專利名稱：安全保護式插件頭部機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及電子元件插件設備技術領域，尤其是指一種安全保護式插件頭部機構。
背景技術：
隨著電子工業的迅速發展，電子加工設備的應用越來越廣泛，而機械夾具頭是電子加工設備中非常常用的裝置，電子加工設備主要用于夾取電子元件，并將其運送和安裝到電路板，但現有的電子加工設備由于結構復雜，控制難度高而導致加工設備成本比較高
B PP O為降低設備的生產和加工成本，一般現有的電子元件插件機的頭部驅動機構采用氣壓驅動，通過利用氣壓驅動氣缸驅動桿的伸出和縮回動作來實現頭部機構的下插動作。 但在實際的生產過程中，由于插件機的工作臺在水平方向上的移動主要靠伺服馬達控制， 而頭部機構在豎直方向上的移動靠氣壓源控制，兩者的控制沒有關聯性，當氣壓源的氣壓不足或突然斷氣時，插件機的頭部機構在自身重力的作用下下降，頭部機構的下端與PCB 電路板或工作臺非常靠近，若此時伺服馬達仍然在工作，PCB電路板及工作臺水平移動時， 頭部機構的下端容易與PCB電路板或工作發生碰撞，容易造成PCB電路板或頭部機構的下端損壞，嚴重時甚至導致頭部機構的下端或工作臺報廢，嚴重影響了插件機的正常生產。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種當氣壓源氣壓不足或斷氣時能夠保護插件頭部機構，防止插件頭部機構與工作臺或PCB板碰撞的安全保護式插件頭部機構。為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案安全保護式插件頭部機構，包括機架、機械手爪及驅動機械手爪上下移動的下插驅動裝置，所述機架設置有安全保護座， 該安全保護座包括手爪連接座、彈簧導桿、復位彈簧及設置于機架的彈簧座，彈簧導桿的下端與彈簧座連接，所述手爪連接座開設有活動連接孔，彈簧導桿穿過該活動連接孔，所述復位彈簧套裝于彈簧導桿，復位彈簧的下端與彈簧座抵接，復位彈簧的上端與手爪連接座抵接；所述下插驅動裝置與手爪連接座連接，所述機械手爪與手爪連接座連接。其中，所述手爪連接座的左側壁上部設置有凸起部，所述活動連接孔開設于該凸起部，所述復位彈簧的上端與凸起部的下表面抵接。其中，所述下插驅動裝置包括設置于機架的下插壓力缸，該下插壓力缸的下插驅動桿與所述手爪連接座的上部連接。其中，所述機架設置有軸承座，該軸承座套裝有軸承，軸承裝設有花鍵套，該花鍵套內活動套裝有空心花鍵軸；所述機械手爪包括手爪本體，活動設置于手爪本體的肘接頭、 聯動桿及驅動機械手爪夾緊和松開的夾料驅動裝置，該夾料驅動裝置設置于手爪連接座， 聯動桿的上端與夾料驅動裝置連接，肘接頭開設有聯動槽，所述聯動桿的下端設置有內徑脹大部，該內徑脹大部活動嵌設于聯動槽的下部；所述聯動桿穿過空心花鍵軸，手爪本體與空心花鍵軸的下端連接，空心花鍵軸的上端與手爪連接座連接；所述花鍵套裝設有傳動輪。其中，所述空心花鍵軸的上端部開設有第一環槽，所述手爪連接座的下部開設有第一橫向缺口，第一環槽活動嵌設于第一橫向缺口內。其中，所述夾料驅動裝置包括設置于手爪連接座的夾料壓力缸，該夾料壓力缸的夾料驅動桿下端裝設有連接頭，該連接頭的下部開設有第二橫向缺口，所述聯動桿的上端部開設有第二環槽，第二環槽活動嵌設于第二橫向缺口內。其中，所述聯動槽的截面下部呈圓形，該聯動槽的截面上部呈矩形；所述內徑脹大部為連接球頭，該連接球頭活動嵌設于聯動槽的下部。其中，所述聯動槽的截面下部呈矩形，該聯動槽的截面上部呈矩形；所述內徑脹大部為連接盤頭，該連接盤頭活動嵌設于聯動槽的下部。其中，所述空心花鍵軸的外壁開設有至少三個平底槽，至少三個平底槽環形均布于花鍵軸的外壁；所述平底槽的兩側壁均與平底槽的底面相互垂直。進一步，所述花鍵套的內壁設置有至少三個凸起的嵌鍵，至少三個嵌鍵環形均布于花鍵套的內壁；嵌鍵的截面大小與平底槽的截面大小相配合；花鍵套與所述花鍵軸套接時，一個嵌鍵嵌設于一個平底槽內。本發明的有益效果在于本發明提供了一種所述安全保護式插件頭部機構，包括機架、機械手爪及驅動機械手爪上下移動的下插驅動裝置，所述機架設置有安全保護座，該安全保護座包括手爪連接座、彈簧導桿、復位彈簧及設置于機架的彈簧座，彈簧導桿的下端與彈簧座連接，所述手爪連接座開設有活動連接孔，彈簧導桿穿過該活動連接孔，所述復位彈簧套裝于彈簧導桿，復位彈簧的下端與彈簧座抵接，復位彈簧的上端與手爪連接座抵接； 所述下插驅動裝置與手爪連接座連接，所述機械手爪與手爪連接座連接。在電子元件的插件加工過程手爪連接座在下插驅動裝置的作用下上下運動，從而帶動機械手爪做上升和下插動作；手爪連接座及機械手爪向下移動進行插件動作時，手爪連接座向下移動并壓縮復位彈簧。當發生氣壓源氣壓不足或斷氣時，所述手爪連接座在復位彈簧的作用下向上移動，從而帶動插件頭部機構復回原位，防止機械手爪與工作臺或PCB板碰撞，避免因氣壓源氣壓不足或斷氣而導致插件設備損害，安全性較高，維護成本低，實用性強，進步明顯。
圖1為本發明實施例--在實際應用時的立體結構示意圖。
圖2為本發明實施例--的立體結構示意圖。
圖3為本發明實施例--的縱向剖面結構示意圖。
圖4為本發明實施例--的安全保護座的立體結構示意圖。
圖5為本發明實施例--的聯動桿、肘接頭及連接頭的立體結構分解示意圖。
圖6為本發明實施例--的空心花鍵軸的橫向剖面結構示意圖。
圖7為本發明實施例--的花鍵套的橫向剖面結構示意圖。
圖8為本發明實施例二二的聯動桿、肘接頭及連接頭的立體結構分解示意圖。
具體實施例方式
為了便于本領域技術人員的理解，下面結合實施例與附圖對本發明作進一步的說
5明，實施方式提及的內容并非對本發明的限定。如圖1至圖7所示為本發明所述安全保護式插件頭部機構的實施例一，包括機架、 機械手爪1及驅動機械手爪1上下移動的下插驅動裝置，所述機架設置有安全保護座，該安全保護座包括手爪連接座2、彈簧導桿3、復位彈簧4及設置于機架的彈簧座5，彈簧導桿3 的下端與彈簧座5連接，所述手爪連接座2開設有活動連接孔，彈簧導桿3穿過該活動連接孔，所述復位彈簧4套裝于彈簧導桿3，復位彈簧4的下端與彈簧座5抵接，復位彈簧4的上端與手爪連接座2抵接；所述下插驅動裝置與手爪連接座2連接，所述機械手爪1與手爪連接座2連接。在電子元件的插件加工過程中，手爪連接座2在下插驅動裝置的作用下上下運動，從而帶動機械手爪1做上升和下插動作；手爪連接座2及機械手爪1向下移動進行插件動作時，手爪連接座2向下移動并壓縮復位彈簧4。當發生氣壓源氣壓不足或斷氣時，所述手爪連接座2在復位彈簧4的作用下向上移動，從而帶動插件頭部機構復回原位，防止機械手爪1與工作臺或PCB板碰撞，避免因氣壓源氣壓不足或斷氣而導致插件設備損害，安全性較高，維護成本低，實用性強，進步明顯。本實施例的所述手爪連接座2的左側壁上部設置有凸起部6，所述活動連接孔開設于該凸起部6，所述復位彈簧4的上端與凸起部6的下表面抵接。具體的，所述手爪連接座2的左側壁與彈簧座5的右側壁抵靠。當手爪連接座2做上下升降移動時，手爪連接座2 的左側壁在彈簧座5的右側壁上滑動，防止手爪連接座2的下部晃動而影響機械手爪1的插件精確度，保證機械手爪1的高精度插件加工，實用強。本實施例的所述下插驅動裝置包括設置于機架的下插壓力缸7，該下插壓力缸7 的下插驅動桿8與所述手爪連接座2的上部連接。下插壓力缸7為下插氣缸，利用氣壓驅動來控制下插氣缸的下插驅動桿8的伸出和回縮，進而實現下插驅動裝置的驅動功能，控制工序簡單便捷，實用性更強。當然，所述下插壓力缸7還可以為液壓缸，利用液壓驅動來控制液壓缸的下插驅動桿8的伸出和回縮，或者，所述下插驅動裝置還可以為伺服電機配合齒輪齒條來帶動手爪連接座2的上下移動，同樣也能達到上述技術效果。本實施例的所述機架設置有軸承座，該軸承座套裝有軸承9，軸承9裝設有花鍵套 10，該花鍵套10內活動套裝有空心花鍵軸11 ；所述機械手爪1包括手爪本體12，活動設置于手爪本體12的肘接頭13、聯動桿14及驅動機械手爪1夾緊和松開的夾料驅動裝置，該夾料驅動裝置設置于手爪連接座2，聯動桿14的上端與夾料驅動裝置連接，肘接頭13開設有聯動槽15，所述聯動桿14的下端設置有內徑脹大部，該內徑脹大部活動嵌設于聯動槽15 的下部；所述聯動桿14穿過空心花鍵軸11，手爪本體12與空心花鍵軸11的下端連接，空心花鍵軸11的上端與手爪連接座2連接；所述花鍵套10裝設有傳動輪觀。具體的，所述空心花鍵軸11的上端部開設有第一環槽16，所述手爪連接座2的下部開設有第一橫向缺口 17，第一環槽16活動嵌設于第一橫向缺口 17內。本實施例的傳動輪觀通過同步帶與伺服電機傳動連接，并在伺服電機的驅動下轉動，以帶動花鍵套10和空心花鍵軸11轉動，進而帶動手爪本體12轉動，以便實現對機械手爪1的轉動角度控制，提高電子元件的插件精度和PCB電路板的加工質量。當花鍵套10 和空心花鍵軸11轉動時，空心花鍵軸11的上端可以在第一橫向缺口 17內自由轉動，在保證空心花鍵軸11自由轉動的同時不影響空心花鍵軸11的上下移動，結構簡單，方便維護， 實用性強。所述聯動桿14在夾料驅動裝置的作用下上下移動，從而實現機械手爪1的夾緊和松開動作，當手爪本體12與空心花鍵軸11同步轉動時，所述聯動桿14的下端可在聯動槽15內自由轉動，聯動桿14無需與機械手爪1同步轉動，以便于機械手爪1靈活地轉動， 方便控制，實用性強。進一步，所述夾料驅動裝置包括設置于手爪連接座2的夾料壓力缸18，該夾料壓力缸18的夾料驅動桿四下端裝設有連接頭19，該連接頭19的下部開設有第二橫向缺口 20，所述聯動桿14的上端部開設有第二環槽21，第二環槽21活動嵌設于第二橫向缺口 20 內。當手爪本體12與空心花鍵軸11同步轉動時，聯動桿14的上端部可在第二橫向缺口 20 內自由轉動，聯動桿14無需與夾料驅動裝置同步轉動，進一步方便機械手爪1靈活地轉動， 實用性強。具體的，所述聯動槽15的截面下部呈圓形，該聯動槽15的截面上部呈矩形；所述內徑脹大部為連接球頭22，該連接球頭22活動嵌設于聯動槽15的下部。本實施例的夾料壓力缸18為夾料氣缸，利用氣壓驅動來控制夾料氣缸的夾料驅動桿四的伸出和回縮，進而實現下夾料驅動裝置的驅動功能，控制工序簡單便捷，實用性更強。當然，所述夾料壓力缸18還可以為液壓缸，利用液壓驅動來控制液壓缸的夾料驅動桿四的伸出和回縮，或者，所述夾料驅動裝置還可以為電磁驅動裝置帶動聯動桿14的上下移動，同樣也能達到上述技術效果。本實施例的所述空心花鍵軸11的外壁開設有至少三個平底槽對，至少三個平底槽M環形均布于花鍵軸的外壁；所述平底槽M的兩側壁25均與平底槽M的底面沈相互垂直。具體的，所述花鍵套10的內壁設置有至少三個凸起的嵌鍵27，至少三個嵌鍵27環形均布于花鍵套10的內壁；嵌鍵27的截面大小與平底槽M的截面大小相配合；花鍵套10 與所述花鍵軸套接時，一個嵌鍵27嵌設于一個平底槽M內。采用本技術方案的花鍵軸在花鍵槽的生產制造中，無需專門的成型刀具，也無需由專業的插齒機或滾齒機等專業的齒輪加工設備，用常規的車銑復合機床或者帶C軸加工中心即可進行平底槽M的加工制造；適用于數控自動化生產，加工精度大大提高，能實現互配；其加工難度與平鍵槽的加工難度相同，從而大大降低了所述改進型花鍵副的加工難度，降低了花鍵的產生制造成本，經濟效益高；該改進型花鍵副的使用原理和傳動效率與傳統的花鍵副一樣，適用性高、實用性強，易于推廣應用。本實施例的花鍵套10可以采用常規的線切割的方式進行加工，也無需專門的成型刀具或專業的插齒機進行加工，可操作性高。如圖8所示為本發明所述安全保護式插件頭部機構的實施例二，與上述實施例一的不同之處在于所述聯動槽15的截面下部呈矩形，該聯動槽15的截面上部呈矩形；所述內徑脹大部為連接盤頭23，該連接盤頭23活動嵌設于聯動槽15的下部。當連接盤頭23隨著聯動桿14向上移動時，連接盤頭23的上表面推動寬度較小的聯動槽15的上部，以帶動肘接頭13向上移動；當連接盤頭23隨著聯動桿14向下移動時， 連接盤頭23的下部推動聯動槽15的底部，以帶動肘接頭13向下移動；肘接頭13的向上移動和向下移動分別驅動機械手爪1做夾緊和松開動作，同時連接盤頭23可在聯動槽15內自由轉動，無需聯動桿14和所述夾料驅動裝置跟隨機械手爪11或肘接頭13 —起轉動，同樣也能達到上述技術效果，進步明顯。上述實施例為本發明較佳的實現方案，除此之外，本發明還可以其它方式實現，在不脫離本發明構思的前提下任何顯而易見的替換均在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.安全保護式插件頭部機構，包括機架、機械手爪(1)及驅動機械手爪(1)上下移動的下插驅動裝置，其特征在于所述機架設置有安全保護座，該安全保護座包括手爪連接座 (2)、彈簧導桿(3)、復位彈簧(4)及設置于機架的彈簧座(5)，彈簧導桿(3)的下端與彈簧座 (5 )連接，所述手爪連接座(2 )開設有活動連接孔，彈簧導桿(3 )穿過該活動連接孔，所述復位彈簧(4)套裝于彈簧導桿(3)，復位彈簧(4)的下端與彈簧座(5)抵接，復位彈簧(4)的上端與手爪連接座(2)抵接；所述下插驅動裝置與手爪連接座(2)連接，所述機械手爪(1)與手爪連接座(2)連接。
2.根據權利要求1所述的安全保護式插件頭部機構，其特征在于所述手爪連接座(2) 的左側壁上部設置有凸起部(6)，所述活動連接孔開設于該凸起部(6)，所述復位彈簧(4) 的上端與凸起部(6)的下表面抵接。
3.根據權利要求1所述的安全保護式插件頭部機構，其特征在于所述下插驅動裝置包括設置于機架的下插壓力缸(7)，該下插壓力缸(7)的下插驅動桿(8)與所述手爪連接座 (2)的上部連接。
4.根據權利要求1所述的安全保護式插件頭部機構，其特征在于所述機架設置有軸承座，該軸承座套裝有軸承(9)，軸承(9)裝設有花鍵套(10)，該花鍵套(10)內活動套裝有空心花鍵軸(11)；所述機械手爪(1)包括手爪本體(12 )，活動設置于手爪本體(12 )的肘接頭(13)、聯動桿(14)及驅動機械手爪(1)夾緊和松開的夾料驅動裝置，該夾料驅動裝置設置于手爪連接座(2)，聯動桿(14)的上端與夾料驅動裝置連接，肘接頭(13)開設有聯動槽 (15)，所述聯動桿(14)的下端設置有內徑脹大部，該內徑脹大部活動嵌設于聯動槽(15)的下部；所述聯動桿(14)穿過空心花鍵軸(11)，手爪本體(12)與空心花鍵軸(11)的下端連接，空心花鍵軸(11)的上端與手爪連接座(2 )連接；所述花鍵套(10 )裝設有傳動輪(28 )。
5.根據權利要求4所述的安全保護式插件頭部機構，其特征在于所述空心花鍵軸 (11)的上端部開設有第一環槽(16)，所述手爪連接座(2)的下部開設有第一橫向缺口 (17)，第一環槽(16)活動嵌設于第一橫向缺口( 17)內。
6.根據權利要求4所述的安全保護式插件頭部機構，其特征在于所述夾料驅動裝置包括設置于手爪連接座(2)的夾料壓力缸(18)，該夾料壓力缸(18)的夾料驅動桿(29)下端裝設有連接頭(19)，該連接頭(19)的下部開設有第二橫向缺口(20)，所述聯動桿(14)的上端部開設有第二環槽(21)，第二環槽(21)活動嵌設于第二橫向缺口( 20)內。
7.根據權利要求4所述的安全保護式插件頭部機構，其特征在于所述聯動槽(15)的截面下部呈圓形，該聯動槽(15)的截面上部呈矩形；所述內徑脹大部為連接球頭(22)，該連接球頭(22 )活動嵌設于聯動槽(15 )的下部。
8.根據權利要求4所述的安全保護式插件頭部機構，其特征在于所述聯動槽(15)的截面下部呈矩形，該聯動槽(15)的截面上部呈矩形；所述內徑脹大部為連接盤頭(23)，該連接盤頭(23)活動嵌設于聯動槽(15)的下部。
9.根據權利要求4所述的安全保護式插件頭部機構，其特征在于所述空心花鍵軸 (11)的外壁開設有至少三個平底槽(24)，至少三個平底槽(24)環形均布于花鍵軸的外壁； 所述平底槽(24)的兩側壁(25)均與平底槽(24)的底面(26)相互垂直。
10.根據權利要求9所述的安全保護式插件頭部機構，其特征在于所述花鍵套(10)的內壁設置有至少三個凸起的嵌鍵(27)，至少三個嵌鍵(27)環形均布于花鍵套(10)的內壁；嵌鍵(27)的截面大小與平底槽(24)的截面大小相配合；花鍵套(10)與所述花鍵軸套接時， 一個嵌鍵(27)嵌設于一個平底槽(24)內。
全文摘要
本發明涉及電子元件插件設備技術領域，尤其是指一種安全保護式插件頭部機構，包括機架、機械手爪及下插驅動裝置，所述機架設置有安全保護座，該安全保護座包括手爪連接座、彈簧導桿、復位彈簧及彈簧座，所述下插驅動裝置與手爪連接座連接，所述機械手爪與手爪連接座連接。手爪連接座及機械手爪向下移動進行插件動作時，手爪連接座向下移動并壓縮復位彈簧。當發生氣壓源氣壓不足或斷氣時，所述手爪連接座在復位彈簧的作用下向上移動，從而帶動插件頭部機構復回原位，防止機械手爪與工作臺或PCB板碰撞，避免因氣壓源氣壓不足或斷氣而導致插件設備損害，安全性較高，維護成本低，實用性強，效果明顯。
文檔編號H05K13/04GK102271490SQ20111019890
公開日2011年12月7日 申請日期2011年7月15日 優先權日2011年7月15日
發明者方偉杰, 曾翔清, 梁發新, 肖華, 陳卓標, 高喜宏 申請人:東莞市新澤谷機械有限公司