CN110000828B - 一种电路板分板机及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电路板分板机及方法，所述分板机包括台机架(1)以及均设置在台机架(1)上的给料装置(2)、移载装置(3)、承载输送装置(4)、切割装置和出料装置(6)；给料装置(2)用于输送待加工电路板，移载装置(3)用于将所述待加工电路板运送至承载输送装置(4)；承载输送装置(4)设置在给料装置(2)一侧，用于将待加工电路板输送至切割装置处并定位；切割装置包括位于承载输送装置(4)远离给料装置(2)的一侧并将待加工电路板沿给料装置(2)长度方向进行切割的滚刀组(5)；出料装置(6)设置在切割装置远离给料装置(2)的一侧以输出已加工完毕的电路板。本发明的优点在于实现切割全自动化，提高生产效率。

Description

一种电路板分板机及方法

技术领域

本发明涉及智能设备领域，尤其涉及一种电路板分板机及方法。

背景技术

目前常用的电路板分板机主要包括铣刀型分板机、滚刀组型分板机。铣刀型分板机多用于曲边成型切割，滚刀组型分板机则多用于条形或直线切割，长条LED灯具电路板分板工艺大多就需要采用滚刀组型分板机切割方式。

但现有的滚刀组型分板机仍是半自动化的，切割工艺过程中需大量的人工协助完成，即人工负责将分板机限位机构调节到对应尺寸、人工完成电路板上料、电路板进给以及分板后单拼电路板下料，而分板机则主要用于完成分板工作。

该种切割工艺存在生产效率不高、人工依赖性强的缺点，无法满足长条灯具自动化智能化生产的实际需求。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种可实现切割工艺全自动化，人工依赖少，生产效率高的电路板分板机。

本发明的目的还在于提供一种操作智能化，生产效率高的电路板分板方法。

特别的，本发明的一种电路板分板机，其特征在于：所述分板机包括台机架以及均设置在台机架上的给料装置、移载装置、承载输送装置、切割装置和出料装置；

所述给料装置用于输送待加工电路板，所述移载装置用于将所述待加工电路板运送至承载输送装置；

所述承载输送装置设置在给料装置一侧，用于将所述待加工电路板输送至切割装置处并定位；

所述切割装置包括位于承载输送装置远离给料装置的一侧并将所述待加工电路板沿给料装置长度方向进行切割的滚刀组；

所述出料装置设置在切割装置远离给料装置的一侧以输出已加工完毕的电路板。

优选的，所述滚刀组包括沿所述承载输送装置的所述一侧方向直线排布的多个滚刀以及位于所述滚刀下方的下直刀，所述下直刀在切割过程中与待加工电路板下表面V割槽相抵，所述滚刀由待加工电路板上表面V割槽沿给料装置长度方向进行切割。

优选的，所述给料装置包括宽度可调以适应不同宽度尺寸的待加工电路板的输送皮带。

优选的，所述移载装置包括可在水平面上沿垂直于给料装置长度方向运动以及在竖直方向运动的二轴平台、设置在二轴平台上并与给料装置相对且能随二轴平台同步移动的真空吸盘。

优选的，所述二轴平台包括垂直给料装置长度方向设置的固定架、与固定架配合连接并能在固定架上沿垂直给料装置长度方向移动的移动杆、设置在移动杆上的气缸；

所述气缸下端设有可在气缸带动下进行上下移动的连接板，所述真空吸盘设置在连接板下表面上。

优选的，所述固定架两端设有同步轮，两个同步轮通过套设在外周上的同步带相连，所述移动杆两端与同步带配合并在同步带牵引下移动。

优选的，所述承载输送装置包括设置在台机架上的电路板支撑条、固定夹、可上下伸缩的定板气缸；

所述电路板支撑条具有多个，沿平行给料装置长度方向间隔设置；

所述固定夹靠近给料装置侧设置，以夹持位于电路板支撑条上的待加工电路板一边并带动其朝向切割装置方向运动；

所述定板气缸靠近切割装置侧设置且在定板气缸伸出后可对待加工电路板的另一边作用以调整待加工电路板的夹持位置。

优选的，所述定板气缸个数与电路板支撑条个数相当并跟随电路板支撑条的分布设置。

优选的，所述承载输送装置还包括设置在移动杆上并能随移动杆同步移动用于对输送至切割装置处的待加工电路板施压定位的压板气缸。

优选的，所述承载输送装置还包括靠近切割装置侧设置以对待加工电路板上的特征点拍照定位的视觉系统以及根据视觉系统的反馈信息控制固定夹和压板气缸运动以对待加工电路板的位置进行调整的控制器。

一种电路板分板机的分板方法，其特征在于：

S1、待加工电路板输送至给料装置内；

S2、移载装置移动至给料装置上方，吸取待加工电路板后将其运送至承载输送装置；

S3、承载输送装置将待加工电路板输送至切割装置处并定位；

S4、切割装置切割待加工电路板形成单拼电路板，所述单拼电路板由出料装置输出。

优选的，所述S2具体对应下述操作：

S21、二轴平台带动真空吸盘移动至待加工电路板上方，吸取待加工电路板；

S22、二轴平台带动待加工电路板移动，使其下表面接触电路板支撑条并松开真空吸盘。

优选的，所述S3具体对应下述操作：

S31、固定夹夹紧待加工电路板进行进给运动，使待加工电路板的另一边平直贴靠伸出的定板气缸组，完成定位，定板气缸组缩回；

S32、固定夹夹紧待加工电路板再次进给单拼电路板的宽度距离；

S33、压板气缸压紧电路板，视觉系统对待加工电路板上的特征点拍照定位并处理分析，将位置误差数据输送至控制器；

S34、控制器控制压板气缸松开，并控制固定夹做距离补偿，再次控制压板气缸压紧电路板；

优选的，所述S4中的切割装置切割待加工电路板形成单拼电路板，具体对应下述操作：

下直刀上升与待加工电路板下表面相抵，同时滚刀下降由待加工电路板上表面V割槽沿给料装置长度方向切割，形成单拼电路板。

与现有技术相比，本发明的优点在于：将以往半自动化滚刀组型电路板分板机改进成全自动化，该设备能与前后工位串联形成全自动化加工线，减少了人力输出，减轻了人力劳动强度，极大提高了生产效率，且通过使给料装置宽度可调，使得该设备可满足柔性生产，在基本硬件软件不变的情况下可完成不同宽度型号LED长条灯具电路板的切割，适用性好。

附图说明

图1为本申请电路板分板机结构示意图。

图2为图1中去掉部分器件后的另一角度结构示意图。

图3为图2的另一角度结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

用于介绍性的解释，图1-3示出了本申请电路板分板机的一种优选实施例。所述分板机包括台机架1和均设置在台机架1上的给料装置2、移载装置3、承载输送装置4、切割装置和出料装置6；给料装置2用于输送待加工电路板，移载装置3用于将所述待加工电路板运送至承载输送装置4；承载输送装置4设置在给料装置2一侧，用于将所述待加工电路板输送至切割装置处并定位；切割装置包括位于承载输送装置4远离给料装置2的一侧并将所述待加工电路板沿给料装置2长度方向进行切割的滚刀组5；所述出料装置6设置在切割装置远离给料装置2的一侧以输出已加工完毕的电路板。

作为优选，所述滚刀组5包括沿所述承载输送装置4的所述一侧方向直线排布的多个滚刀51以及位于所述滚刀51下方的下直刀52，所述下直刀52在切割过程中与待加工电路板下表面V割槽(图中未示出)相抵，所述滚刀51由待加工电路板上表面V割槽(图中未示出)沿X轴进行切割，该V割槽在电路板切割前即已形成，按照该V割槽进行切割，能降低切割次品率。滚刀组5的具体结构可参见图3所示。

下直刀52与待加工电路板下表面相抵，可在滚刀51下刀切割时防止即将被切割成单拼电路板的部分过度向下倾斜，影响切割效果。同时，切割时下直刀52与滚刀51之间能形成剪切力，也基于此，可知下直刀52与待加工电路板下表面相抵的部位，与滚刀51和待加工电路板上表面接触的部位之间存在一定错位，为了确保良好的剪切力，该错位间距不能过大，一般在0.05-0.1mm之间。

可以想象的是，可以使滚刀51和待加工电路板上表面接触的部位，相较于下直刀52与待加工电路板下表面相抵的部位而言，更靠近出料装置6，这样也便于单拼电路板落入出料装置6中，在本实施例中即是采用该种设计。

当然，也可以是，下直刀52与待加工电路板下表面相抵的部位，相较于滚刀51和待加工电路板上表面接触的部位而言，更靠近出料装置6，但缺点是单拼电路板不能更好的落入出料装置6中。当下直刀52与待加工电路板下表面相抵的部位，和，滚刀51与待加工电路板上表面接触的部位重合时，也能实现切割，只是该种剪切效果不是特别理想。

在实际切割中，可能存在多种多样尺寸的电路板，为了能提高该分板机的适用范围，在本申请中，所述给料装置2设计成宽度可调的输送皮带，这样就可以适应不同宽度尺寸的待加工电路板。

为了实现全自动化，无需人工完成进给输送，所述移载装置3包括可在水平面上沿垂直于给料装置2长度方向运动以及在竖直方向运动的二轴平台31、设置在二轴平台31上并与给料装置2相对且能随二轴平台31同步移动的真空吸盘32。

具体到本实施例，为了便于简化描述，以笛卡尔坐标作为参照，具体请参见图1和2，给料装置2的长度方向即为X轴，水平面上与给料装置2长度方向相垂直的为Y轴，竖直方向为Z轴，所述二轴平台31包括沿Y轴设置在台机架1上的固定架311、与固定架311配合连接并能在固定架上沿Y轴方向移动的移动杆312以及设置在移动杆312上的气缸313，该气缸313下端设有可在气缸313带动下进行上下移动的连接板314，所述真空吸盘32设置在连接板314下表面上。

常见的移动可由皮带传动实现，也可由齿轮传动等实现，在本实施例中采用常见的皮带作为移动传输工具，具体如图2所示，所述固定架311两端设有滚轮315，两个滚轮315通过套设在外周上的环形皮带316相连，所述移动杆312两端与环形皮带316配合并在环形皮带316牵引下移动。

继续参见图1，所述承载输送装置4包括设置在台机架1上的电路板支撑条41、固定夹42、可上下伸缩的定板气缸43；所述电路板支撑条41具有多个，沿平行给料装置1长度方向间隔设置，也即沿X轴方向间隔设置；所述固定夹42靠近给料装置2侧设置，以夹持位于电路板支撑条41上的待加工电路板一边并带动其朝向切割装置方向运动；所述定板气缸43靠近切割装置侧设置且在定板气缸43伸出后可对待加工电路板的另一边作用以调整待加工电路板的夹持位置，也即固定夹42夹紧待加工电路板进行进给运动，使电路板另一边平直贴靠定板气缸43的A面。

换言之，若固定夹42加持电路板稍有倾斜时，电路板的另一边便不会彻底与A面接触，可以想象，电路板会因为与A面接触的另一边的某个部位受到来自A面的抵抗力而在固定夹42中发生位移，进而完成夹持位置的调整，最终结果则是，电路板的另一边能与A面彻底接触。本申请中，所述定板气缸43个数与电路板支撑条41个数相当并跟随电路板支撑条41的分布设置。

为了进一步确保待加工电路板被切割时位置固定，便于切割，作为进一步改进，所述承载输送装置4还包括设置在移动杆312上并能随移动杆312同步移动用于对输送至切割装置处的待加工电路板施压定位的压板气缸44。

如图3所示，所述承载输送装置4还包括靠近切割装置侧设置以对待加工电路板上的特征点拍照定位的视觉系统45以及根据视觉系统45的反馈信息控制固定夹42和压板气缸44运动以对待加工电路板的位置进行调整的控制器(图中未示出)，该控制器为PLC，当然也可采用FPGA或通用单片机等。

本申请适用于需作直线切割或条形切割的电路板，同时，针对不同宽度尺寸的电路板，可以公用一套设备，根据待加工电路板的尺寸在本设备控制器上设置不同的程序，可以满足不同规格电路板的分板需求，如本设备多被用于长条灯具电路板切割中。

下面以长条灯具电路板切割为例具体阐述该分板机的工作原理：

步骤1，长条灯具LED电路板通过给料装置2输送至本设备内，完成上料；

步骤2，二轴平台31的Y轴移动，带动真空吸盘32移动至电路板上方合适位置；

步骤3，二轴平台31的Z轴下降至合适位置；

步骤4，真空吸盘32作用，吸取电路板；

步骤5，二轴平台31的Z轴上升，带动吸有电路板的真空吸盘32至合适位置；

步骤6，二轴平台31的Y轴移动，带动吸有电路板的真空吸盘32移动至电路板支撑条41上方；

步骤7，二轴平台31的Z轴下降，至真空吸盘32吸取的电路板下表面接触电路板支撑条41；

步骤8，所述真空吸盘32作用，使真空吸盘32松开被吸取的电路板；

步骤9，所述二轴平台31的Z轴上升，Y轴移动，使二轴平台31移动至步骤2位置；

步骤10，固定夹42夹紧电路板；

步骤11，定板气缸43上升；

步骤12，固定夹42夹紧电路板进行进给运动，使电路板另一边平直贴靠定板气缸43，完成定位；

步骤13，定板气缸43下降；

步骤14，固定夹42夹紧电路板进给一定距离，该距离与即将要形成的单拼电路板的宽度相等；

步骤15，压板气缸44压紧电路板；

步骤16，视觉系统45对电路板特征点拍照定位，并将误差数据输送至控制器；

步骤17，所述控制器控制压板气缸44松开，所述控制器控制固定夹42做距离补偿；

步骤18，所述控制器控制压板气缸44压紧电路板，

步骤19，下直刀52上升；

步骤20，滚刀51下降；

步骤21，滚刀51沿X轴运动，将单拼电路板从整拼电路板上分下，单拼电路板下落至出料装置6上，并被输送至下一个工位；

步骤22，重复步骤14～步骤21，直至将整拼板全部分割成若干单拼板。

除了上述改进外，其他相类似的改进也包含在本发明的改进范围内，此处就不再赘述。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形。

Claims (11)

1.一种电路板分板机，其特征在于：所述分板机包括台机架（1）以及均设置在台机架（1）上的给料装置（2）、移载装置（3）、承载输送装置（4）、切割装置和出料装置（6）；

所述给料装置（2）用于输送待加工电路板，所述移载装置（3）用于将所述待加工电路板运送至承载输送装置（4）；

所述承载输送装置（4）设置在给料装置（2）一侧，用于将所述待加工电路板输送至切割装置处并定位；

所述切割装置包括位于承载输送装置（4）远离给料装置（2）的一侧并将所述待加工电路板沿给料装置（2）长度方向进行切割的滚刀组（5）；

所述出料装置（6）设置在切割装置远离给料装置（2）的一侧以输出已加工完毕的电路板；

所述承载输送装置（4）包括设置在台机架（1）上的电路板支撑条（41）、固定夹（42）、可上下伸缩的定板气缸（43）；

所述电路板支撑条（41）具有多个，沿平行给料装置（2）长度方向间隔设置；

所述固定夹（42）靠近给料装置（2）侧设置，以夹持位于电路板支撑条（41）上的待加工电路板一边并带动其朝向切割装置方向运动；

所述定板气缸（43）靠近切割装置侧设置且在定板气缸（43）伸出后可对待加工电路板的另一边作用以调整待加工电路板的夹持位置并定位。

2.根据权利要求1所述电路板分板机，其特征在于：

所述滚刀组（5）包括沿所述承载输送装置（4）的所述一侧方向直线排布的多个滚刀（51）以及位于所述滚刀（51）下方的下直刀（52），所述下直刀（52）在切割过程中与待加工电路板下表面V割槽相抵，所述滚刀（51）由待加工电路板上表面V割槽沿给料装置（2）长度方向进行切割。

3.根据权利要求1所述电路板分板机，其特征在于：

所述给料装置（2）包括宽度可调以适应不同宽度尺寸的待加工电路板的输送皮带。

4.根据权利要求1所述电路板分板机，其特征在于：

所述移载装置（3）包括可在水平面上沿垂直于给料装置（2）长度方向运动以及在竖直方向运动的二轴平台（31）、设置在二轴平台（31）上并与给料装置（2）相对且能随二轴平台（31）同步移动的真空吸盘（32）。

5.根据权利要求4所述电路板分板机，其特征在于：

所述二轴平台（31）包括垂直给料装置（2）长度方向设置的固定架（311）、与固定架（311）配合连接并能在固定架（311）上沿垂直给料装置（2）长度方向移动的移动杆（312）、设置在移动杆（312）上的气缸（313）；

所述气缸（313）下端设有可在气缸（313）带动下进行上下移动的连接板（314），所述真空吸盘（32）设置在连接板（314）下表面上。

6.根据权利要求5所述电路板分板机，其特征在于：

所述固定架（311）两端设有同步轮（315），两个同步轮（315）通过套设在外周上的同步带（316）相连，所述移动杆（312）两端与同步带（316）配合并在同步带（316）牵引下移动。

7.根据权利要求1所述电路板分板机，其特征在于：

所述定板气缸（43）个数与电路板支撑条（41）个数相当并跟随电路板支撑条（41）的分布设置。

8.根据权利要求5所述电路板分板机，其特征在于：

所述承载输送装置（4）还包括设置在移动杆（312）上并能随移动杆（312）同步移动用于对输送至切割装置处的待加工电路板施压定位的压板气缸（44）。

9.根据权利要求8所述电路板分板机，其特征在于：

所述承载输送装置（4）还包括靠近切割装置侧设置以对待加工电路板上的特征点拍照定位的视觉系统（45）以及根据视觉系统（45）的反馈信息控制固定夹（42）和压板气缸（44）运动以对待加工电路板的位置进行调整的控制器。

10.一种如权利要求4所述电路板分板机的分板方法，其特征在于：

S1、待加工电路板输送至给料装置（2）内；

S2、移载装置（3）移动至给料装置（2）上方，吸取待加工电路板后将其运送至承载输送装置（4）；

S3、承载输送装置（4）将待加工电路板输送至切割装置处并定位；

S4、切割装置切割待加工电路板形成单拼电路板，所述单拼电路板由出料装置输出。

11.根据权利要求10所述电路板分板机的分板方法，其特征在于：所述S2具体对应下述操作：

S21、二轴平台（31）带动真空吸盘（32）移动至待加工电路板上方，吸取待加工电路板；

S22、二轴平台（31）带动待加工电路板移动，使其下表面接触电路板支撑条（41）并松开真空吸盘（32）。