一种自动插件机的制作方法

本发明属于插件机的技术领域，具体涉及一种自动插件机。

背景技术：

目前，随着电子技术的迅速发展，电子产品的使用越来越广泛，而许多电子元件都需要很多元器件插接组成，现有的生产流水线上，很多插接工作都是人工操作。例如，pcb板的元件组装生产线上，需要人工手动将电容、电阻或其他元件手动插在pcb板上。人工手动插件不仅降低了生产效率，而且耗费了大量人力物力，增加了生产成本。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种自动插件机，自动化程度高，模块化设计，换线方便省时、提高效率；元件准确插装、保证质量、降低成本；插件机提供多种供料方式，可针对产品的特性选择合适的供料方式进行快速生产，同时提升了插件时的稳定性，避免人为失误。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供了一种自动插件机，包括机架、单气缸定位机构、pcb板流道机构、xyz轴取料机构以及供料机构，所述的单气缸定位机构设置在机架的机台的上端，所述的pcb板流道机构设置在单气缸定位机构的上端，所述的xyz轴取料机构设置在机台的上端并位于pcb板流道机构的上方，所述的供料机构设置在单气缸定位机构的上端并位于pcb板流道机构的外侧边。

在本发明一个较佳实施例中，所述的单气缸定位机构包括定位板、凸轮安装座、流道调节板、凸轮机构、笔芯气缸和pcb板支撑柱，所述的凸轮安装座横向设置在定位板的下端并凸出于定位板的外侧边，所述的流道调节板分别设置在凸轮安装座上并位于定位板的两侧边，所述的凸轮机构设置在凸轮安装座内，所述的笔芯气缸横向连接在凸轮机构的一侧边，所述的pcb板支撑柱分别设置在定位板的上端并位于凸轮机构的上方。

在本发明一个较佳实施例中，所述的流道调节板和定位板之间留有间隙。

在本发明一个较佳实施例中，所述的pcb板流道机构包括流道板、pcb挡板、pcb压块、第一感应光电开关、第二感应光电开关、流道电机、电机连接轴和检测相机，所述的流道板分别横向设置在定位板的上端并位于pcb板支撑柱的外侧边，所述的pcb挡板分别设置在流道板外侧边的中间位置，所述的pcb压块设置在pcb挡板的上端，所述的第一感应光电开关和第二感应光电开关分别设置在流道板内侧边并位于pcb压块下方的左右两侧边，所述的流道电机分别通过电机连接轴与流道板相连接，所述的电机连接轴之间还通过同步带相连接，所述的检测相机设置在其中一流道板的前端。

在本发明一个较佳实施例中，所述的流道电机和流道板的数量均为2个，分别通过电机连接轴设置在流道板上并位于流道调节板的上方，其中，流道板之间的距离通过流道电机和流道调节板进行调节。

在本发明一个较佳实施例中，所述的xyz轴取料机构包括x传动轴、y传动轴、传动轴安装座和z轴取料装置，所述的y传动轴分别通过传动轴安装座平行安装在机台的上端，所述的x传动轴横向活动设置在两个y传动轴的上端之间并位于pcb板流道机构的上方，所述的z轴取料装置呈z轴方向活动设置在x传动轴的前端。

在本发明一个较佳实施例中，所述的x传动轴通过电机和丝杆沿着y传动轴作前后运动，所述的z轴取料装置通过电机和丝杆沿着x传动轴作左右运动。

在本发明一个较佳实施例中，所述的z轴取料装置包括取料安装板以及安装在取料安装板上的伺服电机、高速相机、快换夹爪和气动手指，所述的快速夹爪分别设置在高速相机的两侧边，所述的气动手指分别设置在快速夹爪的底部，所述的伺服电机分别与快换夹爪相连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述的供料机构采用tray盘供料、tube管供料和飞达供料中的一种或多种。

在本发明一个较佳实施例中，所述的机架上还设置有机架防护装置、机架前门、机架后门、液晶显示屏和报警器。

本发明的有益效果是：本发明的自动插件机，模块化设计，换线方便省时、提高效率；元件准确插装、保证质量、降低成本；插件机提供多种供料方式，可针对产品的特性选择合适的供料方式进行快速生产，同时提升了插件时的稳定性，避免人为失误。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅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它的附图，其中：

图1是本发明自动插件机的一较佳实施例的结构示意图；

图2是图1中单气缸定位机构的结构示意图；

图3是图2的侧视图；

图4是图1中pcb板流道机构的结构示意图；

图5是图1中xyz轴取料机构的结构示意图；

图6是图5中z轴取料装置的结构示意图；

图7是图1的整体的外形图；

附图中的标记为：1、机架，2、单气缸定位机构，3、pcb板流道机构，4、xyz轴取料机构，5、供料机构，6、pcb板，11、机台，12、机架防护装置，13、机架前门，14、机架后门，15、液晶显示屏，16、报警器，21、定位板，22、pcb板支撑柱，23、凸轮安装座，24、流道调节板，25、凸轮机构，26、笔芯气缸，31、流道板，32、pcb挡板，33、pcb压块，34、第一感应光电开关，35、第二感应光电开关，36、流道电机，37、电机连接轴，38、检测相机，39、同步带，41、x传动轴，42、y传动轴，43、传动轴安装座，44、z轴取料装置，45、电机，46、丝杆，51、tray盘供料，52、tube管供料，53、飞达供料，441、取料安装板，442、伺服电机，443、高速相机，444、快换夹爪，445、气动手指。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例包括：

一种自动插件机，包括机架1、单气缸定位机构2、pcb板流道机构3、xyz轴取料机构4以及供料机构5，所述的单气缸定位机构2设置在机架1的机台11的上端，所述的pcb板流道机构3设置在单气缸定位机构2的上端，所述的xyz轴取料机构4设置在机台11的上端并位于pcb板流道机构3的上方，所述的供料机构5设置在单气缸定位机构的2上端并位于pcb板流道机构3的外侧边。

整体工作原理：

1：pcb板6流入机架1内的pcb板流道机构3；

2：xyz轴取料机构4从供料机构5处抓取产品；并通过pcb板流道机构3处的视觉系统进行拍照定位，待pcb板6在pcb板流道机构3中精确定位后，xyz轴取料机构4对pcb板6拍照定位，确认ok后完成插件动作；

3：插件结束后，pcb板6从pcb板流道机构3处流至手工线。

如图2和图3所示，所述的单气缸定位机构2包括定位板21、凸轮安装座23、流道调节板24、凸轮机构25、笔芯气缸26和pcb板支撑柱22，所述的凸轮安装座23横向设置在定位板21的下端并凸出于定位板21的外侧边，所述的流道调节板24分别设置在凸轮安装座23上并位于定位板21的两侧边，所述的凸轮机构25设置在凸轮安装座23内，所述的笔芯气缸26横向连接在凸轮机构25的一侧边，所述的pcb板支撑柱22分别设置在定位板21的上端并位于凸轮机构25的上方。其中，所述的流道调节板24和定位板21之间留有间隙，用于调节pcb板流道机构3的宽度。

如图4所示，所述的pcb板流道机构3包括流道板31、pcb挡板32、pcb压块33、第一感应光电开关34、第二感应光电开关35、流道电机36、电机连接轴37和检测相机38，所述的流道板31分别横向设置在定位板21的上端并位于pcb板支撑柱22的外侧边，所述的pcb挡板32分别设置在流道板31外侧边的中间位置，所述的pcb压块33设置在pcb挡板32的上端，所述的第一感应光电开关34和第二感应光电开关35分别设置在流道板31内侧边并位于pcb压块33下方的左右两侧边，所述的流道电机36分别通过电机连接轴37与流道板31相连接，所述的电机连接轴37之间还通过同步带39相连接，所述的检测相机38设置在其中一流道板31的前端。

其中，所述的流道电机36和流道板31的数量均为2个，分别通过电机连接轴37设置在流道板31上并位于流道调节板24的上方，其中，流道板31之间的距离通过流道电机36和流道调节板24进行调节。

单气缸定位机构2和pcb板流道机构3作用将pcb板流入机台，固定，方便后面插元件，流出。

动作：pcb板6流入，第一感应光电开关34感应到pcb板6；下方的笔形气缸26（两段式气缸），依次完成两个动作：动作一：pcb压块33下降一段距离，由前端部的pcb档板32将产品挡住；动作二：待第二感应光电开关35感应到pcb板时，pcb压块33继续下降，并将pcb板6压紧，同时pcb板支撑柱22托住pcb板；待完成插件动作后笔形气缸26回到原点，产品流入下一工位。其中，检测相机38可针对取料模组夹取的产品进行检测定位。

如图5所示，所述的xyz轴取料机构4包括x传动轴41、y传动轴42、传动轴安装座43和z轴取料装置44，所述的y传动轴42分别通过传动轴安装座43平行安装在机台11的上端，所述的x传动轴41横向活动设置在两个y传动轴42的上端之间并位于pcb板流道机构3的上方，所述的z轴取料装置44呈z轴方向活动设置在x传动轴42的前端。

上述中，所述的x传动轴42通过电机45和丝杆46沿着y传动轴42作前后运动，所述的z轴取料装置44通过电机42和丝杆46沿着x传动轴41作左右运动。

如图6所示，所述的z轴取料装置44包括取料安装板441以及安装在取料安装板441上的伺服电机442、高速相机443、快换夹爪444和气动手指445，所述的快速夹爪444分别设置在高速相机443的两侧边，所述的气动手指445分别设置在快速夹爪444的底部，所述的伺服电机442分别与快换夹爪444相连接。

xyz轴取料机构4作用将各个供料机构5取料处的产品抓取放置到pcb板上。

动作：当供料机构5取料，感应光电开关感应到pcb板6后，x传动轴41和y传动轴42移动至该位置，z轴取料装置44下降抓取产品（xyz取料模组使用原装进口丝杆、三菱伺服电机等主要部件，并结合高速相机，实现了高精度和高速度的统合）；采用独立伺服电机442结合高速相机443可以对产品插件时的角度实现精确控制，快换夹爪444可快速更换，每次更换插件头的时间在30s以内。

自行研发的气动手指445结合快换夹爪444的设计，可以应对各种元件的装插，兼容性强，稳定可靠；同时气动手指445拆装方便，使用多种元器件的取件，特别是一机多用时，气动手指更换快捷，转线效率高。

本实施例中，所述的供料机构5采用tray盘供料51、tube管供料52和飞达供料53中的一种或多种，作用于不同产品，每个供料模组独立安装定位，可快速更换，可针对产品的特性选择合适的供料方式进行快速生产。

动作：tray盘供料51：适用于各种散装元件，如电容、电感、led灯、连接器等，将其丢入振动盘，振入直震后，由挡料光电感应产品，x/y轴抓取。tube管供料52：适用于各类标准的管装ic、光耦、放大器、电阻等等，每组tube管均可单独拆装，互不影响，可引入弹夹设计的理念，可设计备用弹夹，在线外将tube管安装到位后，以模组的形式直接安装在机台上，弹夹的快速拆装原理：将装好tube管的弹夹模组直接推入弹夹基座，即可完成换料动作，操作时间可控制在2分钟以内；tuble管倾斜放在振动盘上，前段感应光电判断tuble管内是否有产品，待x/y轴来抓取。飞达供料53适用于各类卷带包装的异型元件，如usb、ic等等，稳定可靠，维护便捷。

如图7所示，所述的机架1上还设置有机架防护装置12、机架前门13、机架后门14、液晶显示屏15和报警器16。作用人机界面，安全生产，运行时，防护装置12防止意外伤人；机架1采用8mm厚优质方钢，秉承一体式焊接念制作而成，确保高速运行的稳定性。

机架防护装置12采用全封闭设计，做到防护无死角；机架前门13、机架后门14利用氮气弹簧进行旋转开合，并配备门检开关，确保门被打开的情况下机台报警停机。同时机架上方镶嵌12寸的触摸式液晶显示屏15，操作更舒适便捷化。

综上所述，本发明的自动插件机，自动化程度高，模块化设计，换线方便省时、提高效率；元件准确插装、保证质量、降低成本；插件机提供多种供料方式，可针对产品的特性选择合适的供料方式进行快速生产，同时提升了插件时的稳定性，避免人为失误。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书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。