CN104582304B - Pcb板的插装方法及其生产线 - Google Patents

Pcb板的插装方法及其生产线 Download PDF

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Abstract

本发明公开了PCB板的插装方法及其生产线，插装方法包括将待插装PCB板与底盖治具组合，并移至PCB板运输装置；PCB板运输装置将载有PCB板的底盖治具运输至插装工位，插装机器人将电子元器件插装至PCB板上；PCB板运输装置将底盖治具及已插装的PCB板运输至波峰焊设备进行焊接；将已焊接的PCB板与底盖治具分离，并对PCB板及底盖治具分流；将底盖治具运输至PCB板与底盖治具组合工位附近。本发明采用机器人上料、插装、下料，降低了劳动强度；能减少由于操作工人插装技术的参差不齐给PCB板插装质量带来的不利影响，有效的降低了PCB板的不合格率；整个生产能实现流程化管理，方便了实际生产。

Description

PCB板的插装方法及其生产线
技术领域
本发明涉及PCB板上的电子元器件的加工方法，尤其涉及PCB板的插装方法及其生产线。
背景技术
现有技术中，PCB板的插装主要是采用人工完成的，插装质量由操作人员的技术水平决定，PCB板电子元器件插装的质量进一步将影响后续的焊接；而且PCB板电子元器件较多，一个电子元器件插装不合格将使整个PCB板不合格。且人工插装劳动强度大，需要的操作人员多，生产效率不高。
因此，需要提供一种可靠、有效的插装方法，以满足生产需求。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处，本发明的目的是提供一种PCB板的插装方法及其生产线。以采用机器人上料、插装、下料的方式，对PCB板进行精确插装，实现了自动化生产，降低劳动强度及提高生产效率。
本发明的技术方案是：PCB板的插装方法，包括以下步骤：(1)将待插装PCB板与底盖治具组合，并移至PCB板运输装置；(2)PCB板运输装置将载有PCB板的底盖治具运输至插装工位，插装机器人将电子元器件插装至PCB板上；(3)PCB板运输装置将底盖治具及已插装的PCB板运输至波峰焊设备进行焊接；(4)将已焊接的PCB板与底盖治具分离，并对PCB板及底盖治具分流；(5)将底盖治具运输至PCB板与底盖治具组合工位附近。
其进一步技术方案为：所述步骤(3)前还包括：PCB板运输装置将载有PCB板的底盖治具运输至波峰焊入口前侧边上盖安装工位，将上盖组合至底盖 治具上。
其进一步技术方案为：所述步骤(5)还包括：将上盖运输至设于波峰焊入口前侧边的上盖安装工位。
其进一步技术方案为：所述步骤(1)具体为：(11)夹取回流传送带上的底盖治具并移送至PCB板定位台；(12)夹取PCB板上料装置上的PCB板移送至PCB板定位台，并将PCB板与底盖治具组合；(13)将载有PCB板的底盖治具移送至PCB板运输装置。
其进一步技术方案为：所述步骤(2)具体为：(21)PCB板运输装置将载有PCB板的底盖治具运输至插装工位；(22)电子元器件上料装置将电子元器件运输至插装机器人附近，翻转机构将电子元气件翻转至便于插装机器人夹取的位置；(23)插装机器人夹取经翻转机构翻转后的电子元器件，并移送至二次定位治具进行二次定位；(24)插装机器人夹取定位后的电子元器件，移送至插装工位进行插装；(25)若所需要的电子元器件未全部插装完成，则返回步骤(23)，直到所需的电子元器件全部插装完成。
其进一步技术方案为：所述步骤(4)具体为：(41)将载有PCB板的底盖治具从波峰焊设备移送至拆卸台；(42)将底盖治具上的卡紧件拨开；(43)将PCB板从底盖治具分离，并移送至PCB板下料运输带；(44)将二次定位台上的底盖治具移送至回流传送带。
其进一步技术方案为：所述步骤(2)具体为：(a1)PCB板运输装置将载有PCB板的底盖治具运输至插装工位；(a2)插装机器人夹取电子元器件，移送到二次定位治具进行定位；(a3)插装机器人夹取定位后的电子元器件，移送至插装工位进行插装；(a4)若所需要的电子元器件未全部插装完成，则返回步骤(a2)，直到所需的电子元器件全部插装完成。
一种PCB板的插装生产线，包括：PCB板插装设备，其包括PCB板运输装置，及位于其侧边的电子元器件上料装置和插装机器人，插装机器人夹紧所需要的电子元器件对PCB板进行插装；设于PCB板运输装置前端的PCB板上料装置，所述PCB板上料装置设有PCB板定位台；设于PCB板运输装置后端并对接的波峰焊设备；设于波峰焊设备出料端的下料装置，所述下料装置包括下料机器人、PCB板下料运输带和回流运输带，所述下料机器人将PCB板从底盖治具分离，并分别移送至所述PCB板下料运输带和回流运输带；及设于回流传送带、PCB板上料装置与PCB板运输装置之间的上料机器人。
其进一步技术方案为：所述上、下料机器人的活动端设有多功能夹具，所述多功能夹具设有取PCB板夹头和取底盖治具夹头；所述上料机器人将所述回流运输带运输的底盖治具夹紧移至所述PCB板定位台，夹紧所述PCB板上料装置运输的PCB板移至所述底盖治具，然后机器人将载有底盖治具及PCB板移送至所述PCB板运输装置；所述PCB板插装设备插装电子元器件至PCB板上，已插装的PCB板及底盖治具进入波峰焊设备；所述下料机器人将波峰焊设备出料端运出的PCB板与底盖治具分离，将PCB板移送至所述PCB板下料运输带，将底盖治具移送至所述回流运输带。
其进一步技术方案为：还包括设于波峰焊设备入口前侧边的上盖安装工位；所述回流运输带包括用于底盖治具回流运输带和上盖回流运输带；所述底盖治具回流运输带将底盖治具运输至上料机器人所能夹取的范围内；所述上盖回流运输带将上盖运输至所述检查上盖工位。
其进一步技术方案为：所述电子元器件上料装置的出料端还设有翻转机构，所述翻转机构将电子元器件翻转至一个便于插装机器人夹取的位置。
其进一步技术方案为：所述上、下料机器人活动端的多功能夹具上还设有视觉传感器。
本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明PCB板的插装方法采用机器人上料、插装、下料，降低了劳动强度；利用机器人对PCB板进行插装，能减少由于操作工人插装技术的参差不齐给PCB板插装质量带来的不利影响，有效的降低了PCB板的不合格率；整个生产能实现流程化管理，方便了实际生产。此外，本发明一种PCB板的插装生产线，可实现自动化生产，且其设计合理，能有效的解决实际问题，可大力推广应用于PCB板插装生产中。
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
图1为本发明实施例提供的一种PCB板的插装方法流程图；
图2为本发明实施例提供的一种PCB板的插装生产线的示意图；
图3为所述的PCB板插装设备具体实施例的平面示意图；
图4为图3中所示翻转机构的俯视图；
图5为图4所述翻转机构的正视图。
附图标记
1 PCB板运输装置 11 插装工位
2 振动上料器 24 振动上料二次定位治具
3 皮带送料装置 31 皮带送料二次定位治具
321 横向送料皮带末端 32 横向送料皮带
331 皮带送料装置出料端 331 皮带送料装置出料端
332 纵向送料皮带始端 33 纵向送料皮带
4 料盒上料区 41 料盒
42 料盒二次定位治具 5 管带式送料装置
53 推动机构 6 插装机器人
61 插装机器人活动端 7 机架
81 升降机构 811 升降气缸
812 升降气缸体 813 升降活塞杆
814 竖直导杆 815 升降平台
82 伸缩机构 821 伸缩气缸
822 伸缩气缸体 823 伸缩活塞杆
824 水平导杆 825 伸缩平台
83 旋转头 831 旋转气缸
832 夹头 833 固定座
85 水平导孔 86 竖直导孔
91 PCB板插装设备 92 PCB板上料装置
921 PCB板定位台 93 波峰焊设备
931 波峰焊设备出料端 94 下料装置
941 下料机器人 942 PCB板下料运输带
943 底盖回流运输带 943 回流运输带
944 上盖回流运输带 945 底盖回流运输带
95 上料机器人 96 PCB板
97 检查上盖工位
具体实施方式
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。
如图1所示，本发明PCB板的插装方法流程图，详述如下：
在步骤S11中，夹取回流传送带上的底盖治具并移送至PCB板定位台；
在步骤S12中，夹取PCB板上料装置上的PCB板移送至PCB板定位台，并将PCB板与底盖治具组合；
在步骤S13中，将载有PCB板的底盖治具移送至PCB板运输装置；
在步骤S21中，PCB板运输装置将载有PCB板的底盖治具运输至插装工位；
在步骤S22中，电子元器件上料装置将电子元器件运输至插装机器人附近，翻转机构将电子元气件翻转至便于插装机器人夹取的位置；
在步骤S23中，插装机器人夹取经翻转机构翻转后的电子元器件，并移送至二次定位治具进行二次定位；
在步骤S24中，插装机器人夹取定位后的电子元器件，移送至插装工位进行插装；
在步骤S25中，若判断所需要的电子元器件是否全部插装完成，则返回步骤S23，直到所需的电子元器件全部插装完成；
在步骤S31中，PCB板运输装置将载有PCB板的底盖治具运输至波峰焊入 口前侧边上盖安装工位，将上盖组合至底盖治具上；
在步骤S32中，将已插装的PCB板运输至波峰焊设备进行焊接；
在步骤S41中，将载有PCB板的底盖治具从波峰焊设备移送至拆卸台；
在步骤S42中，将底盖治具上的卡紧件拨开；
在步骤S43中，将PCB板从底盖治具分离，并移送至PCB板下料运输带；
在步骤S44中，将二次定位台上的底盖治具移送至回流传送带；
在步骤S51中，将上盖运输至设于波峰焊入口前侧边的上盖安装工位；
在步骤S52中，将底盖治具运输至PCB板与底盖治具组合工位附近。
于其他实施例中，可以没有步骤S22。
于其他实施例中，PCB板不需要上盖可焊接的，可以没有步骤S31和S52。
如图2所示，本发明一种PCB板插装生产线，包括以下各个部件：
PCB板上料装置92，其上设有PCB板定位台921；设于PCB板定位台后面的PCB板插装设备91，用于运输及将电子元器件精确插装到PCB板96上；与PCB板运输装置1后端对接的波峰焊设备93；设于PCB板运输装置1与波峰焊设备93之间的检查上盖工位97；设于波峰焊设备出料端931的下料装置94；位于下料装置94一侧的回流运输带943；位于回流运输带943及PCB板上料装置92与PCB板运输装置1之间的上料机器人95。
下料装置94包括下料机器人941，PCB板下料运输带942和回流运输带943。
回流运输带943包括上盖回流运输带944，底盖回流运输带945；上盖回流运输带944将上盖运输至检查上盖工位97；底盖回流运输带943将底盖运输至上料机器人95一侧。
于其他实施例中，PCB板不需要上盖的，可以没有检查上盖工位及上盖回流运输带。
如图3至图5所示，PCB板插装设备，包括设有插装工位11的PCB板运输装置1，及位于其侧边的电子元器件上料装置(包括振动上料器2、皮带送料装置3、料盒41、管带式送料装置5)和插装机器人6；振动上料器2设于插装 机器人6侧边；振动上料器2的出料端23设有振动上料二次定位治具24；插装机器人6的活动端61设有多功能夹具(图中未示出)；多功能夹具(图中未示出)夹紧所需要的电子元器件从二次定位治具(包括振动上料二次定位治具24、皮带送料二次定位治具31、管带送料二次定位治具(图中未示出)、料盒二次定位治具42)移送至PCB板运输装置1上的插装工位11进行插装。
皮带送料装置3的出料端331设于插装机器人6一侧，皮带送料装置3包括横向送料皮带32和纵向送料皮带33；横向送料皮带32将电子元器件移送至其末端321并以单排间歇式移位至所述纵向送料皮带33的始端332；纵向送料皮带33的出料端331设有皮带送料二次定位治具31。
料盒上料区4设于PCB板运输装置1的一侧；料盒上料区4设有盛装电子元器件的料盒41及二次定位治具(图中未示出)。
管带式送料装置5的出料端(图中未示出)设于插装机器人6的侧边，其上设有管带送料二次定位治具(图中未示出)；管带式送料装置5还包括推动机构53；推动机构53将电子元器件推至管带送料二次定位治具(图中未示出)。
翻转装置设于电子元器件上料装置(包括振动上料器2、皮带送料装置3、料盒41、管带式送料装置5)出料端的机架7上，翻转装置包括升降机构81，伸缩机构82，旋转头83；升降机构81包括升降气缸811、竖直导杆814、升降平台815；升降气缸811包括升降气缸体812和升降活塞杆813；升降气缸体812固定于电子元器件上料装置(包括振动上料器2、皮带送料装置3、料盒41、管带式送料装置5)出料端的机架7上；升降活塞杆813和竖直导杆814一端固定于升降平台815；机架7设有穿过竖直导杆814且与之滑动联接的竖直导孔86；伸缩机构82包括伸缩气缸821、水平导杆824、伸缩平台825；伸缩气缸821包括伸缩气缸体822和伸缩活塞杆823；伸缩气缸体822固定于升降平台815；伸缩活塞杆823和水平导杆824一端固定于伸缩平台825；升降平台815设有穿过竖直导杆814且与之滑动联接的水平导孔85；旋转头83包括旋转气缸831、夹头832、固定座833；夹头832固定于旋转气缸831的活动端；旋转气缸831固定于固定座833；固定座833固定于伸缩平台825。
于其他实施例中，多功能夹具还可以是吸附式。
于其他实施例中，多功能夹具还设有视觉传感器，可用于识别电子元器件及PCB板。
于其他实施例中，PCB板运输装置可以是多条传送装置，插装机器人可在一条传送装置传送PCB板时，对其他传送装置的PCB板进行插装，插装工位不仅限于一个。
于其他实施例中，上料、插装、下料机器人不仅限于一个，可以是多个上料、插装、下料机器人同时工作。
与其他实施例中，上料装置的位置与机器人的位置不固定，只需其出料端在机器人可夹取的范围内。
于其他实施例中，回流传送带的位置不固定，只需能将上盖、底盖治具移送至工位。
于其他实施例中，上盖、底盖治具的回流传送方式不仅限于回流传送带，可采用人工的方式移送至工位。
综上所述，本发明PCB板的插装方法，采用机器人上料、插装、下料，降低了劳动强度；利用机器人对PCB板进行插装，消除了插装工人插装技术对PCB板的影响，使的PCB板的插装质量在整体上提升了，同时降低了PCB板的不合格率。本发明PCB板的插装方法能实现流程化管理，方便了实际生产。此外，本发明一种PCB板的插装生产线，可实现自动化生产，且其设计合理，能有效的解决实际问题，可大力推广应用于PCB板插装生产中。
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)

1.一种PCB板的插装生产线，其特征在于,包括PCB板插装设备，其包括PCB板运输装置，及位于其侧边的电子元器件上料装置和插装机器人，所述电子元器件上料装置的出料端还设有翻转机构，所述翻转机构将电子元器件翻转至一个便于插装机器人夹取的位置,所述翻转装置包括升降机构，伸缩机构，旋转头；升降机构包括升降气缸、竖直导杆、升降平台；升降气缸包括升降气缸体和升降活塞杆；升降气缸体固定于电子元器件上料装置出料端的机架上；升降活塞杆和竖直导杆一端固定于升降平台；机架设有穿过竖直导杆且与之滑动联接的竖直导孔；伸缩机构包括伸缩气缸、水平导杆、伸缩平台；伸缩气缸包括伸缩气缸体和伸缩活塞杆；伸缩气缸体固定于升降平台；伸缩活塞杆和水平导杆一端固定于伸缩平台；升降平台设有穿过竖直导杆且与之滑动联接的水平导孔；旋转头包括旋转气缸、夹头、固定座；夹头固定于旋转气缸的活动端；旋转气缸固定于固定座；固定座固定于伸缩平台；插装机器人夹紧所需要的电子元器件对PCB板进行插装；还包括设于PCB板运输装置前端的PCB板上料装置，所述PCB板上料装置设有PCB板定位台；设于PCB板运输装置后端并对接的波峰焊设备；设于波峰焊设备出料端的下料装置，所述下料装置包括下料机器人、PCB板下料运输带和回流运输带，所述下料机器人将PCB板从底盖治具分离，并分别移送至所述PCB板下料运输带和回流运输带；及设于回流传送带、PCB板上料装置与PCB板运输装置之间的上料机器人。
2.根据权利要求1所述的一种PCB板的插装生产线，其特征在于还包括设于波峰焊设备入口前侧边的上盖安装工位；所述回流运输带将底盖治具运输至上料机器人所能夹取的范围内，将上盖运输至上盖安装工位。
3.如权利要求1所述的PCB板的插装生产线的插装方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将待插装PCB板与底盖治具组合，并移至PCB板运输装置；
(2)PCB板运输装置将载有PCB板的底盖治具运输至插装工位，插装机器人将电子元器件插装至PCB板上；
(3)PCB板运输装置将底盖治具及已插装的PCB板运输至波峰焊设备进行焊接；
(4)将已焊接的PCB板与底盖治具分离，并对PCB板及底盖治具分流；
(5)将底盖治具运输至PCB板与底盖治具组合工位附近。
4.根据权利要求3所述的PCB板的插装生产线的插装方法，其特征在于，所述步骤(3)前还包括：PCB板运输装置将载有PCB板的底盖治具运输至波峰焊入口前侧边上盖安装工位，将上盖组合至底盖治具上。
5.根据权利要求3所述的PCB板的插装生产线的插装方法，其特征在于，所述步骤(5)还包括：将上盖运输至设于波峰焊入口前侧边的上盖安装工位。
6.根据权利要求3所述的PCB板的插装生产线的插装方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：
(11)夹取回流传送带上的底盖治具并移送至PCB板定位台；
(12)夹取PCB板上料装置上的PCB板移送至PCB板定位台，并将PCB板与底盖治具组合；
(13)将载有PCB板的底盖治具移送至PCB板运输装置。
7.根据权利要求3所述的PCB板的插装生产线的插装方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：
(21)PCB板运输装置将载有PCB板的底盖治具运输至插装工位；
(22)电子元器件上料装置将电子元器件运输至插装机器人附近，翻转机构将电子元气件翻转至便于插装机器人夹取的位置；
(23)插装机器人夹取经翻转机构翻转后的电子元器件，并移送至二次定位治具进行二次定位；
(24)插装机器人夹取定位后的电子元器件，移送至插装工位进行插装；
(25)若判断所需要的电子元器件是否全部插装完成，则返回步骤(23)，直到所需的电子元器件全部插装完成。
8.根据权利要求3所述的PCB板的插装生产线的插装方法，其特征在于，所述步骤(4)具体为：
(41)将载有PCB板的底盖治具从波峰焊设备移送至拆卸台；
(42)将底盖治具上的卡紧件拨开；
(43)将PCB板从底盖治具分离，并移送至PCB板下料运输带；
(44)将二次定位台上的底盖治具移送至回流传送带。
9.根据权利要求3所述的PCB板的插装生产线的插装方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：
(a1)PCB板运输装置将载有PCB板的底盖治具运输至插装工位；
(a2)插装机器人夹取电子元器件，移送到二次定位治具进行定位；
(a3)插装机器人夹取定位后的电子元器件，移送至插装工位进行插装；
(a4)若所需要的电子元器件未全部插装完成，则返回步骤(a2)，直到所需的电子元器件全部插装完成。
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