CN112839504A - 一种电路板定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电路板定位装置，所述定位装置包括：机架、机械手、吸板组件、输送装置、加工装置以及定位组件，所述输送装置与所述机架搭接，所述加工装置设置在所述机架的内部，所述机械手设置在所述加工装置的一侧，所述机械手与所述机架连接，所述定位组件包括：限位框架以及传感器组件，所述限位框架与所述加工装置连接，所述传感器组件安装于所述吸板组件，本发明技术方案通过所述机械手和所述吸板组件将所述电路板从所述输送装置转移至所述加工装置上加工，所述传感器组件确定所述电路板的位置，所述限位框架限制所述电路板的位置，通过提升了电路板加工过程中的精度，从而提高了电路板加工的良品率。

Description

一种电路板定位装置

技术领域

本发明涉及电路板加工领域，具体涉及一种电路板定位装置。

背景技术

电路板是目前电子行业中电子元器件的主要承载体，其有多个制作流程。在现在自动化水平较高以及电路板越来越小型化的情况下，其中多个流程要求电路板与其他部件较高的配合精度，尤其是对于电路板的位置，在电路板的输送过程中，重力、抖动等因素可能会导致电路板的位置发生偏移，导致后续的制作流程中良品率降低。

因此，如何提升电路板加工的良品率是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种电路板定位装置，旨在通过提升电路板加工过程中的精度，进而提高电路板加工的良品率。

为实现上述目的，本发明提出的一种电路板定位装置，所述定位装置包括：机架、机械手、吸板组件、输送装置、加工装置以及定位组件，所述输送装置与所述机架搭接，所述加工装置设置在所述机架的内部，所述加工装置与所述机架连接，所述机械手设置在所述加工装置的一侧，所述机械手与所述机架连接，所述吸板组件与所述机械手连接；

所述定位组件包括：限位框架以及传感器组件，所述限位框架与所述加工装置连接，所述传感器组件安装于所述吸板组件。

优选地，所述限位框架底部设置有限位槽，所述限位槽的形状与待加工件的形状相同，所述限位槽的上方设置有导向面，所述导向面与所述限位框架外壁的夹角为锐角，所述导向面与所述限位槽的连接处经过倒角处理。

优选地，所述限位框架与所述加工装置为可拆卸连接。

优选地，所述机械手的执行部与所述机械手的驱动部转动连接，所述机械手的执行部与所述吸板组件连接，且机械手的执行部与所述吸板组件转动连接的端部设置有升降装置。

优选地，所述吸板组件包括工装板和设置于所述工装板上的多组气嘴，各所述气嘴的底部均设置有吸盘，所述吸盘与所述气嘴一体成型，所述气嘴的顶部与气管连接。

优选地，所述传感器组件包括：距离传感器以及位置传感器，所述位置传感器设置在所述机械手与所述工装板连接处，所述位置传感器与所述工装板贯穿连接，所述距离传感器设置在所述气嘴一侧，所述距离传感器与所述工装板贯穿连接。

优选地，所述气管的一端与所述气嘴连接，所述气管的另一端与气压机连接，所述压缩机设置在机架的下方。

优选地，所述气管设置有气压检测传感器，所述工装板上安装有用于驱动所述气嘴的电机。

优选地，所述加工装置包括：工作台以及回收台，所述限位框架设置在所述工作台的外围。

优选地，所述工作台的数量为N，其中，N≥2。

本发明技术方案通过采用一种电路板定位装置，所述定位装置包括：机架、机械手、吸板组件、输送装置、加工装置以及定位组件，所述输送装置与所述机架连接，所述加工装置设置在所述机架的内部，所述机械手设置在所述加工装置的一侧，所述吸板组件与所述机械手连接，所述定位组件包括：限位框架以及传感器组件，所述限位框架与所述加工装置连接，所述传感器组件与所述吸板组件连接，在本技术方案中，通过所述传感器组件确定电路板的位置，通过机械手夹取所述电路板并调整所述电路板的位置，转移至所述加工装置上进行加工，所述加工装置外围设置有限位框架，限制所述机械手放置所述电路板时的位置偏差，从而提升了电路板加工过程中的精度，进而提高了电路板加工的良品率。

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所需要使用的附图作简单地介绍，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明定位装置的第一实施例的结构示意图；

图2为本发明第一实施例的限位框架的结构示意图；

图3为本发明第一实施例的吸板组件的结构示意图；

图4为本发明第一实施例的电路板定位控制示意图；

图5为本发明定位装置的第二实施例的结构示意图；

图6为本发明第二实施例的限位框架的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参考图1至图3，本发明的第一实施例中，所述电路板定位装置100包括：机架1、机械手2、吸板组件3、输送装置4、加工装置5以及定位组件6，所述输送装置4与所述机架1搭接，所述加工装置5设置在所述机架1的内部，所述加工装置5与所述机架1连接，所述机械手2设置在所述加工装置4的一侧，所述机械手2与所述机架1连接，所述吸板组件3与所述机械手2连接；

所述定位组件6包括：限位框架61以及传感器组件62，所述限位框架61与所述加工装置5连接，所述传感器组件62与所述吸板组件3连接。

在本实施例中，所述电路板制造过程的定位装置100为电路板烧录过程中的定位装置100，在其他实施例中，也可以是电路板检测或插件过程中的定位装置100；由于所述电路板在输送过程中，电路板的位置会产生偏差，或因重力导致电路板偏沉，可能会到导致后续加工过程中电路板的位置偏差导致的良品率降低等问题，在本技术方案中，所述输送装置4可以是上板机或者输送带等用于输送待加工件的装置，通过所述机械手2转移至所述加工装置5进行加工，所述定位组件6包括：限位框架61以及传感器组件62，所述限位框架61与所述加工装置5连接，所述传感器组件62与所述吸板组件3连接，所述吸盘组件3与所述机械手2连接，通过所述传感器组件62，确定所述待加工件的位置情况，通过所述机械手2抓取所述待加工件后，调整所述待加工件的位置，转移至所述加工装置5内进行加工，由于所述机械手2转移所述待加工件至所述加工装置5后，放下所述待加工件的过程中，由于所述定位装置100或机械手2自身的震动等原因，可能会导致所述待加工件的位置有偏差，所以所述限位框架61与所述加工装置5连接，所述限位框架61用于限制所述待加工件在预定的加工位置，从而实现了提高了电路板制造过程中的精度，进而提升了电路板的良品率。

参考图2，进一步地，所述限位框架61底部设置有限位槽611，所述限位槽611的形状与待加工件的形状相同，所述限位槽611的上方设置有导向面612，所述导向面612与所述限位框架61外壁的夹角为锐角，所述导向面612与所述限位槽611的连接处经过倒角处理。在本实施例中，由于所述待加工件可能是待检测的电路板或者是待烧录的电路板，所述待加工件的重心可能不在所述待加工件的中心，所以所述限位框架61设置有导向面612，所述导向面612与所述限位框架的外壁夹角为锐角，所述限位槽611设置在所述导向面612的下方，即所述待加工件可通过所述导向面612，滑落到所述限位槽611中，但是由于所述限位槽611的形状与所述待加工件的形状相同，可能会导致所述待加工件在滑落过程中卡在所述限位槽611的顶面，于是所述导向面612与所述限位槽611的连接处经过倒角处理，可确保所述待加工件可顺利滑落至所述限位槽611内。

进一步地，所述限位框架61与所述加工装置5为可拆卸连接。在本实施例中，所述加工装置5可以是多功能检测装置或多功能烧录装置，即所述定位装置100可以满足不同规格的待加工件的加工，也就是各所述待加工件的形状不同，由于所述限位槽611的形状与所述待加工件的形状相同，所以所述限位框架61与所述加工装置5为可拆卸连接，可通过更换适用的所述限位框架61，满足所述定位装置100的通用性，可实现一机多用，节约了成本。

参考图1，进一步地，在本实施例中，所述机械手2的执行部与所述机械手2的驱动部连接，所述机械手2的执行部与所述吸板组件3转动连接，且机械手2的执行部与所述吸板组件3转动连接的端部设置有升降装置。即所述机械手2可驱动所述吸板组件3转动和升降，所述升降装置可以是液压升降装置、气动升降装置以及电动升降装置。在其他实施例中，也可以是所述机械手2的执行部与所述机械手2的驱动部转动连接，所述机械手2的执行部与所述吸板组件3连接；由于所述待加工件在输送过程中可能位置会发生偏移，故所述吸板组件3也可围绕所述机械手2转动，可转动至预定的位置吸取所述待加工件，而后转移至所述加工装置5内进行进一步加工。

参考图3，进一步地，所述吸板组件3包括工装板31和设置于所述工装板31上的多组气嘴32，各所述气嘴32的底部均设置有吸盘33，所述吸盘33与所述气嘴32一体成型，所述气嘴32的顶部与气管34连接。需要说明的说，为了使同一个吸板组件3支持多种规格的待加工件，所述工装板31上设置有多组气嘴32，不同规格的待加工件对应的有效气嘴32不同，而且，在夹取待加工件的时候，各个气嘴32使得吸盘33内均产生负压，从而通过吸盘33将待加工件吸附后移动，通过吸盘33可以避免在夹取待加工件的时候划伤所述待加工件，提高加工的良品率。

具体地，所述传感器组件62包括：距离传感器621以及位置传感器622，所述位置传感器622设置在所述机械手2与所述工装板31连接处，所述位置传感器622与所述工装板31贯穿连接，所述距离传感器621设置在所述气嘴32一侧，所述距离传感器621与所述工装板31贯穿连接。需要说明的是，所述距离传感器621可能是PCR雷达传感器，或者，红外测距传感器，或者，超声波测距传感器，或者，激光测距传感器；所述位置传感器622可能是CCD视觉定位传感器，或者，对心传感器；在本实施例中，所述距离传感器621采用激光测距传感器，所述位置传感器622采用CCD视觉定位传感器，所述距离传感器621用于确定所述机械手2至所述被加工件之间的距离，确定所述吸盘33下降的距离，吸取所述被加工件，所述位置传感器622用于：确定所述被加工件的偏移角度，确定所述工装板31转动角度，从而从特定位置吸取所述被加工件；以及确定所述被加工件放入加工装置5内的角度，确保所述被加工件转移至所述加工装置5的精度，从而提高被加工件的加工精度。

其中，所述气管34的一端与所述气嘴32连接，所述气管34的另一端与气压机连接，所述气压机设置在机架1的下方。需要说明的是，所述气压机用于抽取所述气管34内的空气，所述气管34一端与所述气压机连接，即所述气管34内的大气压低于外界的大气压，所述气管34的另一端与所述气嘴32连接，从而实现了所述气嘴32对所述待加工件的吸取。所述气压机还可以是真空发生器等。

其中，所述气管34设置有气压检测传感器341，所述工装板31上安装有用于驱动所述气嘴32的电机321。需要说明的是，在实际使用过程中，所述气嘴32可能会发生吸板失败的情况，因此所述气管34设置有气压检测传感器341，可根据所述气管34内的气压确定所述气嘴32是否吸板成功，如果吸板成功则继续下一工序，如果吸板失败则放下代加工件进行重新吸板，可以规避吸板失败导致的意外发生，所述工装板31上安装有用于驱动所述气嘴32的电机321，所述电机321通过皮带传动，驱动所述气嘴32上下移动，根据所述距离传感器621确定的距离，驱动所述气嘴32上下移动，进行吸板，在其他实施例中，所述电机321还可以是气动阀、液压阀或电磁阀等，通过电能、气压或者液压等方式实现气嘴32的升降。

参考图1，进一步地，所述加工装置5包括：工作台51以及回收台52，所述限位框架61设置在所述工作台51的外围。需要说明的是，所述回收台52用于回收加工失败的加工件，所述加工装置5可以是多功能检测装置或多功能烧录装置，即所述工作台51可能是检测工作台，或者，烧录工作台，所述限位框架61设置在所述工作台51的外围，可确保所述工作台51加工过程中，待加工件位置的精度，保证加工过程的顺利，提升了良品率。

具体地，所述工作台51的数量为N，其中，N≥2。需要说明的是，所述工作台51的数量为多个，即可同时加工多个待加工件，因此所述机械手2可连续吸取和放入被加工件至工作台，减少等待加工的时间，从而提高效率，或者采用多个机械手2，协同取放电路板，这样也会大大提高效率。

综上所述，所述电路板定位装置100的电路板定位控制过程为：所述输送装置4输送所述待加工件至所述控制柜53预设的位置暂停，而后所述机械手2移动至所述待加工件上方，通过所述定位组件6来获取所述待加工件的位置信息，所述定位组件6与所述控制柜53电连接，所述控制柜53内设置有PLC控制器，在本实施例中，所述位置传感器622为CCD视觉定位传感器，所述CCD视觉定位传感器通过拍摄所述待加工件照片传输至所述PLC控制器或者其他控制方式，能够通过其他方式控制的都可以替换PLC控制，所述PLC控制器通过控制所述机械手2移动至所述待加工件预定的中心位置，如果所述待加工件在传输工程中，位置偏移，所述PLC控制器还能控制所述吸板组件3围绕所述机械手2旋转，最终自动完成对心和位置矫正，而后所述距离传感器622来确定所述吸板组件3距离所述待加工件的距离，在本实施例中，所述距离传感器622为激光测距传感器，通过所述距离传感器622传输距离信息至所述PLC控制器，而后所述PLC控制器所述机械手2的升降装置，将所述吸板组件3升降至预定的高度进行吸取所述待加工件，如果所述代加工件发生了重心偏移，即所述待加工件表面不在一个水平面上，可通过所述PLC控制板根据所述距离传感器622传输的信息，控制所述电机321驱动所述气嘴32进行升降，来吸取所述代加工件。完成所述代加工件吸取后，所述PLC控制器控制所述机械手2回归至预设的原点，而后按照预先设定将所述待加工件转移至所述加工装置5内进行加工，加工完成后所述机械手2再吸取所述待加工件至所述输送装置4上，完成所述待加工件的加工。

参考图1和图4，在本发明的实施例二中，所述第二实施例与上述实施例大部分相同，唯不同之处在于，所述机械手2包括：第一机械手21以及第二机械手22，所述第一机械手21与所述工装板31转动连接，所述位置传感器622设置在所述第一机械手21与所述工装板31连接处，所述位置传感器622与所述工装板31贯穿连接，所述距离传感器621设置在所述气嘴32一侧，所述距离传感器621与所述工装板31贯穿连接，所述第二机械手22与所述工装板31转动连接，所述位置传感器622设置在所述第二机械手22与所述工装板31连接处，所述位置传感器622与所述工装板31贯穿连接。需要说明的是，所述第一机械手21用于将所述输送装置4输送的待加工件，通过所述距离传感器和所述位置传感器调整所述待加工件的位置，转移至所述加工装置5进行进一步加工；所述第二机械手22用于，将加工完成的所述待加工件，从所述加工装置5内转移至所述输送装置4输送至成品区，加工完成后，通过所述控制柜53判定。例如电路板烧录过程，在烧录完成后，根据电路板烧录的程序，通过所述控制柜53内的PLC控制器检测其输出的信号判定该电路板是否烧录完成，如果输出信号符合该程序预先设定的结果，则吸取所述待加工件至所述输送装置4输送至成品区；如果没有输出信号或输出的信号不符合预先设定的结果，则吸取所述待加工件至回收区52，进行回收利用；电路板检测过程亦是同理。这样，无需人工操作，节约了人力成本，提高工作的效率。

参考图5和图6，所述限位框架61由限位件610组成，两个所述限位件610位于存放在所述工作台51内的待加工件的对角位置；具体地，通过两个限位件610夹紧所述待加工件的对角位置，这样子，即可实现将所述待加工件限位在所述工作台51中，降低生产的成本。在本发明的另一个实施例中，各所述限位件610与所述机架1均为可拆卸连接；这样子，可以适用于不同规格的待加工件，进而提高本发明的实用性。在本发明的另一个实施例中，各所述限位件610的侧壁与所述机架1之间均设置有加强筋613，这样子，提高了限位件610之间限位待加工件的作用，提高限位件610之间的使用稳定性。在本发明的另一个实施例中，所述限位件610均由两块竖直设置的挡板6101构成，两块所述挡板6101之间铰接，可根据不同的电路板规格组合成不同规格的夹角，从而提高对不同规格的电路板之间的适用性。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电路板定位装置，其特征在于，所述定位装置包括：机架、机械手、吸板组件、输送装置、加工装置以及定位组件；

所述输送装置与所述机架搭接，所述加工装置设置在所述机架的内部，所述加工装置与所述机架连接；

所述机械手设置在所述加工装置的一侧，所述机械手与所述机架连接，所述吸板组件与所述机械手连接；

所述定位组件包括：限位框架以及传感器组件，所述限位框架与所述加工装置连接，所述传感器组件安装于所述吸板组件。

2.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述限位框架底部设置有限位槽，所述限位槽的形状与待加工件的形状相同，所述限位槽的上方设置有导向面，所述导向面与所述限位框架外壁的夹角为锐角，所述导向面与所述限位槽的连接处经过倒角处理。

3.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述限位框架与所述加工装置为可拆卸连接。

4.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述机械手的执行部与所述机械手的驱动部转动连接，所述机械手的执行部与所述吸板组件连接，且机械手的执行部与所述吸板组件转动连接的端部设置有升降装置。

5.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述吸板组件包括工装板和设置于所述工装板上的多组气嘴，各所述气嘴的底部均设置有吸盘，所述吸盘与所述气嘴一体成型，所述气嘴的顶部与气管连接。

6.如权利要求5所述的定位装置，其特征在于，所述传感器组件包括：距离传感器以及位置传感器，所述位置传感器设置在所述机械手与所述工装板连接处，所述位置传感器与所述工装板贯穿连接，所述距离传感器设置在所述气嘴一侧，所述距离传感器与所述工装板贯穿连接。

7.如权利要求6所述的定位装置，其特征在于，所述气管的一端与所述气嘴连接，所述气管的另一端与气压机连接，所述压缩机设置在机架的下方。

8.如权利要求7所述的定位装置，其特征在于，所述气管设置有气压检测传感器，所述工装板上安装有用于驱动所述气嘴的电机。

9.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述加工装置包括：工作台以及回收台，所述限位框架设置在所述工作台的外围。

10.如权利要求9所述的定位装置，其特征在于，所述工作台的数量为N，其中，N≥2。

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