CN105858205A - 一种设有机器人的多工位机器人自动收放板机 - Google Patents

Abstract

本发明的多工位自动收放板机，其特征在于：多工位自动收放板机由外框架和设在外框架内的底框架构成，底框架分割成输送区域、机器人工作区域和摆放区域；输送区域设有输送平台，机器人工作区域设有六轴机器人，摆放区域设有至少两个沿着输送区域和机器人工作区域设置的线路板载具摆放平台，六轴机器人下方设有与之配合的吸附装置，六轴机器人和吸附装置设置的位置均与各个线路板载具摆放平台相配合；沿着外框架设有至少两组线路板载具推车，每组线路板载具推车的位置与每个线路板载具摆放平台的位置一一对应设置。本发明将个组件设计成标准模块，是一种可满足行业极大多数需求的标准化布局，再次基础上衍生出一系列的多工位收放板机。

Description

一种设有机器人的多工位机器人自动收放板机

技术领域

本发明涉及线路板自动化设备的技术领域，具体地说是一种设有机器人的多工位机器人自动收放板机。

背景技术

目前，行业内应用的收放板机多为传统机型，结构单一，一般采用摆臂和伸缩臂的方式实现收放板所需的动作，这样每次取放线路板的数量非常有限。这种方式存在效率低，灵活性差、维护不便等问题。同时采用摆臂和伸缩臂的方式，在摆放线路板时存在灵活性差的问题，无法对线路板进行精确定位，在机械式拍板定位过程中容易出现卡板现象。

同时，对于需要在相邻两张线路板间增加胶片的情形，现有技术无法在同一台收放板机上完成，无法做到快速高效，更无法实现更换载具不停机的功能。

再者，机器人收放板机在行业内的应用刚刚起步，因使用工厂布局及工艺差异性较大，因此收放板机的布局也需要满足客制化需求。所以目前行业内应用的机器人系列收放板机产品布局混乱，无系统化设计理念，无法形成系列产品。现有技术中的收放板机往往采用固定的形式，在实际使用中，无法根据线路板的生产要求、场地及产量的要求进行灵活的调整，造成使用局限，生产效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的设有机器人的多工位自动收放板机，它可克服现有技术中使用局限，生产效率低、精确定位差的一些不足。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种设有机器人的多工位自动收放板机，其特征在于：所述的多工位自动收放板机由外框架和设在外框架内的底框架构成，底框架分割成输送区域、机器人工作区域和摆放区域，其中，输送区域、机器人工作区域和摆放区域设置的位置可以互换；输送区域设有输送平台，输送平台设置于底框架的一侧端，机器人工作区域设有六轴机器人，摆放区域设有至少两个沿着输送区域和机器人工作区域设置的线路板载具摆放平台，六轴机器人下方设有与之配合的吸附装置，所述的六轴机器人和吸附装置设置的位置均与各个线路板载具摆放平台相配合；沿着外框架设有至少两组线路板载具推车，每组线路板载具推车的位置与每个线路板载具摆放平台的位置一一对应设置。

优选的，所述的吸附装置由支撑横梁和设在支撑横梁中部的安装法兰构成，所述的支撑横梁的下方设有三根并列设置的支撑纵梁，每根支撑纵梁的四周分别排列有一组吸盘，每个吸盘分别对应设置一真空发生器，每个支撑纵梁上均设有阀岛，所述的真空发生器通过真空吸管与阀岛相连，支撑纵梁的侧边部设有寻边感应器。

进一步，摆放区域设有至少2-7个沿着输送区域和机器人工作区域设置的线路板载具摆放平台；所述的输送区域由输送框架和设在输送框架上的输送平台构成，输送平台主体部分布有依次连接的输送滚轮组，输送平台主体部分的侧边设有压紧轮和与压紧轮相配合的传动轮，所述的传动轮与输送滚轮组相配合，传动轮的下方设有同步轮，所述的同步轮通过同步带与传动轮相连；输送框架与输送平台之间设有侧面板，侧面板上安装有电机，所述的电机设有电机输出轴，该电机输出轴与同步轮相连。

使用时，本发明的多工位自动收放板机是指设有2-7个工位的自动收放板机，这种多工位可以根据生产需要进行自由组装和调节，可适用于需要在相邻两张线路板间增加胶片的情形，也可适用不增加胶片的情形。不增加胶片时，多个工位可交替使用，实现更换载具时不停机的功能。多个工位的收板机通过增加自动寻边功能，实现线路板的自动对位，可居中、居左、居右放置线路板。

具体来说，所自动收放板机可以分别完成放板和收板的工作，放板时，线路板载具推车与线路板载具摆放平台对接，然后锁紧线路板载具推车，并将线路板载具推入线路板载具摆放平台，机器人抓起线路板将其放置于输送平台上，然后输送平台启动将线路板输出，线路板放空后退出线路板载具，重新换上装有线路板的线路板载具并且如此循环，收板则反向操作，原理相同，综上所述，本发明的自动收放板及有如下优点：

1）效率高，可达12片/分钟，目前行业传统收放板机仅达8片/分钟。

2)动作灵活，可按客户需求对线路板进行任意角度旋转。

3）智能化对位功能，可通过增加寻边功能实现线路板居左、居右、居中放板，相对于传统的机械式拍板定位装置，效率高且不会出现拍板卡板现象。

4）可实现载具架交替使用实现连续化生产。

5）以模块化和标准化布局为设计理念，设计了系列化的多工位收放板机，以适合不同场合、生产的需要。

附图说明

图1-4为本发明底框架设置成双工位的结构示意图组。

图5-6为本发明底框架设置成三工位的结构示意图组。

图7-9为本发明底框架设置成四工位的结构示意图组。

图10为本发明底框架设置成六工位的结构示意图组。

图11为本发明底框架设置成七工位的结构示意图组。

图12为本发明底框架设置成九宫格的结构示意图。

图13为本发明双工位自动收放板机的实施结构示意图。

图14为本发明三工位自动收放板机的实施结构示意图。

图15为本发明四工位自动收放板机的实施结构示意图。

图16为本发明六工位自动收放板机的实施结构示意图。

图17为本发明六工位自动收放板机的又一实施结构示意图。

图18为本发明线路板载具摆放平台的L型架体结构示意图。

图19为本发明线路板载具摆放平台的平板结构示意图。

图20为本发明吸附装置的结构示意图。

图21为本发明输送平台的结构示意图。

具体实施方式

各附图中的标号表示如下：

1第一线路板载具摆放平台、2吸附装置、3六轴机器人、4线路板载具推车、5第二线路板载具摆放平台、6底框架、7输送平台、8外框架、9第三线路板载具摆放平台、10第四线路板载具摆放平台；

21支撑横梁、22安装法兰、23吸盘、24真空发生器、25阀岛、26寻边感应器；

11平台框架、12滚轮组、13载具锁紧机构、14推车锁紧机构、15推车感应器、16平板结构载具架、17 L型架体结构载具架、18线路板挡柱；

71输送框架、72输送滚轮、73压紧轮、74传动轮、75同步轮、76同步带、77输送电机、78双张传感器。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

图1至图11中，机器人工作区域用BOT表示，输送区域用CO表示，线路板载具摆放平台用P表示。

本发明所述的一种设有机器人的多工位自动收放板机，其与现有技术的区别在于：所述的多工位自动收放板机由外框架和设在外框架内的底框架构成，底框架分割成输送区域、机器人工作区域和摆放区域，其中，输送区域、机器人工作区域和摆放区域设置的位置可以互换；输送区域设有输送平台，输送平台设置于底框架的一侧端，机器人工作区域设有六轴机器人，摆放区域设有至少两个沿着输送区域和机器人工作区域设置的线路板载具摆放平台，六轴机器人下方设有与之配合的吸附装置，所述的六轴机器人和吸附装置设置的位置均与各个线路板载具摆放平台相配合；沿着外框架设有至少两组线路板载具推车，每组线路板载具推车的位置与每个线路板载具摆放平台的位置一一对应设置；所述的吸附装置由支撑横梁和设在支撑横梁中部的安装法兰构成，所述的支撑横梁的下方设有三根并列设置的支撑纵梁，每根支撑纵梁的四周分别排列有一组吸盘，每个吸盘分别对应设置一真空发生器，每个支撑纵梁上均设有阀岛，所述的真空发生器通过真空吸管与阀岛相连，支撑纵梁的侧边部设有寻边感应器，通过寻边感应器与吸盘的配合，能对线路板的摆放进行精确定位，保证载具架上线路板的堆放均匀。

优选的，摆放区域设有至少2-7个沿着输送区域和机器人工作区域设置的线路板载具摆放平台；所述的输送区域由输送框架和设在输送框架上的输送平台构成，输送平台主体部分布有依次连接的输送滚轮组，输送平台主体部分的侧边设有压紧轮和与压紧轮相配合的传动轮，所述的传动轮与输送滚轮组相配合，传动轮的下方设有同步轮，所述的同步轮通过同步带与传动轮相连；输送框架与输送平台之间设有侧面板，侧面板上安装有电机，所述的电机设有电机输出轴，该电机输出轴与同步轮相连。输送平台主体部分依次并排设有至少3组输送滚轮组，每组输送滚轮组由输送轴和串联在输送轴上的至少5个输送轮组成，输送平台的一侧设有双张传感器。上述结构保证了输送过程的平稳、有效，同时具有足够的摩擦力使得线路板贴合在输送区域表面，保证了机器人在抓取时的精确定位。

线路板载具摆放平台由平台框架和设在平台框架上的载具架构成，平台框架内设有滚轮组以及与载具架相配合的载具锁紧机构，平台框架的一侧设有推车锁紧机构和推车感应器。

进一步，所述的载具架为平板结构或者L型架体结构；所述的L型架体结构由支撑板和设在支撑板上的底面板和侧面板构成，其中底面板与侧面板之间拼合形成L型，底面板与侧面板之间的夹角为90-100度，底面板与水平面之间的夹角为15-30度，底面板上设有腰型孔；所述的平板结构呈方形，平板结构的四边分别设有一组线路板档柱，平板结构的中部设有腰型孔。

所述的线路板载具推车底部设有万向轮；外框架呈方形柱体，方形柱体的一侧设有门板；所述的支撑横梁的下方设有三根并列设置的支撑纵梁，每根支撑纵梁的四周分别设有真空发生器和吸盘。

实施例1

对于四工位自动收放板机而言，所述的六轴机器人，用于抓、放板。吸附装置含吸盘和真空系统，用于吸附线路板，且吸附装置可调节其吸盘的吸力大小以及所启用的吸盘数量，以适用不同规格的线路板的吸附需要。线路板载具摆放平台包括滚轮组、载具锁紧机构等用以放置载具架并将其锁紧，还设有推车锁紧机构，可以将线路板载具推车与线路板载具摆放平台锁紧固定。输送平台用以传输线路板，线路板载具推车用以运输线路板载具。底框架为焊接框架，用以支撑其他各组件，外框架采用型材做框架，亚克力作门板，用以起防护作用。

综上所述，本发明的自动收放板及有如下优点：

1）效率高，可达12片/分钟，目前行业传统收放板机仅达8片/分钟。

2)动作灵活，可按客户需求对线路板进行任意角度旋转。

3）智能化对位功能，可通过增加寻边功能实现线路板居左、居右、居中放板，相对于传统的机械式拍板定位装置，效率高且不会出现拍板卡板现象。

4）可实现载具架交替使用实现连续化生产。

具体来说，放板时，四组线路板载具推车与分别与第一、第二、第三、第四线路板载具摆放平台对接，然后锁紧线路板载具推车，并将其中两组线路板载具架推入第一、第二线路板载具摆放平台，机器人抓起线路板将其放置于输送平台上（可根据需要放置居中、居左或者居右），然后输送平台启动将线路板输出，线路板放空后退出线路板载具架，重新换上装有线路板的线路板载具架并且如此循环，与此同时，机器人抓起隔纸放置在另两组线路板载具架上，当线路板载具架上放满隔纸后，退出线路板载具架，重新换上装有线路板的线路板载具架并且如此循环；收板时，线路板输入至输送平台，

六轴机器人抓起线路板放置于第一、第二线路板载具摆放平台的线路板载具架上，然后六轴机器人抓起第三、第四线路板载具摆放平台的线路板载具架上的隔纸放置于第一、第二线路板载具摆放平台的线路板载具架上，等到第一、第二线路板载具摆放平台的线路板载具架收集满后，两组线路板载具推车的锁紧机构释放推车，将载具架拉入推车内，最后将线路板载具推车推离设备，换空的线路板载具架放入线路板载具摆放平台，重复上述步骤。

实施例2

对于三工位的自动收放板机而言，三组线路板载具推车与分别与第一、第二、第三线路板载具摆放平台对接，然后锁紧线路板载具推车，并将其中一组线路板载具架推入第一线路板载具摆放平台，机器人抓起线路板将其放置于输送平台上（可根据需要放置居中、居左或者居右），然后输送平台启动将线路板输出，线路板放空后退出线路板载具架，重新换上装有线路板的线路板载具架并且如此循环，与此同时，机器人抓起隔纸放置在另两组线路板载具架上，当线路板载具架上放满隔纸后，退出线路板载具架，重新换上装有线路板的线路板载具架并且如此循环；收板时，线路板输入至输送平台。

六轴机器人抓起线路板放置于第一线路板载具摆放平台的线路板载具架上，然后六轴机器人抓起第二、第三线路板载具摆放平台的线路板载具架上的隔纸放置于第一线路板载具摆放平台的线路板载具架上，等到第一线路板载具摆放平台的线路板载具架收集满后，一组线路板载具推车的锁紧机构释放推车，将载具架拉入推车内，最后将线路板载具推车推离设备，换空的线路板载具架放入线路板载具摆放平台，重复上述步骤，与此同时，第二、第三线路板载具摆放平台的线路板载具架上隔纸放空后，将线路板载具架拉入另一组线路板载具推车内，然后推车锁紧机构释放该组线路板载具推车，该组线路板载具推车推离设备，换成空的线路板载具架并且如此循环。

更优选的，六轴机器人自动收放板机通过吸附装置来增加自动寻边功能，具体来说，设置于支撑横梁上的安装法兰与六轴机器人对接，阀岛将压缩空气通入到真空发生器，真空发生器用于利用压缩空气产生负压，使得吸盘产生吸力，吸盘用以吸附线路板，寻边感应器用于寻找线路板的某一边，吸盘装置随六轴机器人移动，移动时寻边感应器可寻找到线路板的边，通过计算可将线路板居中、居左、居右放置在输送平台上，以达到精确定位。

实施例3

整个底框架被分割成九宫格状，中间的格子内设有六轴机器人，六轴机器人的一端设有输送平台，所述的输送平台设有一个延伸平台一直延伸至底框架外，六轴机器人和输送平台的两侧分列了6个线路板载具摆放平台，所述的6个线路板载具摆放平台两两一组对应设置，以方便线路板需要增加胶片时的对应操作，使得操作更为简单、快捷。所述的六轴机器人，用于抓、放板。吸附装置含吸盘和真空系统，用于吸附线路板，且吸附装置可调节其结构以适用不同规格的线路板的吸附需要。线路板载具摆放平台包括滚轮组、载具锁紧机构等用以放置载具架并将其锁紧，还设有推车锁紧机构，可以将线路板载具推车与线路板载具摆放平台锁紧固定。输送平台用以传输线路板，线路板载具推车用以运输线路板载具。底框架为焊接框架，用以支撑其他各组件，外框架采用型材做框架，亚克力作门板，用以起防护作用。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种设有机器人的多工位自动收放板机，其特征在于：所述的多工位自动收放板机由外框架和设在外框架内的底框架构成，底框架分割成输送区域、机器人工作区域和摆放区域，其中，输送区域、机器人工作区域和摆放区域设置的位置可以互换；

输送区域设有输送平台，输送平台设置于底框架的一侧端，机器人工作区域设有六轴机器人，摆放区域设有至少两个沿着输送区域和机器人工作区域设置的线路板载具摆放平台，六轴机器人下方设有与之配合的吸附装置，所述的六轴机器人和吸附装置设置的位置均与各个线路板载具摆放平台相配合；

沿着外框架设有至少两组线路板载具推车，每组线路板载具推车的位置与每个线路板载具摆放平台的位置一一对应设置；

所述的吸附装置由支撑横梁和设在支撑横梁中部的安装法兰构成，所述的支撑横梁的下方设有三根并列设置的支撑纵梁，每根支撑纵梁的四周分别排列有一组吸盘，每个吸盘分别对应设置一真空发生器，每个支撑纵梁上均设有阀岛，所述的真空发生器通过真空吸管与阀岛相连，支撑纵梁的侧边部设有寻边感应器。

2.根据权利要求1所述的一种设有机器人的多工位自动收放板机，其特征在于：摆放区域设有至少2-7个沿着输送区域和机器人工作区域设置的线路板载具摆放平台；

所述的输送区域由输送框架和设在输送框架上的输送平台构成，输送平台主体部分布有依次连接的输送滚轮组，输送平台主体部分的侧边设有压紧轮和与压紧轮相配合的传动轮，所述的传动轮与输送滚轮组相配合，传动轮的下方设有同步轮，所述的同步轮通过同步带与传动轮相连；

输送框架与输送平台之间设有侧面板，侧面板上安装有电机，所述的电机设有电机输出轴，该电机输出轴与同步轮相连。

3.根据权利要求1所述的一种设有机器人的多工位自动收放板机，其特征在于：线路板载具摆放平台由平台框架和设在平台框架上的载具架构成，平台框架内设有滚轮组以及与载具架相配合的载具锁紧机构，平台框架的一侧设有推车锁紧机构和推车感应器。

4.根据权利要求3所述的一种设有机器人的多工位自动收放板机，其特征在于：所述的载具架为平板结构或者L型架体结构；

所述的L型架体结构由支撑板和设在支撑板上的底面板和侧面板构成，其中底面板与侧面板之间拼合形成L型，底面板与侧面板之间的夹角为90-100度，底面板与水平面之间的夹角为15-30度，底面板上设有腰型孔；

所述的平板结构呈方形，平板结构的四边分别设有一组线路板档柱，平板结构的中部设有腰型孔。

5.根据权利要求1所述的一种设有机器人的多工位自动收放板机，其特征在于：所述的线路板载具推车底部设有万向轮；外框架呈方形柱体，方形柱体的一侧设有门板；

所述的支撑横梁的下方设有三根并列设置的支撑纵梁，每根支撑纵梁的四周分别设有真空发生器和吸盘。

6.根据权利要求2所述的一种设有机器人的多工位自动收放板机，其特征在于：输送平台主体部分依次并排设有至少3组输送滚轮组，每组输送滚轮组由输送轴和串联在输送轴上的至少5个输送轮组成，输送平台的一侧设有双张传感器。