CN1113796C - 堆放薄板的方法和系统 - Google Patents

Abstract

使用本薄板堆放系统可有效地准确地堆放许多薄板。本系统包括至少一薄板传送装置，薄板收集装置，和一薄板堆放装置。通过移动第一可移动工作台可将在底座工作台上的薄板移到第一可移动工作台上。然后，移动第一可移动工作台的顶面平齐的水平面内的一块薄板，至第二可移动工作台上方的位置。薄板被收集装置所夹持。启动第三驱动装置，使第二可移动工作台移动至收集装置夹持薄板的高度。薄板从收集装置中被释放至第二可移动工作台上。

Description

堆放薄板的方法和系统

技术领域

本发明涉及一有效地和准确地将许多薄板堆放在工作台上的方法和一完成这个堆放方法的系统。

背景技术

过去，各种薄板堆放系统应用于制造印刷电路底板。如图15所示的一薄板堆放系统就是一个例子。这个系统有一对薄板传送装置1C，两个薄板收集装置2C，和一用于放置许多从传送装置传送过来的薄板10C的工作台3C。每个传送装置1C包括一固定工作台20C，一可移动工作台25C，一使可移动工作台相对于固定工作台作垂直移动的第一驱动装置30C，和一使可移动工作台相对于固定工作台作水平移动的第二驱动装置40C。当启动第一驱动装置30C移动可移动工作台25C、使可移动工作台的顶而高于固定工作台20C的顶面时，放置在固定工作台上的薄板就被传送到了可移动工作台上。第二驱动装置40C包括一对皮带轮41C和42C，在皮带轮间延伸的环形皮带43C和一用于旋转皮带轮的伺服电动机44C。可移动工作台25C与环形皮带43C相连接，这样伺服电动机44C带动环形皮带旋转时，就可使移动工作台作水平移动了。

收集装置2C从安装在一固定框架50C顶端的直导轨51C上悬挂下来，并且沿着导轨可移动。每一个收集装置2C均可通过一升降装置4C相对于直导轨51C作垂直移动。通过一带行伺服电动机的第三驱动装置80C能使两对收集装置2C和升降装置4C同时沿着线性导轨51C移动。每个收集装置2C包括许多薄板夹持器60C，一导杆53C。通过一气缸52C导杆能作垂直移动，这是用来改进堆放薄板的准确性的。每个薄板夹持器60C由一夹具61C，一用于垂直移动夹具的第一气缸62C，一用于水平移动夹具的第二气缸63C，一薄板支承销钉64C，和一用于垂直移动支承销钉的第三气缸65C构成。

可以使用上面解释的系统，根据如下的方法，使放置在工作台20C上的许多薄板10C能堆放到工作台3C上。首先，第一驱动装置30C使可移动工作台25C相对于固定工作台20C向上移动，从而将在固定工作台上的薄板10C移到可移动工作台上。然后，启动第二驱动装置40C，使可移动工作台25C水平移动，使一块在可移动工作台上的薄板10C正好在收集装置2C的下方。收集装置2C向下移动后，薄板10C被薄板夹持器60C夹持而处于一收集位置。收集装置2C通过升降装置4C向上移动，然后第三驱动装置80C又使它作水平移动，使薄板正好置于工作台3C的上方。收集装置2C再向下移动，将薄板10C从中释放出来，并将薄板放在工作台3C上。在这个系统中，当使用两个收集装置中的任何一个收集装置2C将薄板在在工作台3C上时，另一收集装置能用来夹持在可移动工作台25C上的另一薄板。因此可以有效地将薄板堆放在工作台3C上。

但是，就加快堆放操作的周期而言，仍可作进一步的改进。即，当堆放系统应用于印刷电路板的制造过程中时，在固定工作台20C上的薄板均有大的长度和宽度。例如，长度为1000mm-3000mm，宽度为1000mm，厚度大约为2mm的大薄板可被放置在固定工作台20C上。当一块薄板被收集装置2C夹持处于收集位置后，由升降装置4C使收集装置带着薄板一起提升。由于升降装置4C必须提升带有许多气缸52C、62C、63C、65C的收集装置2C和大的薄板，所以一大功率的升降器如大的气缸或液压缸将作为升降装置4C而被使用。通常，这样功率的升降器的工作速度是很慢的。另外，由于薄板夹持器60C经常是夹持住薄板的相对侧面，所以当薄板从可移动工作台25C上被提升起时，会因它的自重而引起薄板的弯曲。如果升降装置4C快速提升收集装置2C，薄板可能会从夹具61C中滑脱。因此，升降装置4C只能慢慢提升收集装置，以防止薄板的滑脱。

这样，收集装置2C的垂直移动将减慢堆放操作，并且对堆放的准确性带来不良的影响。

为了达到加快薄板堆放操作周期的目的，本发明提供一改进的薄板堆放方法，它能通过使用一有一垂直固定的收集装置的堆放系统而完成操作。即堆放系统至少有一薄板传送装置，至少有一薄板收集装置，和一薄板堆放装置。传送装置包括一底座工作台，一第一可移动工作台，用于使第一可移动工作台在第一位置和第二位置间相对于底座工作台作垂直移动的第一驱动装置，在第一位置上，第一可移动工作台的顶而低于底座工作台的顶面，在第二位置上，第一可移动工作台的顶面高于底座工作台的顶面和一用于水平移动一薄板的第二驱动装置。正如前述，收集装置保持在一垂直固定的位置上。堆放装置包括一用于在其上堆放和存放薄板的第二可移动工作台和一用于垂直移动第二可移动工作台的第三驱动装置。

通过重复以下的方法，许多放置在底座工作台上的薄板能堆放到第二可移动工作台上。启动第一驱动装置使第一可移动工作台移动到第二位置，使薄板从底座工作台移到第一可移动工作台上。然后启动第二驱动装置，移动一块处于第二位置上的第一可移动工作台的顶面平齐的水平面上的薄板，使它正好在第二可移动工作台上方的位置。薄板被收集装置夹持在这水平面上。启动第三驱动装置，使第二可移动工作台垂直移动到一定的高度，以便放置被收集装置夹持的薄板。薄板在这个高度从收集装置中被释放出来，并放置在第二可移动工作台上。因为本方法不需要收集装置作任何的垂直运动，所以它有可能解决前述现有技术方法中所产生的问题。

发明内容

因此，本发明的一个基本目的是提供一加快堆放操作周期并且提高堆放准确性的薄板堆放方法。

在本发明的一个较佳实施例中，第二可移动工作台垂直移动的高度应使刚刚才放置在第二可移动工作台上的薄板的顶面大体与处于第二位置的第一可移动工作台的顶面平齐。

在本发明的一个进一步的实施例中，收集装置包括一使收集装置夹持的薄板的中心部分压在上述高度的第二可移动工作台的的导杆装置。在堆放方法中，导杆装置一直作用到薄板从收集装置中被释放、并在这个高度堆放到第二可移动工作台上为止。这进一步提高了堆放的准确性。

特别是，最好使用以下的方法来完成本发明的堆放方法。即这个系统具有至少一个薄板传送装置，一单块薄板收集装置，和一用于放置从传送装置中运送过来的许多薄板的薄板堆放装置。传送装置包括一在其上放置薄板的底座工作台，一用于将薄板进给至收集装置的第一可移动工作台，一用于使第一可移动工作台在第一位置和第二位置之间相对于底座工作台作垂直移动、以便将薄板从底座工作台上移到第一可移动工作台上的第一驱动装置，在第一位置上，第一可移动工作台的顶面低于底座工作台的顶面，在第二位置上第一可移动工作台的顶面高于底座工作台的顶面，和一用于使第一可移动工作台能在初始位置与收集位置之间作水平移动的第二驱动装置，在该初始位置上，一薄板从底座工作台上传送到第一可移动工作台上，在该收集位置上，第一可移动工作台上的薄板能由收集装置夹持。该收集装置牢固地固定在堆放装置上方。堆放装置包括一用于在其上堆放和存放薄板的第二可移动工作台，和一用于使第二可移动工作台能在安放位置与堆放位置之间作垂直移动的第三驱动装置，当第一可移动工作台处于收集位置时第二可移动工作台保持在该安放位置上，该堆放位置高于该安放位置，在该堆放位置上，薄板从收集装置中被释放出来、并置于第二可移动工作台上。第二可移动工作台正好处于收集装置下方。

附图说明

这些和另外一些目的和优点将通过以下结合附图对本发明的最佳实施例的描述变得更加清楚。

图1A和1B是本发明的第一个实施例的薄板堆放系统的俯视图和正视图；

图2是本发明堆放方法的流程图；

图3A和3B是即将开始堆放方法前的堆放系统的正视图和侧视图；

图4A和4B是本堆放方法步骤1的正视图和侧视图；

图5A和5B是本堆放方法步骤2的正视图和侧视图；

图6A和6B是本堆放方法步骤3的正视图和侧视图；

图7A和7B是本堆放方法步骤4的正视图和侧视图；

图8A和8B是本堆放方法步骤5的正视图和侧视图；

图9A和9B是本堆放方法步骤6的正视图和侧视图；

图10A和10B是本堆放方法步骤7的正视图和侧视图；

图11A和11B是本堆放方法步骤8的正视图和侧视图；

图12A和12B是本堆放方法步骤9的正视图和侧视图；

图13A和13B是本堆放方法步骤10的正视图和侧视图；

图14A和14B是一根据第一实施例修改的薄板堆放系统的俯视图和正视图；和

图15是现有的薄板堆放系统的正视图。

具体实施方式

参考附图详细解释说明本发明薄板堆放系统的一实例。如图1A和1B中所示，堆放系统包括一薄板传送装置1，邻近传送装置安装的薄板收集装置2，和一正好安装在收集装置下方用来接受从传送装置上传送来的薄板的薄板堆放装置3。传送装置1包括一在其上放置薄板的固定的工作台20，和一将薄板进给至收集装置2的第一可移动工作台25，一用来使第一可移动工作台25相对于固定工作台垂直移动的第一驱动装置30，和一用来使第一可移动工作台相对于固定工作台水平移动的第二驱动装置40。第一可移动工作台25有许多相互平行、并朝收集装置2延伸的具有扁平顶部的第一棒26。每根第一棒26之间相邻一定的距离。如图1A中所示，固定工作台20有许多具有扁平顶部的第二棒21每根第二棒在相邻的第一棒26间延伸，且平行于第一棒。第一可移动工作台25通过一连接框架31与第一驱动装置30相连接。第一可移动工作台25的宽度D1比薄板的长度L1短。第一驱动装置30是由一带有与连接框架3 1相连的活塞杆33的气缸32，导轴34，用来可动地支承导棒的导轴支架35，和气缸和导轴支架均安装在上面的一底板36所构成。用第一驱动装置30可使第一可移动工作台在第一位置和第二位置之间垂直移动，以便将薄板从固定工作台传送到第一可移动工作台上，在第一位置上，第一可移动工作台25的顶面低于固定工作台20的顶面，在第二位置上第一可移动工作台顶面高于固定工作台顶面。第一可移动工作台25的垂直运动由一对上下限位行程开关37和38控制。第二驱动装置40由一水平地向收集装置2延伸的球形螺杆41，用于连接球形螺杆和底板36的螺母42，一使球形螺杆旋转的伺服电动机43，和一编码器44所构成。螺母42与球形螺杆41相啮合，这样当伺服电动机43转动球形螺杆时，第一驱动装置30与第一可移动工作台25一起沿着球形螺杆的轴线方向移动。使用第二驱动装置40可使第一可移动工作台25在初始位置与收集位置之间水平移动，在该初始位置上，薄板能从固定工作台20移到第一可移动工作台25上，在该收集位置上的第二位置上的第一可移动工作台上的一薄板被收集装置2夹持。

正如图1B中所示收集装置2相邻于传送装置1安装，并且正好在堆放装置3的上方。收集装置2由一固定的框架50，两对夹具装置60，一沿着薄板宽度方向水平延伸的中心棒51，和一用于垂直移动中心棒的气缸52所构成。如图1A中所示夹具装置60安装在固定的框架50上，这样在第一可移动工作台25的第二位置上的薄板相对的两侧便被这两对夹具装置所夹持。每一个夹具装置60均有上夹具臂61和下夹具臂62。通过气缸63可移动夹具臂。另外，通过使用旋转缸64，每一个夹具装置60可绕一垂直轴线水平回转90度。中心棒51的垂直移动是由一对上下限位行程开关53和54控制。

薄板堆放装置3包括一用于在其上堆放和存放薄板的第二可移动工作台70，和一用于使第二可移动工作台垂直移动的第三驱动装置71。第二可移动工作台70正好安装在收集装置2的下方。通过第三驱动装置71使第二可移动工作台70能在安放位置与堆放位置之间作垂直移动，当第一可移动工作台25处于收集位置时第二可移动工作台保持在安放位置上，该堆放位置高于安放位置，在该堆放位置上，薄板从收集装置2中被释放到第二可移动工作台上。在这个实施例中，使用一液压升降机构作为第三驱动装置71。第二可移动工作台70的垂直移动是通过一对上下活塞传感元件72和73控制的。

通过使用以下的方法，许多薄板如铜板、绝缘板和聚酯胶板，均能被有效地和准确地堆放在第二可移动工作台70上。在这个实施例中，如图3A和3B中所示三块板被放在固定工作台20上，每块薄板间有一定的间距。每一块薄板的长为3000mm，宽为1000mm，厚为2mm。为了方便起见，在这个实施例中，三块薄板分别标定为第一薄板11，第二薄板12和第三薄板13。另外，已有许多薄板1 0已经堆放在第二可移动工作台70上。首先，如图4A和4B中所示，启动第一驱动装置30以使第一可移动工作台25从第一位置向上移动到第二位置，这样三块薄板11-13从固定工作台20移到第一可移动工作台25上。这是图2中所示的流程图中的步骤1。如图4B中所示，薄板11-13被放置在第一可移动工作台25上，每块薄板的相对的两侧面突出于第一可移动工作台。然后启动第二驱动装置40，以使在第二位置的第一可移动工作台25从初始位置水平移动至收集位置。即如图5B所示，一可移动工作台25水平地移动直到第一薄板11的相对侧面被置于夹具装置60的上夹具臂61和下夹具臂62间。这是图2所示的流程图中的步骤2。

如图6A和6B所示，动收集装置2的气缸63，持在夹具臂61和62间的第一薄板11。这是图2中所示的流程图中的步骤3。第一薄板11被夹具装置60夹住的收集状态可通过夹具传感器(图中未示)认定。些时，如图6A所示，第四薄板14在第三薄板13后面被堆放在固定工作台20上。如图7A所示，启动第一驱动装置30以使第一可移动工作台25从第二位置向下移动至第一位置，这样第二薄板12和第三薄板13又被放回到固定工作台20上了。如图7B所示，第一薄板11被收集装置60夹持着。这是图2所示的流程图中的步骤4。接下来如图8A和8B中所示，启动第二驱动装置40以使在第一位置的第一可移动工作台25从收集位置水平移动至初始位置。这是图2所示的流程图中的步骤5。当第一驱动装置30又使第一可移动工作台25从第一位置移动到第二位置时，第二薄板12，第三薄板13和第四薄板14将又从固定工作台20上移到第一可移动工作台25上。

如图9A和9B所示，当第一可移动工作台25移向初始位置后，启动第三驱动装置71，以使第二可移动工作台70从安放位置向上移动至堆放位置。使第二可移动工作台上刚堆放的薄板10的顶面正好与处于第二位置的第一可移动工作台25的顶面大体平齐，来确定第二可移动工作台70的堆放位置。换句话说，第二可动工作台70的堆放位置是这样确定的，如图9B所示，第二可移动工作台上的刚堆放的薄板10的顶面稍稍低于被收集装置2夹持的第一薄板11的底面。这是图2所示的流程图中的步骤6。如图10A和10B所示，启动用于中心棒51的气缸52，从而中心棒使第一薄板11的中心部分压住处于堆放位置的第二可移动工作台70上已堆放的薄板10，直到夹具臂61和62与第一薄板11分开。这是图2所示的流程图中的步骤7。

如图11A和11B所示，启动气缸63移动夹具臂61，将第一薄板11从夹持状态中释放出来。这是图2所示的流程图中的步骤8。然后，如图12B箭头所示，每个夹具装置60绕着垂直轴线从一突出的位置旋转至一收起的位置，使夹具臂61和62与第一薄板11相分离。这是图2所示的流程图中的步骤9。因为如图12A所示在步骤9中，中心棒51压住第二可移动工作台70上的第一薄板11，这就可能避免由于夹具装置60的旋转而引起的第一薄板11的滑动。这样就提高了堆放第一薄板11的准确性。最后第二可移动工作台70从堆放位置向下移动至安放位置。如图13A和13B所示，中心棒51由气缸52缩回与第一薄板11分离。并且，每个夹具装置60又从缩回的位置旋转至突出的位置，以准备下一次第二薄板12的堆放操作。这是图2所示的流程图中的步骤10。

同样，通过重复上面解释的堆放方法，第二薄板12，第三薄板13，第四薄板14或更多的薄板可被有效地准确地堆放在第二可移动工作台70上。

这个实施例的堆放系统有如下的优点。即因为本实施例的收集装置2正好固定在第二可移动工作台70的上方，这就可以解决前面讨论的现有技术的方法中的、由于向上和向下移动收集装置2C，将薄板10C从可移动工作台25C传送到工作台3C而引起的时间损失和由于收集装置2C在移动时意外的震动所引起的薄板10C堆放准确性降低的问题。另外在本发明的方法中，薄板从第一可移动工作台25传送到第二可移动工作台70是在一个水平面上进行的，因此可以平稳地和有效地进行堆放操作。并且，因为本实施例的堆放系统不需要任何用于移动收集装置2的直导轨，这样就可以在较小的空间内使用堆放系统实现本发明的方法。本堆放系统还可解决从直导轨上掉落一些象油或灰尘这样的不纯物的问题。

图14A和14B所示的是一第一实施例修改的堆放系统。除了一对薄板传送装置1A布置在堆放装置3A的两侧之外，该堆放系统大体上与第一实施例相同。因此，对共同的部分和操作不必再作重复的解释。同样的部件用同样的数字再加上后缀字母“A”表示。因为薄板可交替地从传送装置1A传送到收集装置2A，这个修改的系统将可以更进一步加快本堆放方法的操作过程。

Claims (12)

1.一薄板堆放方法，它所使用的堆放系统包括至少一薄板传送装置，至少一薄板收集装置，和一薄板堆放装置，所述的传送装置包括：

一底座工作台；

一第一可移动工作台；

用于使所述第一可移动工作台在第一位置和第二位置之间相对于所述底座工作台作垂直移动的第一驱动装置，在第一位置上，所述第一可移动工作台的顶面低于所述底座工作台的顶面，在第二位置上，所述第一可移动工作台的顶面高于所述底座工作台的顶面；

用于使所述第一可移动工作台相对于所述底座工作台水平移动的第二驱动装置；

所述的收集装置保持在一位于所述第二可移动工作台上方的垂直固定位置上；

所述的堆放装置包括：

一在其上堆放和存放薄板的第二可移动工作台和一用于垂直移动所述第二可移动工作台的第三驱动装置；

所述的堆放方法包括如下的步骤：

在所述的底座工作台上安放许多薄板；

启动所述第一驱动装置，使所述第一可移动工作台移动至所述的第二位置，以便将在所述底座工作台上的所述薄板移到所述第一可移动工作台上；

启动所述第二驱动装置，使所述的薄板在一水平面上正好移动到所述第二可移动工作台上方的、使所述薄板可被所述收集装置收集的位置，这水平面与处于所述第二位置的所述第一可移动工作台的顶面平齐；

通过所述收集装置在所述水平面上收集所述薄板；

启动所述第三驱动装置，使所述第二可移动工作台垂直移动至能放置由所述收集装置夹持的薄板的高度；和从收集装置中释放所述薄板、并将薄板放置在所述高度上的所述第二可移动工作台上。

2.如权利要求1所述的堆放方法，其特征在于，使在所述第二可移动工作台上刚堆放的薄板顶面与在所述第二位置的第一可移动工作台的顶面平齐来确定所述高度。

3.如权利要求2所述的堆放方法，其特征在于，所述的收集装置包括一将由所述收集装置夹持的所述薄板的中心部分压在所述高度的所述第二可移动工作台上的导杆装置，并且，所述导杆装置压住所述薄板的中心部分直到所述薄板从所述收集装置中被释放、并堆放在所述第二可移动工作台上。

4.一薄板堆放系统，它具有至少一薄板传送装置，一单块薄板收集装置，和一用于放置许多从所述传送装置传送过来的薄板的薄板堆放装置，

所述传送装置包括：

一用于在其上放置所述薄板的底座工作台；

一用于将所述薄板进给至所述收集装置的第一可移动工作台；

用于使所述第一可移动工作台在第一位置和第二位置之间相对于所述底座工作台作垂直移动，使所述薄板从所述底座工作台移到所述第一可移动工作台上的第一驱动装置，在该第一位置上，所述第一可移动工作台的顶面低于所述底座工作台的顶面，在第二位置上，所述第一可移动工作台的顶面高于所述底座工作台的顶面；

用于使所述第一可移动工作台能在初始位置与收集位置之间作水平移动的第二驱动装置，在该初始位置上，所述薄板从所述底座工作台移到所述第一可移动工作台上，在收集位置上，所述第一可移动工作台上的所述一块薄板能被所述收集装置夹持；

所述收集装置固定在所述堆放装置的上方；

所述堆放装置包括：

一在其上堆放和存放薄板的第二可移动工作台，所述第二可移动工作台正好被安装在所述收集装置的下方；和

一用于使所述第二可移动工作台能在安放位置和堆放位置之间作垂直移动的第三驱动装置，当所述第一可移动工作台处于所述收集位置时所述第二可移动工作台保持在该安放位置上，该堆放位置高于所述安放位置，在该堆放位置上，所述薄板从所述收集装置中被释放出来并置于所述第二可移动工作台上。

5.如权利要求4所述的薄板堆放系统，其特征在于，在所述第二可移动工作台上刚堆放的薄板顶面与在所述第二位置的第一可移动工作台的顶面平齐，来确定所述堆放位置高度。

6.如权利要求4所述的薄板堆放系统，其特征在于，所述的收集装置包括一用于使由所述收集装置夹持的所述薄板的中心部分压在所述堆放位置的所述第二可移动工作台的导杆装置。

7.如权利要求4所述的薄板堆放系统，其特征在于，所述至少一个薄板传送装置是安装在所述堆放装置的两侧的、交替进给所述薄板至所述收集装置的一对薄板传送装置。

8.如权利要求4所述的薄板堆放系统，其特征在于，所述收集装置包括夹持住所述薄板相对两侧的两对夹具。

9.如权利要求4所述的薄板堆放系统，其特征在于，所述底座工作台具有许多扁平顶面、相互平行且向所述收集装置延伸的第一棒，并且，所述第一可移动工作台具有许多扁平顶面、在相邻的第一棒间、且平行于所述第一棒延伸的第二棒。

10.如权利要求4所述的薄板堆放系统，其特征在于，所述的第一驱动装置是与所述第一可移动工作台相连的带有一活塞杆的气缸。

11.如权利要求4所述的薄板堆放系统，其特征在于，所述第二驱动装置具有一向所述收集装置延伸的球形螺杆，一用于旋转所述球形螺杆的伺服电动机，和一与所述第一驱动装置连接、并且与所述球形螺杆相啮合的螺母，这样，当所述伺服电动机带动所述球形螺杆旋转时，所述第一驱动装置和所述第一可移动工作台能沿着所述球形螺杆的轴线方向移动。

12.如权利要求4所述的薄板堆放系统，其特征在于，所述第三驱动装置是一液压升降装置。

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