CN111994627A - 一种pcb板自动装夹批量式上料机构 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种PCB板自动装夹批量式上料机构，其包括可承载若干竖向排布PCB夹板的夹板装载挂篮、实现所述夹板装载挂篮自动输送的输送装置、夹持所述夹板装载挂篮使得其篮筐中的每一个PCB夹板依次移动至一夹板装载工位的挂篮夹持移载装置、将夹板装载工位上的PCB夹板夹取提升至一PCB装夹工位的夹板升降夹持装置、对升降过程中的PCB夹板进行定位导向的PCB夹板导向装置、将装夹工位上的PCB夹板打开的夹板打开装置、以及将PCB板搬运至所述装夹工位且放入PCB夹板中的PCB板搬运机构。本发明为实现PCB板的自动化流水线式生产提供了前提基础，实现了PCB板的自动装夹与自动装框供料，大大提高了生产效率。

Description

一种PCB板自动装夹批量式上料机构

【技术领域】

本发明属于PCB板生产设备技术领域，特别是涉及一种PCB板自动装夹批量式上料机构。

【背景技术】

PCB电镀PTH制程中，需要将PCB板放入药水池内，且在其他制程工序中需要对其进行加工，并在各个工站进行加工时保持位置的稳定性和精准性，因此则需要工装夹具对其进行定位。现有技术中，还没有一台设备实现大尺寸PCB板的自动夹持，并自动装配实现批量供料，严重影响PCB板自动化制作的实现，生产效率低。

因此，有必要提供一种新的PCB板自动装夹批量式上料机构来解决上述问题。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种PCB板自动装夹批量式上料机构，为实现PCB板的自动化流水线式生产提供了前提基础，实现了PCB板的自动装夹与自动装框供料，大大提高了生产效率。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种PCB板自动装夹批量式上料机构，其包括可承载若干竖向排布PCB夹板的夹板装载挂篮、实现所述夹板装载挂篮自动输送的输送装置、夹持所述夹板装载挂篮使得其篮筐中的每一个PCB夹板依次移动至一夹板装载工位的挂篮夹持移载装置、将夹板装载工位上的PCB夹板夹取提升至一PCB装夹工位的夹板升降夹持装置、对升降过程中的PCB夹板进行定位导向的PCB夹板导向装置、将装夹工位上的PCB夹板打开的夹板打开装置、以及将PCB板搬运至所述装夹工位且放入PCB夹板中的PCB板搬运机构。

进一步的，所述夹板装载挂篮包括形成立体框架结构的支撑框架、设置在所述支撑框架底部的一对下支撑条、设置在所述支撑框架上部的且与所述下支撑条配合承载限位PCB夹板的一对上限位挂板、以及固定在所述支撑框架上部两侧的龙门挂钩，所述下支撑条与所述上限位挂板上设置有一一对应的第一限位卡槽；所述支撑框架的前后侧分别设置有前挡板与后挡板、底部设置有镂空底板。

进一步的，所述挂篮夹持移载装置包括第一驱动件、受所述第一驱动件驱动进行水平直线运动的且分布在所述夹板装载挂篮两侧的第一支撑板、固定在所述第一支撑板上且对所述夹板装载挂篮四周进行限位夹持的若干限位夹持单元。

进一步的，所述第一支撑板上还设置有在PCB夹板进出所述夹板装载挂篮过程中对PCB夹板两侧中部进行限位的中部侧方限位机构，所述中部侧方限位机构包括第二气缸、受所述第二气缸驱动伸入所述夹板装载挂篮内的限位卡板，所述限位卡板上设置有若干第二限位卡槽。

进一步的，所述PCB夹板导向装置包括从底部将所述夹板装载挂篮中的PCB夹板向上顶起的夹板顶升机构、在左右两侧对PCB夹板底部进行限位导向防止其偏斜的底部侧方导向机构。

进一步的，所述夹板升降夹持装置包括第二驱动件、受所述第二驱动件驱动进行上下运动的第二支撑板、固定在所述第二支撑板上的第四气缸与第五气缸、受所述第四气缸驱动进行水平直线运动的第一夹板、受所述第五气缸驱动与所述第一夹板配合夹持住PCB夹板边框的第二夹板；所述第二夹板上设置有穿过PCB夹板边框镂空区域的挂扣部，所述第一夹板上设置有与所述挂扣部相对插接的支托槽，所述支托槽托住所述挂扣部底部。

进一步的，所述夹板打开装置包括托住PCB夹板底部的底托单元、对PCB夹板四周进行定位的定位单元、将PCB夹板四周边框上的夹子全部打开的若干开夹单元。

进一步的，所述底托单元包括第五气缸、受所述第五气缸驱动进行前后运动的且托住PCB夹板底部的L型底托板。

进一步的，所述开夹单元包括上开夹模组、下开夹模组、左开夹模组以及右开夹模组；上述各开夹模组均包括开夹气缸、受所述开夹气缸驱动进行前后运动的支撑板、固定在所述支撑板上的若干开夹压板，所述开夹压板与PCB夹板上的夹子一一对应。

进一步的，所述定位单元包括限定PCB夹板左右边框位置的限位凹槽、伸入所述限位凹槽内向中间压持PCB夹板左右边框的侧方定位机构、将PCB夹板的上边框向下压紧在所述底托单元上的上部压紧定位机构。

与现有技术相比，本发明一种PCB板自动装夹批量式上料机构的有益效果在于：实现了PCB板的自动装夹，通过设计夹板装载挂篮结构实现了批量的PCB夹板的竖向放置，为批量式供料奠定了基础，使得在后续的电镀工艺中可批量的进行，大大提高了生产效率，为PCB板制程实现自动化奠定了重要基础，具有重大意义。

【附图说明】

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中夹板装载挂篮的结构示意图；

图3为本发明实施例中输送装置、挂篮夹持移载装置与PCB夹板导向装置的结构示意图；

图4为本发明实施例中夹板升降夹持装置与夹板打开装置的结构示意图；

图5为本发明实施例中夹板升降夹持装置的部分结构示意图；

图6为本发明实施例中底托单元与下开夹模组的结构示意图；

图7为本发明实施例中上开夹模组与夹板升降夹持装置部分的结构示意图；

图8为本发明实施例中左开夹模组与定位单元的结构示意图；

图中数字表示：

100PCB板自动装夹批量式上料机构；

1夹板装载挂篮，11支撑框架，12下支撑条，121第一限位卡槽，13上限位挂板，14龙门挂钩，15前挡板，16后挡板，17底板；

2输送装置；

3挂篮夹持移载装置，31第一驱动件，32第一支撑板，33限位夹持单元，331第一气缸，332V型限位，34中部侧方限位机构，341第二气缸，342限位卡板，343第二限位卡槽；

4PCB夹板导向装置，41夹板顶升机构，411第三气缸，412顶升座，42底部侧方导向机构，421第四气缸，422V型导块；

5夹板升降夹持装置，51第二驱动件，52第二支撑板，53第四气缸，54第五气缸，55第一夹板，551支托槽，56第二夹板，561挂扣部；

6夹板打开装置，61底托单元，611第五气缸，612L型底托板，62定位单元，621限位凹槽，622侧方定位机构，6221第十气缸，623上部压紧定位机构，6231第十一气缸，6232第二压紧块，63开夹单元，631上开夹模组，6311第六气缸，6312第三支撑板，6313第一开夹压板，632下开夹模组，6321第七气缸，6322第四支撑板，6323第二开夹压板，633左开夹模组，6331第八气缸，6332第五支撑板，6333第三开夹压板，6334开夹支撑板，6335第九气缸，634右开夹模组。

【具体实施方式】

实施例一：

请参照图1-图8，本实施例一种PCB板自动装夹批量式上料机构100，其包括夹板装载挂篮1、实现夹板装载挂篮1自动输送的输送装置2、将输送装置2上的夹板装载挂篮1夹持住并实现设定距离移动的挂篮夹持移载装置3、在夹板装载工位上对PCB夹板进行定位导向的PCB夹板导向装置4、在夹板装载工位实现PCB夹板升降的夹板升降夹持装置5、在装夹工位上将夹板升降夹持装置4上的PCB夹板打开的夹板打开装置6，所述装夹工位位于所述装载工位的上方。

本实施例还包括一实现PCB板搬运的PCB板搬运机构(图中未展示)。

夹板装载挂篮1包括形成立体框架结构的支撑框架11、设置在支撑框架11底部的一对下支撑条12、设置在支撑框架11上部的且与下支撑条12配合承载限位PCB夹板的一对上限位挂板13、以及固定在支撑框架11上部两侧的龙门挂钩14，下支撑条12与上限位挂板13上设置有一一对应的第一限位卡槽121，用于承载竖直状态的PCB夹板。支撑框架11的前后侧分别设置有前挡板15与后挡板16，减小药水对PCB板表面的冲击。支撑框架1的底部设置有底板17，底板17为平铺的镂空孔结构，在保障药水进入的同时大大减小药水对PCB板的冲击。PCB夹板的上部两边向外延伸有挂耳部，挂设在上限位挂板13的第一限位卡槽121中，底部卡设在下支撑条12的第一限位卡槽121中。

挂篮夹持移载装置3包括第一驱动件31、受第一驱动件31驱动进行水平直线运动的且分布在夹板装载挂篮1两侧的第一支撑板32、固定在第一支撑板32上的对夹板装载挂篮1四周进行限位夹持的若干限位夹持单元33，限位夹持单元33共设置有两组分别位于两个不同高度的水平面上，每组设置有四个限位夹持单元33且分别对夹板装载挂篮1的四个转角位置进行限位。限位夹持单元33包括第一气缸331、受第一气缸331驱动卡住夹板装载挂篮1转角立柱的V型限位332。挂篮夹持移载装置3通过限位夹持单元33夹持住夹板装载挂篮1并等距离的向前移动，使得夹板装载挂篮1中的PCB夹板向前移动至装载工位处进行PCB板的装夹。

第一支撑板32上还设置有在PCB夹板进出夹板装载挂篮1过程中对PCB夹板两侧中部进行限位的中部侧方限位机构34。中部侧方限位机构34包括第二气缸341、受第二气缸341驱动伸入夹板装载挂篮1内的限位卡板342，限位卡板342上设置有若干第二限位卡槽343。第二限位卡槽343与第一限位卡槽121一一对应设置。

PCB夹板导向装置4包括从底部将夹板装载挂篮1中的PCB夹板向上顶起的夹板顶升机构41、在左右两侧对PCB夹板底部进行限位导向防止其偏斜的底部侧方导向机构42。夹板顶升机构41包括第三气缸411、受第三气缸411驱动进行上下运动的顶升座412，顶升座412的上表面设置有支撑PCB夹板底部的V型槽。底部侧方导向机构42设置有两组分布在夹板装载挂篮1的两侧，且包括第四气缸421、受第四气缸421驱动伸入夹板装载挂篮1内的对PCB夹板侧边进行限位导向的V型导块422。由于PCB夹板的上部是挂设在夹板装载挂篮1上的，因此，PCB夹板在夹板装载挂篮1下方的位置与夹板装载挂篮1侧方表面具有一定的空隙，在升降过程中容易出现晃动现象，通过底部侧方导向机构42的限位导向，可有效的保障PCB夹板升降过程的稳定性，防止出现掉板而损坏PCB板的现象发生，且能够保障PCB夹板能够精准的放入到第一限位卡槽121中。由于PCB夹板具有一定重量的，且夹持在上面的PCB板也是非常大的，PCB夹板的底部是卡在V型槽中的，因此，在被夹板升降夹持装置5夹持上升的时候会有很大的阻力，利用夹板顶升机构41可以辅助PCB夹板脱离夹板装载挂篮1，减小夹板升降夹持装置5的初始负载，防止出现夹脱现象。

本实施例中，夹板顶升机构41还有另外一个功能，通过将需要装夹PCB板的夹板顶起高度其他并排设置的PCB夹板表面，使得PCB夹板上部的用于夹持的挂扣结构露出来，为夹板升降夹持装置5进行PCB夹板的夹持提供了空间，方便PCB夹板的夹取。

夹板升降夹持装置5包括第二驱动件51、受第二驱动件51驱动进行上下运动的第二支撑板52、固定在第二支撑板52上的第四气缸53与第五气缸54、受第四气缸53驱动进行水平直线运动的第一夹板55、受第五气缸54驱动与第一夹板55配合夹持住PCB夹板边框的第二夹板56。第二夹板56上设置有穿过PCB夹板边框镂空区域的挂扣部561，第一夹板55上设置有与挂扣部561相对插接的支托槽551，用于托住挂扣部561底部，为挂扣部561提供支撑。由于PCB夹板与PCB板的重量都比较重，采用一般的双面夹持结构无法满足所需的夹持力，容易造成PCB夹板脱夹的现象，存在较大的安全隐患，且PCB夹板与PCB板容易摔坏，因此，本实施例采用贯穿式夹持方式实现对PCB夹板的夹持，PCB夹板相当于挂设在两个夹板形成的挂钩上，大大提高了PCB板的夹持安全性。

夹板打开装置6包括托住PCB夹板底部的底托单元61、对PCB夹板四周进行定位的定位单元62、将PCB夹板四周边框上的夹子全部打开的若干开夹单元63。

底托单元61包括第五气缸611、受第五气缸611驱动进行前后运动的且托住PCB夹板底部的L型底托板612。

开夹单元63包括上开夹模组631、下开夹模组632、左开夹模组633以及右开夹模组634。

上开夹模组631包括第六气缸6311、受第六气缸6311驱动进行前后运动的第三支撑板6312、固定在第三支撑板6312上的若干第一开夹压板6313。第一夹板55对PCB夹板边框在第一开夹压板6313所对应的夹子周边区域提供有支撑力。通过上开夹模组631中的第一开夹压板6313可将PCB夹板上边框上的所有夹子打开。

下开夹模组632包括第七气缸6321、受第七气缸6321驱动进行前后运动的第四支撑板6322、固定在第四支撑板6322上的若干第二开夹压板6323。L型底托板612对PCB夹板边框在第二开夹压板6323所对应的夹子周边区域提供有支撑力。通过下开夹模组632中的第二开夹压板6323可将PCB夹板下边框上的所有夹子打开。

左开夹模组633与右开夹模组634结构相同且包括第八气缸6331、受第八气缸6331驱动进行前后运动的第五支撑板6332、固定在第五支撑板6332上的若干第三开夹压板6333，部分第三开夹压板6333位置配置有抵持PCB夹板在开夹时提供支撑力的开夹支撑板6334，开夹支撑板6334受一第九气缸6335驱动进行前后运动。通过左开夹模组633与右开夹模组634中的第三开夹压板6333可将PCB夹板左右边框上的所有夹子打开。

定位单元62包括限定PCB夹板左右边框位置的限位凹槽621、伸入限位凹槽621内向中间压持PCB夹板左右边框的侧方定位机构622、将PCB夹板的上边框向下压紧在L型底托板612上的上部压紧定位机构623。侧方定位机构622包括第十气缸6221、受第十气缸6221驱动进行左右运动的第一压紧块(图中未标示)。上部压紧定位机构623包括第十一气缸6231、受第十一气缸6231驱动进行上下运动的第二压紧块6232。夹板升降夹持装置5在夹持PCB夹板上升过程中，PCB夹板的左右边框进入限位凹槽621内，PCB夹板上升至高于L型底托板612的一设定高度位置，然后L型底托板612伸出，PCB夹板下降落在L型底托板612上，通过两侧的侧方定位机构622限定住PCB夹板的左右位置，通过侧方定位机构622与L型底托板612限定住PCB夹板的上下位置，从而实现PCB夹板的固定定位。

本实施例PCB板自动装夹批量式上料机构100的工作流程为：装载有若干空的PCB夹板的夹板装载挂篮1从输送装置2的后端输入至设定位置，并被挂篮夹持移载装置3夹持住四周，通过等距离的向前移动，使得夹板装载挂篮1中的PCB夹板依次到达装夹工位；对应的PCB夹板到达装夹工位后，夹板顶升机构41将该PCB夹板向上顶起，同时两侧的底部侧方导向机构42和中部侧方限位机构34同时伸出，对PCB夹板的两侧进行限位导向；夹板升降夹持装置5的两个夹板下降勾住PCB夹板上边框的镂空结构，然后向上提出；底托单元61伸出托住PCB夹板的底部，定位单元62对PCB夹板进行四周定位；开夹单元63中的上、下、左、右的开夹模组同时动作将PCB夹板上的夹子全部打开；所述PCB板搬运机构吸附住PCB板放入PCB夹板上，开夹单元63退出，PCB夹板上的夹子恢复至夹持状态夹住PCB板；定位单元62和底托单元61退出，夹板升降夹持装置5夹持着装有PCB板的PCB夹板下降放回夹板装载挂篮1中；然后PCB夹板导向装置4和中部侧方限位机构34退出，挂篮夹持移载装置3夹持着夹板装载挂篮1向前移动设定距离，让下一个空的PCB夹板移动至装夹工位，重复下一个PCB板装夹动作，待夹板装载挂篮1中的所有PCB夹板上都装上PCB板后整体由输送装置2输出至下一工站，实现批量式供料上料。

本实施例PCB板自动装夹批量式上料机构100实现了PCB板的自动装夹，通过设计夹板装载挂篮结构实现了批量的PCB夹板的竖向放置，为批量式供料奠定了基础，使得在后续的电镀工艺中可批量的进行，大大提高了生产效率，为PCB板制程实现自动化奠定了重要基础，具有重大意义。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，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。

Claims (10)

1.一种PCB板自动装夹批量式上料机构，其特征在于：其包括可承载若干竖向排布PCB夹板的夹板装载挂篮、实现所述夹板装载挂篮自动输送的输送装置、夹持所述夹板装载挂篮使得其篮筐中的每一个PCB夹板依次移动至一夹板装载工位的挂篮夹持移载装置、将夹板装载工位上的PCB夹板夹取提升至一PCB装夹工位的夹板升降夹持装置、对升降过程中的PCB夹板进行定位导向的PCB夹板导向装置、将装夹工位上的PCB夹板打开的夹板打开装置、以及将PCB板搬运至所述装夹工位且放入PCB夹板中的PCB板搬运机构。

2.如权利要求1所述的PCB板自动装夹批量式上料机构，其特征在于：所述夹板装载挂篮包括形成立体框架结构的支撑框架、设置在所述支撑框架底部的一对下支撑条、设置在所述支撑框架上部的且与所述下支撑条配合承载限位PCB夹板的一对上限位挂板、以及固定在所述支撑框架上部两侧的龙门挂钩，所述下支撑条与所述上限位挂板上设置有一一对应的第一限位卡槽；所述支撑框架的前后侧分别设置有前挡板与后挡板、底部设置有镂空底板。

3.如权利要求1所述的PCB板自动装夹批量式上料机构，其特征在于：所述挂篮夹持移载装置包括第一驱动件、受所述第一驱动件驱动进行水平直线运动的且分布在所述夹板装载挂篮两侧的第一支撑板、固定在所述第一支撑板上且对所述夹板装载挂篮四周进行限位夹持的若干限位夹持单元。

4.如权利要求3所述的PCB板自动装夹批量式上料机构，其特征在于：所述第一支撑板上还设置有在PCB夹板进出所述夹板装载挂篮过程中对PCB夹板两侧中部进行限位的中部侧方限位机构，所述中部侧方限位机构包括第二气缸、受所述第二气缸驱动伸入所述夹板装载挂篮内的限位卡板，所述限位卡板上设置有若干第二限位卡槽。

5.如权利要求1所述的PCB板自动装夹批量式上料机构，其特征在于：所述PCB夹板导向装置包括从底部将所述夹板装载挂篮中的PCB夹板向上顶起的夹板顶升机构、在左右两侧对PCB夹板底部进行限位导向防止其偏斜的底部侧方导向机构。

6.如权利要求1所述的PCB板自动装夹批量式上料机构，其特征在于：所述夹板升降夹持装置包括第二驱动件、受所述第二驱动件驱动进行上下运动的第二支撑板、固定在所述第二支撑板上的第四气缸与第五气缸、受所述第四气缸驱动进行水平直线运动的第一夹板、受所述第五气缸驱动与所述第一夹板配合夹持住PCB夹板边框的第二夹板；所述第二夹板上设置有穿过PCB夹板边框镂空区域的挂扣部，所述第一夹板上设置有与所述挂扣部相对插接的支托槽，所述支托槽托住所述挂扣部底部。

7.如权利要求1所述的PCB板自动装夹批量式上料机构，其特征在于：所述夹板打开装置包括托住PCB夹板底部的底托单元、对PCB夹板四周进行定位的定位单元、将PCB夹板四周边框上的夹子全部打开的若干开夹单元。

8.如权利要求7所述的PCB板自动装夹批量式上料机构，其特征在于：所述底托单元包括第五气缸、受所述第五气缸驱动进行前后运动的且托住PCB夹板底部的L型底托板。

9.如权利要求7所述的PCB板自动装夹批量式上料机构，其特征在于：所述开夹单元包括上开夹模组、下开夹模组、左开夹模组以及右开夹模组；上述各开夹模组均包括开夹气缸、受所述开夹气缸驱动进行前后运动的支撑板、固定在所述支撑板上的若干开夹压板，所述开夹压板与PCB夹板上的夹子一一对应。

10.如权利要求7所述的PCB板自动装夹批量式上料机构，其特征在于：所述定位单元包括限定PCB夹板左右边框位置的限位凹槽、伸入所述限位凹槽内向中间压持PCB夹板左右边框的侧方定位机构、将PCB夹板的上边框向下压紧在所述底托单元上的上部压紧定位机构。

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