CN109287112A - 一种pcba自动组装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PCBA自动组装设备，其包括：底架单元；平行设置于底架单元上，用于将前工位产线上PCB板接入设备中的进板单元；倾斜设置于底架单元上且与进板单元相对设置，用于对前工位的空治具回流传输线对接，将空治具接入设备的治具进料单元；通过支架设置于底架单元上且位于进板单元的上方，用于搬运进板单元送入设备的PCB板；设置于底架单元上且设置于进板单元前端，用于承载治具进料单元送入设备的空治具，等待机械手单元将PCB板装入空治具后，将装有PCB板的治具传输至下游生产线的升降单元；通过机械手单元实现自动将已插满零件或未插满零件的PCB放入到过炉治具中，实现自动化作业，取代人工，提高了生产效率以及产品质量。

Description

一种PCBA自动组装设备

技术领域

本发明涉及自动组装领域,更具体地说，它涉及一种PCBA自动组装设备。

背景技术

PCBA是指为大型、高密度的印刷电路板装配，也就是PCB空板经过SMT上件，再经过DIP插件的整个过程。

现有技术中，只能通过人进行上过炉治具及扣压扣，通常需要工人将待加工的PCBA板上料至工作台，耗费人力物力，并且效率低下。同时，工人在搬运时，手部不可避免的会接触到PCBA板，很容易造成PCBA板的污染，不利于后续工序的加工。

更重要的是，工人在将插满零件的PCBA板放入治具中时，很难保证平稳与准确，因此容易产生产品质量问题。

因此，现有技术还有待改进与发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种PCBA自动组装设备，达到…。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种PCBA自动组装设备，其中，包括：

底架单元，用于承载各功能单元；

进板单元，平行设置于所述底架单元上，用于与前工位的PCB板产线对接，将PCB板接入设备中并对PCB板进行定位；

治具进料单元，倾斜设置于所述底架单元上且与所述进板单元相对设置，用于与前工位的空治具回流传输线对接，将空治具接入设备中并对空治具进行定位；

机械手单元，通过支架设置于所述底架单元上且位于所述进板单元的上方，用于搬运所述进板单元送入设备的PCB板；

升降单元，设置于所述底架单元上且设置于所述进板单元的前端，用于承载所述治具进料单元送入设备的空治具，等待所述机械手单元将PCB板装入空治具，并在PCB板装入空治具后将装有PCB板的治具传输至下游生产线。

所述的PCBA自动组装设备，其中，所述支架垂直于所述进板单元的传输方向设置，所述机械手单元还包括设置于支架上端的纵向导轨、滑动连接于所述纵向导轨的横梁、设置于所述横梁上的横向导轨以及滑动连接于所述横向导轨的机械手模块，所述横梁的一侧设置有用于驱动所述机械手模块的拖链。

所述的PCBA自动组装设备，其中，所述机械手模块上设置有用于吸取PCB板的吸嘴单元，所述吸嘴单元包括吸嘴固定座、设置于所述吸嘴固定座上端的机械手连接板、设置于所述吸嘴固定座下端的摆动气缸以及用于拨动治具上的压扣从而压紧固定PCB板的压扣拨动组件。

所述的PCBA自动组装设备，其中，所述治具进料单元包括斜段皮带、用于承载所述斜段皮带的治具进料固定座、设置于所述治具进料固定座上的主动轴承座，以及连接于所述主动轴承座与底架单元的连接杆。

所述的PCBA自动组装设备，其中，所述治具进料单元的下游设置有用于接收所述斜段皮带上的空治具并对空治具进行定位的待机单元，所述待机单元的下游设置有用于将所述待机单元上的空治具传输至所述升降单元的移载单元。

所述的PCBA自动组装设备，其中，所述待机单元包括调节皮带、用于承载所述调节皮带的调节固定座以及设置于所述调节固定座上的推正组件，所述推正组件包括两个分别设置于所述调节皮带两侧的推正固定座以及设置于所述调节固定座一侧且连接于其中一所述推正固定座的推正气缸。

所述的PCBA自动组装设备，其中，所述移载单元包括移载固定座、设置于移载固定座上的移载传送辊以及用于驱动所述移载传送辊的移载链条组件，所述移载固定座的一侧设置有移载感应片，所述移载固定座的另一侧设置有链条线感应器。

所述的PCBA自动组装设备，其中，所述进板单元包括支撑板、设置于支撑板上的进板传送辊以及用于定位PCB板的阻挡气缸，所述支撑板的内侧设置有用于驱动所述进板传送辊的进板链条组件，所述支撑板的前端设置有PCB投入感应器。

所述的PCBA自动组装设备，其中，所述升降单元包括升降固定座、设置于所述升降固定座下端的导杆支座、设置于所述导杆支座上的升降托板、设置于所述导杆支座下端的导向杆、用于驱动所述升降托板移动的升降气缸、设置于所述升降固定座一侧且用于限制升降托板移动距离的升降阻挡组件以及用于传输装有PCB板的治具的送料机构，所述送料机构包括设置于升降固定座上的送料传送辊以及用于驱动所述送料传送辊的送料链条组件。

所述的PCBA自动组装设备，其中，所述底架单元包括钣金机架以及用于承载各功能单元的底板，所述底架单元内设置有电控箱；所述底架单元的上端设置有用于保护内部功能单元的上框单元，所述上框单元包括型材架，所述型材架上设置有安全门、指示灯、开关以及触摸屏。

综上所述，本发明通过机械手单元实现自动将已插满零件或未插满零件的PCB放入到过炉治具中，并自动扣上压扣，实现自动化作业，取代人工，提高了生产效率和产品质量。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图。

图2是本实施例中底架单元的结构示意图。

图3是本实施例中上框单元的结构示意图。

图4是本实施例中进板单元的结构示意图。

图5是本实施例中治具进料单元的结构示意图。

图6是本实施例中待机单元的结构示意图。

图7是本实施例中移载单元的结构示意图。

图8是本实施例中机械手单元的结构示意图。

图9是本实施例中吸嘴单元的结构示意图。

图10是本实施例中升降单元的结构示意图。

图中：1、底架单元；11、钣金机架；12、底板；2、上框单元；21、型材架；22、安全门；23、指示灯；24、开关；25、触摸屏；3、进板单元；31、支撑板；32、进板传送辊；33、阻挡气缸；34、进板链条组件；35、PCB投入感应器；36、进板电机；37、安装座；4、治具进料单元；41、斜段皮带；42、治具进料固定座；43、主动轴承座；44、连接杆；45、皮带链轮罩；5、待机单元；51、调节皮带；52、调节固定座；53、推正组件；531、推正固定座；532、推正气缸；54、推正导板；55、皮带感应器；6、移载单元；61、移载固定座；62、移载传送辊；63、移载链条组件；64、移载感应片；65、链条线感应器；66、移载链轮保护板；67、步进控制器；68、步进连接板；69、移载保护罩；7、机械手单元；71、支架；72、纵向导轨；73、横梁；74、横向导轨；75、机械手模块；76、拖链；8、吸嘴单元；81、吸嘴固定座；82、机械手连接板；83、摆动气缸；84、压扣拨动组件；85、加强筋；86、气管排；87、压力表；9、升降单元；91、升降固定座；92、导杆支座；93、升降托板；94、导向杆；95、升降气缸；96、升降阻挡组件；97、送料传送辊；98、送料链条组件。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：一种PCBA自动组装设备，如图1所示，包括底架单元1、上框单元2、进板单元3、治具进料单元4、待机单元5、移载单元6、机械手单元7、吸嘴单元8以及升降单元9。

底架单元1，用于承载各功能单元。

具体的，如图2所示，所述底架单元1包括钣金机架11以及用于承载各功能单元的底板12，所述底架单元1内安装有电控箱，所述钣金机架的下端设置有万向轮，使得设备可从产线中推出。底板上设置有对应与各功能单元的缓冲件。所述底架单元1的上端可拆卸连接有用于保护内部功能单元的上框单元2。

如图3所示，上框单元2包括型材架21，型材架21上设置有辅助元件，辅助元件包括触摸屏25、指示灯23、开关24以及安全门22感应器。上框单元2的主要作用为保护作用，防止人员碰到机器内部移动部件，造成安全事故。

如图4所示，进板单元3，平行设置于所述底架单元1上，用于与前工位的PCB板产线对接，将PCB板接入设备中并对PCB板进行定位。

具体的，进板单元3用于与前工位的产线对接，将PCB板接入设备中，并对PCB板进行定位，等待机械手取件。所述进板单元3包括支撑板31、转动连接于支撑板31的进板传送辊32以及用于定位PCB板的阻挡气缸33，所述阻挡气缸33设置于支撑板31一端的内侧，所述支撑板31的内侧设置有用于驱动所述进板传送辊32的进板链条组件34，所述支撑板31的前端设置有PCB投入感应器35。所述支撑板31的一侧设置有进板电机36，所述进板电机36通过安装座37固定设置于支撑板31。

如图1与图5所示，所述治具进料单元4倾斜设置于所述底架单元1上，且与所述进板单元3相对设置，用于与前工位的空治具回流传输线对接，将空治具接入设备中并对空治具进行定位。

具体的，治具进料单元4与空治具回流皮带的斜坡对接，将治具从返回皮带的斜坡段接到设备中，并进行初步定为后流入待接料单元，为确保定位准确，治具进料单元4设置有定位机构。所述治具进料单元4包括斜段皮带41、用于承载所述斜段皮带41的治具进料固定座42、设置于所述治具进料固定座42上的主动轴承座43，以及连接于所述主动轴承座43与底架单元1的连接杆44。所述主动轴承座43设置于所述治具进料固定座42的前端，所述治具进料固定座42的一侧设置有皮带链轮罩45。

所述治具进料单元4的下游设置有用于接收所述斜段皮带41上的空治具并对空治具进行定位的待机单元5，所述待机单元5的下游设置有用于将所述待机单元5上的空治具传输至所述升降单元9的移载单元6。

具体的，如图6所示，待机单元5用于从斜坡段的治具进料单元4导入治具到平面，并对治具进行定位，以保证治具能够进入移载单元6。所述待机单元5包括调节皮带51、用于承载所述调节皮带51的调节固定座52以及设置于所述调节固定座52上的推正组件53，所述推正组件53包括两个分别设置于所述调节皮带51两侧的推正固定座531以及设置于所述调节固定座52一侧且连接于其中一所述推正固定座531的推正气缸532。所述调节固定座52的一侧设置有皮带感应器55，所述推正固定座531的前端延伸设置有向外翻折的推正导板54，所述推正导板54为弧形设置。

如图7所示，所述移载单元6包括移载固定座61、转动连接于移载固定座61的移载传送辊62以及用于驱动所述移载传送辊62的移载链条组件63，所述移载固定座61的一侧设置有移载感应片64，所述移载固定座61的另一侧设置有链条线感应器65。

进一步的，所述移载链条组件63的内侧可拆卸连接有移载链轮保护板66，所述移载固定座61的一侧设置有步进控制器67，所述步进控制器67通过步进连接板68可拆卸连接于移载固定座61，所述移载固定座61的外侧扣设有移载保护罩69。

如图1与图8所示，机械手单元7通过支架71设置于所述底架单元1上且位于所述进板单元3的上方，用于搬运所述进板单元3送入设备的PCB板。

具体的，机械手单元7用于通过吸嘴单元8将PCB板从PCB待机单元5取走，移动到治具放置位置，起到PCB板搬运作用。所述支架71垂直于所述进板单元3的传输方向设置，所述机械手单元7还包括设置于支架71上端的纵向导轨72、滑动连接于所述纵向导轨72的横梁73、设置于所述横梁73上的横向导轨74以及滑动连接于所述横向导轨74的机械手模块75，所述横梁73的一侧设置有用于驱动所述机械手模块75的拖链76。所述支架71优选为龙门支架。

所述机械手模块75上设置有用于吸取PCB板的吸嘴单元8。

具体的，如图9所示，吸嘴单元8用于吸取PCB板，同时设置有用于拨动治具压扣的压扣拨动组件84。吸嘴模块吸住PCB板后，移动到放板位置，将PCB板装入空治具后，压扣拨动组件84动作将压扣压上，压住PCB板。所述吸嘴单元8包括吸嘴固定座81、设置于所述吸嘴固定座81上端的机械手连接板82、设置于所述吸嘴固定座81下端的摆动气缸83以及用于拨动治具上的压扣从而压紧固定PCB板的压扣拨动组件84。所述吸嘴固定座81与机械手连接板82之间设置有加强筋85。所述机械手连接板82上设置有气管排86以及压力表87。

如图10所示，升降单元9设置于所述底架单元1上且设置于所述进板单元3的前端，用于承载所述治具进料单元4送入设备的空治具，等待所述机械手单元7将PCB板装入空治具，并在PCB板装入空治具后将装有PCB板的治具传输至下游生产线。

具体的，升降单元9用于将空治具从移载单元6中接走，并升起，与下游生产线的接驳台对接，同时对空治具进行定位，等待机械手将PCB板装入空治具。所述升降单元9包括升降固定座91、设置于所述升降固定座91下端的导杆支座92、设置于所述导杆支座92上的升降托板93、设置于所述导杆支座92下端的导向杆94、用于驱动所述升降托板93移动的升降气缸95、设置于所述升降固定座91一侧且用于限制升降托板93移动距离的升降阻挡组件96以及用于传输装有PCB板的治具的送料机构，所述送料机构包括设置于升降固定座91上的送料传送辊97以及用于驱动所述送料传送辊97的送料链条组件98。

升降单元9采用气缸加导杆机构方式，固定连接，其中导向杆94上设置有缓冲垫，确保平稳以及水平。通过升降单元9，在升降托板93升起后，前后产线高度一致，从而无需调整高度。

工作原理：

产品由前工位经过PCB板进料单元进入到机器内部，并通过进料单元上的定位气缸进行定位。吸嘴单元安装在机械手单元上，机械手带着吸嘴单元移动到PCB板位置，下降并吸板，完成吸板后升起，移动至放板位置等待过炉治具到位。

过炉治具经皮带返回，和治具进料单元对接，治具通过进料单元，流入待机单元，待机单元有定位机构，会将治具进行定位，定位后流入移载单元，移载单元接收到空治具后，前后移载到前端位置和升降单元对齐，对齐后空治具流道升降单元中，空治具到位后，升降单元升起，和后段接驳线对齐，等待PCB板装入。

当PCB板到达放板位置，治具到达装入位置时，机械手下降，将PCB装入空治具，并驱动转动拨扣拨动治具上的压扣，将PCB板压紧。机械手上升，网左移动到取板位置等待下一块PCB板，同时装好PCB板的治具流出升降单元，流道后段产线过炉，升降单元下降，准备接收下一个空治具，完成一个周期动作。

现有技术中，通常为过炉前，工人将治具从返回皮带上取出，放置在插件线上，再将已插好元件的PCB板放入治具中，最后扣好治具上的压扣。通过本发明的技术方案，采用平移台，自动将治具从返回皮带上平移到插件线上，再通过机械手自动将PCB板放入治具中，并同时通过机械手上的夹头机构将治具上的压扣扣好，可节约人力。

综上，本发明通过机械手实现自动将已插满零件或未插满零件的PCB放入到过炉治具中，并自动扣上压扣，实现自动化作业，取代人工，提高了工作效率以及产品质量。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种PCBA自动组装设备，其特征是，包括：

底架单元，用于承载各功能单元；

进板单元，平行设置于所述底架单元上，用于与前工位的PCB板产线对接，将PCB板接入设备中并对PCB板进行定位；

治具进料单元，倾斜设置于所述底架单元上且与所述进板单元相对设置，用于与前工位的空治具回流传输线对接，将空治具接入设备中并对空治具进行定位；

机械手单元，通过支架设置于所述底架单元上且位于所述进板单元的上方，用于搬运所述进板单元送入设备的PCB板；

升降单元，设置于所述底架单元上且设置于所述进板单元的前端，用于承载所述治具进料单元送入设备的空治具，等待所述机械手单元将PCB板装入空治具，并在PCB板装入空治具后将装有PCB板的治具传输至下游生产线。

2.根据权利要求1所述的PCBA自动组装设备，其特征是：所述支架垂直于所述进板单元的传输方向设置，所述机械手单元还包括设置于支架上端的纵向导轨、滑动连接于所述纵向导轨的横梁、设置于所述横梁上的横向导轨以及滑动连接于所述横向导轨的机械手模块，所述横梁的一侧设置有用于驱动所述机械手模块的拖链。

3.根据权利要求2所述的PCBA自动组装设备，其特征是：所述机械手模块上设置有用于吸取PCB板的吸嘴单元，所述吸嘴单元包括吸嘴固定座、设置于所述吸嘴固定座上端的机械手连接板、设置于所述吸嘴固定座下端的摆动气缸以及用于拨动治具上的压扣从而压紧固定PCB板的压扣拨动组件。

4.根据权利要求1所述的PCBA自动组装设备，其特征是：所述治具进料单元包括斜段皮带、用于承载所述斜段皮带的治具进料固定座、设置于所述治具进料固定座上的主动轴承座，以及连接于所述主动轴承座与底架单元的连接杆。

5.根据权利要求4所述的PCBA自动组装设备，其特征是：所述治具进料单元的下游设置有用于接收所述斜段皮带上的空治具并对空治具进行定位的待机单元，所述待机单元的下游设置有用于将所述待机单元上的空治具传输至所述升降单元的移载单元。

6.根据权利要求5所述的PCBA自动组装设备，其特征是：所述待机单元包括调节皮带、用于承载所述调节皮带的调节固定座以及设置于所述调节固定座上的推正组件，所述推正组件包括两个分别设置于所述调节皮带两侧的推正固定座以及设置于所述调节固定座一侧且连接于其中一所述推正固定座的推正气缸。

7.根据权利要求6所述的PCBA自动组装设备，其特征是：所述移载单元包括移载固定座、设置于移载固定座上的移载传送辊以及用于驱动所述移载传送辊的移载链条组件，所述移载固定座的一侧设置有移载感应片，所述移载固定座的另一侧设置有链条线感应器。

8.根据权利要求1所述的PCBA自动组装设备，其特征是：所述进板单元包括支撑板、设置于支撑板上的进板传送辊以及用于定位PCB板的阻挡气缸，所述支撑板的内侧设置有用于驱动所述进板传送辊的进板链条组件，所述支撑板的前端设置有PCB投入感应器。

9.根据权利要求1所述的PCBA自动组装设备，其特征是：所述升降单元包括升降固定座、设置于所述升降固定座下端的导杆支座、设置于所述导杆支座上的升降托板、设置于所述导杆支座下端的导向杆、用于驱动所述升降托板移动的升降气缸、设置于所述升降固定座一侧且用于限制升降托板移动距离的升降阻挡组件以及用于传输装有PCB板的治具的送料机构，所述送料机构包括设置于升降固定座上的送料传送辊以及用于驱动所述送料传送辊的送料链条组件。

10.根据权利要求1所述的PCBA自动组装设备，其特征是：所述底架单元包括钣金机架以及用于承载各功能单元的底板，所述底架单元内设置有电控箱；所述底架单元的上端设置有用于保护内部功能单元的上框单元，所述上框单元包括型材架，所述型材架上设置有安全门、指示灯、开关以及触摸屏。