CN108419428B - 一种多功能pcb传送定位系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多功能PCB传送定位系统,包括PCB板定位装置,所述PCB板定位装置包括一组平行设置的阻挡压紧组件和压紧升降机构,所述压紧升降机构位于两阻挡压紧组件之间的下方;每一所述阻挡压紧组件包括:导向限位板、传送带组件、一组顶升机构和阻挡机构;PCB板夹持在所述传送带组件与所述导向限位板之间,所述压紧升降机构驱动所述顶升机构带动所述阻挡机构移向阻挡位置,当所述压紧升降机构撤销对所述顶升机构的驱动力,所述阻挡机构自动移动到非阻挡位置。本发明的多功能PCB传送定位系统利用所述压紧升降机构推动所述顶升机构带动所述阻挡机构移动到阻挡位置,结构紧凑、布线简洁、噪音小、操作简便、成本低、易维护、PCB板的定位更稳固。

Description

一种多功能PCB传送定位系统
技术领域
本发明属于自动化设备领域,特别涉及一种一种多功能PCB传送定位系统。
背景技术
插件机是将电子元件插装到PCB电路板上指定位置的机器设备,插件机通常包括:机器外壳、设备基座、PCB板传送定位系统和机械手夹取装置,PCB板传送定位系统将PCB板传送到预定位置并对PCB板进行定位,机械手夹取装置按指令将相应的电子元件插接到PCB板上指定的位置。
PCB板的定位对于插件机来说非常重要,因为直接关系到插件机能否准确的将电子元件插装到PCB板相应的位置。
目前常见的PCB板传送定位系统一般采用多个气缸,实现其阻挡、压紧、定位PCB板的功能。多气缸的使用,使得PCB板传送定位系统结构复杂、布线混乱、调试困难,操作麻烦,噪音大,使用成本高,传送定位效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种智能的、结构紧凑、布线简洁、操作简便、噪音小、成本低、易维护、定位传送效率高的PCB板传送定位系统。为解决上述技术问题,本发明提供一种PCB板传送定位系统,包括PCB板定位装置,所述PCB板定位装置包括一组平行设置的阻挡压紧组件和压紧升降机构;每一所述阻挡压紧组件包括:导向限位板、传送带组件、一组顶升机构和阻挡机构;所述导向限位板的上端设置向内延伸的限位部,所述限位部的端部突出所述导向限位板内壁,所述传送带组件设置在所述导向限位板的内壁上,并位于所述限位部的下方,PCB板夹持在所述导向限位板的所述限位部与所述传送带组件之间;所述顶升机构与所述导向限位板的内侧壁滑动连接,并可沿上下方向滑动,两所述顶升机构分设在所述导向限位板两端位置并位于所述传送带组件内侧靠下的位置;所述阻挡机构设置在位于PCB板传送方向上游的所述顶升机构的上端面上;所述压紧升降机构位于两所述导向限位板之间垂直向下的位置,其包括升降驱动机构和升降台,所述升降驱动机构驱动所述升降台上下移动,两组所述顶升机构分设在所述压紧升降机构的四角位置且其下端与所述升降台的上端面抵接。
每一所述阻挡压紧组件还配置压紧机构,所述压紧机构包括固定板,所述固定板的上端面上设有压紧片,所述压紧片向内部延伸并突出所述固定板的内侧面,所述阻挡压紧组件滑动连接在所述固定板的内侧壁上,所述阻挡压紧组件可沿所述压紧机构的内壁上下滑动。
所述导向限位板上端的所述限位部采用凸台结构,所述压紧机构的压紧片上设置可容纳所述凸台的缺口。
所述导向限位板通过滑轨滑块组件与所述压紧机构的所述固定板滑动连接,所述导向限位板的侧壁上设有滑槽。
所述顶升机构包括:固定座、滑杆、滑套和复位件;所述固定座的一侧端安装在所述滑槽内并可沿所述滑槽上下滑动;所述滑套与所述固定座的下端面固定连接;所述滑杆上端位于所述滑套内并可在所述滑套内延轴向自由滑动;所述复位件套接在所述滑杆上,其上端与所述滑套的下端面抵接。
所述滑杆的下端部设置浮动件和弹性件,所述弹性件套接在所述滑杆的下端部,并位于所述浮动件的内部,所述复位件的下端与所述浮动件的上端面抵接。
所述驱动机构固定在一底板上,所述升降台由所述驱动机构控制升降;所述升降台和所述固定板之间设有直线轴承;所述升降台上端面设有多个顶针。
所述驱动机构包括步进电机、丝杆和带轮组件,所述步进电机固定在所述底板上,所述带轮组件位于所述底板的底部,其一端与所述步进电机的轴端连接,另一端与所述丝杆的下端部连接;所述丝杆一端通过一丝杆螺母与所述底板连接,另一端与所述升降台的底部固定连接。
所述多功能PCB传送定位系统还包括PCB板暂存装置,沿PCB板的传送方向,所述PCB板暂存装置设置在所述PCB板定位装置的上游并与其可拆卸连接。
所述多功能PCB传送定位系统还包括PCB板卸料装置,沿PCB板的传送方向,所述PCB板卸料装置设置在所述PCB板定位装置的下游并与其可拆卸连接。
本发明的多功能PCB传送定位系统,包括PCB板定位装置,所述PCB板定位装置包括一组平行设置的阻挡压紧组件和压紧升降机构,每一所述阻挡压紧组件包括:导向限位板、传送带组件、一组顶升机构和阻挡机构,一方面,利用所述压紧升降机构推动所述顶升机构带动所述阻挡机构移动到阻挡位置,当所述压紧升降机构撤销施加在所述顶升机构的作用力时,所述顶升机构可通过自身结构自动下降并带动所述阻挡机构向下运动到非阻挡位置,使本发明的多功能PCB传送定位系统结构紧凑、布线简洁、噪音小、操作简便、成本低、易维护;另一方面,通过在所述阻挡压紧组件上设置压紧机构、顶升机构带动导向限位板相对压紧机构移动,使PCB板的定位更稳固;再者,通过升降压紧机构的升举,同时实现了对PCB板的阻挡、支撑和压紧定位一系列动作,提升了整个PCB板传送定位系统的反应速度和效率。
附图说明
图1A为本发明采用的多功能PCB传送定位系统的立体图;
图1B为本发明采用的多功能PCB传送定位系统的俯视图;
图2A为阻挡压紧组件的立体示意图;
图2B为阻挡压紧组件的正视图;
图2C为阻挡压紧组件的分解示意图;
图3为压紧升降机构的立体示意图。
具体实施方式
图1A和图1B分别为本发明采用的多功能PCB传送定位系统的立体示意图和俯视图,图2A和图2B分别为阻挡压紧组件的立体示意图和正视图,如图所示,多功能PCB传送定位系统100包括PCB板定位装置110,PCB板定位装置110包括一组平行设置的阻挡压紧组件120和压紧升降机构130;每一阻挡压紧组件120包括:导向限位板140、传送带组件150、一组顶升机构160和阻挡机构170;导向限位板140的上端设置向内延伸的限位部141,限位部141的端部突出导向限位板140内壁,传送带组件150设置在导向限位板140的内壁上,并位于限位部141的下方,PCB板夹持在导向限位板140的限位部141与传送带组件150之间;顶升机构160与导向限位板140的内侧壁滑动连接,并可沿上下方向滑动,两顶升机构160分设在导向限位板140两端位置并位于传送带组件150内侧靠下的位置;延PCB板传送的方向”A”,阻挡机构170设置在位于”A”方向上游的顶升机构160的上端面上;压紧升降机构130位于两导向限位板140之间垂直向下的位置,其包括升降驱动机构131(图3)和升降台132,升降驱动机构131驱动升降台132上下移动,升降台132上端面设有多个顶针133,顶针133用于顶抵PCB板的背部防止其变形,两组顶升机构160分设在压紧升降机构130的四角位置且其下端与升降台132的上端面抵接。升降驱动机构131驱动升降台132向上(图中”B”向)移动,顶升机构160被升降台132迫推相对导向限位板140向上滑动,当阻挡机构170向上运动到其顶端超出导向限位板140的上端位置时,阻挡机构170处于阻挡PCB板移动的阻挡位置;当升降驱动机构131驱动升降台132向下运动时,升降台132与顶升机构160的底端脱离,顶升机构160在自身重力下沿导向限位板140的侧壁向下运动其顶端位于导向限位板140上端以下的位置时,阻挡机构170处于允许阻挡PCB板移动的非阻挡位置。
因实际生产中PCB板的规格存在不同厚度以及同一规格的PCB板厚度存在制造误差,单纯依靠传送带组件150和导向限位板140夹持PCB板不足以在上下方向上牢靠地定位PCB板,为更好地压紧定位PCB板,如图2A和2B所示,每一阻挡压紧组件120还可以配置压紧机构180,压紧机构180包括固定板181,固定板181的上端面上设有压紧片182,压紧片182向内部延伸并突出固定板181的内侧面。阻挡压紧组件120滑动连接在固定板181的内侧壁上,阻挡压紧组件120可沿压紧机构180的内壁上下滑动。当顶升机构160向上移动(图中”B”向)时,其带动导向限位板140相对压紧机构180向上移动,使压紧机构180的压紧片182向下压紧PCB板,从而使位于PCB板传送带组件150的皮带和导向限位板140上端的限位部141之间的PCB板更好的压紧定位。为进一步提高压紧效果,导向限位板140上端的限位部141采用凸台结构,压紧机构180的压紧片182上设置可容纳所述凸台的缺口1821,当阻挡压紧组件120上移,PCB板侧边的下端面压在传送带组件150的皮带上,上端面同时被导向限位板140上端的限位部141和压紧片182向下压,以解决因PCB板厚度不同或者制造误差而导致PCB板定位不牢靠的问题。
图2C为阻挡压紧组件120的分解结构示意图,如图所示,本发明的压紧片182采用多个串联固定在固定板181的上端面上。导向限位板140通过滑轨滑块组件121与压紧机构180的固定板181滑动连接,导向限位板140的侧壁上设有滑槽142。顶升机构160包括:固定座161、滑杆162、滑套163和复位件164;固定座161的一侧端安装在滑槽142内并可沿滑槽142上下滑动;滑套163与固定座161的下端面固定连接;滑杆162上端位于滑套163内并可在滑套163内延轴向自由滑动;复位件164套接在滑杆162上,其上端与滑套163的下端面抵接,压紧升降机构130的升降台132给予滑杆162向上滑动的动力时,滑杆162沿滑套163向上滑动,复位件164可被压缩,当压紧升降机构130的升降台132撤离对滑杆162的作用力时,顶升机构160将阻挡机构170向下带离阻挡位置的过程中,复位件164释放存储的弹性力帮助顶升机构160迅速向下滑动。
由于加工误差和安装误差的无法避免,顶升机构160在向上移动过程中,无法保证其上端处于同一水平位置,即可导致导向限位板140上升过程中不平稳,这种不平稳的状态一方面会引起导向限位板140相对固定板181滑动不顺畅,另一方面会引起夹持在压紧片182与传送带组件150的皮带之间的PCB板某一区域已被压紧,而另一区域未被压紧的可能性。PCB板没有被完全压紧,乃至松动,会严重影响设备的插件精度和稳定性。为解决此问题,滑杆162的下端部设置浮动件165和弹性件166,弹性件166套接在滑杆162的下端部,并位于浮动件165的内部,此时,复位件164的下端与浮动件165的上端面抵接。压紧升降机构130的升降台132在上升过程中,浮动件165的底端与升降台132的上端面抵接,在浮动件165和弹性件166的作用下,可使顶升机构160的上端始终处于同一水平面,有效防止因加工误差或其他因素而导致PCB板没有被完全压紧、乃至松动的情况,保证PCB板在被插接电子元件时,处于稳固、水平状态。
本发明中的复位件164和弹性件166采用压簧。
图3为压紧升降机构的立体示意图,如图所示,驱动机构131固定在底板134上,升降台132由驱动机构131控制升降;升降台132和底板134之间设有直线轴承135,以保证升降台132竖直上升或下降。驱动机构131包括步进电机1311、丝杆1312和带轮组件1313,步进电机1311固定在底板134上,带轮组件1313位于底板134的底部,一端与步进电机1311的轴端连接,另一端与丝杆1312的下端部连接;丝杆1312一端通过丝杆螺母1315与底板134连接,另一端与升降台132的底部固定连接;步进电机1311转动,通过带轮组件1313带动丝杆1312转动,带动与其连接的升降台132上下移动。
步进电机1311可根据PCB板的实际厚度控制升降台132的升降高度以达到自动调节导向限位板140与压紧机构180的固定板181之间的距离以适应不同厚度的PCB板。
同时参考图1A至图2A,PCB板定位装置110上设有第一光电传感器190,设置在阻挡压紧组件120的导向限位板140侧壁上,用于检测PCB板是否通过暂存装置200,如通过,即暂存装置200即可向上一台设备要PCB板的信号,以缩短传送等待时间,确保整体生产效率。
沿PCB板的移动方向(图1B中的A方向),本发明的多功能PCB传送定位系统100在PCB板定位装置110的上游还可以设置PCB板暂存装置200,其与PCB板定位装置110可拆卸连接,用于暂存待被插件的PCB板;PCB板暂存装置200上设有第二光电传感器210,用于检测PCB板暂存装置200上PCB板是否到位。当PCB板定位装置110上的第一光电传感器190检测结果为空时,即PCB板定位装置110没有PCB板时,插件机的主控制单元控制PCB板暂存装置200将等待中的PCB板传送至PCB板定位装置110,若PCB板定位装置110上的第一光电传感器190检测到有PCB板时,插件机的主控制单元控制PCB板暂存装置200停止等待。
沿PCB板的移动方向(图1B中的A方向),本发明的多功能PCB传送定位系统100在PCB板定位装置110的下游还可以设置PCB板卸料装置300,其与PCB板定位装置110可拆卸连接,用于将在PCB板定位装置110上完成插件的PCB板传送至下一工位。PCB板卸料装置300上设有第三光电传感器310,用于检测PCB板是否通过PCB板定位装置110,如通过,即PCB板定位装置110即可向PCB板暂存装置200发出要PCB板的信号,以缩短传送等待时间。
PCB板暂存装置200和PCB板卸料装置300采用皮带传送PCB板的方式。
本发明的机器人异型插件机的PCB板暂存装置200、PCB板定位装置110和PCB板卸料装置300通过一连接板400(如图1A中所示)连接,彼此之间独立形成模块式设计,工作时,可根据生产现场的实际需求去设置PCB板暂存装置200、PCB板定位装置110和PCB板卸料装置300的数量。
同时结合图1A至图3,以本发明的多功能PCB传送定位系统包括一个PCB板暂存装置200、一个PCB板定位装置110和一个PCB板卸料装置300为例详细介绍本发明的多功能PCB传送定位系统的工作原理:机器人异型插件机启动后,阻挡机构170上升到阻挡位置,PCB板从PCB板暂存装置200传送到PCB板定位装置110,PCB板由于受到阻挡机构170的阻挡停止继续向前移动;顶升机构160继续上移,直到固定座161的顶面1611与滑槽142的顶面接触时,顶升机构160在压紧升降机构130的驱动下带动导向限位板140以及设置在其上面的传送带组件150向上移动,使传送带组件150的皮带与压紧机构180的压紧片182之间的距离缩小,直到传送带组件150的皮带上载的PCB板被压紧和定位,升降台132的上表面的顶针133顶在PCB板的背部防止其变形;当机器人插件机完成插件后,驱动机构131控制升降台132下降,顶升机构160与升降台132脱离,在自身重力和复位件164的作用下向下移动使阻挡机构170离开阻挡位置,完成插件的PCB板可由传送带组件150带动继续前进到PCB板卸料装置300内进入到下一个工位。
如图1A和1B所示,本发明中的PCB板暂存装置200、PCB板定位装置110和PCB板卸料装置300上还设有PCB板宽度调节装置500,实现PCB板暂存装置200、PCB板定位装置110和PCB板卸料装置300的两边之间宽度的自动调节以适应不同宽度的PCB板。PCB板宽度调节装置500采用步进电机驱动丝杠控制PCB板暂存装置200、PCB板定位装置110和PCB板卸料装置300单边相对另一边移动以实现两边之间的距离控制。
相比于常见的PCB板传送定位系统采用多组气缸对PCB板进行阻挡、支撑、压紧,本发明通过升降压紧机构的升举,同时实现了对PCB板的阻挡、支撑和压紧定位一系列动作,有效降低成本,结构简化,有效减少了工作噪音,有效提高运作稳定性及效率。同时,本发明触控输入PCB板的规格数据(PCB板的宽度和厚度),自动适配对应的PCB板,实现智能化传送压紧,有效减少换型时间,免去手动调节工作,提高生产效率。

Claims (10)

1.一种多功能PCB传送定位系统,包括PCB板定位装置,其特征在于,所述PCB板定位装置包括一组平行设置的阻挡压紧组件和压紧升降机构;每一所述阻挡压紧组件包括:导向限位板、传送带组件、一组顶升机构和阻挡机构;所述导向限位板的上端设置向内延伸的限位部,所述限位部的端部突出所述导向限位板内壁,所述传送带组件设置在所述导向限位板的内壁上,并位于所述限位部的下方,PCB板夹持在所述导向限位板的所述限位部与所述传送带组件之间;所述顶升机构与所述导向限位板的内侧壁滑动连接,并可沿上下方向滑动,两所述顶升机构分设在所述导向限位板两端位置并位于所述传送带组件内侧靠下的位置;所述阻挡机构设置在位于PCB板传送方向下游的所述顶升机构的上端面上;所述压紧升降机构位于两所述导向限位板之间垂直向下的位置,其包括升降驱动机构和升降台,所述升降驱动机构驱动所述升降台上下移动,两组所述顶升机构分设在所述压紧升降机构的四角位置且其下端与所述升降台的上端面抵接。
2.根据权利要求1所述的多功能PCB传送定位系统,其特征在于,每一所述阻挡压紧组件还配置压紧机构,所述压紧机构包括固定板,所述固定板的上端面上设有压紧片,所述压紧片向内部延伸并突出所述固定板的内侧面,所述阻挡压紧组件滑动连接在所述固定板的内侧壁上,所述阻挡压紧组件可沿所述压紧机构的内壁上下滑动。
3.根据权利要求2所述的多功能PCB传送定位系统,其特征在于,所述导向限位板上端的所述限位部采用凸台结构,所述压紧机构的压紧片上设置可容纳所述凸台的缺口。
4.根据权利要求3所述的多功能PCB传送定位系统,其特征在于,所述导向限位板通过滑轨滑块组件与所述压紧机构的所述固定板滑动连接,所述导向限位板的侧壁上设有滑槽。
5.根据权利要求4所述的多功能PCB传送定位系统,其特征在于,所述顶升机构包括:固定座、滑杆、滑套和复位件;所述固定座的一侧端安装在所述滑槽内并可沿所述滑槽上下滑动;所述滑套与所述固定座的下端面固定连接;所述滑杆上端位于所述滑套内并可在所述滑套内延轴向自由滑动;所述复位件套接在所述滑杆上,其上端与所述滑套的下端面抵接。
6.根据权利要求5所述的多功能PCB传送定位系统,其特征在于,所述滑杆的下端部设置浮动件和弹性件,所述弹性件套接在所述滑杆的下端部,并位于所述浮动件的内部,所述复位件的下端与所述浮动件的上端面抵接。
7.根据权利要求6所述的多功能PCB传送定位系统,其特征在于,所述升降驱动机构固定在一底板上,所述升降台由所述升降驱动机构控制升降;所述升降台和所述底板之间设有直线轴承;所述升降台上端面设有多个顶针。
8.根据权利要求7所述的多功能PCB传送定位系统,其特征在于,所述升降驱动机构包括步进电机、丝杆和带轮组件,所述步进电机固定在所述底板上,所述带轮组件位于所述底板的底部,其一端与所述步进电机的轴端连接,另一端与所述丝杆的下端部连接;所述丝杆一端通过一丝杆螺母与所述底板连接,另一端与所述升降台的底部固定连接。
9.根据权利要求1-8任一所述的多功能PCB传送定位系统,其特征在于,还包括PCB板暂存装置,沿PCB板的传送方向,所述PCB板暂存装置设置在所述PCB板定位装置的上游并与其可拆卸连接。
10.根据权利要求1-8任一所述的多功能PCB传送定位系统,其特征在于,还包括PCB板卸料装置,沿PCB板的传送方向,所述PCB板卸料装置设置在所述PCB板定位装置的下游并与其可拆卸连接。
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