CN110625604A - 智能拆装关节机械人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能拆装关节机械人，包括机架、载板输送机构、第一关节机械手、第二关节机械手、翻转机构、钢片平台和上料机构，载板输送机构设于机架上。第一关节机械手设于载板输送机构的一侧，第一关节机械手上设有第一视觉定位装置。第二关节机械手设于载板输送机构远离第一关节机械手的另一侧，第二关节机械手上设有第二视觉定位装置。翻转机构设于载板输送机构的上方。钢片平台位于载板输送机构的一侧。上料机构包括第一升降电机和上料平台，第一升降电机控制上料平台升降。本发明结构简单，可以拆装单面FPC，还可以同时拆装两张正反面的FPC，实现FPC双面拆装，自动化程度高，拆装效率高，适用性强，具有较高的经济价值。

Description

智能拆装关节机械人

技术领域

本发明涉及贴装技术领域，特别是涉及一种智能拆装关节机械人。

背景技术

随着信息技术的高速发展，电子产品的生命周期越来越短，更新速度明显加快，电子制造业面临多机种少批量的生产环境。所以表面贴装技术(SMT)作为新一代电子装联技术，也在向着高效、灵活、智能化方向发展，以适应多用户、多任务、多机种的生产要求。

传统的拆装设备结构复杂，加工效率低下，而且只能完成单面拆装工序，适用性差，不能满足多种规格多种类产品的拆装作业。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种智能拆装关节机械人，其自动化程度高，能实现FPC双面同时拆装，拆装效率高。

为解决现有技术问题，本发明公开了一种智能拆装关节机械人，包括机架、载板输送机构、第一关节机械手、第二关节机械手、翻转机构、钢片平台和上料机构，载板输送机构设于所述机架上。第一关节机械手设于所述载板输送机构的一侧，所述第一关节机械手上设有第一视觉定位装置。第二关节机械手设于所述载板输送机构远离所述第一关节机械手的另一侧，所述第二关节机械手上设有第二视觉定位装置。翻转机构设于所述载板输送机构的上方。钢片平台位于所述载板输送机构的一侧。上料机构包括一第一升降电机和上料平台，所述第一升降电机控制所述上料平台升降。

在其中的一个实施例中，所述翻转机构包括固定座、翻转平台、回转气缸及转动轴，所述回转气缸固定设于所述固定座上，所述转动轴的一端连接所述回转气缸，所述转动轴的另一端连接于所述固定座上，所述翻转平台的一端固定连接于所述转动轴上，所述翻转平台上设有若干个真空吸头。

在其中的一个实施例中，还包括一吸平机构，所述吸平机构设于所述转动轴远离于所述翻转平台的另一侧，所述吸平机构上设有吸平平台，所述吸平平台上设有若干个真空吸头。

在其中的一个实施例中，所述载板输送机构包括两条平行的第一导轨、设于所述第一导轨的限位机构、以及传动电机，所述传动电机通过皮带带动所述第一导轨上的载板平移，所述限位机构包括固定板、第一活动板、第二活动板和第一限位气缸，所述固定板固定设于所述第一导轨上，所述固定板、第一活动板和第二活动板并排平行设置，所述第一活动板和第二活动板之间通过两条平行的连杆连接，所述连杆上设有压缩弹簧，所述第一限位气缸设于所述第一活动板和第二活动板之间，所述第一限位气缸的活塞端固定连接所述第二活动板。

在其中的一个实施例中，所述限位机构平行于所述第一导轨的一侧上设有一第二限位气缸，所述第二限位气缸的活塞端设有一限位凸块。

在其中的一个实施例中，所述第一导轨的下方设有一调整宽度机构，所述调整宽度机构包括两条平行的第二导轨、第一滑座、第二滑座、传动丝杆和调整电机，所述第一滑座设于所述第二导轨上，所述第二滑座与所述第一滑座固定连接并穿设于所述传动丝杆上，所述调整电机通过同步轮及皮带连接所述传动丝杆。

在其中的一个实施例中，所述第一关节机械手和第二关节机械手可以为四轴关节机械手或六轴关节机械手。

在其中的一个实施例中，所述上料机构的一侧设有一废纸下料机构，所述废纸下料机构包括一第二升降电机和下料平台，所述第二升降电机控制所述下料平台升降。

在其中的一个实施例中，还包括吸塑盒上料机构和成品下料机构。

如上述的一种智能拆装关节机械人，包括机架、载板输送机构、第一关节机械手、第二关节机械手、翻转机构、钢片平台和上料机构，载板输送机构设于机架上。第一关节机械手设于载板输送机构的一侧，第一关节机械手上设有第一视觉定位装置。第二关节机械手设于载板输送机构远离第一关节机械手的另一侧，第二关节机械手上设有第二视觉定位装置。翻转机构设于载板输送机构的上方。钢片平台位于载板输送机构的一侧。上料机构包括第一升降电机和上料平台，第一升降电机控制上料平台升降。本发明结构简单，可以拆装单面FPC，还可以同时拆装两张正反面的FPC，实现FPC双面拆装，自动化程度高，拆装效率高，适用性强，具有较高的经济价值。

附图说明

图1为本发明一种智能拆装关节机械人的立体结构示意图；

图2为本发明一种智能拆装关节机械人的载板输送机构的立体结构示意图；

图3为本发明一种智能拆装关节机械人的第一关节机械手或第二关节机械手的立体结构示意图；

图4为本发明一种智能拆装关节机械人的翻转机构的立体结构示意图；

图5为本发明一种智能拆装关节机械人的上料机构的立体结构示意图；

附图标记说明如下：

10一种智能拆装关节机械人，

100机架；

200载板输送机构，210第一导轨，220限位机构，221固定板，222第一活动板，223第二活动板，224第一限位气缸，225连杆，226压缩弹簧，227第二限位气缸，228限位凸块，230传动电机，240调整宽度机构，241第二导轨，242第一滑座，243第二滑座，244传动丝杆，245调整电机；

300第一关节机械手，310第一视觉定位装置；

400第二关节机械手，410第二视觉定位装置410；

500翻转机构，510固定座，520翻转平台，530回转气缸，540转动轴；550吸平机构，551吸平平台；

600钢片平台；

700上料机构，710第一升降电机，720上料平台；

800吸塑盒上料机构；

900成品下料机构。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图5，本发明公开了一种智能拆装关节机械人10，包括机架100、载板输送机构200、第一关节机械手300、第二关节机械手400、翻转机构500、钢片平台600和上料机构700。载板输送机构200设在机架100上。第一关节机械手300设在载板输送机构200的一侧，第一关节机械手300上设有第一视觉定位装置310。第二关节机械手400设在载板输送机构200远离第一关节机械手300的另一侧，第二关节机械手400上设有第二视觉定位装置410。翻转机构500设在载板输送机构200的上方。钢片平台600位在载板输送机构200的一侧。上料机构700包括一第一升降电机710和上料平台720，第一升降电机710控制上料平台720升降。

请一并参阅图4，翻转机构500包括固定座510、翻转平台520、回转气缸530及转动轴540。固定座510为一平板，该平板通过四个分布在四个角的支撑杆支撑。回转气缸530固定设在固定座510的边上，转动轴540的一端连接回转气缸530，转动轴540的另一端连接在固定座510上。翻转平台520的一端固定连接在转动轴540上。翻转平台520上设有若干个真空吸头。翻转平台520上从中心向外辐射开设有若干个限位槽，该真空吸头活动卡接在限位槽上。翻转平台520上从中心向外辐射开设有若干个限位槽，真空吸头活动卡接在限位槽上。当FPC被移送至翻转平台520上时，真空吸头启动吸住待翻转FPC，回转气缸530驱动转动轴540转动，转动轴540带动翻转平台520翻转，将待翻转FPC放置在下述的吸平机构550上，真空吸头关闭，待翻转FPC落在吸平机构550上，实现FPC的翻转。

本发明智能拆装关节机械人10还包括一吸平机构550，吸平机构550设在转动轴540远离于翻转平台520的另一侧。吸平机构550上设有吸平平台551，吸平平台551上设有若干个真空吸头。吸平平台551上从中心向外辐射开设有若干个限位槽，该真空吸头活动卡接在限位槽上。通过移动真空吸头的位置，可以适配各种尺寸大小的FPC，适用性更强。吸平机构550上的真空吸头有利于吸住稳定已翻转的FPC，保证后续作业的精准度。

请一并参阅图2，载板输送机构200包括两条平行的第一导轨210、设在第一导轨210上的限位机构220、以及传动电机230。传动电机230通过皮带带动放置到该第一导轨210上的载板平移。进一步地，限位机构220包括固定板221、第一活动板222、第二活动板223和第一限位气缸224。固定板221和第一活动板222均为长条状钣金件，其长度与载板的长度相当。固定板221通过螺丝固定设在第一导轨210上。固定板221、第一活动板222和第二活动板223并排平行设置。第一活动板222和第二活动板223之间通过两条平行的连杆225连接，连杆225上设有压缩弹簧226。第一限位气缸224设在第一活动板222和第二活动板223之间，第一限位气缸224的活塞端固定连接第二活动板223。再进一步地，限位机构220平行在第一导轨210的一侧上设有第二限位气缸227，第二限位气缸227的活塞端设有一限位凸块228。当检测到一块载板经过，第二限位气缸227的活塞伸出，限位凸块228卡住后面的载板。第一限位气缸224的活塞缩回，带动第二活动板223及第一活动板222平移，在固定板221和第一活动板222的共同作用下夹紧载板。

进一步地，第一导轨210的下方设有一调整宽度机构240，用于调整两条第一导轨210之间的宽度。调整宽度机构240包括两条平行的第二导轨241、第一滑座242、第二滑座243、传动丝杆244和调整电机245。第一滑座242设在第二导轨241上。第二滑座243与第一滑座242固定连接并穿设在传动丝杆244上，调整电机245通过同步轮及皮带连接传动丝杆244。通过该调整宽度机构240，可以根据需要调节两条第一导轨210之间的宽度，适应各种尺寸大小的载板及FPC，适用性强。

第一关节机械手300和第二关节机械手400可以为四轴关节机械手或六轴关节机械手。第一关节机械手300上设有第一视觉定位装置310。第二关节机械手400上设有第二视觉定位装置410。第一视觉定位装置310和第二视觉定位装置410均设置有抓盘(图未示)，抓盘上设有多个真空吸头。当第一关节机械手300和第二关节机械手400为六轴关节机械手时，抓盘的上下面都设置有真空吸头，使得第一关节机械手300和第二关节机械手400的抓盘可以上下两面同时作业，提高一倍的效率，同时，由于六轴关节机械手能实现360度多维度旋转，可省去翻转机构500的结构，使得结构更加简单。

上料机构700的一侧设有一废纸下料机构(图未示)。废纸下料机构的结构和上料机构700一样，在此不做赘述。

本发明智能拆装关节机械人10还包括吸塑盒上料机构800和成品下料机构900。吸塑盒上料机构800和成品下料机构900均的结构一样，且均和上料机构700一样，在此不做赘述。

其中，详细阐述其中一种正反双面FPC的拆装方法，步骤流程如下：

空载板经载板输送机构200流进来，第一关节机械手300移送至上料机构700视觉定位拍照并抓取新的FPC，然后移至载板输送机构200的上方并视觉定位拍照，放下FPC贴合载板，并返回原点。第二关节机械手400移至钢片平台600并视觉定位拍照抓取钢片并移至载板输送机构的上方视觉定位拍照，视觉定位拍照数据传送到关节机械手，通过视觉拍照可以实现精准取放产品位置，然后放下钢片贴合，完成返回，载板流出印刷，FPC完成一面的印刷后即为半成品PFC。

当半成品FPC流回来的时候，传感器识别载板上有钢片，第二关节机械手400移至载板输送机构200的上方并视觉定位拍照取走钢片，视觉定位拍照数据传送到关节机械手，通过视觉拍照可以实现精准取放产品位置，然后放置钢片平台600上，并返回载板输送机构200的上方，抓取FPC转移至翻转机构500上视觉定位拍照，翻转机构500将半成品FPC翻转，第二关节机械手400将翻转后的FPC取出移至载板输送机构200进行二次贴合，完成后返回原位待机。第二关节机械手400移至钢片平台600取钢片，移至载板输送机构200的上方并进行钢片和FPC、载板的贴合，完成后返回原位待机，载板流出印刷。

当载板完成印刷等工艺后，完成另一面的印刷后即为成品FPC，成品FPC返回本装置设备，第二关节机械手400移至载板输送机构200的上方并视觉定位拍照，将钢片取出，移至钢片平台600放置钢片，完成返回。成品FPC移至成品下料机构上方并放置在吸塑盒内(可选择放置2片或4片，当吸塑盒放满，成品放置区下降一格，第二关节机械手400取走新的吸塑盒，取走一层空的吸塑盒后，吸塑盒上升一层)。如此循环，可实现FPC正反面印刷，工作效率高。

综上所述，一种智能拆装关节机械人10，包括机架100、载板输送机构200、第一关节机械手300、第二关节机械手400、翻转机构500、钢片平台600和上料机构700，载板输送机构200设于机架100上。第一关节机械手300设于载板输送机构200的一侧，第一关节机械手300上设有第一视觉定位装置310。第二关节机械手400设于载板输送机构200远离第一关节机械手300的另一侧，第二关节机械手400上设有第二视觉定位装置410。翻转机构500设于载板输送机构200的上方。钢片平台600位于载板输送机构200的一侧。上料机构700包括第一升降电机710和上料平台720，第一升降电机710控制上料平台720升降。本发明结构简单，可以拆装单面FPC，还可以同时拆装两张正反面的FPC，实现FPC双面拆装，自动化程度高，拆装效率高，适用性强，具有较高的经济价值。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种智能拆装关节机械人，包括：

机架；

载板输送机构，设于所述机架上；

第一关节机械手，设于所述载板输送机构的一侧，所述第一关节机械手上设有第一视觉定位装置；

第二关节机械手，设于所述载板输送机构远离所述第一关节机械手的另一侧，所述第二关节机械手上设有第二视觉定位装置；

翻转机构，设于所述载板输送机构的上方；

钢片平台，位于所述载板输送机构的一侧；及

上料机构，包括一第一升降电机和上料平台，所述第一升降电机控制所述上料平台升降。

2.根据权利要求1所述的一种智能拆装关节机械人，其特征在于，所述翻转机构包括固定座、翻转平台、回转气缸及转动轴，所述回转气缸固定设于所述固定座上，所述转动轴的一端连接所述回转气缸，所述转动轴的另一端连接于所述固定座上，所述翻转平台的一端固定连接于所述转动轴上，所述翻转平台上设有若干个真空吸头。

3.根据权利要求2所述的一种智能拆装关节机械人，其特征在于，还包括一吸平机构，所述吸平机构设于所述转动轴远离于所述翻转平台的另一侧，所述吸平机构上设有吸平平台，所述吸平平台上设有若干个真空吸头。

4.根据权利要求1所述的一种智能拆装关节机械人，其特征在于，所述载板输送机构包括两条平行的第一导轨、设于所述第一导轨的限位机构、以及传动电机，所述传动电机通过皮带带动所述第一导轨上的载板平移，所述限位机构包括固定板、第一活动板、第二活动板和第一限位气缸，所述固定板固定设于所述第一导轨上，所述固定板、第一活动板和第二活动板并排平行设置，所述第一活动板和第二活动板之间通过两条平行的连杆连接，所述连杆上设有压缩弹簧，所述第一限位气缸设于所述第一活动板和第二活动板之间，所述第一限位气缸的活塞端固定连接所述第二活动板。

5.根据权利要求4所述的一种智能拆装关节机械人，其特征在于，所述限位机构平行于所述第一导轨的一侧上设有一第二限位气缸，所述第二限位气缸的活塞端设有一限位凸块。

6.根据权利要求4所述的一种智能拆装关节机械人，其特征在于，所述第一导轨的下方设有一调整宽度机构，所述调整宽度机构包括两条平行的第二导轨、第一滑座、第二滑座、传动丝杆和调整电机，所述第一滑座设于所述第二导轨上，所述第二滑座与所述第一滑座固定连接并穿设于所述传动丝杆上，所述调整电机通过同步轮及皮带连接所述传动丝杆。

7.根据权利要求1所述的一种智能拆装关节机械人，其特征在于，所述第一关节机械手和第二关节机械手可以为四轴关节机械手或六轴关节机械手。

8.根据权利要求1所述的一种智能拆装关节机械人，其特征在于，所述上料机构的一侧设有一废纸下料机构，所述废纸下料机构包括一第二升降电机和下料平台，所述第二升降电机控制所述下料平台升降。

9.根据权利要求1所述的一种智能拆装关节机械人，其特征在于，还包括吸塑盒上料机构和成品下料机构。