本实用新型专利技术公开一种用于电子元器件贴装与焊接的工业机器人及其手爪，工业机器人手爪安装在工业机器人上，工业机器人包括控制系统，工业机器人手爪包括基板、拾取机构和视觉机构，拾取机构和视觉机构分别连接在基板上且拾取机构和视觉机构分别与控制系统电连接，拾取机构包括贴装件拾取机构以及分立件拾取机构，其中，贴装件拾取机构包括由真空系统驱动以吸附贴装件的第一真空吸附手指，分立件拾取机构包括由电动缸驱动以拾取分立件的电动拾取夹。本实用新型专利技术能够实现一种对腔体类电子产品进行贴装器件和元件的柔性化装配与焊接的工业机器人及其手爪，有效提高了效率，降低了工作强度。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种工业机器人，尤其涉及一种用于电子元器件贴装与焊接的专用工业机器人及其手爪。
技术介绍
不同于传统贴片机，用于腔体类电子元器件贴装与焊接的工业机器人手爪，是一种集合了伺服驱动技术、视觉技术及真空吸附技术联动控制而形成的专用设备单元，解决了腔体内部器件和元件的贴装与焊接难题，实现了腔体类电子产品的柔性化、自动化装配与焊接，同时也弥补了传统贴片机的不足。伺服驱动的特点是精确和灵活，尤其适合于作用力快速增大且需要精确定位的应用中，并且电驱动结构紧凑，适用于空间有限制的环境中，尤其随着电子行业的持续创新和高速发展，伺服驱动相关产品的制造成本不断下降，这些无疑都证明了电驱动在自动化领域中有着极强的生命力。电动缸是电驱动技术的一种表现形式，它是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，同时将伺服电机的精确转速、转数和扭矩控制等特性转变成精确的速度、位置和推力控制等优点，实现高精度线性运动的创新性、集成化产品。与液压缸和气缸相比，电动缸的优势在于其闭环伺服控制，控制精度达到0.02mm，控制推力精度达1%，能够多点定位，并且实现了环境更环保，更节能，安装方式更灵活。真空吸附装置是依靠真空发生器产生的真空负压对物体进行起吊、搬运及夹持的一种省力机械，真空吸盘是真空吸附装置的执行元件，将真空度能转化成机械能，其具有以下优势:结构简单，成本低、安装方便、维修费少和不损伤工件等。工业视觉技术是依靠CCD工业智能相机成像，并将成像进行图像处理分析，提取所需特征信息，转换成实际执行机构的位置偏差。特别是随着数字图像处理算法的日趋成熟，工业视觉技术在工件自动定位识别、位置偏差校正和产品质量检测等领域应用越来越广泛。基于视觉技术、电动缸和真空吸附装置搭建起来的机构能够达到稳定、快速完成拾取多种形状各异的贴装器件和元件并配合完成焊接的基本要求，但目前腔体类电子产品器件和元件的装配与焊接还处于人工装配为主的阶段，尚未出现用电动缸、视觉技术及真空吸附技术的机构用于贴装器件和元件贴装与焊接专用机械手爪，设计一种崭新的用于腔体类电子元器件装配与焊接的手爪为本技术目的所在。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种能实现对腔体类电子产品进行贴装器件和元件的柔性化装配与焊接的工业机器人及其手爪。为了实现上述目的，本技术的用于电子元器件贴装与焊接的工业机器人手爪，安装在一工业机器人上，所述工业机器人包括控制系统，所述工业机器人手爪包括基板、拾取机构和视觉机构，所述拾取机构和所述视觉机构分别连接在所述基板上且所述拾取机构和所述视觉机构分别与所述控制系统电连接，所述拾取机构包括贴装件拾取机构以及分立件拾取机构，其中，所述贴装件拾取机构包括由真空系统驱动以吸附贴装件的第一真空吸附手指，所述分立件拾取机构包括由电动缸驱动以拾取分立件的电动拾取夹。上述的工业机器人手爪，其中，所述第一真空吸附手指包括硬质真空吸附手指和软质真空吸附手指，所述硬质真空吸附手指包括硬质吸盘嘴，所述软质真空吸附手指包括软质吸盘嘴。上述的工业机器人手爪，其中，所述视觉机构包括工业相机和环形光源，所述工业相机连接在所述基板的下方并与所述控制系统电连接，所述环形光源对应于所述工业相机的镜头连接在所述基板的下方。上述的工业机器人手爪，其中，所述拾取机构还包括拾取料盘的料盘拾取机构，所述料盘拾取机构连接在所述基板上并与所述控制系统电连接，所述料盘拾取机构包括由真空系统驱动以吸附料盘的第二真空吸附手指。上述的工业机器人手爪，其中，所述第二真空吸附手指为多个，多个所述第二真空吸附手指的吸附面位于同一平面。上述的工业机器人手爪，其中，所述第二真空吸附手指为包括软质吸盘嘴的软质真空吸附手指。上述的工业机器人手爪，其中，所述贴装件拾取机构、所述分立件拾取机构和所述料盘拾取机构分别包括滑台气缸，所述滑台气缸连接在所述基板上，所述第一真空吸附手指、所述第二真空吸附手指以及所述电动拾取夹分别连接在所述滑台气缸上。上述的工业机器人手爪，其中，所述贴装件拾取机构和所述料盘拾取机构分别包括缓冲单元，所述缓冲单元分别连接在所述第一真空吸附手指和所述第二真空吸附手指上。上述的工业机器人手爪，其中，所述缓冲单元是缓冲弹簧。本技术的用于电子元器件贴装与焊接的工业机器人，包括控制系统、手臂、安装在所述手臂末端的用于电子元器件贴装与焊接的工业机器人手爪，其中，所述工业机器人手爪为上述的工业机器人手爪。本技术的有益功效在于:本技术根据贴装件和分立件外形以及大小的差异设置不同类型的拾取方式:贴装器件外形规则可以通过真空吸附的方式拾取，而分立元件形状各异只能采用柔性的电动拾取夹夹取。本技术用于腔体类电子产品内部贴装器件和元件的专用工业机器人手爪，有效提高了效率，降低了工作强度。本技术可以将料盘搬运到位，进行手爪切换，从料盘和贴片送料器中按规律取出单个器件或元件并依次贴装到工件指定位置并配合焊接机器人焊接，保证整个贴装和焊接过程的可控性及稳定性。是一种集合了真空吸附技术、气动传动技术、工业视觉技术和电动伺服技术等联动控制而形成的专用设备单元。以下结合附图和具体实施例对本技术进行详细描述，但不作为对本技术的限定。【附图说明】图1为本技术的工业机器人手爪的结构示意图；图2为本技术一实施例的连接结构的结构示意图；图3为本技术一实施例的贴装件拾取机构的结构示意图；图4为本技术一实施例的料盘拾取机构的结构示意图；图5为本技术一实施例的软质真空吸附手指的结构示意图。图6为本技术一实施例的硬质真空吸附手指的结构示意图。图7为本技术一实施例的第二真空吸附手指的结构示意图。图8为本技术一实施例的分立件拾取机构的结构示意图。图9为本技术一实施例的视觉机构的结构示意图。其中，附图标记100工业机器人手爪200连接结构210连接法兰220法兰连接板230支撑板240 基板300贴装件拾取机构310滑台气缸安装架320滑台气缸330吸盘连接板340软质真空吸附手指341软质吸盘嘴342软质吸盘连接杆350硬质真空吸附手指351硬质吸盘嘴352硬质吸盘固定夹353硬质吸盘连接杆360第一真空吸附手指400料盘拾取机构410滑台气缸安装架420滑台气缸430吸盘连接板440第二真空吸附手指441软质吸盘嘴442缓冲单元500分立件拾取机构510滑台气缸安装架520滑台气缸530电动缸安装板540电动缸550电动拾取夹600视觉机构610视觉系统620视觉光源安装架630视觉光源【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本技术技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本技术的目的、方案及功效，但并非作为本技术所附权利要求保护范围的限制。如图1所示，本技术的腔体类电子产品内部贴装器件和元件的装配与焊接的工业机器人手爪100，安装在工业机器人10的机械手臂工作端，工业机器人10包括控制系统(图未示)，工业机器人手爪100包括连接结构200、拾取机构和视觉机构600。拾取机构和视觉机构600分别连接在连接结构200的基板240上，且拾取机构和视觉机构600分别与工业机器人10的控制系统电连接。其中，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于电子元器件贴装与焊接的工业机器人手爪，安装在一工业机器人上，所述工业机器人包括控制系统，所述工业机器人手爪包括基板、拾取机构和视觉机构，所述拾取机构和所述视觉机构分别连接在所述基板上且所述拾取机构和所述视觉机构分别与所述控制系统电连接，其特征在于，所述拾取机构包括贴装件拾取机构以及分立件拾取机构，其中，所述贴装件拾取机构包括由真空系统驱动以吸附贴装件的第一真空吸附手指，所述分立件拾取机构包括由电动缸驱动以拾取分立件的电动拾取夹。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘振国，曹云翔，金武飞，翟靖，曹翀，郭瑞，苏赞，韩长录，仝陟鑫，王明睿，
申请(专利权)人：北京机械工业自动化研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11
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