CN102205909A - 一种电路板收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电路板收集装置，该收集装置包括：顶板机构，设有阻挡单元和支承单元，阻挡单元挡住输送带上的电路板，使电路板停止在支承单元上方，支承单元从输送带下面将电路板向上顶起；收集机构，设有步进马达和带附件同步带，步进马达驱动带附件同步带带动一组储板格子运行，运动的储板格子将被顶起的电路板向上托起并存储。实现了电路板的自动收集，解决人工收集电路板造成产线走走停停，产线生产效率低下的技术问题，同时还节约了人力。

Description

一种电路板收集装置

技术领域

本发明属于测试设备领域，尤其涉及一种电路板收集装置。

背景技术

随着技术的发展和人工成本的提高，制造业的自动化要求成为必然趋势。在电子SMT(Surface Mounted Technology，表面贴装技术)制程中有一道工序为对印刷锡膏后贴片的PCBA(Printed Circuit Board+Assembly，也就是说PCB空板经过SMT上件，再经过DIP插件的整个制程)制品进行外观检查，确认无错件、漏件、不合格偏斜等后才流经过固化工序。然而经过AOI(Automated OpticalInspection，自动光学检查)机检测后，通常存在一定的不良率，当出现不良品时，流水线将停止运行，所以需要一个固定的作业员进行检查维修，确保流水线及时运行。如果能在AOI设备后级增加一台电路板收集设备，当AOI机检测为合格品时，PCBA将顺利通过传送线；若检测为不合格品时，将其收集暂存起来；到达一定数量后统一维修处理。这样便能节省一个人力而且改变产线走走停停的现状，达到提高产能的目的。若同类产线较多，将大大降低制造成本。

目前电子SMT制程中多采用双轨流水线，市场上的储板设备体积大、占用空间大、且无法与SMT制程中的双轨流水线相配合，急需一种和现有产线的位置布局配合且成本低廉的电路板收集设备。

发明内容

本发明为解决人工收集电路板造成产线走走停停，产线生产效率低下的技术问题，提供一种电路板收集装置。

一种电路板收集装置，包括：

顶板机构，设有阻挡单元和支承单元，阻挡单元挡住输送带上的电路板，使电路板停止在支承单元上方，支承单元从输送带下面将电路板向上顶起；

收集机构，设有步进马达和带附件同步带，步进马达驱动带附件同步带带动一组储板格子运行，运动的储板格子将被顶起的电路板向上托起并存储。

本发明的电路板收集装置利用顶板机构将电路板向上顶起，利用收集机构收集并存储被顶起的电路板，解决了人工收集电路板造成产线走走停停的技术问题，大大提高了产线的生产效率，同时还节约了人力。

附图说明

图1是本发明实施例提供的电路板收集装置中顶板机构的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的电路板收集装置中收集机构的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的电路板收集装置中收集机构导向槽部分结构示意图；

图4是本发明实施例提供的收集装置动态收集电路板的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的电路板收集装置结构示意图；

图6是本发明实施例提供的电路板收集装置控制流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以本发明的电路板收集装置应用于收集AOI检测不合格电路板为例，对该电路板收集装置进行介绍。

本发明的电路板收集装置包括顶板机构和收集机构。顶板机构设有阻挡单元和支承单元；阻挡单元挡住输送带上的不合格电路板，使不合格电路板停止在支承单元上方；支承单元从输送带下面将不合格电路板向上顶起。收集机构设有步进马达和带附件同步带，步进马达驱动带附件同步带带动一组储板格子运行，运动的储板格子将被顶起的不合格电路板向上平稳托起并存储。

如图1所示，顶板机构包括阻挡气缸11、挡块12、第一固定块13、支承气缸14、第一支承块15、第一固定板16、第二固定块17、支承板18。

阻挡气缸11位于支承板18的一端，第一固定块13位于阻挡气缸11的侧面，通过螺丝将阻挡气缸11固定在支承板18上。阻挡气缸11通过活塞导杆与挡块12连接。

支承气缸14位于支承板18中间位置，阻挡气缸11和支承气缸14与传送带位于同一直线上。第一固定板16位于支承气缸14的一侧，使支承气缸14直立，第二固定块17位于第一固定板16的一侧，将第一固定板16固紧。支承气缸14通过活塞导杆与第一支承块15相连。

阻挡气缸11推动活塞使挡块12上升，挡住输送带上不合格电路板，使不合格电路板位于第一支承块15的正上方，支承气缸14推动活塞使第一支承块15上升，将不合格电路板向上顶起。

如图2所示，收集机构包括：第一步进马达21、第一带附件同步带22、第二带附件同步带23、第一支承条24、第二步进马达25、第三带附件同步带、第四带附件同步带、第二支承条、第一支承架26、调宽轴27、调宽滑块28、第一检测传感器、第二检测传感器、第一支架、第二支架29、第一导向槽210、第二导向槽211、第三导向槽、第四导向槽、声光报警器212、第一保护挡板、第二保护挡板213、第一转轴214、第二转轴、第三转轴、第四转轴。

由于图像角度关系，第三带附件同步带、第四带附件同步带、第二支承条、第一检测传感器、第二检测传感器、第一支架、第三导向槽、第四导向槽、第一保护挡板、第二转轴、第三转轴、第四转轴在图2中没有示出。

第一转轴214和第二转轴将第一步进马达21、第一带附件同步带22、第二带附件同步带23固定在第一支承架26上，第一步进马达21驱动位于同一直线上的第一带附件同步带22和第二带附件同步带23，第一支承条24位于第一带附件同步带22和第二带附件同步带23的附件上，构成第一同步机构；第一支承条24采用螺丝同第一带附件同步带22和第二带附件同步带23的附件连接。与其平行的第一支承架26另一侧，第三转轴和第四转轴将第二步进马达25、第三带附件同步带、第四带附件同步带固定在第一支承架26上，第二步进马达25驱动位于同一直线上的第三带附件同步带和第四带附件同步带，第二支承条位于第三带附件同步带和第四带附件同步带的附件上，构成第二同步机构；第二支承条采用螺丝同第三带附件同步带和第四带附近同步带的附件连接。第一同步机构上的第一支承条24和第二同步机构上的第二支承条构成储板格子将顶板机构的不合格电路板向上托起并存储。

第一步进马达21和第二步进马达25的驱动脉冲信号采用同一信号，这样两马达将会实现完全同步。

为了使设备通用性强，必须适用于多种长度和宽度的不合格电路板的收集，所以本收集机构须有调宽功能。作为最优方案，上述收集机构还包括用于调整第一支承条24与第二支承条之间间距的调宽轴27、调宽滑块28；调宽轴27位于第一支承架26上，调宽滑块28套在调宽轴27上。

调宽滑块28与第一同步机构连接，移动调宽滑块28调节第一同步机构，使第一支承条24的位置改变，即可改变第一支承条24同第二支承条的距离。

作为又一实施例，调宽滑块28与第二同步机构连接，移动调宽滑块28调节第二同步机构，使第二支承条的位置改变，即可改变第二支承条同第一支承条24的距离。

作为又一实施例，可以同时设置两块调宽滑块，两调宽滑块位于调宽轴27上，第一调宽滑块与第一同步机构连接，第二调宽滑块与第二同步机构连接。同时移动第一调宽滑块、第二调宽滑块带动第一同步机构、第二同步机构移动，快速的调节第一支承条24和第二支承条之间的间距。

第一调宽滑块和第二调宽滑块的设置使该收集机构可以收集不同宽度的电路板，使该机构通用性增强。

收集机构中的第一带附件同步带22、第二带附件同步带23、第三带附件同步带、第四带附件同步带上附件等间距设置，附件上固定第一支承条24、第二支承条构成多个等间距的存储格子，可同时存储多块不合格电路板。

收集机构还包括检测每层存储格子位置的第一检测传感器、第二检测传感器；第一检测传感器位于第一同步机构一侧，检测第一支承条24的位置；第二检测传感器位于第二同步机构一侧，检测第二支承条的位置，使第一支承条24和第二支承条每次上升的位置为一个存储格子的高度。

收集机构还包括放置第一检测传感器及控制其位置的第一支架；放置第二检测传感器及控制其位置的第二支架29，第一支架、第二支架29均位于第一支承架26上。

收集机构的多层存储格采子用等间距设计，通过电气控制方法使每层每次上升的距离刚好等于层距，方法是：在最上层处的第一检测传感器、第二检测传感器检测每层上的第一支承条24、第二支承条，使其每次运动后每层均停在检测位置处。第一检测传感器的位置由第一支架控制，第二检测传感器的位置由第二支架29控制。

为了增强收集机构在收集不合格电路板过程中的平稳性，收集装置第一支承条24两端设有第一导向槽210、第二导向槽211；第二支承条两端设有第三导向槽、第四导向槽。保证了第一支承条24、第二支承条在垂直运行时均在导向槽内，这样即使第一带附件同步带22、第二带附件同步带23、第三带附件同步带、第四带附件同步带的松紧有变化，也不会使支承间距发生变化，从而确保不掉板、不夹板。

如图3所示，为收集机构中第一同步机构处导向槽部分结构图。其中，第一同步机构处导向槽部分具体包括第一带附件传输带32、第二带附件传输带33、第一支承条34、第一导向槽310、第二导向槽311。第一支承条34位于第一导向槽310和第二导向槽311内部，第一带附件传输带32、第二带附件传输带33的松紧变化，也不会使第一支承条34的位置有所变化，保证第一支承条34同第二支承条的间距不变。相应的第二同步机构处也设有导向槽，保证第二支承条的位置不变。

为了防止关闭电源或突然断电后带附件同步带被人为误动造成第一同步机构上第一支承条24和第二同步机构上第二支承条的高度不一样，本机在第一步进马达21和第二步进马达25的尾部增加刹车线圈，保证关断电后机械位置的自锁，省去重新调试的麻烦。

收集机构还包括声光报警器212，声光报警器212位于第一支承架上；当收集机构中存储满不合格电路板后，声光报警器212进行报警，通知工作人员取出不合格电路板。

作为最优方案，本收集机构还包括第一保护挡板，设置在第一同步机构一侧，相应的第二同步机构一侧设有第二保护挡板213。

电路板规格变化后，调节图1中顶板机构上第一支承块15的宽度，及调节图2中收集机构调宽滑块28，使收集装置的宽度配合电路板规格变化，从而实现快速换线目的。

为了详细描述收集装置的工作过程，结合图4进行描述。

如图4所示，收集装置包括：第一同步机构411、第二同步机构412、第一检测传感器421、第二检测传感器422、第一转轴431、第二转轴432、第三转轴433、第四转轴434、第一支承条441、第二支承条442、不合格电路板45、第一高度点461、第二高度点462、顶板机构47、第三高度点48。

顶板机构47将不合格电路板45顶起到第一高度点461至第二高度点462之间任一位置处。

收集机构中：第一转轴431和第二转轴432用于固定第一带附件同步带和第二带附件同步带；第三转轴433和第四转轴434用于固定第三带附件同步带和第四带附件同步带。第一支承条441位于第一同步机构411的附件上，第二支承条442位于第二同步机构412的附件上，第一支承条441和第二支承条442构成的储板格子将被顶板机构顶起的不合格电路板45向上托起至第三高度点48位置处。

第一检测传感器421和第二检测传感器422同时改变位置，可改变图4中第二高度点462的高度，便于顶板机构47向上顶起高度的控制。

第一检测传感器421和第二检测传感器422检测收集机构存储格子的位置，使存储格子每次上升的距离刚好等于层距。

收集机构是通过第一同步机构411、第二同步机构412上带附件同步带的四分之一圆周运动，使得不合格电路板可以从宽度比它窄的第一支承条441、第二支承条442进入而后又被巧妙托起。如图4所示，先是顶板机构将不合格电路板顶起至第一高度点461至第二高度点462之间任一位置处，然后步进马达转动，带动同步带上支承条做弧线运动到第一高度点461，经过第一高度点461后做直线上升运动到达第二高度点462处停止，因两步进马达是同步转动的，从而第一同步机构411、第二同步机构412一同上升，顺利将不合格电路板垂直托起至第三高度点48位置处。

收集机构通过第一步进马达、第二步进马达的旋转运动实现不合格电路板的上升和下降，从而使整机占用空间大大缩小。

为了和前端产线配合，如图5所示，该装置包括两个顶板机构，两个收集机构；第一顶板机构51和第一收集机构52组成第一收集装置；第二顶板机构53和第二收集机构54组成第二收集装置。

该装置还包括电气控制系统55，控制第一收集装置、第二收集装置有序工作。

具体分为：电气控制系统55具体控制第一收集装置、第二收集装置中的阻挡气缸、支承气缸有序工作。

电气控制系统55还控制步进马达的运转及停转，实现同步带等距离运动控制。等距离控制常规方法是通过设定电气控制系统输出的设定脉冲数来控制，由于是一个开环控制系统，存在掉步缺陷。本机采用检测传感器检测运动物体上的等距标志第一支承条、第二支承条来实现同步带的启动或停止，从而实现等距控制。避免了步进马达的掉步可能，增加了设备的稳定性和可靠性。

当检测传感器检测到收集机构装满不合格电路板时，电气控制系统制55控制声光报警器报警。

该装置还包括第二支承架57，第一收集装置和第二收集装置错位放置于第二支承架上，电气控制系统放置于第二支承架的下部。第二支承架57的位置和高度与产线传输带配合。

该装置还包括控制面板56，控制面板56位于第二支承架57上，便于人工操作。控制面板56与电气控制系统55连接。控制面板56包括控制第一收集装置和第二收集装置启动及停止的按钮，还包括第一收集装置及第二收集装置运行状态的指示灯等。

在一般的设备结构中对电路板的传递往往是夹持装置夹住电路板按照一定程序动作，它只适宜于空电路板或已焊接好的电路板。本发明涉及的电路板上零件未牢固定型，此方法不适用。

本发明设计独特，采取托的方法实现电路板的传递，顶板机构缓慢上升顶起停止的电路板，到一定高度后收集机构缓慢托起被顶起的电路板。这样减少了对电路板的振动，从而防止电路板上元器件移位或掉落，减少不良现象发生。此结构节省了空间，减少设备的复杂机构设计，是一个简单易行的解决方案。

对电气控制系统稍作修改，便可用于对SMT流水线其它工位的电路板进行收集和缓存，例如点胶后的电路板、印刷机后电路板等。

采用本发明方案，可实现对SMT制程中电路板进行自动收集暂存。本发明的机构简单，成本低廉，占用空间小，外观精致，适宜通用产线上加装而不需对产线现有设备作任何改动，使用效果良好。

如图6所示，是本电路板收集装置应用于AOI检测系统的流程图。包括：

步骤S61：对电路板进行AOI检测，如果合格，转到步骤S62；如不合格，转到步骤S63。

步骤S62：对合格电路板进行固化。

步骤S63：电气控制系统接收步骤S61发出的坏板信号，准备收集不合格电路板。

步骤S64：电气控制系统控制顶板机构上升，向上顶起不合格电路板。

步骤S65：电气控制系统控制收集机构马达运转，收集机构开始收集不合格电路板。

步骤S66：检测传感器检测收集机构中不合格电路板是否装满；如装满，转到步骤S67和步骤S68；如未装满，转到步骤S63。

步骤S67：电气控制系统控制收集机构马达停转，收集机构停止收集不合格电路板。

步骤S68：电气控制系统控制声光报警器报警。

本发明的电路板收集装置能自动收集不合格电路板。收集机构存满电路板后，电气控制系统控制声光报警器报警，通知工作人员取出电路板。解决了人工收集不合格电路板造成产线走走停停，产线生产效率低下的技术问题，同时还节约了人力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种电路板收集装置，其特征在于：包括：

顶板机构，设有阻挡单元和支承单元，阻挡单元挡住输送带上的电路板，使电路板停止在支承单元上方，支承单元从输送带下面将电路板向上顶起；

收集机构，设有步进马达和带附件同步带，步进马达驱动带附件同步带带动一组储板格子运行，运动的储板格子将被顶起的电路板向上托起并存储。

2.如权利要求1所述的电路板收集装置，其特征在于：

所述阻挡单元包括：阻挡气缸和挡块，阻挡气缸通过活塞导杆与挡块连接；

所述支承单元包括：支承气缸和第一支承块，支承气缸通过活塞导杆与第一支承块连接。

3.如权利要求2所述的电路板收集装置，其特征在于：顶板机构还包括支承板，阻挡气缸、支承气缸位于支承板上，阻挡气缸、支承气缸并与传送带位于同一直线上。

4.如权利要求3所述的电路板收集装置，其特征在于：顶板机构还包括：固定阻挡气缸的第一固定块、固定支承气缸的第一固定板和第二固定块；第一固定块位于阻挡气缸一侧，将其固定在支承板上，第一固定板位于支承气缸一侧，使支承气缸直立，第二固定块位于第一固定板一侧，将第一固定板固紧。

5.如权利要求1所述的电路板收集装置，其特征在于：收集机构包括：第一步进马达、第一支承条、第一带附件同步带、第二带附件同步带、第二步进马达、第二支承条、第三带附件同步带、第四带附件同步带；

一侧的第一步进马达驱动位于同一直线上的第一带附件同步带和第二带附件同步带，第一支承条位于第一带附件同步带和第二带附件同步带上的附件上；与其平行的另一侧设有第二步进马达驱动位于同一直线上的第三带附件同步带和第四带附件同步带，第二支承条位于第三带附件同步带和第四带附件同步带上的附件上；第一支承条和第二支承条构成的储板格子将顶板机构顶起的电路板向上托起并存储。

6.如权利要求5所述的电路板收集装置，其特征在于：收集机构还包括第一支承架、第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴，所述第一支承架为六面体结构，第一转轴和第二转轴将第一步进马达驱动的第一带附件同步带、第二带附件同步带固定在第一支承架内部的一侧，构成第一同步机构；第三转轴和第四转轴将第二步进马达驱动的第三带附件同步带、第四带附件同步带固定在第一支承架内部相对的另一侧，构成第二同步机构。

7.如权利要求6所述的电路板收集装置，其特征在于：收集机构还包括用于调整第一支承条与第二支承条之间间距的调宽轴、调宽滑块；调宽轴位于第一支承架上，调宽滑块套在调宽轴上并与第一同步机构连接；通过移动调宽滑块调节第一支承条的位置。

8.如权利要求7所述的电路板收集装置，其特征在于：所述调宽滑块与第二同步机构连接；通过移动调宽滑块调节第二支承条的位置。

9.如权利要5至8任一项所述的电路板收集装置，其特征在于：收集机构还包括检测每层存储格位置的第一检测传感器、第二检测传感器，放置第一检测传感器及控制其位置的第一支架、放置第二检测传感器及控制其位置的第二支架；

第一检测传感器位于第一步进马达一侧，检测第一支承条的位置；第二检测传感器位于第二步进马达一侧，检测第二支承条的位置；

第一支架、第二支架均位于第一支承架上。

10.如权利要求6所述的电路板收集装置，其特征在于：收集机构的第一支承条两端设有第一导向槽、第二导向槽；第二支承条两端设有第三导向槽、第四导向槽；

收集机构还包括声光报警器，声光报警器位于第一支承架上；

所述第一步进马达、第二步进马达上设有刹车线圈。

11.如权利要求6所述的电路板收集装置，其特征在于：所述第一带附件同步带、第二带附件同步带、第三带附件同步带、第四带附件同步带上面的附件等间距设置。

12.如权利要求1所述的电路板收集装置，其特征在于：该装置包括两个顶板机构，两个收集机构；第一顶板机构和第一收集机构组成第一收集装置；第二顶板机构和第二收集机构组成第二收集装置。

13.如权利要求12所述的电路板收集装置，其特征在于：该装置还包括电气控制系统，控制第一收集装置、第二收集装置有序工作。

14.如权利要求13所述的电路板收集装置，其特征在于：该装置还包括第二支承架，第一收集机构和第二收集机构错位放置于第二支承架上，电气控制系统放置于第二支承架的下部。

Images