CN120080337A 压力配重浮动z轴装置 （德瑞精工（深圳）有限公司）

(19)国家知识产权局(71)申请人德瑞精工(深圳)有限公司地址518000广东省深圳市宝安区石岩街道石龙社区工业二路1号惠科工业园厂房7栋一层东面及二层(72)发明人黄朝敏刘东成谢镐泽龚勋阳香仁陈秋龙(74)专利代理机构深圳市壹壹壹知识产权代理事务所(普通合伙)44521专利代理师库水龙(54)发明名称压力配重浮动Z轴装置本发明实施例公开了一种压力配重浮动Z轴应的轴腔，Z轴上端位于轴腔中，Z轴内设有吸附轴上设有与吸附进气孔对应的负压出气孔，R轴机构内设有正压气道和负压气道；吸附气道一端连通负压出气孔，另一端用于连接气嘴；正压气道一端用于连接外部正压气源，另一端连通气浮出气孔；负压气道一端用于连接外部负压气源，另一端连通吸附进气孔；轴腔内设有配重电机，配重电机包括定子和动子，动子连接Z轴。本发明实现了向下拾取物料受力时的上下浮动缓冲，同时实现了对21.一种压力配重浮动Z轴装置，包括R轴机构、Z轴，其特征在于，R轴机构内设有与Z轴对应的轴腔，Z轴上端位于轴腔中，Z轴内设有吸附气道，轴腔内壁设有气浮出气孔和吸附进气孔，Z轴上设有与吸附进气孔对应的负压出气孔，R轴机构内设有正压气道和负压气道；吸附气道一端连通负压出气孔，另一端用于连接气嘴；正压气道一端用于连接外部正压气源，另一端连通气浮出气孔；负压气道一端用于连接外部负压气源，另一端连通吸附进气孔；轴腔内设有配重电机，配重电机包括定子和动子，动子连接Z轴。2.如权利要求1所述的压力配重浮动Z轴装置，其特征在于，定子由线圈和线架组成，动子由磁铁和磁轭组成。3.如权利要求2所述的压力配重浮动Z轴装置，其特征在于，磁轭设于磁铁顶部，磁铁连接Z轴。4.如权利要求2所述的压力配重浮动Z轴装置，其特征在于，线架外周设有橡胶圈，所述定子通过过盈配合设于轴腔内。5.如权利要求1所述的压力配重浮动Z轴装置，其特征在于，所述气浮出气孔有多个，多个气浮出气孔环轴腔内壁均匀分布。6.如权利要求5所述的压力配重浮动Z轴装置，其特征在于，多个气浮出气孔上下分为多排，各排气浮出气孔环轴腔内壁均匀分布。7.如权利要求1所述的压力配重浮动Z轴装置，其特征在于，R轴机构上设有用于检测Z轴位移的位移传感器。3技术领域[0001]本发明涉及机械手领域，尤其涉及一种压力配重浮动Z轴装置。背景技术轴固定在导轨上，R轴固定在Z轴上，Z轴通过动力源驱动结构件往下拾取产品，这方式属于硬接触拾取物料，没有浮动缓冲的功能装置，容易导致拾取物料时损坏物料。同时没有压力的监控和反馈，且无法做到压力闭环。此外，也没有不同压力的调节功能，无法兼容不同产品对拾取压力大小的要求。[0003]现有的这个拾取结构方式容易导致运动位置过冲而压坏产品，或者如在进行芯片固晶时，锡膏温度瞬间变化膨胀导致产品对上面的结构件(如吸嘴)有一个向上的瞬间推力。因为现阶段拾取结构采用硬连接，虽然有的拾取结构加装有压力传感器进行力控的实时监控，来调整电机力的输出大小，但是因为芯片固晶的时间相当快，传感器还没来得及把信号传输给电机控制器，这个瞬时的大压力已经消失，但这个力已经对产品产生过大压力而损坏产品。同时还存在无法做到不同压力的大小调整，也无法做到对压力的监控和反馈的缺陷。发明内容[0004]本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种压力配重浮动Z轴装置，以使实现向下拾取物料受力时的上下浮动缓冲以及拾取压力的调节。[0005]为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种压力配重浮动Z轴装置，包括R轴腔内壁设有气浮出气孔和吸附进气孔，Z轴上设有与吸附进气孔对应的负压出气孔，R轴机构内设有正压气道和负压气道；吸附气道一端连通负压出气孔，另一端用于连接气嘴；正压气道一端用于连接外部正压气源，另一端连通气浮出气孔；负压气道一端用于连接外部负压气源，另一端连通吸附进气孔；轴腔内设有配重电机，配重电机包括定子和动子，动子连接Z轴。[0006]进一步地，定子由线圈和线架组成，动子由磁铁和磁轭组成。[0008]进一步地，线架外周设有橡胶圈，所述定子通过过盈配合设于轴腔内。[0009]进一步地，所述气浮出气孔有多个，多个气浮出气孔环轴腔内壁均匀分布。[0010]进一步地，多个气浮出气孔上下分为多排，各排气[0011]进一步地，R轴机构上设有用于检测Z轴位移的位移传感器。[0012]本发明的有益效果为：本发明实现了向下拾取物料受力时的上下浮动缓冲，同时实现了对Z轴进行外部电机压力的调节和拾取产品的压力大小监控和反馈，同时避免了Z轴上的吸嘴有没有接触到产品无法判断的盲区。当产品受到的压力时，则通过监控配重电机4的电流变化值，然后信号反馈给大Z轴电机停止或者继续往下压产品的位移运动。本发明可直接应用于常规ZR轴的R轴末端，可以进行上下浮动，且不和气浮块有摩擦，确保末端只存在零件和气膜的低摩擦阻力，从而保证芯片贴装固晶过程中，产品受热膨胀时，能跟随上下浮动，保证产品不受过大的压力，同时可进行压力的调节，兼容不同产品对拾取压力大小的附图说明[0013]图1是本发明实施例的压力配重浮动Z轴装置的立体结构图。[0014]图2是本发明实施例的压力配重浮动Z轴装置的仰视图。[0015]图3是图2中E-E处的剖视图。[0016]图4是本发明实施例的配重电机的立体结构图。[0017]附图标记说明R轴机构1,Z轴2,吸附气道3,气浮出气孔4,吸附进气孔5,负压出气孔6,正压气道7,负压气道8,旋转R轴9,分流座10,气浮轴平面11,排气腔12,排气孔13,内卡环14,配重电机20,线圈21,线架22,磁铁23,磁轭24,橡胶圈25。具体实施方式[0018]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。指示或暗示其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。[0021]请参照图1～图4,本发明实施例的压力配重浮动Z轴装置包括R轴机构、Z轴。R轴机构由旋转R轴和分流座组成。[0022]R轴机构内设有与Z轴对应的轴腔，轴腔为圆柱状。Z轴上端位于轴腔中，Z轴内设有吸附气道，轴腔内壁设有气浮出气孔和吸附进气孔。Z轴和轴腔之间留有间隙，气浮出气孔吹出的气体上下扩散形成气膜。优选地，R轴机构底部设有内卡环，内卡环用于对Z轴的上下运动进行限位。[0023]轴腔内壁可设置排气腔，R轴机构上设置与排气腔连通的排气孔，通过排气孔排气。气浮出气孔内吹出气体，使Z轴和轴腔内壁之间形成气膜，从而减小Z轴上下运动时的摩擦力。Z轴上设有与吸附进气孔对应的负压出气孔，R轴机构内设有正压气道和负压气道。吸附气道一端连通负压出气孔，另一端用于连接气嘴。正压气道一端设有接头，用于连接外部正压气源，另一端连通气浮出气孔。负压气道一端设有接头，用于连接外部负压气源，另一端连通吸附进气孔。外部的负压气源通过负压气道、吸附气道连通吸嘴，吸嘴吸附抓取物料。[0024]轴腔内设有配重电机，配重电机包括定子和动子，动子连接Z轴。本发明通过配重5电机的电磁力动态调节配重，平衡Z轴负载。[0025]本发明除了浮动的Z轴可以实现向下拾取物料时力的上下浮动缓冲，还根据产品需求不同力的大小，可以通过配重电机推力对浮动的Z轴做不同压力的调节加压或者减压，同时可以监控压力值。[0026]作为一种实施方式，定子由线圈和线架组成，动子由磁铁和磁轭组成。磁轭设于磁铁顶部，磁铁连接Z轴。线架外周设有若干橡胶圈，所述定子通过橡胶圈与轴腔之间的过盈配合设于轴腔内(即通过橡胶圈的橡胶变型和轴腔内壁之间的挤压产生的摩擦力，使配重电机整个定子固定在轴腔内),方便后期更换配重电机。[0027]作为一种实施方式，所述气浮出气孔有多个，多个气浮出气孔环轴腔内壁均匀分布。优选地，多个气浮出气孔上下分为多排，各[0028]作为一种实施方式，R轴机构上设有用于检测Z轴位移的位移传感器。Z轴接触到产品以后有向上的位移波动，通过检测该位移变化，则把变化信号传输给大Z轴的控制器执行下一步动作，避免了浮动的Z轴因为产品的厚薄不一，导致大Z轴下移同一个高度时，薄的产品或者位置低的产品吸嘴接触不到，导致吸取产品真空报异常。[0029]本发明可直接应用于现有的旋转R轴拾取结构末端，旋转R轴固定在大Z轴上，跟随大Z轴上下运动，本发明固定在拾取结构的末端，跟随旋转R轴运动。因为本发明采用气浮轴承方式，所以本发明的Z轴的外圆和R轴机构的轴腔之间没有相互接触，而被气膜隔开。一般气膜厚度在0.005~0.01mm之间。这样本发明的Z轴状态为一个浮动状态，当受到超出额定的向上压力时，就会自动向上浮动，不会因为尺寸变化而给下面的物料施加挤压力，挤压产品导致产品损坏。如果需要给浮动的Z轴加大压力时，则通过控制配重电机往下施加推力；如果需要给浮动的Z轴减小压力时，也就是说需要减小浮动的Z轴和吸嘴装置本身重量压在产品的重量时，则通过控制配重电机往上施加拉力，平衡掉部分浮动的Z轴和吸嘴的重力。[0030]