CN102992060B - 全自动收板机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动收板机，其包括机架、伺服机构、真空吸附系统、输送机构和拍板居中对齐机构，机架包括电控箱、设置于电控箱上端的四个立柱和设置于四个立柱上端的机顶，电控箱、四个立柱和机顶之间形成一个工作空间，输送机构设置于工作空间内，拍板居中对齐机构设置于输送机构的左右两侧，伺服机构与机顶的内表面连接，真空吸附系统与伺服机构连接。本发明全自动收板机符合人体工程学设计，外观美观，维护简便，机械结构设计紧凑，节省宝贵的生产厂房占地面积，并且采用封闭式的机架结构设计，将机器自身的噪音封闭在有限的范围内。伺服机构采用专用Z轴机械手和专业的运动控制技术，使伺服机构运行快速平稳、动作准确可靠。

Description

全自动收板机

技术领域

 本发明属于自动收板机技术领域，具体的说是涉及一种全自动收板机。

背景技术

全自动收板机是一种将上一制程的印刷电路板（PCB）通过专用伺服机构，将来自现场生产线的PCB收到专用的倾斜板架上的机器。现有技术中的专用伺服机构通常为机械手，全自动收板机中的机械手配合真空吸附系统工作，将皮带或滚轮上的PCB吸附搬运到倾斜板架上。但是现有技术中全自动收板机具有生产效率较低、机器运行不平稳、动作不准确等缺点。

发明内容

本发明为了克服现有技术存在的不足，提供一种生产效率高、机器运行平稳、动作准确的全自动收板机。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种全自动收板机，其包括机架、伺服机构、真空吸附系统、输送机构和拍板居中对齐机构，所述机架包括电控箱、设置于所述电控箱上端的四个立柱和设置于四个立柱上端的机顶，所述电控箱、四个立柱和机顶之间形成一个工作空间，所述电控箱的上端边缘、机顶的下端边缘与四个立柱之间构成四个观察玻璃安装框，在每个所述观察玻璃安装框内设置有一块观察玻璃，在所述其中一个立柱的上部外面表设置有一操作面板；所述输送机构设置于所述工作空间内，所述拍板居中对齐机构设置于所述输送机构的左右两侧，所述伺服机构与所述机顶的内表面连接，所述真空吸附系统与所述伺服机构连接。

所述伺服机构包括悬吊支架、Z轴机械手、旋转臂伺服马达和真空吸附系统，所述Z轴机械手与所述悬吊支架活动连接，所述旋转臂伺服马达与所述Z轴机械手刚性连接，在所述Z轴机械手内设置有伺服驱动器、伺服电机和精密减速机。

所述真空吸附系统包括吸附支架、真空发生器、真空阀岛和真空吸嘴组，所述真空发生器为长条形真空发生器，在所述吸附支架上设置有2个所述真空发生器，所述真空发生器与所述吸附支架垂直设置，所述真空吸嘴组由7～10个吸嘴构成，所述真空吸嘴组均匀设置于所述真空发生器上，在所述真空发生器上还设置有所述真空阀岛，所述真空发生器通过气道与所述真空阀岛连接。

所述输送机构包括输送机机架、滚轮、输送马达、变频器和检测传感器，所述滚轮为两排，两排所述滚轮均匀设置于所述输送机机架上，在两排所述滚轮的中间设置有所述检测传感器，所述检测传感器包括10～20个感应器，在所述输送机机架的下部设置有所述输送马达和所述变频器。

所述拍板居中对齐机构包括对齐机架及设置于该对齐机架上的变频电机、同步带、两个同步带轮、两个拍板架和两个拍板，所述同步带设置于所述两个同步带轮之间，所述变频电机的动力输出轴与一个所述同步带轮连接，所述同步带由与同步带轮啮合的两个半圆形部及位于这两个半圆形部之间的相互平行且运动方向相反的两个直带部构成，一个所述拍板架与所述同步带的一个直带部连接，另一个所述拍板架与所述同步带的另一个直带部连接，所述两个拍板分别设置于所述两个拍板架的上端，这两个拍板分别位于所述机架内的左右两边且这两个拍板相互正对。

在所述电控箱的底部四个角处均设置有一能够调节高度的地脚。

在所述机顶的顶部设置有一报警灯。

在所述真空发生器上设置有能够固定所述真空吸嘴组的固定滑槽。

所述输送机构的滚轮为不锈钢滚轮。

在所述拍板居中对齐机构中对齐机架的后端中部还设置有用于检测PCB板是否居中到位的光纤传感器。

本发明的有益效果是：本发明全自动收板机符合人体工程学设计，外观美观，维护简便，机械结构设计紧凑，节省宝贵的生产厂房占地面积，并且采用封闭式的机架结构设计，将机器自身的噪音封闭在有限的范围内。伺服机构采用专用Z轴机械手和专业的运动控制技术，使伺服机构运行快速平稳、动作准确可靠。输送机构采用滚轮结构的输送方式，既保证了传送的平稳，又能极大的保证了板面的清洁，PCB在输送过程中手动和自动可以自由切换，整机运行噪声小，长时间不工作自动进入节能模式，环保友好。拍板居中对齐机构结构合理，自动化程度高，拍板居中作业准确，不损伤PCB板。

附图说明

图1是本发明全自动收板机的立体结构示意图；

图2是本发明全自动收板机中伺服机构的立体结构示意图；

图3是本发明全自动收板机中真空吸附系统的立体结构示意图；

图4是本发明全自动收板机中输送机构的立体结构示意图；

图中：1-电控箱；2-立柱；3-机顶；4-伺服机构；5-操作面板；6-地脚；7-报警灯；8-输送机构；9-真空吸附系统；10-Z轴机械手；11-悬吊支架；12-旋转臂伺服马达；13-吸附支架；14-吸嘴；15-真空阀岛；16-真空发生器；17-输送机机架；18-变频器；19-滚轮；20-检测传感器；21-拍板居中对齐机构。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作详细描述。

如图1至图4所示，一种全自动收板机，其包括机架、伺服机构4、真空吸附系统9、输送机构8和拍板居中对齐机构21，机架包括电控箱1、设置于电控箱1上端的四个立柱2和设置于四个立柱2上端的机顶3，电控箱1、四个立柱2和机顶3之间形成一个工作空间，电控箱1的上端边缘、机顶3的下端边缘与四个立柱2之间构成四个观察玻璃安装框，在每个观察玻璃安装框内设置有一块观察玻璃，在其中一个立柱2的上部外面表设置有一操作面板5；输送机构8设置于工作空间内，拍板居中对齐机构21设置于输送机构8的左右两侧，伺服机构4与机顶3的内表面连接，真空吸附系统9与伺服机构4连接。

伺服机构4包括悬吊支架11、Z轴机械手10、旋转臂伺服马达12和真空吸附系统9，Z轴机械手10与悬吊支架11活动连接，旋转臂伺服马达12与Z轴机械手10刚性连接，在Z轴机械手10内设置有伺服驱动器、伺服电机和精密减速机。

伺服机构4的工作原理为:Z轴机械手10直接与旋转臂伺服马达12刚性连接，传递动能的时候敏捷且稳定。利用Z轴的直线运动和绕着旋转臂伺服马达12旋转运动之间的联动关系,将PCB板以最快的速度和稳定性抓取至L储存架上。

真空吸附系统9包括吸附支架13、真空发生器16、真空阀岛15和真空吸嘴组，真空发生器16为长条形真空发生器，在吸附支架13上设置有2个真空发生器16，真空发生器16与吸附支架13垂直设置，真空吸嘴组由9个吸嘴14构成，真空吸嘴组均匀设置于真空发生器16上，在真空发生器16上还设置有真空阀岛15，真空发生器16通过气道与真空阀岛15连接。

真空吸附系统9的工作原理为:真空发生器16产生的真空通过气道以最短的路经传送到真空阀岛15上，通过真空阀岛15独特的结构保证每个吸嘴14分配到的真空度相同且最大化，减少真空量的流失，更快捷和稳定的结合伺服机构4对PCB板做吸附搬运动作。

输送机构8包括输送机机架17、滚轮19、输送马达、变频器18和检测传感器20，滚轮19为两排，两排滚轮19均匀设置于输送机机架17上，在两排滚轮19的中间设置有检测传感器20，检测传感器20包括14个感应器，在输送机机架17的下部设置有输送马达和变频器18。

输送机构8的工作原理为:a、生产线有PCB流入输送机时，被输送机上的检测传感器20捕捉，传动不锈钢滚轮19动作并将PCB板运送到指定位置；b、当PCB进入到输送机第二位置感应器的感应范围后，此时的输送机速度立即加快，以便快速地将PCB送入输送机，以缩短节拍时间；c、PCB继续进入输送机，当第二只检测传感器20的下降沿信号产生时，输送机通过变频器18立即停止并反转，反转的同时，单边对齐机构动作并校正此方向的姿态,单边对齐机构与PCB板相接触的零部件采用金属材质能有效的释放掉PCB在加工过程中产生的静电；d、居中机构与单边对齐机构几乎同时动作，大大的缩短了设备的节拍时间，提高了生产效率。

拍板居中对齐机构21包括对齐机架及设置于该对齐机架上的变频电机、同步带、两个同步带轮、两个拍板架和两个拍板，同步带设置于两个同步带轮之间，变频电机的动力输出轴与一个同步带轮连接，同步带由与同步带轮啮合的两个半圆形部及位于这两个半圆形部之间的相互平行且运动方向相反的两个直带部构成，一个拍板架与同步带的一个直带部连接，另一个拍板架与同步带的另一个直带部连接，两个拍板分别设置于两个拍板架的上端，这两个拍板分别位于机架内的左右两边且这两个拍板相互正对。

拍板居中对齐机构21的工作原理为：工作时，变频马达驱动同步带轮，同步带的两个直带部分别向相反方向运动，带动拍板架及拍板向中间运动,使PCB板居中，当光纤传感器检测到PCB板居中到位后，拍板立即后退保证产品不被夹伤。将光纤传感器安装在拍板上，跟随拍板一起前进和后退，检测PCB板的边缘，无论PCB板的尺寸大小，拍板作业一次到位，快速且准确。本发明可以采取运行限位保护，采用柔性结构与PCB板接触，防止压坏PCB板。对中拍板速度可调，对中精度由同步带及同步带轮构成的同步机构保证。

在电控箱1的底部四个角处均设置有一能够调节高度的地脚6。在机顶3的顶部设置有一报警灯7。在真空发生器16上设置有能够固定真空吸嘴组的固定滑槽。输送机构8的滚轮19为不锈钢滚轮。在拍板居中对齐机构21中对齐机架的后端中部还设置有用于检测PCB板是否居中到位的光纤传感器。

本发明全自动收板机的工作原理为:收板机上的高灵敏度检测传感器20感应到来自现场生产线上的PCB，通过专用伺服机构4配合真空吸附系统9沿Z轴垂直向下吸附已输送到输送机构8上指定位置的PCB，真空吸附系统9沿Z轴垂直复位同时与绕着Y轴旋转的动作联动将产品置于与L存储架平行方向,将PCB抓取至L存储架的倾斜面上，此时真空发生器16将释放吸嘴14上的真空，伺服机构4以原轨迹返回到原点位置。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (6)

1.一种全自动收板机，其特征在于：所述全自动收板机包括机架、伺服机构、真空吸附系统、输送机构和拍板居中对齐机构，所述机架包括电控箱、设置于所述电控箱上端的四个立柱和设置于四个立柱上端的机顶，所述电控箱、四个立柱和机顶之间形成一个工作空间，所述电控箱的上端边缘、机顶的下端边缘与四个立柱之间构成四个观察玻璃安装框，在每个所述观察玻璃安装框内设置有一块观察玻璃，在所述其中一个立柱的上部外面表设置有一操作面板；所述输送机构设置于所述工作空间内，所述拍板居中对齐机构设置于所述输送机构的左右两侧，所述伺服机构与所述机顶的内表面连接，所述真空吸附系统与所述伺服机构连接；

所述伺服机构包括悬吊支架、Z轴机械手、旋转臂伺服马达和真空吸附系统，所述Z轴机械手与所述悬吊支架活动连接，所述旋转臂伺服马达与所述Z轴机械手刚性连接，在所述Z轴机械手内设置有伺服驱动器、伺服电机和精密减速机；

所述真空吸附系统包括吸附支架、真空发生器、真空阀岛和真空吸嘴组，所述真空发生器为长条形真空发生器，在所述吸附支架上设置有2个所述真空发生器，所述真空发生器与所述吸附支架垂直设置，所述真空吸嘴组由7～10个吸嘴构成，所述真空吸嘴组均匀设置于所述真空发生器上，在所述真空发生器上还设置有所述真空阀岛，所述真空发生器通过气道与所述真空阀岛连接；

所述输送机构包括输送机机架、滚轮、输送马达、变频器和检测传感器，所述滚轮为两排，两排所述滚轮均匀设置于所述输送机机架上，在两排所述滚轮的中间设置有所述检测传感器，所述检测传感器包括10～20个感应器，在所述输送机机架的下部设置有所述输送马达和所述变频器；

所述拍板居中对齐机构包括对齐机架及设置于该对齐机架上的变频电机、同步带、两个同步带轮、两个拍板架和两个拍板，所述同步带设置于所述两个同步带轮之间，所述变频电机的动力输出轴与一个所述同步带轮连接，所述同步带由与同步带轮啮合的两个半圆形部及位于这两个半圆形部之间的相互平行且运动方向相反的两个直带部构成，一个所述拍板架与所述同步带的一个直带部连接，另一个所述拍板架与所述同步带的另一个直带部连接，所述两个拍板分别设置于所述两个拍板架的上端，这两个拍板分别位于所述机架内的左右两边且这两个拍板相互正对。

2.根据权利要求1所述的全自动收板机，其特征在于：在所述电控箱的底部四个角处均设置有一能够调节高度的地脚。

3.根据权利要求1所述的全自动收板机，其特征在于：在所述机顶的顶部设置有一报警灯。

4.根据权利要求1所述的全自动收板机，其特征在于：在所述真空发生器上设置有能够固定所述真空吸嘴组的固定滑槽。

5.根据权利要求1所述的全自动收板机，其特征在于：所述输送机构的滚轮为不锈钢滚轮。

6.根据权利要求1所述的全自动收板机，其特征在于：在所述拍板居中对齐机构中对齐机架的后端中部还设置有用于检测PCB板是否居中到位的光纤传感器。