一种柔性平行夹取装置的制作方法

文档序号:15687152发布日期:2018-10-16 21:11阅读:226来源:国知局

本实用新型属于插件机领域,特别涉及一种柔性平行夹取装置。



背景技术:

插件机是将电子元器件插装到PCB电路板上指定位置的机器设备,插件机通常包括:机器外壳、设备基座、PCB板传送定位装置和机械手。机械手上的Z轴上会安装多个气动夹爪用于夹取并插装电子元器件。如中国专利公开号为CN204935653U所公开的一种气动机械手,包括气缸、滑动座和夹持手指,气缸安装在异型插件机的送料机构上,气缸的缸体设有气体通道,在气缸的活塞与缸体之间设有复位弹簧,活塞下端设有活塞杆,活塞杆下端左右两侧对称安装滑动座,滑动座下端固定安装夹持手指,在活塞杆与滑动座之间设有将活塞上下运动转换为滑动座左右运动的滑动机构,通过气体通道输送正压气源到缸体内,驱动活塞上移,驱动左滑动座右移和右滑动座左移,夹紧电子元件;释放电子元件时,撤销缸体内的正气压,气动活塞在复位弹簧弹性力恢复作用下向下运动,带动左滑动座左移和右滑动座右移。此方案具有如下缺陷:

第一方面,压缩空气从上端盖11顶端进入,先绕到下缸体12右侧的气道,再拐入到活塞4的下端,气路复杂,需要的充气时间长;

第二方面,气缸缸体包括上端盖11和下缸体12,气缸缸体的分体结构,增加了设备的组装难度,且与上述复杂的气路配合时,对空气经过的位置的密封提出了更高的要求;

第三方面,压缩空气作用于活塞的下端面,而活塞的下端上设有与其他部件连接的连接部,活塞的下端面的空气压力作用面积小,导致活塞驱动的夹持手指的加持力变小;

第四方面,活塞的上下运动转换成滑动座左右运动,利用是倒T形台和左右滑动座的斜面配合,一方面斜面内槽加工工艺复杂,另一方面斜面配合摩擦力多,左右滑动座打开时反应速度慢且需要更大弹性力的复位弹簧,复位弹簧的弹性力增大,又需要增加活塞的空气作用面积,即需要更大截面积的活塞杆,又导致气缸的整体体积变大。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本实用新型提供一种柔性平行夹取装置,安装在插件机的机械手上,所述柔性平行夹取装置设置有一对夹取电子元件的手指,所述手指具有释放电子元件的第一位置和夹紧电子元件的第二位置,所述柔性平行夹取装置包括:缸体(10),活塞杆(30),活塞杆复位件(50),外限位件(70),左、右滑块组件(90)和滑块组件复位件(94);缸体(10)设置有主体(11)、连接部(12)和轨道部(13),连接部(12)设置在主体(11)的上端用于与所述插件机的机械手连接,连接部(12)的轴中心设有第一空气通道,轨道部(13)设置在主体(11)的下端,轨道部(13)的延伸方向与缸体(10)的轴线垂直;活塞杆(30)安装在缸体(10)的主体(11)内,其上端设置有与所述第一空气通道连通的第二空气通道,下端设有施力部;活塞杆复位件(50)套设在活塞杆(30)上,外限位件(70)与缸体(10)连接,将活塞杆复位件(50)限位在缸体(10)中;左、右滑块组件(90)各包括一导轨部(91)和一手指安装部(92),左、右滑块组件(90)通过导轨部(91) 与缸体(10)的轨道部(13)滑动连接,所述手指安装在手指安装部(92),左、右滑块组件(90)上各设有受力件(93),滑块组件复位件(94)设置在左、右滑块组件(90)之间,使左、右滑块组件 (90)之间保持彼此远离的位置;夹取电子元件时,外部气压通过所述第一空气通道和所述第二空气通道向活塞杆(30)施加压力,活塞杆(30)受力向下运动并压缩活塞杆复位件(50),活塞杆(30)的施力部通过作用于左、右滑块组件(90)的受力件(93),使左、右滑块组件(90)彼此靠近,带动所述手指到达所述第二位置,滑块组件复位件(94)被压缩;释放所述电子元件时,撤销所述外部气压,活塞杆(30)在活塞杆复位件(50)的弹性力作用下向上运动,活塞杆(30)的施力部减小对左、右滑块组件(90)的受力件(93)的作用力,左、右滑块组件(90)在滑块组件复位件(94)的弹性力作用下彼此远离,带动所述手指恢复到所述第一位置。

进一步地,所述施力部包括左施力部(31)和右施力部(32),左施力部(31)和右施力部(32) 之间构成缺口,所述缺口的口径延活塞杆(30)的轴线方向从上到下逐渐变大,左施力部(31) 包括第一斜面(311),右施力部(32)包括第二斜面(321),第一斜面(311)和第二斜面(321)对称分布在活塞杆(30)轴线的两侧。

进一步地,导轨部(91)内侧的中间设有中间开口(911),受力件(93)沿与左、右滑块组件(90) 的滑动方向垂直的方向穿设于中间开口(911)的两端,左施力部(31)1和右施力部(32)1的分别位于左、右滑块组件(90)的相应中间开口(911)内,两受力件(93)位于第一斜面(311)和第二斜面 (321)之间,当活塞杆(30)向下运动时,第一斜面(311)和第二斜面(321)向相应的受力件(93)施加驱动力使两受力件(93)带动左、右滑块组件(90)相互靠近。

进一步地,受力件(93)采用轴销结构。

进一步地,滑块组件复位件(94)采用两个,两滑块组件复位件(94)对称分设在左、右滑块组件(90)的两端。

进一步地,左、右导轨部(91)内端面的外侧两端各设有滑块组件复位件(94)的容纳槽(912),滑块组件复位件(94)的两端分别安装在相应的容纳槽(912)内。

活塞杆(30)的上端设置有第一凸缘(33)和第二凸缘(34),活塞杆复位件(50)的上端与所述第二凸缘(34)的底端面抵接,第一凸缘(33)和第二凸缘(34)之间形成容纳密封件(1)的凹槽(35)。

进一步地,缸体(10)的主体(11)的下端设置有外限位件(70)的容纳部(14),容纳部(14)的内径大于缸体(10)容纳活塞杆(30)的部分的内径。

进一步地,在外限位件(70)上端还可以设置内限位件(2),内限位件(2)的外径与缸体(10) 容纳活塞杆(30)的容纳部的内径向匹配,且其厚度大于外限位件(70),活塞杆复位件(50)的底端抵接在内限位件(2)的上端。

进一步地,外限位件(70)为带有缺口的卡簧。

本实用新型的柔性平行夹取装置,具有:结构紧凑、气路简单、密封好、零部件少、组装简易、灵活度和可靠性高的优点。

附图说明

图1为本实用新型采用的柔性平行夹取装置的结构示意图;

图2为本实用新型采用的柔性平行夹取装置的分解示意图;

图3为本实用新型采用的缸体的立体结构示意图;

图4为本实用新型采用的活塞杆的立体结构示意图;

图5为左、右滑块组件的立体结构示意图;

图6A为本实用新型采用的柔性平行夹取装置处于自然状态/释放电子元件的剖视图;

图6B为本实用新型采用的柔性平行夹取装置处于收紧/夹取电子元件的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图,对本实用新型进行进一步说明:

本实用新型的柔性平行夹取装置包括:缸体10,活塞杆30,活塞杆复位件50,外限位件70,左、右滑块组件90和滑块组件复位件94;缸体10设置有主体11、连接部12和轨道部13,连接部12设置在主体11的上端用于与插件机的机械手连接,连接部12的轴中心设有第一空气通道,轨道部13设置在主体11的下端,轨道部13的延伸方向与缸体10的轴线垂直;活塞杆30安装在缸体10的主体11内,其上端设置有与所述第一空气通道连通的第二空气通道,下端设有施力部;活塞杆复位件50套设在活塞杆30上,外限位件70与缸体10 连接,将活塞杆复位件50限位在缸体10中,活塞杆复位件50的一端与活塞杆30的上端部抵接,另一端与外限位件70的上端面抵接;左、右滑块组件90各包括一导轨部91和一手指安装部92,左、右滑块组件90通过导轨部91与缸体10的轨道部13滑动连接,左、右滑块组件90上各设有受力件93,滑块组件复位件94设置在左、右滑块组件90之间,使左、右滑块组件90之间保持彼此远离的位置;夹取电子元件时,通过所述第一空气通道和所述第二空气通道向活塞杆30施加气压,活塞杆30受力向下运动并压缩活塞杆复位件50,活塞杆30 的施力部通过作用于左、右滑块组件90的受力件93,使左、右滑块组件90彼此靠近,滑块组件复位件94被压缩,两手指安装部92相互靠近夹紧所述电子元件;释放所述电子元件时,撤销所述气压,活塞杆30在活塞杆复位件50的作用下向上运动,活塞杆30的施力部撤销对滑块组件90的受力件93的作用力,左、右滑块组件90在滑块组件复位件94的弹性力作用下彼此分开,使两手指安装部92释放所述电子元件。

进一步地,所述施力部包括左施力部31和右施力部32,左施力部31和右施力部32之间构成缺口,所述缺口的口径延活塞杆30的轴线方向从上到下逐渐变大,左施力部31包括第一斜面311,右施力部32包括第二斜面321,第一斜面311和第二斜面321对称分布在活塞杆30轴线的两侧。

进一步地,导轨部91内侧的中间设有中间开口911,受力件93沿与左、右滑块组件90 的滑动方向垂直的方向穿设于中间开口911的两端,左施力部311和右施力部321分别位于左、右滑块组件90的相应中间开口911内,两受力件93位于第一斜面311和第二斜面321 之间,当活塞杆30向下运动时,第一斜面311和第二斜面321向相应的受力件93施加驱动力使两受力件93带动左、右滑块组件90相互靠近。

本实用新型中,受力件93采用轴销结构,可以减少与第一斜面311和第二斜面321之间的滑动摩擦。

进一步地,滑块组件复位件94采用两个,两滑块组件复位件94对称分设在左、右滑块组件90的两端,当活塞杆30向上运动时,第一斜面311和第二斜面321离开受力件93,左、右滑块组件90可在滑块组件复位件94的弹性力作用下彼此分开。

进一步地,左、右导轨部91内端面的外侧两端各设有滑块组件复位件94的容纳槽912,滑块组件复位件94的两端分别安装在相应的容纳槽912内。

进一步地,活塞杆30的上端设置有第一凸缘33和第二凸缘34,活塞杆复位件50的上端与所述第二凸缘34的底端面抵接,第一凸缘33和第二凸缘34之间形成容纳密封件1的凹槽35。密封件1用于密封缸体内的压缩空气,材料可以采用海绵、橡胶等。

进一步地,缸体10的主体11的下端设置有外限位件70的容纳部14,容纳部14的内径大于缸体10容纳活塞杆30的容纳部的内径。在外限位件70上端还可以设置内限位件2,内限位件2的外径与缸体10容纳活塞杆30的容纳部的内径向匹配,且其厚度大于外限位件70,活塞杆复位件50的底端抵接在内限位件2的上端。

进一步地,本实用新型采用的外限位件70为带有缺口的卡簧,向容纳部14中安装外限位件70时,可以先使用工具捏住卡簧的两端并压缩使其径向变形变小,然后安装到容纳部 14中,最后放开卡簧两端,其在自身的弹力作用下恢复原状,将内限位件2及活塞杆复位件 50限位在缸体10内。

本实用新型采用的缸体10为一体成型的,即主体11、连接部12和轨道部13一体成型。

本实用新型的柔性平行夹取装置,一方面,通气道位于与轴心线上,正气压作用于活塞杆复位件50的上端,施力均匀,加上缸体10的一体结构,提高了柔性平行夹取装置的整体密封性。另一方面,通过在左、右滑块组件90之间设置滑块组件复位件94,左、右滑块组件90的复位不依靠活塞杆30和活塞杆复位件50,提高了左、右滑块组件90复位的灵活性和可靠性;再者,通过斜面挤压轴销的方式,将活塞杆的垂直运动转化成左、右滑块组件的左右滑动,与现有技术的方式相比,加工工艺简单、灵活性好、可靠性高。

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