CN111379006A - 龙门式pcb板电镀线的自动上下板装置 - Google Patents

Abstract

龙门式PCB板电镀线的自动上下板装置，包括：机架；设置于机架上的夹具座；可放置于夹具座上的飞巴组件，飞巴组件包括飞巴梁、与飞巴梁相连的铜扁、设置于铜扁上的若干板件夹具；直接或间接设置于机架上用于控制同一飞巴组件上的板件夹具同步打开或闭合的夹具同步开合机构；可移动地设置于机架上的上下板机械手，上下板机械手包括一个或多个机械臂及设置于机械臂上的PCB板抓取部，PCB板抓取部同步动作，将多块PCB板同时输送至同一飞巴组件的板件夹具上或将同一飞巴组件的板件夹具上的PCB板同时取下；用于放置PCB板的放料台。本发明的板件夹具可以同步打开和同步闭合，配合上下板机械手可以实现同步上板和下板，极大提高了效率。

Description

龙门式PCB板电镀线的自动上下板装置

技术领域

本发明属于PCB板电镀生产线技术领域，尤其涉及一种龙门式的PCB板 电镀线的上下板装置。

背景技术

电路板也称PCB板，是电子自动化设备芯片、元器件的安装和连接载体， 应用十分广泛，市场需求量巨大。目前电路板的电镀工艺主要采用以下两种形 式的生产线：龙门式和环形式。龙门式PCB板电镀线因造价低、维护简单、生 产效率高，在市场上具有极高的应用比例。目前国内龙门式电镀线约有3000 条，在日本、韩国、中国南部地区及东南亚地区约有5000条。龙门式PCB板 电镀线在一定程度上实现了自动化生产，提高了生产效率，但传统的龙门式电 镀线都是采用人工操作的方式实现电路板的上板和下板，上板时由工人将电路 板逐个夹到电镀线的板件夹具上，电镀完成后再由工人将板件夹具上的电路板 逐个取下。由于上板和下板的工序无法实现自动化，效率低，而且工人劳动强 度大，还会对工人身体造成一定的健康危害。

随着电路板价格成本竞争的愈发激烈，人力成本的上涨及工人环保意识的 增强，电镀厂对电镀线的上、下板自动化需求越来越强烈。近十年来，国内外 已数十条龙门式电路板电镀生产线尝试了各种不同的上、下板自动化解决方 案，但因龙门式电镀线上、下板工序复杂，龙门式电镀线的行车行走误差、飞 巴的悬挂游动摆动、飞巴长期使用后产生的不规则变形等因素会引起的电路板 板件夹具位置的随机飘移及摆动，使得电路板无法被准确地抓取并放置到板件 夹具上，至今依然没有一套行之有效的自动化上、下板解决方案面世。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以实现自动上下板的龙门式PCB板电镀线的上 下板装置。

为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：

龙门式PCB板电镀线的自动上下板装置，包括：机架；直接或间接设置于 所述机架上的夹具座；可放置于所述夹具座上的飞巴组件，所述飞巴组件包括 飞巴梁、与所述飞巴梁相连的铜扁、设置于所述铜扁上的若干板件夹具；直接 或间接设置于所述机架上的用于控制同一飞巴组件上的板件夹具同步打开或闭 合的夹具同步开合机构；可移动地设置于所述机架上的上下板机械手，所述上 下板机械手包括一个或多个机械臂以及设置于所述机械臂上的PCB板抓取部， 所述PCB板抓取部同步动作，将多块PCB板同时输送至同一飞巴组件的板件夹 具上或将同一飞巴组件的板件夹具上的PCB板同时取下；用于放置PCB板的放 料台。

进一步的，还包括可移动地设置于所述机架上的飞巴承载车，所述机架上 设置有机架轨道，所述飞巴承载车设置于所述机架轨道上并可沿所述机架轨道 往复移动，所述夹具座设置于所述飞巴承载车上。

进一步的，所述上下板机械手为门架式二维机械手，其包括可移动地设置 于所述机架上的机械手桁架，若干所述PCB板抓取部沿平行于飞巴梁的方向布 置在所述机械手桁架上，所述上下板机械手可在水平方向和竖直方向上移动； 所述PCB板抓取部为吸盘。

进一步的，还包括设置于所述机架或所述飞巴承载车上的稳板组件，所述 稳板组件与所述夹具座对应设置并位于所述夹具座的和所述上下板机械手相对 的一侧；所述稳板组件包括安装架、靠垫以及靠垫移动单元；所述安装架与所 述飞巴承载车或所述机架相连，所述靠垫可移动地设置于所述安装架上，并可 在所述靠垫移动单元的控制下靠近所述夹具座或远离所述夹具座。

进一步的，所述放料台设置于地面导轨上，并可沿地面导轨移动；所述放 料台包括相互独立的上料车和下料车；或者所述放料台上设置有皮带输送机， 所述皮带输送机上设置有至少一块分隔靠板，所述分隔靠板将放料台分隔为上 板区和下板区，所述分隔靠板设置方向与皮带输送机的移动方向相垂直。

进一步的，所述板件夹具为对称双开型夹具，所述板件夹具包括第一夹 臂、第二夹臂、连杆和压紧弹簧；所述连杆与所述铜扁相连，所述第一夹具和 所述第二夹具上对应设置有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述 第二连接部通过销轴设置于所述连杆上，所述第一夹臂和所述第二夹臂可绕销 轴转动，所述压紧弹簧设置于所述第一夹臂和所述第二夹臂之间，为所述第一 夹臂和所述第二夹臂提供闭合的作用力，所述第一夹臂和所述第二夹臂之间设 置有连动部，所述连动部为设置于所述第一连接部与所述第二连接部相对端部 上相互啮合的齿部，或者所述连动部包括设置于第一夹臂上的第一连动杆、设 置于所述第二夹臂上的第二联动杆、设置于所述连杆上的纵向的滑槽，所述第 一连动杆和所述第二连动杆通过销轴相连，所述销轴设置于所述滑槽内并可沿 所述滑槽移动；或所述板件夹具为非对称单开型夹具，所述板件夹具包括固定 夹臂、活动夹臂和压紧弹簧，所述固定夹臂与所述铜扁相连，所述固定夹臂上 设置有第一连接部，所述活动夹臂上设置有第二连接部，所述第一连接部和所 述第二连接部通过销轴相连，所述活动夹臂可绕销轴转动，所述压紧弹簧设置 于所述固定夹臂和所述活动夹臂之间，为所述板件夹具提供闭合的作用力。

进一步的，所述对称双开型夹具中的压紧弹簧由两个同轴布置的弹簧组 成，一个弹簧分别与第一夹臂及连杆相抵，另一个弹簧分别与第二夹臂及连杆 相抵。

进一步的，所述夹具同步开合机构包括夹具开合板、动作控制机构和传动 架；所述夹具同步开合机构包括夹具开合板、动作控制机构和传动架；所述夹 具开合板分别设置于位于同一飞巴组件上的板件夹具的外侧并可分别和与板件 夹具夹臂的尾部相接触，所述传动架直接或间接与所述机架相连并位于所述夹 具开合板的两端，所述动作控制机构设置于所述传动架上并控制所述夹具开合 板压紧或松开所述板件夹具的夹臂。

进一步的，所述板件夹具为非对称单开型夹具，所述板件夹具包括固定夹 臂、活动夹臂、压紧弹簧、控制连杆、连动块、定位杆及定位杆复位弹簧；所 述固定夹臂与铜扁相连，所述活动夹臂通过销轴与所述固定夹臂相连，所述压 紧弹簧设置于所述固定夹臂和所述活动夹臂之间，为所述板件夹具提供闭合的 作用力；所述控制连杆通过销轴与所述活动夹臂相连、并通过销轴与所述连动 块相连，所述连动块通过销轴与所述定位杆相连，所述定位杆通过水平设置的 螺栓与所述铜扁相连，所述定位杆复位弹簧设置于所述定位杆和铜扁之间；所 述定位杆具有一向下延伸的固定部，所述固定部位于所述压紧弹簧和所述活动 夹臂之间；所述夹具同步开合机构包括一与铜扁相平行的夹具开合板以及设置 于所述机架上的动作控制机构，所述夹具开合板与所述控制连杆相连，所述动 作控制机构控制所述夹具开合板扳动所述控制连杆，从而打开或闭合所述板件 夹具。

进一步的，所述动作控制机构包括同步丝杆、同步电机、同步链条和同步 轮；所述夹具开合板通过连接板与所述同步丝杆相连，所述同步丝杆设置于所 述传动架上，所述同步轮设置于所述同步丝杆的端部，所述同步链条绕过所述 同步轮，所述同步电机通过所述同步轮和所述同步链条驱动所述同步丝杆转 动。

进一步的，所述传动架上设置有同步导杆，所述同步导杆穿过所述连接 板，所述连接板可沿所述同步导杆移动。

进一步的，所述夹具同步开合机构包括夹具开合板、设置于所述夹具开合 板两端的齿轮夹臂对和同步电机；所述夹具开合板分别设置于位于同一飞巴组 件上的板件夹具的外侧并可分别和与板件夹具夹臂的尾部相接触，所述齿轮夹 臂的一端为啮合齿部，另一端与所述夹具开合板的外侧相接触或相连，齿轮夹 臂对的夹臂通过啮合齿部相啮合，所述同步电机的输出轴与齿轮夹臂的啮合齿 部端相连。

进一步的，还包括稳定机构，所述稳定机构包括若干对相对设置的卡钳以 及卡钳同步机构；所述卡钳位于所述飞巴梁和/或所述铜扁的两侧，位于同一 侧的卡钳通过卡钳连接板相连，所述卡钳连接板与所述卡钳同步机构相连，所 述卡钳同步机构控制所述卡钳连接板带动所述卡钳夹紧或松开所述飞巴梁和/ 或所述铜扁。

进一步的，所述卡钳上设置有位置与所述飞巴梁对应的飞巴梁夹持部以及 位置与所述铜扁对应的铜扁夹持部；所述飞巴梁夹持部突出于所述卡钳的夹持 面，所述飞巴梁夹持部与所述卡钳之间设置有弹簧，所述铜扁夹持部突出于所 述卡钳的夹持面，所述铜扁梁夹持部与所述卡钳之间设置有弹簧。

进一步的，所述机架或所述飞巴承载车上设置有与所述板件夹具位置对应 的摄像头。

进一步的，所述飞巴承载车上设置有飞巴组件升降机构，所述飞巴组件升 降机构位于所述夹具座的外侧，所述飞巴组件升降机构包括升降驱动单元以及 由升降驱动单元驱动可沿竖直方向上下移动的飞巴组件支撑板。

进一步的，所述升降驱动单元为气缸或液压缸，所述飞巴组件支撑板与所 述气缸或所述液压缸的活塞杆相连，并可在气缸的作用下沿竖直方向移动，已 将放置于夹具座上的飞巴组件向上抬离夹具座或将飞巴组件向下放入夹具座 中。

进一步的，所述夹具座设置于所述机架上，所述夹具座包括第一夹具座和 第二夹具座，所述第一夹具座位于所述机架靠近电镀线的一端，所述第二夹具 座位于所述上下料机械手之前；所述机架上设置有飞巴转运车，所述飞巴转运 车上设置有可沿竖直方向移动的升降夹臂，所述飞巴转运车用于在所述第一夹 具座和所述第二夹具座之间运送飞巴组件。

进一步的，还包括设置于地面上的稳板组件，所述稳板组件包括通过铰轴 设置于地面上的地面安装架、设置于所述地面安装架上的靠垫以及控制所述地 面安装架绕铰轴转动的靠垫移动单元；所述地面安装架设置于与所述上下板机 械手相邻的夹具座的与所述上下板机械手相对的一侧；所述靠垫与被板件夹具 夹持的PCB板的高度对应。

进一步的，所述放料台包括相互独立的上料车和下料车，所述上料车和下 料车分别设置于各自的地面导轨上，并可沿地面导轨移动；所述机架外设置有 备料区，所述备料区上设置有4段轨道，每一段所述轨道各自通过转轴设置于 地面上并可绕所述转轴的旋转轴线旋转，所述转轴的旋转轴线垂直于地面；所 述轨道可由轨道转向机构控制实现转向。

由以上技术方案可知，本发明通过设置夹具同步开合机构，使得在同一飞 巴组件上的板件夹具可以同步打开和同步闭合，并通过设置一次可以装载多块 电路板的上下板机械手，为同一飞巴组件上的板件夹具统一送板或取板。上板 时在同一飞巴组件上的板件夹具同步打开，上下板机械手一次将多块电路板送 至板件夹具下方，板件夹具再同步闭合，从而实现批量自动化同步上板，下板 时同一飞巴组件上的板件夹具同步打开，上下板机械手将所有板件夹具上的电 路板同时取下，从而实现批量自动化同步上板和下板，极大提高了效率，同时 也大大减小了工人的劳动强度。本发明的自动上下板装置除了适用于实施例中 的双臂龙门式PCB板电镀线外，也适用于单臂行车式PCB板电镀线。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的 附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创 造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例1的俯视图。

图3为本发明实施例1的侧视图。

图4为本发明实施例1飞巴组件的结构示意图。

图5为本发明实施例1飞巴组件的俯视图。

图6为本发明实施例1夹具同步开合机构与板件夹具的配合示意图；

图6a为本发明实施例板件夹具的结构示意图。

图7为本发明实施例2飞巴组件的结构示意图。

图8为本发明实施例2飞巴组件的俯视图。

图9为本发明实施例2夹具同步开合机构与板件夹具的配合示意图；

图9a为本发明实施例2板件夹具的结构示意图。

图10为本发明实施例3夹具同步开合机构与板件夹具的配合示意图；

图10a为本发明实施例3板件夹具的机构示意图。

图11为本发明实施例3夹具同步开合机构的俯视图。

图12为本发明实施例3稳定机构另一种实施方式的结构示意图。

图13为本发明实施例4的结构示意图。

图14为本发明实施例4的俯视图。

图15为本发明实施例5的结构示意图。

图16为本发明实施例5的侧视图。

图17为本发明实施例6的结构示意图。

图18为本发明实施例6的俯视图。

图19为本发明实施例6的侧视图。

图20为本发明实施例6备料区地面导轨的结构示意图；

图21为本发明实施例7夹具同步开合机构和板件夹具的配合示意图；

图22为本发明实施例7夹具同步开合机构和板件夹具配合时另一角度的 示意图。

具体实施方式

实施例1

参照图1、图2和图3，本实施例的自动上下板装置包括机架1、飞巴承载 车2、上下板机械手3以及放料台4。自动上下板装置设置于常规的龙门式电 镀线的前端，与电镀线的上料端对接。电镀线的龙门机架100上设置有行车导 轨101，行车102设置行车导轨101上，并可沿行车导轨101移动，行车102 用于运送由飞巴组件夹持的PCB板。在龙门机架100的下方设置有电镀槽 103，PCB板由飞巴组件夹持、并可放置于电镀槽103中进行电镀。行车102上 设置有飞巴提升梁104，飞巴提升梁104可沿竖直方向上下移动。飞巴提升梁 104可与飞巴组件105相配合，从而运送飞巴组件105，将飞巴组件105抬起 或放下、并移动至龙门机架100的夹具座上。自动上下板装置的机架1和电镀 线龙门机架100的前端对接，龙门机架100上的行车导轨101延伸至机架1的 与龙门机架100对接端的上方，从而行车102可以沿行车导轨101移动至机架 1前端的上方，并通过其上的飞巴提升梁104将飞巴组件105放到飞巴承载车 2的夹具座2-1上，或将位于飞巴承载车2的夹具座2-1上的飞巴组件移动到 龙门机架100的夹具座上。

在机架1上设置有机架轨道1-1，飞巴承载车2设置于机架轨道1-1上， 并可沿机架轨道1-1在机架1上移动，以便于上下板机械手3进行上板和下 板。本实施例的飞巴承载车2采用由电机驱动的轮式结构实现移动，飞巴承载 车2的移动方向(机架轨道的延伸方向)和行车导轨101的延伸方向一致。设 置于飞巴承载车2的夹具座2-1大致呈V形，飞巴组件105可放置于夹具座2- 1的放置槽内并由夹具座2-1支承。飞巴组件105包括飞巴梁105-1、与飞巴 梁105-1相连的铜扁105-2、设置于铜扁105-2上的若干个板件夹具105-3以 及控制板件夹具105-3同步打开或闭合的夹具同步开合机构105-4，板件夹具 105-3用于夹持PCB板。飞巴梁105-1的两端可放置于夹具座的放置槽内。

本发明的上下板机械手3可采用常规的二维或三维机械手，如采用仿生机 械臂的机械手等，多个仿生机械臂同步动作。从经济成本及简化设备结构来考 虑，本实施例的上下板机械手采用门架式二维机械手，若干个PCB板抓取部沿 平行于飞巴梁的方向布置在机械手桁架3a上，机械手桁架3a为上下板机械手 的机械臂，PCB板抓取部为用于吸附PCB板的吸盘3-2，机械手桁架3a上的 PCB板抓取部的数量和一个飞巴组件所夹持的电路板的数量对应设置，一个或 一组吸盘抓取一块PCB板，从而上下板机械手3可以一次抓取多块PCB板并移 动至飞巴组件105的板件夹具105-3处，或者将所有板件夹具105-3所夹持的 电路板一次性取下，以实现多块电路板的一次性同步上板和同步下板。本实施 例在机架1上设置有机械手导轨3-1，机械手桁架3a设置于机械手导轨3-1 上，使得上下板机械手3可沿机械手导轨3-1移动。本实施例的上下板机械手 3的移动方向(机械手导轨延伸方向)和飞巴承载车2的移动方向一致，上下 板机械手3在往复移动过程中可以将放料台4上的PCB板抓取后移动至飞巴组 件105上或者将飞巴组件105上的PCB板移动并放置于放料台4上，实现上板 和下板。更优选的，上下板机械手3还可以在竖直方向上移动。

放料台4的宽度和飞巴梁105-1的宽度对应，本实施例的放料台4上设置 有分隔靠板4-1，分隔靠板4-1将放料台4分隔为上板区和下板区，上板区用 于放置待电镀的PCB板，下板区用于放置电镀完成的PCB板。更进一步的，本 实施例的上料台4上设置有皮带输送机4-2，分隔靠板4-1设置于皮带输送机 4-2上，当皮带输送机4-2运行时，分隔靠板4-1也会跟随皮带输送机4-2移 动，以便于根据上板或下板情况调节上板区和下板区的大小。分隔靠板4-1的 数量可根据需求设置1个或多个。

作为本发明一个优选的实施方式，在飞巴承载车2或机架1上还设置有稳 板组件5，本实施例的稳板组件5设置于飞巴承载车2上。稳板组件5与飞巴 承载车2上的夹具座2-1对应设置，其位于夹具座2-1的和上下板机械手3相 对的一侧。稳板组件5包括安装架5-1、靠垫5-2以及靠垫移动单元5-3。安 装架5-1与飞巴承载车2的车体相连，位于飞巴承载车2的下方，靠垫5-2可 移动地设置于安装架5-1上，可在靠垫移动单元5-3的控制下靠近夹具座2-1 (PCB板)或远离夹具座2-1(PCB板)。本实施例的靠垫移动单元5-3采用气 缸，气缸设置于安装架5-1上，靠垫5-2与气缸的活塞杆相连，气缸动作时带 动靠垫5-2在水平方向上移动、靠近或离开PCB板。靠垫5-2在靠垫移动单元 5-3的作用下可以抵靠在PCB板上，来辅助PCB板在上板和下板过程中的稳定 性，尤其是下板时，靠垫5-2靠紧在PCB板的背面，辅助上下板机械手3的吸 盘3-2可以压紧并吸附住PCB板。进一步的，靠垫5-2还可以在竖直方向上移 动，如设置竖直方向上动作的气缸，以更好地适应PCB板的位置。

如图4、图5和图6所示，本实施例的夹具同步开合机构为链条式同步机 构，板件夹具105-3固定于飞巴组件的铜扁105-2上。本实施例的夹具同步开 合机构105-4包括一对夹具开合板105-4a、同步丝杆105-4b、同步导杆105- 4c、同步电机105-4d、同步链条105-4e、同步轮105-4f和传动架105-4g。夹 具开合板105-4a分别设置于同一飞巴组件的板件夹具105-3的夹臂的外侧 (前、后两侧)，并可分别和与板件夹具105-3的夹臂尾部(夹臂的非夹持 PCB板的端部)相接触，当夹具开合板105-4a接触并夹紧板件夹具105-3时， 可使板件夹具105-3打开，当夹具开合板105-4a松开板件夹具105-3时，板 件夹具105-3在压紧弹簧(未标号)的作用下复位，恢复至关闭状态。传动架 105-4g设置于夹具开合板105-4a的两端，传动架105-4g与直接或间接与机架 1相连，同步丝杆105-4b、同步导杆105-4c及同步轮105-4f设置于传动架 105-4g上。夹具开合板105-4a通过连接板105-4h与同步丝杆105-4b相连，同步电机105-4d通过同步轮105-4f和绕过同步轮105-4f的同步链条105-4e 向同步丝杆105-4b输出动力，带动同步丝杆105-4b转动。当同步丝杆105-4b 转动时，通过连接板105-4h带动夹具开合板105-4a移动，从而夹具开合板 105-4a可以夹紧或放开板件夹具105-3。为了更好地引导夹具开合板105-4a 移动，本实施例在传动架105-4g上设置了同步导杆105-4c，同步导杆105-4c 穿过连接板105-4h，使连接板105-4h可沿同步导杆105-4c移动。本实施例采 用电机和同步丝杆、链条、同步轮等传动结构组成了夹具开合板的动作控制机构，但在其他的实施例中，也可以采用电机+齿轮传动的组合结构或气缸、液 压缸等驱动元件来控制夹具开合板的动作，将夹具开合板与气缸或液压缸的活 塞相连，气缸或液压缸动作时即可控制夹具开合板的开/闭。

参照图6和图6a，本实施例的板件夹具为对称双开型夹具，板件夹具包括 第一夹臂105-31、第二夹臂105-32、连杆105-33、压紧弹簧105-34。第一夹 臂105-31和第二夹具105-32相对设置于连杆105-33上，连杆105-33与铜扁 105-2相连。第一夹臂105-31上设置有第一连接部105-31a，第一夹臂105-31 通过第一连接部105-31a与连杆105-33相连，第一连接部105-31a与连杆 105-33之间通过销轴相连，第一夹臂105-31可绕销轴转动。同样的，第二夹 臂105-32上设置有第二连接部105-32a，第二夹臂105-32通过第二连接部 105-32a与连杆105-33相连，第二连接部105-32a与连杆105-33之间通过销 轴相连，第二夹臂105-32可绕销轴转动，第一夹臂105-31和第二夹臂105-32 绕销轴转动时，夹具打开或闭合。在第一夹臂105-31上设置有第一连动杆 105-35，第二夹臂105-32上设置有第二连动杆105-36，连杆105-33上设置有 一纵向(竖直延伸)的滑槽105-33a，第一连动杆105-35和第二连动杆105- 36通过一销轴相连，销轴设置于滑槽105-33a内，并可在滑槽105-33内沿纵 向移动，以实现第一夹臂105-31和第二夹臂105-32的连动。压紧弹簧105-34 设置于第一夹臂105-31和第二夹臂105-32之间，本实施例的压紧弹簧105-34 穿过连杆105-33、一端抵接于第一夹臂105-31上、另一端抵接于第二夹臂 105-32上，使第一夹臂105-31和第二夹臂105-32保持闭合状态。在其他的实 施例中，为了有利于导电，压紧弹簧105-34可以由两个同轴布置的压紧弹簧 组成，即压紧弹簧设置2个，一个分别与第一夹臂及连杆相抵，另一个分别与 第二夹臂及连杆相抵。

下面对本发明自动上下板的动作过程作进一步的说明：

上板时，待电镀的PCB板放置于放料台4上，同一个飞巴组件上的多个板 件夹具105-3在夹具同步开合机构105-4的控制下同步打开，上下板机械手3 将多块PCB板从放料台4上同时拾取后，移动至板件夹具105-3对应位置处， 同时稳板组件5的靠垫5-2在靠垫移动单元5-3控制下向PCB板移动，并抵着 PCB板的背面，上下板机械手3和靠垫5-2配合保持PCB板稳定，夹具同步开 合机构105-4再控制板件夹具105-3同步闭合、将PCB板夹住，即完成整排电 路板的同步上板，行车102将完成上板的飞巴组件5移动至电镀线上。

下板的过程和上板的过程相反，承载着完成电镀的PCB板的飞巴组件5由 行车102移动到飞巴承载车2上后，上下板机械手3移动至板件夹具105-3所 夹持的PCB板对应位置处，稳板组件的靠垫5-2也移动至PCB板的背面，并与 PCB板背面相抵，上下板机械手3上的吸盘将PCB板吸住，夹具同步开合机构 105-4控制同一飞巴组件上的板件夹具105-3同步打开，从而上下板机械手3 可以一次将一个飞巴组件上的多块电路板一起取下，移动至放料台4上。

实施例2

本实施例和实施例1不同的地方在于夹具同步开合机构，如图7、图8和 图9所示，本实施例的夹具同步开合机构105-4采用齿轮夹臂105-4h’来控制 夹具开合板105-4a的开合。在夹具开合板105-4a的两端分别设置一对齿轮夹 臂105-4h’。齿轮夹臂105-4h’的一端为啮合齿部，另一端与夹具开合板105-3 的外侧相接触或相连，相对的两个齿轮夹臂105-4h’通过啮合齿部相啮合，同 步电机15-4d的输出轴与齿轮夹臂105-4h’的啮合齿部端(直接或间接)相 连，同步电机15-4工作时，可通过啮合齿部带动齿轮夹臂105-4h’转动，从而齿轮夹臂105-4h’可以通过夹具开合板105-4a控制板件夹具105-3打开或闭 合。

如图9和图9a所示，本实施例的板件夹具也为对称双开型夹具，板件夹 具包括第一夹臂105-31、第二夹臂105-32、连杆105-33、压紧弹簧105-34。 第一夹臂105-31和第二夹具105-32相对设置于连杆105-33上，连杆105-33 与铜扁105-2相连。第一夹臂105-31上设置有第一连接部105-31a，第一夹臂 105-31通过第一连接部105-31a与连杆105-33相连，第一连接部105-31a与 连杆105-33之间通过销轴相连，第一夹臂105-31可绕销轴转动。同样的，第 二夹臂105-32上设置有第二连接部105-32a，第二夹臂105-32通过第二连接 部105-32a与连杆105-33相连，第二连接部105-32a与连杆105-33之间通过 销轴相连，第二夹臂105-32可绕销轴转动。第一连接部105-31a和第二连接 部105-32a相对的端部为相互啮合的齿部，第一夹臂105-31和第二夹臂105- 32可通过相互啮合的齿部进行连动。压紧弹簧105-34设置于第一夹臂105-31 和第二夹臂105-32之间，压紧弹簧105-34穿过连杆105-33、一端抵接于第一 夹臂105-31上、另一端抵接于第二夹臂105-32上，使第一夹臂105-31和第二夹臂105-32保持闭合状态。

实施例3

本实施例和实施例2所用的板件夹具不同地方在于：本实施例的板件夹具 为非对称单开型板件夹具。参照图10和图10a，板件夹具包括第一夹臂105- 31、第二夹臂105-32及压紧弹簧105-34。由于本实施例为单开型夹具，夹臂 对中有一个夹臂为固定夹臂(第一夹臂)，该固定夹臂可作为连杆，与铜扁 105-2相连，另一个夹臂为活动夹臂(第二夹臂)。第一夹臂105-31和第二夹 臂105-32上对应设置有第一连接部105-31a和第二连接部105-32a，第一连接 部105-31a和第二连接部105-32a之间通过销轴相连，第二夹臂105-32可绕 销轴转动，从而打开或闭合板件夹具。压紧弹簧105-34设置于第一夹臂105- 31和第二夹臂105-32之间，一端抵接于第一夹臂105-31上、另一端抵接于第 二夹臂105-32上，使第一夹臂105-31和第二夹臂105-32保持闭合状态。

对称双开型板件夹具的两个夹臂对称设置，在进行打开动作时，板件夹具 两侧的夹具开合板同时按压夹具的夹臂，夹臂在压力作用下打开，从而可以将 PCB板送入，在进行闭合动作时，板件夹具两侧的夹具压合板同时松开夹具的 夹臂，夹臂将PCB板夹紧。而非对称单开型板件夹具在打开时，一个夹臂在夹 具开合板按压下保持不动，另一个夹臂在夹具开合板按压下打开；当夹具开合 板松开后，板件夹具闭合。本实施例的夹具同步开合机构可以和实施例1的夹 具同步开合机构的结构相同，或者夹具开合板的移动由两个独立的电机分别驱 动，一个夹具开合板在电机控制下先按压固定的夹臂，另一个夹具开合板在另一个电机的控制下再按压另一个可动的夹臂，使夹具打开，闭合时的动作过程 相反。

由于在同一飞巴组件上的所有板件夹具105-3要同步打开以实现同步一次 性上、下板，为了保证上、下板的效率及准确性，本实施例还设置了稳定机构 6，用于对飞巴梁105-1进行夹持，以保持飞巴梁的稳定性和直线度。如图10 和图11所示，本实施例的稳定机构包括若干对相对设置的卡钳6-1，卡钳6-1 位于飞巴梁105-1的两侧，位于飞巴梁105-1同一侧的卡钳6-1通过卡钳连接 板6-2相连，卡钳连接板6-2的长度可以和飞巴梁105-1的长度对应。卡钳连 接板6-2设置于卡钳同步丝杆6-3上，卡钳同步丝杆6-3位于卡钳连接板6-2的两端，卡钳同步丝杆6-3的端部设置有卡钳同步轮6-4，卡钳同步链条6-5 绕过卡钳连接板6-2两端的卡钳同步轮6-4。卡钳同步电机6-6驱动卡钳同步 轮6-4，并通过卡钳同步链条6-5向卡钳连接板两端的卡钳同步丝杆6-3传递 动力，使其带动卡钳连接板6-2同步移动，从而使与卡钳连接板6-2相连的卡 钳6-1可以夹紧飞巴梁105-1，使飞巴梁105-1保持一定直线度，方便板件夹 具105-3同步夹持PCB板。卡钳同步丝杆6-3、卡钳同步轮6-4、卡钳同步链 条6-5、卡钳同步电机6-6构成了卡钳同步机构，其中卡钳同步电机6-6为驱 动单元，在其他的实施例中也可以采用气缸或液压缸等作为卡钳同步机构来控 制卡钳的同步移动。

优选的，在卡钳6-1的夹持面(和飞巴梁相对的表面)上设置有突出于夹 持面的夹持部6-1a，夹持部6-1a与卡钳6-1(夹持面)之间设置有弹簧6- 1b。夹持部6-1a的位置与飞巴梁的位置相对应。

作为本实施例的一种变形，稳定机构6也可以用于对铜扁105-2进行夹 持，或者稳定机构6同时对飞巴梁105-1和铜扁105-2同时进行夹持。如图12 所示，卡钳6-1上设置有位置与飞巴梁105-1对应的飞巴梁夹持部6-1c以及 位置与铜扁105-2对应的铜扁夹持部6-1d，卡钳6-1可同时对飞巴梁105-1和 铜扁105-2进行夹持，保证飞巴梁105-1和铜扁105-2的直线度。

实施例4

如图13和图14所示，本实施例和实施例1不同的地方在于：在机架1或 飞巴承载车2上设置有摄像头7，摄像头7位于夹具座2-1的和上下板机械手 3相对的一侧，用于采集PCB板的夹持位置信息。摄像头7的设置位置可与板 件夹具的位置对应。此外，本实施例的放料台包括相互独立的上料车4-1和下 料车4-2，上料车4-1和下料车4-2分别设置于地面导轨4-3上，并可沿地面 导轨4-3移动。本实施例的地面导轨4-3的延伸方向和飞巴承载车2的移动方 向相垂直。

实施例5

参照图15和图16，本实施例和实施例4不同的地方在于：本实施例在飞 巴承载车2上设置有飞巴组件升降机构8，飞巴组件升降机构8的位置和夹具 座2-1的位置对应，位于夹具座2-1的外侧。飞巴组件升降机构8包括升降驱 动单元8-1以及由升降驱动单元8-1驱动的飞巴组件支撑板8-2。本实施例的 升降驱动单元8-1采用气缸，升降驱动单元8-1设置于飞巴承载车2上，飞巴 组件支撑板8-2与气缸的活塞杆相连，并可在气缸的作用下沿竖直方向移动， 从而将放置于夹具座2-1上的飞巴组件105向上抬离夹具座2-1或将飞巴组件105向下放入夹具座2-1中。当行车102移动到飞巴承载车2的上方时，可以 由飞巴组件升降机构8将飞巴组件105从行车102上取下放置飞巴承载车2 上，或者将飞巴承载车2上的飞巴组件105移动至行车102上。

实施例6

参照图17、图18和图19，本实施例和实施例1不同的地方在于：本实施 例的夹具座2-1直接设置于机架1上，在机架1靠近电镀线的一端设置有第一 夹具座2-1a，在机架1靠近上下料机械手的位置处设置有第二夹具座2-1b， 第二夹具座2-1b位于上下料机械手之前。在机架1上设置有飞巴转运车2’。 飞巴转运车2’设置于机架1上的机架轨道1-1上，并可沿机架轨道1-1在水平 方向上移动。飞巴转运车2’设置有升降夹臂2-2’，升降夹臂2-2’可在竖直方向 上移动，飞巴转运车2’配合升降夹臂2-2’将飞巴组件在不同的夹具座之间进行转移，例如将第一夹具座2-1a上的飞巴夹具移送至第二夹具座2-1b上，反之 亦可。

本实施例的稳板组件设置于地面上，稳板组件包括地面安装架5-1’、靠垫 5-2以及靠垫移动单元5-3。地面安装架5-1’通过铰轴与地面相连、并可绕铰 轴转动。靠垫移动单元5-3与地面安装架5-1’相连，控制地面安装架5-1’绕铰 轴转动，从而使安装在地面安装架5-1’上的靠垫5-2靠近或远离与上下板机械 手3相邻的夹具座2-1。靠垫移动单元5-3优选采用液压缸或气缸，液压缸或 气缸设置于地面上，活塞杆与地面安装架5-1’相连，液压缸或气缸动作时带动 地面安装架5-1’绕铰轴转动。靠垫5-2的安装位置与被板件夹具夹持的PCB板 的高度对应，从而在上下板时，靠垫5-2可以抵靠在PCB板的背面，辅助PCB 板的稳定。

如图20所示，本实施例在机架1外还设置了备料区，备料区用于放置待 用的放料台4(包括载料的放料台和空的放料台)。备料区的地面导轨包括4 段轨道9，每一段轨道9均分别通过转轴10设置于地面上，转轴10的旋转轴 线垂直于地面，轨道9可绕转轴10的旋转轴线在水平方向上旋转。一传动链 条11绕过4个转轴10，传动链条11由一伺服电机12驱动，伺服电机12的输 出轴通过传动轮13驱动传动链条11，当伺服电机12工作时，可通过传动链条 11带动转轴10转动，并进一步带动轨道9转动，以改变轨道9的方向，使轨 道可以和位于机架1下方的地面导轨4-3对接，使放料台4可以在机架1下方 和备料区之间移动，或者使轨道9与上料工位或下料工位对接，使放料台4移 动至对应的工位上。本实施例的传动链条11、伺服电机12、传动轮13组成了 轨道9的轨道转向机构，在其他的实施例中，也可以用气缸或液压缸作为轨道 转向机构来实现轨道的转向。

实施例7

本实施例和实施例3所用的板件夹具一样，也是非对称单开型板件夹具。 如图21和图22所示，本实施例的板件夹具包括第一夹臂105-31(固定夹 臂)、第二夹臂105-32(活动夹臂)、压紧弹簧105-34、控制连杆105-37、 连动块105-38、定位杆105-39、定位杆复位弹簧105-40。第一夹臂105-41和 第二夹臂105-32通过销轴相连，第二夹臂105-32可绕销轴转动，从而打开或 闭合板件夹具。第一夹臂105-31与铜扁相连。控制连杆105-37通过销轴a与第二夹臂105-32相连，控制连杆105-37同时通过销轴b与连动块105-38相 连，连动块105-38通过销轴c与定位杆105-39相连。定位杆105-39通过一 水平设置的螺栓与铜扁相固定，在铜扁和定位杆105-39之间设置有定位杆复 位弹簧105-40，定位杆复位弹簧105-40套在螺栓上。定位杆105-39具有一向 下延伸的固定部，该固定部位于压紧弹簧105-34和第二夹臂105-32之间，即 压紧弹簧105-34的一端与第一夹臂105-31相抵、另一端与定位杆105-39的 固定部相抵，间接抵在第二夹臂105-32上。压紧弹簧105-34和定位杆复位弹 簧105-40使得定位杆105-39可沿螺栓的轴线进行位置的微调。

本实施例的夹具同步开合机构包括一与铜扁相平行的夹具开合板105- 4a’，夹具开合板105-4a’与控制连杆105-37相连，夹具开合板105-4a’由动作 控制机构控制，可以将控制连杆105-37向下扳，控制连杆105-37向下扳时， 控制连杆105-37通过连动块105-38带动第二夹臂105-32绕销轴转动，从而 打开板件夹具。反之，动作控制机构带动控制连杆105-37复位时，板件夹具 恢复闭合状态。本实施例的动作控制机构包括固定于机架上的气缸105-4d’， 气缸105-4d’的活塞杆与夹具开合板105-4a’相连，当气缸105-4d’动作时，可通过夹具开合板105-4a’扳动控制连杆105-37。

本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其 它部分的不同之处，各个部分之间相同或相似部分互相参见即可。对所公开的 实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实 施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义 的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实 现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公 开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。

Claims (12)

1.龙门式PCB板电镀线的自动上下板装置，其特征在于，包括：

机架；

直接或间接设置于所述机架上的夹具座；

可放置于所述夹具座上的飞巴组件，所述飞巴组件包括飞巴梁、与所述飞巴梁相连的铜扁、设置于所述铜扁上的若干板件夹具；

直接或间接设置于所述机架上的用于控制同一飞巴组件上的板件夹具同步打开或闭合的夹具同步开合机构；

设置于所述机架或地面上的上下板机械手，所述上下板机械手包括一个或多个机械臂以及设置于所述机械臂上的PCB板抓取吸盘，所述PCB板抓取吸盘同步动作，将多块PCB板同时输送至同一飞巴组件的板件夹具上或将同一飞巴组件的板件夹具上的PCB板同时取下；

用于放置PCB板的放料台。

2.根据权利要求1所述的龙门式PCB板电镀线的自动上下板装置，其特征在于：还包括可移动地设置于所述机架上的飞巴承载车，所述机架上设置有机架轨道，所述飞巴承载车设置于所述机架轨道上并可沿所述机架轨道往复移动，所述夹具座设置于所述飞巴承载车上。

3.根据权利要求1所述的龙门式PCB板电镀线的自动上下板装置，其特征在于：所述上下板机械手为门架式二维机械手，其包括可移动地设置于所述机架上的机械手桁架，若干所述PCB板抓取吸盘沿平行于飞巴梁的方向布置在所述机械手桁架上，所述上下板机械手可在水平方向和竖直方向上移动。

4.根据权利要求1所述的龙门式PCB板电镀线的自动上下板装置，其特征在于：所述放料台设置于地面导轨上，并可沿地面导轨移动；所述放料台包括相互独立的上料车和下料车；或者所述放料台上设置有皮带输送机，所述皮带输送机上设置有至少一块分隔靠板，所述分隔靠板将放料台分隔为上板区和下板区，所述分隔靠板设置方向与皮带输送机的移动方向相垂直。

5.根据权利要求1所述的龙门式PCB板电镀线的自动上下板装置，其特征在于：所述板件夹具为对称双开型夹具，所述板件夹具包括第一夹臂、第二夹臂、连杆和压紧弹簧；所述连杆与所述铜扁相连，所述第一夹具和所述第二夹具上对应设置有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部通过销轴设置于所述连杆上，所述第一夹臂和所述第二夹臂可绕销轴转动，所述压紧弹簧设置于所述第一夹臂和所述第二夹臂之间，为所述第一夹臂和所述第二夹臂提供闭合的作用力，所述第一夹臂和所述第二夹臂之间设置有连动部，所述连动部为设置于所述第一连接部与所述第二连接部相对端部上相互啮合的齿部，或者所述连动部包括设置于第一夹臂上的第一连动杆、设置于所述第二夹臂上的第二联动杆、设置于所述连杆上的纵向的滑槽，所述第一连动杆和所述第二连动杆通过销轴相连，所述销轴设置于所述滑槽内并可沿所述滑槽移动；所述对称双开型夹具中的压紧弹簧为一根单独的弹簧，或由两个同轴布置的弹簧组成，一个弹簧分别与第一夹臂及连杆相抵，另一个弹簧分别与第二夹臂及连杆相抵；

或所述板件夹具为非对称单开型夹具，所述板件夹具包括固定夹臂、活动夹臂和压紧弹簧，所述固定夹臂与所述铜扁相连，所述固定夹臂上设置有第一连接部，所述活动夹臂上设置有第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部通过销轴相连，所述活动夹臂可绕销轴转动，所述压紧弹簧设置于所述固定夹臂和所述活动夹臂之间，为所述板件夹具提供闭合的作用力。

6.根据权利要求1所述的龙门式PCB板电镀线的自动上下板装置，其特征在于：所述夹具同步开合机构包括夹具开合板、动作控制机构和传动架；所述夹具开合板分别设置于位于同一飞巴组件上的板件夹具的外侧并可分别和与板件夹具夹臂的尾部相接触，所述传动架直接或间接与所述机架相连并位于所述夹具开合板的两端，所述动作控制机构设置于所述传动架上并控制所述夹具开合板压紧或松开所述板件夹具的夹臂。

7.根据权利要求1所述的龙门式PCB板电镀线的自动上下板装置，其特征在于：所述板件夹具为非对称单开型夹具，所述板件夹具包括固定夹臂、活动夹臂、压紧弹簧、控制连杆、连动块、定位杆及定位杆复位弹簧；所述固定夹臂与铜扁相连，所述活动夹臂通过销轴与所述固定夹臂相连，所述压紧弹簧设置于所述固定夹臂和所述活动夹臂之间，为所述板件夹具提供闭合的作用力；所述控制连杆通过销轴与所述活动夹臂相连、并通过销轴与所述连动块相连，所述连动块通过销轴与所述定位杆相连，所述定位杆通过水平设置的螺栓与所述铜扁相连，所述定位杆复位弹簧设置于所述定位杆和铜扁之间；所述定位杆具有一向下延伸的固定部，所述固定部位于所述压紧弹簧和所述活动夹臂之间；

所述夹具同步开合机构包括一与铜扁相平行的夹具开合板以及设置于所述机架上的动作控制机构，所述夹具开合板与所述控制连杆相连，所述动作控制机构控制所述夹具开合板扳动所述控制连杆，从而打开或闭合所述板件夹具。

8.根据权利要求1所述的龙门式PCB板电镀线的自动上下板装置，其特征在于：还包括稳定机构，所述稳定机构包括若干对相对设置的卡钳以及卡钳同步机构；所述卡钳位于所述飞巴梁和/或所述铜扁的两侧，位于同一侧的卡钳通过卡钳连接板相连，所述卡钳连接板与所述卡钳同步机构相连，所述卡钳同步机构控制所述卡钳连接板带动所述卡钳夹紧或松开所述飞巴梁和/或所述铜扁。

9.根据权利要求1或2所述的龙门式PCB板电镀线的自动上下板装置，其特征在于：所述机架或所述飞巴承载车上设置有与所述板件夹具位置对应的摄像头。

10.根据权利要求1所述的龙门式PCB板电镀线的自动上下板装置，其特征在于：所述夹具座设置于所述机架上，所述夹具座包括第一夹具座和第二夹具座，所述第一夹具座位于所述机架靠近电镀线的一端，所述第二夹具座位于所述上下料机械手之前；所述机架上设置有飞巴转运车，所述飞巴转运车上设置有可沿竖直方向移动的升降夹臂，所述飞巴转运车用于在所述第一夹具座和所述第二夹具座之间运送飞巴组件。

11.根据权利要求10所述的龙门式PCB板电镀线的自动上下板装置，其特征在于：还包括设置于地面上或机架上的稳板组件，所述稳板组件包括通过铰轴设置于地面上的地面安装架、设置于所述地面安装架上的靠垫以及控制所述地面安装架绕铰轴转动的靠垫移动单元；

所述地面安装架设置于与所述上下板机械手相邻的夹具座的与所述上下板机械手相对的一侧；

所述靠垫与被板件夹具夹持的PCB板的高度对应。

12.根据权利要求1或10或11所述的龙门式PCB板电镀线的自动上下板装置，其特征在于：所述放料台设置于地面导轨上，并可沿地面导轨移动；

所述机架外设置有备料区，所述备料区上设置有4段轨道，每一段所述轨道各自通过转轴设置于地面上并可绕所述转轴的旋转轴线旋转，所述转轴的旋转轴线垂直于地面；所述轨道可由轨道转向机构控制实现转向。

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