CN108213500A - 一种钻孔自动作业设备及作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻孔自动作业设备，其包括用于对板材进行钻孔加工的钻机、用于放置物料的钻机工作台、用于运输待钻孔和钻孔完成后板材的自动导引运输车、用于抓取、搬运物料及操作工具的悬臂式机械手，该设备实现了钻孔工艺中从上料、钻孔到下料的自动化加工进程，节约了人工成本、提高了加工效率，机械手可无缝衔接多个装置，提高了钻孔设备的自动化程度，降低了人工操作的误操作几率。还公开了一种钻孔作业的方法，该方法是一种对PCB半成品板材自动进行钻孔的方法，无需人工上料、下料和运输，提高了钻孔作业的自动化程度、降低了操作人员的劳动强度，各工序自动连线且无缝衔接，钻孔加工效率高。

Description

一种钻孔自动作业设备及作业方法

技术领域

本发明属于印制电路板生产技术领域，涉及一种印制电路板钻孔设备及钻孔方法，具体地说涉及一种新型钻孔自动作业设备及作业方法。

背景技术

近年来随着以移动电话、便携式笔记本PC、数字摄像等为代表的电子关联产品的多功能化高速发展，为了实现这些产品的功能化要求，对电子元器件的支撑体、电气载体的印制电路板(PCB)的要求也越来越高，PCB可实现的功能也更加多样化。

按照印制电路板的层数一般可分为单层板、双层(面)板以及多层板，其中，单层板是指线路图形分布在绝缘基板的一面上，双层电路板即绝缘基板双面都印有线路图形，多层电路板是利用多层板逐次压合的观念，以双层板和四层板为基础逐次增加绝缘层和导体层，达到多层结构的功能。无论在那种类型印制电路板的生产工艺中，钻孔都是一道重要工序，钻孔的目的是在覆铜板上钻出所需的过孔，用于提供电气连接和用作器件的固定或定位作用。按照金属化与否，PCB过孔可分为电镀孔(金属化孔)、非电镀孔(非金属化孔)，按照工艺制程又可分为盲孔、埋孔和通孔。对于单层板、双层板都是在下料后直接进行钻孔加工，而多层板则是在完成压板后进行钻孔加工。

传统钻孔工艺的作业方式一般为：操作员将待钻区的半成品运输至钻机区域-人工上料作业-机械钻孔-人工将钻孔完成的半成品板放置于运输车-人工运输至线边仓，上述钻孔工艺需要人工干预的步骤较多，人工成本高、工作效率低，各工段之间不能做到自动化无缝衔接。

发明内容

为此，本发明正是要解决上述技术问题，从而提出一种自动化程度高、人工成本低、钻孔效率高的钻孔自动作业设备及作业方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供一种钻孔自动作业设备，其包括：

钻机，用于对板材进行钻孔加工；

钻机工作台，与所述钻机连接，用于放置待钻孔板材；

自动导引运输车，用于运输待钻孔和钻孔完成后板材；

悬臂式机械手，设置于所述钻机、钻机工作台上方，用于抓取、搬运物料及操作工具。

作为优选，还包括机械手导轨，所述悬臂式机械手连接于所述机械手导轨并沿所述机械手导轨往复运动。

作为优选，所述悬臂式机械手为关节式机械手，其包括用于抓取物料及操作工具的第一机械臂、与所述第一机械臂通过关节连接的第二机械臂，所述第二机械臂通过连接件连接于所述机械手导轨。

作为优选，所述连接件与所述机械手导轨通过一组滚轮连接，所述机械手导轨设置于建筑物天花板。

作为优选，所述钻机工作台包括三个进料库位和两个出料库位，所述自动导引运输车由所述进料库位向钻机工作台输送物料、由所述出料库位将物料移出所述钻机工作台。

作为优选，所述自动导引运输车具有电磁或光学引导装置，使所述自动导引运输车按照预设路线行进。

作为优选，所述自动导引运输车还具有安全保护装置，所述安全保护装置为红外光电保护开关。

本发明还提供一种利用所述钻孔自动作业设备进行钻孔作业的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、自动导引运输车将待钻孔半成品板材运输至钻机工作台；

S2、控制悬臂式机械手将钻机工作台上的待钻孔半成品板搬运至钻机进行钻孔加工；

S3、控制悬臂式机械手将完成钻孔加工的板材搬运至自动导引运输车；

S4、自动导引运输车按照预设路线将钻孔后的板材运输至线边仓。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明所述的钻孔自动作业设备，其包括用于对板材进行钻孔加工的钻机、用于放置物料的钻机工作台、用于运输待钻孔和钻孔完成后板材的自动导引运输车、用于抓取、搬运物料及操作工具的悬臂式机械手，该设备实现了钻孔工艺中从上料、钻孔到下料的自动化加工进程，通过采用悬臂式机械手收放料取代传统的人工收放料，节约了人工成本、提高了加工效率，钻机通过数控加工，使用不同类型的钻刀可对不同种类的PCB半成品板材进行钻孔加工，自动导引运输车可按照预设路径行驶，自动运输半成品板材等物料，机械手可无缝衔接多个装置，提高了钻孔设备的自动化程度，降低了人工操作的误操作几率。

(2)本发明所述的利用所述钻孔自动作业设备进行钻孔作业的方法，半成品板材物料自动运输至钻机工作台后由悬臂式机械手搬运至钻机内进行钻孔加工，钻孔后由悬臂式机械手搬运至自动导引运输车自动运走，该方法是一种对PCB半成品板材自动进行钻孔的方法，无需人工上料、下料和运输，提高了钻孔作业的自动化程度、降低了操作人员的劳动强度，各工序自动连线且无缝衔接，钻孔加工效率高。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明实施例所述的钻孔自动作业设备中悬臂式机械手的结构示意图。

图中附图标记表示为：1-悬臂式机械手；11-第一机械臂；12-第二机械臂；13-连接件；2-机械手导轨。

具体实施方式

实施例

本实施例提供一种钻孔自动作业设备，其用于实现钻孔自动化作业方式，提高钻孔效率、降低人工成本。

所述钻孔自动作业设备包括一钻机，所述钻机是一种数控加工钻孔设备，可根据预设的加工程序配合不同类型的钻刀加工制作不同种类和尺寸的孔。

所述钻机连接有一钻机工作台，所述钻机工作台设置于所述钻机前端，所述钻机工作台具有一用于放置待钻孔半成品PCB板及其它辅助物料的平台，钻孔前的PCB半成品板放置于所述钻机工作台，准备进行钻孔加工。

还包括自动导引运输车(AGV)，其用于运输待钻孔和钻孔作业完成后的半成品板材，所述AGV装备有电磁或光学自动导引装置，可在计算机控制下按照预设路线行进或者按照铺设于厂房底面的电磁轨道行进，其具有一用于放置物料的承载面，所述AGV将待钻孔的半成品板材运输至钻机工作台，再将钻孔完成后的半成品板材从钻机工作台运输至线边仓，所述AGV还具有安全保护装置，所述安全保护装置为红外光电保护开关，其用于距离控制，防止AGV车误碰撞到墙壁等。

进一步地，所述钻机工作台具有三个进料库位和两个出料库位，所述AGV由进料库位向所述钻机工作台输送物料，并由出料库位将钻孔后的物料运输走，所述钻机工作台的这种设置方式，可满足同时三台AGV进料、两台AGV出料，搬运物料的工作效率更高。

为自动转移物料、操作工具等，所述设备还包括悬臂式机械手1，所述悬臂式机械手1设置于所述钻机和钻机工作台的上方，用于抓取、搬运钻机、钻机工作台上的物料及其它操作工具，为将物料搬运至不同所需位置，所述悬臂式机械手1连接于机械手导轨2，所述悬臂式机械手1可沿所述机械手导轨2作往复运动，所述机械手导轨2设置于建筑物天花板。悬臂式机械手1为关节式机械手，其动作灵活，可实现多个自由度，所述关节式机械手包括用于抓取物料及操作工具的第一机械臂11，所述第一机械臂11相当于人体的小臂，所述第一机械臂11具有用于吸附板材的真空吸附机构，所述第一机械臂连接于第二机械臂12，所述第二机械臂相当于人体的大臂，第一机械臂11与第二机械臂12通过转轴机构连接，所述第二机械臂12通过连接件13连接于所述机械手导轨2，所述第二机械臂12与所述连接件13也通过转轴机构连接。

本实施例还提供一种利用所述钻孔自动作业设备进行钻孔作业的方法，其包括如下步骤：

S1、自动导引运输车(AGV)将待钻孔PCB半成品板材物料由进料库位运输至钻机工作台。

S2、计算机控制悬臂式机械手1将置于钻机工作台上的待钻孔半成品板吸附并搬运至钻机处按照预设位置和孔尺寸进行钻孔加工。

S3、控制悬臂式机械手1将完成钻孔加工的半成品板材吸附并搬运至所述自动导引运输车。

S4、所述自动导引运输车按照预设行进线路将钻孔后的板材运输至线边仓，以待后续加工。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种钻孔自动作业设备，其特征在于，包括：

钻机，用于对板材进行钻孔加工；

钻机工作台，与所述钻机连接，用于放置待钻孔板材；

自动导引运输车，用于运输待钻孔和钻孔完成后板材；

悬臂式机械手，设置于所述钻机、钻机工作台上方，用于抓取、搬运物料及操作工具。

2.根据权利要求1所述的钻孔自动作业设备，其特征在于，还包括机械手导轨，所述悬臂式机械手连接于所述机械手导轨并沿所述机械手导轨往复运动。

3.根据权利要求2所述的钻孔自动作业设备，其特征在于，所述悬臂式机械手为关节式机械手，其包括用于抓取物料及操作工具的第一机械臂、与所述第一机械臂通过关节连接的第二机械臂，所述第二机械臂通过连接件连接于所述机械手导轨。

4.根据权利要求3所述的钻孔自动作业设备，其特征在于，所述连接件与所述机械手导轨通过一组滚轮连接，所述机械手导轨设置于建筑物天花板。

5.根据权利要求1-4任一项所述的钻孔自动作业设备，其特征在于，所述钻机工作台包括三个进料库位和两个出料库位，所述自动导引运输车由所述进料库位向钻机工作台输送物料、由所述出料库位将物料移出所述钻机工作台。

6.根据权利要求5所述的钻孔自动作业设备，其特征在于，所述自动导引运输车具有电磁或光学引导装置，使所述自动导引运输车按照预设路线行进。

7.根据权利要求6所述的钻孔自动作业设备，其特征在于，所述自动导引运输车还具有安全保护装置，所述安全保护装置为红外光电保护开关。

8.一种利用权利要求1-7任一项所述的钻孔自动作业设备进行钻孔作业的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、自动导引运输车将待钻孔半成品板材运输至钻机工作台；

S2、控制悬臂式机械手将钻机工作台上的待钻孔半成品板搬运至钻机进行钻孔加工；

S3、控制悬臂式机械手将完成钻孔加工的板材搬运至自动导引运输车；

S4、自动导引运输车按照预设路线将钻孔后的板材运输至线边仓。