一种主板的自动生成设备及操作方法
技术领域
本发明涉及一种主板的技术领域,尤其是一种主板的自动生成设备及其操作方法。
背景技术
目前的PCBA的主板在加工时大多采用自动化设备,但是目前的PCBA的主板的加工设备之间需要人工进行运输,导致各工站工序分散,不能有序的完成各工站的工作,最终导致人工成本过高,而且现有的加工设备操作复杂。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种主板的自动生成设备及其操作方法。
为了实现上述目的,本发明所设计的一种主板的自动生成设备,包括机架,在机架上设有带载盘的自动输送带,在自动输送带上从右到左依次连接有以下部件:
采用一体龙门式三轴模组完成搬运抓取工作,能够实现PCB板主板与连接器自动的组装的分板插装机;
将分板插装机工序操作后的产品上的PCB板主板进行程序烧录,把烧录后的PCB板主板与连接器进行自动焊接的连接焊锡、烧录设备;
对焊锡、烧录设备后的产品进行自动贴标签的自动贴标机;
对自动贴标机后的产品进行CCA测试的CCA测试设备;
对CCA测试设备测试合格后的产品进行热熔涂胶处理的热熔涂胶设备;
以及对热熔涂胶设备的主板进行自动下料的自动下料设备。
进一步,所述的分板插装机包括以下设备:
通过将空的载盘移动到连接器放置工位对应的位置上的传输带;
对载盘进行二次精定位的第四CCD视觉检测器;
用于实现对连接器进场储存,并进行震动上料,然后抓取人工放置的连接器并放置到载盘指定位置,定位机构释放载盘,载盘移动到下个工位并进行二次精定位的连接器震动盘取料机构;所述的连接器震动盘取料机构包括对连接器进场储存,并进行震动上料的连接器震动盘供料器、对抓取的连接器进行自动输送的连接器输送机、对连接器输送机输送过来的连接器进行定位检测的第五CD视觉检测器以及检测到连接器到位后能够自动抓取连接器的连机器XYZR机械臂;
对取料位的连机器进行拍照取像采集数据,检测针脚状态,并检测不良品放置到不良品料盒中;然后抓取合格品连接器的连接器取料机构;
通过分离单个主板物料移动到抓取位置,然后主板上料XYZR机械臂抓取主板,放置到分板夹具中,分板驱动机构动作,滚切一边完成后主板上料XYZR机械臂抓取主板,旋转180度,再放置到夹具中,切掉另一边副边,完成后主板上料XYZR机械臂抓取移载主板到CCD检测位,进行切边状态检测,合格后,主板上料XYZR机械臂从中转台上抓取主板的主板取板分板机构;
将检测合格的主板以及连接器进行组合的主板插装机构。
进一步,所述的分板插装机还包括对主板进行预先除尘的除尘器。
进一步,所述的连接焊锡、烧录设备包括与上一个工序连接的第二传输设备,在第二传输设备上依次连接有自动烧录机构、第二CCD视觉检测器和自动焊锡设备。
进一步,所述CCA测试设备包括与上一个工序连接的第三传输设备,在第三传输设备上依次连接有自动标签剥离机构、六轴机器人和第三CCD视觉检测器。
进一步,在自动焊锡设备下方设有锡渣盒。
进一步,所述的自动贴标机包括与上一个工序连接的第四传输设备,在第四传输设备上依次连接有用于放置标签的标签飞达、用于从标签飞达上抓取标签后再贴到产品上的移动标签模组。
本发明还公开了一种主板的自动生成设备的操作方法,其特征在于具体包括以下步骤:
A)先通过人工放料到指定位置,按下启动按钮,载盘移动到连接器放置工位,对载盘进行二次精定位,检测完成后,然后抓取人工放置的连接器并放置到载盘指定位置,定位机构释放载盘,载盘移动到下个工位并进行二次精定位的;
B)连接器取料机构启动检测到连接器到位后,分料机构动作,利用XYZR机械臂移载CCD视觉定位系统到取料位,拍照取像采集数据,检测针脚状态,并检测不良品放置到不良品料盒中;然后抓取合格品连接器;
C)上板机供给主板,通过分离单个主板物料移动到抓取位置,然后主板上料XYZR机械臂抓取主板,放置到分板夹具中,分板机构动作,滚切一边完成后主板上料XYZR机械臂抓取主板,旋转180度,再放置到夹具中,切掉另一边副边,完成后主板上料XYZR机械臂抓取移载主板到CCD检测位,进行切边状态检测,合格后,主板上料XYZR机械臂从中转台上抓取主板,移载到载盘对应位置,进行连接器和主板的组装,如此循环六次,完成六块主板和连接器的组装,然后定位机构释放载盘,载盘向连接焊锡、烧录设备移动;
D)载盘进入连接焊锡、烧录设备,当载盘移载到焊锡工位时,定位机构动作,对载盘进行二次精定位,焊锡机械臂移载焊锡机构到连接器针脚位置,进行焊锡作业,循环作业,焊接完6块主板,焊锡机械臂移载第二CCD视觉检测器,对针脚焊锡状态进行检测,焊接OK品,进入下一工序,焊接不合格后,焊锡机械臂再进行一次返修,再做视觉检测,完成后进入下一工序;并不合格品进行记录,此产品后续工位不需要再进行加工,并送出;而将带有合格的产品载盘进入烧录工位,定位机构动作,对载盘进行二次精定位,上压板机构动作,压住主板,防止主板移动,然后后烧录探针,从载盘底部向上动作,接触连接器针脚,烧录软件启动,进行烧录,完成后烧录机构释放主板,定位机构释放载盘,载盘向自动贴标机进行移动;
E)进行自动贴标处理;贴标完成后载盘进入CCA测试设备,当载盘移载到取放料工位时,定位机构动作,对载盘进行二次精定位,RFID读取器,读取产品状态信息,根据产品信息进行后续作业,产品合格后,然后取产品放到测试夹具中,CCD读取二维码,绑定测试信,CCA测试机开始测试,测试时间,5min六轴机器人依次放置六块主板,测试完后依次放回原位,定位机构释放载盘,载盘向热熔涂胶设备,而测试不合格的产品直接放到不合格传送线上,不合格产品从不合格传送线流出,等待作业员取出,返修完成后再投入返修线;
F)合格的产品通过热熔涂胶设备进行热熔并涂胶处理后从自动下料设备送出,完成整个工序操作。
本发明得到的一种主板的自动生成设备及其操作方法,具有以下优点:对于主板自动生产线,且集成化程度高,各工站工序不分散,能够有序的完成各工站的工作,因此降低人工成本。
附图说明
图1是实施例1中一种主板的自动生成设备的结构正视图;
图2是实施例1中分板插装机的结构正视图;
图3是实施例1中分板插装机的结构立体图;
图4是实施例1中连接焊锡、烧录设备的结构正视图;
图5是实施例1中自动贴标机的结构立体图;
图6是实施例1中CCA测试设备的结构正视图;
图7是实施例1中CCA测试设备的结构立体图。
附图标记中:分板插装机1、连接焊锡、烧录设备2、自动贴标机3、CCA测试设备4、热熔涂胶设备5、自动下料设备6、连接器震动盘取料机构7、连接器取料机构8、主板取板分板机构9、主板插装机构10、第二传输设备11、自动烧录机构12、第二CCD视觉检测器13、自动焊锡设备14、第三传输设备15、自动标签剥离机构16、六轴机器人17、第三CCD视觉检测器18、锡渣盒19、机架20、载盘21、除尘器22、连接器震动盘供料器7-1、连接器输送机7-2、第五CD视觉检测器7-3、连机器XYZR机械臂7-4、主板上料XYZR机械臂9-1、分板夹具9-2、分板驱动机构9-3、CCD检测位9-4、传输带23、第四CCD视觉检测器24、第四传输设备25、标签飞达26、移动标签模组27。
具体实施方式
下面结合实施例对发明创造作进一步说明。
实施例1:
如图1-图7所示,本实施例提供的一种主板的自动生成设备,包括机架20,在机架20上设有带载盘21的自动输送带,在自动输送带上从右到左依次连接有以下部件:
采用一体龙门式三轴模组完成搬运抓取工作,能够实现PCB板主板与连接器自动的组装的分板插装机1;
将分板插装机1工序操作后的产品上的PCB板主板进行程序烧录,把烧录后的PCB板主板与连接器进行自动焊接的连接焊锡、烧录设备2;
对焊锡、烧录设备后的产品进行自动贴标签的自动贴标机3;
对自动贴标机3后的产品进行CCA测试的CCA测试设备4;
对CCA测试设备4测试合格后的产品进行热熔涂胶处理的热熔涂胶设备5;
以及对热熔涂胶设备5的主板进行自动下料的自动下料设备6。
进一步,所述的分板插装机1包括以下设备:
通过将空的载盘21移动到连接器放置工位对应的位置上的传输带23;
对载盘21进行二次精定位的第四CCD视觉检测器24;
用于实现对连接器进场储存,并进行震动上料,然后抓取人工放置的连接器并放置到载盘21指定位置,定位机构释放载盘21,载盘21移动到下个工位并进行二次精定位的连接器震动盘取料机构7;所述的连接器震动盘取料机构7包括对连接器进场储存,并进行震动上料的连接器震动盘供料器7-1、对抓取的连接器进行自动输送的连接器输送机7-2、对连接器输送机7-2输送过来的连接器进行定位检测的第五CD视觉检测器7-3以及检测到连接器到位后能够自动抓取连接器的连机器XYZR机械臂7-4;
对取料位的连机器进行拍照取像采集数据,检测针脚状态,并检测不良品放置到不良品料盒中;然后抓取合格品连接器的连接器取料机构8;
通过分离单个主板物料移动到抓取位置,然后主板上料XYZR机械臂9-1抓取主板,放置到分板夹具9-2中,分板驱动机构9-3动作,滚切一边完成后主板上料XYZR机械臂抓取主板,旋转180度,再放置到夹具中,切掉另一边副边,完成后主主板上料XYZR机械臂9-1抓取移载主板到CCD检测位9-4,进行切边状态检测,合格后,主板上料XYZR机械臂9-1从中转台上抓取主板的主板取板分板机构9;
将检测合格的主板以及连接器进行组合的主板插装机构10。
所述的分板插装机1还包括对主板进行预先除尘的除尘器22。
进一步,所述的连接焊锡、烧录设备2包括与上一个工序连接的第二传输设备11,在第二传输设备11上依次连接有自动烧录机构12、第二CCD视觉检测器13和自动焊锡设备14。
进一步,所述CCA测试设备4包括与上一个工序连接的第三传输设备15,在第三传输设备15上依次连接有自动标签剥离机构16、六轴机器人17和第三CCD视觉检测器18。
进一步,在自动焊锡设备14下方设有锡渣盒19。
进一步,所述的自动贴标机3包括与上一个工序连接的第四传输设备25,在第四传输设备25上依次连接有用于放置标签的标签飞达26、用于从标签飞达26上抓取标签后再贴到产品上的移动标签模组27。
本实施例还公开了一种主板的自动生成设备的操作方法,其具体包括以下步骤:
A)先通过人工放料到指定位置,按下启动按钮,载盘21移动到连接器放置工位,对载盘21进行二次精定位,检测完成后,然后抓取人工放置的连接器并放置到载盘21指定位置,定位机构释放载盘21,载盘21移动到下个工位并进行二次精定位的;
B)连接器取料机构8启动检测到连接器到位后,分料机构动作,利用XYZR机械臂移载CCD视觉定位系统到取料位,拍照取像采集数据,检测针脚状态,并检测不良品放置到不良品料盒中;然后抓取合格品连接器;
C)上板机供给主板,通过分离单个主板物料移动到抓取位置,然后主板上料XYZR机械臂抓取主板,放置到分板夹具中,分板机构动作,滚切一边完成后主板上料XYZR机械臂抓取主板,旋转180度,再放置到夹具中,切掉另一边副边,完成后主板上料XYZR机械臂抓取移载主板到CCD检测位,进行切边状态检测,合格后,主板上料XYZR机械臂从中转台上抓取主板,移载到载盘21对应位置,进行连接器和主板的组装,如此循环六次,完成六块主板和连接器的组装,然后定位机构释放载盘21,载盘21向连接焊锡、烧录设备2移动;
D)载盘21进入连接焊锡、烧录设备2,当载盘21移载到焊锡工位时,定位机构动作,对载盘21进行二次精定位,焊锡机械臂移载焊锡机构到连接器针脚位置,进行焊锡作业,循环作业,焊接完6块主板,焊锡机械臂移载第二CCD视觉检测器13,对针脚焊锡状态进行检测,焊接OK品,进入下一工序,焊接不合格后,焊锡机械臂再进行一次返修,再做视觉检测,完成后进入下一工序;并不合格品进行记录,此产品后续工位不需要再进行加工,并送出;而将带有合格的产品载盘21进入烧录工位,定位机构动作,对载盘21进行二次精定位,上压板机构动作,压住主板,防止主板移动,然后后烧录探针,从载盘21底部向上动作,接触连接器针脚,烧录软件启动,进行烧录,完成后烧录机构释放主板,定位机构释放载盘21,载盘21向自动贴标机3进行移动;
E)进行自动贴标处理;贴标完成后载盘21进入CCA测试设备4,当载盘21移载到取放料工位时,定位机构动作,对载盘21进行二次精定位,RFID读取器,读取产品状态信息,根据产品信息进行后续作业,产品合格后,然后取产品放到测试夹具中,CCD读取二维码,绑定测试信,CCA测试机开始测试,测试时间,5min六轴机器人17依次放置六块主板,测试完后依次放回原位,定位机构释放载盘21,载盘21向热熔涂胶设备5,而测试不合格的产品直接放到不合格传送线上,不合格产品从不合格传送线流出,等待作业员取出,返修完成后再投入返修线;
F)合格的产品通过热熔涂胶设备5进行热熔并涂胶处理后从自动下料设备6送出,完成整个工序操作。
本实施例的原理:
本装置用于对主板的自动化生产系统,该装置包含了分板插装机1、连接焊锡、烧录设备2、自动贴标机3、CCA测试设备4、热熔涂胶设备5、自动下料设备6,整个操作流程:装配XYZ机械臂进行连接器和主板的组装,焊锡机械臂进行焊锡作业,烧录探针从载盘21底部向上动作,接触连接器针脚进行烧录,贴标机械臂移载拾取头粘贴标签,六轴机器人取产品放到测试夹具中,测试完后依次放回原位,涂胶机械臂移载涂胶阀,对主板上两个线圈进行涂胶,下料机械臂拾取主板,然后移载到收板机相应位置下料。
整个设备优点:该设备集多工站于一体,自动完成主板生产的全过程,配以高精度六轴机器人及视觉定位模块,可快速完成对产品搬运工作,其重复定位精度达到±0.02mm;非接触压电式喷胶阀,喷胶均匀,防止溢胶,可选配带偏转角度组件;多处工位配以SP级超高精密丝杆导轨双辅助滑轨,一体成型龙门结构件,综合定位精度±0.015mm;主传送线无缝衔接,有序完成各工站工作。其柔性化、智能化、集成化程度高,对实现智能工厂、智能制造做出巨大贡献。
与现有区别:本技术产品与现有技术产品对比,对于主板自动生产线,市场上存在生产设备集成化程度不高,各工站工序分散,不能有序的完成各工站的工作,因此人工成本高。而我司设计的全自动主板生产线解决了自动化行业自动化程度不高、人工成本高、设备回报周期长及设备兼容性差等问题。
各个独立设备的优缺点:
分板插装机1的优点:
1.输送线由步进电机驱动,连续运转进行产品载盘21的输送;
2.载盘21到位后,二次定位机构动作,进行精定位;然后读取RFID卡信息,根据信息匹配装配机械手的位置坐标数据,提高设备的稳定性;
3.连接器在装配前,用CCD视觉系统进行针脚状态检测,确保主板为良品。
4.主板分板后,用CCD视觉系统进行板边状态检测,确保主板为良品。
分板插装机1与现有的区别:
较同类产品而言,我司产品在结构和功能上有所不同,对比现有技术,该技术在结构上更加优化,集成性更好,有效的节省了空间,旧式机组零件庞大、数量多、需要相互配合处多,以至于效率低,而该设备还采用CCD视觉系统进行板边状态检测,确保主板为良品,更加人性化。
连接焊锡、烧录设备2的优点:
1、输送线由步进电机驱动,连续运转进行产品载盘21的输送;
2、载盘21到位后,二次定位机构动作,进行精定位;然后读取RFID卡信息,根据信息匹配装配机械手的位置坐标数据,提高设备的稳定性;
3、CCD焊锡检测系统:采用视觉检测连接器针脚焊接状态,确保焊锡良品率;
4、烧录机构:在线式烧录机构,提高生产效率;
CCA测试设备4的优点:
1.输送线由步进电机驱动,连续运转进行产品载盘21的输送;
2.载盘21到位后,二次定位机构动作,进行精定位;然后读取RFID卡信息,根据信息匹配装配机械手的位置坐标数据,提高设备的稳定性;
3.六轴机器人抓取主板完成自动上下料动作,当CCA检测位NG品时,机器人直接抓取对应产品放置到NG传送线上,并从NG标示标签剥离机构取标签粘贴到NG的主板上。
4.CCA测试工装,采用上压机构移动式,方便机器人作业同时可兼容人工作业。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。