CN112207891A - 一种全自动换位翻转对正pcb硬板的打孔装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电路板冲孔设备领域，具体是涉及一种全自动换位翻转对正PCB硬板的打孔装置，包括有第一水平移动机构、第二水平位移机构、翻转机构、第一夹紧机构、第二夹紧机构、压料机构和钻孔机构；第一水平移动机构安装在机架上；第二水平位移机构安装在第一水平移动机构上；翻转机构，具有一对，可旋转地安装在第二水平位移机构的一对工作端上，第一夹紧机构，安装在翻转机构的工作端上；第二夹紧机构，安装在第一夹紧机构上，运动方向与第一水平移动机构的驱动方向平行；压料机构，安装在第一夹紧机构上；钻孔机构，架设在第一水平移动机构上方；该方案可方便地对PCB板两面件打孔，结构稳定，材料报废率低。
Description
技术领域
本发明涉及电路板冲孔设备领域，具体是涉及一种全自动换位翻转对正PCB硬板的打孔装置。
背景技术
PCB电路板又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。
电子设备采用印制板后，由于同类印制板的一致性，从而避免了人工接线的差错，并可实现电子元器件自动插装或贴装、自动焊锡、自动检测，保证了电子设备的质量，提高了劳动生产率、降低了成本，并便于维修。
综述国内外对未来印制板生产制造技术发展动向的论述基本是一致的，即向高密度，高精度，细孔径，细导线，细间距，高可靠，多层化，高速传输，轻量，薄型方向发展，在生产上同时向提高生产率，降低成本，减少污染，适应多品种、小批量生产方向发展。印制电路的技术发展水平，一般以印制板上的线宽，孔径，板厚/孔径比值为代表。
在电路板安装到电子器件上的时候或者在电路板上安装电子元器件的时候，都需要在其上进行打孔，目前打孔设备都是由普通冲床进行冲孔，且只能做单方向冲孔，在更换电路的时需要重新加装夹具，非常不方便。
发明内容
为解决上述技术问题，提供一种全自动换位翻转对正PCB硬板的打孔装置，本技术方案解决了上述问题，实现了PCB板的自动换位和翻转，对PCB板固定效果好，有效防止对PCB板造成损伤。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
一种全自动换位翻转对正PCB硬板的打孔装置，其特征在于，包括有第一水平移动机构、第二水平位移机构、翻转机构、第一夹紧机构、第二夹紧机构、压料机构和钻孔机构；
第一水平移动机构，安装在机架上，用以驱动第二水平位移机构在水平方向上移动；
第二水平位移机构，安装在第一水平移动机构上，驱动方向与第一水平移动机构驱动方向垂直设置，一对工作端相向设置，用以安装翻转机构；
翻转机构，具有一对，可旋转地安装在第二水平位移机构的一对工作端上，两个第二水平位移机构的工作端相向设置，用以驱动第一夹紧机构翻转；
第一夹紧机构，安装在翻转机构的工作端上，用以夹紧并对正PCB板的一对侧边；
第二夹紧机构，安装在第一夹紧机构上，一对工作端相向设置，运动方向与第一水平移动机构的驱动方向平行，用以托住PCB板底部并夹紧PCB板的另外一对侧边；
压料机构，安装在第一夹紧机构上，工作端朝向第二夹紧机构设置，用以夹紧PCB板的两侧的上端面；
钻孔机构，架设在第一水平移动机构上方，工作端竖直向下设置且可沿着竖直方向运动，用以对PCB硬板进行打孔。
优选的，第二水平位移机构包括有移动座、直线驱动器和活动板；
移动座,可沿水平方向运动地安装在第一水平移动机构上；
直线驱动器，具有四个，固定在移动座中央位置且工作端朝向移动座外侧，轴线垂直于第一水平移动机构的驱动方向，用以驱动活动板进行水平位移；
活动板，具有一对，工作端相向设置，与直线驱动器端部固定连接，与移动座滑动连接，用以安装在翻转机构。
优选的，翻转机构包括有旋转架、旋转驱动组件和对正组件；
旋转架，为扁平圆柱结构，与第二水平位移机构的工作端转动连接，轴线水平设置，用以安装第一夹紧机构并带动第一夹紧机构翻转；
旋转驱动组件，一端固定在第二水平位移机构的工作端上，另一端安装在旋转架上，用以驱动旋转架旋转；
对正组件，一端安装在第二水平位移机构工作端上，另一端安装在旋转架上用以对翻转机构的旋转角度进行辅助定位。
优选的，旋转驱动组件包括有齿圈、主动齿轮、驱动器支架和第一旋转驱动器；
齿圈，套接在旋转架一端，用以驱动旋转架旋转；
主动齿轮，与第二水平位移机构工作端转动连接，与齿圈啮合，用以驱动齿圈旋转；
驱动器支架，安装在第二水平位移机构工作端上，用以支撑主动齿轮和第一旋转驱动器；
第一旋转驱动器，安装在驱动器支架上，输出轴与主动齿轮固定连接，用以驱动主动齿轮旋转。
优选的，对正组件包括有第一支撑板、第二支撑板和光电传感器；
第一支撑板，安装在第二水平位移机构工作端上；
第二支撑板，具有一对，相互平行地安装在旋转架上；
光电传感器，安装在第一支撑板和第二支撑板上且工作状态下位于第一支撑板和第二支撑板上的光电传感器处于同一轴线上，用以对翻转机构旋转角度进行定位辅助。
优选的，第一夹紧机构包括有第一翻转板、第二翻转板和第一压力传感器；
第一翻转板，设置在第二水平位移机构工作端的内侧，与翻转机构工作端固定连接，通过垂直设置在朝向第二翻转板的端面上的导柱与第二翻转板间隙配合，用以安装第二翻转板；
第二翻转板，可活动地安装在第一翻转板上，运动方向朝向PCB板设置，工作状态下远离第一翻转板的一端与PCB板一对侧边抵接；
第一压力传感器，安装在第二翻转板和第一压力传感器的间隙内，两端分别与第一翻转板、第二翻转板抵接，用以检测第二翻转板受到的来自PCB板的反作用力。
优选的，第二夹紧机构包括有托架、双向丝杠、第二旋转驱动器、滑块、第一夹紧块和第二压力传感器；
托架，垂直安装在第一夹紧机构工作端上，工作状态下端面水平，顶端沿长度方向开设有滑槽，用以承托PCB板的底部；
双向丝杠，轴线沿着托架的长度方向设置，两端与托架两端转动连接，用以驱动滑块运动；
第二旋转驱动器，安装在托架的一侧，输出端与双向丝杠端部固定连接，用以驱动双向丝杠旋转；
滑块，具有一对，对称地设置在双向丝杠的两端，与双向丝杠螺纹链接，与托架上滑槽滑动连接，一端伸出至托架上方，用以夹紧PCB板；
第一夹紧块，具有一对，安装在一对滑块相向设置的面上，通过导柱与滑块间隙配合，运动方向相向设置；
第二压力传感器，安装在第一夹紧块和滑块的间隙内，两端分别与第一夹紧块和第二压力传感器固定连接，用以检测第一夹紧块受到的来自PCB板的反作用力。
优选的，压料机构包括有安装板、推板、第一直线驱动器、第二夹紧块和第三压力传感器；
安装板，安装在第一夹紧机构上与第二夹紧机构相对应的位置，与第二夹紧机构之间留有供PCB板进入的间隙；
推板，安装在安装板上远离第二夹紧机构的一端，设有与安装板间隙配合的导向杆；
第一直线驱动器，安装在安装板上，输出轴与推板固定连接，驱动方向朝向第二夹紧机构，用以驱动推板向第二夹紧机构方向运动；
第二夹紧块，可活动地安装在推板朝向第二夹紧机构的一端，设有与推板间隙配合的导向杆，工作状态下端面与PCB板的端面抵接；
第三压力传感器，安装在推板和第二夹紧块的间隙处，两端分别与推板、第二夹紧块抵接，用以检测第二夹紧块受到的来自于PCB板的反作用力。
优选的，钻孔机构包括有龙门架、升降组件、电钻和视觉传感器；
龙门架，架设在第一水平移动机构上方；
升降组件，安装在龙门架上，输出端与电钻固定连接，用以驱动电钻在竖直方向上运动；
电钻，安装在升降组件底端，工作端朝下设置，用以对PCB板进行钻孔；
视觉传感器，安装在升降组件底端，工作端朝下设置，用以对电钻的钻孔作业进行定位辅助。
优选的，升降组件包括有升降支架和第二直线驱动器；
升降支架，可沿竖直方向运动地安装龙门架下端，顶部设有与龙门架间隙配合的防止升降支架偏转的导向杆，用以安装电钻和视觉传感器；
第二直线驱动器，安装在龙门架顶端，输出轴与升降支架顶端固定连接，用以驱动升降支架竖直升降运动。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
1、实现了PCB板的自动换位和翻转，具体的，控制器发送信号给第一水平移动机构、第二水平位移机构,第一水平移动机构和第二水平位移机构相互配合使被完全固定住的PCB板进行XY轴的平移运动实现PCB板的自动换位。当需要对PCB板进行翻转时，控制器发送信号给翻转机构,翻转机构收到信号后带动第一夹紧机构、第二夹紧机构一同翻转至PCB板的另一侧朝向钻孔机构工作端的状态。然后继续进行另一侧的打孔作业。相比现有技术，该方案定位准确；
2、对PCB板固定效果好，有效防止对PCB板造成损伤，具体的，通过在第一夹紧机构、第二夹紧机构和压料机构与PCB板直接接触的部分上分别设置第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器，精确控制PCB板受力。相比现有技术，该方案稳定性好，材料报废率低。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的正视图；
图3为本发明的局部立体图一；
图4为图3的俯视图；
图5为本发明的第二水平位移机构立体图；
图6为本发明的局部立体图二；
图7为本发明的局部立体图三；
图8为图7的立体分解图；
图9为图8中A处局部放大图；
图10为本发明的钻孔机构立体图。
图中标号为：
1-第一水平移动机构；
2-第二水平位移机构；2a-移动座；2b-直线驱动器；2c-活动板；
3-翻转机构；3a-旋转架；3b-旋转驱动组件；3b1-齿圈；3b2-主动齿轮；3b3-驱动器支架；3b4-第一旋转驱动器；3c-对正组件；3c1-第一支撑板；3c2-第二支撑板；3c3-光电传感器；
4-第一夹紧机构；4a-第一翻转板；4b-第二翻转板；4c-第一压力传感器；
5-第二夹紧机构；5a-托架；5b-双向丝杠；5c-第二旋转驱动器；5d-滑块；5e-第一夹紧块；5f-第二压力传感器；
6-压料机构；6a-安装板；6b-推板；6c-第一直线驱动器；6d-第二夹紧块；6e-第三压力传感器；
7-钻孔机构；7a-龙门架；7b-升降组件；7b1-升降支架；7b2-第二直线驱动器；7c-电钻；7d-视觉传感器。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
实施例1：
如图1、图4和图7所示，本实施例的一种全自动换位翻转对正PCB硬板的打孔装置，包括有第一水平移动机构1、第二水平位移机构2、翻转机构3、第一夹紧机构4、第二夹紧机构5、压料机构6和钻孔机构7；
第一水平移动机构1，安装在机架上，用以驱动第二水平位移机构2在水平方向上移动；
第二水平位移机构2，安装在第一水平移动机构1上，驱动方向与第一水平移动机构1驱动方向垂直设置，一对工作端相向设置，用以安装翻转机构3；
翻转机构3，具有一对，可旋转地安装在第二水平位移机构2的一对工作端上两个第二水平位移机构2的工作端相向设置，用以驱动第一夹紧机构4翻转；
第一夹紧机构4，安装在翻转机构3的工作端上，用以夹紧并对正PCB板的一对侧边；
第二夹紧机构5，安装在第一夹紧机构4上，一对工作端相向设置，运动方向与第一水平移动机构1的驱动方向平行，用以托住PCB板底部并夹紧PCB板的另外一对侧边；
压料机构6，安装在第一夹紧机构4上，工作端朝向第二夹紧机构5设置，用以夹紧PCB板的两侧的上端面；
钻孔机构7，架设在第一水平移动机构1上方，工作端竖直向下设置且可沿着竖直方向运动，用以对PCB硬板进行打孔。
第一水平移动机构1、第二水平位移机构2、翻转机构3、第一夹紧机构4、第二夹紧机构5、压料机构6和钻孔机构7均与控制器电连接。第一水平移动机构1为丝杆滑台。工作人员通过工业机器人将PCB板以水平的状态夹持着送入一对相向设置的第二水平位移机构2工作端之间。控制器发送信号给第二水平位移机构2,第二水平位移机构2收到信号后驱动一对翻转机构3带着第一夹紧机构4和第二夹紧机构5相互靠近，第二夹紧机构5托住PCB板底部，第一夹紧机构4夹持住PCB的一对侧边并使其对正。然后控制器发送信号给第二夹紧机构5,第二夹紧机构5收到信号后夹紧PCB硬板的另外一对侧边。然后控制器发送信号给压料机构6,压料机构6收到信号后夹紧PCB板上端面。控制器发送信号给第一水平移动机构1、第二水平位移机构2,第一水平移动机构1和第二水平位移机构2相互配合使被完全固定住的PCB板进行XY轴的平移运动实现PCB板的自动换位。控制器发送信号给钻孔机构7,钻孔机构7收到信号后工作端竖直向下运动对PCB进行打孔。当需要对PCB板进行翻转时，控制器发送信号给翻转机构3,翻转机构3收到信号后带动第一夹紧机构4、第二夹紧机构5一同翻转至PCB板的另一侧朝向钻孔机构7工作端的状态。然后继续进行另一侧的打孔作业。打孔完毕后，通过工业机器人夹持住PCB板完成下料。
如图4和图5所示，第二水平位移机构2包括有移动座2a、直线驱动器2b和活动板2c；
移动座2a,可沿水平方向运动地安装在第一水平移动机构1上；
直线驱动器2b，具有四个，固定在移动座2a中央位置且工作端朝向移动座2a外侧，轴线垂直于第一水平移动机构1的驱动方向，用以驱动活动板2c进行水平位移；
活动板2c，具有一对，工作端相向设置，与直线驱动器2b端部固定连接，与移动座2a滑动连接，用以安装在翻转机构3。
直线驱动器2b为与控制器电连接的电动推杆。控制器发送信号给直线驱动器2b,直线驱动器2b收到信号后驱动一对活动板2c在移动座2a上滑动，移动座2a上设有与活动板2c滑动连接的导轨。通过设置在每一侧的一对直线驱动器2b同时驱动一块活动板2c运动。通过两侧直线驱动器2b伸缩状态的差异使活动板2c可以带着PCB板在水平方向上任意移动。活动板2c为第二水平位移机构2的工作端。
如图3所示，翻转机构3包括有旋转架3a、旋转驱动组件3b和对正组件3c；
旋转架3a，为扁平圆柱结构，与第二水平位移机构2的工作端转动连接，轴线水平设置，用以安装第一夹紧机构4并带动第一夹紧机构4翻转；
旋转驱动组件3b，一端固定在第二水平位移机构2的工作端上，另一端安装在旋转架3a上，用以驱动旋转架3a旋转；
对正组件3c，一端安装在第二水平位移机构2工作端上，另一端安装在旋转架3a上用以对翻转机构3的旋转角度进行辅助定位。
旋转驱动组件3b、对正组件3c均与控制器电连接。控制器通过旋转驱动组件3b驱动旋转架3a旋转。旋转架3a虽然可以使第一夹紧机构4进行任意角度旋转，但所想要达到的目的是使第一夹紧机构4每次可以旋转一百八十度。通过设置在旋转架3a和第二水平位移机构2工作端上的对正组件3c的两个部分相互对应对齐旋转角度进行精确定位，修正偏差。旋转架3a为翻转机构3的工作端。
如图6所示，旋转驱动组件3b包括有齿圈3b1、主动齿轮3b2、驱动器支架3b3和第一旋转驱动器3b4；
齿圈3b1，套接在旋转架3a一端，用以驱动旋转架3a旋转；
主动齿轮3b2，与第二水平位移机构2工作端转动连接，与齿圈3b1啮合，用以驱动齿圈3b1旋转；
驱动器支架3b3，安装在第二水平位移机构2工作端上，用以支撑主动齿轮3b2和第一旋转驱动器3b4；
第一旋转驱动器3b4，安装在驱动器支架3b3上，输出轴与主动齿轮3b2固定连接，用以驱动主动齿轮3b2旋转。
第一旋转驱动器3b4为与控制器电连接的伺服电机。控制器发送信号给第一旋转驱动器3b4,第一旋转驱动器3b4收到信号后驱动主动齿轮3b2旋转，进而驱动齿圈3b1带着第一夹紧机构4一同旋转。
如图8所示，第一夹紧机构4包括有第一翻转板4a、第二翻转板4b和第一压力传感器4c；
第一翻转板4a，设置在第二水平位移机构2工作端的内侧，与翻转机构3工作端固定连接，通过垂直设置在朝向第二翻转板4b的端面上的导柱与第二翻转板4b间隙配合，用以安装第二翻转板4b；
第二翻转板4b，可活动地安装在第一翻转板4a上，运动方向朝向PCB板设置，工作状态下远离第一翻转板4a的一端与PCB板一对侧边抵接；
第一压力传感器4c，安装在第二翻转板4b和第一压力传感器4c的间隙内，两端分别与第一翻转板4a、第二翻转板4b抵接，用以检测第二翻转板4b受到的来自PCB板的反作用力。
第一压力传感器4c与控制器电连接。第一翻转板4a的导柱端部设置有防止第二翻转板4b掉落的限位块。当第二水平位移机构2的一对工作端相互靠近时，位于第二水平位移机构2一对工作端上的一对第二翻转板4b抵接在PCB板一对侧边上使PCB板被夹紧，因一对第二翻转板4b端面相互平行，对PCB板又起到了对正效果。第二翻转板4b与PCB板抵接时，PCB板对第二翻转板4b产生反作用力，因而压缩第一压力传感器4c,第一压力传感器4c将检测出的压力发送给控制器。控制有由此精确控制第二水平位移机构2的位移，保证PCB板一对侧板被夹紧的同时可以有效保护PCB板不被夹坏。第二翻转板4b为第一夹紧机构4的工作端。
如图8所示，第二夹紧机构5包括有托架5a、双向丝杠5b、第二旋转驱动器5c、滑块5d、第一夹紧块5e和第二压力传感器5f；
托架5a，垂直安装在第一夹紧机构4工作端上，工作状态下端面水平，顶端沿长度方向开设有滑槽，用以承托PCB板的底部；
双向丝杠5b，轴线沿着托架5a的长度方向设置，两端与托架5a两端转动连接，用以驱动滑块5d运动；
第二旋转驱动器5c，安装在托架5a的一侧，输出端与双向丝杠5b端部固定连接，用以驱动双向丝杠5b旋转；
滑块5d，具有一对，对称地设置在双向丝杠5b的两端，与双向丝杠5b螺纹链接，与托架5a上滑槽滑动连接，一端伸出至托架5a上方，用以夹紧PCB板；
第一夹紧块5e，具有一对，安装在一对滑块5d相向设置的面上，通过导柱与滑块5d间隙配合，运动方向相向设置；
第二压力传感器5f，安装在第一夹紧块5e和滑块5d的间隙内，两端分别与第一夹紧块5e和第二压力传感器5f固定连接，用以检测第一夹紧块5e受到的来自PCB板的反作用力。
第二压力传感器5f与控制器电连接。当托架5a承托住PCB板两侧的底部时。控制器发送信号给第二旋转驱动器5c,第二旋转驱动器5c收到信号后驱动双向丝杠5b旋转。在双向丝杠5b的驱动作用和托架5a的滑槽的导向作用下，一对滑块5d相互靠近并使一对第一夹紧块5e抵接在PCB板的一对侧边上，将PCB板夹紧。PCB对滑块5d产生的反作用力作用于第二压力传感器5f上，第二压力传感器5f发送信号给控制器。控制器根据第二压力传感器5f发来的数据精确控制双向丝杠5b的旋转，在保证PCB板被夹紧的同时可以有效防止PCB板被夹坏。
如图9所示，压料机构6包括有安装板6a、推板6b、第一直线驱动器6c、第二夹紧块6d和第三压力传感器6e；
安装板6a，安装在第一夹紧机构4上与第二夹紧机构5相对应的位置，与第二夹紧机构5之间留有供PCB板进入的间隙；
推板6b，安装在安装板6a上远离第二夹紧机构5的一端，设有与安装板6a间隙配合的导向杆；
第一直线驱动器6c，安装在安装板6a上，输出轴与推板6b固定连接，驱动方向朝向第二夹紧机构5，用以驱动推板6b向第二夹紧机构5方向运动；
第二夹紧块6d，可活动地安装在推板6b朝向第二夹紧机构5的一端，设有与推板6b间隙配合的导向杆，工作状态下端面与PCB板的端面抵接；
第三压力传感器6e，安装在推板6b和第二夹紧块6d的间隙处，两端分别与推板6b、第二夹紧块6d抵接，用以检测第二夹紧块6d受到的来自于PCB板的反作用力。
第一直线驱动器6c为与控制器电连接的电动推杆。控制器发送信号给第一直线驱动器6c,第一直线驱动器6c收到信号后驱动推板6b朝向PCB板上端面运动，继而使第二夹紧块6d抵压在PCB板上端将其固定在第二夹紧机构5上。PCB板对第二夹紧块6d产生的反作用力作用于第三压力传感器6e,第三压力传感器6e发送信号给控制器。控制器根据第三压力传感器6e发送的信号调整压料机构6下压的力。
如图2所示，钻孔机构7包括有龙门架7a、升降组件7b、电钻7c和视觉传感器7d；
龙门架7a，架设在第一水平移动机构1上方；
升降组件7b，安装在龙门架7a上，输出端与电钻7c固定连接，用以驱动电钻7c在竖直方向上运动；
电钻7c，安装在升降组件7b底端，工作端朝下设置，用以对PCB板进行钻孔；
视觉传感器7d，安装在升降组件7b底端，工作端朝下设置，用以对电钻7c的钻孔作业进行定位辅助。
电钻7c、视觉传感器7d均与控制器电连接。视觉传感器7d为CCD相机。当PCB板被移动到待打孔位置正对电钻7c时，控制器发送信号给升降组件7b,升降组件7b收到信号后驱动电钻7c竖直向下运动。控制器通过电钻7c进行打孔。视觉传感器7d对PCB板位置进行定位辅助。
如图10所示，升降组件7b包括有升降支架7b1和第二直线驱动器7b2；
升降支架7b1，可沿竖直方向运动地安装龙门架7a下端，顶部设有与龙门架7a间隙配合的防止升降支架7b1偏转的导向杆，用以安装电钻7c和视觉传感器7d；
第二直线驱动器7b2，安装在龙门架7a顶端，输出轴与升降支架7b1顶端固定连接，用以驱动升降支架7b1竖直升降运动。
第二直线驱动器7b2为与控制器电连接的电动推杆。控制器发送信号给第二直线驱动器7b2,第二直线驱动器7b2收到信号后驱动升降支架7b1带着电钻7c和视觉传感器7d一同在竖直方向上运动。
实施例2：
相较于实施例1，在本实施例中，如图6所示，对正组件3c包括有第一支撑板3c1、第二支撑板3c2和光电传感器3c3；
第一支撑板3c1，安装在第二水平位移机构2工作端上；
第二支撑板3c2，具有一对，相互平行地安装在旋转架3a上；
光电传感器3c3，安装在第一支撑板3c1和第二支撑板3c2上且工作状态下位于第一支撑板3c1和第二支撑板3c2上的光电传感器3c3处于同一轴线上，用以对翻转机构3旋转角度进行定位辅助。
光电传感器3c3为对射式红外光电传感器。第二支撑板3c2设置一对以便于旋转架3a翻转一百八十度后，安装在旋转架3a上的光电传感器3c3仍然可以和安装在第二水平位移机构2工作端上的第一支撑板3c1上的光电传感器3c3处于同一轴线上。由此实现对旋转架3a旋转的定位辅助。
本发明的工作原理：
本装置通过以下步骤实现本发明的功能，进而解决了本发明提出的技术问题：
步骤一、工作人员通过工业机器人将PCB板以水平的状态夹持着送入一对相向设置的第二水平位移机构2工作端之间。
步骤二、控制器发送信号给第二水平位移机构2,第二水平位移机构2收到信号后驱动一对翻转机构3带着第一夹紧机构4和第二夹紧机构5相互靠近，第二夹紧机构5托住PCB板底部，第一夹紧机构4夹持住PCB的一对侧边并使其对正。
步骤三、控制器发送信号给第二夹紧机构5,第二夹紧机构5收到信号后夹紧PCB硬板的另外一对侧边。
步骤四、控制器发送信号给压料机构6,压料机构6收到信号后夹紧PCB板上端面。
步骤五、控制器发送信号给第一水平移动机构1、第二水平位移机构2,第一水平移动机构1和第二水平位移机构2相互配合使被完全固定住的PCB板进行XY轴的平移运动实现PCB板的自动换位。
步骤六、控制器发送信号给钻孔机构7,钻孔机构7收到信号后工作端竖直向下运动对PCB进行打孔。
步骤七、当需要对PCB板进行翻转时，控制器发送信号给翻转机构3,翻转机构3收到信号后带动第一夹紧机构4、第二夹紧机构5一同翻转至PCB板的另一侧朝向钻孔机构7工作端的状态。然后继续进行另一侧的打孔作业。
步骤八、打孔完毕后，通过工业机器人夹持住PCB板完成下料。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种全自动换位翻转对正PCB硬板的打孔装置，其特征在于，包括有第一水平移动机构(1)、第二水平位移机构(2)、翻转机构(3)、第一夹紧机构(4)、第二夹紧机构(5)、压料机构(6)和钻孔机构(7)；
第一水平移动机构(1)，安装在机架上，用以驱动第二水平位移机构(2)在水平方向上移动；
第二水平位移机构(2)，安装在第一水平移动机构(1)上，驱动方向与第一水平移动机构(1)驱动方向垂直设置，一对工作端相向设置，用以安装翻转机构(3)；
翻转机构(3)，具有一对，可旋转地安装在第二水平位移机构(2)的一对工作端上，两个第二水平位移机构(2)的工作端相向设置，用以驱动第一夹紧机构(4)翻转；
第一夹紧机构(4)，安装在翻转机构(3)的工作端上，用以夹紧并对正PCB板的一对侧边；
第二夹紧机构(5)，安装在第一夹紧机构(4)上，一对工作端相向设置，运动方向与第一水平移动机构(1)的驱动方向平行，用以托住PCB板底部并夹紧PCB板的另外一对侧边；
压料机构(6)，安装在第一夹紧机构(4)上，工作端朝向第二夹紧机构(5)设置，用以夹紧PCB板的两侧的上端面；
钻孔机构(7)，架设在第一水平移动机构(1)上方，工作端竖直向下设置且可沿着竖直方向运动，用以对PCB硬板进行打孔。
2.根据权利要求1所述的一种全自动换位翻转对正PCB硬板的打孔装置，其特征在于，第二水平位移机构(2)包括有移动座(2a)、直线驱动器(2b)和活动板(2c)；
移动座(2a),可沿水平方向运动地安装在第一水平移动机构(1)上；
直线驱动器(2b)，具有四个，固定在移动座(2a)中央位置且工作端朝向移动座(2a)外侧，轴线垂直于第一水平移动机构(1)的驱动方向，用以驱动活动板(2c)进行水平位移；
活动板(2c)，具有一对，工作端相向设置，与直线驱动器(2b)端部固定连接，与移动座(2a)滑动连接，用以安装在翻转机构(3)。
3.根据权利要求1所述的一种全自动换位翻转对正PCB硬板的打孔装置，其特征在于，翻转机构(3)包括有旋转架(3a)、旋转驱动组件(3b)和对正组件(3c)；
旋转架(3a)，为扁平圆柱结构，与第二水平位移机构(2)的工作端转动连接，轴线水平设置，用以安装第一夹紧机构(4)并带动第一夹紧机构(4)翻转；
旋转驱动组件(3b)，一端固定在第二水平位移机构(2)的工作端上，另一端安装在旋转架(3a)上，用以驱动旋转架(3a)旋转；
对正组件(3c)，一端安装在第二水平位移机构(2)工作端上，另一端安装在旋转架(3a)上用以对翻转机构(3)的旋转角度进行辅助定位。
4.根据权利要求3所述的一种全自动换位翻转对正PCB硬板的打孔装置，其特征在于，旋转驱动组件(3b)包括有齿圈(3b1)、主动齿轮(3b2)、驱动器支架(3b3)和第一旋转驱动器(3b4)；
齿圈(3b1)，套接在旋转架(3a)一端，用以驱动旋转架(3a)旋转；
主动齿轮(3b2)，与第二水平位移机构(2)工作端转动连接，与齿圈(3b1)啮合，用以驱动齿圈(3b1)旋转；
驱动器支架(3b3)，安装在第二水平位移机构(2)工作端上，用以支撑主动齿轮(3b2)和第一旋转驱动器(3b4)；
第一旋转驱动器(3b4)，安装在驱动器支架(3b3)上，输出轴与主动齿轮(3b2)固定连接，用以驱动主动齿轮(3b2)旋转。
5.根据权利要求3所述的一种全自动换位翻转对正PCB硬板的打孔装置，其特征在于，对正组件(3c)包括有第一支撑板(3c1)、第二支撑板(3c2)和光电传感器(3c3)；
第一支撑板(3c1)，安装在第二水平位移机构(2)工作端上；
第二支撑板(3c2)，具有一对，相互平行地安装在旋转架(3a)上；
光电传感器(3c3)，安装在第一支撑板(3c1)和第二支撑板(3c2)上且工作状态下位于第一支撑板(3c1)和第二支撑板(3c2)上的光电传感器(3c3)处于同一轴线上，用以对翻转机构(3)旋转角度进行定位辅助。
6.根据权利要求1所述的一种全自动换位翻转对正PCB硬板的打孔装置，其特征在于，第一夹紧机构(4)包括有第一翻转板(4a)、第二翻转板(4b)和第一压力传感器(4c)；
第一翻转板(4a)，设置在第二水平位移机构(2)工作端的内侧，与翻转机构(3)工作端固定连接，通过垂直设置在朝向第二翻转板(4b)的端面上的导柱与第二翻转板(4b)间隙配合，用以安装第二翻转板(4b)；
第二翻转板(4b)，可活动地安装在第一翻转板(4a)上，运动方向朝向PCB板设置，工作状态下远离第一翻转板(4a)的一端与PCB板一对侧边抵接；
第一压力传感器(4c)，安装在第二翻转板(4b)和第一压力传感器(4c)的间隙内，两端分别与第一翻转板(4a)、第二翻转板(4b)抵接，用以检测第二翻转板(4b)受到的来自PCB板的反作用力。
7.根据权利要求1所述的一种全自动换位翻转对正PCB硬板的打孔装置，其特征在于，第二夹紧机构(5)包括有托架(5a)、双向丝杠(5b)、第二旋转驱动器(5c)、滑块(5d)、第一夹紧块(5e)和第二压力传感器(5f)；
托架(5a)，垂直安装在第一夹紧机构(4)工作端上，工作状态下端面水平，顶端沿长度方向开设有滑槽，用以承托PCB板的底部；
双向丝杠(5b)，轴线沿着托架(5a)的长度方向设置，两端与托架(5a)两端转动连接，用以驱动滑块(5d)运动；
第二旋转驱动器(5c)，安装在托架(5a)的一侧，输出端与双向丝杠(5b)端部固定连接，用以驱动双向丝杠(5b)旋转；
滑块(5d)，具有一对，对称地设置在双向丝杠(5b)的两端，与双向丝杠(5b)螺纹链接，与托架(5a)上滑槽滑动连接，一端伸出至托架(5a)上方，用以夹紧PCB板；
第一夹紧块(5e)，具有一对，安装在一对滑块(5d)相向设置的面上，通过导柱与滑块(5d)间隙配合，运动方向相向设置；
第二压力传感器(5f)，安装在第一夹紧块(5e)和滑块(5d)的间隙内，两端分别与第一夹紧块(5e)和第二压力传感器(5f)固定连接，用以检测第一夹紧块(5e)受到的来自PCB板的反作用力。
8.根据权利要求1所述的一种全自动换位翻转对正PCB硬板的打孔装置，其特征在于，压料机构(6)包括有安装板(6a)、推板(6b)、第一直线驱动器(6c)、第二夹紧块(6d)和第三压力传感器(6e)；
安装板(6a)，安装在第一夹紧机构(4)上与第二夹紧机构(5)相对应的位置，与第二夹紧机构(5)之间留有供PCB板进入的间隙；
推板(6b)，安装在安装板(6a)上远离第二夹紧机构(5)的一端，设有与安装板(6a)间隙配合的导向杆；
第一直线驱动器(6c)，安装在安装板(6a)上，输出轴与推板(6b)固定连接，驱动方向朝向第二夹紧机构(5)，用以驱动推板(6b)向第二夹紧机构(5)方向运动；
第二夹紧块(6d)，可活动地安装在推板(6b)朝向第二夹紧机构(5)的一端，设有与推板(6b)间隙配合的导向杆，工作状态下端面与PCB板的端面抵接；
第三压力传感器(6e)，安装在推板(6b)和第二夹紧块(6d)的间隙处，两端分别与推板(6b)、第二夹紧块(6d)抵接，用以检测第二夹紧块(6d)受到的来自于PCB板的反作用力。
9.根据权利要求1所述的一种全自动换位翻转对正PCB硬板的打孔装置，其特征在于，钻孔机构(7)包括有龙门架(7a)、升降组件(7b)、电钻(7c)和视觉传感器(7d)；
龙门架(7a)，架设在第一水平移动机构(1)上方；
升降组件(7b)，安装在龙门架(7a)上，输出端与电钻(7c)固定连接，用以驱动电钻(7c)在竖直方向上运动；
电钻(7c)，安装在升降组件(7b)底端，工作端朝下设置，用以对PCB板进行钻孔；
视觉传感器(7d)，安装在升降组件(7b)底端，工作端朝下设置，用以对电钻(7c)的钻孔作业进行定位辅助。
10.根据权利要求9所述的一种全自动换位翻转对正PCB硬板的打孔装置，其特征在于，升降组件(7b)包括有升降支架(7b1)和第二直线驱动器(7b2)；
升降支架(7b1)，可沿竖直方向运动地安装龙门架(7a)下端，顶部设有与龙门架(7a)间隙配合的防止升降支架(7b1)偏转的导向杆，用以安装电钻(7c)和视觉传感器(7d)；
第二直线驱动器(7b2)，安装在龙门架(7a)顶端，输出轴与升降支架(7b1)顶端固定连接，用以驱动升降支架(7b1)竖直升降运动。
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