精准效率高的智能插件机

技术领域

本发明涉及插件机领域技术，尤其是指一种精准效率高的智能插件机。

背景技术

现有电子产品中，均用到电路板，电路板由PCB板以及安插于PCB板上元器件组成，该元器件有：电容、晶体、三极管、LED灯、按键开门、光耦、IC、变压器、整流桥、端子座、连接器等。

早期，PCB板的插件大多采用人工排插，尤其是那些异形元器件更是难以利用自动插件机实现，但是，人工进行不仅成本过高，而且效率低，不能满足目前的市场需求。后来，普及了自动插件机，其基本能够满足各种形状的元器件于PCB板上的插件需求。但是现有的自动插件机在设计上仍然存在不少的缺陷：

第一，现有的自动插件机在抓取元器件之后，需要经过CCD相机拍摄进行图像捕获，再控制元器件进行角度偏摆后再插入PCB板中；CCD相机捕获图像这一过程往往需要元器件在CCD相机上方停顿数秒之后，才能完成图像捕获，这一过程大大地降低了插件机的插件效率；

第二，现有的自动插件机在输送PCB板时，都是采用机械式限位机构（如气缸）对PCB板进行限位；PCB板移送的过程中，若机械式限位机构瞬间推出对PCB板限位就容易产生撞板的现象，导致PCB板产生不可控的位移，使其后续的插件作业不能够可靠进行。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种精准效率高的智能插件机，其结构设置合理，有效地解决传统之插件机存在插件效率低和插件不可靠的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种精准效率高的智能插件机，包括有机架组件及设置于机架组件的PCB板输送装置、上料平台、插件机头、CCD装置及控制系统；所述上料平台和CCD装置设置于PCB板输送装置的侧旁，所述插件机头通过XY轴移动机构可移动式设置于PCB板输送轨道的上方；所述控制系统连接PCB板输送装置、插件机头、CCD装置及XY轴移动机构；其中

所述PCB板输送装置包括有固定轨道、活动轨道和光电感应器，所述固定轨道和活动轨道沿Y轴方向间距设置；所述固定轨道和活动轨道沿X轴方向依次构成PCB板输入段、PCB板插件段和PCB板输出段，所述光电感应器设置于PCB板输入段、PCB板插件段之间及PCB板插件段、PCB板输出段之间；所述PCB板输入段设置有第一链条及传动第一链条的第一电机，所述PCB板插件段设置有第二链条及传动第二链条的第二电机，所述PCB板输出段设置有第三链条及传动第三链条的第三电机；

所述插件机头包括若干插件机械手、驱动机构及激光补光装置，所述激光补光装置设置于若干插件机械手下方，驱动机构驱动若干插件机械手沿Z轴可移动进入或退出激光补光装置。

作为一种优选方案：所述激光补光装置包括有多个激光头及用于安装激光头的固定框架；

所述固定框架呈环形体设置，所述固定框架的内侧面凹设有安装凹位，所述激光头装设于安装凹位中。

作为一种优选方案：所述激光头安装于安装凹位的前后两侧，所述激光头的光源发射端朝向固定框架中部。

作为一种优选方案：所述驱动机构包括有升降电机、升降丝杆、滑动座、旋转电机、花键轴套及花键轴；

所述升降电机连接升降丝杆，所述升降丝杆连接于滑动座以传动滑动座上下移动，所述插件机械手可转动连接于滑动座；

所述花键轴伸入花键轴套内以相对花键轴套可上下位移式设置，所述花键轴套及花键轴两者中，其一由旋转电机驱动旋转，另一连接插件机械手以联动以带动插件机械手旋转动作。

作为一种优选方案：所述固定轨道和活动轨道之间连接有调节丝杆，所述调节丝杆的一端设置连接有调节电机；

所述调节电机传动调节丝杆时，所述固定轨道和活动轨道两者之间可选择性位移。

作为一种优选方案：所述XY轴移动机构包括有Y轴移动导轨、Y轴移动电机、Y轴丝杆、Y轴移动座、X轴移动导轨、X轴丝杆及X轴电机；

所述Y轴移动导轨装设于机架的左右两侧，所述Y轴移动座可移动装设于述Y轴移动导轨且连接Y轴丝杆，所述Y轴移动电机连接Y轴丝杆；

所述X轴移动导轨装设于Y轴移动座，所述插件机头设置有机头移动座，所述机头移动座可移动装设于X轴移动导轨；所述X轴丝杆连接于机头移动座，所述X轴电机连接X轴丝杆。

作为一种优选方案：所述插件机械手设置于机头移动座的前端，所述机头移动座首端设置有用于捕获插件位置的捕获相机。

作为一种优选方案：所述上料平台设置有多个用于安装上料飞达的安装槽，每一安装槽的前端设置有用于连接上料飞达的连接器。

作为一种优选方案：所述PCB板输送装置还设置有PCB板限位装置，所述限位装置安装于PCB板插件段。

作为一种优选方案：所述PCB板限位装置包括有限位固定板、限位活动板、限位丝杆和限位电机，所述限位活动板可上下移动式装设于限位固定板；

所述限位丝杆的一端连接限位活动板，另一端连接限位电机。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

一、通过设置的激光补光装置，可以对插件机械手所拾取的元器件进行打光；插件机械手拾取的元器件后直接从CCD装置上方经过就能让CCD装置捕获元器件的图像；较于传统自动插件机需要在CCD装置上方停顿数秒才能够完成元器件图像的方式而言，可以大大地提高插件机的插件效率；

二、PCB板的输送更加可靠，提高插件的精准度；利用设置的光电感应器对PCB板的具体位置进行限位，较于传统采用机械式限位机构方式而言，杜绝了因机械式限位机构对PCB板限位而出现撞板的现象发生，使其后续的插件作业更加可靠，插件的精准度更高；

三、采用分段式设置的PCB板输入段、PCB板插件段和PCB板输出段，PCB板的上料、插件和下料作业互不干扰，可行性佳；且采用链条进行输送PCB板，较于传统采用传送带的方式而言，PCB板输送更加平稳，也能传送更重的PCB板。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之较佳实施例的插件机的主视图；

图2是本发明之较佳实施例的插件机的局部分解图；

图3是本发明之较佳实施例的XY轴移动机构的局部示意图；

图4是本发明之较佳实施例的插件机头的立体结构示意图；

图5是本发明之较佳实施例的插件机头的剖视图；

图6是本发明之较佳实施例的PCB板输送装置的立体结构示意图；

图7是本发明之较佳实施例的PCB板输送装置的剖视图；

图8是本发明之较佳实施例的PCB板输送装置的俯视图；

图9是本发明之较佳实施例的PCB板输送装置的左视图。

附图标识说明：

10、机架组件 20、PCB板输送装置

201、PCB板输入段 2011、第一链条

2012、第一电机 202、PCB板插件段

2021、第二链条 2022、第二电机

203、PCB板输出段 2031、第三链条

2032、第三电机 21、固定轨道

22、活动轨道 23、光电感应器

24、调节丝杆 241、调节电机

25、PCB板限位装置 251、限位固定板

252、限位活动板 253、限位丝杆

254、限位电机 30、上料平台

31、安装槽 32、连接器

40、插件机头 41、插件机械手

42、驱动机构 421、升降电机

422、升降丝杆 423、滑动座

424、旋转电机 425、花键轴套

426、花键轴 43、补光装置

431、激光头 432、固定框架

4321、安装凹位 44、XY轴移动机构

441、Y轴移动导轨 442、Y轴移动电机

443、Y轴丝杆 444、Y轴移动座

445、X轴移动导轨 446、X轴丝杆

447、X轴电机 45、机头移动座

46、捕获相机 50、CCD装置

61、显示面板 62、控制按钮。

具体实施方式

请参照图1至图9所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，是一种精准效率高的智能插件机，包括有机架组件10、PCB板输送装置20、上料平台30、插件机头40、CCD装置50及控制系统。

参见图1-图2、图5-图9所示，该PCB板输送装置20、上料平台30、插件机头40、CCD装置50及控制系统均设置于机架组件10上，该上料平台30和CCD装置50设置于PCB板输送装置20的侧旁，该插件机头40通过XY轴移动机构44可移动式设置于PCB板输送轨道的上方；该控制系统连接PCB板输送装置20、插件机头40、CCD装置50及XY轴移动机构44。在本申请实施例中，该PCB板输送装置20包括有固定轨道21、活动轨道22和光电感应器23，该固定轨道21和活动轨道22沿Y轴方向间距设置。具体地说，该固定轨道21和活动轨道22沿X轴方向依次构成PCB板输入段201、PCB板插件段202和PCB板输出段203，该光电感应器23设置于PCB板输入段201、PCB板插件段202之间及PCB板插件段202、PCB板输出段203之间；该PCB板输入段201设置有第一链条2011及传动第一链条2011的第一电机2012，该PCB板插件段202设置有第二链条2021及传动第二链条2021的第二电机2022，该PCB板输出段203设置有第三链条2031及传动第三链条2031的第三电机2032。采用分段式设置的PCB板输入段201、PCB板插件段202和PCB板输出段203，PCB板的上料、插件和下料作业互不干扰，可行性佳；且采用链条进行输送PCB板，较于传统采用传送带的方式而言，PCB板输送更加平稳，也能传送更重的PCB板。该第一电机2012、第二电机2022和第三电机2032均连接有传动杆，且传动杆的两端部均安装有齿轮；于PCB板输入段201、PCB板插件段202和PCB板输出段203两侧也分别设置齿轮，也就是说，在固定轨道21和活动轨道22对应的PCB板输入段201、PCB板插件段202和PCB板输出段203设置齿轮，将链条分别套在对应PCB板输入段201、PCB板插件段202和PCB板输出段203所设置的齿轮上，就能够实现相应的电机传动相应的传动杆转动，从而传动链条。

接上所述，插件机头40包括若干插件机械手41、驱动机构42及激光补光装置43，该激光补光装置43设置于若干插件机械手41下方，驱动机构42驱动若干插件机械手41沿Z轴可移动进入或退出激光补光装置43。具体地说，该激光补光装置43可以对插件机械手41所拾取的元器件进行打光；插件机械手41拾取的元器件后直接从CCD装置50上方经过就能过让CCD装置50捕获元器件的图像；较于传统自动插件机需要在CCD装置50上方停顿数秒才能够完成元器件图像的方式而言，可以大大地提高插件机的插件效率。

在本申请实施例中，该激光补光装置43包括有多个激光头431及用于安装激光头431的固定框架432；该固定框架432呈环形体设置，该固定框架432的内侧面凹设有安装凹位4321，该激光头431装设于安装凹位4321中。利用设置的固定框架432来安装多个激光头431，可以避免设备在运行过程中出现人为的操作失误，而撞烂激光头431；其次是，将激光头431安装于安装凹位4321中，可以使得激光头431射出的光源尽可能的聚集，减少光源损失。优选地，该激光头431安装于安装凹位4321的前后两侧，该激光头431的光源发射端朝向固定框架432中部。

参见图4、图5所示，该驱动机构42包括有升降电机421、升降丝杆422、滑动座423、旋转电机424、花键轴套425及花键轴426；该升降电机421连接升降丝杆422，该升降丝杆422连接于滑动座423以传动滑动座423上下移动，该插件机械手41可转动连接于滑动座423；花键轴426伸入花键轴套425内以相对花键轴套425可上下位移式设置，花键轴套425及花键轴426两者中，其一由旋转电机424驱动旋转，另一连接插件机械手41以联动以带动插件机械手41旋转动作。在本申请实施例中，该插件机械手41共有四个；因此，该升降电机421、升降丝杆422、滑动座423、花键轴套425及花键轴426对应四个插件机械手41配套有四组，即是每一升降电机421、升降丝杆422、滑动座423、花键轴套425及花键轴426构成一组对应驱动一个插件机械手41；而旋转电机424则可以通过皮带或者链条的方式连接多个花键轴套425或花键轴426来传动插件机械手41转动。此外，该插件机械手41的数量也可以按照实际的生产需要设置为一个或者两个以上，而旋转电机424也可以依据相应的插件机械手41来配置，单独驱动一个插件机械手41转动，不以本实施例的具体方式为限定。以及，该插件机械手41设置于机头移动座45的前端，该机头移动座45首端设置有用于捕获插件位置的捕获相机46，以提高插件机械手41抓取元器件的可靠性。

参见图6-图9所示，该固定轨道21和活动轨道22之间连接有调节丝杆24，该调节丝杆24的一端设置连接有调节电机241；该调节电机241传动调节丝杆24时，该固定轨道21和活动轨道22两者之间可选择性位移。当需要移送不同规格的PCB板时，只需要通过调节气缸驱动调节丝杆24转动，就能够使得活动轨道22和固定轨道21之间的位移，而直至固定轨道21和活动轨道22之间的宽度符合对应的PCB板的宽度即可，其自动化程度高，可以大大地提高移送PCB板的种类，使用范围广。

接上所述，PCB板输送装置20还设置有PCB板限位装置25，该限位装置安装于PCB板插件段202。在本申请实施例中，该PCB板限位装置25包括有限位固定板251、限位活动板252、限位丝杆253和限位电机254，该限位活动板252可上下移动式装设于限位固定板251；该限位丝杆253的一端连接限位活动板252，另一端连接限位电机254。限位电机254能够传动限位丝杆253转动，从而实现限位活动板252相对限位固定板251上下移动，输送至PCB板插件段202的PCB板，可以让限位活动板252上移，将PCB板承托住，在进行插件作业；以免插件过程中，PCB板因元器件的作用产生上下位移，影响其插件的可靠性。

该XY轴移动机构44包括有Y轴移动导轨441、Y轴移动电机442、Y轴丝杆443、Y轴移动座444、X轴移动导轨445、X轴丝杆446及X轴电机447，在本申请实施例中，该Y轴移动导轨441装设于机架的左右两侧，该Y轴移动座444可移动装设于述Y轴移动导轨441且连接Y轴丝杆443，该Y轴移动电机442连接Y轴丝杆443；该X轴移动导轨445装设于Y轴移动座444，该插件机头40设置有机头移动座45，该机头移动座45可移动装设于X轴移动导轨445；该X轴丝杆446连接于机头移动座45，该X轴电机447连接X轴丝杆446。

该上料平台30设置有多个用于安装上料飞达的安装槽31，每一安装槽31的前端设置有用于连接上料飞达的连接器32。安装上料飞达时，直接将上料飞达朝向对应的安装槽31插入即可完成安装，安装非常方便，较于传统需要另外设置固定架来支撑上料飞达的插件机而言，排布更加合理，设备的一体化程度高。

该控制系统还包括有显示面板61和控制按钮62，该显示面板61和控制按钮62均安装于机架组件10的前面任意一侧；操作者可以在该显示面板61上读取插件机的各种数值，并通过控制按钮62来控制插件机各个装置的工作。

本发明的设计重点在于：

一、通过设置的激光补光装置43，可以对插件机械手41所拾取的元器件进行打光；插件机械手41拾取的元器件后直接从CCD装置50上方经过就能让CCD装置50捕获元器件的图像；较于传统自动插件机需要在CCD装置50上方停顿数秒才能够完成元器件图像的方式而言，可以大大地提高插件机的插件效率；

二、PCB板的输送更加可靠，提高插件的精准度；利用设置的光电感应器23对PCB板的具体位置进行限位，较于传统采用机械式限位机构方式而言，杜绝了因机械式限位机构对PCB板限位而出现撞板的现象发生，使其后续的插件作业更加可靠，插件的精准度更高；

三、采用分段式设置的PCB板输入段201、PCB板插件段202和PCB板输出段203，PCB板的上料、插件和下料作业互不干扰，可行性佳；且采用链条进行输送PCB板，较于传统采用传送带的方式而言，PCB板输送更加平稳，也能传送更重的PCB板。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。