工件吸附装置及贴膜设备的制作方法

1.本实用新型涉及自动化技术领域，尤其涉及一种工件吸附装置及贴膜设备。


背景技术：

2.传统电子产品内通常设置有fpc工件(又称柔性线路板)，在工件的生产或组装应用过程中，需要改变工件的放置位置或放置姿态。
3.目前，工件的生产或组装应用过程中通常采用人工或吸附装置来取放工件，但现有的吸附装置只能吸附工件做升降运动，只能完成简单的取放动作，当工件在c轴方向产生偏移时，无法对工件进行补偿，导致摆放的工件参差不齐，使得吸附装置的应用范围狭窄。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供了一种工件吸附装置及贴膜设备，用以解决现有技术中的吸附装置只能完成简单的取放动作，当工件在c轴方向产生偏移时，无法对工件进行补偿，导致摆放的工件参差不齐，使得吸附装置的应用范围狭窄的问题。
5.本技术提供一种工件吸附装置，包括主体、沿第一方向滑动设置于所述主体的吸附机构及设置于所述主体的升降驱动机构。所述吸附机构包括旋转驱动件及吸附头，所述吸附头用于吸附工件，所述旋转驱动件的输出端与所述吸附头连接，所述旋转驱动件用于驱动所述吸附头旋转；所述升降驱动机构与所述吸附机构传动连接，所述升降驱动机构用于驱动所述吸附机构相对于所述主体运动。
6.在一种可能的设计中，所述工件吸附装置还包括位置识别装置，所述位置识别装置设置于所述主体，所述位置识别装置包括识别组件及辅助光源组件，所述识别组件的检测方向为所述第一方向，所述辅助光源组件用于沿所述检测方向照亮所述识别组件的检测区域。
7.在一种可能的设计中，所述辅助光源组件包括同轴光源和/或环形光源。
8.在一种可能的设计中，所述吸附机构还包括传动轴及保持装置，所述传动轴的两端分别与所述旋转驱动件及所述吸附头连接，所述保持装置安装于所述主体，所述保持装置开设有供所述传动轴穿过的轴承孔。
9.在一种可能的设计中，所述升降驱动机构包括同步带，所述吸附机构与所述同步带固定连接。
10.在一种可能的设计中，所述吸附机构还包括连接主体、导柱及弹性件，所述连接主体设置有与所述导柱配合的导向部，所述导柱穿过所述导向部与所述吸附头连接，所述导柱与所述导
11.向部的延伸方向为所述第一方向，所述弹性件设置于所述吸附头与所述连接主体之间。
12.在一种可能的设计中，所述弹性件为弹簧。
13.在一种可能的设计中，所述吸附头设置有吸附面，所述吸附面上开设有吸附孔，所
述吸附孔与外部抽气装置连通以使所述吸附孔内产生负压。
14.在一种可能的设计中，所述工件吸附装置包括两个吸附机构，两个所述吸附机构设置于所述主体的同一面，两个所述吸附机构的滑动方向相互平行。
15.本技术还提供一种贴膜设备，所述贴膜设备包括上述任一项所述的工件吸附装置。
16.本技术提供的工件吸附装置及贴膜设备利用升降驱动机构驱动吸附机构运动以实现工件的取放操作，提高了工件取放的精度及自动化程度；工件吸附装置还利用旋转驱动件驱动吸附头带动工件旋转，即使工件在c轴方向产生偏移，工件吸附装置也能对工件的位置进行补偿，使得工件摆放得整齐。如此，提高了工件吸附装置的适应性及应用范围。
17.本技术实施例的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术实施例而了解。本技术实施例的目的和其他优点在说明书以及附图所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
19.图1为本技术实施例提供的工件吸附装置的结构示意图；
20.图2为本技术实施例提供的工件吸附装置另一视角的结构示意图；
21.图3为本技术实施例提供的吸附机构中部分结构的拆解示意图。
22.附图标记：
23.100、工件吸附装置；
24.1、主体；
25.11、第一方向；
26.2、吸附机构；
27.21、旋转驱动件；
28.22、吸附头；
29.221、吸附面；
30.23、传动轴；
31.24、保持装置；
32.241、轴承孔；
33.25、连接主体；
34.251、导向部；
35.26、导柱；
36.27、弹性件；
37.3、升降驱动机构；
38.31、同步带；
39.4、位置识别装置；
40.41、识别组件；
41.42、辅助光源组件；
42.421、同轴光源；
43.422、环形光源。
44.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
具体实施方式
45.为了更好的理解本技术的技术方案，下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
46.应当明确，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
47.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
48.在本技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。
49.在本技术实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
50.在本技术中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
51.在本技术实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
52.在本技术实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”[0053]“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
[0054]
在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，
可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
[0055]
下面根据本技术实施例提供的工件吸附装置的结构，对其具体实施例进行说明。
[0056]
本技术提供一种工件吸附装置100，包括主体1、沿第一方向11滑动设置于主体1的吸附机构2及设置于主体1的升降驱动机构3。吸附机构2包括旋转驱动件21及吸附头22，吸附头22用于吸附工件，旋转驱动件21的输出端与吸附头22连接，旋转驱动件21用于驱动吸附头22旋转；升降驱动机构3与吸附机构2传动连接，升降驱动机构3用于驱动吸附机构2相对于主体1运动。
[0057]
请参阅图1及图2，工件吸附装置100用于吸附工件，工件可以是片状、膜状的工件，例如fpc等。工件吸附装置100可以安装于机械臂等自动化设备上，利用机械臂的移动能力可以将工件吸附装置100从一个位置移动至另一个位置，此过程中工件吸附装置100能从一个位置吸附工件，并将该工件放置于另一个位置。
[0058]
主体1可以是板状结构，主体1的延伸方向为第一方向11，在一些实施例中，第一方向11可以为竖直方向，此时吸附机构2在工作过程中相对于主体1做升降运动。
[0059]
吸附机构2可以通过常规轨道结构与主体1连接，以使吸附机构2能在第一方向11上相对于主体1滑动。吸附机构2中的旋转驱动件21可以是电机，旋转驱动件21的输出端即为电机的输出轴，旋转驱动件21的输出端与吸附头22连接，考虑到旋转驱动件21与吸附头22之间的距离，旋转驱动件21的输出端可以通过联轴器及传动轴23与吸附头22连接。吸附头22可以采用吸盘结构，吸盘内部可以设置用于通气的负压通道，当需要吸附工件时利用外部负压装置抽出负压通道的空气即可使得吸盘与工件间形成负压；吸附头22也可以采用平板结构，平板结构的内部设置有负压通道，平板结构靠近工件的一面上分布有与负压通道连通的小孔，当需要吸附工件时利用外部负压装置抽出负压通道的空气即可使得平板结构与工件间形成负压；
[0060]
升降驱动机构3可以是伸缩气缸、伸缩油缸、同步带轮传动机构等结构。本实施例中对升降驱动机构3的具体类型不加限定，关于升降驱动机构3的具体连接方式，本领域技术人员容易根据具体机构类型进行连接，此处不再赘述。升降驱动机构3安装于主体1上且与吸附机构2传动连接，如此，升降驱动机构3能够驱动吸附机构2相对于主体1运动。
[0061]
以下给出工件吸附装置100的工作示例：
[0062]
工件放置于第一位置，工件吸附装置100位于第一位置的上方，升降驱动机构3驱动吸附机构2整体向靠近工件的方向运动，直至吸附头22与工件抵接，吸附头22将工件吸附。随后升降驱动机构3驱动吸附机构2整体向远离第一位置的方向运动，直至工件从第一位置脱离。接下来可由外部自动化设备将工件吸附装置100移动至第二位置的上方，此过程中旋转驱动件21驱动吸附头22带动工件旋转预设角度，当工件旋转完毕且工件吸附装置100移动至第二位置上方时，升降驱动机构3驱动吸附机构2整体向靠近第二位置的方向运动，直至工件与第二位置抵接，吸附头22将工件释放使得工件被安置于第二位置。
[0063]
本技术提供的工件吸附装置100利用升降驱动机构3驱动吸附机构2运动以实现工件的取放操作，提高了工件取放的精度及自动化程度；工件吸附装置100还利用旋转驱动件21驱动吸附头22带动工件旋转，即使工件在c轴方向(表示绕z轴轴线方向作旋转运动的轴)产生偏移，工件吸附装置也能对工件的位置进行补偿，使得工件摆放得整齐。如此，提高了
工件吸附装置100的适应性及应用范围。
[0064]
在其中一个实施例中，工件吸附装置100还包括位置识别装置4，位置识别装置4设置于主体1，位置识别装置4包括识别组件41及辅助光源组件42，识别组件41的检测方向为第一方向11，辅助光源组件42用于沿检测方向照亮识别组件41的检测区域。
[0065]
请参阅图1，位置识别装置4是用于识别工件吸附装置100所处位置的一种装置，位置识别装置4可以通过常规固定连接结构安装于主体1，位置识别装置4中的识别组件41可以采用ccd相机等机器视觉识别设备，位置识别装置4中的辅助光源组件42可以采用led光源。
[0066]
识别组件41的检测方向与第一方向11一致，识别组件41检测方向上的前方即为检测区域，当位置识别装置4的位置移动时，识别组件41能检测到检测区域内的图像发生变化，通过对检测区域内图像的识别，位置识别装置4能识别工件吸附装置100所处的位置，进而提高工件吸附装置100的定位精度及移动精度。
[0067]
在其中一个实施例中，辅助光源组件42包括同轴光源421和/或环形光源422。
[0068]
请参阅图1，同轴光源421(例如漫射同轴灯，金属平面漫反射照明光源)提供了比传统光源更均匀的照明，因此提高了机器视觉的准确性和重现性。环形光源422包括阵列成圆锥状以斜角照射在被测物体表面的灯珠，环形光源422通过漫反射方式照亮一小片区域，该光源可以突出显示被测物体边缘和高度的变化，突出原本难以看清的部分，是边缘检测、金属表面的刻字和损伤检测的理想选择。本实施例中的同轴光源421及环形光源422可以单独使用或组合使用，当工件的种类不同时，可以在多种布光方式中选用合适的灯光，以提高识别组件41的识别效率及识别效果，进而提高工件吸附装置100的通用性。
[0069]
在其中一个实施例中，吸附机构2还包括传动轴23及保持装置24，传动轴23的两端分别与旋转驱动件21及吸附头22连接，保持装置24安装于主体1，保持装置24开设有供传动轴23穿过的轴承孔241。
[0070]
请参阅图1，传动轴23的一端可以通过联轴器与旋转驱动件21的输出轴连接，传动轴23的另一端与吸附头22固定连接，为保证传动轴23的位置精度，主体1上还设置有保持装置24，保持装置24可以为轴承架组件，轴承架组件内安装有轴承，轴承具有轴承孔241，传动轴23穿过轴承孔241。传动轴23在保持装置24的支撑下能保证其旋转同轴度，进而提高工件吸附装置100在旋转工件时的精度。
[0071]
在一些实施例中，传动轴23可以为中空轴，传动轴23的两端均设置有气管接口，靠近传动轴23上端的气管接口与抽气装置连接，靠近传动轴23下端的接口与吸附头22连接以使吸附头22产生吸引力。
[0072]
在其中一个实施例中，升降驱动机构3包括同步带，吸附机构2与同步带31固定连接。
[0073]
请参阅图2，本实施例中，升降驱动机构3为同步带轮传动机构，其具有成本低的优点，同步带轮传动机构包括电机、主动轮、从动轮及绕设于主动轮及从动轮上的同步带31，电机与主动轮连接并驱动其转动，同步带31随着主动轮的转动而运动。本实施例中，主动轮与从动轮应该在第一方向11上间隔设置，如此，吸附机构2与同步带31固定连接后能在同步带31的带动下沿第一方向11上升或下降。
[0074]
在其中一个实施例中，吸附机构2还包括连接主体25、导柱26及弹性件27，连接主
体25设置有与导柱26配合的导向部251，导柱26穿过导向部251与吸附头22连接，导柱26与导向部251的延伸方向为第一方向11，弹性件27设置于吸附头22与连接主体25之间。
[0075]
请参阅图1及图3，连接主体25可以为块状结构，连接主体25上设置有导向部251。导柱26可以为螺栓，导柱26的螺杆部分穿过导向部251与吸附头22连接，导柱26的螺栓头部分与连接主体25抵接。因为导柱26与导向部251的延伸方向为第一方向11，所以吸附头22在第一方向11上能相对于连接主体25滑动。弹性件27可以是弹簧、胶柱等弹性零件，其由弹性材料制成，其在外力作用下会发生形变，且在除去外力后又会恢复原状，在其中一个实施例中，弹性件27可以是螺旋弹簧。
[0076]
在本实施例中，即便升降驱动机构3的精度较低导致吸附头22的运动过位，吸附头22与连接主体25之间的弹性件27也可以通过压缩来缩短吸附头22与连接主体25之间的距离，从而避免工件被压坏。本实施例进一步提高了工件吸附装置100的使用效果，降低了工件损坏几率。
[0077]
在其中一个实施例中，吸附头22设置有吸附面221，吸附面221上开设有吸附孔，吸附孔与外部抽气装置连通以使吸附孔内产生负压。
[0078]
请参阅图3，吸附头22为方形块状结构，吸附头22靠近工件的一面设置有吸附面221，吸附面221上分布有吸附孔，外部抽气装置与吸附孔连通可以使吸附孔内产生负压，进而吸附工件。
[0079]
在其中一个实施例中，工件吸附装置100包括两个吸附机构2，两个吸附机构2设置于主体1的同一面，两个吸附机构2的滑动方向相互平行。
[0080]
请参阅图1及图2，两个吸附机构2可以同时或分别动作，在同一个工件吸附装置100设置两个吸附机构2能显著提高工件吸附装置100的工作效率。
[0081]
本技术还提供一种贴膜设备，贴膜设备包括上述任一项所述的工件吸附装置100。贴膜设备可以包括机械手，工件吸附装置100安装于机械手上，机械手可以操控工件吸附装置100从一个位置吸附工件并运送至另一个位置。因为贴膜设备包括上述工件吸附装置100，所以其显然具有上述工件吸附装置100的优点，在此不再赘述。
[0082]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

技术特征：
1.一种工件吸附装置，其特征在于，包括：主体；沿第一方向滑动设置于所述主体的吸附机构，所述吸附机构包括旋转驱动件及吸附头，所述吸附头用于吸附工件，所述旋转驱动件的输出端与所述吸附头连接，所述旋转驱动件用于驱动所述吸附头旋转；设置于所述主体的升降驱动机构，所述升降驱动机构与所述吸附机构传动连接，所述升降驱动机构用于驱动所述吸附机构相对于所述主体运动。2.根据权利要求1所述的工件吸附装置，其特征在于，所述工件吸附装置还包括位置识别装置，所述位置识别装置设置于所述主体，所述位置识别装置包括识别组件及辅助光源组件，所述识别组件的检测方向为第一方向，所述辅助光源组件用于沿所述检测方向照亮所述识别组件的检测区域。3.根据权利要求2所述的工件吸附装置，其特征在于，所述辅助光源组件包括同轴光源和/或环形光源。4.根据权利要求1所述的工件吸附装置，其特征在于，所述吸附机构还包括传动轴及保持装置，所述传动轴的两端分别与所述旋转驱动件及所述吸附头连接，所述保持装置安装于所述主体，所述保持装置开设有供所述传动轴穿过的轴承孔。5.根据权利要求1所述的工件吸附装置，其特征在于，所述升降驱动机构包括同步带，所述吸附机构与所述同步带固定连接。6.根据权利要求1或5所述的工件吸附装置，其特征在于，所述吸附机构还包括连接主体、导柱及弹性件，所述连接主体设置有与所述导柱配合的导向部，所述导柱穿过所述导向部与所述吸附头连接，所述导柱与所述导向部的延伸方向为第一方向，所述弹性件设置于所述吸附头与所述连接主体之间。7.根据权利要求6所述的工件吸附装置，其特征在于，所述弹性件为弹簧。8.根据权利要求1-5任一项所述的工件吸附装置，其特征在于，所述吸附头设置有吸附面，所述吸附面上开设有吸附孔，所述吸附孔与外部抽气装置连通以使所述吸附孔内产生负压。9.根据权利要求1-5任一项所述的工件吸附装置，其特征在于，所述工件吸附装置包括两个吸附机构，两个所述吸附机构设置于所述主体的同一面，两个所述吸附机构的滑动方向相互平行。10.一种贴膜设备，其特征在于，所述贴膜设备包括权利要求1-9中任一项所述的工件吸附装置。

技术总结
本申请提供了一种工件吸附装置及贴膜设备，工件吸附装置包括主体、沿第一方向滑动设置于主体的吸附机构及设置于主体的升降驱动机构。吸附机构包括旋转驱动件及吸附头，吸附头用于吸附工件，旋转驱动件的输出端与吸附头连接，旋转驱动件用于驱动吸附头旋转；升降驱动机构与吸附机构传动连接，升降驱动机构用于驱动吸附机构相对于主体运动。本申请提供的工件吸附装置及贴膜设备利用升降驱动机构驱动吸附机构运动以实现工件的取放操作，提高了工件取放的精度及自动化程度。工件吸附装置还利用旋转驱动件驱动吸附头带动工件旋转，进而实现多角度取料、放料的功能，提高了工件吸附装置的适应性及应用范围。置的适应性及应用范围。置的适应性及应用范围。


技术研发人员：周旭飞 杨朝辉
受保护的技术使用者：深圳市大族数控科技股份有限公司
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/9/16