CN103093988B - Fpc板的上料装置及键盘底板自动组装系统 - Google Patents

Fpc板的上料装置及键盘底板自动组装系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种FPC板的上料装置及键盘底板自动组装系统,一种FPC板的上料装置包括:升降物料台,升降物料台上设有用于层叠放置FPC板的物料盒;纵向移料机构,纵向移料机构包括纵向滑座,与纵向滑座滑动联接的滑台;及与滑台联接的吸料架;所述的吸料架位于升降物料台的上方。本发明FPC板的上料装置利用升降物料台实现了FPC板多层式的自动送料到位,只需整盒更换,在机器人连续组装的过程中,对FPC板的物料盒更换不需要停机操作,节约换料时间,提高生产效率。本发明键盘底板自动组装系统利用机器人实现各零件的装配,减少自动控制部件的数量,有助于减少整个自动组装系统的占地面积。

Description

FPC板的上料装置及键盘底板自动组装系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种物料送料装置和自动组装系统,更具体地说是指用于键盘底板组装的FPC板的上料装置及键盘底板自动组装系统。
背景技术
[0002] 键盘产品的组装过程中,其中的底板部分与上盖部分是各自先装配好之后,二者再组装成键盘产品。其中,在底板部分的组装过程中,传统方式是由于操作工人以手工方式进行组装,这种方式劳动强度大,生产效率低,可靠性差,操作工人常因为操作疲劳而出现不良品。其中,在旋螺丝等组装工序上,会采用到标准的旋螺钉机(又称为旋螺机或锁螺钉机)或旋螺钉工具,但也仅仅是降低了一点劳动强度,操作工人的工作量仍然比较大。
[0003] 其中的FPC板,体积大,易变形,采用人工方式进行组装,生产效率低。如今人工成本不断上升,有必要想办法采用更加自动化的方式进行键盘底板的组装。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种FPC板的上料装置,可以机械化自动上料,降低人工成本,并提高生产效率。
[0005] 本发明的进一步目的,在于提供一种键盘底板自动组装系统。
[0006] 为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
[0007] 一种FPC板的上料装置,包括:升降物料台,所述的升降物料台上设有用于层叠放置FPC板的物料盒;纵向移料机构,所述的纵向移料机构包括纵向滑座,与纵向滑座滑动联接的滑台;及与滑台联接的吸料架;所述的吸料架位于升降物料台的上方。
[0008] 其进一步技术方案为:所述的FPC板上料装置的滑台上设有用于活动联接吸料架的导杆和上下气缸。
[0009] 其进一步技术方案为:所述的FPC板上料装置还包括位于吸料架下方的二次放料台,及用于活动联接二次放料台的横向滑座,所述的横向滑座上设有用于横向驱动二次放料台的横向驱动机构。
[0010] 键盘底板自动组装系统,包括键盘底板组装台,所述的键盘底板组装台包括底座;设于底座上的底板治具,所述的底板治具设有用于容置键盘底板的凹腔,所述底板治具侧边设有用于压紧铁条的压紧机构;设于底座上的旋螺钉机构;其中,所述的底座上设有用于活动联接底板治具的纵向滑动副,及用于驱动纵向滑动副的纵向驱动机构,还设有用于固定旋螺钉机构的框形支架,所述的纵向滑动副穿过框形支架的中间;还包括:设于底座上的机器人;设于机器人侧边的物料台,所述的物料台包括铁条供料区和硅胶条供料区;及设于机器人另一侧边的PCB板上料装置、FPC板上料装置;其中,所述的机器人的活动端设有多用夹紧机构,所述的FPC板上料装置为前述的FPC板的上料装置。
[0011] 其进一步技术方案为:所述的多用夹紧机构包括与机器人活动端联接的固定板,所述固定板的前端面设有若干个用于吸取FPC板的吸嘴,还包括用于吸取PCB板的吸盘、用于吸取硅胶条的吸附块和用于吸取铁条的磁性块;所述固定板的前端面侧边设有用于活动联接吸盘的吸盘气缸、用于活动联接吸附块的吸附气缸和用于活动联接磁性块的磁性块气缸。
[0012] 其进一步技术方案为:所述多用夹紧机构的侧面还设有用于吸取料盒的若干个吸气口。
[0013] 其进一步技术方案为:所述的PCB板上料装置包括上料机座、设有于上料机座上的PCB板料箱,及设于上料机座上且位于PCB板料箱前侧的托架,所述的PCB板料箱内设有若干个料架,还包括用于驱动PCB板料箱上下移动的上料升降机构,PCB板料箱上下移动时,将不同的料架与托架相对应;还包括用于将料架移动至托架上的上料移动机构;所述的料架上设有若干个用于放置PCB板的料盒。
[0014] 其进一步技术方案为:所述键盘底板组装台的框形支架上方设有用于活动联接旋螺钉机构的横向滑动副,及用于驱动横向滑动副的横向驱动机构。
[0015] 其进一步技术方案为:所述键盘底板组装台的压紧机构包括与底板治具联接的升降气缸、与升降气缸的活动端联接的纵向气缸,及与纵向气缸的活动端固定联接的压块。
[0016] 其进一步技术方案为:所述的机器人为六个旋转自由度的机器人。
[0017] 本发明与现有技术相比的有益效果是:本发明FPC板的上料装置利用升降物料台实现了 FPC板多层式的自动送料到位,只需整盒更换。利用纵向移料机构实现FPC板的纵向送料,利用二次放料台实现FPC板的二次定位,并通过横向驱动机构实现横向进料,使得FPC板的物料盒位置与机器人夹持FPC板的位置相隔一定的距离,利用二次放料台的储料功能,在机器人连续组装的过程中,对FPC板的物料盒更换不需要停机操作,节约换料时间,提高生产效率。本发明键盘底板自动组装系统利用机器人实现各零件的装配,减少自动控制部件的数量,有助于减少整个自动组装系统的占地面积,多用夹紧机构实现机器人对各个零件的夹持,而不需要更换夹具,节约空间,并能提高装配效率。本发明键盘底板自动组装系统还利用PCB板自动上料装置实现PCB板层叠式的自动上料。其中的键盘底板组装台利用压紧机构实现铁条、硅胶条、PCB板、FPC板与底板的自动压紧,再利用旋螺钉机实现它们之间的自动锁紧工序,提高键盘底板的组装效率,降低操作工人的劳动强度。
[0018] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
[0019]图1为本发明键盘底板自动组装系统具体实施例的立体图(机器人以虚线表示);
[0020] 图2为图1所示实施例的另一角度立体图(机器人和多用夹紧机构未示出);
[0021] 图3为图1所示实施例的又一角度立体图(机器人和多用夹紧机构未示出);
[0022]图4为图1所示实施例的键盘底板组装台中的压紧机构的局部立体图;
[0023] 图5为图1所示实施例的多用夹紧机构的立体图。
附图说明
[0024] 10 键盘底板组装台 11 底座
[0025] 12 底板治具 121 凹腔
[0026] 13 压紧机构 131 升降气缸
[0027] 132 纵向气缸 133 压块
[0028] 14 旋螺钉机构 141 横向滑动副
[0029] 18 框形支架 19 纵向滑动副
[0030] 20 机器人 30 物料台
[0031] 31 铁条供料区 32 硅胶条供料区
[0032] 40 PCB板上料装置 41 上料机座
[0033] 411 料架 412 料盒
[0034] 42 PCB板料箱 421 上料升降机构
[0035] 43 托架 50 FPC板上料装置
[0036] 51 升降物料台 511 物料盒
[0037] 52 纵向移料机构 521 纵向滑座
[0038] 522 滑台 523 吸料架
[0039] 524 导杆 525 上下气缸
[0040] 53 二次放料台 54 横向滑座
[0041] 60 多用夹紧机构 61 固定板
[0042] 62 吸嘴 631 吸盘气缸
[0043] 63 吸盘 64 吸附块
[0044] 641 吸附气缸 651 磁性块气缸
[0045] 65 磁性块 66 吸气口
[0046] A 键盘底板 17 机器人安装座
具体实施方式
[0047] 为了更充分理解本发明的技术内容,下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明,但不局限于此。
[0048] 如图1至图5所示,本发明键盘底板自动组装系统,包括键盘底板组装台10,还包括:设于底座11上的机器人20 ;设于机器人20侧边的物料台30,物料台30包括铁条供料区31和硅胶条供料区32 ;及设于机器人20另一侧边的PCB板上料装置40、FPC板上料装置50 ;机器人20的活动端设有多用夹紧机构60。机器人逐个抓取键盘底板、PFC板、PCB板、硅胶条和铁条并将它们放置在设定的位置,最后由旋螺钉机旋紧固定。键盘底板由专用的输送带送至机器人可以抓紧的位置。
[0049] 其中,键盘底板组装台10,包括底座11 ;设于底座11上的底板治具12,底板治具12设有用于容置键盘底板A的凹腔121,底板治具12侧边设有用于压紧铁条的压紧机构13 ;设于底座11上的旋螺钉机构14 ;其中,底座11上设有用于活动联接底板治具的纵向滑动副19 (本实施例中采用的是二根平行的线性导轨),及用于驱动纵向滑动副19的纵向驱动机构(图中未完全示出,包括伺服电机或步进电机,及与其传动联接的滚珠丝杆副),还设有用于固定旋螺钉机构14的框形支架18,纵向滑动副19穿过框形支架18的中间。框形支架18上方设有用于活动联接旋螺钉机构14的横向滑动副141,及用于驱动横向滑动副141的横向驱动机构(图中未完全示出,包括伺服电机或步进电机,及与其传动联接的滚珠丝杆副)。其中的压紧机构13包括与底板治具12联接的升降气缸131、与升降气缸131的活动端联接的纵向气缸132,及与纵向气缸132的活动端固定联接的压块133。在压紧工序之前,机器人需要将FPC板、PCB板、硅胶条和铁条装配在底板上,此时,纵向气缸132处于退回状态,且升降气缸131处于升起状态,在机器人将最后的铁条放在装配位置时,纵向气缸132伸出,并将升降气缸131向下压紧铁条等部件,此时机器人再松开对铁条的夹持。底板治具12在纵向驱动机构的作用下,移至旋螺钉机构14的下方,完成螺钉旋紧的工序,即完成最后的锁紧工序。整个装配过程由机器人自动完成。
[0050] 其中,多用夹紧机构60包括与机器人20活动端联接的固定板61,固定板61的前端面设有6个用于吸取FPC板的吸嘴62,还包括用于吸取PCB板的吸盘63、用于吸取硅胶条的吸附块64和用于吸取铁条的磁性块65 ;固定板61的前端面侧边设有用于活动联接吸盘63的吸盘气缸631、用于活动联接吸附块64的吸附气缸641和用于活动联接磁性块65的磁性块气缸651。多用夹紧机构60的侧面还设有用于吸取料盒(主要是铁条和硅胶条的料盒)的8个吸气口 66 (安装在二根吸气杆上)。多用夹紧机构60利用在一个固定板上设置有多个夹持(采用真空吸附和磁性吸附的工作原理)的执行机构,从而实现对FPC板、PCB板、硅胶条、铁条和料盒等产品的抓取,一物多用,优化了机器人夹具结构,且结构小巧,占用空间少;PCB板、硅胶条、铁条的吸附机构(即吸盘63、吸附块64和磁性块65)优先采用并排的设计思路,这样可以减少机器人的移动距离,提高装配效率。其中的铁条在放置至装配位置后,是由压紧机构13进行压紧的,所以磁性块65可以在机器人的外力作用下与铁条分开。
[0051] PCB板上料装置40包括上料机座41、设有于上料机座41上的PCB板料箱42,及设于上料机座41上且位于PCB板料箱42前侧的托架43,PCB板料箱42内设有若干个料架411,还包括用于驱动PCB板料箱42上下移动的上料升降机构421,PCB板料箱42上下移动时,将不同的料架411与托架43相对应;还包括用于将料架411移动至托架43上的上料移动机构(图中未示出);料架411上设有30-100个用于放置PCB板的料盒412。
[0052] 其中,本发明FPC板上料装置50包括:升降物料台51,升降物料台51上设有用于层叠放置FPC板的物料盒511 ;纵向移料机构52,纵向移料机构52包括纵向滑座521,与纵向滑座521滑动联接的滑台522 ;及与滑台522联接的吸料架523 (吸料架上设有若干个吸气口,可以同时吸住四块FPC板)。FPC板上料装置50的滑台522上设有用于活动联接吸料架的导杆524和上下气缸525。还包括位于吸料架523下方的二次放料台53,及用于活动联接二次放料台53的横向滑座54,横向滑座54上设有用于横向驱动二次放料台53的横向驱动机构(图中未完全示出,包括伺服电机或步进电机,及与其传动联接的滚珠丝杆副)。
[0053] 本发明FPC板上料装置的工作原理为:将多层叠放(本实施例中每层四块FPC板)的FPC板的物料盒511放在升降物料台51上,滑台522移至物料盒511的上方,上下气缸525下降至吸气口与FPC板接触,吸气口接通真空,吸料架吸住四块FPC板,上下气缸525上升,纵向移料机构52将四块FPC板纵向移动至二次放料台53的上方,上下气缸525下降,四块FPC板放置在二次放料台53上,横向驱动机构再将二次放料台53上的四块FPC板送至临近机器人的位置,以供机器人取料。其中,物料盒511每取走一层的FPC板时,升降物料台51便升起一层的高度,以保证吸料架吸取时,其吸气口能与FPC板的表面充分的接触。为了减少升降物料台51的升起次数,可以在吸气口加装可以压缩的弹簧,可以使物料盒511每取走二层、三层或四层FPC板时,升降物料台51才上升调节一次高度。
[0054] 本发明所采用的机器人为六个旋转自由度的机器人,以最大程度地节省所占用的空间。各执行机构需要由控制系统实现联机控制,执行机构的始末端还需要采用用于检测位置的传感器,这些传感器与控制系统电性联接。电气工程师可依实际使用的需求,对传感器和控制系统进行配置。
[0055] 于其它实施例中,各驱动机构也可以气缸、油缸等动力方式。
[0056] 综上所述,本发明FPC板的上料装置利用升降物料台实现了 FPC板多层式的自动送料到位,只需整盒更换。利用纵向移料机构实现FPC板的纵向送料,利用二次放料台实现FPC板的二次定位,并通过横向驱动机构实现横向进料,使得FPC板的物料盒位置与机器人夹持FPC板的位置相隔一定的距离,利用二次放料台的储料功能,在机器人连续组装的过程中,对FPC板的物料盒更换不需要停机操作,节约换料时间,提高生产效率。本发明键盘底板自动组装系统利用机器人实现各零件的装配,减少自动控制部件的数量,有助于减少整个自动组装系统的占地面积,多用夹紧机构实现机器人对各个零件的夹持,而不需要更换夹具,节约空间,并能提高装配效率。本发明键盘底板自动组装系统还利用PCB板自动上料装置实现PCB板层叠式的自动上料。其中的键盘底板组装台利用压紧机构实现铁条、硅胶条、PCB板、FPC板与底板的自动压紧,再利用旋螺钉机实现它们之间的自动锁紧工序,提高键盘底板的组装效率,降低操作工人的劳动强度。
[0057] 上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容,以便于读者更容易理解,但不代表本发明的实施方式仅限于此,任何依本发明所做的技术延伸或再创造,均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.键盘底板自动组装系统,其特征在于包括键盘底板组装台,所述的键盘底板组装台包括底座;设于底座上的底板治具,所述的底板治具设有用于容置键盘底板的凹腔,所述底板治具侧边设有用于压紧铁条的压紧机构;设于底座上的旋螺钉机构;其中,所述的底座上设有用于活动联接底板治具的纵向滑动副,及用于驱动纵向滑动副的纵向驱动机构,还设有用于固定旋螺钉机构的框形支架,所述的纵向滑动副穿过框形支架的中间;还包括: 设于底座上的机器人; 设于机器人侧边的物料台,所述的物料台包括铁条供料区和硅胶条供料区; 及设于机器人另一侧边的PCB板上料装置、FPC板上料装置; 其中,所述的机器人的活动端设有多用夹紧机构, 所述的FPC板上料装置包括: 升降物料台,所述的升降物料台上设有用于层叠放置FPC板的物料盒; 纵向移料机构,所述的纵向移料机构包括纵向滑座,与纵向滑座滑动联接的滑台; 及与滑台联接的吸料架;所述的吸料架位于升降物料台的上方。
2.根据权利要求1所述的键盘底板自动组装系统,其特征在于所述的多用夹紧机构包括与机器人活动端联接的固定板,所述固定板的前端面设有若干个用于吸取FPC板的吸嘴,还包括用于吸取PCB板的吸盘、用于吸取硅胶条的吸附块和用于吸取铁条的磁性块;所述固定板的前端面侧边设有用于活动联接吸盘的吸盘气缸、用于活动联接吸附块的吸附气缸和用于活动联接磁性块的磁性块气缸。
3.根据权利要求2所述的键盘底板自动组装系统,其特征在于所述多用夹紧机构的侧面还设有用于吸取料盒的若干个吸气口。
4.根据权利要求1所述的键盘底板自动组装系统,其特征在于所述的PCB板上料装置包括上料机座、设有于上料机座上的PCB板料箱,及设于上料机座上且位于PCB板料箱前侧的托架,所述的PCB板料箱内设有若干个料架,还包括用于驱动PCB板料箱上下移动的上料升降机构,PCB板料箱上下移动时,将不同的料架与托架相对应;还包括用于将料架移动至托架上的上料移动机构;所述的料架上设有若干个用于放置PCB板的料盒。
5.根据权利要求1所述的键盘底板自动组装系统,其特征在于所述键盘底板组装台的框形支架上方设有用于活动联接旋螺钉机构的横向滑动副,及用于驱动横向滑动副的横向驱动机构。
6.根据权利要求1所述的键盘底板自动组装系统,其特征在于所述键盘底板组装台的压紧机构包括与底板治具联接的升降气缸、与升降气缸的活动端联接的纵向气缸,及与纵向气缸的活动端固定联接的压块。
7.根据权利要求1所述的键盘底板自动组装系统,其特征在于所述的机器人为六个旋转自由度的机器人。
8.根据权利要求1所述的键盘底板自动组装系统,其特征在于所述的FPC板上料装置的滑台上设有用于活动联接吸料架的导杆和上下气缸。
9.根据权利要求8所述的键盘底板自动组装系统,其特征在于所述的FPC板上料装置还包括位于吸料架下方的二次放料台,及用于活动联接二次放料台的横向滑座,所述的横向滑座上设有用于横向驱动二次放料台的横向驱动机构。
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CN105719867A (zh) * 2016-03-18 2016-06-29 捷讯精密橡胶(苏州)有限公司 一种用于键盘按键弹性体组装的摇垫补料机

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