一种离型膜分离设备
技术领域
本发明涉及柔性电路板的自动化设备,特别是指一种离型膜分离设备。
背景技术
柔性电路板的生产制作工艺流程之一为电磁屏蔽膜EMI贴压制作,电磁屏蔽膜EMI材料结构从上至下为离型膜、电磁屏蔽层和载体保护膜,去除载体保护膜的电磁屏蔽膜EMI贴压到产品上后,还需要将电磁屏蔽层上的离型膜剥离去除,现有的EMI离型膜剥离作业方式是人工采用顶针治具初步顶起产品的各单元EMI的离型膜一角后,人工再用高压气枪吹离EMI上的离型膜,该作业方式只能采用手工操作,耗时废力,在日益高涨的用工成本和工人难招的情势下,企业迫切的希望将手工工序转化成自动化设备作业工序,以缓解用工问题,以及达到智能制造目的,因此,针对EMI离型膜自动分离设备展开研究。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术采用人工作业方式分离EMI离型膜存在的诸多缺失与不便而提供一种可实现自动上下料和离型膜自动分离的离型膜分离设备。
为了达成上述目的,本发明的解决方案是:
一种离型膜分离设备,其包括机架、工作平台、可移载物料台、物料放置机构、上料机构、压合机构、吹膜吸膜机构、下料机构及收料盘;工作平台设置在机架的上方,可移载物料台横向设置在工作平台上,物料放置机构设置在可移载物料台的一侧,上料机构设置在物料放置机构的一侧且横跨于可移载物料台和物料放置机构的上方空间,压合机构设置在可移载物料台中间区域两侧且位于上料机构的内侧,吹膜吸膜机构设置在压合机构的上方左侧且横跨于可移载物料台的上方空间,收料盘设置在工作平台的上方且位于可移载物料台的一侧,下料机构设置在横跨于可移载物料台的一侧和收料盘的上方空间。
进一步,所述的可移载物料台包括直线导轨、导轨滑块、物料台、夹紧器、同步模组及感应模块,两条直线导轨横向平行的设置在工作平台的上方前半部分,每对导轨滑块分别套置在各直线导轨上,物料台架设安装在两条直线导轨的各导轨滑块上,四个夹紧器分别可调节的设置在物料台两侧,同步模组设置在工作平台上靠近一侧直线导轨的内侧并与物料台活动固定连接。
所述的同步模组包括电机模组、从动轮模组及同步带,电机模组、从动轮模组分别设置在工作平台上靠近一侧直线导轨的内侧两端,同步带紧环绕在电机模组和从动轮模组上且与靠近同步带一侧的物料台内侧固定连接,同步模组通过同步带带动物料台在直线导轨上左右水平运动,所述的感应模块包括感应器和感应片,感应器设置在工作平台上靠近一直线导轨的外侧,感应片设置在靠近感应器一侧的物料台外侧且感应片可活动于感应器内。
所述的物料放置机构包括支架、放置板、调节滑块及定位针,放置板设置在支架上,两个调节滑块分别可调节地内嵌套置在放置板的中间区域两侧,定位针分别设置在各调节滑块上。
所述的上料机构包括固定架、X轴模组、机械手滑动板及上料机械手,X轴模组设置在固定架上,机械手滑动板设置在X轴模组的模组滑块上,上料机械手设置在机械手安装板的外侧,X轴模组通过机械手滑动板带动上料机械手在X轴模组方向上水平运动。
所述的上料机械手包括气缸、分流板、吸嘴组件安装调节架及多个吸嘴组件,气缸固定安装在机械手滑动板的外侧,分流板设置在气缸的活动杆末端,吸嘴组件安装调节架设置在分流板的下方,多个吸嘴组件可调节地设置在吸嘴组件安装调节架的下方,气缸带动多个吸嘴组件垂直方向上下运动吸取产品。
所述的压合机构包括固定座、轴承导柱、直线轴承、压合大板、气缸固定板、压合气缸、顶针上治具固定卡条及顶升气缸,四个固定座分别设置在工作平台上、位于可移载物料台中间区域的两侧且位于上料机构的内侧,四根轴承导柱分别固定安装在各固定座内,四个直线轴承分别可活动的套置在各轴承导柱上,压合大板固定安装上四个直线轴承的上方且压合大板的四角可活动的套置在各轴承导柱上,气缸固定板固定安装在各轴承导柱上方,压合气缸安装在气缸固定板的中间区域上,压合气缸的气缸活动杆的末端与压合大板固定连接,两根顶针上治具固定卡条分别镜像对称的设置在压合大板的下方左右两侧,顶针上治具卡入并固定于两根顶针上治具固定卡条之间,顶升气缸贯穿的设置在工作平台的下方位于压合气缸的正下方,顶升板设置在顶升气缸的活动杆末端。
所述的吹膜吸膜机构包括安装板、直线导轨、导轨滑块、组件滑动板、同步模组及吹膜吸膜组件,安装板设置在压合机构的上方左侧,两条直线导轨上下平行的设置在安装板外侧,每对导轨滑块分别可活动的套置在各直线导轨上,组件滑动板架设在两条直线导轨的各导轨滑块上,同步模组设置在安装板的外侧且位于两条直线导轨之间并与组件滑动板活动固定连接,吹膜吸膜组件设置在组件滑动板的外侧。
所述的吹膜吸膜组件包括气缸、固定板、固定调节架及吹膜吸膜模块,气缸设置在组件滑动板的外侧,固定板设置在气缸的活动杆的末端,固定调节架设置在固定板的外侧,吹膜吸膜模块一个或多个并排的安装在固定调节架的外侧。
所述的吹膜吸膜模块包括腔体、高压气嘴、直通接头及螺纹管接头,在腔体内设置至少一个工位空腔,各高压气嘴设置在各工位空腔的侧壁上且高压气嘴角度斜向工位空腔中心,各高压气嘴位于腔体外侧的一端连接有螺纹管接头,各工位空腔的上方外侧贯通连接有螺纹管接头。
所述的下料机构包括丝杆模组、模组滑块、机械手滑动板及下料机械手,在丝杆模组上套置有模组滑块,机械手滑动板设置在模组滑块的外侧,下料机械手设置在机械手滑动板的外侧,在丝杆模组通过机械手滑动板带动下料机械手在丝杆模组方向上水平运动;所述的下料机械手包括气缸、分流板、吸嘴组件安装调节架及多个吸嘴组件,气缸设置在机械手滑动板的外侧,分流板设置在气缸的活动杆末端,吸嘴组件安装调节架设置在分流板的下方,多个吸嘴组件可调节的安装在吸嘴组件安装调节架的下方,气缸带动多个吸嘴组件在垂直方向上运动并吸取产品。
所述一种离型膜分离设备还包括视觉模块,该视觉模块包括固定架、相机及光源,固定架吊装在位于可移载物料台左侧上方的机架上,相机设置在固定架的上部下方,光源设置在固定架的下部侧面且位于相机的垂直正下方。
本发明离型膜分离设备通过上料机构自动将产品上料到可移载物料台上,通过可移载物料台自动将产品送入到压合机构的工作区域,通过可移载物料台内的顶针下治具、压合机构及顶针上治具的共同作用下,实现产品上的各单元的离型膜一角被初步顶起分离;再通过吹膜吸膜机构和可移载物料台联动配合下将离型膜从产品上吹离并吸走;可通过视觉模块检查识别产品是否有遗漏未剥离的离型膜,如有遗漏,吹膜吸膜机构和可移载物料台再次联动配合到产品指定位置将离型膜从产品上吹离并吸走,下料机构自动将已分离的离型膜产品搬运放到收料盘内;本发明通过吹膜吸膜结构,配合视觉系统确认,能保证产品上的离型膜百分百都可被分离成功,可以通过增加多组吹膜吸膜模块,以应对不同产品的离型膜的分离和提高设备分离效率;相对原有手工使用顶针治具初步顶起产品的EMI离型膜一角后,人工再用高压气枪吹离离型膜的作业方式,本发明可以代替手工作业并实现产品自动上下料及产品的EMI离型膜自动化分离作业,设备单机效率高于手工操作效率,且一人可操作至少3台设备,可以大大减少作业员数量。本发明可实现自动化作业、可大大提高生产效率、节约用工成本,且设备操作稳定,可保证产品的品质。
附图说明
图1为本发明离型膜分离设备的立体图。
图2为本发明离型膜分离设备的前侧视图。
图3为本发明离型膜分离设备的右侧视图。
图4为本发明离型膜分离设备的左侧视图。
图5为本发明离型膜分离设备的俯视图。
图6为本发明主要工作组件的立体图。
图7为本发明工作平台的立体图。
图8为本发明可移载工作台的立体图。
图9为本发明物料放置机构的立体图。
图10为本发明上料机构的立体图。
图11为本发明压合机构的立体图。
图12为本发明吹膜吸膜机构的立体图。
图13为本发明吹膜吸膜模块的立体图。
图14为本发明下料机构的立体图。
图15为本发明视觉模块的立体图。
图16为本发明离型膜分离设备的工作流程图。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案,下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1至图15所示,本发明揭示了一种离型膜分离设备,其包括机架10、工作平台20、可移载物料台30、物料放置机构40、上料机构50、压合机构60、吹膜吸膜机构70、下料机构80及收料盘90。
工作平台20设置在机架10的上方,可移载物料台30横向设置在工作平台20的上方前半部分,物料放置机构40设置在工作平台20的上方右上部分且位于可移载物料台30的一侧,上料机构50设置在工作平台20的上方位于物料放置机构40的内侧且横跨于可移载物料台30和物料放置机构40的上方空间,压合机构60设置在工作平台20的上方,该压合机构60架设在可移载物料台30中间区域两侧且位于上料机构50的内侧,吹膜吸膜机构70设置在压合机构60的上方左侧且横跨于可移载物料台30的上方空间,收料盘90设置在工作平台20的上方左上部分且位于可移载物料台30的一侧,下料机构80设置在靠近工作平台20左侧的上部分机架内侧上且横跨于可移载物料台30的左侧和收料盘90的上方空间。
如图6至图8所示,所述的可移载物料台30包括直线导轨31、导轨滑块32、物料台33、夹紧器34、同步模组35及感应模块36,两条直线导轨31横向平行的设置在工作平台20的上方前半部分,每对导轨滑块32分别套置在各直线导轨31上,物料台33架设安装在两条直线导轨31的各导轨滑块32上,四个夹紧器34分别可以调节的设置在物料台33两侧,同步模组35设置在工作平台20上靠近一侧直线导轨31的内侧,所述的同步模组35包括电机模组351、从动轮模组352及同步带(图中未示出),电机模组351、从动轮模组352分别设置在工作平台20上靠近一侧直线导轨31的内侧两端,同步带紧环绕在电机模组351和从动轮模组352上且与靠近同步带一侧的物料台33内侧固定连接,同步模组35通过同步带带动物料台33在直线导轨31上左右水平运动,所述的感应模块36包括感应器361和感应片362,感应器361设置在工作平台20上靠近一直线导轨31的外侧,感应片362设置在靠近感应器361一侧的物料台33外侧且感应片362可左右活动于感应器361内。
如图6及图9所示,所述的物料放置机构40包括支架41、放置板42、调节滑块43及定位针44,放置板42设置在支架41上,两个调节滑块43分别可调节地内嵌套置在放置板42的中间区域两侧,定位针44分别设置在各调节滑块43上,待离型膜分离的产品可通过定位针44堆叠定位套置在放置板42上。
如图6及图10所示,所述的上料机构50包括固定架51、X轴模组52、机械手滑动板53及上料机械手54,X轴模组52设置在固定架51上,机械手滑动板53设置在X轴模组52的模组滑块上,上料机械手54设置在机械手安装板53的外侧,X轴模组52通过机械手滑动板53带动上料机械手54在X轴模组52方向上水平运动。
所述的上料机械手54包括气缸541、分流板542、吸嘴组件安装调节架543及多个吸嘴组件544,气缸541固定安装在机械手滑动板53的外侧,分流板542设置在气缸541的活动杆末端,吸嘴组件安装调节架543设置在分流板542的下方,多个吸嘴组件544可调节地设置在吸嘴组件安装调节架543的下方,气缸541带动多个吸嘴组件544垂直方向上下运动吸取产品。
如图6、图7及图11所示,所述的压合机构60包括固定座61、轴承导柱62、直线轴承63、压合大板64、气缸固定板65、压合气缸66、顶针上治具固定卡条67及顶升气缸68,四个固定座61分别设置在工作平台20上、位于可移载物料台30中间区域的两侧且位于上料机构50的内侧,四根轴承导柱62分别固定安装在各固定座61内,四个直线轴承63分别可活动的套置在各轴承导柱62上,压合大板64固定安装上四个直线轴承63的上方且压合大板64的四角可活动的套置在各轴承导柱62上,气缸固定板65固定安装在各轴承导柱62上方,压合气缸66安装在气缸固定板65的中间区域上,压合气缸66的气缸活动杆的末端与压合大板64固定连接,两根顶针上治具固定卡条67分别镜像对称的设置在压合大板64的下方左右两侧,顶针上治具3可以卡入并固定于两根顶针上治具固定卡条67之间,顶升气缸68贯穿的设置在工作平台20的下方位于压合气缸66的正下方,顶升板681设置在顶升气缸68的活动杆末端。当物料台33移动到压合机构60的正下方时,压合气缸66通过压合大板64带动顶针上治具3向下压合于物料台33的产品上,顶升气缸68通过顶升板681顶起顶针下治具2的顶针板,使产品上的各单元的EMI离型膜一角被初步顶起分离。
如图6及图12所示,所述的吹膜吸膜机构70包括安装板71、直线导轨72、导轨滑块73、组件滑动板74、同步模组75及吹膜吸膜组件76,安装板71设置在压合机构60的上方左侧,两条直线导轨72上下平行的设置在安装板71外侧,每对导轨滑块73分别可活动的套置在各直线导轨72上,组件滑动板74架设在两条直线导轨72的各导轨滑块73上,同步模组75设置在安装板71的外侧且位于两条直线导轨72之间,所述的同步模组75包括电机模组751、从动轮模组752和同步带(图中未示出),电机模组751、从动轮模组752分别安装在安装板71外侧的两端,同步带紧环绕在电机模组751和从动轮模组752上且与组件滑动板74的内侧固定连接,吹膜吸膜组件76设置在组件滑动板74的外侧。
如图12所示,所述的吹膜吸膜组件76包括气缸761、固定板762、固定调节架763及吹膜吸膜模块764,气缸761设置在组件滑动板74的外侧,固定板762设置在气缸761的活动杆的末端,固定调节架763设置在固定板762的外侧,吹膜吸膜模块764一个或多个并排的安装在固定调节架763的外侧。
如图12及图13所示,所述的吹膜吸膜模块764包括腔体7641、高压气嘴7643、直通接头7644及螺纹管接头7645,在腔体7641内设置至少一个工位空腔7642,各高压气嘴7643设置在各工位空腔7642的侧壁上且高压气嘴7643角度斜向工位空腔7642中心,各高压气嘴7643位于腔体7641外侧的一端连接有螺纹管接头7645,可与外部高压气源连接,各工位空腔7642的上方外侧贯通连接有螺纹管接头7645,可与外部抽真空泵连接。
如图6及图14所示,所述的下料机构80包括丝杆模组81、模组滑块82、机械手滑动板83及下料机械手84,在丝杆模组81上套置有模组滑块82,机械手滑动板83设置在模组滑块82的外侧,下料机械手84设置在机械手滑动板83的外侧,在丝杆模组81通过机械手滑动板83带动下料机械手84在丝杆模组81方向上水平运动。
所述的下料机械手84包括气缸841、分流板842、吸嘴组件安装调节架843及多个吸嘴组件844,气缸841设置在机械手滑动板83的外侧,分流板842设置在气缸841的活动杆末端,吸嘴组件安装调节架843设置在分流板842的下方,多个吸嘴组件844可调节的安装在吸嘴组件安装调节架843的下方,气缸841带动多个吸嘴组件844在垂直方向上运动并吸取产品。
如图6及图15所示,本发明离型膜分离设备还包括有视觉模块100,所述的视觉模块100包括有固定架101、相机102及光源103,固定架101吊装在位于可移载物料台30左侧上方的机架上,相机102设置在固定架101的上部下方,光源103设置在固定架101的下部侧面且位于相机102的垂直正下方,当物料台33移动至可移载物料台30的左侧位时,视觉模块100的视野范围可以覆盖物料台33的产品放置有效区域。
如图16所示,本发明离型膜分离设备的工作流程说明如下:
手工堆叠放料于物料放置机构40上→上料机械手54移动到物料放置机构40上方→上料机械手54吸取产品→上料机械手54移动到可移载物料台30上方→上料机械手54放置产品到物料台33的指定位置(然后上料机械手54回位)→夹紧器34夹紧产品两侧→物料台33移动到压合机构60的正下方→压合机构60带动顶针上治具3压合到物料台33的产品上→顶升气缸68顶起物料台33内的顶针下治具2的顶针板,使产品上的各单元的离型膜一角被初步顶起分离→压合机构60的压合气缸66和顶升气缸68各自归位→物料台33的X轴步进来回移动,吹膜吸膜组件76同时配合Y、Z轴移动,吹膜吸膜组件76吹离离型膜并吸走→物料台33移动到左侧指定位置(同时下料机械手84移动到位)→视觉模块100检查是否有离型膜遗漏未被分离(如有,物料台33和吹膜吸膜组件76重启吹膜吸膜动作;如无,执行下步动作)→夹紧器34松开产品→下料机械手84吸取产品并搬运到收料盘100内→手工取出离型膜已分离的产品。
生产前,手工放料于物料放置机构40上,顶针下治具2安装在可移载物料台30内,顶针上治具3安装在压合机构60下方。本发明离型膜分离设备通过上料机构50自动将产品上料到可移载物料台30上,通过可移载物料台30自动将产品送入到压合机构60的工作区域,通过可移载物料台30内的顶针下治具2、压合机构60及顶针上治具3的共同作用下,实现产品上的各单元的离型膜一角被初步顶起分离;再通过吹膜吸膜机构70和可移载物料台30联动配合下将离型膜从产品上吹离并吸走;通过视觉模块100检查识别产品是否有遗漏未剥离的离型膜,如有遗漏,吹膜吸膜机构70和可移载物料台30再次联动配合到产品指定位置将离型膜从产品上吹离并吸走,下料机构80自动将已分离离型膜的产品搬运放到收料盘90内;本发明通过吹膜吸膜结构,配合视觉系统确认,能保证产品上的离型膜百分百都可被分离成功,可以通过增加多组吹膜吸膜模块764,以应对不同产品的离型膜的分离和提高设备分离效率;相对原有手工使用顶针治具初步顶起产品的EMI离型膜一角后,人工再用高压气枪吹离离型膜的作业方式,本发明可以代替手工作业并实现产品自动上下料及产品的EMI离型膜自动化分离作业,设备单机效率高于手工操作效率,且一人可操作至少3台设备,可以大大减少作业员数量。该设备可实现自动化作业、可大大提高生产效率、节约用工成本,且设备操作稳定,可保证产品的品质。