CN108928634B - Fpc拼板的自动分料装料设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种FPC拼板的自动分料装料设备，所述设备的箱体内设有FPC板自动分料流水线和FPC板自动装料流水线，在FPC板自动分料流水线和FPC板自动装料流水线之间设有抓取机械手，抓取机械手从FPC板自动分料流水线吸附至少一片FPC板，搬运并放置于FPC板自动装料流水线上的空置中转盘上，设备设有控制处理器，控制处理器实时监控FPC板的分料、吸附、搬运和放置的全过程，任一工序出现出错，控制处理器发出警告，停机处理。本发明的优点是对FPC拼板进行自动化生产，提高了生产效率和成品率。

Description

FPC拼板的自动分料装料设备

技术领域

本发明涉及一种从FPC拼板中取出细长FPC板，并放置于中转盘的技术领域，特别涉及一种FPC拼板的自动分料装料设备。

背景技术

FPC柔性电路板广泛应用于智能型通讯设备中的，它具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点。因为细长FPC板上的零件非常小，特别是连接器FPC产品更小。同时FPC拼板因其板材制造过程有涨缩的问题，以致拼板各连片间的精度欠佳，所以大FPC拼板要直接利用SMT制程做印刷和置件工艺，是无法适用FPC上设计有细小零件及高密间距的连接器产品。故目前通常采用人工方式进行分料，生产效率极低；或者对于150mm×150mm的小型FPC拼板，采用冲压方式，此种方式易对FPC板造成损伤，成品率低。这是本申请需要着重改善的地方。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种自动对FPC板上有细小且高密零件的设计进行分料，自动对取出的FPC板进行装料出料的FPC拼板的自动分料装料设备。

为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种FPC拼板的自动分料装料设备，所述设备的箱体内设有FPC板自动分料流水线和FPC板自动装料流水线，在FPC板自动分料流水线和FPC板自动装料流水线之间设有抓取机械手，抓取机械手从FPC板自动分料流水线吸附至少一片FPC板，搬运并放置于FPC板自动装料流水线上的空置中转盘上，设备设有控制处理器，控制处理器实时监控FPC板的分料、吸附、搬运和放置的全过程，任一工序出现出错，控制处理器发出警告，停机处理。

本发明的箱体上设有显示屏和触摸输入屏，箱体顶部设有空气净化器和报警灯，显示屏、触摸输入屏、空气净化器和报警灯与控制处理器连接。

所述FPC板自动分料流水线包括上部的FPC拼板流水线和下部的下顶块组件。所述FPC拼板流水线的放置FPC拼板的工位在箱体之外，该放置工位两侧设有光栅。所述抓取机械手的连杆与一上吸嘴组件的上固定板连接，在抓取机械手的控制下，上吸嘴组件吸附FPC板移动到FPC板自动装料流水线区域，放置于空置中转盘中。

所述上部的FPC拼板流水线放置工装治具，工装治具上粘附多个FPC板单元拼接的大拼板，工装治具下方设有下顶块组件，下顶块组件的顶头是仿形顶头组，仿形顶头组上升并伸入工装治具的镂空位置顶起至少一片FPC板，上吸嘴组件吸附至少一片FPC板的上表面，在气缸的带动下，下顶块组件的上顶与上吸嘴组件吸附使至少一片FPC板向上位移，与FPC拼板分离，上吸嘴组件继续吸附着至少一片FPC板移动，并放置于FPC中转托盘中。

所述上吸嘴组件包括多个吸嘴模块，每个吸嘴模块与气缸连接，吸嘴模块的吸附面设有内凹的仿FPC板形状的穴。

所述穴内布设至少一个吸附通孔，所述至少一个吸附通孔与负压管连接。

所述吸附通孔之间的直线距离L为20mm≤L≤100mm。

所述吸嘴模块的吸附面上沿穴的外周设有多个弹性触点，下顶块组件与上吸嘴组件同时吸住FPC板的下表面和上表面时，弹性触点压缩贴合下顶块组件；上吸嘴组件吸附FPC板上移，弹性触点回弹提供给下顶块组件向下的推力，辅推下顶块组件在气缸的驱动下下降。

所述下顶块组件的支架安装于一导轨的滑块上，支架中装有电机和旋转部件，电机控制旋转部件的转动，旋转部件的轴与仿形顶头组的底板连接，仿形顶头组包括多个仿形顶头，每个仿形顶头与气缸连接，气缸控制仿形顶头的升降。

所述导轨上的滑块由伺服电机控制滑动的行程。

所述控制处理器收到抓取机械手发出的FPC板抓取的数量，及伺服电机编码的行程量，两者数据到达设定的目标值，则完成了FPC大拼板的FPC板分料任务。

所述FPC板自动装料流水线包括如下三个区域：

FPC板空置中转盘上料区：上料区两侧设有镜向对称的中转盘上料支架，空置的中转盘层叠堆放于两侧上料支架之间的平台上，两侧上料支架相向突出的托台伸入最底部中转盘两侧的凹槽中托住中转盘，底部中转盘解除托力后与平台一起下降并套于一铝板上，铝板固定于一传输模组上，在传输模组的传输运动下向前到达FPC板放置作业区；

FPC板放置作业区：作业区两侧设有镜向对称的放置支架，放置支架固定住中转盘的两侧边，一机械手将吸附的至少一片FPC板放置于中转盘上的FPC板容纳空间，中转盘装满FPC板后在传输模组的传输运动下向前到达FPC板堆垛出料区；

FPC板堆垛出料区：堆垛区两侧设有镜向对称的堆垛支架，两侧堆垛支架之间设有抬升组件和放置组件，流转过来的中转盘放置于抬升组件和放置组件的上平面，在气缸的驱动下抬升组件向上运动，使中转盘与铝板分离，并放置于放置组件的上平面，自下往上依次堆垛中转盘；传输模组带着铝板返回上料区重复之前的FPC板自动出料运动。

所述铝板上设有一镂空部，镂空部安装检测中转盘的光电传感器。

所述FPC板中转盘上料支架的托台与气缸连接，平台与升降气缸连接，两侧气缸向外拉动托台，托台缩回同时平台在升降气缸驱动下下降，最底部的空置中转盘解除托力后随着平台的降落套装于下部的铝板上，铝板的外周边框嵌于空置中转盘底部外周面的凹槽中。

所述FPC板中转盘上料支架任一角部边框设有检测传感器。

所述FPC板堆垛支架包括一抬升组件和放置组件，抬升组件与升降气缸连接，放置组件与支架连接，所述放置组件包括固定座和翻板，翻板一端套于轴上绕轴旋转，轴两端安装于固定座的两侧，固定座的上顶板内侧为一向内斜面，限制翻板的向后回转，中转盘在抬升组件的抬升运动下向上位移，同时翻板向上翘起使中转盘通过，中转盘通过翻板后，翻板向下旋转位于中转盘的底部托住中转盘，阻挡中转盘的下垂。

所述FPC板堆垛支架任一角部支架装有检测传感器。

本发明的工作原理：把一整张FPC贴覆在工装治具板上，然后把整个工装治具板放在机台的输送模组中，按启动开关，输送模组带动工装治具板进入机台内的指定位置，机械手带动上吸嘴组件下压到对应的FPC产品上，下顶块组件从底部向上顶出要取的FPC产品到上方的上吸嘴组件中，然后上吸嘴组件真空吸住FPC产品，机械手把FPC产品移走，放入到指定的中转盘内。

本发明的优越功效在于：

1） 本发明对细长的FPC板自动进行分料，符合FPC板用SMT制程的印刷及置件要求；

2） 本发明对FPC拼板进行自动化生产，提高了生产效率和成品率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明箱体内部的结构示意图；

图3为本发明上吸嘴组件和下顶块组件的示意图；

图4为本发明上吸嘴组件的俯视图；

图5为本发明上吸嘴组件的仰视图；

图6为本发明工装治具示意图；

图7为图4中A部的放大图；

图8为本发明FPC板空置中转盘上料区的结构示意图；

图9为本发明FPC板放置作业区实施例的示意图；

图10为图9中翻板翘起状态图；

图中标号说明：

1—抓取机械手； 101—连杆；

2—FPC板；

3—上吸嘴组件；

301—上固定板；

302—吸嘴模块；

3021—穴； 3022—弹性触点；

3023—吸附通孔； 3024—定位穴；

303—气缸； 304—侧板；

4—工装治具； 401—镂空部；

5—下顶块组件；

501—支架； 502—旋转部件；

503—气缸； 504—仿形顶头；

6—导轨；

7—FPC板空置中转盘上料区；

701-角部边框； 702—上料支架；

703—气缸； 704—升降气缸；

705—平台； 706—托台；

707—光电传感器；

8—FPC板放置作业区； 801—放置支架；

9—FPC板堆垛出料区；

901—堆垛支架； 902—角部支架；

903—传感器； 904—升降气缸；

905—抬升组件； 906—固定座；

907—翻板； 908-内斜面；

10—中转盘； 11—铝板；

12—显示屏； 13—触摸输入屏；

14—空气净化器； 15—报警灯；

16—光栅。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

图1示出了本发明整体结构示意图；图2示出了本发明箱体内部的结构示意图。如图1和图2所示，本发明提供了一种FPC拼板的自动分料装料设备，所述设备的箱体内设有FPC板自动分料流水线和FPC板自动装料流水线，在FPC板自动分料流水线和FPC板自动装料流水线之间设有抓取机械手1，抓取机械手1从FPC板自动分料流水线吸附至少一片FPC板2，搬运并放置于FPC板自动装料流水线上的空置中转盘10上，设备设有控制处理器，控制处理器实时监控FPC板2的分料、吸附、搬运和放置的全过程，任一工序出现出错，控制处理器发出警告，停机处理。

本发明的箱体上设有显示屏12和触摸输入屏13，箱体顶部设有空气净化器14和报警灯14，显示屏12、触摸输入屏13、空气净化器14和报警灯15与控制处理器连接。

所述FPC板自动分料流水线包括上部的FPC拼板流水线和下部的下顶块组件5。所述FPC拼板流水线的放置FPC拼板的工位在箱体之外，该放置工位两侧设有光栅16。所述抓取机械手1的连杆101与一上吸嘴组件3的上固定板301连接，在抓取机械手1的控制下，上吸嘴组件3吸附FPC板2移动到FPC板自动装料流水线区域，放置于空置中转盘10中。

如图3所示，所述上部的FPC拼板流水线放置工装治具4，工装治具4上粘附多个FPC板单元拼接的大拼板，工装治具4下方设有下顶块组件5，下顶块组件5的顶头是仿形顶头组，仿形顶头组上升并伸入工装治具4的镂空部401顶起至少一片FPC板2，上吸嘴组件3吸附FPC板2的上表面，下顶块组件5在气缸503的驱动下向上移动，顶住FPC板的下表面，上吸嘴组件3吸附FPC板2在气缸303驱动下向上位移，与FPC拼板分离，上吸嘴组件3继续吸附着FPC板2移动，并放置于FPC中转托盘中。

如图4和图5所示，所述上吸嘴组件3包括多个吸嘴模块302，每个吸嘴模块302与气缸303连接，吸嘴模块302的吸附面设有内凹的仿FPC板形状的穴3021。

如图5所示，所述穴3021内布设至少一个吸附通孔3023，所述至少一个吸附通孔3023与负压管连接。吸嘴模块302通过至少一个吸附通孔3023紧紧吸住穴3021中的细长FPC板2。吸嘴模块302的吸附面还设有FPC板的定位穴。

所述两个吸附通孔3023之间的直线距离L为20mm≤L≤100mm。

所述吸嘴模块302的吸附面上沿穴3021的外周设有多个弹性触点3022。弹性触点3022至少设在穴3021外周的端部和弯曲部，两个弹性触点3022之间最多的直线距离为10mm。

下顶块组件5与上吸嘴组件3同时吸住FPC板2的下表面和上表面时，弹性触点3022压缩贴合下顶块组件5；上吸嘴组件3吸附FPC板2上移，弹性触点3022回弹提供给下顶块组件5向下的推力，把FPC板废边角料夹在弹性触点3022与下顶块组件5之间，辅推下顶块组件5在气缸503的驱动下下降，上吸嘴组件3吸附FPC板2上升，从而达到FPC板2与FPC边角废料的分离。

所述上吸嘴组件3的上固定板301与一机械手连杆101连接，上固定板301与气缸303的侧板304连接，气缸303固定在侧板304上。在机械手1的控制下，上吸嘴组件3吸附FPC板2移动到目标位置。

所述下顶块组件5的支架501安装于导轨6的滑块上，支架501中装有电机和旋转部件502，电机控制旋转部件502的转动，旋转部件502的轴与仿形顶头组的底板连接，仿形顶头组包括多个仿形顶头504，每个仿形顶头504与气缸503连接，气缸503控制仿形顶头504的升降。

如图6所示，所述的工装治具4为九片连的工装治具。如图7所示，每个工装治具单元对应FPC板2的位置是镂空部401，下顶块组件5向上移伸入镂空部401上顶FPC板2的下表面。

所述FPC板自动装料流水线包括如下三个区域：

FPC板空置中转盘上料区7：上料区两侧设有镜向对称的中转盘上料支架702，空置的中转盘10层叠堆放于两侧上料支架之间的平台705上，两侧上料支架702相向突出的托台706伸入最底部中转盘两侧的凹槽中托住中转盘10，底部中转盘解除托力后与平台705一起下降并套于一铝板11上，铝板11固定于一传输模组上，在传输模组的传输运动下向前到达FPC板放置作业区8；

FPC板放置作业区8：作业区两侧设有镜向对称的放置支架801，放置支架801固定住中转盘10的两侧边，一抓取机械手1将吸附的至少一片FPC板2放置于中转盘10上的FPC板容纳空间，中转盘10装满FPC板后在传输模组的传输运动下向前到达FPC板堆垛出料区9；

FPC板堆垛出料区9：堆垛区两侧设有镜向对称的堆垛支架901，两侧堆垛支架901之间设有抬升组件905和放置组件，流转过来的中转盘10放置于抬升组件905和放置组件的上平面，在升降气缸904的驱动下抬升组件905向上运动，使中转盘10与铝板11分离，并放置于固定座906的上平面，自下往上依次堆垛中转盘10；传输模组带着铝板11返回上料区重复之前的FPC板自动出料运动。

所述铝板11上设有一镂空部，镂空部安装光电传感器，用于检测中转盘10。

如图8所示，所述FPC板中转盘上料支架702的托台706与气缸703连接，平台705与升降气缸704连接，两侧气缸703向外拉动托台706，托台706缩回同时平台705在升降气缸704驱动下下降，最底部的空置中转盘10解除托力后随着平台705的降落套装于下部的铝板11上，铝板11的外周边框嵌于空置中转盘底部外周面的凹槽中。

所述FPC板中转盘上料支架任一角部边框701设有检测传感器707。当传感器检测到无遮挡物时，发出信号提醒放置空置中转盘10。

如图9和图10所示，所述FPC板堆垛支架901包括一抬升组件905和放置组件，抬升组件905与升降气缸904连接，放置组件与支架901连接，所述放置组件包括固定座906和翻板907，翻板907一端套于轴上绕轴旋转，轴两端安装于固定座906的两侧，固定座906的上顶板内侧为一向内斜面908，限制翻板907的向后回转，中转盘10在抬升组件905的抬升运动下向上位移，同时翻板907向上翘起使中转盘10通过，中转盘10通过翻板907后，翻板907向下旋转位于中转盘10的底部托住中转盘10，阻挡中转盘10的下垂。

所述FPC板堆垛支架任一角部支架902装有检测传感器903。当传感器903检测到有遮挡物时，发出信号提醒取出装满FPC板的中转盘10。

以上所述仅为本发明的优先实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种FPC拼板的自动分料装料设备，其特征在于：所述设备的箱体内设有FPC板自动分料流水线和FPC板自动装料流水线，在FPC板自动分料流水线和FPC板自动装料流水线之间设有抓取机械手，抓取机械手从FPC板自动分料流水线吸附至少一片FPC板，搬运并放置于FPC板自动装料流水线上的空置中转盘上，设备设有控制处理器，控制处理器实时监控FPC板的分料、吸附、搬运和放置的全过程，任一工序出现出错，控制处理器发出警告，停机处理；

所述FPC板自动装料流水线包括如下三个区域：

FPC板空置中转盘上料区：上料区两侧设有镜向对称的中转盘上料支架，空置的中转盘层叠堆放于两侧上料支架之间的平台上，两侧上料支架相向突出的托台伸入最底部中转盘两侧的凹槽中托住中转盘，底部中转盘解除托力后与平台一起下降并套于一铝板上，铝板固定于一传输模组上，在传输模组的传输运动下向前到达FPC板放置作业区；

FPC板放置作业区：作业区两侧设有镜向对称的放置支架，放置支架固定住中转盘的两侧边，一机械手将吸附的至少一片FPC板放置于中转盘上的FPC板容纳空间，中转盘装满FPC板后在传输模组的传输运动下向前到达FPC板堆垛出料区；

FPC板堆垛出料区：堆垛区两侧设有镜向对称的堆垛支架，两侧堆垛支架之间设有抬升组件和放置组件，流转过来的中转盘放置于抬升组件和放置组件的上平面，在气缸的驱动下抬升组件向上运动，使中转盘与铝板分离，并放置于放置组件的上平面，自下往上依次堆垛中转盘；传输模组带着铝板返回上料区重复之前的FPC板自动出料运动；

所述FPC板中转盘上料支架的托台与气缸连接，平台与升降气缸连接，两侧气缸向外拉动托台，托台缩回同时平台在升降气缸驱动下下降，最底部的空置中转盘解除托力后随着平台的降落套装于下部的铝板上，铝板的外周边框嵌于空置中转盘底部外周面的凹槽中；

所述FPC板堆垛支架包括一抬升组件和放置组件，抬升组件与升降气缸连接，放置组件与支架连接，所述放置组件包括固定座和翻板，翻板一端套于轴上绕轴旋转，轴两端安装于固定座的两侧，固定座的上顶板内侧为一向内斜面，限制翻板的向后回转，中转盘在抬升组件的抬升运动下向上位移，同时翻板向上翘起使中转盘通过，中转盘通过翻板后，翻板向下旋转位于中转盘的底部托住中转盘，阻挡中转盘的下垂。

2.根据权利要求1所述的FPC拼板的自动分料装料设备，其特征在于：所述FPC板自动分料流水线包括上部的FPC拼板流水线和下部的下顶块组件，所述抓取机械手的连杆与一上吸嘴组件的上固定板连接，在抓取机械手的控制下，上吸嘴组件吸附FPC板移动到FPC板自动装料流水线区域，放置于空置中转盘中。

3.根据权利要求2所述的FPC拼板的自动分料装料设备，其特征在于：所述上部的FPC拼板流水线放置工装治具，工装治具上粘附多个FPC板单元拼接的大拼板，工装治具下方设有下顶块组件，下顶块组件的顶头是仿形顶头组，仿形顶头组上升并伸入工装治具的镂空位置顶起至少一片FPC板，上吸嘴组件吸附至少一片FPC板的上表面，在气缸的带动下，下顶块组件的上顶与上吸嘴组件吸附使至少一片FPC板向上位移，与FPC拼板分离，上吸嘴组件继续吸附着至少一片FPC板移动，并放置于FPC中转托盘中。

4.根据权利要求2所述的FPC拼板的自动分料装料设备，其特征在于：所述上吸嘴组件包括多个吸嘴模块，每个吸嘴模块与气缸连接，吸嘴模块的吸附面设有内凹的仿FPC板形状的穴。

5.根据权利要求4所述的FPC拼板的自动分料装料设备，其特征在于：所述穴内布设至少一个吸附通孔，所述至少一个吸附通孔与负压管连接。

6.根据权利要求5所述的FPC拼板的自动分料装料设备，其特征在于：所述吸附通孔之间的直线距离L为20mm≤L≤100mm。

7.根据权利要求4所述的FPC拼板的自动分料装料设备，其特征在于：所述吸嘴模块的吸附面上沿穴的外周设有多个弹性触点，下顶块组件与上吸嘴组件同时吸住FPC板的下表面和上表面时，弹性触点压缩贴合下顶块组件；上吸嘴组件吸附FPC板上移，弹性触点回弹提供给下顶块组件向下的推力，辅推下顶块组件在气缸的驱动下下降。

8.根据权利要求2所述的FPC拼板的自动分料装料设备，其特征在于：所述下顶块组件的支架安装于一导轨的滑块上，支架中装有电机和旋转部件，电机控制旋转部件的转动，旋转部件的轴与仿形顶头组的底板连接，仿形顶头组包括多个仿形顶头，每个仿形顶头与气缸连接，气缸控制仿形顶头的升降。

9.根据权利要求8所述的FPC拼板的自动分料装料设备，其特征在于：所述导轨上的滑块由伺服电机控制滑动的行程。

10.根据权利要求1或9所述的FPC拼板的自动分料装料设备，其特征在于：所述控制处理器收到抓取机械手发出的FPC板抓取的数量，及伺服电机编码的行程量，两者数据到达设定的目标值，则完成了FPC大拼板的FPC板分料任务；箱体上设有显示屏和触摸输入屏，箱体顶部设有空气净化器和报警灯，显示屏、触摸输入屏、空气净化器和报警灯与控制处理器连接。

11.根据权利要求1所述的FPC拼板的自动分料装料设备，其特征在于：所述铝板上设有一镂空部，镂空部安装检测中转盘的光电传感器。

12.根据权利要求1所述的FPC拼板的自动分料装料设备，其特征在于：所述FPC板中转盘上料支架任一角部边框设有检测传感器。

13.根据权利要求1所述的FPC拼板的自动分料装料设备，其特征在于：所述FPC板堆垛支架任一角部支架装有检测传感器。