机械夹爪及引线框架取放机械手的制作方法

1.本实用新型涉及机械手技术领域，特别是涉及机械夹爪及引线框架取放机械手。


背景技术：

2.随着电子行业的迅速发展，对电子元器件的封装要求越来越高，以及国内劳动力成本不断攀升。在半导体qfn封装工艺中，qfn芯片的固晶、焊线、贴膜、塑封、打标等工艺，都需要在产品上进行，因而产品的稳定上下料取放就尤为重要。
3.现有在使用的产品夹取系统都是采用将若干个机械手安装在一块较大的固定板上，然后通过气缸带动固定板移动而控制机械手。
4.然而，目前采用的这种机械手结构比较复杂，拆装维护都不方便。且当产品较宽、较长、材质较薄时，机械手往往难以对产品进行准确及稳定地抓取，进而影响到产品的质量。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对现有机械手结构复杂且取放稳定性一般的问题，提供一种机械夹爪及引线框架取放机械手。
6.一种机械夹爪，包括：
7.安装座；
8.夹爪板，所述夹爪板安装在所述安装座上；
9.夹持件，所述夹持件转动设置在所述安装座或所述夹爪板上，所述夹持件包括移动部、夹持部和用于连接移动部和夹持部的连接部，所述移动部和所述夹持部分别靠近所述夹爪板的相反两侧面；
10.驱动件，所述驱动件设置于所述安装座上，所述驱动件用于驱动所述夹持件进行转动，当所述移动部转动时，所述夹持部靠近或远离所述夹爪板，夹持部靠近夹爪板后可与夹爪板配合形成夹持工位。
11.上述机械夹爪在进行夹取操作时，待产品与夹爪板靠近夹持部的侧面接触后，通过驱动件驱动移动部带动夹持部进行转动，使夹持部与夹爪板逐渐靠近，进而将产品夹固于夹持部与夹爪板配合形成的夹持工位中；待将产品移动到指定工位后，通过驱动件驱动移动部带动夹持部向相反方向进行转动，使夹持部与夹爪板及产品逐渐远离，当夹持部完全离开产品时，产品被放下。通过夹持部与夹爪板间的配合，使产品在被夹持时，会被夹持部托举住，不易发生掉落现象，稳定可靠，且由于夹持部与夹爪板间的距离可调，因此可适用于多种厚度的产品，上述结构简单，制造、使用及维护成本低。
12.在其中一个实施例中，所述夹爪板靠近夹持部的侧面上设有镂空结构。
13.在上述实施例中，镂空结构使得产品在被夹持的过程中，芯片和焊线不会与夹爪板直接接触，继而提高对夹持过程中产品的保护效果。
14.在其中一个实施例中，所述夹爪板包括板体和镂空板，所述板体靠近所述夹持部
的侧面上设有容纳槽，所述镂空板以可拆卸的方式固定在容纳槽内。
15.在上述实施例中，通过镂空板从容纳槽内取出，进而可根据需要夹取的产品的类型对镂空板进行替换。
16.在其中一个实施例中，所述夹持件至少设有两个，且在一平行于所述相反两侧面的方向上，所述夹持件分设在所述夹爪板两侧，各所述夹持件同步转动与所述夹爪板之间配合形成夹持工位。
17.在上述实施例中，通过设置非单一数量的夹持件，使得各夹持件在进行夹持操作时可相互配合，夹持稳定性更好，也可保证在其中一个夹持件出现故障的情况下，机械夹爪依旧可以通过其余夹持件对进行夹持操作，使用可靠性更强。
18.在其中一个实施例中，所述移动部上设有长条通孔，所述夹爪板上设有穿过所述长条通孔的定位件。
19.在上述实施例中，通过定位件与长条通孔相匹配的结构，使移动部在转动时可相较于定位件移动，进而使得下压件仅需在移动时增加对移动部的端部的压力，即可带动移动部进行转动并逐渐贴近夹爪板，且下压件仅需在移动时降低对移动部的端部的压力，即可带动移动部进行转动并逐渐远离夹爪板，该结构简单，制造、使用及维护成本低。
20.在其中一个实施例中，所述夹爪板上设有开口朝向移动部的容置槽，当所述夹持部与所述夹爪板之间配合形成夹持工位时，部分所述移动部位于所述容置槽内。
21.在上述实施例中，通过容置槽可在夹爪板结构最为简单的情况下，使移动部在夹持过程中可顺利地在夹爪板处进行转动。
22.在其中一个实施例中，所述夹爪板上设有限位件，所述夹持件转动时，所述限位件与所述夹持件接触。
23.在上述实施例中，通过限位件使夹持件按预定路径稳定移动，避免夹持件转动过程中出现摆动情况而影响夹取修改增强夹持件在夹爪板上转动时的稳定性。
24.在其中一个实施例中，所述机械夹爪还包括导向件，所述导向件设置在所述夹爪板侧面上，且所述导向件的一端与所述夹持部位于所述夹爪板的同一侧面处。
25.在上述实施例中，通过导向件可在机械夹爪进行夹取操作时，引导产品靠近夹爪板并与夹爪板接触，并在产品与夹爪板接触后，导向件可对产品进行限位，使产品不易发生移位现象；在夹持部逐渐远离夹爪板时，通过导向件对产品的限位作用，也使得产品不易在被放开后发生偏移现象。
26.在其中一个实施例中，所述驱动件与所述下压件间以可拆卸的方式连接，所述夹爪板与所述安装座以可拆卸的方式连接。
27.在上述实施例中，通过将下压件和夹爪板从驱动件和安装座上拆下，进而可根据需要夹取的产品的尺寸对夹爪板进行替换。
28.本实用新型还提供一种引线框架取放机械手，包括运动模组、连接座、传感器和如上所述的机械夹爪，所述连接座设置在运动模组上，所述运动模组用于驱动所述连接座沿设定方向移动，所述安装座通过连接导轨与所述连接座连接，所述传感器安装在所述夹爪板上。
29.上述引线框架取放机械手工作时，通过运动模组驱动连接座进行移动，进而根据夹取需求带动机械夹爪进行移动，同时传感器可在机械夹爪向产品靠近时，感应产品是否
存在，在机械夹爪放开并远离产品时，感应产品是否离开，整体结构简单，制造、使用及维护成本低，且结构稳定，工作可靠，可实现稳定的取放产品。
附图说明
30.图1为本实用新型实施例所述的机械夹爪的结构示意图；
31.图2为图1中的a部结构示意图；
32.图3为图1中的夹爪板的仰视结构示意图；
33.图4为本实用新型实施例所述的引线框架取放机械手的结构示意图。
34.附图标记：
35.1、安装座；2、夹爪板；21、板体；22、镂空板；23、定位件；24、容置槽；25、限位件；3、引导件；4、下压件；5、驱动件；6、夹持件；61、连接部；62、移动部；63、夹持部；64、长条通孔；7、导向件；8、运动模组；9、传感器；10、连接座；11、连接导轨；12、放大器。
具体实施方式
36.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
37.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
38.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
39.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，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；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，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。
40.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
41.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
42.参阅图1-图2，本实用新型一实施例提供了的机械夹爪，包括安装座1、夹爪板2、夹持件6和驱动件5，安装座1可用于各配件间的相互连接，具体的，安装座1一侧可与外部设备进行连接，另一侧与机械夹爪的其他组成部分连接，进而可辅助机械夹爪与外部设备进行连接。
43.夹爪板2安装在安装座1上，用于在产品被抓取时与产品贴合，进而保证产品被抓取后的稳定性。这里产品可为半导体qfn封装工艺中的引线框架，引线框架是一种集成电路的芯片载体，用于借助于键合材料实现芯片内部电路引出端与外引线的电气连接，进而形成电气回路的关键结构件，起到和外部导线连接的桥梁作用。但不局限于此，这里产品还可为芯片、电路板或任意轻质板状体。本技术的机械夹爪可在对上述产品进行稳定夹取的同时，也保证对产品的保护效果。
44.夹持件6转动设置在安装座1或夹爪板2上，用以将产品夹紧于夹爪板2上，夹持件6包括移动部62、夹持部63和用于连接移动部62和夹持部63的连接部61，移动部62和夹持部63分别靠近夹爪板2的相反两侧面。
45.其中，在一些实施例中，移动部62和夹持部63均可与连接部61垂直连接，该结构使得夹持件6规整美观，且空间占用率小。夹持部63靠近夹爪板2的侧面为一斜面，当夹持部63与夹爪板2之间配合形成夹持工位时，夹持部63的斜面与夹爪板2平行，使得产品在位于夹持工位内时，夹持部63的斜面可与产品贴合，进而保证对产品夹持时的稳固性。
46.驱动件5设置于安装座1上，用以驱动夹持件6进行转动，驱动件5可选用气缸、电动缸或直线导轨中的一种，当移动部62转动时，夹持部63靠近或远离夹爪板2，夹持部63靠近夹爪板2后可与夹爪板配合形成夹持工位。
47.在一些实施例中，驱动件5上可设置下压件4，驱动件5可驱动下压件4向靠近或远离移动部62的方向移动，进而驱动移动部62进行转动。其中，下压件4可选用压块或压板中的一种，移动部62远离连接部61的一端可位于下压件4与夹爪板2之间，当下压件4向靠近移动部62的方向移动并对移动部62的端部进行压迫时，移动部62可随着下压件4给予的压力进行转动，并带动夹持部63远离夹爪板2，当下压件4向远离移动部62的方向移动时，移动部62转动并带动夹持部63靠近夹爪板2，进而与夹爪板2之间配合形成夹持工位。
48.在采用上述机械夹爪进行产品的夹持操作时，以产品为引线框架，驱动件5为气缸，夹持件6数量为8为例，当引线框架位于机械夹爪下方后，此时气缸回缩，带动下压件及各移动部62的同时端部逐渐远离夹爪板2，实现各夹持部63与夹爪板2的转动靠近，各夹持部63在转动过程中均沿弧线方向接触引线框架，使引线框架在各夹持部63的推动作用下进入夹持工位固定。另外，由于在进入夹持工位的过程中，引线框架所受的力为沿夹持部63转动方向的弧线方向的力，因而施加于引线框架上的夹持力较小，可避免引线框架因受相对的正向冲击夹持力而受损，达到在对引线框架进行稳定夹取的同时，也对引线框架进行保护的效果。
49.在一些实施例中，夹爪板2上可设有引导件3，引导件3分设在夹爪板2两侧，增强下压件移动稳定性。其中，引导件3可包括引导柱和定位块，引导柱一端穿过下压件并与夹爪板2连接，引导柱另一端与定位块连接，当夹爪板2与夹爪板2之间配合形成夹持工位时，下压件与定位块接触；通过定位块对下压件可远离夹爪板2的最远距离进行限定，继而对移动部62可转动的最大角度进行限定，避免移动部62从下压件与夹爪板2之间脱出。值得一提的是，在另一实施例中，引导件3可只包括引导柱，并通过在安装座1上设置供下压件移动的通径，使得该通径对下压件可远离夹爪板2的最远距离进行限定，而引导柱只起到增强下压件移动稳定性的作用。
50.在一些实施例中，夹持件6至少设有两个，在一平行于所述相反两侧面的方向上，夹爪板2两侧均设有夹持件6，各夹持件6同步转动与夹爪板2之间配合形成夹持工位。本实施方式中以夹持件6的数量为八做说明，不做具体限定。八个夹持件6以每侧四个的数量均匀分设在夹爪板2两侧，该数量使得各夹持件6在进行夹持操作时可相互配合，夹持稳定性更好，也可保证在其中一个夹持件6出现故障的情况下，机械夹爪依旧可以通过其余夹持件6对进行夹持操作，使用可靠性更强。
51.上述机械夹爪在进行夹取操作时，产品位于夹爪板2靠近夹持部63的一面，当产品与夹爪板2接触后，产品会位于夹爪板2与各夹持部63围成的空间内，此时通过驱动件5驱动下压件4向远离夹爪板2的方向移动，移动部62会随之转动并逐渐远离夹爪板2，实现夹持部63与夹爪板2的转动靠近，进而将产品夹固于夹持部63与夹爪板2配合形成的夹持工位中；待将产品移动到指定工位后，通过驱动件5驱动下压件4向靠近夹爪板2的方向移动，此时移动部62随之转动并逐渐靠近夹爪板2，实现夹持部63与夹爪板2及产品间的转动远离，当夹持部63完全离开产品时，产品被放下。通过夹持部63与夹爪板2间的配合，使产品在被夹持时，会被夹持部63托举住，不易发生掉落现象，稳定可靠，且由于夹持部63与夹爪板2间的距离可调，因此可适用于多种厚度的产品，上述结构简单，制造、使用及维护成本低。
52.在一实施例中，移动部62上设有垂直于下压件4的长条通孔64，夹爪板2上设有穿过长条通孔64的定位件23。通过定位件23与长条通孔64相匹配的结构，使移动部62在转动时可相较于定位件23移动，即移动部62在转动时，长条通孔64既相对于定位件23转动，又相对于定位件23发生移动，进而使得下压件4仅需在移动时增加对移动部62的端部的压力，即可带动移动部62进行转动并逐渐贴近夹爪板2，且下压件4仅需在移动时降低对移动部62的端部的压力，即可带动移动部62进行转动并逐渐远离夹爪板2，该结构简单，制造、使用及维护成本低。其中，定位件23可选用定位柱，定位柱外壁与长条通孔64内壁接触，保证定位件23与移动部62间的稳定性。另外，由于下压件的移动距离固定，因此保证了移动部62不会从定位柱上脱出。
53.在一实施例中，夹爪板2上设有开口朝向移动部62的容置槽24，容置槽24用于在夹持部62转动时为夹持部62部分区域提供转动空间，当夹持部63靠近夹爪板2并与之配合形成夹持工位时，部分移动部62位于容置槽24内。通过容置槽24可在夹爪板2结构最为简单的情况下，使移动部62在夹持过程中可顺利地在夹爪板2处进行转动。
54.在一实施例中，夹爪板2上设有限位件25，夹持件6转动时，限位件25始终与夹持件6接触。在一些实施例中，限位件25包括至少两个限位块，移动部62置于相邻两限位块之间并与相邻两限位块接触，通过相邻两限位块对移动部62进行限位，增强夹持件6移动的稳定
性。通过限位件25使夹持件6按预定路径稳定移动，避免夹持件6转动过程中出现摆动情况而影响夹取修改增强夹持件6在夹爪板2上转动时的稳定性。
55.在一实施例中，机械夹爪还包括导向件7，导向件7分设在夹爪板2侧面上，且导向件7与下压件4垂直。当产品位于夹持工位内时，部分导向件7位于产品旁侧，通过导向件7可在机械夹爪进行夹取操作时，引导产品靠近夹爪板2并与夹爪板2接触，并在产品与夹爪板2接触后，导向件7可对产品进行限位，使产品不易发生移位现象；在夹持部63逐渐远离夹爪板2时，通过导向件7对产品的限位作用，也使得产品不易在被放开后发生偏移现象。
56.在其中一个实施例中，驱动件5与下压件4间以可拆卸的方式连接，夹爪板2与安装座1以可拆卸的方式连接。通过将下压件4和夹爪板2从驱动件5和安装座1上拆下，进而可根据需要夹取的产品的尺寸对夹爪板2进行替换。具体的，驱动件5与下压件4可通过螺栓相互活动连接，也可通过卡固配件相互活动连接，本实施方式中不做具体限定，夹爪板2与安装座1同理。
57.参阅图3，在一些实施例中，夹爪板2靠近夹持部63的侧面上设有镂空结构。通过镂空结构使得产品在被夹持的过程中，芯片和焊线不会与夹爪板2直接接触，继而提高对夹持过程中产品的保护效果。在另一些实施例中，夹爪板2包括板体21和镂空板22，板体21靠近夹持部63的侧面上设有容纳槽，镂空板22以可拆卸的方式固定在容纳槽内。具体的，镂空板22可卡固在容纳槽内，也可粘固或夹固在容纳槽内，本实施方式中不做具体限定。通过镂空板22从容纳槽内取出，进而可根据需要夹取的产品的类型对镂空板22进行替换。
58.参阅图4，本实用新型还提供一种引线框架取放机械手，包括运动模组8、连接座10、传感器9和如上述的机械夹爪，连接座10设置在运动模组8上，运动模组8用于驱动连接座10沿设定方向移动，安装座1通过连接导轨11与连接座10连接，传感器9安装在夹爪板2上。
59.上述引线框架取放机械手工作时，通过运动模组8驱动连接座10进行移动，进而提升或者下降整个机械夹爪，便于根据夹取需求抓取不同位置的产品，同时传感器9可在机械夹爪向产品靠近时，感应产品是否存在，在机械夹爪放开并远离产品时，感应产品是否离开，整体结构简单，制造、使用及维护成本低，且结构稳定，工作可靠，可实现稳定的取放产品。
60.在一些实施例中，引线框架取放机械手还包括放大器12，用于调节传感器9的灵敏度。其中，传感器9可选用光纤传感器9，放大器12与连接座10连接。
61.在一些实施例中，运动模组8包括电机和丝杆传动机构，电机的电机轴与丝杆传动机构的丝杆连接，连接座10与丝杆上的滑块连接，通过电机驱动丝杆转动，使滑块带动连接座10上下运动，丝杆传动机构的结构为常见机构，本技术不再复述。
62.在一些实施例中，连接座10呈三角形设计，使连接座10在保证坚固的情况下，也便于安装。
63.在一些实施例中，连接导轨11分设在连接座10靠近安装座1的侧面四角处，数量为4的连接导轨11可充分保证连接座10与安装座1间的平面度和稳固性。
64.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
65.以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。