剪腳折彎機構的製作方法
2023-09-22 15:38:10
專利名稱：剪腳折彎機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子元件插件機的剪腳折彎機構。
背景技術：
PCB板是電子產品中重要的電子部件，是電子元器件的支撐體。而插件機是一種代替人工插件而將各種電子元件如電阻，插設到PCB板上相應位置的機器。在插件機上會設置有一個用來修剪電子元件引腳，並且將這些引腳折彎的剪腳折彎機構。通過剪腳折彎機構的加工，電子元件的被裁短的引腳將會勾在PCB板上而不會脫落，於在後的上錫工序時才被焊緊。現時一般的剪腳折彎機構通常採用氣缸推動剪腳推刀的原理來實現。但是即使體積最小的氣缸其體積相對作為加工對象的電子元件而言還是太大，還需要額外的高壓氣源作為動力，造成安裝維護十分不便。而且剪腳折彎機構的動作頻率非常高，氣缸的使用壽命通常不能滿足要求。
實用新型內容本實用新型提供一種機頭體積小、重量輕、結構緊湊的剪腳折彎機構。為達到上述目的，本實用新型採取以下的技術方案剪腳折彎機構，包括機架、剪腳折彎機頭和機頭升降動力裝置，所述剪腳折彎機頭包括剪腳器本體，在剪腳器本體上設有剪腳刀孔，在剪腳刀孔旁裝有剪腳推刀；剪腳刀孔還與廢料導管相通；特別地，還包括滑座和主動推桿；滑座安裝在機架上，滑座垂直方向的自由度被約束；主動推桿與機頭升降動力裝置的作升降運動的部位連接；還設有一個可從第一傳動狀態切換為第二傳動狀態的，用於改變剪腳器本體與滑塊之間以及剪腳器本體與主動推刀之間傳動關係的傳動切換機構；所述第一傳動狀態為剪腳器本體與主動推桿相對固定而剪腳器本體與滑座可相對運動；所述第二傳動狀態為剪腳器本體與滑座相對固定而剪腳器本體與主動推桿可相對運動；所述主動推桿與所述剪腳推刀進行傳動。本實用新型對電子元件引腳的加工過程分為4步1)剪腳器本體上升，令其上的剪腳刀孔套於電子元件引腳上；2)剪腳器本體停止，剪腳推刀伸出，裁短引腳並折彎引腳；3)剪腳推刀縮回；4)剪腳器本體下降至起始位置。以下對本實用新型實現上述加工過程的原理進行說明工作前，滑座安裝在剪腳折彎機構的機架上，且滑座的垂直方向的自由度被約束； 主動推桿與一個可進行升降運動的部件連接；剛開始時主動推桿處在相對機架可升降範圍的最低位置，傳動切換機構處在第一傳動狀態。開始時，主動推桿被推起，由於傳動切換機構處在第一傳動狀態，於是剪腳器本體將與主動推桿一起被推起，且相對滑座上升，實施上述加工過程1)的內容；[0015]剪腳器本體上升至某一位置後，傳動切換機構動作，切換為第二傳動狀態，此時剪腳器本體停止上升，而主動推桿繼續上升，且主動推桿繼續上升的過程會通過連杆機構帶動剪腳推刀伸出，實施上述加工過程2)的內容； 在完成上述加工過程2)的內容後，主動推桿到達相對機架可升降範圍的最高位置，而後主動推桿被拉下，在未到達切換傳動狀態的位置以前，傳動切換機構保持第二傳動狀態，於是主動推刀的下降過程僅會通過連杆機構帶動剪腳推刀縮回，實施上述加工過程 3)的內容；主動推刀被繼續拉下，在到達切換傳動狀態的位置後，傳動切換機構動作，切換為第一傳動狀態，此時剪腳器本體將與主動推桿一起被拉下，相對滑座下降，實施上述加工過程4)的內容，直至主動推桿回到初始位置。至此，本實用新型實現了一次剪腳折彎過程。所述主動推桿與所述剪腳推刀優選通過連杆機構進行傳動。連杆機構的傳動效率高，而且可滿足高速加工的耐用性要求。而在連杆機構中，至少一根連杆的長度最好可調。 這樣，通過調節該連杆的長度可實現剪腳推刀伸出距離的調整，從而實現電子元件引腳折彎角度的調整。以上所述的傳動切換機構，可以採用如下技術方案實現剪腳器本體設置在滑座和主動推桿之間，三者緊貼在一起；在剪腳器本體上設有一個作為滾珠通道的通孔，在通孔內設有一個直徑略小於通孔內徑的滾珠；在主動推桿上設有第一凹坑，在滑座上設有第二凹坑，第一凹坑和第二凹坑可分別與所述通孔正對，單個凹坑的高度與通孔的長度之和略大於滾珠的直徑；在剪腳器本體與主動推桿之間還設有用於限定該兩者相對升降位置的第一限位配合；在剪腳器本體與滑座之間還設有用於限定該兩者相對升降位置的第二限位配合；且第一限位配合處在主動推桿相對剪腳器本體降盡的狀態時，第一凹坑與通孔正對； 第二限位配合處在剪腳器本體相對滑座升盡的狀態時，第二凹坑與通孔正對。以上所述的第一限位配合和第二限位配合可以是長槽和凸塊的配合。本剪腳折彎機構，其剪腳折彎機頭的數量優選為兩套，還包括安裝在機架上的直線導軌副和左右旋絲杆螺母副；直線導軌副上設有第一滑塊和第二滑塊；左右旋絲杆螺母副上設有第一螺母和第二螺母；直線導軌副的動作方向和左右旋絲杆螺母副的軸線方向均與水平方向平行；一套剪腳折彎機頭其滑座同時連接到第一滑塊和第一螺母，另一套剪腳折彎機頭其滑座同時連接到第二滑塊和第二螺母。左右旋絲杆螺母副上，第一螺母和第二螺母的螺紋旋向是相反的，轉動左右旋絲杆螺母副的絲杆，即可令兩套剪腳折彎機頭同時分離和靠近，實現保持兩機頭剪腳刀孔之間距離的中心點位置不變的目的，從而使得插件大小不同的電子元件時，都可依據電子元件應插位置的中心點來定位，簡化了插件位置的計算過程。而直線導軌副則可保證剪腳折彎機頭始終在水平方向運動。為便於安裝連接，剪腳折彎機頭的滑座可通過連接板而同時連接到直線導軌副的滑塊和左右旋絲杆螺母副的螺母。作為改進，具有兩套剪腳折彎機頭的機構，兩個主動推桿最好分別與機頭升降動力裝置的作升降運動的部位構成水平滑動副。這樣，兩主動推桿可分別相對該作升降運動的部位作水平運動。該方案使得兩套剪腳折彎機頭之間的距離發生變化時，兩主動推桿與該作升降運動的部位仍能保持傳動關係。[0025]本剪腳折彎機構，所述的機頭升降動力裝置優選由電機、凸輪和升降傳動杆構成； 電機帶動凸輪轉動，凸輪帶動升降傳動杆作升降運動；升降傳動杆與剪腳折彎機頭的主動推桿在垂直方向上進行傳動。這樣的機頭升降動力裝置採用電機作為動力，採用凸輪作為主動推桿運動過程的傳動和控制部件。具有免於額外配置高壓氣源、降低製造成本和維護成本等優點。本實用新型具有 體積小、結構緊湊、穩定耐用、易於調整和維護等優點。
圖1是實施例的主視圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是實施例的立體圖一；圖4是實施例的立體圖二 ；圖5是實施例左剪腳折彎機頭的立體圖；圖6是圖5的B-B向剖視圖；圖7是圖6的D點放大圖；圖8是圖5的爆炸圖；圖9是圖5的C-C向剖視圖；圖10是左剪腳折彎機頭的動作狀態圖一；圖11是左剪腳折彎機頭的動作狀態圖二 ；圖12是左剪腳折彎機頭的動作狀態圖三；圖13是圖2的A-A向剖視圖。附圖標記說明1_機架；2-機頭升降動力裝置；3-左剪腳折彎機頭；4-右剪腳折彎機頭；5_直線導軌副；6-左右旋絲杆螺母副；7-滑座；8-剪腳器主體；9-主動推桿； 10-壓塊；11-廢料導管；12-第一連杆；13-第二連杆；14-第三連杆；15-左第一連接板； 16-左第二連接板；17-第一滑塊；18-第一螺母；19-剪腳刀孔；20-剪腳推刀；21-剪腳刀套；22-調節塊；23-通孔；24-滾珠；25-第一凹孔；26-第二凹孔；27-第一凸塊；28-第二凸塊；29-第一長槽；30-第二長槽；31-右第一連接板；32-右第二連接板；33-第二滑塊； 34-第二螺母；35-電機；36-凸輪；37-升降傳動杆；38-垂直杆部；39-水平杆部。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型內容作進一步說明。如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實施例的剪腳折彎機構，包括機架1、機頭升降動力裝置2、左剪腳折彎機頭3、右剪腳折彎機頭4、直線導軌副5和左右旋絲杆螺母副6。左剪腳折彎機頭3的形狀和結構與右剪腳折彎機頭4的形狀和結構軸對稱，且兩者的安裝位置也軸對稱。以下僅對左剪腳折彎機頭3的結構進行說明如圖5至圖9所示，左剪腳折彎機頭 3包括滑座7、剪腳器本體8、主動推桿9、壓塊10、廢料導管11、第一連杆12、第二連杆13、 第三連杆14以及傳動切換機構，其中a)如圖3、圖4所示，直線導軌副5和左右旋絲杆螺母副6均安裝在機架1上，直線導軌副5的動作方向和左右旋絲杆螺母副6的軸線方向均與水平方向平行。滑座7通過左第一連接板15和左第二連接板16而同時與直線導軌副5的第一滑塊17和左右旋絲杆螺母副6的第一螺母18連接，實現與機架1之間的安裝，滑座7垂直方向的自由度因此被約束。如圖5、圖6、圖8所示，剪腳器本體8設置在滑座7和主動推桿9之間，三者緊貼在一起，壓塊10固定在滑座7上，對剪腳器本體8和主動推桿9起限位作用。於是剪腳器本體8僅可相對滑座7作垂直方向運動，主動推桿9也僅可相對剪腳器本體8作垂直方向運動。b)如圖7所示，在剪腳器本體8的頂部設有剪腳刀孔19，在剪腳刀孔19的旁邊設有剪腳推刀20。本實施例的剪腳推刀20安裝在剪腳刀套21內，由剪腳刀套21對其進行導向。剪腳推刀20與剪腳刀孔19配合可實現剪腳功能。且剪腳完成後，剪腳推刀20繼續伸出一段距離時，可實現對引腳折彎的功能。剪腳推刀20伸出的距離越長，引腳被折彎的角度越大。
c)如圖7所示，廢料導管11固定在剪腳器本體8上，剪腳刀孔19與廢料導管11 相通。廢料導管11用於將被剪下的引腳輸送到指定的位置。d)如圖7所示，第一連杆12的一端與主動推桿9鉸接在一起，第一連杆12的另一端與第二連杆13的一端鉸接在一起，第二連杆13的另一端與剪腳器本體8鉸接在一起，第三連杆14的一端鉸接到第二連杆13的中部，第三連杆14的另一端與剪腳推刀20鉸接在一起。第一連杆12、第二連杆13和第三連杆14構成了主動推桿9向剪腳推刀20傳動的連杆機構。本實施例中，第一連杆12的兩端均設置了調節塊22，使得第一連杆12的長度可調。在主動推桿9運動行程不變的情況下，改變第一連杆12的長度，即可改變剪腳推刀20 的伸出距離。於是本實施例具有引腳折彎角度調節的功能。e)如圖8、圖9所示，在剪腳器本體8上設有一個作為滾珠通道的通孔23，在通孔 23內設有一個直徑略小於通孔內徑的滾珠24 ；在主動推桿9上設有第一凹坑25，在滑座7 上設有第二凹坑26，第一凹坑25和第二凹坑26可分別與通孔23正對，單個凹坑的高度與通孔23的長度之和略大於滾珠24的直徑。在剪腳器本體8上設有第一凸塊27和第二凸塊28，在主動推桿9上設有第一長槽29，在滑座7上設有第二長槽30。第一凸塊27與第一長槽29配合作為第一限位配合；第二凸塊28與第二長槽30配合作為第二限位配合。以上構成了本實施例的傳動切換機構。以下說明傳動切換機構在一次剪腳折彎過程中從第一傳動狀態切換為第二傳動狀態，再切換回第一傳動狀態的工作原理如圖10所示，剪腳器本體8相對滑座7降盡且主動推桿9相對剪腳器本體8降盡時，主動推桿9處在相對機架1可升降範圍的最低位置， 此時滾珠24處在第一凹坑25和通孔23之間的空間內，剪腳器本體8與主動推桿9相對固定，而剪腳器本體8與滑座7可相對滑動，即傳動切換機構處在第一傳動狀態。如圖11所示，當主動推桿9自下而上地運動，直至剪腳器本體8相對滑座7升盡時，此時第二凹坑26 剛好也與通孔23正對，由於剪腳器本體8在第二限位配合的限制下已不能再往上運動，於是主動推桿9繼續上行時會將滾珠24推向第二凹坑26，使得滾珠24處在第二凹坑26和通孔23之間的空間內，令到剪腳器本體8與滑座7相對固定，剪腳器本體8與主動推桿9可相對運動，即傳動切換機構處在第二傳動狀態。如圖12所示，剪腳器本體8相對滑座7升盡且主動推桿9相對剪腳器本體8也升盡，此時主動推桿9處在相對機架1可升降範圍的最高位置。此後主動推桿9自上而下地運動，傳動切換機構將根據上述動作過程的逆過程而從第二傳動狀態切換回第一傳動狀態。可以看出，在一次剪腳折彎過程中，剪腳器本體8和主動推桿9的動作過程為i) 剪腳器本體8和主動推桿9同時上升，實現剪腳刀孔19套於電子元件引腳上的步驟；ii) 剪腳器本體8停止，主動推桿9繼續上升，實現剪腳推刀20伸出裁短引腳並折彎引腳的步驟；iii)剪腳器本體8保持停止狀態，主動推桿9升盡後下降，實現剪腳推刀20縮回的步驟；iv)剪腳器本體8和主動推桿9同時下降，實現剪腳器本體8下降至起始位置的步驟。 因此本實施例的機頭工作時能地實現電子元件引腳的剪腳折彎過程。對於右剪腳折彎機頭4，如圖3、圖4所示，其滑座是通過右第一連接板31和右第二連接板32而同時與直線導軌副5的第二滑塊33和左右旋絲杆螺母副6的第二螺母34 連接的。當左右旋絲杆螺母副 6的絲杆轉動時，左剪腳折彎機頭3和右剪腳折彎機頭4會同時同向或同時反向運動，且左剪腳折彎機頭3向左/右運動的距離等於右剪腳折彎機頭 4向右/左運動的距離，即兩機頭剪腳刀孔之間距離的中心點位置不變，因此本實施例在插件大小不同的電子元件時，依據電子元件應插位置的中心點來定位即可。左右旋絲杆螺母副6的絲杆可由伺服電機帶動，以使得兩機頭上剪腳刀孔之間的距離可被迅速地調整，以適應當前被插件電子元件引腳的距離。如圖13所示，本實施例的機頭升降動力裝置2由電機35、凸輪36和升降傳動杆 37構成。電機35帶動凸輪36轉動，凸輪36帶動升降傳動杆37作升降運動。其中，作為機頭升降動力裝置升降運動部位的升降傳動杆37由垂直杆部38和水平杆部39構成，左剪腳折彎機頭3的主動推桿和右剪腳折彎機頭4的主動推桿分別與水平杆部39構成水平滑動畐O，可分別相對水平杆部39作水平運動且不影響垂直方向的傳動。因此即使調整左剪腳折彎機頭3和右剪腳折彎機頭4之間的距離，兩主動推桿與升降傳動杆之間的傳動關係仍不會改變。
權利要求1.剪腳折彎機構，包括機架、剪腳折彎機頭和機頭升降動力裝置，所述剪腳折彎機頭包括剪腳器本體，在剪腳器本體上設有剪腳刀孔，在剪腳刀孔旁裝有剪腳推刀；剪腳刀孔還與廢料導管相通；其特徵是還包括滑座和主動推桿；滑座安裝在機架上，滑座垂直方向的自由度被約束；主動推桿與機頭升降動力裝置的作升降運動的部位連接；還設有一個可從第一傳動狀態切換為第二傳動狀態的，用於改變剪腳器本體與滑塊之間以及剪腳器本體與主動推刀之間傳動關係的傳動切換機構；所述第一傳動狀態為剪腳器本體與主動推桿相對固定而剪腳器本體與滑座可相對運動；所述第二傳動狀態為剪腳器本體與滑座相對固定而剪腳器本體與主動推桿可相對運動；所述主動推桿與所述剪腳推刀進行傳動。
2.如權利要求1所述的剪腳折彎機構，其特徵是所述傳動切換機構，採用如下技術方案實現剪腳器本體設置在滑座和主動推桿之間，三者緊貼在一起；在剪腳器本體上設有一個作為滾珠通道的通孔，在通孔內設有一個直徑略小於通孔內徑的滾珠；在主動推桿上設有第一凹坑，在滑座上設有第二凹坑，第一凹坑和第二凹坑可分別與所述通孔正對，單個凹坑的高度與通孔的長度之和略大於滾珠的直徑；在剪腳器本體與主動推桿之間還設有用於限定該兩者相對升降位置的第一限位配合；在剪腳器本體與滑座之間還設有用於限定該兩者相對升降位置的第二限位配合；且第一限位配合處在主動推桿相對剪腳器本體降盡的狀態時，第一凹坑與通孔正對；第二限位配合處在剪腳器本體相對滑座升盡的狀態時，第二凹坑與通孔正對。
3.如權利要求2所述的剪腳折彎機構，其特徵是所述的第一限位配合和第二限位配合是長槽和凸塊的配合。
4.如權利要求1或2或3所述的剪腳折彎機構，其特徵是剪腳折彎機頭的數量為兩套。
5.如權利要求4所述的剪腳折彎機構，其特徵是還包括安裝在機架上的直線導軌副和左右旋絲杆螺母副；直線導軌副上設有第一滑塊和第二滑塊；左右旋絲杆螺母副上設有第一螺母和第二螺母；直線導軌副的動作方向和左右旋絲杆螺母副的軸線方向均與水平方向平行；一套剪腳折彎機頭其滑座同時連接到第一滑塊和第一螺母，另一套剪腳折彎機頭其滑座同時連接到第二滑塊和第二螺母。
6.如權利要求5所述的剪腳折彎機構，其特徵是兩個主動推桿分別與機頭升降動力裝置的作升降運動的部位構成水平滑動副。
7.如權利要求1或2或3所述的剪腳折彎機構，其特徵是主動推桿與剪腳推刀通過連杆機構進行傳動。
8.如權利要求7所述的剪腳折彎機構，其特徵是在連杆機構中，至少一根連杆的長度可調。
9.如權利要求1或2或3或5所述的剪腳折彎機構，其特徵是所述機頭升降動力裝置由電機、凸輪和升降傳動杆構成；電機帶動凸輪轉動，凸輪帶動升降傳動杆作升降運動； 升降傳動杆與剪腳折彎機頭的主動推桿在垂直方向上進行傳動。
專利摘要本實用新型提供一種機頭體積小、重量輕、結構緊湊的剪腳折彎機構。包括機架、剪腳折彎機頭和機頭升降動力裝置；還包括滑座和主動推桿；滑座安裝在機架上，滑座垂直方向的自由度被約束；主動推桿與機頭升降動力裝置的作升降運動的部位連接；還設有一個可從第一傳動狀態切換為第二傳動狀態的，用於改變剪腳器本體與滑塊之間以及剪腳器本體與主動推刀之間傳動關係的傳動切換機構；所述第一傳動狀態為剪腳器本體與主動推桿相對固定而剪腳器本體與滑座可相對運動；所述第二傳動狀態為剪腳器本體與滑座相對固定而剪腳器本體與主動推桿可相對運動；所述主動推桿與所述剪腳推刀進行傳動。本實用新型具有穩定耐用、易於調整和維護等優點。
文檔編號B21F1/00GK202212506SQ20112029747
公開日2012年5月9日 申請日期2011年8月16日 優先權日2011年8月16日
發明者嚴承義, 徐小平 申請人:佛山市商祺機械設備有限公司