一种电子元件自动装配设备的制作方法

本实用新型涉及电子产品生产设备技术领域，尤其是指一种电子元件自动装配设备。

背景技术：

随着电子技术的飞速发展，电子产品的使用也越来越广泛，PCB板是电子产品的重要载体，插件机是将各种电子元件装配到PCB板指定位置的加工设备。在插件机的加工过程中，一般是先将电子元件由夹料装置将其运送到PCB板的上方，然后夹料装置下移，将电子元件插入PCB板预设的线脚插孔内，然后夹料装置复位，以便于夹取新的电子元件，进行下一次的插件作业，已经装配好的电子元件留在PCB板上，并随PCB板一起运行至下一位置，以进行焊接加固等操作。但现有的插件机的装配效率较低，且夹料装置的定位不准确，难以保证电子元件装配于PCB板上的质量。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种电子元件自动装配设备，其实现了电子元件与PCB板的自动化装配，第一输送装置将PCB板沿着多个装配装置进行输送，实现了多个相同或不同的电子元件装配在PCB板上，且通过了第一视觉识别定位机构对电子元件进行视觉识别定位，确定了电子元件的位置和形态，提高了电子元件装配在PCB板上的精度，进而提高了装配的质量，大大地降低了报废率，降低了PCB板的生产成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种电子元件自动装配设备，其包括机台、装设于机台并呈直线排列的多个装配装置及沿着多个装配装置依次输送PCB板的第一输送装置，所述第一输送装置贯穿多个装配装置，所述装配装置包括装配机构、设置于第一输送装置的一侧并用于向装配机构供应电子元件的供料机构、设置于供料机构与装配机构之间的第一视觉识别定位机构及用于驱动装配机构移动的移动驱动机构，所述第一输送装置位于装配机构的下方，所述第一视觉识别定位机构用于视觉识别装配机构所拾取的电子元件的位置和形态，所述装配机构用于拾取供料机构所供应的电子元件并将经由第一视觉识别定位机构识别定位后的电子元件装配于第一输送装置所输送的PCB板。

进一步地，所述装配机构包括基座、第一装配机械手、第二装配机械手及第二视觉识别定位机构，所述基座与移动驱动机构驱动连接，所述第一装配机械手和第二装配机械手分别滑动设置于基座的两侧，所述第一装配机械手和第二装配机械手均用于拾取供料机构所供应的电子元件，所述第二视觉识别定位机构装设于基座并位于第一装配机械手和第二装配机械手之间，所述第二视觉识别定位机构用于识别并确定第一输送装置所输送的PCB板所要装配电子元件的位置。

进一步地，所述供料机构的数量为多个，多个供料机构分别设置于第一输送装置的两侧，所述第一视觉识别定位机构位于其中一个供料机构与第一输送装置之间，所述第一装配机械手和第二装配机械手分别用于拾取多个供料机构所供应的电子元件。

进一步地，所述第一视觉识别定位机构包括定位座、装设于定位座的多组补光器及用于对电子元件的引脚进行拍摄定位的第一拍摄器，所述定位座设置有用于容置装配机构所拾取的电子元件的视觉识别空间及用于供第一拍摄器对视觉识别空间内的电子元件进行拍摄定位的拍摄孔，所述拍摄孔与视觉识别空间连通，所述第一拍摄器位于拍摄孔的下方，多组补光器的照射光源均照射于视觉识别空间内的电子元件上。

进一步地，所述定位座设置多个遮挡板，每个遮挡板对应一组补光器设置，所述补光器位于遮挡板与定位座之间；所述补光器的数量为四组，四组补光器围绕拍摄孔呈矩形分布，对角的两组补光器的照射光源在同一直线上。

进一步地，所述定位座装设有用于固定补光器的固定组件，所述固定组件位于遮挡板与定位座之间；所述固定组件包括装设于定位座的下模及与下模配合的上模，所述上模与下模合模围设成用于容置补光器的容置孔。

进一步地，所述第二视觉识别定位机构包括分别装设于基座的第二拍摄器和补光环，所述补光环环绕设置于第二拍摄器的拍摄端。

进一步地，所述第一装配机械手包括滑动设置于基座的滑动座、装设于基座并用于驱动滑动座升降的升降驱动器、转动设置于滑动座的拾取组件及装设于滑动座并用于驱动拾取组件转动的转动电机。

进一步地，所述第一装配机械手还包括设置于转动电机的输出轴与拾取组件之间的缓冲组件，所述缓冲组件包括装设于转动电机的输出轴的连接杆、滑动设置于连接杆的缓冲件及套装于连接杆的弹簧，所述弹簧的一端抵触连接杆靠近转动电机的一端，弹簧的另一端抵触缓冲件，所述拾取组件装设于缓冲件。

进一步地，所述第一输送装置的出料端设置有下料装置，所述机台设置有位于第一输送装置的下方的出料通道，所述出料通道内装设有用于输送装配了电子元件的PCB板的第二输送装置，所述下料装置用于将第一输送装置所输送的PCB板输送至第二输送装置，所述第二输送装置与第一输送装置平行设置，所述第一输送装置包括装设于机台的定输送座、与定输送座平行设置的动输送座及用于驱动动输送座靠近或远离定输送座的调节组件，所述定输送座和动输送座彼此靠近的一侧均设置有用于输送PCB板的输送组件。

本实用新型的有益效果：实际工作时，第一输送装置将PCB板沿着多个装配装置的排列方向进行输送，多个装配装置分别将电子元件装配在PCB板上，从而实现了对PCB板装配电子元件；装配装置将电子元件装配在第一输送装置所输送的PCB板的过程中，供料机构供应电子元件，移动驱动机构驱动装配机构靠近供料机构移动，直至装配机构拾取供料机构所供应的电子元件，然后移动驱动机构驱动装配机构连带电子元件移动至第一视觉识别定位机构内，由于不同电子元件的引脚所在的位置是不同的且引脚的形态也不同，所以第一视觉识别定位机构对电子元件的引脚进行视觉识别定位，从而确定电子元件的引脚的位置及形态，以便于装配机构能精准地装配在PCB板上，当第一视觉识别定位机构对电子元件的引脚进行视觉识别定位后，移动驱动机构驱动装配机构连带电子元件移动至PCB板的上方，装配机构将电子元件装配在PCB板上。本电子元件自动装配设备实现了电子元件与PCB板的自动化装配，第一输送装置将PCB板沿着多个装配装置进行输送，实现了多个相同或不同的电子元件装配在PCB板上，且通过了第一视觉识别定位机构对电子元件的引脚进行视觉识别定位，确定了电子元件的引脚的位置和形态，提高了电子元件装配在PCB板上的精度，进而提高了装配的质量，大大地降低了报废率，降低了PCB板的生产成本。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型的装配机构和移动驱动机构的立体结构示意图。

图3为本实用新型的装配机构和电子元件的立体结构示意图。

图4为本实用新型的第一视觉识别定位机构和电子元件的立体结构示意图。

图5为本实用新型的第一输送装置的立体结构示意图。

附图标记说明：

1、机台；11、出料通道；2、装配装置；21、装配机构；211、基座；

212、第一装配机械手；2121、滑动座；2122、升降驱动器；21221、升降电机；

21222、主传动轮；21223、从传动轮；21224、传动带；2123、拾取组件；

2124、转动电机；2125、缓冲组件；21251、连接杆；21252、缓冲件；21253、弹簧；

213、第二装配机械手；214、第二视觉识别定位机构；2141、第二拍摄器；

2142、补光环；22、供料机构；23、第一视觉识别定位机构；231、定位座；

2311、视觉识别空间；2312、拍摄孔；2313、遮挡板；232、补光器；233、第一拍摄器；

234、固定组件；2341、下模；2342、上模；2343、容置孔；24、移动驱动机构；

241、横移驱动器；2411、底座；2412、丝杆；2413、移动螺母；2414、移动块；

2415、移动电机；242、纵移驱动器；3、第一输送装置；31、定输送座；32、动输送座；

33、调节组件；34、输送组件；4、下料装置；5、第二输送装置；6、电子元件；

7、PCB板。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

如图1至图5所示，本实用新型提供的一种电子元件自动装配设备，其包括机台1、装设于机台1并呈直线排列的多个装配装置2及沿着多个装配装置2依次输送PCB板7的第一输送装置3，所述第一输送装置3贯穿多个装配装置2，所述装配装置2包括装配机构21、设置于第一输送装置3的一侧并用于向装配机构21供应电子元件6的供料机构22、设置于供料机构22与装配机构21之间的第一视觉识别定位机构23及用于驱动装配机构21移动的移动驱动机构24，所述第一输送装置3位于装配机构21的下方，所述第一视觉识别定位机构23用于视觉识别装配机构21所拾取的电子元件6的引脚的位置和形态，所述装配机构21用于拾取供料机构22所供应的电子元件6并将经由第一视觉识别定位机构23识别定位后的电子元件6装配于第一输送装置3所输送的PCB板7；不同电子元件6的引脚所在的位置是不同的且引脚的形态也不同，所述电子元件6的引脚的形态包括竖直、倾斜或弯折等形态，所述装配装置2的数量可以根据实际生产的需要而增减。

实际工作时，第一输送装置3将PCB板7沿着多个装配装置2的排列方向进行输送，多个装配装置2分别将电子元件6装配在PCB板7上，从而实现了对PCB板7装配电子元件6；装配装置2将电子元件6装配在第一输送装置3所输送的PCB板7的过程中，供料机构22供应电子元件6，移动驱动机构24驱动装配机构21靠近供料机构22移动，直至装配机构21拾取供料机构22所供应的电子元件6，然后移动驱动机构24驱动装配机构21连带电子元件6移动至第一视觉识别定位机构23内，由于不同电子元件6的引脚所在的位置是不同的且引脚的形态也不同，所以第一视觉识别定位机构23对电子元件6的引脚进行视觉识别定位，从而确定电子元件6的引脚的位置及形态，以便于装配机构21能精准地装配在PCB板7上，当第一视觉识别定位机构23对电子元件6的引脚进行视觉识别定位后，移动驱动机构24驱动装配机构21连带电子元件6移动至PCB板7的上方，装配机构21将电子元件6装配在PCB板7上。本电子元件自动装配设备实现了电子元件6与PCB板7的自动化装配，第一输送装置3将PCB板7沿着多个装配装置2进行输送，实现了多个相同或不同的电子元件6装配在PCB板7上，且通过了第一视觉识别定位机构23对电子元件6的引脚进行视觉识别定位，确定了电子元件6的引脚的位置和形态，提高了电子元件6装配在PCB板7上的精度，进而提高了装配的质量，大大地降低了报废率，降低了PCB板7的生产成本。

本实施例中，所述装配机构21包括基座211、第一装配机械手212、第二装配机械手213及第二视觉识别定位机构214，所述基座211与移动驱动机构24驱动连接，所述第一装配机械手212和第二装配机械手213分别滑动设置于基座211的两侧，所述第一装配机械手212和第二装配机械手213均用于拾取供料机构22所供应的电子元件6，所述第二视觉识别定位机构214装设于基座211并位于第一装配机械手212和第二装配机械手213之间，所述第二视觉识别定位机构214用于识别并确定第一输送装置3所输送的PCB板7所要装配电子元件6的位置；具体地，所述供料机构22的数量为多个，多个供料机构22分别设置于第一输送装置3的两侧，所述第一视觉识别定位机构23位于其中一个供料机构22与第一输送装置3之间，所述第一装配机械手212和第二装配机械手213分别用于拾取多个供料机构22所供应的电子元件6，多个供料机构22可以供应相同的电子元件6，也可以供应不同的电子元件6，优选地，所述供料机构22的数量为两个。

实际使用时，将PCB板7输送至设定的位置，移动驱动机构24驱动装配机构21进行移动，使得第一装配机械手212和第二装配机械手213分别夹持两个供料机构22所供应的电子元件6，然后通过第二视觉识别定位机构214对PCB板7上所要装配电子元件6的位置进行视觉识别定位，再通过移动驱动机构24驱动第一装配机械手212和第二装配机械手213依次移动至PCB板7上所要装配电子元件6的位置，使得第一装配机械手212所夹持的电子元件6和第二装配机械手213所夹持的电子元件6依次位于PCB板7所要装配电子元件6的位置的上方，最后第一装配机械手212将所夹持的电子元件6装配在PCB板7上，第二装配机械手213将所夹持的电子元件6装配在PCB板7上，进而自动化地完成了将电子元件6装配在PCB板7上。该装配机构21通过第二视觉识别定位机构214对PCB板7所要装配电子元件6的位置进行准确定位，保证了电子元件6装配在PCB板7上的位置精确性，提升电子元件6的装配质量，又通过第一装配机械手212和第二装配机械手213依次对相同或不同的电子元件6进行上料及装配，且依次将所夹持的电子元件6装配在PCB板7上，大大地提高了电子元件6装配在PCB板7上的效率，进而降低了生产的成本。

本实施例中，所述第一视觉识别定位机构23包括定位座231、装设于定位座231的多组补光器232及用于对电子元件6的引脚进行拍摄定位的第一拍摄器233，所述定位座231设置有用于容置装配机构21所拾取的电子元件6的视觉识别空间2311及用于供第一拍摄器233对视觉识别空间2311内的电子元件6的引脚进行拍摄定位的拍摄孔2312，所述拍摄孔2312与视觉识别空间2311连通，所述第一拍摄器233位于拍摄孔2312的下方，多组补光器232的照射光源均照射于视觉识别空间2311内的电子元件6的引脚上。

实际使用时，第一装配机械手212和第二装配机械手213依次将电子元件6夹持至视觉识别空间2311内，使得电子元件6的引脚显露于拍摄孔2312内并位于第一拍摄器233的上方，多组补光器232的照射光源均照射在电子元件6的引脚上，最后第一拍摄器233对电子元件6的引脚进行拍摄，进而对电子元件6的引脚进行视觉识别定位，确保了电子元件6上的引脚的位置和形态，便于第一装配机械手212和第二装配机械手213依次将视觉识别定位后的电子元件6装配在PCB板7对应的位置上；该第一视觉识别定位机构23的结构简单且紧凑，通过多组补光器232对引脚进行补光，使得第一拍摄器233对电子元件6的引脚拍摄清晰，进而对电子元件6的引脚定位准确，提高了本实用新型的装配质量。

本实施例中，所述定位座231设置多个遮挡板2313，每个遮挡板2313对应一组补光器232设置，所述补光器232位于遮挡板2313与定位座231之间；每个遮挡板2313对一组补光器232进行遮挡，避免外界的光线或物品对补光器232的照射光源造成干扰，保证了补光器232所照射出来的光线能充分地照射在电子元件6的引脚上，提高了光线的利用率，使得第一拍摄器233能更加清晰地拍摄电子元件6的引脚，进而提高了对引脚视觉识别定位的准确性。优选地，每组补光器232为一个补光器232。

本实施例中，所述补光器232的数量为四组，四组补光器232围绕拍摄孔2312呈矩形分布且对称设置，即四组补光器232的中心点的连线呈矩形，对角的两组补光器232的照射光源在同一直线上，相邻的两组补光器232的照射光源交叉设置，其中两组对角的补光器232的连线与另外两组对角的补光器232的连线所形成的夹角为25°至35°，优选地，所述夹角为30°；这样设置的四组补光器232能有效地对电子元件6的引脚进行补光，提高了第一拍摄器233对电子元件6的引脚进行视觉识别定位的准确性。

本实施例中，所述定位座231装设有用于固定补光器232的固定组件234，所述固定组件234位于遮挡板2313与定位座231之间，固定组件234对补光器232进行固定，提高了补光器232的稳定性，保证了补光器232所照射出的光线能稳定地照射在电子元件6的引脚上；所述固定组件234包括装设于定位座231的下模2341及与下模2341配合的上模2342，所述上模2342与下模2341合模围设成用于容置补光器232的容置孔2343，具体地，所述补光器232大致呈圆柱状，所述容置孔2343大致为圆孔；组装时，补光器232容置在容置孔2343内，上模2342与下模2341对补光器232进行固定，不但便于补光器232与固定组件234进行组装，还使得补光器232与固定组件234的结构紧凑而稳定。

本实施例中，所述第二视觉识别定位机构214包括分别装设于基座211的第二拍摄器2141和补光环2142，所述补光环2142环绕设置于第二拍摄器2141的拍摄端。实际使用时，第二拍摄器2141对PCB板7所要装配电子元件6的位置进行拍摄，从而确定PCB板7所要装配电子元件6的位置，保证第一装配机械手212和第二装配机械手213将所夹持的电子元件6能准确地装配在PCB板7上；其中，补光环2142对第二拍摄器2141进行补光，以便第二拍摄器2141能清晰地拍摄PCB板7，进而提高了对PCB板7定位的精度，同时，补光环2142对第二拍摄器2141的拍摄端进行挡光，避免外界的光线对第二拍摄器2141的拍摄进行干扰。

本实施例中，所述第一装配机械手212包括滑动设置于基座211的滑动座2121、装设于基座211并用于驱动滑动座2121升降的升降驱动器2122、转动设置于滑动座2121的拾取组件2123及装设于滑动座2121并用于驱动拾取组件2123转动的转动电机2124。

实际使用时，当移动驱动机构24驱动第一装配机械手212连带电子元件6移动至PCB板7所要装配电子元件6的位置的上方时，升降驱动器2122驱动滑动座2121向下朝靠近PCB板7的方向移动，滑动座2121带动拾取组件2123连带电子元件6向下朝靠近PCB板7的方向移动，直至拾取组件2123将电子元件6装配在PCB板7上；其中，当拾取组件2123所夹持的电子元件6的引脚与PCB板7所要装配电子元件6的位置不对应时，转动电机2124驱动拾取组件2123连带电子元件6转动设定的角度，使得电子元件6的引脚与PCB板7所要装配电子元件6的位置对应，使得电子元件6能精准地装配在PCB板7上。

本实施例中，所述第二装配机械手213的结构与第一装配机械手212的结构相同，或所述第二装配机械手213的工作原理与第一装配机械手212的工作原理相同，在此不再赘述。

本实施例中，所述第一装配机械手212还包括设置于转动电机2124的输出轴与拾取组件2123之间的缓冲组件2125，所述缓冲组件2125包括装设于转动电机2124的输出轴的连接杆21251、滑动设置于连接杆21251的缓冲件21252及套装于连接杆21251的弹簧21253，所述弹簧21253的一端抵触连接杆21251靠近转动电机2124的一端，弹簧21253的另一端抵触缓冲件21252，所述拾取组件2123装设于缓冲件21252。在拾取组件2123将电子元件6装配在PCB板7的过程中，电子元件6与PCB板7容易产生硬性冲击，导致电子元件6的引脚和PCB板7容易损坏，通过设置缓冲组件2125对电子元件6与PCB板7之间的撞击力进行缓冲，防止电子元件6与PCB板7产生硬性冲击，对电子元件6的引脚和PCB板7起到保护的作用，且提高了电子元件6装配在PCB板7上的稳定性。

优选地，所述升降驱动器2122包括升降电机21221、主传动轮21222、从传动轮21223及缠绕于主传动轮21222和从传动轮21223的传动带21224，所述滑动座2121与传动带21224连接，所述从传动轮21223转动设置于基座211，所述主传动轮21222装设于升降电机21221的输出轴，所述升降电机21221装设于基座211；该升降驱动器2122采用升降电机21221驱动主传动轮21222、从传动轮21223和传动带21224进行转动，传动带21224带动滑动座2121升降移动，进而使滑动座2121带动拾取组件2123和电子元件6升降移动，该升降驱动器2122的传动稳定，有利于电子元件6稳定地装配在PCB板7上。

优选地，所述拾取组件2123包括手指气缸及分别装设于手指气缸的两个输出端的第一拾取件和第二拾取件；实际工作时，手指气缸驱动第一拾取件与第二拾取件彼此靠近或远离移动，进而实现了拾取组件2123夹持或松开电子元件6。当然，所述拾取组件2123也可以为吸嘴，吸嘴便于吸取电子元件6，且不会损坏电子元件6。

本实施例中，所述第一输送装置3的出料端设置有下料装置4，所述机台1设置有位于第一输送装置3的下方的出料通道11，所述出料通道11内装设有用于输送装配了电子元件6的PCB板7的第二输送装置5，所述下料装置4用于将第一输送装置3所输送的PCB板7输送至第二输送装置5，优选地，所述下料装置4可以采用机械手等。

实际使用时，当PCB板7装配完电子元件6后，PCB板7处于第一输送装置3的出料端，下料装置4将PCB板7输送至第二输送装置5，第二输送装置5将PCB板7进行输出，使得PCB板7沿着出料通道11进行输送，提高了PCB板7输送的稳定性；该结构实现了PCB板7自动化地出料，提高了实用新型的智能性，降低了操作者的劳动强度。

本实施例中，所述第二输送装置5与第一输送装置3平行设置，所述第二输送装置5的输送方向与第一输送装置3的输送方向相反，使得操作者站在第一输送装置3的进料端时既可以将带装配电子元件6的PCB板7放置在第一输送装置3上，也可以将第二输送装置5所输出的PCB板7进行收料，降低了操作者的劳动强度，且减少了操作人员的数量，进而降低了生产的成本。

本实施例中，所述第一输送装置3包括装设于机台1的定输送座31、与定输送座31平行设置的动输送座32及用于驱动动输送座32靠近或远离定输送座31的调节组件33，所述定输送座31和动输送座32彼此靠近的一侧均设置有用于输送PCB板7的输送组件34，定输送座31的输送组件34和动输送座32的输送组件34分别用于承载PCB板7的两端。

实际输送PCB板7时，将PCB板7放置在定输送座31的输送组件34和动输送座32的输送组件34上，定输送座31的输送组件34和动输送座32的输送组件34同时对PCB板7进行输送；由于不同的PCB板7具备不同的尺寸大小，所以调节组件33可以调节动输送座32与定输送座31之间的距离，以满足不同规格的PCB板7的需求，进而使得第一输送装置3能对不同规格的PCB板7进行输送，其调节方便、快捷，实用性强。

优选地，所述第二输送装置5的结构与第一输送装置3的结构相同，在此不再赘述。

优选地，所述移动驱动机构24包括横移驱动器241及驱动连接于横移驱动器241的纵移驱动器242，所述装配机构21与纵移驱动器242驱动连接，具体地，所述基座211与纵移驱动器242驱动连接。通过横移驱动器241驱动装配机构21横向移动，纵移驱动器242驱动装配机构21纵向移动，当横移驱动器241和纵移驱动器242同时驱动装配机构21移动时，装配机构21可以斜向移动，提高了装配机构21的灵动性和实用性。

优选地，所述横移驱动器241包括底座2411、转动设置于底座2411的丝杆2412、螺接于丝杆2412的移动螺母2413、装设于移动螺母2413的移动块2414及用于驱动丝杆2412转动的移动电机2415，所述纵移驱动器242装设于移动块2414，移动块2414或/和纵移驱动器242滑动设置于横移驱动器241的底座2411；该横移驱动器241的成本低，传动稳定，传动轴向力大，可自锁，且定位精度高。

优选地，所述第一拍摄器233和第二拍摄器2141均可以采用相机或摄像机等，其结构简单，操作方便，拍摄清晰。

优选地，所述补光器232为线性光源器，线性光源器能照射出直线光源，进一步使得光源能充分地照射在电子元件6的引脚上，进而使得第一拍摄器233能清晰地对电子元件6的引脚进行拍摄。

优选地，所述输送组件34的结构与升降驱动器2122的结构相同，所述调节组件33的结构和所述纵移驱动器242的结构均与横移驱动器241的结构相同，在此不再赘述。

本实施例中的所有技术特征均可根据实际需要而进行自由组合。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。