CN107155290B - 一种电路板自动回转式切脚机及其作业方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电路板自动回转式切脚机及其作业方法，涉及电子领域。由框架、中心回转装置、自动可调式夹具、连续滚切装置、平移对滚切系统、卸料装置和控制系统构成。将直线手动送进的半自动切脚变为回转式的全自动切脚，操作人员仅需根据电路板规格和尺寸预先调整、电路板一插式装夹并点击操控面板，通过自动可调式夹具和卸料挡杆实现了便捷的电路板装夹和自动卸落，并可灵活满足不同尺寸、规格电路板的高效安全切脚需要。
Description
所属技术领域
本发明涉及电子领域，特别涉及一种电路板自动回转式切脚机及其作业方法。
背景技术
切脚是电路板生产的必备工序，将焊脚工序所生产电路板上过长的器件引脚切除，切脚的质量直接影响后续的产品生产。目前电路板切脚任务主要由手工操作半自动切脚机完成，由手工拾取焊脚后的电路板并手工施加一定压力将电路板推进，依靠切脚机的旋转切刀将过长引脚切除。而当背面存在器件或电路板过长时，需人工小心调头再切。现有半自动切脚机明显难以满足电路板加工的需要：
（1）安全性差：依靠手工施力推进电路板完成切脚，完全依赖人工目视标线控制电路板的进给速度和位置，在操作人员疲惫时极易发生危险；
（2）作业效率低：送进过程完全靠人工的视觉判断、手工感知和调整，速度较低，且整个切脚工序中需要依次完成取料、切脚、调头的间歇式复杂作业过程，造成切脚作业效率极低；
（3）产品可靠性受影响：切脚时的推力需通过手施加于电路板上的电子器件，有可能造成电子器件损害；而由人工控制送进量和掉头再切，人员疲惫时易出现一定的废品率；
（4）适应性差：对于多样的电路板规格和尺寸，调整不便、适应性差，难以满足电子产业的生产需要。
发明内容
本发明提供一种自动连续回转式切脚机及其作业方法，满足电路板的安全高效自动切脚作业需要。
为了解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种电路板自动回转式切脚机，其特征在于：包括框架（6）、中心回转装置（12）、自动可调式夹具（13）、连续滚切装置（14）、平移对滚切系统、卸料装置和控制系统；
所述的中心回转装置（12）具有均布的3个以上的支臂，各支臂刚性连接并水平回转；
所述的平移对滚切系统由对滚切刀装置（11）和对心平移装置构成，对滚切刀装置（11）可由对心平移装置带动沿中心回转装置（12）的径向水平直线移动；
所述的卸料装置包括卸料挡杆（9）和收集区（10），卸料挡杆（9）竖直固定于框架（6）上；
所述的自动可调式夹具（13）由内外侧的两块夹板（15）、压板（16）、弹簧（17）、滑杆（18）、转轴（19）、丝杠（20）和手柄（21）构成；
所述的各个自动可调式夹具（13）内侧的夹板（15）垂直固定于中心回转装置（12）的各个支臂端，自动可调式夹具（13）处于水平，并使限位开关（24）处于中心回转方向的远端；连续滚切装置（14）、平移对滚切系统和卸料装置依次布置于自动可调式夹具（13）绕中心回转的路线上；卸料挡杆（9）和收集区（10）紧靠并分别布置于中心回转方向的远端和近端，卸料挡杆（9）的高度高于限位开关（24）；其中焊接工序电路板输送带（8）与操控面板（7）相邻布置。
所述的自动可调式夹具（13）具有定位压紧结构；在内外侧的两块夹板（15）中，通过转轴（19）安装有细长的压板（16），压板（16）的上平面通过拉伸弹簧（17）与夹板（15）连接，压板（16）的下平面固定安装有电磁吸盘（22）；夹板（15）的下端具有水平的凹边（25），压板（16）具有压板凸边（23），安装后凹边（25）与压板凸边（23）的位置对应；夹板（15）的下部在凹边（25）靠转轴（19）的一端水平安装有限位开关（24），限位开关（24）的高度高于凹边（25）的上表面并低于凹边（25）的上表面高度加上电路板（3）的厚度；安装后内外侧两夹板（15）中凹边（25）和压板（16）均关于被装夹电路板（3）的中心线相向对称。
所述电路板（3）在宽度方向上两侧各具有空边（1），从而使自动可调式夹具（13）能够完成对电路板（3）的装夹。
所述的一种电路板自动回转式切脚机的作业方法，其特征在于所述电路板（3）的切脚作业具体如下：
操作人员位于操控面板（7）前和焊脚工序电路板输送带（8）旁边，操作人员根据本批次焊接工序输送过来的电路板（3）的规格和尺寸，旋动手柄（21）调整好自动可调式夹具（13）的内外侧的两块夹板（15）间的距离；
如果本批次焊接工序输送过来的电路板不具有背面器件区（4），则在操控面板（7）上选择连续切脚功能，执行下述流程：
步骤1.1，对滚切刀装置（11）下降后保持静止，而连续滚切装置（14）启动，同时中心回转装置（12）带动各自动可调式夹具（13）水平回转；
步骤1.2，各自动可调式夹具（13）水平回转到装料工位时自动停止，操作人员按照电路板（3）的手动装夹方式完成电路板（3）的装夹；
步骤1.3，装夹电路板（3）时限位开关（24）被触发同时使各自动可调式夹具（13）携带电路板（3）继续转动，由连续滚切装置（14）完成对过长引脚（5）的剪切；
步骤1.4，而后当自动可调式夹具（13）携带电路板（3）转动至电路板（3）碰到卸料挡杆（9）时，按照电路板（3）的自动卸落方式自动完成电路板（3）的卸落，同时电磁吸盘（22）断电而失去吸力；
步骤1.5，当空的自动可调式夹具（13）水平回转到装料工位时自动停止，进行下一焊接后的电路板（3）的装夹和切脚作业；
如果本批次焊接工序输送过来的电路板具有背面器件区（4），则根据背面器件区（4）的长度L1首先调整好对滚切刀装置（11）的间距，进而在操控面板（7）上选择对滚切脚功能，执行下述流程：
步骤2.1，连续滚切装置（14）的高度自动下降后保持静止，而对滚切刀装置（11）启动，同时中心回转装置（12）带动各自动可调式夹具（13）水平回转；
步骤2.2，各自动可调式夹具（13）水平回转到装料工位时自动停止，操作人员按照电路板（3）的手动装夹方式完成电路板（3）的装夹；
步骤2.3，装夹电路板（3）时限位开关（24）被触发同时使各自动可调式夹具（13）携带电路板（3）继续转动，并在到达平移对滚切系统上方的对滚切脚工位时停止；
步骤2.4，随后对心平移装置带动对滚切刀装置（11）沿中心回转装置（12）的径向水平直线移动，完成对电路板（3）上背面器件区（4）之外过长引脚（5）的剪切；
步骤2.5，而后当自动可调式夹具（13）携带电路板（3）转动至电路板（3）碰到卸料挡杆（9）时，按照电路板（3）的自动卸落方式自动完成电路板（3）的卸落，同时电磁吸盘（22）断电而失去吸力；
步骤2.6，当空的自动可调式夹具（13）水平回转到装料工位时自动停止，进行下一焊接后的电路板（3）的装夹和切脚作业。
所述的一种电路板自动回转式切脚机的作业方法，其特征在于所述电路板（3）的手动装夹方式为：操作人员从焊接工序电路板输送带（8）上拣取焊接后的电路板（3），将电路板（3）的空边（1）沿两块夹板（15）中的凹边（25）插入，直到电路板（3）到位触发限位开关（24），使电磁吸盘（22）通电产生吸力从而使压板（16）下压，压板凸边（23）与夹板（15）的凹边（25）将电路板（3）的空边（1）可靠夹住。
所述的一种电路板自动回转式切脚机的作业方法，其特征在于所述电路板（3）的自动卸落方式为：当自动可调式夹具（13）携带电路板（3）转动至电路板（3）碰到卸料挡杆（9）时，卸料挡杆（9）对电路板（3）的反推力使压板（16）绕转轴（19）翻转，从而使压板（16）放开电路板（3）使电路板（3）被推离自动可调式夹具（13）并落入收集区（10）；电路板（3）被卸料挡杆（9）推离也使限位开关（24）恢复未触发状态，电磁吸盘（22）断电而失去吸力。
所述的一种电路板自动回转式切脚机的作业方法，其特征在于：所述电路板（3）在宽度方向上两侧各具有空边（1），从而使自动可调式夹具（13）能够完成对电路板（3）的装夹。
本发明具有有益效果。本发明将直线手动送进的半自动切脚变为回转式的全自动切脚，通过自动可调式夹具和卸料挡杆实现了电路板的一插式装夹和自动卸落，并可灵活满足不同尺寸、规格电路板的高效安全切脚需要。
附图说明
图1为本发明适用的电路板结构示意图。
图2为电路板背面的器件区示意图。
图3为本发明的电路板自动回转式切脚机结构示意图；
图4为本发明的自动可调式夹具结构示意图。
图5为本发明的电路板定位压紧结构示意图。
图6为本发明的电路板自动回转式切脚机操控流程示意图。
图中：1.空边，2.电子器件，3.电路板，4.背面器件区，5.过长引脚，
6.框架，7.操控面板，8.焊接工序电路板输送带，9.卸料挡杆，10.收集区，11.对滚切刀装置，12.中心回转装置，13.自动可调式夹具，14.连续滚切装置，15.夹板，16.压板，17.拉伸弹簧，18.滑杆，19.转轴，20.丝杠，21.手柄，22.电磁吸盘，23.压板凸边，24.限位开关，25.凹边
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案做进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明所适用的电路板3在宽度W方向上具有两侧各宽为B的空边1，而电路板3在除空边1外的区域内的正面布置着各个焊接的电子器件2，电路板3在除空边1外的区域内的背面为各个电子器件2的过长引脚5。部分电路板3在背面器件区4内布置有电子器件2，在切脚时刀具必须避开背面器件区4。
如图3所示，本发明的电路板自动回转式切脚机由框架6、中心回转装置12、自动可调式夹具13、连续滚切装置14、平移对滚切系统、卸料装置和控制系统构成。
其中中心回转装置12具有均布的3个以上的支臂，各支臂刚性连接并水平回转。其中连续滚切装置14水平回转。其中平移对滚切系统由对滚切刀装置11和对心平移装置构成，对滚切刀装置11可由对心平移装置带动沿中心回转装置12的径向水平直线移动。其中卸料装置包括卸料挡杆9和收集区10，卸料挡杆9竖直固定于框架6上。其中控制系统包括操控面板7和控制器。
如图4所示，其中自动可调式夹具13由内外侧的两块夹板15、压板16、弹簧17、滑杆18、转轴19、丝杠20和手柄21构成。内外侧的两块夹板15平行，两滑杆18垂直固定于内侧的夹板15上，两滑杆18与外侧的夹板15上的对应孔构成滑动副。丝杠20的一端与内侧的夹板15构成转动副，丝杠20与外侧的夹板15构成螺纹传动，丝杠20的一端与手柄21固定，通过转动手柄21可以调整内外侧的两块夹板15间的距离。
如图4和图5所示，自动可调式夹具13具有定位压紧结构。在内外侧的两块夹板15中，通过转轴19安装有细长的压板16，压板16的上平面通过拉伸弹簧17与夹板15连接，压板16的下平面固定安装有电磁吸盘22。夹板15的下端具有水平的凹边25，压板16具有压板凸边23，安装后凹边25与压板凸边23的位置对应。夹板15的下部在凹边25靠转轴19的一端水平安装有限位开关24，限位开关24的高度高于凹边25的上表面并低于凹边25的上表面高度加上电路板3的厚度。安装后内外侧两夹板15中凹边25和压板16均关于被装夹电路板3的中心线相向对称。
其中各个自动可调式夹具13内侧的夹板15垂直固定于中心回转装置12的各个支臂端，自动可调式夹具13处于水平，并使限位开关24处于中心回转方向的远端。连续滚切装置14、平移对滚切系统和卸料装置依次布置于自动可调式夹具13绕中心回转的路线上。卸料挡杆9和收集区10紧靠并分别布置于中心回转方向的远端和近端，卸料挡杆9的高度高于限位开关24。其中焊接工序电路板输送带8与操控面板7相邻布置。
如图6所示并结合图1~图5，本发明的电路板自动回转式切脚机的操控流程如下：
操作人员位于操控面板7前和焊脚工序电路板输送带8旁边，操作人员根据本批次焊接工序输送过来的电路板3的规格和尺寸，旋动手柄21调整好自动可调式夹具13的内外侧的两块夹板15间的距离。
如本批次焊接工序输送过来的电路板不具有背面器件区4，则在操控面板7上选择连续切脚功能，执行下述流程：
（1）对滚切刀装置11下降后保持静止，而连续滚切装置14启动，同时中心回转装置12带动各自动可调式夹具13水平回转；
（2）各自动可调式夹具13水平回转到装料工位时自动停止，操作人员从焊接工序电路板输送带8上拣取焊接后的电路板3，将电路板3的空边1沿两块夹板15中的凹边25插入，直到电路板3到位触发限位开关24，使电磁吸盘22通电产生吸力从而使压板16下压，压板凸边23与夹板15的凹边25将电路板3的空边1可靠夹住；
（3）限位开关24被触发时同时使各自动可调式夹具13携带电路板3继续转动，由连续滚切装置14完成对过长引脚5的剪切；
（4）而后当自动可调式夹具13携带电路板3转动至电路板3碰到卸料挡杆9时，卸料挡杆9对电路板3的反推力使压板16绕转轴19翻转，从而使压板16放开电路板3使电路板3被推离自动可调式夹具13并落入收集区10；
（5）电路板3被卸料挡杆9推离也使限位开关24恢复未触发状态，电磁吸盘22断电而失去吸力；
（6）当空的自动可调式夹具13水平回转到装料工位时自动停止，进行下一焊接后的电路板3的装夹和切脚作业。
如本批次焊接工序输送过来的电路板具有背面器件区4，则根据背面器件区4的长度L1首先调整好对滚切刀装置11的间距，进而在操控面板7上选择对滚切脚功能，执行下述流程：
（1）连续滚切装置14的高度自动下降后保持静止，而对滚切刀装置11启动，同时中心回转装置12带动各自动可调式夹具13水平回转；
（2）各自动可调式夹具13水平回转到装料工位时自动停止，操作人员从焊接工序电路板输送带8上拣取焊接后的电路板3，将电路板3的空边1沿两块夹板15中的凹边25插入，直到电路板3到位触发限位开关24，使电磁吸盘22通电产生吸力从而使压板16下压，压板凸边23与夹板15的凹边25将电路板3的空边1可靠夹住；
（3）限位开关24被触发时同时使各自动可调式夹具13携带电路板3继续转动，并在到达平移对滚切系统上方的对滚切脚工位时停止；
（4）随后对心平移装置带动对滚切刀装置11沿中心回转装置12的径向水平直线移动，完成对电路板3上背面器件区4之外过长引脚5的剪切；
（5）而后当自动可调式夹具13携带电路板3转动至电路板3碰到卸料挡杆9时，卸料挡杆9对电路板3的反推力使压板16绕转轴19翻转，从而使压板16放开电路板3使电路板3被推离自动可调式夹具13并落入收集区10；
（6）电路板3被卸料挡杆9推离也使限位开关24恢复未触发状态，电磁吸盘22断电而失去吸力；
（7）当空的自动可调式夹具13水平回转到装料工位时自动停止，进行下一焊接后的电路板3的装夹和切脚作业。
Claims (7)
1.一种电路板自动回转式切脚机，其特征在于：包括框架（6）、中心回转装置（12）、自动可调式夹具（13）、连续滚切装置（14）、平移对滚切系统、卸料装置和控制系统；
所述的中心回转装置（12）具有均布的3个以上的支臂，各支臂刚性连接并水平回转；
所述的平移对滚切系统由对滚切刀装置（11）和对心平移装置构成，对滚切刀装置（11）可由对心平移装置带动沿中心回转装置（12）的径向水平直线移动；
所述的卸料装置包括卸料挡杆（9）和收集区（10），卸料挡杆（9）竖直固定于框架（6）上；
所述的自动可调式夹具（13）由内外侧的两块夹板（15）、压板（16）、弹簧（17）、滑杆（18）、转轴（19）、丝杠（20）和手柄（21）构成；
所述的各个自动可调式夹具（13）内侧的夹板（15）垂直固定于中心回转装置（12）的各个支臂端，自动可调式夹具（13）处于水平，并使限位开关（24）处于中心回转方向的远端；连续滚切装置（14）、平移对滚切系统和卸料装置依次布置于自动可调式夹具（13）绕中心回转的路线上；卸料挡杆（9）和收集区（10）紧靠并分别布置于中心回转方向的远端和近端，卸料挡杆（9）的高度高于限位开关（24）；其中焊接工序电路板输送带（8）与操控面板（7）相邻布置。
2.根据权利要求1所述的一种电路板自动回转式切脚机，其特征在于：所述的自动可调式夹具（13）具有定位压紧结构；在内外侧的两块夹板（15）中，通过转轴（19）安装有细长的压板（16），压板（16）的上平面通过拉伸弹簧（17）与夹板（15）连接，压板（16）的下平面固定安装有电磁吸盘（22）；夹板（15）的下端具有水平的凹边（25），压板（16）具有压板凸边（23），安装后凹边（25）与压板凸边（23）的位置对应；夹板（15）的下部在凹边（25）靠转轴（19）的一端水平安装有限位开关（24），限位开关（24）的高度高于凹边（25）的上表面并低于凹边（25）的上表面高度加上电路板（3）的厚度；安装后内外侧两夹板（15）中凹边（25）和压板（16）均关于被装夹电路板（3）的中心线相向对称。
3.根据权利要求1所述的一种电路板自动回转式切脚机，其特征在于：所述电路板（3）在宽度方向上两侧各具有空边（1），从而使自动可调式夹具（13）能够完成对电路板（3）的装夹。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种电路板自动回转式切脚机的作业方法，其特征在于所述电路板（3）的切脚作业具体如下：
操作人员位于操控面板（7）前和焊脚工序电路板输送带（8）旁边，操作人员根据本批次焊接工序输送过来的电路板（3）的规格和尺寸，旋动手柄（21）调整好自动可调式夹具（13）的内外侧的两块夹板（15）间的距离；
如果本批次焊接工序输送过来的电路板不具有背面器件区（4），则在操控面板（7）上选择连续切脚功能，执行下述流程：
步骤1.1，对滚切刀装置（11）下降后保持静止，而连续滚切装置（14）启动，同时中心回转装置（12）带动各自动可调式夹具（13）水平回转；
步骤1.2，各自动可调式夹具（13）水平回转到装料工位时自动停止，操作人员按照电路板（3）的手动装夹方式完成电路板（3）的装夹；
步骤1.3，装夹电路板（3）时限位开关（24）被触发同时使各自动可调式夹具（13）携带电路板（3）继续转动，由连续滚切装置（14）完成对过长引脚（5）的剪切；
步骤1.4，而后当自动可调式夹具（13）携带电路板（3）转动至电路板（3）碰到卸料挡杆（9）时，按照电路板（3）的自动卸落方式自动完成电路板（3）的卸落，同时电磁吸盘（22）断电而失去吸力；
步骤1.5，当空的自动可调式夹具（13）水平回转到装料工位时自动停止，进行下一焊接后的电路板（3）的装夹和切脚作业；
如果本批次焊接工序输送过来的电路板具有背面器件区（4），则根据背面器件区（4）的长度L1首先调整好对滚切刀装置（11）的间距，进而在操控面板（7）上选择对滚切脚功能，执行下述流程：
步骤2.1，连续滚切装置（14）的高度自动下降后保持静止，而对滚切刀装置（11）启动，同时中心回转装置（12）带动各自动可调式夹具（13）水平回转；
步骤2.2，各自动可调式夹具（13）水平回转到装料工位时自动停止，操作人员按照电路板（3）的手动装夹方式完成电路板（3）的装夹；
步骤2.3，装夹电路板（3）时限位开关（24）被触发同时使各自动可调式夹具（13）携带电路板（3）继续转动，并在到达平移对滚切系统上方的对滚切脚工位时停止；
步骤2.4，随后对心平移装置带动对滚切刀装置（11）沿中心回转装置（12）的径向水平直线移动，完成对电路板（3）上背面器件区（4）之外过长引脚（5）的剪切；
步骤2.5，而后当自动可调式夹具（13）携带电路板（3）转动至电路板（3）碰到卸料挡杆（9）时，按照电路板（3）的自动卸落方式自动完成电路板（3）的卸落，同时电磁吸盘（22）断电而失去吸力；
步骤2.6，当空的自动可调式夹具（13）水平回转到装料工位时自动停止，进行下一焊接后的电路板（3）的装夹和切脚作业。
5.根据权利要求4所述的一种电路板自动回转式切脚机的作业方法，其特征在于所述电路板（3）的手动装夹方式为：操作人员从焊接工序电路板输送带（8）上拣取焊接后的电路板（3），将电路板（3）的空边（1）沿两块夹板（15）中的凹边（25）插入，直到电路板（3）到位触发限位开关（24），使电磁吸盘（22）通电产生吸力从而使压板（16）下压，压板凸边（23）与夹板（15）的凹边（25）将电路板（3）的空边（1）可靠夹住。
6.根据权利要求4所述的一种电路板自动回转式切脚机的作业方法，其特征在于所述电路板（3）的自动卸落方式为：当自动可调式夹具（13）携带电路板（3）转动至电路板（3）碰到卸料挡杆（9）时，卸料挡杆（9）对电路板（3）的反推力使压板（16）绕转轴（19）翻转，从而使压板（16）放开电路板（3）使电路板（3）被推离自动可调式夹具（13）并落入收集区（10）；电路板（3）被卸料挡杆（9）推离也使限位开关（24）恢复未触发状态，电磁吸盘（22）断电而失去吸力。
7.根据权利要求4所述的一种电路板自动回转式切脚机的作业方法，其特征在于：所述电路板（3）在宽度方向上两侧各具有空边（1），从而使自动可调式夹具（13）能够完成对电路板（3）的装夹。
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-
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Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| EP0188003A1 (en) * | 1984-12-28 | 1986-07-23 | Fujitsu Limited | Connector pin inserter |
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