CN106927255A - Pcb自动上料系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于PCB技术领域，具体涉及一种PCB(印刷线路板)在PE冲孔工序的自动上料系统。所述自动上料系统包括：一拆纸装置，用于将所述整叠PCB板拆分成单张PCB板；一接驳输送台，所述接驳输送台连接所述拆纸装置的出口端；一CCD装置，所述CCD装置设置在所述接驳输送台上方；一机械手，所述机械手设置在所述接驳输送台一边侧，并所述CCD装置逻辑连接所述机械手。本发明的有益效果：此上料装置能够广泛应用于PCB行业，减少此行业对人工的依赖程度，对无人化工厂，智能化工厂，数字化工厂的实现打下坚实的基础，为中国制造2025做出贡献。

Description

PCB自动上料系统

技术领域

本发明属于PCB技术领域，具体涉及一种PCB(印刷线路板)在PE冲孔工序的自动上料系统。

背景技术

随着我国的经济发展和大众生活水平的不断提高，工厂的生产成本也在不断增长。尤其在一些劳动密集型产业，成本高，招工难已成为一个非常突出的问题。

在PCB(印刷线路板)的PE冲孔工序，目前的现状还是人工将每张板放到机器上进行收到加工。

弊端：1、人工成本；2、管理成本；3、效率低；4、无法实现生产的数字的管理。

发明内容

为了有效解决上述问题，本发明提供一种PCB自动上料系统。

本发明的具体技术方案如下：一种PCB自动上料系统，用于将整叠PCB板放置至PE冲孔机中，其特征在于，所述自动上料系统包括：

一拆纸装置，用于将所述整叠PCB板拆分成单张PCB板；

一接驳输送台，所述接驳输送台连接所述拆纸装置的出口端；

一CCD装置，所述CCD装置设置在所述接驳输送台上方；

一机械手，所述机械手设置在所述接驳输送台一边侧，并所述CCD装置逻辑连接所述机械手。

进一步地，所述拆纸装置包括：

一架体，所述架体内部界定一拆纸运输空间；

一拆纸单元，所述拆纸单元设置在架体上，并可在所述拆纸运输空间内进行移动；

所述拆纸单元包括一纸板拆除装置及一线路板移动装置。

进一步地，所述纸板拆除装置包括一拆纸吸盘及一拆纸升降气缸，所述拆纸吸盘设置在拆纸升降气缸底侧面；

所述线路板移动装置包括一线路板吸盘及一线路板升降气缸，所述线路板吸盘设置在所述线路板升降气缸底侧面；

所述拆纸升降气缸及线路板升降气缸的顶部均固定在一移动板上；所述移动板设置在所述架体上。

进一步地，所述移动板沿着所述拆纸运输空间水平轴向方向移动，并所述移动板置于所述拆纸运输空间上部；

所述纸板拆除装置与所述线路板移动装置并行设置，并平行于所述移动板的移动方向设置。

进一步地，所述拆纸装置还包括一收纸板升降台、一放料升降台、及一输送滚轮台；

所述收纸板升降台、所述放料升降台、及所述输送滚轮台设置在所述拆纸运输空间下部，并顺次设置在所述架体上。

进一步地，所述拆纸装置具有一吸纸板放线路板状态、及一放纸板吸线路板状态；

在所述吸纸板放线路状态时，所述纸板拆除装置在所述放料升降台几何空间上侧；所述线路板移动装置在所述输送滚轮台几何空间上侧；

在所述放纸板吸线路板状态时，所述纸板拆除装置在所述收纸板升降台几何空间上侧，所述线路板移动装置在所述放料升降台几何空间上侧。

进一步地，所述输送滚轮台相反于所述放料升降台的一侧设置有连接接驳台侧。

进一步地，所述CCD装置采用大视野的CCD镜头；CCD视野范围：210mmX190mm。

进一步地，所述机械手上设置用于抓取的真空吸盘装置。

进一步地，所述真空吸盘包括：

一吸盘本体，所述吸盘本体一侧面用于对物料进行吸附；

一连接部，所述连接部设置在所述吸盘本体的另一侧面上；

所述连接部包括一机械手连接板及一缓冲装置，所述机械手连接板一侧通过缓冲装置连接所述吸盘本体，所述机械手连接板另一侧连接所述机械手。

进一步地，所述吸盘本体上设置有至少一个负压接口及至少一个空压破真空接口；

所述负压接口数量为三个，并呈对称等边三角形均匀的设置在吸盘本体上；

所述空压破真空接口数量为两个；

所述空压破真空接口设置在所述负压接口所构成的等边三角形上任意两边的中点上。

本发明的有益效果：此上料装置能够广泛应用于PCB行业，减少此行业对人工的依赖程度，对无人化工厂，智能化工厂，数字化工厂的实现打下坚实的基础，为中国制造2025做出贡献。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为拆纸装置结构示意图。

图3为接驳输送台结构示意图。

图4为真空吸盘结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。

如图1所示，为本发明提供的一种PCB自动上料系统，所述该系统包括一拆纸装置1，一接驳输送台2，一CCD装置3，一机械手4。

所述拆纸装置1用于将所述整叠PCB板拆分成单张PCB板；

所述接驳输送台2连接所述拆纸装置1的出口端；

所述CCD装置3设置在所述接驳输送台2上方；

所述机械手4设置在所述接驳输送台2一边侧，并所述CCD装置3逻辑连接所述机械手4。

所述机械手4将所述单片PCB板抓取至所述PE冲孔机6中。

并在所述机械手4上设置用于抓取的真空吸盘装置5。

如图2所示，为本发明提供的一种应用于PCB自动上料系统中的拆纸装置的示意图，所述拆纸装置包括：一架体11，及一拆纸单元，所述架体11内部界定一拆纸运输空间10；所述拆纸单元设置在架体11上，并可在所述拆纸运输空间10内进行移动；

通过拆纸单元对原始物料进行拆纸，并移动线路板，进而实现拆纸上料自动化；

所述拆纸单元包括一纸板拆除装置及一线路板移动装置。所述纸板拆除装置包括一拆纸吸盘13及一拆纸升降气缸14，所述拆纸吸盘13设置在拆纸升降气缸14底侧面；所述线路板移动装置包括一线路板吸盘15及一线路板升降气缸16，所述线路板吸盘15设置在所述线路板升降气缸16底侧面；

所述拆纸升降气缸14及线路板升降气缸16的顶部均固定在一移动板12上；所述移动板12设置在所述架体11上。

所述移动板12沿着所述拆纸运输空间10水平轴向方向移动，并所述移动板置于所述拆纸运输空间10上部；

所述拆纸升降气缸14及线路板升降气缸16并行设置，并平行于所述移动板12的移动方向设置。

所述拆纸装置还包括一收纸板升降台18、一放料升降台17、及一输送滚轮台19；

所述收纸板升降台18、所述放料升降台17、及所述输送滚轮台19设置在所述拆纸运输空间10下部，并顺次设置在所述架体11上。

所述拆纸装置具有一吸纸板放线路板状态、及一放纸板吸线路板状态；

在所述吸纸板放线路状态时，所述拆纸吸盘13在所述放料升降台17几何空间上侧；所述线路板吸盘15在所述输送滚轮台19几何空间上侧；

在所述放纸板吸线路板状态时，所述拆纸吸盘13在所述收纸板升降台18几何空间上侧，所述线路板吸盘15在所述放料升降台17几何空间上侧。

所述输送滚轮台19相反于所述放料升降台17的一侧设置有连接接驳台侧101。

所述拆纸升降气缸14、线路板升降气缸16、所述收纸板升降台18、所述放料升降台17、及所述输送滚轮台19同时连接一控制装置，实现同一控制即可，所述控制装置可以为现有装置中的控制单片机或其他能够替换功能的结构均可。

拆纸装置动作说明：

一：原料通过物料车放置于放料升降台17上；

二：移动板12移至左侧。

三：拆纸升降气缸14下降，吸到纸板后上升。

四：移动板12移至右侧。

五：拆纸升降气缸14下降将纸板放置于收纸板升降台18后上升，同时线路板升降气缸16下降将线路板吸后上升。

六：移动板12移至左侧。

七：拆纸升降气缸14下降，吸到纸板后上升，同时线路板升降气缸16下降将线路板放置输送滚轮台19后上升。

八：输送滚轮台19将线路板送至接驳台。

如图3所示，为所述接驳输送台2的结构示意图，所述接驳输送台2上侧面设置有输送滚轮21，并在输送滚轮21相反于连接拆纸装置的一侧设置有一挡板22，所述挡板22避免线路板运转进而难以让CCD装置3进行捕捉，所述挡板还具有一挡板升降气缸23，用于控制挡板22升降。

如图4所示，为本发明提供的一种应用于PCB自动上料系统中的真空吸盘，所述真空吸盘包括：一吸盘本体51及一连接部，

所述吸盘本体51一侧面用于对物料进行吸附；

所述连接部设置在所述吸盘本体51的另一侧面上；

所述连接部包括一机械手连接板52及一缓冲装置53，所述机械手连接板52一侧通过缓冲装置53连接所述吸盘本体51，所述机械手连接板52另一侧连接一机械手。

所述吸盘本体51上设置有至少一个负压接口54及至少一个空压破真空接口55。

所述负压接口54数量为三个，并呈对称等边三角形均匀的设置在吸盘本体51上。通过本发明设计的负压接口54的设计，可实现在吸盘本体51的吸附效果上，达到最优结果，能够实现均匀受力，保证PCB能够稳定的吸附，避免出现侧偏等情况，进而影响后续的加工。

所述空压破真空接口55数量为两个。

所述空压破真空接口55设置在所述负压接口54所构成的等边三角形上任意两边的中点上，在稳定的吸附后，能够实现最佳的节省空压破真空接口数量，同时实现稳定放置，破真空效果稳定。

所述吸盘本体51上还设置有一光纤检测单元56。

所述吸盘本体51上具有一凹口57，所述凹口57用于配合负压接口54的设计。

PCB(印刷线路板)在PE冲孔工序的自动上料装置是将来料车上整叠PCB板分拆成单张PCB板后精确放置至PE冲孔机中。将单张PCB放置在PE冲孔机中需一定的精度要求，所以此上料装置需通过拆分，对位机构，执行机构等相互紧凑配合来完成。具体步骤如下：

1、拆纸装置；由于工艺要求，来料车上的PCB板是用专用隔纸将其隔开，拆纸装置就是将PCB板和隔纸分开的装置。

2、接驳输送台；PCB板从拆纸出来后到此平台，抓取的中转平台。

3、CCD装置；此装置在接驳输送台的上方。PCB板到接驳输送台后，CCD装置抓取PCB板上的靶点，计算后将数据发送至机械手。

4、机械手；接收到CCD发送的数据后按CCD发送的数据调整X,Y,θ姿态，姿态调整完成后机械手将PCB精确的放置到PE冲孔机平台上。

技术难点：由于工艺要求，PCB板的厚度和尺寸都有变化，将厚度和尺寸不一的PCB板每次都准确无误的放置在PE冲孔机平台，还要保证其高效率。

1：我们采用了大视野的CCD镜头，可以保证尺寸改变的情况下也能准确抓到靶点。CCD视野范围：210mmX190mm。

2：采用高精度，高效率的机械手，达到工艺上对此工序的要求。

3：采用独创的真空吸盘装置，可以很好的满足不同厚度的PCB板要求，同时可以很好的保护板面不会被刮伤。

实施例：

1：电源：①打开拆纸机电源②打开机器人电源。

2：将机器人运行模式选择到REMOTE(远程)模式，如果在此模式将不用选择。

3：拆纸机电源打开后，CCD自动开机，

4：板材的尺寸有整数，和小数两种，按板材的种类在HIM里选择相应的种类。

5：确认:①机器人系统已准备完毕②CCD已准备完毕。

6：按拆纸机启动按钮后，吸盘风机启动，机器人自动启动(机器人示教器按钮绿灯亮表示机器人已经启动完成)

7：PCB板运行至光钎位置后挡板气缸下降，挡板气缸下降到位后CCD开始拍照，CCD完成拍照机器人开始抓板。

8：机器人抓取板材后挡板气缸上升，挡板气缸上升到位后下一块板材从拆纸机内出来。

9：当拆纸机出现(CCD或机械手异常)报警时，机器人示教器按钮灯灭，表示机器人停止运行。此时需确认：

一、CCD显示的角度是否大于1度(原因：由于mark点有污渍或其他原因导致CCD抓取误差导致。处置方式：请先确认PCB板材是否正常运行至拍照区域。如正常在拍照区域，请按启动按钮后CCD重新拍照，小于1度设备正常运行，大于1度请再次按启动按钮，如尝试多次还是大于1度请将此块板材拿出，手动处理)

二、是否掉板(原因：由于板材弯曲或其他原因导致板材掉落。处置方式：将板材拿出后按启动按钮继续运行)

三、PE冲孔机是否正常。(如PE冲孔机里面和外面都有板材，请将两块板材拿出后按启动按钮继续运行)

四、板材是否正常运行至拍照区域。

五、确认以上故障处理完成后启动机械手，(CCD或机械手异常)报警解除！

10：机器人在外待机点等待1分钟内还没有板材，机器人将运行至后待机点后自动停止运行。(此待机点不妨碍工人手动操作)

11：关机流程：①机器人电源关闭。②关闭拆纸机电源。

Claims (10)

1.一种PCB自动上料系统，用于将整叠PCB板放置至PE冲孔机中，其特征在于，所述自动上料系统包括：

一拆纸装置，用于将所述整叠PCB板拆分成单张PCB板；

一接驳输送台，所述接驳输送台连接所述拆纸装置的出口端；

一CCD装置，所述CCD装置设置在所述接驳输送台上方；

一机械手，所述机械手设置在所述接驳输送台一边侧，并所述CCD装置逻辑连接所述机械手。

2.根据权利要求1所述的一种PCB自动上料系统，其特征在于，所述拆纸装置包括：

一架体，所述架体内部界定一拆纸运输空间；

一拆纸单元，所述拆纸单元设置在架体上，并可在所述拆纸运输空间内进行移动；

所述拆纸单元包括一纸板拆除装置及一线路板移动装置。

3.根据权利要求2所述的一种PCB自动上料系统，其特征在于，所述纸板拆除装置包括一拆纸吸盘及一拆纸升降气缸，所述拆纸吸盘设置在拆纸升降气缸底侧面；

所述线路板移动装置包括一线路板吸盘及一线路板升降气缸，所述线路板吸盘设置在所述线路板升降气缸底侧面；

所述拆纸升降气缸及线路板升降气缸的顶部均固定在一移动板上；所述移动板设置在所述架体上。

4.根据权利要求2所述的一种PCB自动上料系统，其特征在于，所述移动板沿着所述拆纸运输空间水平轴向方向移动，并所述移动板置于所述拆纸运输空间上部；

所述纸板拆除装置与所述线路板移动装置并行设置，并平行于所述移动板的移动方向设置。

5.根据权利要求2所述的一种PCB自动上料系统，其特征在于，所述拆纸装置还包括一收纸板升降台、一放料升降台、及一输送滚轮台；

所述收纸板升降台、所述放料升降台、及所述输送滚轮台设置在所述拆纸运输空间下部，并顺次设置在所述架体上。

6.根据权利要求5所述的一种PCB自动上料系统，其特征在于，所述输送滚轮台相反于所述放料升降台的一侧设置有连接接驳台侧。

7.根据权利要求1所述的一种PCB自动上料系统，其特征在于，所述CCD装置采用大视野的CCD镜头；CCD视野范围：210mmX190mm。

8.根据权利要求1所述的一种PCB自动上料系统，其特征在于，所述机械手上设置用于抓取的真空吸盘装置。

9.根据权利要求1所述的一种PCB自动上料系统，其特征在于，所述真空吸盘包括：

一吸盘本体，所述吸盘本体一侧面用于对物料进行吸附；

一连接部，所述连接部设置在所述吸盘本体的另一侧面上；

所述连接部包括一机械手连接板及一缓冲装置，所述机械手连接板一侧通过缓冲装置连接所述吸盘本体，所述机械手连接板另一侧连接所述机械手。

10.根据权利要求9所述的一种PCB自动上料系统，其特征在于，所述吸盘本体上设置有至少一个负压接口及至少一个空压破真空接口；

所述负压接口数量为三个，并呈对称等边三角形均匀的设置在吸盘本体上；

所述空压破真空接口数量为两个；

所述空压破真空接口设置在所述负压接口所构成的等边三角形上任意两边的中点上。