构、第一 Y轴动力机构以及第二 Y轴动力机构均为气缸，所述升降基座、X轴基座、第一 Y 轴基座以及第二 Y轴基座分别固定于对应的气缸的塞杆末端。
6. 如权利要求3所述的波峰焊接机机械爪，其特征在于所述升降位移装置、X轴位移 装置、第一 Y轴位移装置、第二 Y轴位移装置还均包括滑轨，所述升降基座、X轴基座、第一 Y 轴基座以及第二 Y轴基座分别与对应的滑轨滑动配合连接。
7. 如权利要求3所述的波峰焊接机机械爪，其特征在于所述爪牙包括一与基部相连 的延伸部以及自延伸部末端朝向另一爪体方向弯折形成的支撑部。
8. —种波峰焊接机，包括进板传送装置以及设置于进板传送装置上方的机械爪，其特 征在于所述进板传送装置由两条相距预设距离平行设置的传送机构组成，所述波峰焊接 机还包括设于两条传送机构之间的下方区域的顶升装置，所述机械爪为如权利要求1 7 中任意一项所述的机械爪。
9. 如权利要求8所述的波峰焊接机，其特征在于所述进板传送装置的两外侧还各设 有一导轨，所述导轨上缘设有供机械爪的爪牙通过的凹口 。
10. 如权利要求8所述的波峰焊接机，其特征在于所述顶升装置包括顶升动力机构以及由顶升动力机构驱动而能上下运动的顶推件，所述顶升动力机构为气缸或电机。
全文摘要
本发明涉及一种波峰焊接机机械爪，包括升降位移装置、一对由升降位移装置驱动而升降的爪体以及用于驱动所述一对爪体实现张合动作的张合系统，所述升降位移装置包括升降动力机构以及由所述升降动力机构驱动而沿升降轴升降的升降基座，所述两爪体相互正对地设置，每一爪体包括基部以及至少一个自基部的底缘朝向另一爪体方向伸出以用于从底部托住工件的爪牙。本发明的机械爪抓取工件时，利用机械爪的爪牙从工件的底部托起工件，由于不需从工件的边缘处夹紧工件，工件不会由于夹紧力而产生变形或损伤。
文档编号B23K3/08GK101700593SQ20091024665
公开日2010年5月5日 申请日期2009年11月25日 优先权日2009年11月25日
发明者宋国明 申请人:深圳市诺斯达科技有限公司