CN109537014A - 一种可精确定位的线路板电镀线智能上下板系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线路板电镀工艺领域，尤其是一种可精确定位的线路板电镀线智能上下板系统，包括电镀飞巴、上下板机器人、总控器以及用于放置线路板的料框；电镀飞巴沿其长度方向设有多个电镀夹；上下板机器人用于将线路板往复移动于料框和电镀夹之间，上下板机器人的执行末端设有夹持装置和视觉检测装置，夹持装置用于夹住线路板的边缘；上下板时，视觉检测装置分别用于对电镀夹和电镀夹上的线路板进行拍照，并将拍照数据发送至总控器，总控器控制上下板机器人工作，以使夹持装置将线路板移送至相应的上下板位置。本发明的上下板系统能够准确的实现线路板的上下板。

Description

一种可精确定位的线路板电镀线智能上下板系统

技术领域

本发明涉及线路板电镀工艺领域，尤其是一种可精确定位的线路板电镀线智能上下板系统。

背景技术

电镀飞巴是线路板电镀线的重要部件，其作用是固定好线路板，并把线路板移送至不同的电镀池进行电镀，上下板是在线路板的电镀生产步骤中的重要工序。

传统的线路板电镀线大多采用人工上下板的方式，即人工把还没电镀的线路板移动至电镀飞巴上的电镀夹进行夹紧或人工把电镀飞巴上的电镀夹上完成电镀的线路取下，工作效率低。线路板的四边会留出约5mm的边缘用于夹持，人工操作的步骤容易使得夹紧的位置不稳，造成飞巴在吊运、电镀甚至是上下板的步骤中发生掉板，掉板率高，降低生产效率的同时还会增加生产成本。并且电镀车间内的环境恶劣，会对操作工的身体造成损害。

为了解决人工上料的问题，出现了一种机器人的上下板设备，机器人利用吸盘吸附住线路板，配合电镀飞巴上的电镀夹进行上下料。但是，吸盘吸附住线路板的中间位置并与线路板接触，容易使线路板变形，影响线路板的电镀质量。

并且，在机器人上下板步骤中，机器人上下板所设定的位置是固定的，而电镀飞巴在吊运、电镀的过程中会发生变形，其中，电镀飞巴在电镀池进行电镀的过程中因电镀液晃动而受力变形，使得电镀飞巴上的电镀夹的位置会发生偏移，这些偏移是随机的、无定向的，甚至出现夹持同一块线路板的两个电镀夹上下错位的情况，即两个电镀夹的夹持点连线与水平面成夹角，由于线路板的是水平放置到电镀飞巴上进行夹紧，这时，就会出现其中一个电镀夹不能夹紧线路板上边缘的情况，线路板的掉板率依然很高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种可精确定位的线路板电镀线智能上下板系统，提高线路板在上下板时夹持的精确性，保证电镀夹能够稳定地夹持住线路板，大大地降低电镀步骤中的掉板率。

本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种可精确定位的线路板电镀线智能上下板系统，采用上下板机器人代替人工操作，提高工作效率的同时，减少工人在电镀车间内的时间，减少对人体的伤害。

本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种可精确定位的线路板电镀线智能上下板系统，通过夹持装置夹持线路板的边缘能够实现夹持住线路板的同时还能避面夹持装置与线路板的预留边缘以内的电镀面接触，减少夹持装置对线路板电镀质量的影响。

本发明的一种可精确定位的线路板电镀线智能上下板系统，包括电镀飞巴、上下板机器人、总控器以及用于放置线路板的料框；

所述电镀飞巴沿其长度方向间隔设置多个用于夹住线路板边缘的电镀夹，相邻两个所述电镀夹用于夹持同一块线路板；

所述上下板机器人用于将线路板往复移动于料框和电镀夹之间，所述上下板机器人的执行末端设有夹持装置和视觉检测装置，所述夹持装置用于夹住线路板的边缘；

上板时，所述视觉检测装置用于对电镀夹进行拍照，并将拍照数据发送至总控器，所述总控器用于分析拍照数据并控制上下板机器人工作，以使夹持装置将线路板从料框移送至电镀飞巴上进行挂放；

下板时，所述视觉检测装置用于对电镀夹上的线路板进行拍照，并将拍照数据发送至总控器，所述总控器用于分析拍照数据并控制上下板机器人工作，以使夹持装置将线路板从电镀飞巴上夹取并移送至料框内。

优选地，所述夹持装置用于夹持线路板的上下两边缘处，所述电镀夹用于夹持线路板的上边缘处。

优选地，所述夹持装置包括夹持架以及安装在夹持架上端和下端的气动手指，所述气动手指用于夹住线路板的上下两边缘处。

优选地，所述夹持架上端和下端沿线路板的宽度方向均设置有多个气动手指。

优选地，所述线路板呈竖向依次排列于料框内，所述料框设有供夹持装置伸入的横穿空间。

优选地，所述料框间隔设置有多个用于放置线路板的插槽，使得所述线路板竖直放置在料框上。

优选地，还包括用于支撑电镀飞巴的上下板支撑架，所述上下板支撑架上设有用于控制电镀夹开合的驱动气缸。

优选地，所述上下板支撑架的前后两侧均设有一组用于定位电镀飞巴的支撑座，每组所述支撑座均可支撑一条横向设置的电镀飞巴。

优选地，还包括用于控制驱动气缸工作的PLC控制器，所述总控器控制 PLC控制器运作。

优选地，每个所述上下板机器人配置有两组夹持装置，两组夹持装置在水平方向上并排设置。

实施本发明，具有如下有益效果：

1、本发明的上下板系统采用上下板机器人代替人工上下板操作，提高工作效率的同时，减少工人在电镀车间内的时间，减少对人体的伤害。

2、本发明的上下板系统通过夹持装置夹持线路板的边缘，能够实现夹持住线路板的同时还能避面夹持装置与线路板的预留边缘以内的电镀面接触，减少夹持装置对线路板电镀质量的影响。

3、本发明通过视觉检测装置与总控器配合能够准确获取3D数据的同时，对发生变形的电镀飞巴上的电镀进行位置补偿，保证电镀夹能够稳定地夹持住线路板，大大地降低电镀步骤中的掉板率。

4、本发明的上下板系统在上板时，通过视觉检测装置对电镀夹进行拍照，从而使总控器能够分析出两个电镀夹的3D位置，并通过两点确定一条直线的原理计算出过用于夹持同一块线路板的两个电镀夹的直线参数，最后通过直线参数计算处与该直线与水平面的夹角从而确定角度偏移量；下板时，视觉检测装置直接对线路板进行拍照，从而使总控器能够直接对线路板的上边线进行分析并计算出线路板的上边线所在直线的直线参数，最后通过直线参数计算处与该直线与水平面的夹角从而确定角度偏移量。

5、本发明的上下板系统通过驱动气缸驱动电镀夹的开合，进一步降低人工操作的参与量，降低工人操作负担；当多块线路板放置在料框的插槽内时，线路板相互之间还存在间隔，起到避免线路板相互接触的作用，提高线路板的电镀质量。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中电镀飞巴在上下板支撑架上挂装线路板的结构示意图；

图3为本发明实施例中夹持装置以及视觉检测装置在上下板机器人上的安装示意图；

图4为本发明实施例中料框的结构示意图；

图5为本发明实施例中线路板放置在料框中的示意图；

图6为本发明实施例总电镀飞巴上电镀夹的角度偏差的示意图；

图7为本发明实施例中的电路原理图。

图中：1、电镀飞巴；2、料框；3、上下板机器人；4、总控器；5、夹持装置；6、上下板支撑架；7、视觉检测装置；8、PLC控制器；9、线路板；11、电镀夹；21、插槽；51、夹持架；52、气动手指。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的描述，以便于更清楚的理解本发明要求保护的技术思想。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。

如图1-7所示，本发明公开了一种可精确定位的线路板电镀线智能上下板系统，包括电镀飞巴1、上下板机器人3、总控器4以及用于放置线路板的料框2。其中，上下板机器人3优选采用六轴机器人，六轴机器人有六组不同位置的电机驱动，每个电机都能提供绕一轴进行旋转运动，满足三维空间的六个自由度的位置调整。

本发明的智能上下板系统采用上下板机器人3代替人工对线路板9进行上下板操作，能够精度定位以及进行角度补偿的同时，还能提高工作效率，减少工人在电镀车间内的时间，减少对人体的伤害。总控器4为装有计算分析软件以及控制软件的计算机系统，能够快速准确地计算分析出数据并控制上下板机器人3运作。

其中，电镀飞巴1沿其长度方向间隔设置多个用于夹住线路板9边缘的电镀夹11，相邻两个电镀夹11用于夹持同一块线路板9。电镀夹11包括固定臂、活动臂以及弹性装置，其中活动臂与固定臂铰接并通过弹性装置固定，该弹性装置为强力弹簧，提供足够的夹紧力的同时使电镀夹11处于常闭状态。每个电镀飞巴1的电镀夹11的具体数量根据每个电镀飞巴1所夹持的线路板 9数量而定，如每个电镀飞巴1上要夹持六块线路板9，则电镀夹11的数量为十二个。

采用本发明的智能上下板系统进行上下板时，电镀飞巴1优选通过支撑架6进行定位。具体的，本发明的智能上下板系统还设有用于支撑电镀飞巴1 的上下板支撑架6，上下板支撑架6上设有用于控制电镀夹11开合的驱动气缸61。由于电镀夹11所需的开启力度较大，本发明将用于开合电镀夹11的驱动气缸61设在支撑架6上，可以减少电镀夹11开合时电镀飞巴1所承受的外力。其中，当电镀飞巴1要进行上下板操作时，工人利用行车把两条电镀飞巴1同时吊运到上下板支撑架6。此时，上下板支撑架6上驱动气缸61 与电镀飞巴1上的电镀夹11位置一一对应，并且，驱动气缸61的固定座设置在上下板支撑架6的横板上，驱动气缸61的输出端朝向与其位置相对应的电镀夹11。其中，智能上下板系统还设有用于控制驱动气缸61的PLC控制器 8，总控器4控制PLC控制器8运作，通过驱动气缸61驱动电镀夹11开合，从而降低人工操作的参与量，降低工人操作负担。更优选地，上下板支撑架6 的前后两侧均设有一组用于定位电镀飞巴1的支撑座，每组支撑座均可支撑一条横向设置的电镀飞巴1，同时，上下板支撑架6前后各设置有装有安装驱动气缸61的横板，每条横板各对应一条电镀飞巴1。在上下板支撑架6上能够一次安装两条电镀飞巴1，上下板机器人3可以先对两条电镀飞巴1完成上下板操作后，工人可以同时把两条电镀飞巴1吊走，节省吊运时间。

上下板机器人3用于将线路板9往复移动于料框2和电镀夹11之间，上下板机器人3的执行末端设有夹持装置5和视觉检测装置7，夹持装置5用于夹住线路板9的边缘。视觉检测装置7根据上下板选择对电镀夹11或者线路板9进行拍照，然后将数据传送至总控器4，总控器4分析后控制上下板机器人3移动。以下对上下板分别进行介绍。

上板时，视觉检测装置7用于对电镀夹11进行拍照，并将拍照数据发送至总控器4，总控器4用于分析拍照数据并控制上下板机器人3工作，以使夹持装置5将线路板9从料框2移送至电镀飞巴1上进行挂放。通过视觉检测装置7对用于夹持同一块线路板9的两个电镀夹11进行拍照，总控器4能够分析出两个电镀夹11的3D位置，并通过两点确定一条直线的原理计算出过用于夹持同一块线路板9的两个电镀夹11的直线参数，最后通过直线参数计算处与该直线与水平面的夹角从而确定角度偏移量。

下板时，视觉检测装置7用于对电镀夹11上的线路板9进行拍照，并将拍照数据发送至总控器4，总控器4用于分析拍照数据并控制上下板机器人工 3作，以使夹持装置5将线路板9从电镀飞巴1上夹取并移送至料框2内。总控器4能够直接对线路板9的上边线进行分析并计算出线路板9的上边线所在直线的直线参数，最后通过直线参数计算处与该直线与水平面的夹角从而确定角度偏移量。

其中，视觉检测装置7包括CCD相机以及激光测距器。总控器4用于采集视觉检测装置7的检测数据并对检测数据进行位置分析，上下板机器人3 根据总控器4的分析结果控制夹持装置5的移送位置。通过视觉检测装置7 进行拍照以及激光测距，把检测到的数据发射到总控器4，总控器4在软件程序的运算下分析出位置数据和角度偏移量，并把得到的位置数据和角度偏移量发送到上下板机器人3并驱动机器人运作。保证电镀夹与夹持装置均能稳定地夹持住线路板，大大地降低电镀步骤中的掉板率。

需要说明的是，夹持装置5优选用于夹持线路板9的上下两边缘处，电镀夹11优选用于夹持线路板9的上边缘，同时夹持装置5在线路板9上的夹持位置与电镀夹11的夹持位置错开，避免夹持装置5与电镀夹11在交接线路板9的过程中产生干涉。

其中，夹持装置5包括夹持架51以及安装在夹持架51上端和下端的气动手指52，所述气动手指52用于夹住线路板的上下两边缘处，进一步地，所述夹持架51上端和下端沿线路板的宽度方向均设置有多个气动手指52，使夹持装置5能够更能稳固地夹持住线路板9。

相应的，为了便于夹持装置5在料框2中夹持线路板9，本发明的线路板 9呈竖向依次排列于料框2内，料框2设有供夹持装置5伸入横穿空间。具体的，料框2优选间隔设置有多个用于放置线路板9的插槽21，使得线路板9 竖直放置在料框2上。当多块线路板9放置在料框2的插槽21内时，线路板 9相互之间还存在间隔，起到避免线路板9相互接触的作用，提高线路板9的电镀质量。

夹持装置5在料框2上夹持线路板9时，夹持架51从料框2前方的横穿空间伸入，夹持家上端与下端的气动手指52同时夹紧线路板9上下两边缘处，夹持装置5带动线路板9直线上移，把线路板9从料框取出。而夹持装置5 在料框2放置线路板9时，夹持装置5带动线路板9从料框2上方直线下移插入插槽21，夹持家上端与下端的气动手指52松开夹紧线路板9上下两边缘处，夹持架51从料框2前方的横穿空间离开。

本发明的上下板步骤如下：

A，通过上下板机器人3末端的夹持装置5抓取料框2上的线路板9；

B，通过视觉定位装置7对电镀飞巴1上的电镀夹11进行拍照，总控器4 获取拍照信息并分析计算出夹持同一线路板9的两个电镀夹11的3D位置以及偏移角度，总控器4根据电镀夹11的偏移角度以及3D位置控制上下板机器人3将线路板9移动至相应的电镀夹11处进行角度补偿后，以使线路板9 挂放至电镀夹11上；

C，完成线路板9的电镀后，通过视觉定位装置7对电镀飞巴1上的线路板9进行拍照，总控器4获取拍照信息并分析计算出线路板9的3D位置以及偏移角度，总控器4根据线路板9的偏移角度以及3D位置控制上下板机器人 3的夹持装置5移动至相应的电镀夹11处并对线路板9进行角度补偿，以使线路板9挂放至电镀夹11上；

D、通过上下板机器人3的夹持装置5把线路板9放置在料框2上。

其中，上下板机器人3优选设有两个。上下板机器人3可以并排设置在上下板支撑架6前侧或后侧，也可以分别设置在上下板支撑架6的前后两侧，提高上下板效率。并且，每个上下板机器人3优选设有两组夹持装置5，两组夹持装置5在水平方向上并排设置，一组上下板机器人4一次可以对两块线路板9进行上下板操作。

以上仅为本发明的具体实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种可精确定位的线路板电镀线智能上下板系统，其特征在于：包括电镀飞巴、上下板机器人、总控器以及用于放置线路板的料框；

所述电镀飞巴沿其长度方向间隔设置多个用于夹住线路板边缘的电镀夹，相邻两个所述电镀夹用于夹持同一块线路板；

所述上下板机器人用于将线路板往复移动于料框和电镀夹之间，所述上下板机器人的执行末端设有夹持装置和视觉检测装置，所述夹持装置用于夹住线路板的边缘；

上板时，所述视觉检测装置用于对电镀夹进行拍照，并将拍照数据发送至总控器，所述总控器用于分析拍照数据并控制上下板机器人工作，以使夹持装置将线路板从料框移送至电镀飞巴上进行挂放；

下板时，所述视觉检测装置用于对电镀夹上的线路板进行拍照，并将拍照数据发送至总控器，所述总控器用于分析拍照数据并控制上下板机器人工作，以使夹持装置将线路板从电镀飞巴上夹取并移送至料框内。

2.如权利要求1所述的一种可精确定位的线路板电镀线智能上下板系统，其特征在于：所述夹持装置用于夹持线路板的上下两边缘处，所述电镀夹用于夹持线路板的上边缘处。

3.如权利要求2所述的一种可精确定位的线路板电镀线智能上下板系统，其特征在于：所述夹持装置包括夹持架以及安装在夹持架上端和下端的气动手指，所述气动手指用于夹住线路板的上下两边缘处。

4.根据权利要求3所述的一种可精确定位的线路板电镀线智能上下板系统，其特征在于：所述夹持架上端和下端沿线路板的宽度方向均设置有多个气动手指。

5.根据权利要求4所述的一种可精确定位的线路板电镀线智能上下板系统，其特征在于：所述线路板呈竖向依次排列于料框内，所述料框设有供夹持装置伸入的横穿空间。

6.如权利要求5所述的一种可精确定位的线路板电镀线智能上下板系统，其特征在于：所述料框间隔设置有多个用于放置线路板的插槽，使得所述线路板竖直放置在料框上。

7.如权利要求1-6中任一权利要求所述的一种可精确定位的线路板电镀线智能上下板系统，其特征在于：还包括用于支撑电镀飞巴的上下板支撑架，所述上下板支撑架上设有用于控制电镀夹开合的驱动气缸。

8.如权利要求7所述的一种可精确定位的线路板电镀线智能上下板系统，其特征在于：所述上下板支撑架的前后两侧均设有一组用于定位电镀飞巴的支撑座，每组所述支撑座均可支撑一条横向设置的电镀飞巴。

9.如权利要求7所述的一种可精确定位的线路板电镀线智能上下板系统，其特征在于：还包括用于控制驱动气缸工作的PLC控制器，所述总控器控制PLC控制器运作。

10.如权利要求1-6中任一权利要求所述的一种可精确定位的线路板电镀线智能上下板系统，其特征在于：每个所述上下板机器人配置有两组夹持装置，两组夹持装置在水平方向上并排设置。