一种自动抓取机械手装置及其工作方法与流程

本发明属于机械手技术领域，特别涉及一种运用在ic编带机的自动抓取机械手装置及其工作方法。

背景技术：

随着集成电路封装业的迅速发展，高性能、高效率封装设备的开发越来越重要。ic编带机是集成电路后封装生产线上的重要设备，其性能和效率对生产线的产量有直接影响。产品的自动抓取机构是ic编带机的重要机构之一，它的好坏直接关系到ic编带机的整机性能和生产效率。

在申请号为cn200720048637.3的专利申请中，公开了一种ic全自动分类抓放装置，包括装设在托盘上方与托盘输送方向垂直、并由伺服电机驱动的抓头纵向移动机构，装设在抓头纵向移动机构上并与该机构相互垂直的智能真空抓头机构，能将合格的集成电路块抓起放入编带、不合格的抓起放入废料盘的ic全自动分类抓放装置，避免人工操作出现的放反、放错、损坏集成电路块等失误，由于具有检测记忆和分类抓放功能，提高了编带封装后的成品的合格率。

但是上述公开的ic全自动分类抓放装置，体积大，产地面积大，使用成本高，采用伺服电机驱动，不仅体积大，而且推力较小，不易调速，工作效率低。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明的首要目的在于提供一种自动抓取机械手装置及其工作方法，能够快速将不良品抓取到指定地方，将合格产品抓取到载带型腔中进行编带，减少人力成本，提高了生产效率。

本发明的另一目的在于提供一种自动抓取机械手装置及其工作方法，该装置结构简单，体积小，使用成本低，推力较大，方便调速，易于广泛推广。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种自动抓取机械手装置，包括有主板、左右移动机构、前后移动机构和升降机构，所述左右移动机构、前后移动机构和升降机构均设置有气缸驱动件，所述左右移动机构设置在主板上，且所述左右移动机构能够在主板上左右移动，所述升降机构设置在左右移动机构上，且通过左右移动机构的气缸驱动件能够带动升降机构左右移动，所述前后移动机构设置在升降机构上，且通过升降机构的气缸驱动件能够带动前后移动机构上下移动，所述前后移动机构固定有吸嘴，且通过前后移动机构的气缸驱动件能够带动吸嘴前后移动。在本发明中，该装置包括有主板、左右移动机构、前后移动机构和升降机构，能够实现左右、前后、上下3个方位的驱动，不仅能够快速将不良品抓取到指定地方，将合格产品抓取到载带型腔中进行编带，减少人力成本，提高了生产效率；而且结构简单、紧凑，体积小，使用成本低，方便抓取产品，采用气缸驱动件驱动，推力较大，方便调速，易于广泛推广。

进一步地，所述左右移动机构包括有推动气缸和机构移动板，所述左右移动机构的气缸驱动件为所述推动气缸，所述升降机构设置在所述机构移动板上，所述机构移动板能够在推动气缸的推动下在主板上左右移动，从而带动升降机构左右移动。在本发明中，通过推动气缸与机构移动板的设置，能够更好实现该装置在x轴方向，即左右方向的移动，从而能够快速将不良品抓取到指定地方，将合格产品抓取到载带型腔中进行编带，减少人力成本，提高了生产效率，而且推动气缸与机构移动板的结构简单、设置紧凑，体积小，使用成本低，采用推动气缸进行驱动该装置x轴方向的移动，推力较大，方便调速。

进一步地，所述主板上还设置有沿推动气缸的长度方向设置的滑轨，所述机构移动板的底部设置有与滑轨相适配的滑块，所述机构移动板通过滑块在滑轨上滑动。在本发明中，通过滑块与滑轨的设置，能够使机构移动板在主板上的移动更加方便，更好的实现该装置的左右移动，从而能够快速将不良品抓取到指定地方，将合格产品抓取到载带型腔中进行编带，减少人力成本，提高了生产效率。

进一步地，主板上还固定有气缸固定座，所述推动气缸的一端通过所述气缸固定座固定在主板上，所述推动气缸的另一端设置有输出轴，推动气缸的输出轴与机构移动板固定连接，所述推动气缸通过驱动其输出轴，从而带动机构移动板在主板上的滑轨上左右移动。在本发明中，通过气缸固定座的设置，能够使推动气缸更加稳定的设置在主板上，能够更加稳定的带动机构移动板在主板的滑轨上左右移动。

进一步地，所述机构移动板包括有底板和固定柱，所述底板通过滑块滑动连接在主板上，所述固定柱固定在底板上，所述升降机构设置在所述固定柱上，所述底板能够在推动气缸的推动下在主板上左右移动，从而通过固定柱带动升降机构左右移动。在本发明中，通过底板和固定柱的设置，能够使升降机构与机构移动板的连接更加稳定，且结构紧凑，体积小。

进一步地，所述滑块为2块，2块滑块分别设置在底板的底部的两侧位置；所述固定柱垂直固定在底板的中部位置，所述固定柱与底板连接后整体为倒t字形结构；所述推动气缸与机构移动板的横向中心线在一条直线上。在本发明中，通过上述设置，能够使该装置的整体结构更加稳定、协调，通过2块滑块的设置能够更加方便底板在主板上滑动。

进一步地，所述升降机构包括有一级升降组件和二级升降组件，所述一级升降组件包括有一级升降气缸和一级升降板，所述二级升降组件包括有二级升降气缸和二级升降板，所述升降机构的气缸驱动件为所述一级升降气缸和所述二级升降气缸；所述二级升降气缸固定在固定柱的右侧，所述二级升降气缸设置有输出轴，且所述二级升降气缸的输出轴与二级升降板固定连接，所述一级升降气缸的下端与二级升降板固定连接，所述一级升降气缸的上端设置有输出轴，所述一级升降气缸的输出轴与一级升降板的一端固定连接，所述一级升降板的另一端延伸至固定柱的左侧，且所述一级升降板的另一端与前后移动机构固定连接；在本发明中，通过一级升降组件和二级升降组件的设置，能够更好实现该装置在z轴方向，即上下方向的移动，从而能够快速将不良品抓取到指定地方，将合格产品抓取到载带型腔中进行编带，减少人力成本，提高了生产效率，而且一级升降组件和二级升降组件的结构简单、设置紧凑，体积小，使用成本低，采用一级升降气缸和二级升降气缸进行驱动该装置z轴方向的移动，推力较大，方便调速，而且分级驱动，能够更好的实现合格品和不良品的抓取。

所述一级升降板包括有上板、连接板和下板，所述上板横向设置在固定柱的上方且所述上板的右端与一级升降气缸的上端的输出轴固定连接，所述上板的左端与连接板的上端固定连接，且所述连接板竖直设置在固定柱的左侧，所述连接板的下端与下板固定连接，所述上板、连接板和下板连接后整体形成镜像z字形结构，所述连接板的下端与下板连接形成一个固定卡槽，所述前后移动机构通过固定卡槽固定在固定柱的左侧。在本发明中，通过上板、连接板和下板的设置，能够更好的实现该装置一级升降组件的移动，结构设置合理紧凑，体积小。

进一步地，所述前后移动机构包括有取料气缸和固定块，所述前后移动机构的气缸驱动件为所述取料气缸，所述取料气缸通过所述固定卡槽固定在固定柱的左侧，所述固定块与取料气缸固定连接，所述吸嘴通过所述固定块固定在取料气缸的输出轴的底部。在本发明中，通过取料气缸和固定块的设置，能够更好实现该装置在y轴方向，即前后方向的移动，从而能够快速将不良品抓取到指定地方，将合格产品抓取到载带型腔中进行编带，减少人力成本，提高了生产效率，而且取料气缸和固定块的结构简单、设置紧凑，体积小，使用成本低，采用取料气缸进行驱动该装置y轴方向的移动，推力较大，方便调速。

本发明还提供一种自动抓取机械手装置的工作方法，包括有以下步骤：

步骤s1，当编带机的送料机构把产品送到自动抓取机械手装置的右上方，推动气缸将机构移动板往右推动至正对产品位置；

步骤s2，取料气缸往前伸出，移动至产品上方；

步骤s3，一级升降气缸下降，使吸嘴靠近产品，从而把产品吸住后，一级升降气缸上升，取料气缸往后缩回；

步骤s4，推动气缸将机构移动板往左拖回，然后取料气缸伸出，一级升降气缸下降使吸嘴靠近编带机的载带型腔，吸嘴将产品放入编带机的载带型腔中，一级升降气缸上升，取料气缸缩回，进行回位；

步骤s5，编带机的视觉检测装置对产品进行检测，当检测到为合格产品时，重复步骤s1；当检测到为不良品时，进行不良品抓取步骤如下：

步骤s51，当编带机的视觉检测装置检测到有不良品时，取料气缸往前伸出，移动至不良品上方；

步骤s52，一级升降气缸下降，使吸嘴靠近不良品，从而把不良品吸住后，一级升降气缸上升，取料气缸往后缩回；

步骤s53，二级升降气缸下降，从而带动一级升降气缸同时下降后，吸嘴将不良品放入指定地方；

步骤s54，一级升降气缸与二级升降气缸同时升高到原来的高度进行回位，重复步骤s1。

在本发明中，通过上述工作方法的设置，能够更好的实现能够快速将不良品抓取到指定地方，将合格产品抓取到载带型腔中进行编带，减少人力成本，提高了生产效率。

进一步地，步骤s1中，视觉检测装置首先降低到靠近产品，进行检测，检测完成后，升高到产品上方的固定位置；步骤s3中，一级升降气缸与二级升降气缸下降后，吸嘴将不良品放入指定的轨道，不良品被吹入指定的料管。在本发明中视觉检测装置为现有技术，可以采用现有的视觉光源检测设备，通过上述设置，能够更好的实现合格产品与不良品的分类抓放功能。

本发明的有益效果在于：相比于现有技术，在本发明中，该装置包括有主板、左右移动机构、前后移动机构和升降机构，能够实现左右、前后、上下3个方位的驱动，不仅能够快速将不良品抓取到指定地方，将合格产品抓取到载带型腔中进行编带，减少人力成本，提高了生产效率；而且结构简单、紧凑，体积小，使用成本低，方便抓取产品，采用气缸驱动件驱动，推力较大，方便调速，易于广泛推广。

附图说明

图1是本发明一种自动抓取机械手装置的主视图。

图2是本发明一种自动抓取机械手装置的俯视图。

图3是本发明一种自动抓取机械手装置的一级升降板的主视图。

图4是本发明一种自动抓取机械手装置的一级升降板的俯视图。

图5是本发明一种自动抓取机械手装置的一级升降板的侧视图。

图6是本发明一种自动抓取机械手装置的二级升降板的主视图。

图7是本发明一种自动抓取机械手装置的二级升降板的俯视图。

图8是本发明一种自动抓取机械手装置的二级升降板的侧视图。

图9是本发明一种自动抓取机械手装置的机构移动板的主视图。

图10是本发明一种自动抓取机械手装置的机构移动板的俯视图。

图11是本发明一种自动抓取机械手装置的机构移动板的侧视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1-11所示，本发明提供一种自动抓取机械手装置，包括有主板1、左右移动机构2、前后移动机构3和升降机构4，左右移动机构2、前后移动机构3和升降机构4均设置有气缸驱动件，左右移动机构2设置在主板1上，且左右移动机构2能够在主板1上左右移动，升降机构4设置在左右移动机构2上，且通过左右移动机构2的气缸驱动件能够带动升降机构4左右移动，前后移动机构3设置在升降机构4上，且通过升降机构4的气缸驱动件能够带动前后移动机构3上下移动，前后移动机构3固定有吸嘴5，且通过前后移动机构3的气缸驱动件能够带动吸嘴5前后移动。在本发明中，该装置包括有主板1、左右移动机构2、前后移动机构3和升降机构4，能够实现左右、前后、上下3个方位的驱动，不仅能够快速将不良品抓取到指定地方，将合格产品抓取到载带型腔中进行编带，减少人力成本，提高了生产效率；而且结构简单、紧凑，体积小，使用成本低，方便抓取产品，采用气缸驱动件驱动，推力较大，方便调速，易于广泛推广。

在本实施例中，左右移动机构2包括有推动气缸21和机构移动板22，左右移动机构2的气缸驱动件为推动气缸21，升降机构4设置在机构移动板22上，机构移动板22能够在推动气缸21的推动下在主板1上左右移动，从而带动升降机构4左右移动。在本发明中，通过推动气缸21与机构移动板22的设置，能够更好实现该装置在x轴方向，即左右方向的移动，从而能够快速将不良品抓取到指定地方，将合格产品抓取到载带型腔中进行编带，减少人力成本，提高了生产效率，而且推动气缸21与机构移动板22的结构简单、设置紧凑，体积小，使用成本低，采用推动气缸21进行驱动该装置x轴方向的移动，推力较大，方便调速。

在本实施例中，主板1上还设置有沿推动气缸21的长度方向设置的滑轨6，机构移动板22的底部设置有与滑轨6相适配的滑块7，机构移动板22通过滑块7在滑轨6上滑动。在本发明中，通过滑块7与滑轨6的设置，能够使机构移动板22在主板1上的移动更加方便，更好的实现该装置的左右移动，从而能够快速将不良品抓取到指定地方，将合格产品抓取到载带型腔中进行编带，减少人力成本，提高了生产效率。

在本实施例中，主板1上还固定有气缸固定座8，推动气缸21的一端通过气缸固定座8固定在主板1上，推动气缸21的另一端设置有输出轴，推动气缸21的输出轴与机构移动板22固定连接，推动气缸21通过驱动其输出轴，从而带动机构移动板22在主板1上的滑轨6上左右移动。在本发明中，通过气缸固定座8的设置，能够使推动气缸21更加稳定的设置在主板1上，能够更加稳定的带动机构移动板22在主板1的滑轨6上左右移动。

在本实施例中，机构移动板22包括有底板221和固定柱222，底板221通过滑块7滑动连接在主板1上，固定柱222固定在底板221上，升降机构4设置在固定柱222上，底板221能够在推动气缸21的推动下在主板1上左右移动，从而通过固定柱222带动升降机构4左右移动。在本发明中，通过底板221和固定柱222的设置，能够使升降机构4与机构移动板22的连接更加稳定，且结构紧凑，体积小。

在本实施例中，滑块7为2块，2块滑块7分别设置在底板221的底部的两侧位置；固定柱222垂直固定在底板221的中部位置，固定柱222与底板221连接后整体为倒t字形结构；推动气缸21与机构移动板22的横向中心线在一条直线上。在本发明中，通过上述设置，能够使该装置的整体结构更加稳定、协调，通过2块滑块7的设置能够更加方便底板221在主板1上滑动。

在本实施例中，升降机构4包括有一级升降组件41和二级升降组件42，一级升降组件41包括有一级升降气缸411和一级升降板412，二级升降组件42包括有二级升降气缸421和二级升降板422，升降机构4的气缸驱动件为一级升降气缸411和二级升降气缸421；二级升降气缸421固定在固定柱222的右侧，二级升降气缸421设置有输出轴，且二级升降气缸421的输出轴与二级升降板422固定连接，一级升降气缸411的下端与二级升降板422固定连接，一级升降气缸411的上端设置有输出轴，一级升降气缸411的输出轴与一级升降板412的一端固定连接，一级升降板412的另一端延伸至固定柱222的左侧，且一级升降板412的另一端与前后移动机构3固定连接；在本发明中，通过一级升降组件41和二级升降组件42的设置，能够更好实现该装置在z轴方向，即上下方向的移动，从而能够快速将不良品抓取到指定地方，将合格产品抓取到载带型腔中进行编带，减少人力成本，提高了生产效率，而且一级升降组件41和二级升降组件42的结构简单、设置紧凑，体积小，使用成本低，采用一级升降气缸411和二级升降气缸421进行驱动该装置z轴方向的移动，推力较大，方便调速，而且分级驱动，能够更好的实现合格品和不良品的抓取。

一级升降板412包括有上板4121、连接板4122和下板4123，上板4121横向设置在固定柱222的上方且上板4121的右端与一级升降气缸411的上端的输出轴固定连接，上板4121的左端与连接板4122的上端固定连接，且连接板4122竖直设置在固定柱222的左侧，连接板4122的下端与下板4123固定连接，上板4121、连接板4122和下板4123连接后整体形成镜像z字形结构，连接板4122的下端与下板4123连接形成一个固定卡槽10，前后移动机构3通过固定卡槽10固定在固定柱222的左侧。在本发明中，通过上板4121、连接板4122和下板4123的设置，能够更好的实现该装置一级升降组件41的移动，结构设置合理紧凑，体积小。

在本实施例中，前后移动机构3包括有取料气缸31和固定块32，前后移动机构3的气缸驱动件为取料气缸31，取料气缸31通过固定卡槽10固定在固定柱222的左侧，固定块32与取料气缸31固定连接，吸嘴5通过固定块32固定在取料气缸31的输出轴的底部。在本发明中，通过取料气缸31和固定块32的设置，能够更好实现该装置在y轴方向，即前后方向的移动，从而能够快速将不良品抓取到指定地方，将合格产品抓取到载带型腔中进行编带，减少人力成本，提高了生产效率，而且取料气缸31和固定块32的结构简单、设置紧凑，体积小，使用成本低，采用取料气缸31进行驱动该装置y轴方向的移动，推力较大，方便调速。

本发明还提供一种自动抓取机械手装置的工作方法，包括有以下步骤：

步骤s1，当编带机的送料机构把产品送到自动抓取机械手装置的右上方，推动气缸21将机构移动板22往右推动至正对产品位置；

步骤s2，取料气缸31往前伸出，移动至产品上方；

步骤s3，一级升降气缸411下降，使吸嘴5靠近产品，从而把产品吸住后，一级升降气缸411上升，取料气缸31往后缩回；

步骤s4，推动气缸21将机构移动板22往左拖回，然后取料气缸31伸出，一级升降气缸411下降使吸嘴5靠近编带机的载带型腔，吸嘴5将产品放入编带机的载带型腔中，一级升降气缸411上升，取料气缸31缩回，进行回位；

步骤s5，编带机的视觉检测装置对产品进行检测，当检测到为合格产品时，重复步骤s1；当检测到为不良品时，进行不良品抓取步骤如下：

步骤s51，当编带机的视觉检测装置检测到有不良品时，取料气缸31往前伸出，移动至不良品上方；

步骤s52，一级升降气缸411下降，使吸嘴5靠近不良品，从而把不良品吸住后，一级升降气缸411上升，取料气缸31往后缩回；

步骤s53，二级升降气缸421下降，从而带动一级升降气缸411同时下降后，吸嘴5将不良品放入指定地方；

步骤s54，一级升降气缸411与二级升降气缸421同时升高到原来的高度进行回位，重复步骤s1。

在本发明中，通过上述工作方法的设置，能够更好的实现能够快速将不良品抓取到指定地方，将合格产品抓取到载带型腔中进行编带，减少人力成本，提高了生产效率。

在本实施例中，步骤s1中，视觉检测装置首先降低到靠近产品，进行检测，检测完成后，升高到产品上方的固定位置；步骤s3中，一级升降气缸411与二级升降气缸421下降后，吸嘴5将不良品放入指定的轨道，不良品被吹入指定的料管。在本发明中视觉检测装置为现有技术，可以采用现有的视觉光源检测设备，通过上述设置，能够更好的实现合格产品与不良品的分类抓放功能。

本发明的有益效果在于：相比于现有技术，在本发明中，该装置包括有主板、左右移动机构、前后移动机构和升降机构，能够实现左右、前后、上下3个方位的驱动，不仅能够快速将不良品抓取到指定地方，将合格产品抓取到载带型腔中进行编带，减少人力成本，提高了生产效率；而且结构简单、紧凑，体积小，使用成本低，方便抓取产品，采用气缸驱动件驱动，推力较大，方便调速，易于广泛推广。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。