[发明专利]一种异形元件插件机

说明书

本发明公开了异形元件插件机，PCB板传送装置包括PCB板传输依次经过的进板机构、进出板推送机构和出板机构；XY工作台位于进板机构与出板机构之间，PCB板通过进出板推送机构输送至XY工作台中并在PCB板传送装置与水平旋转取插装置之间进行位置切换和定位；水平旋转取插装置包括取插头模块，XY工作台移动定位PCB板后通过取插头模块实现异形元件的插件；上料装置的各上料机构均设置有定位或整脚治具，取插头模块分别从不同上料机构中实现异形元件的取件；供料装置主动对上料装置提供多个异形元件。本发明具有插件速度快、插件精度和良品率高、通用兼容性好、运行稳定可靠等优点。本发明可用于异形元件自动插件。

技术领域

本发明涉及引脚电子元件的组装领域，特别是涉及一种异形元件插件机。

背景技术

异形元件为不规则或非标准的引脚器件，如电感、变压器、继电器、连接器、大型电容、大型电阻、保险丝、轻触开关等，在功率模拟电路、防震、电气连接及电气安全等应用领域由于其大功率负载能力、强抗震动和高抗冲击性能而不可或缺。然而，由于异形元件的尺寸和形状多样化且其引脚存在较大的尺寸公差和形位公差，其在PCB板上插件的自动化一直是电子组装行业内亟需突破的技术难题。近十多年来，国内外公司研制出的异形元件插件机大多采用并行排列的多个取插头且一起安装在一个X-Y定位拱架或龙门架上，各取插头的上下垂直运动完成取件和插件，其插件流程中的取件、视觉识别、校正、插件等步骤大多是一个步骤接另一个步骤按顺序串行的，所以单个插件周期包含多个步骤。尽管各取插头可以单独地或共同地完成取件，然而几乎无法同时实现一个以上的视觉识别和插件，因此其插件速度的提升存在难以逾越的瓶颈，当前插件速度技术指标仍停留在中速（2-3秒/个）阶段。因此，如何构思高速的取件和插件架构已成为异形元件自动插件的技术难题。近些年市场出现过基于SCARA四轴串联关节型机器人或六轴串联关节型机器人的异形元件插件机，其取插头为多个并行排列或沿圆周方向均匀分布，但其插件流程仍然局限于串行方式，速度慢的缺陷依然存在。

除上述速度限制难题外，由于异形元件的形状不规则，精确的插件要求多个自由度的位姿检测，这对异形元件的自动插件又是一道技术难题。现有的异形元件插件机一般采用底视识别的视觉对中技术，但由于视觉光学元器件内在的2D图像采集特性，视觉的视野范围仅局限于一个底面，对有些异形元件（如变压器等），由于引脚针焊线点的底面成像与引脚针本身的底面成像存在交叉或重叠区域，底视识别难以适用，此外底视视觉还无法检测到引脚高度、长度及变形缺陷等。所以现有的视觉对中技术不仅存在异形元件的兼容性问题，也难以纠正异形元件本体尺寸及引脚的长度制造误差以保证插件高度方向的到位精度，更无法将不符合插件条件的异形元件预先剔除，如引脚歪斜、缺引脚等。

基于以上缘由，异形元件插件机的技术一直停滞不前，只是在十多年前的技术基础上适当地改善与提升。现有的异形元件插件机的插件速度、插件精度及性价比均无法达到客户的预期。目前，在用量大的家电电控板、充电器、数字机顶盒、电视机、智能电表、开关电源及电机驱动器等PCB板的组装，异形元件基本由人工插件，插件方式的生产效率低，人工成本高，错插和漏插率质量问题凸显。迄今为止，市场上还尚未见有集插件高速、插件精准、通用兼容性、在线诊断及处理、运行稳定可靠等本发明技术特征的异形元件插件机。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种即能提高插件速度，又能保证插件精度的异形元件插件机。本发明所采用的技术方案是：

一种异形元件插件机，包括PCB板传送装置、XY工作台、水平旋转取插装置、上料装置和供料装置，其中：

所述PCB板传送装置包括PCB板传输依次经过的进板机构、进出板推送机构和出板机构；

所述XY工作台位于进板机构与出板机构之间，PCB板通过进出板推送机构输送至XY工作台中并通过XY工作台的移动在PCB板传送装置与水平旋转取插装置之间进行位置切换和定位；