CN113716334A - 一种集成电路板高效自动搜边的垂直显影收板机 - Google Patents

一种集成电路板高效自动搜边的垂直显影收板机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种集成电路板高效自动搜边的垂直显影收板机，包括：取板机械手；托盘放置工位，包括空托盘工位和载板托盘工位，空托盘工位与载板托盘工位位于一条直线上；多工位托盘移载模组，包括多个并排设置的托盘吸取工位，且每个托盘吸取工位均设有搜边定位装置，搜边定位装置检测对应位置的PCB板的边缘，多工位托盘移载模组将装载有PCB板的托盘从前一个空托盘工位运送至后一个空托盘工位，直至运送至末端的载板托盘工位处、进行堆叠。本发明实现多个取板机械手同时取板、放板，无需等待其他取板机械手放下的PCB板完成移送、留出空托盘，从而提升了生产效率，本发明通过搜边定位装置，确保每一片PCB板准确无误地放入托盘内。

Description

一种集成电路板高效自动搜边的垂直显影收板机
技术领域
本发明涉及PCB板生产领域，具体的说，是涉及一种集成电路板高效自动搜边的垂直显影收板机。
背景技术
在IC载板生产流程中，涂完防焊锡需要经过LDI（Laser Direct Imaging）曝光、垂直显影、烘烤等工序，其中需要使用托盘对板件进行运输周转，而周转过程中会使用垂直显影收板机。
为了提升生产效率，垂直显影收板机会同前端的主线对接，通过取板机械手获取前端主线运送过来的PCB板，再将PCB板放入托盘内。现有的收板机存在以下缺陷：
1、精度问题，PCB板在取放过程中，由于挂具定位精度不佳，以及模组传送过程也存在精度不足的问题，导致PCB板取放时无法准确地将其放置托盘内，严重后段工序生产，影响PCB板质量；
2、生产速度问题，主机每次能够出来若干片PCB板，而现有的收板机采用的取放板方式是从挂具上取板，而且放板时，一个机械手需要等待前一个机械手放完一片板、运送好之后，直到空托盘过来，再进行放板。该结构导致速度节拍非常慢，无法跟上前端主线的速度，严重影响生产效率。
以上问题，值得解决。
发明内容
为了克服现有技术的问题，本发明提供一种集成电路板高效自动搜边的垂直显影收板机。
本发明技术方案如下所述：
一种集成电路板高效自动搜边的垂直显影收板机，其特征在于，包括：
若干取板机械手；
托盘放置工位，包括若干空托盘工位和一个载板托盘工位，且所述空托盘工位与所述取板机械手一一对应；
多工位托盘移载模组，包括多个并排设置的托盘吸取工位，所述托盘吸取工位与所述空托盘工位的数量对应，且每个所述托盘吸取工位均设有搜边定位装置，所述搜边定位装置检测对应位置的PCB板的边缘；
所述取板机械手根据所述搜边定位装置的检测信息将PCB板放入所述空托盘工位处的托盘内，所述多工位托盘移载模组将装载有PCB板的托盘从前一个所述空托盘工位运送至后一个所述空托盘工位，直至运送至末端的所述载板托盘工位处、进行堆叠。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述取板机械手包括第一取板机械手和第二取板机械手，两个取板机械手对称设置，并各自从前端主线获取PCB板后、运送至对应的所述空托盘工位。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述多工位托盘移载模组在所述托盘放置工位上方往复移动，且所述多工位托盘移载模组的最大位移距离等于相邻两个托盘放置工位的距离。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述取板机械手设有用于抓取PCB板的吸盘。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述托盘放置工位包括两个所述空托盘工位和一个所述载板托盘工位，且位于同一条直线上。
进一步的，第一个所述空托盘工位和所述载板托盘工位均设有升降机构，所述升降机构设有用于托住若干托盘的分盘爪。
更进一步的，所述升降机构包括对称设置的一对所述分盘爪，两个所述分盘爪分别与托盘的前后两端连接。
进一步的，第一个所述空托盘工位下方设有推车入口，所述载板托盘工位下方设有推车出口。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述多工位托盘移载模组包括伺服马达、直线导轨、连接滑块、导向槽和滚轮，所述直线导轨和所述导向槽分别位于所述托盘吸取工位的前后两侧，且所述托盘吸取工位通过所述连接滑块与所述直线导轨滑动连接、通过所述滚轮与所述导向槽滑动连接。
进一步的，每个所述托盘吸取工位包括框形支撑件和对称设于所述框形支撑件两侧边的吸嘴构件，所述框形支撑件相对两侧分别连接所述连接滑块和所述滚轮，所述吸嘴构件包括吸嘴排和驱动所述吸嘴排升降的气缸。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述搜边定位装置包括检测口朝上的若干感应器，且若干感应器呈L型分布，并设于所述托盘吸取工位的一个拐角处。
进一步的，若干所述感应器包括第一感应器、第二感应器和第三感应器，所述第一感应器和所述第二感应器位于托盘吸取工位的同一侧边上，所述第三感应器位于相邻的另一侧边上，并对应检测PCB板的一个拐角位。
根据上述方案的本发明，其有益效果在于：
本发明实现多个取板机械手同时取板、放板，无需等待其他取板机械手放下的PCB板完成移送、留出空托盘，从而实现多个机械臂连续不断地同时放板，提升了生产效率；
本发明的每个托盘吸取工位均设有搜边定位装置，实现取板机械手将PCB板放入托盘之前，对PCB板进行搜边定位，确保每一片PCB板准确无误地放入托盘内。
附图说明
图1为本发明的结构俯视图；
图2为本发明的局部结构示意图；
图3为本发明中多工位托盘移载模组的结构示意图；
图4为本发明中升降机构的结构示意图。
在图中，11、第一取板机械手；12、第二取板机械手；
21、空托盘工位；22、载板托盘工位；
3、多工位托盘移载模组；31、托盘吸取工位；311、框形支撑件；312、吸嘴构件；32、伺服马达；33、直线导轨；34、连接滑块；35、导向槽；
4、搜边定位装置；41、第一感应器；42、第二感应器；43、第三感应器；
5、升降机构；51、分盘爪；
6、托盘；
71、推车入口；72、推车出口。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本发明进行进一步的讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。
“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体地限定。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。
如图1和图2所示，一种集成电路板高效自动搜边的垂直显影收板机，包括若干取板机械手、托盘放置工位、多工位托盘移载模组3，取板机械手根据搜边定位装置4的检测信息将PCB板移送至空托盘工位21处的托盘内，多工位托盘移载模组3将装载有PCB板的托盘6从前一个空托盘工位21运送至后一个空托盘工位21，直至运送至末端的载板托盘工位22处、进行堆叠。
在本实施例中，若干取板机械手的端部均设有吸盘，吸盘用于从前端主线上抓取垂直放置的PCB板，且取板机械手为旋转机械手，可改变PCB板的朝向，取板机械手将PCB板移送至托盘放置工位处，在移送过程中进行旋转使得PCB板呈水平状态。
在本实施例中，托盘放置工位包括若干空托盘工位21和一个载板托盘工位22，且空托盘工位21与取板机械手一一对应，即每一个取板机械手配置一个空托盘工位21，空托盘工位21上放置有空托盘，取板机械手将PCB板放入对应位置的空托盘内，便于后续多工位托盘移载模组3运送PCB板。
在本实施例中，多工位托盘移载模组3包括多个并排设置的托盘吸取工位31，每个托盘吸取工位31可以吸取一块PCB板，托盘吸取工位31与空托盘工位21的数量对应，实现多工位托盘移载模组3能够同时吸取多个PCB板，由于多工位托盘移载模组3在托盘放置工位上方往复移动，且其最大位移距离等于相邻两个托盘放置工位的距离，从而实现将PCB板从前一个空托盘工位21移送至后一个空托盘工位21。
多工位托盘移载模组3每执行一次往复运动，装载有PCB板的托盘则向载板托盘工位22的方向移动一个托盘吸取工位31，多个取板机械手可以同时将PCB板放置在托盘放置工位上，实现快速放板，提升整机的收板效率。
在本实施例中，取板机械手取板、放板为一个取板动作单元；而多工位托盘移载模组3将第一个空托盘工位21上的托盘移送至载板托盘工位22为一个完整的运送托盘过程，该过程中多工位托盘移载模组3需要往复的次数等于取板机械手一次放置的PCB板的数量，因此，多工位托盘移载模组3每完成一个完整的运送托盘6过程，经过多次往复运动，并将取板机械手一次放置的PCB板数量全部堆叠至载板托盘工位22。
在本实施例中，取板机械手的相邻两个取板动作单元的时间间隔等于多工位托盘移载模组3完成一次完整的运送托盘6过程的时间。具体地在本实施例中，取板机械手包括第一取板机械手11和第二取板机械手12，两个取板机械手对称设置，并各自从前端主线获取PCB板后、运送至对应的空托盘工位21，多工位托盘移载模组3为双工位托盘移载模组，包括两个托盘吸取工位31，当两个取板机械手完成一个取板动作单元，可以在两个空托盘工位21上放置PCB板，同时获取两块PCB板，双工位托盘移载模组完成一个完整的运送托盘过程需要进行两次往复。
本发明实现多个取板机械手同时取板、放板，无需等待其他取板机械手放下的PCB板完成移送、留出空托盘，使得多个机械臂连续不断地同时放板，提升了生产效率。
在本实施例中，每个托盘吸取工位31均设有搜边定位装置4，搜边定位装置4检测对应位置的PCB板的边缘，实现取板机械手将PCB板放入托盘之前，对PCB板进行搜边定位，确保每一片PCB板准确无误地放入托盘内。
如图3所示，在本实施例中，搜边定位装置4包括检测口朝上的第一感应器41、第二感应器42和第三感应器43，第一感应器41和第二感应器42位于同一侧边上，第三感应器43位于相邻的另一侧边上，使得三个感应器呈L型分布，并对应检测PCB板的一个拐角位。本实施例仅需在对应托盘的一个拐角位上设置搜边定位装置4即可完成PCB板的搜边定位，大大节省了造价成本。
在其他实施例中，可以通过增设感应器的数量得到更精准的感应效果，还可以在同一个托盘的对角位置对称设置搜边定位装置4，提升搜边准确度。
在一个可选实施例中，空托盘工位21和载板托盘工位22位于同一条直线上，使得多工位托盘移载模组3仅需在一个维度上来回移动，简化其移动方式及结构，提高多工位托盘移载模组3的运送稳定性，同时节约多工位托盘移载模组3的造价成本。
如图4所示，在本实施例中，第一个空托盘工位21和载板托盘工位22均设有升降机构5，升降机构5设有用于托住若干托盘的分盘爪51，通过分盘爪51，能够从推车上堆叠的托盘组中获取顶部需求的托盘数量；不仅如此，分盘爪51可以保持所有的托盘放置工位位于同一水平高度，既方便多工位托盘移载模组3进行托盘吸取，也能够保证运送过程的稳定性，例如可避免不同托盘放置工位因高低不平，导致托盘摔落而损毁PCB板。
在一个可选实施例中，升降机构5包括对称设置的一对分盘爪51，两个分盘爪51分别与托盘的前后两端连接，从两侧托住托盘，使得分盘爪51更好地将托盘支撑住，利于多工位托盘移载模组3的吸取。
在本实施例中，第一个空托盘工位21下方设有推车入口71，载板托盘工位22下方设有推车出口72，即空托盘工位21下方的推车入口71为空托盘推车的入口，载板托盘工位22下方的推车出口72为满载托盘推车的出口，使用时，通过推车将空托盘组推入推车入口71；最后通过推车将满载PCB板的托盘组从推车出口72运走。
在本实施例中，多工位托盘移载模组3包括伺服马达32、直线导轨33、连接滑块34、导向槽35和滚轮，直线导轨33和导向槽35分别位于托盘吸取工位31的前后两侧，且托盘吸取工位31通过连接滑块34与直线导轨33滑动连接、通过滚轮与导向槽35滑动连接，具体地，托盘吸取工位31的框形支撑件311相对两侧分别连接连接滑块34和滚轮。伺服马达32运转时，连接滑块34在直线导轨33上滑动，从而带动托盘吸取工位31沿着托盘放置工位上方来回移动。
每个托盘吸取工位31包括对称设于框形支撑件311两侧边的吸嘴构件312，吸嘴构件312包括吸嘴排和驱动吸嘴排升降的气缸。当多工位托盘移载模组3到位时，通过气缸控制吸嘴排下降，吸取抓牢托盘后，再控制吸嘴排上升，多工位托盘移载模组3再进行横向移动，将装载有PCB板的托盘移送至下一个工位。
在一个可选实施例中，相邻两个托盘吸取工位31通过铝板连接，实现同步移动，避免移动速度、距离不一致。
在一个优选实施例中，集成电路板高效自动搜边的垂直显影收板机的框架、外罩等采用不锈钢材质，可避免设备材质生锈或者烤漆件掉粉产生粉尘，整个取板过程采用洁净型机械手，减少传统的传送模组造成的粉尘污染。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种集成电路板高效自动搜边的垂直显影收板机，其特征在于，包括：
若干取板机械手；
托盘放置工位，包括若干空托盘工位和一个载板托盘工位，且所述空托盘工位与所述取板机械手一一对应；
多工位托盘移载模组，包括多个并排设置的托盘吸取工位，所述托盘吸取工位与所述空托盘工位的数量对应，且每个所述托盘吸取工位均设有搜边定位装置，所述搜边定位装置检测对应位置的PCB板的边缘；
所述取板机械手根据所述搜边定位装置的检测信息将PCB板放入所述空托盘工位处的托盘内，所述多工位托盘移载模组将装载有PCB板的托盘从前一个所述空托盘工位运送至后一个所述空托盘工位，直至运送至末端的所述载板托盘工位处、进行堆叠。
2.根据权利要求1所述的一种集成电路板高效自动搜边的垂直显影收板机，其特征在于，所述取板机械手包括第一取板机械手和第二取板机械手，两个取板机械手对称设置，并各自从前端主线获取PCB板后、运送至对应的所述空托盘工位。
3.根据权利要求1所述的一种集成电路板高效自动搜边的垂直显影收板机，其特征在于，所述多工位托盘移载模组在所述托盘放置工位上方往复移动，且所述多工位托盘移载模组的最大位移距离等于相邻两个托盘放置工位的距离。
4.根据权利要求1所述的一种集成电路板高效自动搜边的垂直显影收板机，其特征在于，所述托盘放置工位包括两个所述空托盘工位和一个所述载板托盘工位，且位于同一条直线上。
5.根据权利要求1或4所述的一种集成电路板高效自动搜边的垂直显影收板机，其特征在于，第一个所述空托盘工位和所述载板托盘工位均设有升降机构，所述升降机构设有用于托住若干托盘的分盘爪。
6.根据权利要求5所述的一种集成电路板高效自动搜边的垂直显影收板机，其特征在于，所述升降机构包括对称设置的一对所述分盘爪，两个所述分盘爪分别与托盘的前后两端连接。
7.根据权利要求1或4所述的一种集成电路板高效自动搜边的垂直显影收板机，其特征在于，第一个所述空托盘工位下方设有推车入口，所述载板托盘工位下方设有推车出口。
8.根据权利要求1所述的一种集成电路板高效自动搜边的垂直显影收板机，其特征在于，所述多工位托盘移载模组包括伺服马达、直线导轨、连接滑块、导向槽和滚轮，所述直线导轨和所述导向槽分别位于所述托盘吸取工位的前后两侧，且所述托盘吸取工位通过所述连接滑块与所述直线导轨滑动连接、通过所述滚轮与所述导向槽滑动连接。
9.根据权利要求8所述的一种集成电路板高效自动搜边的垂直显影收板机，其特征在于，每个所述托盘吸取工位包括框形支撑件和对称设于所述框形支撑件两侧边的吸嘴构件，所述框形支撑件相对两侧分别连接所述连接滑块和所述滚轮，所述吸嘴构件包括吸嘴排和驱动所述吸嘴排升降的气缸。
10.根据权利要求1所述的一种集成电路板高效自动搜边的垂直显影收板机，其特征在于，所述搜边定位装置包括检测口朝上的若干感应器，且若干感应器呈L型分布，并设于所述托盘吸取工位的一个拐角处。
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