CN108861621B - 一种托盘式自动收板机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种托盘式自动收板机及其使用方法，包括机架，机架上从前到后依次设有上料区、收板区及暂存区，上料区或/和暂存区的底部设有升降机构，升降机构带着托盘升降，升降机构的上方设有阻挡块，第一气缸控制阻挡块向两侧打开使升降机构下降一个托盘厚度的距离，或向中心收拢使阻挡块托举着除最底层托盘外的所有托盘，最底层的托盘落到第一传送装置被带动到收板区，机械手将制电路板组件移动到收板区的托盘内，当托盘装满时传送至暂存区存放，当暂存区存放一定数量的托盘时，托盘整体移动到第三传送装置上。本发明能够实现托盘自动输送，印制电路板组件自动收板，托盘自动收集等功能，完全取代人工收板，全过程无人操作，自动完成，减员增效。

Description

一种托盘式自动收板机及其使用方法

技术领域

本发明涉及电子产品制造技术领域，特别是涉及一种托盘式自动收板机及其使用方法。

背景技术

在电子制造领域，一个电子产品的制造是由一张PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)光板，经过SMT(Surface Mount Technology，表面贴装技术)车间，再到DIP(DualInline-Pin，双列直插式技术)车间等工艺流程。在DIP车间的最后一个工位，往往是需要将安装有电子元器件的PCBA(Printed Circuit Board Assembly，印制电路板组件)进行收板，也就是整齐有序地排列在一个个托盘或者容器里面。

目前绝大部分制造企业的PCBA收板都是人工方式完成的，即员工手动将一块块PCBA按一定的排列顺序进行摆放，传统的人工方式浪费人力，效率不高，员工重复性动作，容易疲劳，存在人工误操作弄坏PCBA等缺陷。因此，有必要设计一种更好的收板技术，以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种全过程无人操作，自动完成，减员增效的托盘式自动收板机及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种托盘式自动收板机，包括机架，所述机架上从前到后依次设有上料区、收板区及暂存区，所述上料区、所述收板区及所述暂存区的下方设有第一传送装置，所述上料区装有多个空托盘，所述暂存区装有多个装满印制电路板组件的满托盘，所述上料区或/和所述暂存区的底部设有升降机构，所述升降机构的顶部设有用于吸附最底层托盘的第一吸盘，所述升降机构的底部设有电机，通过所述电机驱动所述升降机构带着托盘升降，所述升降机构的上方于托盘的两侧设有阻挡块，所述阻挡块远离托盘的一侧设有第一气缸，通过所述第一气缸控制所述阻挡块向两侧打开使所述升降机构下降一个托盘厚度的距离，或向中心收拢使所述阻挡块托举着除最底层托盘外的所有托盘，最底层的所述托盘落到所述第一传送装置被向后带动到所述收板区，所述第一传送装置的旁侧设有与之平行的第二传送装置，所述印制电路板组件被所述第二传送装置传送至所述收板区的旁侧，所述第二传送装置的后端设有机械手，通过所述机械手将所述第二传送装置上的印制电路板组件移动到所述收板区的托盘内，当所述托盘装满时由所述第一传送装置传送至所述暂存区存放，所述第一传送装置的后端设有第三传送装置，当所述暂存区存放一定数量的托盘时，托盘整体移动到所述第三传送装置上。

进一步，所述上料区和所述暂存区设有用于叠放所述托盘的框架，所述框架的其中一面设有用于供托盘进出的开口，所述开口的两侧设有挡板，所述挡板远离所述开口的一侧设有第二气缸，通过所述第二气缸驱动所述挡板向两侧打开供托盘装入，或向中间收拢挡住所述托盘边缘。

进一步，所述上料区的所述开口位于所述框架远离所述第二传送装置的一侧，所述暂存区的所述开口位于所述框架朝向所述第三传送装置的一侧。

进一步，所述第一传送装置为设置于所述托盘两侧的传送链条，所述托盘的两侧边缘落在所述传送链条上，被所述传送链条带动。

进一步，所述升降机构包括安装于所述机架的安装板，所述安装板的底部安装有缸套，所述缸套的一侧设有所述电机，所述缸套内设有顶杆，通过所述电机驱动所述顶杆上下移动，所述顶杆的顶部连接有升降板，所述升降板的顶部设有多个所述第一吸盘。

进一步，所述安装板的四个角落处设有导杆，所述升降板装设于所述导杆上，沿所述导杆移动。

进一步，所述机械手为三轴或三轴以上的机械手。

进一步，所述机械手的底部设有连接板，所述连接板的底部设有多个第二吸盘，用于吸取一个或多个所述印制电路板组件。

进一步，所述机械手的前端设有视觉检测仪，用于检测所述第二传送装置上的所述印制电路板组件的位置。

一种基于上述托盘式自动收板机的使用方法，包括：

将一定数量的空托盘叠放至所述上料区，在所述上料区中，所述升降机构被所述电机驱动上升，直至所述第一吸盘吸住最底层的所述托盘，然后所述阻挡块向两侧打开，所述托盘被所述升降机构托举，然后所述电机驱动所述升降机构下降一个托盘厚度的距离，所述阻挡块朝向中心收拢，使所述阻挡块托举着除最底层托盘外的所有托盘，而最底层的所述托盘与所述升降机构继续下降，直至该托盘落在所述第一传送装置上，被所述第一传送装置带动到所述收板区；

在所述收板区内，所述机械手将所述第二传送装置上待收板的所述印制电路板组件移动至所述托盘内，并依次放置于所述托盘内指定位置；

一个所述托盘装满后，所述第一传送装置将所述托盘带动到所述暂存区存放；

所述暂存区内收集到一定数量的所述托盘后，将所述托盘整体移动到所述第三传送装置上，等待移至下一工位。

本发明的有益效果：

在收料区内通过升降机构逐次将最底层的托盘吸附并落到第一传送装置上，被运送至收板区，机械手将第二传送装置上的印刷电路板组件吸取并移动到空托盘内，待托盘装满后再由第一传送装置传送到暂存区存放，存放一定数量后移动到第三传送装置上等待移至下一工位。本发明能够实现托盘自动输送，印制电路板组件自动收板，托盘自动收集等功能，完全取代人工收板，全过程无人操作，自动完成，减员增效。

附图说明

图1为本发明托盘式自动收板机的立体结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明托盘式自动收板机上料区、收板区及暂存区的立体结构示意图；

图4为本发明托盘式自动收板机上料区的剖视图；

图5为本发明托盘式自动收板机中升降机构的结构示意图；

图中，1—机架、2—上料区、3—收板区、4—暂存区、5—托盘、6—第一传送装置、7—升降机构、8—安装板、9—缸套、10—电机、11—顶杆、12—升降板、13—第一吸盘、14—导杆、15—阻挡块、16—第一气缸、17—框架、18—开口、19—挡板、20—第二气缸、21—第二传送装置、22—机械手、23—连接板、24—第二吸盘、25—视觉检测仪、26—环形光源、27—第三传送装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

如图1，本发明提供一种托盘式自动收板机，包括机架1，机架1上从前到后依次设有上料区2、收板区3及暂存区4，上料区2、收板区3及暂存区4的下方设有第一传送装置6，用于自动输送托盘5。在本实施例中，第一传送装置6为设置于托盘5两侧的传送链条，托盘5的两侧边缘落在传送链条上，被传送链条带动。第一传送装置6的旁侧设有与之平行的第二传送装置21，用于传送从上一工序运来的印制电路板组件，印制电路板组件被第二传送装置21传送至收板区3的旁侧进行收板。第一传送装置6的后端设有第三传送装置27，当暂存区4存放一定数量的托盘5时，托盘5整体移动到第三传送装置27上，等待移至下一工序。在本实施例中，第二传送装置21和第三传送装置27为传送皮带。

如图1、图4及图5，上料区2装有多个空托盘5，暂存区4装有多个装满印制电路板组件的满托盘5。上料区2和暂存区4的结构基本相同，上料区2或/和暂存区4的底部设有升降机构7，升降机构7包括安装于机架1的安装板8，安装板8的底部安装有缸套9，缸套9的一侧设有电机10，缸套9内设有顶杆11，通过电机10驱动顶杆11上下移动，顶杆11的顶部连接有升降板12，升降板12的顶部设有多个第一吸盘13，用于吸附最底层的托盘5，通过电机10驱动顶杆11上下移动，进而带动升降板12及第一吸盘13上下移动，从而带动托盘5升降。安装板8的四个角落处设有导杆14，升降板12装设于导杆14上，沿导杆14移动，从而导正升降板12的移动方向。

如图1及图2，升降机构7的上方于托盘5的两侧设有阻挡块15，阻挡块15远离托盘5的一侧设有第一气缸16，通过第一气缸16控制阻挡块15向两侧打开使升降机构7下降一个托盘5厚度的距离，或向中心收拢使阻挡块15托举着除最底层托盘5外的所有托盘5，此时最底层的托盘5落到第一传送装置6被向后带动到收板区3。阻挡块15通过滑块导轨结构安装于机架1上，可在机架1表面的平面内移动。

如图1至图3，上料区2和暂存区4均设有用于叠放托盘5的框架17，框架17的其中一面设有用于供托盘5进出的开口18，开口18的两侧设有挡板19，挡板19远离开口18的一侧设有第二气缸20，通过第二气缸20驱动挡板19向两侧打开供托盘5装入，或向中间收拢挡住托盘5边缘。在本实施例中，上料区2的开口18位于框架17远离第二传送装置21的一侧，挡板19位于上料区2的开口18的上部，暂存区4的开口18位于框架17朝向第三传送装置27的一侧。因此在上料时，先通过第二气缸20控制挡板19远离彼此运动，使开口18打开，多个数量的托盘5从开口18处放进框架17内，当放置完成后通过第二气缸20控制挡板19朝向彼此运动，使挡板19挡住托盘5边缘，避免托盘5脱出。当暂存区4的托盘5存放一定数量后，通过第二气缸20控制挡板19远离彼此运动，使开口18打开，则所有的托盘5在第一传送装置6的传送下移动到第三传送装置27上，全部转移后再通过第二气缸20控制挡板19朝向彼此运动，开口18处则被挡板19挡住。

如图1及图2，第二传送装置21的后端设有机械手22，通过机械手22将第二传送装置21上的印制电路板组件移动到收板区3的托盘5内。机械手22为三轴或三轴以上的机械手。在本实施例中，机械手22的底部设有连接板23，连接板23的底部设有多个第二吸盘24，用于吸取一个或多个印制电路板组件，再通过机械手22移动到收板区3的托盘5内，依照顺序放置，当托盘5装满后被第一传送装置6带到暂存区4。机械手22的前端设有视觉检测仪25，用于检测第二传送装置21上的印制电路板组件的位置，视觉检测仪25下方设有环形光源26。

如图3，暂存区4的结构与上料区2结构基本相同，只是对托盘5的传送方向是相反的。当托盘5装满时由第一传送装置6传送至暂存区4存放，当暂存区4存放一定数量的托盘5时，托盘5整体移动到第三传送装置27上。

上述托盘式自动收板机的使用方法包括：

将一定数量的空托盘5叠放至上料区2，放料时将空托盘5从上料区2的框架17的开口18放入，当叠放一定数量时，第二气缸20控制挡板19朝向彼此运动，从而挡住托盘5。然后升降机构7被电机10驱动上升，即电机10驱动顶杆11上升，带动升降板12及第一吸盘13上升，直至第一吸盘13吸住最底层的托盘5。然后第一气缸16控制阻挡块15向两侧打开，托盘5被升降机构7托举，然后电机10驱动升降机构7下降一个托盘5厚度的距离，此时第一气缸16控制阻挡块15朝向中心收拢，使阻挡块15托举着除最底层托盘外的所有托盘5，而最底层的托盘5与升降机构7继续下降，直至该托盘5落在第一传送装置6上，被第一传送装置6带动到收板区3。

在收板区3内，机械手22将第二传送装置21上待收板的印制电路板组件移动至托盘5内，并依次放置于托盘5内指定位置。一个托盘5装满后，第一传送装置6将托盘5带动到暂存区4存放。在暂存区4内，托盘5的运送与上料区2相反。装满的托盘5到达暂存区4时，升降机构7上升使第一吸盘13吸住最底层托盘5，然后上升一个托盘厚度的距离，此时阻挡块15向中心收拢，使阻挡块15托举着该托盘5，然后使升降机构7下降回到原位，等待托举下一个托盘5，依次将底层的托盘5向上运送。暂存区4内收集到一定数量的托盘5后，第二气缸20控制挡板19向两侧运动使开口18打开，在第一传送装置6的运动下，将托盘5整体移动到第三传送装置27上，等待移至下一工位。

本发明能够实现托盘5自动输送，印制电路板组件自动收板，托盘5自动收集等功能，全过程无人操作，完全取代人工收板，自动完成，减员增效。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (7)

1.一种托盘式自动收板机，其特征在于，包括：机架，所述机架上从前到后依次设有上料区、收板区及暂存区，所述上料区、所述收板区及所述暂存区的下方设有第一传送装置，所述上料区装有多个空托盘，所述暂存区装有多个装满印制电路板组件的满托盘，所述上料区或/和所述暂存区的底部设有升降机构，所述升降机构的顶部设有用于吸附最底层托盘的第一吸盘，所述升降机构的底部设有电机，通过所述电机驱动所述升降机构带着托盘升降，所述升降机构的上方于托盘的两侧设有阻挡块，所述阻挡块远离托盘的一侧设有第一气缸，通过所述第一气缸控制所述阻挡块向两侧打开使所述升降机构下降一个托盘厚度的距离，或向中心收拢使所述阻挡块托举着除最底层托盘外的所有托盘，最底层的所述托盘落到所述第一传送装置被向后带动到所述收板区，所述第一传送装置的旁侧设有与之平行的第二传送装置，所述印制电路板组件被所述第二传送装置传送至所述收板区的旁侧，所述第二传送装置的后端设有机械手，通过所述机械手将所述第二传送装置上的印制电路板组件移动到所述收板区的托盘内，当所述托盘装满时由所述第一传送装置传送至所述暂存区存放，所述第一传送装置的后端设有第三传送装置，当所述暂存区存放一定数量的托盘时，托盘整体移动到所述第三传送装置上；

所述上料区和所述暂存区设有用于叠放所述托盘的框架，所述框架的其中一面设有用于供托盘进出的开口，所述开口的两侧设有挡板，所述挡板远离所述开口的一侧设有第二气缸，通过所述第二气缸驱动所述挡板向两侧打开供托盘装入，或向中间收拢挡住所述托盘边缘；所述上料区的所述开口位于所述框架远离所述第二传送装置的一侧，所述暂存区的所述开口位于所述框架朝向所述第三传送装置的一侧；

所述机械手的前端设有视觉检测仪，用于检测所述第二传送装置上的所述印制电路板组件的位置。

2.根据权利要求1所述的托盘式自动收板机，其特征在于：所述第一传送装置为设置于所述托盘两侧的传送链条，所述托盘的两侧边缘落在所述传送链条上，被所述传送链条带动。

3.根据权利要求1所述的托盘式自动收板机，其特征在于：所述升降机构包括安装于所述机架的安装板，所述安装板的底部安装有缸套，所述缸套的一侧设有所述电机，所述缸套内设有顶杆，通过所述电机驱动所述顶杆上下移动，所述顶杆的顶部连接有升降板，所述升降板的顶部设有多个所述第一吸盘。

4.根据权利要求3所述的托盘式自动收板机，其特征在于：所述安装板的四个角落处设有导杆，所述升降板装设于所述导杆上，沿所述导杆移动。

5.根据权利要求1所述的托盘式自动收板机，其特征在于：所述机械手为三轴或三轴以上的机械手。

6.根据权利要求1所述的托盘式自动收板机，其特征在于：所述机械手的底部设有连接板，所述连接板的底部设有多个第二吸盘，用于吸取一个或多个所述印制电路板组件。

7.一种基于权利要求1所述的托盘式自动收板机的使用方法，其特征在于，包括：

将一定数量的空托盘叠放至所述上料区，在所述上料区中，所述升降机构被所述电机驱动上升，直至所述第一吸盘吸住最底层的所述托盘，然后所述阻挡块向两侧打开，所述托盘被所述升降机构托举，然后所述电机驱动所述升降机构下降一个托盘厚度的距离，所述阻挡块朝向中心收拢，使所述阻挡块托举着除最底层托盘外的所有托盘，而最底层的所述托盘与所述升降机构继续下降，直至该托盘落在所述第一传送装置上，被所述第一传送装置带动到所述收板区；

在所述收板区内，所述机械手将所述第二传送装置上待收板的所述印制电路板组件移动至所述托盘内，并依次放置于所述托盘内指定位置；

一个所述托盘装满后，所述第一传送装置将所述托盘带动到所述暂存区存放；

所述暂存区内收集到一定数量的所述托盘后，将所述托盘整体移动到所述第三传送装置上，等待移至下一工位。