CN106270673A - 全自动分板机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动分板机，用于PCB板的切割，包括给料装置，用于输送待加工的PCB板，包括底座、与所述底座连接的输入机构；工作台，包括底板、固定在所述底板上并带有切削工位和承料工位的防护件、与所述防护件滑动配合并在所述切削工位和承料工位之间滑动的定位治具；运料装置，用于将所述PCB板从所述给料装置上运送到所述承料工位，包括第一固定架、及与所述第一固定架滑动配合的运料机构；切削装置，用于将位于所述切削工位上的所述PCB板进行切割，包括第二固定架、及与所述第二固定架滑动配合的切削机构；出料装置，用于输出已加工完毕的所述PCB板。整个PCB板的加工能实现流水线的自动化生产，PCB板的加工效率和质量大幅提升。

Description

全自动分板机

技术领域

本发明涉及工装技术领域，特别是涉及一种全自动分板机。

背景技术

一般的，PCB板(Printed circuit board，印刷电路板)在切割加工过程中，通常采用人工或半自动化设备进行生产，随着电子产品日新月异的发展，其更新换代的速度越来越快，但是，大规模的人工生产导致人力成本大幅上升，同时，传统人工在折板过程中，容易导致残余应力大和锡裂毛边等各种缺陷，难以满足下游客户对PCB板质量越趋严格的要求。

发明内容

基于此，有必要提供一种能降低生产成本和提高生产质量的全自动分板机。

一种全自动分板机，用于PCB板的切割，包括：

给料装置，用于输送待加工的PCB板，包括底座、与所述底座连接的输入机构；

工作台，包括底板、固定在所述底板上并带有切削工位和承料工位的防护件、与所述防护件滑动配合并在所述切削工位和承料工位之间滑动的定位治具；

运料装置，用于将所述PCB板从所述给料装置上运送到所述承料工位，包括第一固定架、及与所述第一固定架滑动配合的运料机构；

切削装置，用于将位于所述切削工位上的所述PCB板进行切割，包括第二固定架、及与所述第二固定架滑动配合的切削机构；

出料装置，用于输出已加工完毕的所述PCB板。

在其中一个实施例中，所述输入机构包括固定在所述底座上的固定基板、与所述底座滑动配合并与所述固定基板平行设置的活动基板、设置在所述固定基板上的第一皮带机构、及设置在所述活动基板上并与所述第一皮带机构相对应的第二皮带机构；

所述第一皮带机构包括第一主动轮、第一导向轮、第一从动轮、和第一皮带，所述第一从动轮相对所述底座的距离大于所述第一主动轮相对所述底座的距离；

所述第二皮带机构包括第二主动轮、第二导向轮、第二从动轮、和第二皮带，所述第二从动轮相对所述底座的距离大于所述第二主动轮相对所述底座的距离；

所述第一主动轮和所述第二主动轮之间共同连接有驱动轴。

在其中一个实施例中，所述固定基板上靠近所述工作台的一端安装有侧推器，所述底座上安装有与所述侧推器相对应的挡板。

在其中一个实施例中，所述给料装置还包括位于所述固定基板和所述活动基板之间的顶撑机构，所述顶撑机构包括调节板、和与所述调节板连接并相对所述调节板可上下伸缩的上顶柱。

在其中一个实施例中，所述防护件包括并排设置的第一防护罩和第二防护罩，所述第一防护罩的中部设置有第一粉末吸口，所述第二防护罩的中部均设置有第二粉末吸口，所述第一粉末吸口和所述第二粉末吸口连接有吸尘装置。

在其中一个实施例中，所述吸尘装置包括一端带有吸风口的吸风筒、及设置在所述吸风筒上的第一接口和第二接口；

所述第一接口与所述第一粉末吸口连接，所述第一接口内设置有第一挡风叶；所述第二接口与所述第二粉末吸口连接，所述第二接口内设置有第二挡风叶，所述第一挡风叶与所述第二挡风叶通过挡风连杆连接，所述第一挡风叶与所述第二挡风叶之间的夹角为90°。

在其中一个实施例中，所述运料机构包括与所述第一固定架滑动配合的第一X轴滑块、与所述第一X轴滑块滑动配合的第一Z轴滑块、设置在所述第一Z轴滑块上的运料器；

所述运料器包括与所述第一Z轴滑块连接的固定块、设置在所述固定块上并与所述工作台相对的吸头、安装在所述固定块上并与所述吸头连接的真空发生器。

在其中一个实施例中，所述切削机构包括与所述第二固定架滑动配合的第二X轴滑块、与所述第二X轴滑块滑动配合的第二Z轴滑块、设置在所述第二Z轴滑块上的切削器；

所述切削器包括铣刀、及通过安装板固定在所述第二Z轴滑块上的摄像机。

在其中一个实施例中，所述第一固定架和第二固定架均包括两纵梁、及连接在两所述纵梁之间的横梁，所述两纵梁分居所述工作台的两侧，所述横梁横跨在所述工作台的正上方。

在其中一个实施例中，所述出料装置包括平行设置的两侧板、分别连接在两所述侧板端部之间的滚筒和张紧块、张设在所述滚筒和所述张紧块之间的输出皮带、及设置在所述侧板上并驱动所述滚筒旋转的驱动器。

本发明提供的全自动分板机，由于全自动分板机包括给料装置、工作台、运料装置、切削装置和出料装置，待加工PCB板从给料装置输入，运料装置自动将待加工PCB板从给料装置上转移至工作台上，切削装置对工作台上的待加工PCB板进行切割，切割完毕的PCB板则由运料装置转移至出料装置上。整个PCB板的加工能实现流水线的自动化生产，PCB板的加工效率和质量大幅提升。

附图说明

图1为全自动分板机的整体结构示意图；

图2为给料装置的结构示意图；

图3为工作台的结构示意图；

图4为运料装置的结构示意图；

图5为切削装置的结构示意图；

图6为出料装置的结构示意图；

图7为运料器从给料装置上吸附待加工PCB板的示意图；

图8为运料器将待加工PCB板放入承料工位上的示意图；

图9为切削器对切削工位上的待加工PCB板进行切割的示意图；

图10为吸尘装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

同时参阅图1至图5，一种全自动分板机，包括给料装置100、工作台200、运料装置300、切削装置400和出料装置500。给料装置100用于输送待加工的PCB板600，给料装置100包括底座110和输入机构，输入机构设置在底座110上。工作台200包括底板210、防护件220和定位治具230，防护件220固定在底板210上，防护件220上设置有切削工位220b和承料工位220a，定位治具230可滑动的安装在防护件220上，定位治具230可以在切削工位220b和承料工位220a之间进行往复滑动。运料装置300包括第一固定架310和运料机构320，运料机构320可滑动的安装在第一固定架310上，运料机构320用于将PCB板600从给料装置100上运送到工作台200上的承料工位220a。切削装置400包括第二固定架410和切削机构420，切削机构420可滑动的安装在第二固定架410上，切削机构420将对处于工作台200上的切削工位220b上的PCB板600进行切割。出料装置500用于将已经加工完毕的PCB板600输入，以进入后续进一步加工处理。需要说明的是，第一固定架310位于第二固定架410的前方，第一固定架310和第二固定架410所处的两个平面相互平行。

参阅图2，输入机构包括固定基板120、活动基板130、第一皮带机构、第二皮带机构140和顶撑机构150。固定基板120和活动基板130均为长条形状且两者长度相等，固定基板120固定在底座110上，活动基板130与固定基板120相对并平行设置，底座110上设置有与固定基板120垂直的第一直线导轨111，活动基板130与第一直线导轨111滑动配合，因此，通过电动丝杆机构驱动活动基板130在第一直线导轨111上滑动(即活动基板130远离或靠近固定基板120运动)，可以调节固定基板120和活动基板130两者之间的距离，从而可以适用不同宽度待加工PCB板600的输送。

第一皮带机构设置在固定基板120上，第二皮带机构设置在活动基板130上，第一皮带机构和第二皮带机构140相对设置，两者相对底座110的距离相等，两者的结构也是相同的。

具体的，第二皮带机构140包括第二主动轮141、第二导向轮143、第二从动轮142、和第二皮带144。第二从动轮142的数量为两个且分别位于活动基板130的两端，两个第二从动轮142之间的连线与活动基板130平行。第二主动轮141位于活动基板130的中部，第二从动轮142相对底座110的距离大于第二主动轮141相对底座110的距离，第二导向轮143的数量为四个，四个第二导向轮143之间的连线与活动基板130平行，该连线位于两个第二从动轮142之间连线和第二主动轮141之间，换言之，第二导向轮143相对底座110的距离大于第二主动轮141相对底座110的距离。第二皮带144同时张设在第二主动轮141、第二导向轮143和第二从动轮142上。

第一皮带机构包括第一主动轮、第一导向轮、第一从动轮、和第一皮带。第一从动轮的数量为两个且分别位于固定基板120的两端，两个第一从动轮之间的连线与固定基板120平行。第一主动轮位于固定基板120的中部，第一从动轮相对底座110的距离大于第一主动轮相对底座110的距离，第一导向轮的数量为四个，四个第一导向轮之间的连线与固定基板120平行，该连线位于两个第一从动轮之间连线和第一主动轮之间，换言之，第一导向轮相对底座110的距离大于第一主动轮相对底座110的距离。第一皮带同时张设在第一主动轮、第一导向轮和第一从动轮上。

为使第一皮带和第二皮带144之间保持同步运动，第一主动轮和第二主动轮141之间共同连接有驱动轴170，驱动轴170由伺服电机带动，驱动轴170则带动第一主动轮和第二主动轮141以相同的速度转动，以保证第一皮带和第二皮带144的速度方向和大小保持一致。在输送待加工PCB板600时，待加工PCB板600板则放置在第一皮带和第二皮带144上，同时，固定基板120和活动基板130对待加工PCB板600起到导向和限位作用，第一皮带和第二皮带144同时驱动待加工PCB板600向工作台200方向运动。

进一步的，固定基板120上靠近工作台200的一端安装有侧推器160，该侧推器160可以为气缸，底座110上安装有挡板112，该挡板112与侧推器160相对应，侧推器160还安装有传感器161，当待加工PCB板600运动到一点位置时，侧推器160开始工作，使待加工PCB板600的位置则限定在侧推器160和挡板112之间，以方便运料机构320对待加工PCB板600的抓取。通过侧推器160上的传感器161所述输送的反馈信息，侧推器160可以对待加工PCB板600进行准确可靠的限位。

顶撑机构150位于固定基板120和活动基板130之间，顶撑机构150包括调节板151和上顶柱152，上顶柱152可以相对调节板151上下伸缩运动，当上顶柱152相对调节板151上升时，上顶柱152的顶端与待加工PCB板600的底部接触，从而形成对待加工PCB板600的支撑作用，以便待加工PCB板600可靠的放置在第一皮带和第二皮带144上。当第一皮带和第二皮带144运动时，上顶柱152相对调节板151下降，以解除对待加工PCB板600的支撑作用，方便待加工PCB板600在第一皮带和第二皮带144上的输送。

参阅图3，防护件220包括第一防护罩221和第二防护罩222，第一防护罩221和第二防护罩222采取并排布置的方式，两者相互平行。第一防护罩221和第二防护罩222为矩形状，其上均设置有切削工位220b和承料工位220a，承料工位220a处于第一防护罩221和第二防护罩222靠近运料装置300的前半部分上，切削工位220b处于第一防护罩221和第二防护罩222靠近切削装置400的后半部分上。第一防护罩221上设置有第二直线导轨221a，第二防护罩222设置有第三直线导轨222a，第二直线导轨221a和第三直线导轨222a上均滑动配合有定位治具230，定位治具230的滑动由丝杆螺母机构240驱动。定位治具230承载着待加工PCB板600在切削工位220b和承料工位220a之间作前后滑动，当定位治具230处于承料工位220a时，运料机构320可以方便的将输入机构上的待加工PCB板600放入定位治具230上，然后，定位治具230载着待加工PCB板600从承料工位220a运动至切削工位220b处，以方便切削机构420对待加工PCB板600的切割。

参阅图3和图10，进一步的，第一防护罩221的中部设置有第一粉末吸口221b，第二防护罩222的中部设置有第二粉末吸口222b，第一粉末吸口221b和第二粉末吸口222b均连接有吸尘装置700。具体的，吸尘装置700包括吸风筒710、第一接口720和第二接口730。吸风筒710的一端带有吸风口711，第一接口720和第二接口730设置在吸风筒710的筒体上。第一接口720与第一粉末吸口221b连接，第二接口730与第二粉末吸口222b连接；第一接口720内设置有第一挡风叶721，第二接口730内设置有第二挡风叶731；第一挡风叶721与第二挡风叶731之间通过挡风连杆740连接，第一挡风叶721与第二挡风叶731之间的夹角为90°。吸风筒710上还设置有吸风监测器712。

第一粉末吸口221b和第二粉末吸口222b均位于切削工位220b和承料工位220a之间，切削过程中产生的粉末均由第一粉末吸口221b和第二粉末吸口222b收集，然后通过吸尘装置700将粉尘吸走，防止粉尘污染吸附在全自动分板机上，以免对全自动分板机的正常工作和使用寿命构成不利影响，同时，避免飞扬的粉尘污染周边工作环境。

特别值得一提的是，由于第一挡风叶721与第二挡风叶731之间的夹角为90°，当待加工PCB板600在第一粉末吸口221b上方切割时，第二粉末吸口222b处于闲置状态，此时，第一挡风叶721打开，使吸风口711通过第一接口720与第一粉末吸口221b连通，而第二挡风叶731则处于关闭状态，从而增强了第一粉末吸口221b的吸风强度，提高了吸尘效率。同样的，当待加工PCB板600在第二粉末吸口222b上方切割时，挡风连杆740转动90°。此时，第一挡风叶721将使第一粉末吸口221b与吸风口711断开，而第二挡风叶731将使第二粉末吸口与吸风口711连通。吸风监测器712可以有效监测吸尘装置700的实时吸尘状态。

参阅图4，运料机构320包括与第一固定架310、第一X轴滑块321和第一Z轴滑块322，第一X轴滑块321与第一固定架310滑动配合，第一X轴滑块321相对第一固定架310在水平方向上左右滑动，第一Z轴滑块322与第一X轴滑块321滑动配合，第一Z轴滑块322可以相对第一X轴滑块321做上下滑动。

运料器323包括固定块323a、吸头323B和真空发生器323c，吸头323b安装在固定块323a上，真空发生器323c与吸头323b连接，利用真空发生器323c产生的负压作用，吸头323b将对待加工PCB板600产生牢固的吸附作用，从而方便待加工PCB板600位置的转移。当吸头323b上因负压产生的吸附力不足以克服待加工PCB板600的重力时，换言之，当真空发生器323c的负压值不够，此时，全自动分板机上设置的报警器将报警，同时全自动分板机停止工作。

参阅图5，切削机构420包括第二固定架410、第二X轴滑块421和第二Z轴滑块422，第二X轴滑块421与第二固定架410滑动配合，第二X轴滑块421相对第二固定架410在水平方向上左右滑动，第二Z轴滑块422与第二X轴滑块421滑动配合，第二Z轴滑块422可以相对第二X轴滑块421做上下滑动。

切削器423包括铣刀423b，安装板和摄像机423a，安装板固定在第二Z轴滑块422上，安装板用于安装摄像机423a。首先，摄像机423a对切割前的待加工PCB板600进行拍照，摄像机423a将数据传输至计算机处理系统进行分析，分析完毕并确认无误之后，铣刀423b对处于切削工位220b处的待加工PCB板600精进行切割，铣刀423b按照设定的运行轨迹进行走刀，从而可以切割成预定形状的PCB板600。

第一固定架310和第二固定架410均包括横梁和两纵梁，横梁分别连接在两纵梁之间，两纵梁分居在工作台200的两侧，横梁横跨在工作台200的正上方。

参阅图6，出料装置500包括两侧板510，滚筒520、张紧块530、输出皮带540和驱动器550，两侧板510平行设置，滚筒520和张紧块530分别安装在两侧板510的端部之间，输出皮带540张设在滚筒520和张紧块530上，当加工好的PCB板600位于输出皮带540上时，两侧板510起到导向和限位作用，加工好的PCB板600将由输出皮带540输送至指定位置。具体的，驱动器550为皮带机构。驱动器550驱动滚筒520运转，从而带动输出皮带540运动。

进一步的，两侧板510上设置有光电开关531，光电开关531位于两侧板510靠近滚筒520的一端，光电开关531可以检测是否有来料(加工好的PCB板600)通过，当长时间没有来料通过时，驱动器550可以停止对滚筒520的驱动，从而避免输出皮带540空转。

参阅图1、图7至图9，工作时，外联接驳台将待加工PCB板600放入输入机构，输入机构将待加工PCB板600输送至合适位置，第一X轴滑块321沿第一固定架310上的横梁向左运动，第一Z轴滑块322沿第一X轴滑块321向下运动并与待加工PCB板600接触，真空发生器323c开启，待加工PCB板600将被吸附在运料器323的吸头323b上，第一X轴滑块321沿第一固定架310上的横梁向右运动至第一防护罩221的承料工位220a的正上方，真空发生器323c关闭，待加工PCB板600将脱离运料器323的吸头323b并落入承料工位220a上的定位治具230上，定位治具230承载着待加工PCB板600向后滑动至第一防护罩221的切削工位220b上，切削机构420上的铣刀423B将对待加工PCB板600进行切割加工，同时，吸头323b上的边角料将落入第一防护罩221上，当定位治具230由切削工位220b向前运动时，第一防护罩221上的边角料将被定位治具230推向设置在工作台200旁边的收集箱中。

当定位治具230承载着待加工PCB板600向后滑动至第一防护罩221的切削工位220b上后，运料机构320向左滑动至输入机构上待加工PCB板600的正上方，将待加工PCB板600吸附固定并向右运动至第二防护罩222的承料工位220a的正上方，真空发生器323c关闭，待加工PCB板600将脱离运料器323的吸头323b并落入该承料工位220a上的定位治具230上。当处于第一防护罩221上的待加工PCB板600加工完毕后，位于第二防护罩222上承料工位220a上的定位治具230运动至第二防护罩222上的切削工位220b，切削机构420从第一防护罩221上切削工位220b的上方沿第二固定架410的横梁运动至第二防护罩222上切削工位220b的上方，从而对第二防护罩222上的待加工PCB板600进行加工。

由于设置有第一防护罩221和第二防护罩222，可以对待加工PCB板600进行交替连续的加工，消除运料机构320和切削机构420的等待闲置时间，提高了全自动分板机的加工效率。

例如，当第一防护罩221上的待加工PCB板600加工完毕后，定位治具230带着加工好的PCB板600运动至第一防护罩221上的承料工位220a，然后，运料机构320将吸附固定加工完毕的PCB板600，并向右滑动以将加工完毕的PCB板600从承料工位220a处输送至输出皮带540上，输出皮带540将加工完毕的PCB板600输出。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种全自动分板机，用于PCB板的切割，其特征在于，包括：

给料装置，用于输送待加工的PCB板，包括底座、与所述底座连接的输入机构；

工作台，包括底板、固定在所述底板上并带有切削工位和承料工位的防护件、与所述防护件滑动配合并在所述切削工位和承料工位之间滑动的定位治具；

运料装置，用于将所述PCB板从所述给料装置上运送到所述承料工位，包括第一固定架、及与所述第一固定架滑动配合的运料机构；

切削装置，用于将位于所述切削工位上的所述PCB板进行切割，包括第二固定架、及与所述第二固定架滑动配合的切削机构；

出料装置，用于输出已加工完毕的所述PCB板。

2.根据权利要求1所述的全自动分板机，其特征在于，所述输入机构包括固定在所述底座上的固定基板、与所述底座滑动配合并与所述固定基板平行设置的活动基板、设置在所述固定基板上的第一皮带机构、及设置在所述活动基板上并与所述第一皮带机构相对应的第二皮带机构；

所述第一皮带机构包括第一主动轮、第一导向轮、第一从动轮、和第一皮带，所述第一从动轮相对所述底座的距离大于所述第一主动轮相对所述底座的距离；

所述第二皮带机构包括第二主动轮、第二导向轮、第二从动轮、和第二皮带，所述第二从动轮相对所述底座的距离大于所述第二主动轮相对所述底座的距离；

所述第一主动轮和所述第二主动轮之间共同连接有驱动轴。

3.根据权利要求2所述的全自动分板机，其特征在于，所述固定基板上靠近所述工作台的一端安装有侧推器，所述底座上安装有与所述侧推器相对应的挡板。

4.根据权利要求1所述的全自动分板机，其特征在于，所述给料装置还包括位于所述固定基板和所述活动基板之间的顶撑机构，所述顶撑机构包括调节板、和与所述调节板连接并相对所述调节板可上下伸缩的上顶柱。

5.根据权利要求1所述的全自动分板机，其特征在于，所述防护件包括并排设置的第一防护罩和第二防护罩，所述第一防护罩的中部设置有第一粉末吸口，所述第二防护罩的中部均设置有第二粉末吸口，所述第一粉末吸口和所述第二粉末吸口连接有吸尘装置。

6.根据权利要求5所述的全自动分板机，其特征在于，所述吸尘装置包括一端带有吸风口的吸风筒、及设置在所述吸风筒上的第一接口和第二接口；

所述第一接口与所述第一粉末吸口连接，所述第一接口内设置有第一挡风叶；所述第二接口与所述第二粉末吸口连接，所述第二接口内设置有第二挡风叶，所述第一挡风叶与所述第二挡风叶通过挡风连杆连接，所述第一挡风叶与所述第二挡风叶之间的夹角为90°。

7.根据权利要求1所述的全自动分板机，其特征在于，所述运料机构包括与所述第一固定架滑动配合的第一X轴滑块、与所述第一X轴滑块滑动配合的第一Z轴滑块、设置在所述第一Z轴滑块上的运料器；

所述运料器包括与所述第一Z轴滑块连接的固定块、设置在所述固定块上并与所述工作台相对的吸头、安装在所述固定块上并与所述吸头连接的真空发生器。

8.根据权利要求1所述的全自动分板机，其特征在于，所述切削机构包括与所述第二固定架滑动配合的第二X轴滑块、与所述第二X轴滑块滑动配合的第二Z轴滑块、设置在所述第二Z轴滑块上的切削器；

所述切削器包括铣刀、及通过安装板固定在所述第二Z轴滑块上的摄像机。

9.根据权利要求1所述的全自动分板机，其特征在于，所述第一固定架和第二固定架均包括两纵梁、及连接在两所述纵梁之间的横梁，所述两纵梁分居所述工作台的两侧，所述横梁横跨在所述工作台的正上方。

10.根据权利要求1所述的全自动分板机，其特征在于，所述出料装置包括平行设置的两侧板、分别连接在两所述侧板端部之间的滚筒和张紧块、张设在所述滚筒和所述张紧块之间的输出皮带、及设置在所述侧板上并驱动所述滚筒旋转的驱动器。