CN108946164A - 一种pcb板夹取装置及pcb板aoi双面检测翻转装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于线路板生产技术领域，尤其涉及一种PCB板夹取装置及PCB板AOI双面检测翻转装置。该PCB板夹取装置，包括：气动控制器、电机座、步进电机、抓取装置、连接轴和气动装置；气动控制器向步进电机发送第一旋转信号，使得抓取装置绕步进电机输出轴旋转，并夹取PCB板；气动控制器向气动装置发送第二旋转信号，使得气动装置绕连接轴旋转。该PCB板AOI双面检测翻转装置包括上述的PCB板夹取装置、AOI检测台和机械臂；AOI检测台、机械臂均与PCB板夹取装置通信连接，使PCB板夹取装置夹取PCB板后，进而使机械臂翻转PCB板。本发明增加了PCB夹取的应用领域与运动多样性，提高了PCB板辅助翻面与AOI检测PCB板的效率。

Description

一种PCB板夹取装置及PCB板AOI双面检测翻转装置

技术领域

本发明涉及线路板生产技术领域，尤其涉及一种PCB板夹取装置及PCB板AOI双面检测翻转装置。

背景技术

目前，现有的PCB板夹取均是通过人工在输送带旁等拿料后再进行加工，过程繁琐，且人工劳动量大，有少数的PCB板自动夹取装置，只可以进行直线型的上下左右移动使得在夹取PCB板时灵活度过低、运动方式单一且应用领域有限。

此外，PCB板进行A0I检测时需要检测双面，在整条PCB板加工生产线上需要安排大量的工人操作来完成PCB板的翻面，这种传统的PCB板AOI生产线的方式不仅生产效率慢，人工量大，而且可能受人为因素的影响，产生安全隐患，其次市面上通过机械臂及翻转架来代替人工仅能适用于较小PCB板的检测，对于更大型号的PCB板由于翻转机构吸住PCB板向上翻转时PCB会撞击到AOI台检测口，难以实现辅助翻面。

发明内容

有鉴于此，本发明公开了一种PCB板夹取装置及PCB板AOI双面检测翻转装置，解决了现有技术中PCB板夹取运动形式单一，应用领域有限。且常因为改造AOI检测台的台面大小的成本较高且工艺复杂，AOI检测台的台面通常采用固定型号，当PCB板的面积大于AOI检测台面积时，PCB板向上翻转易撞击到AOI检测台的检测口，针对此技术问题，本发明提供的翻转装置，可使PCB板不易撞击到AOI检测台的检测口，提高了辅助翻面与AOI检测的效率。

本发明提供了一种PCB板夹取装置，包括：气动控制器、电机座、步进电机、抓取装置、连接轴和气动装置；

所述气动装置与所述连接轴活动连接；

所述气动装置与所述电机座固定连接；

所述电机座内部安装有所述步进电机；

所述步进电机的输出轴上安装有所述抓取装置；

所述步进电机的输出轴的轴线方向与所述连接轴的轴线方向相互垂直；

所述气动控制器向所述步进电机发送第一旋转信号，使得所述抓取装置绕所述步进电机的输出轴旋转并夹取PCB板；

所述气动控制器向所述气动装置发送第二旋转信号，使得所述气动装置绕所述连接轴旋转。

优选的，所述抓取装置包括转动骨架，所述转动骨架上设置有真空吸盘；所述转动骨架安装在所述步进电机的输出轴上。

本发明还提供了一种PCB板AOI双面检测翻转装置，包括上述的PCB板夹取装置、AOI检测台和机械臂；

所述AOI检测台与所述PCB板夹取装置通信连接，所述AOI检测台向所述PCB板夹取装置发送夹取信号，使所述抓取装置在夹取PCB板后绕所述步进电机的输出轴旋转至任意角度；

所述PCB板夹取装置与所述机械臂通信连接，所述PCB板夹取装置向所述机械臂发送翻转信号，使所述机械臂翻转PCB板。

优选的，所述夹取信号包括第一旋转信号和启动信号，所述电机座内安装有第一传感器；

所述AOI检测台向所述PCB板夹取装置发送夹取信号，使所述抓取装置在夹取PCB板后绕所述步进电机的输出轴旋转至任意角度，具体为所述AOI检测台向所述气动控制器发送所述第一旋转信号，所述气动控制器接收并向所述步进电机发送所述第一旋转信号，所述步进电机接收所述第一旋转信号后，所述抓取装置绕所述步进电机的输出轴旋转后触发所述第一传感器；

所述第一传感器开启将所述启动信号发送给所述气动控制器，所述气动控制器将所述启动信号发送给所述抓取装置，使其绕所述步进电机的输出轴旋转至任意角度。

优选的，所述夹取信号还包括第二旋转信号；

所述气动控制器将所述第二旋转信号发送给所述气动装置，所述气动装置接收所述第二旋转信号后，绕所述连接轴旋转至预置区域。

优选的，所述气动装置内安装有第二传感器，所述夹取信号还包括第三旋转信号；

所述气动装置绕所述连接轴旋转至预置区域后触发所述第二传感器，所述第二传感器开启，并将所述第三旋转信号发送给所述气动控制器，所述气动控制器将所述第三旋转信号发送给所述步进电机，使得所述抓取装置绕所述步进电机的输出轴旋转至与所述AOI检测台的台面垂直的方向。

优选的，所述电机座内还安装有第三传感器；

所述PCB板夹取装置向所述机械臂发送翻转信号，使所述机械臂翻转PCB板，具体为所述抓取装置绕所述步进电机的输出轴旋转至与所述AOI检测台台面垂直的方向后，则触发所述第三传感器，所述第三传感器开启并将所述翻转信号发送给所述气动控制器，所述气动控制器向所述机械臂发送所述翻转信号，使所述机械臂翻转PCB板。

优选的，所述第一传感器为第一红外开关。

优选的，所述第二传感器为磁性限位开关。

优选的，所述第三传感器为第二红外开关。

本发明提供的PCB板夹取装置，所述气动控制器向所述步进电机发送第一旋转信号，所述抓取装置绕所述步进电机的输出轴旋转并夹取PCB板；所述气动控制器向所述气动装置发送第二旋转信号，使得所述气动装置接绕所述连接轴旋转，所述步进电机的输出轴的轴线方向与所述连接轴的轴线方向相互垂直。其中，气动控制器向气动装置与步进电机发送信号，使两者可分别绕互相垂直的方向旋转，不同于以往的直线型夹取，增加了运动的多样性，使PCB板夹取装置可应用在PCB板下料及AOI检测等领域。且该夹取装置与气动控制器之间进行信号传递，响应速度快，提高了工作效率。

本发明提供的PCB板AOI双面检测翻转装置通过采用气动控制器与气动装置和步进电机进行信号传递，可以提高PCB夹取的工作效率，实现快速响应。此外，由于改造AOI检测台的台面大小的成本较高，在对其台面进行改动的同时，内部程序也需改动，耗费成本较高且工艺复杂，通常AOI检测台的台面采用固定型号，当PCB板的面积大于AOI检测台面积时，PCB板向上翻转易撞击到AOI检测台的检测口，针对此技术问题，本发明提供的翻转装置，采用步进电机驱动，步进电机通电后，在不接受转动信号时会处于“自锁”状态，在本发明中的每次转动结束后，该步进电机都会自锁，直到下一次得到转动信号，从而使得抓取装置在抓取PCB板的过程中停止在任意角度，使PCB板不易撞击到AOI检测台的检测口，提高了PCB板辅助翻面与AOI检测PCB板的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明PCB板夹取装置的初始结构图；

图2为本发明PCB板夹取装置压住PCB板的结构图；

图3为本发明PCB板AOI双面检测翻转装置压住PCB板的结构图；

图4为本发明PCB板AOI双面检测翻转装置旋转至离AOI检测台的台面预置角度的结构图；

图5为本发明PCB板AOI双面检测翻转装置旋转至预置区域的结构图；

其中，附图标记如下：

1、矩形钢架；2、连接轴；3、旋转气缸；4、磁性限位开关；5、磁性活塞；6、电机座；7、步进电机；8、第二红外开关；9、转动骨架；10、真空吸盘；11、气动控制部件；12、第一红外开关；13、机械臂；14、AOI检测台；15、AOI检测台的检测口；16、AOI检测台的台面；17、扇形遮挡片。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种PCB板夹取装置及PCB板AOI双面检测翻转装置，解决了现有技术中PCB板夹取运动形式单一，应用领域有限。且通常AOI检测台的台面采用固定型号，当PCB板的面积大于AOI检测台面积时，PCB板向上翻转易撞击到AOI检测台的检测口，使PCB板的辅助翻面与AOI检测的效率下降的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

为了更详细说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种PCB板夹取装置进行具体地描述。

请参阅图1和图2，本实施例提供了一种PCB板夹取装置，包括：气动控制器、电机座6、步进电机7、抓取装置、连接轴2和气动装置；

气动装置与连接轴2活动连接，具体为气动装置可绕连接轴2转动；

气动装置与电机座6固定连接；

电机座6内部安装有步进电机7；

步进电机7的输出轴上安装有抓取装置；

步进电机7的输出轴的轴线方向与连接轴2的轴线方向相互垂直；

气动控制器向步进电机7发送第一旋转信号，抓取装置绕步进电机的输出轴旋转并夹取PCB板；

气动控制器向气动装置3发送第二旋转信号，使得气动装置3绕连接轴2旋转。

进一步的，上述抓取装置包括转动骨架9，该转动骨架9上设置有真空吸盘10，且转动骨架9安装在步进电机7的输出轴上，当步进电机7工作时，转动骨架9可绕步进电机7的输出轴的轴线方向旋转。

更进一步的，上述气动控制器包括矩形钢架1与安装在矩形钢架1内的气动控制部件11，该气动控制部件11为气动控制器的核心，用来接收与发射信号。

更进一步的，上述气动装置为旋转气缸3，该旋转气缸3通过下方的连接轴2与矩形钢架1活动连接，具体为旋转气缸3可绕连接轴2旋转。旋转气缸3的左侧与电机座6固定连接，电机座6内安装有步进电机7和第一传感器即第一红外开关12，该第一红外开关12安装在步进电机7的一侧，且与步进电机为非连接状态。

以下为该PCB板夹取装置的具体实施方式。

步骤一：如图1所示，上述PCB板夹取装置处于初始状态即转动骨架处于竖直状态。

如图2所示，气动控制部件11向步进电机7发送第一旋转信号，步进电机7得到第一旋转信号后，吸盘骨架9与扇形遮挡片17绕步进电机7的输出轴旋转，并通过真空吸盘10吸住PCB板，图示z方向即为步进电机输出轴的轴线方向。

步骤二：1秒后，在保证PCB板被完全吸住后，气动控制部件11开启内部设定，发送第二旋转信号给气动装置即旋转气缸3，具体为气动控制部件11控制旋转气缸3内的气压，使其绕连接轴2旋转，图示y方向即为连接轴2的轴线方向。

以上为本发明实施例提供的一种PCB板夹取装置的第一个实施例，其中，气动控制部件11向旋转气缸3与步进电机7发送信号，使转动骨架9与旋转气缸3可分别绕图示y方向与z方向旋转，不同于以往的直线型夹取，增加了运动的多样性，使PCB板夹取装置可应用在PCB板下料及AOI检测领域，且该夹取装置通过气动控制器与第一红外开关12进行信号传递，响应速度快，提高了工作效率。以下通过本发明的第二个实施例对PCB板AOI双面检测翻转装置进行具体描述。

请参阅图3至图5，本实施例提供了一种PCB板AOI双面检测翻转装置，包括上述的PCB板夹取装置、AOI检测台14和机械臂13；

上述AOI检测台14与PCB板夹取装置通信连接，AOI检测台14向PCB板夹取装置发送夹取信号，使抓取装置在夹取PCB板后可绕步进电机的输出轴旋转至任意角度；

PCB板夹取装置与机械臂13通信连接，PCB板夹取装置向机械臂13发送翻转信号，使机械臂13翻转PCB板。

进一步的，上述夹取信号包括第一旋转信号和启动信号，电机座6内装有第一传感器；气动控制器向步进电机7发送第一旋转信号，步进电机7接收第一旋转信号后，抓取装置绕步进电机7的输出轴旋转，使得PCB板夹取装置夹取PCB板后，触发第一传感器；第一传感器开启将启动信号发送给气动控制器，气动控制器将启动信号发送给抓取装置，使其绕步进电机7的输出轴旋转至任意角度。

进一步的，第一传感器为第一红外开关12，该第一红外开关12位于安装在电机座6内的步进电机7的一侧，且与步进电机7为非连接状态，第一红外开关12通过信号线与气动控制器连接，使其可以发送启动信号给气动控制器。

更进一步的，步进电机7的输出轴上还安装有扇形遮挡片17，当步进电机7工作时，扇形遮挡片17可绕步进电机7的输出轴的轴线方向旋转，因为第一红外开关的内部成凹状，一端发射红外光，另一端接收红外光，当扇形遮挡片旋转至遮挡住红外光后，另一端接收不到红外光了，触发第一红外开关，使第一红外开关12开启。

更进一步的，上述方式具体为：

PCB板由上一道工序放在AOI检测台台面16后，PCB板夹取装置处于初始状态即转动骨架9处于竖直状态。

如图3所示，AOI检测台14向PCB板夹取装置中的气动控制部件11发送第一旋转信号，气动控制部件11进而将该第一旋转信号发送给步进电机7，使安装在步进电机7输出轴上的转动骨架9与扇形遮挡片17，绕步进电机7的输出轴旋转，通过真空吸盘10压住PCB板并处于水平位置，同时扇形遮挡片17触发第一红外开关12，第一红外开关12开启并将启动信号传送给气动控制部件11。

如图4所示，气动控制部件11进而将启动信号发送给步进电机7，在真空吸盘10吸住PCB板的同时，转动骨架9绕步进电机7的输出轴向上转动一定角度，使PCB板离开AOI检测台台面16，同时不会撞击到AOI台检测口15。

进一步的，上述夹取信号还包括第二旋转信号，气动控制器将第二旋转信号发送给气动装置，气动装置接收第二旋转信号后，绕连接轴2旋转至预置区域，上述预置区域具体为机械臂13待翻转处。

进一步的，气动装置内安装有第二传感器，上述夹取信号还包括第三旋转信号；气动装置旋转至预置区域即机械臂13待翻转处后，触发第二传感器，第二传感器开启并将第三旋转信号发送给气动控制器，气动控制器将第三旋转信号发送给步进电机7，使得抓取装置绕步进电机7的输出轴旋转至与AOI检测台的台面16垂直的方向。

更进一步的，上述气动装置内安装有第二传感器具体为，在旋转气缸3的内部装有磁性限位开关4和磁性活塞5，该磁性活塞5由铁制得，通过向磁性限位开关4移动，产生磁力，进而触发磁性限位开关4。

更进一步的，上述方式具体为：

在PCB板离开AOI检测台台面16，且不会撞击到AOI台检测口15后，气动控制部件11开启内部设定，1秒后，气动控制部件11发送第二旋转信号给气动装置即旋转气缸3，使旋转气缸3内气压产生变化，进而使得旋转气缸3带动电机座6绕连接轴2，向机械臂13待抓取位置转动，即绕图示y方向旋转。

在向机械臂13待抓取位置转动的同时，由于气压变化，在旋转气缸3转动的同时，铁制的磁性活塞5向磁性限位开关4移动，产生磁力，触发磁性限位开关4，磁性限位开关4开启并将第三旋转信号发送给气动控制部件11，气动控制部件11将第三旋转信号发送给步进电机7，使得转动骨架9绕步进电机7的输出轴升至与AOI检测台的台面16垂直的方向。

进一步的，电机座6的内部还安装有第三传感器。PCB板夹取装置向机械臂13发送翻转信号，使机械臂13翻转PCB板，具体为抓取装置绕步进电机7的输出轴旋转至与AOI检测台的台面16垂直的方向后，则触发第三传感器，第三传感器开启并将翻转信号发送给气动控制器，气动控制器向机械臂13发送翻转信号，使机械臂13翻转PCB板。

进一步的，第三传感器为第二红外开关8。

更进一步的，第二红外开关8位于安装在电机座6内的步进电机7的另一侧，且与步进电机7为非连接状态。

更进一步的，当步进电机7工作时，扇形遮挡片17可绕步进电机7的输出轴的轴线方向旋转，当旋转到一定角度时与第二红外开关8连接，使第二红外开关8开启。

更进一步的，在机械臂13将PCB板进行翻转后，AOI检测台14发送终止信号给PCB板夹取装置，使PCB板夹取装置恢复初始状态。

上述方式具体为：

如图5所示，转动骨架9绕步进电机7的输出轴升至与AOI检测台的台面16垂直的方向后，进而使得安装在步进电机7的输出轴上的扇形遮挡片17触发第二红外开关8，第二红外开关8开启后，将翻转信号传送给气动控制部件11。气动控制部件11接收到翻转信号后，开启内部设定，1秒后，将翻转信号传送给机械臂13使其抓取PCB板的另一面，同时吸盘10放开PCB板，待PCB板另一面开始检测后，AOI检测台14发送终止信号给气动控制部件11，气动控制部件11将终止信号发送给旋转气缸3与步进电机7，使旋转气缸3与转动骨架9分别绕连接轴2与步进电机7的输出轴旋转至图1所示的初始状态。

本实施例提供的PCB板AOI双面检测翻转装置通过气动控制器与磁性限位开关和红外开关的信号传递，实现快速响应，提高了PCB板夹取的工作效率。且该翻转装置采用步进电机驱动，使在夹取PCB的过程中停止在任意角度，避免了大型号的PCB板向上翻转易撞击到AOI台检测口，难以实现辅助翻面，导致AOI检测效率降低的技术问题。

以上对本发明所提供的一种进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种PCB板夹取装置，其特征在于，包括：气动控制器、电机座、步进电机、抓取装置、连接轴和气动装置；

所述气动装置与所述连接轴活动连接；

所述气动装置与所述电机座固定连接；

所述电机座内部安装有所述步进电机；

所述步进电机的输出轴上安装有所述抓取装置；

所述步进电机的输出轴的轴线方向与所述连接轴的轴线方向相互垂直；

所述气动控制器向所述步进电机发送第一旋转信号，使得所述抓取装置绕所述步进电机的输出轴旋转并夹取PCB板；

所述气动控制器向所述气动装置发送第二旋转信号，使得所述气动装置绕所述连接轴旋转。

2.根据权利要求1所述的PCB板夹取装置，其特征在于，所述抓取装置包括转动骨架，所述转动骨架上设置有真空吸盘；

所述转动骨架安装在所述步进电机的输出轴上。

3.一种PCB板AOI双面检测翻转装置，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的PCB板夹取装置、AOI检测台和机械臂；

所述AOI检测台与所述PCB板夹取装置通信连接，所述AOI检测台向所述PCB板夹取装置发送夹取信号，使所述抓取装置在夹取PCB板后绕所述步进电机的输出轴旋转至任意角度；

所述PCB板夹取装置与所述机械臂通信连接，所述PCB板夹取装置向所述机械臂发送翻转信号，使所述机械臂翻转PCB板。

4.根据权利要求3所述的PCB板AOI双面检测翻转装置，其特征在于，所述夹取信号包括第一旋转信号和启动信号，所述电机座内安装有第一传感器；

所述AOI检测台向所述PCB板夹取装置发送夹取信号，使所述抓取装置在夹取PCB板后绕所述步进电机的输出轴旋转至任意角度，具体为所述AOI检测台向所述气动控制器发送所述第一旋转信号，所述气动控制器接收并向所述步进电机发送所述第一旋转信号，所述步进电机接收所述第一旋转信号后，所述抓取装置绕所述步进电机的输出轴旋转后触发所述第一传感器；

所述第一传感器开启将所述启动信号发送给所述气动控制器，所述气动控制器将所述启动信号发送给所述抓取装置，使其绕所述步进电机的输出轴旋转至任意角度。

5.根据权利要求4所述的PCB板AOI双面检测翻转装置，其特征在于，所述夹取信号还包括第二旋转信号；

所述气动控制器将所述第二旋转信号发送给所述气动装置，所述气动装置接收所述第二旋转信号后，绕所述连接轴旋转至预置区域。

6.根据权利要求5所述的PCB板AOI双面检测翻转装置，其特征在于，所述气动装置内安装有第二传感器，所述夹取信号还包括第三旋转信号；

所述气动装置绕所述连接轴旋转至预置区域后触发所述第二传感器，所述第二传感器开启，并将所述第三旋转信号发送给所述气动控制器，所述气动控制器将所述第三旋转信号发送给所述步进电机，使得所述抓取装置绕所述步进电机的输出轴旋转至与所述AOI检测台的台面垂直的方向。

7.根据权利要求6所述的PCB板AOI双面检测翻转装置，其特征在于，所述电机座内还安装有第三传感器；

所述PCB板夹取装置向所述机械臂发送翻转信号，使所述机械臂翻转PCB板，具体为所述抓取装置绕所述步进电机的输出轴旋转至与所述AOI检测台台面垂直的方向后，则触发所述第三传感器，所述第三传感器开启并将所述翻转信号发送给所述气动控制器，所述气动控制器向所述机械臂发送所述翻转信号，使所述机械臂翻转PCB板。

8.根据权利要求4所述的PCB板AOI双面检测翻转装置，其特征在于，所述第一传感器为第一红外开关。

9.根据权利要求6所述的PCB板AOI双面检测翻转装置，其特征在于，所述第二传感器为磁性限位开关。

10.根据权利要求7所述的PCB板AOI双面检测翻转装置，其特征在于，所述第三传感器为第二红外开关。