CN113998429A - Pcb钻靶机自动化上料设备 - Google Patents

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季文江
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Abstract

本发明公开了一种PCB钻靶机自动化上料设备，包括：机架以及安装在所述机架上的搬运机构、旋转对位平台、标识检测装置、翻转机构和上料机构；所述搬运机构用于将料板输送至所述旋转对位平台上并由所述标识检测装置对料板内的标识进行识别，所述旋转对位平台能够根据识别结果驱动料板旋转进行方向调整；所述翻转机构用于接收所述旋转对位平台输送的料板，并能够带动其内料板做翻转运动再输送回所述旋转对位平台上；所述上料机构设置在所述旋转对位平台的上方，用于从所述旋转对位平台上抓取对位准确的料板并输送至钻靶机内。该PCB钻靶机自动化上料设备能够实现投板全程自动化作业，自动化程度高，大大提高工作效率，并且成本低，适用范围广。

Description

PCB钻靶机自动化上料设备
技术领域
本发明涉及PCB生产加工技术领域，特别涉及一种PCB钻靶机自动化上料设备。
背景技术
印刷线路板作为电子元器件电气相互连接的载体，是电子产品领域中重要的部件。在印刷线路板的前序加工中，通常在内层板的特定位置预先设计定位靶标，并在压合后的外层铜箔表面钻出内层定位靶孔，以便于后续加工工序识别精准对位。目前，一般都采用X-Ray钻靶机进行加工定位靶孔，利用X-Ray在不同介质中不同的穿透能力的特性，能够形成形成颜色深浅不一的图形投射到CCD摄像头上，再对图形处理后确定内层中预设定位靶标，X-Ray钻靶机自动定位至定位靶标位置并钻孔作业。
传统一般都是通过人工上板方式将待加工的线路板放置X-Ray钻靶机，利用钻靶机中X光成像系统确定定位孔的位置从而钻孔。由于线路板定位孔在铜箔内层，人工上料存在着一定的错误率，需要取出重新上料，使用人工量大，生产效率低，而且X-Ray存在辐射，会对人体造成危害。因此迫切需求自动化投板设备代替人工作业，而目前现有解决方案采用机械手作业，但其成本比较昂贵，遇到线路板正反面需翻转时效率低，并且存在机械手抓取大尺寸线路板会产生弯曲形变难以送入钻靶机口等问题。因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的缺陷。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种PCB钻靶机自动化上料设备，以克服现有上料设备成本昂贵、效率低、适用范围窄等缺陷。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种PCB钻靶机自动化上料设备，包括：机架以及安装在所述机架上的搬运机构、旋转对位平台、标识检测装置、翻转机构和上料机构；
所述搬运机构位于所述旋转对位平台的输入端一侧，用于将料板输送至所述旋转对位平台上并由所述标识检测装置对料板内的标识进行识别，所述旋转对位平台能够根据识别结果驱动料板旋转进行方向调整；
所述翻转机构位于所述旋转对位平台的输出端一侧，用于接收所述旋转对位平台输送的料板，所述翻转机构能够带动其内料板做翻转运动再输送回所述旋转对位平台上；
所述上料机构设置在所述旋转对位平台的上方，用于从所述旋转对位平台上抓取对位准确的料板并输送至钻靶机内。
作为本发明的进一步改进，所述搬运机构包括
抬升装置，设置有固定在所述机架上的底板以及安装在所述底板上的抬升驱动模组和顶升板，所述抬升驱动模组用于驱动所述顶升板沿竖直方向移动；
送料装置，设置有用于抓取料板的第一取料装置和横移驱动模组，所述第一取料装置架设在所述抬升装置的上方，所述横移驱动模组用于驱动所述第一取料装置水平横向移动。
作为本发明的进一步改进，所述第一取料装置包括吸盘安装板、若干第一吸盘组件以及用于驱动所述吸盘安装板竖直移动的第一取料气缸，所述第一吸盘组件均通过调节滑板滑动安装在所述吸盘安装板上，且位于同侧的两个所述第一吸盘组件呈夹角分布并在其之间连接有可相对滑动的调节连板，所述吸盘安装板上安装有调节气缸，所述调节气缸用于驱动所述调节连板带动两个所述第一吸盘组件移动。
作为本发明的进一步改进，所述旋转对位平台包括输送机构、侧推定位机构和旋转装置；
所述输送机构包括相对设置的两个皮带侧板、输送驱动模组和输送皮带，所述输送皮带安装在两个所述皮带侧板之间并由所述输送驱动模组驱动转动；
所述侧推定位机构包括推板和侧推驱动模组，所述侧推驱动模组用于驱动所述推板移动将料板夹紧定位；
所述旋转装置安装在所述输送机构底部，用于驱动所述输送机构带动料板旋转进行调整方向。
作为本发明的进一步改进，两个所述皮带侧板之间上下交错安装有若干换向杆，所述输送皮带经所述换向杆绕设形成具有间隔的输送平面，相邻两个所述输送平面之间形成避位槽；所述侧推驱动模组包括侧推驱动电机和侧推丝杆，所述侧推丝杆位于所述避位槽内，所述推板通过一丝杆螺母套装在所述侧推丝杆上，所述侧推驱动电机用于驱动所述侧推丝杆做旋转运动。
作为本发明的进一步改进，所述标识检测装置包括视觉检测模组、X光机和滑移驱动模组，所述X光机上设置有出光管，所述出光管与所述视觉检测模组的镜头上下相对设置，所述旋转对位平台位于所述出光管和所述视觉检测模组之间，所述视觉检测模组和所述X光机均安装在所述滑移驱动模组上，所述滑移驱动模组能够驱动所述视觉检测模组和所述X光机同步移动用于对处于其之间的料板内标识进行成像识别。
作为本发明的进一步改进，所述X光机的一侧设置有防辐射组件，所述防辐射组件包括侧推气缸和连接在该侧推气缸的气缸轴上的滑动板，所述侧推气缸用于推动所述滑动板将所述出光管进行遮挡。
作为本发明的进一步改进，所述翻转机构包括翻转支撑架、滚筒输送模组和翻转驱动装置，所述滚筒输送模组安装在所述翻转支撑架上由所述翻转驱动装置驱动做翻转运动，所述滚筒输送模组包括至少两组滚筒排组以及滚筒驱动装置，该滚筒排组并列设置并在其之间形成至少一个输送通道，所述滚筒排组均包括有若干排列间隔布置的滚筒，所述滚筒驱动装置用于驱动所述滚筒转动将料板输入或输出所述输送通道。
作为本发明的进一步改进，所述滚筒排组设置有三组，并在其之间形成有两个所述输送通道；所述翻转支撑架的底部安装有升降驱动机构，所述升降驱动机构用于驱动所述滚筒输送模组竖直移动以使得其中一所述输送通道对位于所述旋转对位平台。
作为本发明的进一步改进，所述滚筒输送模组还包括相对设置的两个滚筒固定板，所述滚筒的转轴两端分别转动安装在两个所述滚筒固定板上，同一所述滚筒排组中所述滚筒的转轴之间通过链传动组件连接，所述滚筒驱动装置包括分别用于独立驱动所述滚筒排组转动的驱动马达。
作为本发明的进一步改进，所述滚筒输送模组上位于其中两个所述滚筒之间设置有压紧气缸，所述压紧气缸上安装有压块，所述压块由所述压紧气缸驱动伸入所述输送通道内压紧料板。
作为本发明的进一步改进，所述上料机构包括上料固定座、一级延展臂、二级滑移驱动模组、三级延展驱动组件、第二取料装置以及取料升降驱动模组，所述一级延展臂安装在所述上料固定座上并可相对进行滑动延展，所述三级延展驱动组件由所述二级滑移驱动模组控制在所述一级延展臂上做直线运动，所述第二取料装置与所述三级延展驱动组件连接由该三级延展驱动组件驱动进行滑动延展，所述取料升降驱动模组能够控制所述第二取料装置垂直移动。
作为本发明的进一步改进，所述上料固定座上安装有第一驱动电机，所述第一驱动电机通过第一同步带轮传动组件驱动所述一级延展臂滑动；所述三级延展驱动组件与所述一级延展臂滑动配合连接，所述二级滑移驱动模组包括固定在所述一级延展臂上的第二驱动电机，所述第二驱动电机通过第二同步带轮传动组件驱动所述三级延展驱动组件滑动；所述三级延展驱动组件包括第二取料气缸，所述第二取料装置包括第二吸盘组件，所述第二吸盘组件固定连接在所述第二取料气缸的气缸轴上。
本发明的有益效果是：
1、本发明提供一种PCB钻靶机自动化上料设备，设置有搬运机构、旋转对位平台、标识检测装置、翻转机构和上料机构，实现料板由搬运、标识检测、旋转或翻转进行方向调整以及向钻靶机进行投板全程自动化作业，有效代替人工作业，自动化程度高，大大提高工作效率，并且成本低，能够适用于多种不同规格尺寸的料板；
2、通过标识检测装置对料板上标识进行识别，由旋转对位平台和翻转机构配合工作对料板自动进行位置调整，进而保证精准上料；
3、旋转对位平台通过输送皮带输送料板，再由侧推定位机构进行可靠定位，以便于检测、输送及取料操作，输送皮带以特殊的绕设方式，为侧推定位机构提供安装空间，不仅能够有效减小占用空间，而且在保证皮带正常输送的状况下，便于皮带上方的上料机构进行取料，不会造成干涉；
4、采用视觉检测模组和X光机相配合方式进行线性扫描检测出料板中内部标识，进而能够自动确定出料板的方向，读取料板标识位置数据并与钻靶机钻头位置计算，以达到精准钻孔目的；同时，通过在X光机上安装有滑动板，由侧推气缸驱动对X光机的出光管进行遮挡，隔离辐射，使辐射量在规定范围内；
5、翻转机构中通过在翻转支撑架上安装有滚筒输送模组，滚筒输送模组中相邻两组滚筒排组之间形成两个输送通道，滚筒排组转动时将料板输送至输送通道内，由翻转驱动装置驱动翻转后送出，进而实现自动翻板操作，并且三组滚筒排组独立运行，与升降驱动机构配合使用，使得料板一进一出有序进行输送及翻转作业，减少设备等待时间，提高效率；
6、上料机构能够三阶延展进行取放料，具有较大行程，与钻靶机具有很好的兼容性，能够使料板通过高度有限的钻靶机入口，使用更加灵活，上料稳定可靠。
附图说明
图1为本发明PCB钻靶机自动化上料设备的立体图；
图2为本发明搬运机构的立体图；
图3为本发明送料装置的立体图；
图4为本发明旋转对位平台的立体图；
图5为本发明旋转对位平台去除输送皮带后的立体图；
图6为本发明旋转对位平台的剖视图；
图7为本发明标识检测装置的立体图；
图8为本发明视觉检测模组及其相关部件的立体图；
图9为本发明X光机及其相关部件的立体图；
图10为本发明另一实施方式标识检测装置的立体图；
图11为本发明翻转机构的立体图；
图12为本发明翻转机构的正视图；
图13为本发明滚筒输送模组的立体图；
图14为本发明上料机构的立体图；
图15为本发明上料机构另一视角的立体图；
图16为本发明另一实施方式上料机构的立体图。
结合附图，作以下说明：
1——机架；2——搬运机构；
201——底板；202——抬升驱动模组；
203——顶升板；204——横移驱动模组；
205——吸盘安装板；206——第一吸盘组件；
207——第一取料气缸；208——调节滑板；
209——调节连板；210——调节气缸；
3——旋转对位平台；301——皮带侧板；
302——输送驱动模组；303——输送皮带；
304——推板；305——换向杆；
306——输送平面；307——避位槽；
308——侧推驱动电机；309——侧推丝杆；
310——导向轴；311——旋转压紧气缸；
312——旋转平台；4——标识检测装置；
401——视觉检测模组；402——X光机；
403——出光管；404——第一安装板；
405——第一气缸；406——调节块；
407——第二安装板；408——手柄螺丝；
409——第三直线模组；410——连接块；
411——缓冲器；412——侧推气缸；
413——滑动板；414——固定板；
415——滑动垫板；416——第一直线模组；
417——第二直线模组；418——安装支架；
5——翻转机构；501——翻转支撑架；
502——滚筒输送模组；503——滚筒排组；
504——输送通道；505——滚筒；
506——翻转固定板；507——升降驱动电机；
508——光电开关；509——导柱；
510——滚筒固定板；511——驱动马达；
512——固定轴；513——翻转驱动电机；
514——压紧气缸；6——上料机构；
601——上料固定座；602——一级延展臂；
603——第一驱动电机；604——第二驱动电机；
605——第二取料气缸；606——第二吸盘组件；
607——第四驱动电机；608——第三安装板；
609——第三驱动电机；610——第一丝杆；
611——第四安装板。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的一个较佳实施例作详细说明。
参阅图1至图16，本发明提供一种PCB钻靶机自动化上料设备，包括：机架1以及安装在机架1上的搬运机构2、旋转对位平台3、标识检测装置4、翻转机构5和上料机构6。搬运机构2位于旋转对位平台3的输入端一侧，用于将料板输送至旋转对位平台3上并由标识检测装置4对料板内的标识进行识别，旋转对位平台3能够根据识别结果驱动料板旋转进行方向调整。翻转机构5位于旋转对位平台3的输出端一侧，用于接收旋转对位平台3输送的料板，翻转机构5能够带动其内料板做翻转运动再输送回旋转对位平台3上。上料机构6设置在旋转对位平台3的上方，用于从旋转对位平台3上抓取对位准确的料板并输送至钻靶机内。
参阅图2和图3，搬运机构2包括抬升装置和送料装置。抬升装置设置有底板201以及安装在底板201上的抬升驱动模组202和顶升板203，底板201沿竖直方向固定在机架1上，抬升驱动模组202包括装设有减速机的伺服电机和丝杆，丝杆沿竖直方向转动安装在底板201上，并通过联轴器与伺服电机连接。顶升板203设置有两个，通过一滑块连接板滑配在底板201上，且滑块连接板通过丝杆螺母与丝杆连接。通过将装载有料板的推车推至两个顶升板203之间，使料板位于顶升板203上方，抬升驱动模组202驱动顶升板203沿竖直方向向上移动将料板抬升至指定位置。
参阅图2，送料装置设置有用于抓取料板的第一取料装置和横移驱动模组204，第一取料装置通过取料安装座架设在抬升装置的上方，其中取料安装座的前后两端均通过滑块滑配在机架1沿横向装设的滑轨上。横移驱动模组204包括固定在机架1上的伺服电机和同步带轮传动组件，取料安装座与同步带轮传动组件中的同步带固定连接，横移驱动模组204驱动同步带轮传动组件带动第一取料装置水平横向移动。
参阅图3，第一取料装置包括吸盘安装板205、若干第一吸盘组件206以及第一取料气缸207，第一取料气缸207沿竖直方向固定在取料安装座上，吸盘安装板205与取料安装座滑动连接并由第一取料气缸207驱动上下移动。第一吸盘组件206均包括吸盘和吸盘安装条，吸盘装设在吸盘安装条端部并吸口向下布置，吸盘均与真空发生器连接，用于在吸盘上产生吸力将料板吸附。第一吸盘组件206均通过调节滑板208滑动安装在吸盘安装板205上，且位于同侧的两个第一吸盘组件206呈一定夹角分布并在其之间连接有可相对滑动的调节连板209。调节滑板208上设置有浮动销，浮动销滑动连接在调节连板209上对应的腰型孔内。吸盘安装板205上对称安装有两个调节气缸210，两个调节气缸210分别用于驱动两侧的调节连板209带动各自的两个第一吸盘组件206进行伸展或收缩，进而可调节若干第一吸盘组件206所形成的区域，以适用于不同尺寸的料板。
参阅图4至图6，旋转对位平台3包括输送机构、侧推定位机构和旋转装置，输送机构用于输送料板，侧推定位机构用于定位输送机构输送到位的料板，旋转装置用于驱动输送机构带动料板旋转进行调整方向。
输送机构包括相对设置的两个皮带侧板301、输送驱动模组302和输送皮带303，两个皮带侧板301之间转动安装有主动轮、从动滚筒以及若干换向杆305，其中主动轮与从动滚筒分别位于两个皮带侧板301的两端，输送皮带303安装在两个皮带侧板301之间依次绕设在主动轮、从动滚筒及若干换向杆305上。输送驱动模组302包括安装在皮带侧板301上的电机以及同步带轮传动组件，电机驱动同步带轮传动组件带动主动轮转动，进而带动输送皮带303转动向后输送料板。其中，在输送皮带303上设置有光电传感器，用于对输送皮带303输送料板到位时进行检测，进而控制输送驱动模组302的启停。
参阅图5和图6，侧推定位机构包括推板304和侧推驱动模组，推板304位于其中一皮带侧板301的内侧，另一皮带侧板301作为基板，侧推驱动模组用于驱动推板304移动推动输送到位的料板与基板配合进行夹紧定位。其中，侧推驱动模组包括固定在其中一皮带侧板301上的侧推驱动电机308、侧推丝杆309和导向轴310，侧推丝杆309和导向轴310平行安装在两个皮带侧板301之间，推板304通过一丝杆螺母套装在侧推丝杆309上并与导向轴310滑动配合连接，侧推驱动电机308用于驱动侧推丝杆309做旋转运动，进而带动推板304移动将料板推向并抵靠在另一侧的皮带侧板301上，能够达到精准定位的目的。
此外，本实施例将若干换向杆305呈上下交错布置，输送皮带303经换向杆305绕设形成具有间隔的三个输送平面306，并在相邻两个输送平面306之间形成两个避位槽307，侧推丝杆309和导向轴310分别位于两个避位槽307内，由此设置，不仅能够有效节省空间，减小设备体积，而且在保证输送皮带303正常输送的状况下，便于输送皮带303上方的上料机构6进行取料，不会造成干涉。
参阅图5，作为基板的皮带侧板301上安装有旋转压紧气缸311，旋转压紧气缸311的气缸轴上安装有压块，并在皮带侧板301上位于输送皮带303的下方还安装有与压块配合使用的垫块。在推板304推动料板并使料板止挡在基板上后，旋转压紧气缸311驱动压块旋转90°并向下压紧在料板上，由垫块进行支撑，对料板进行压紧定位，避免做方向调整时料板出现偏移。
其中，旋转装置安装在输送机构底部，旋转装置包括由伺服电机驱动的旋转平台312，两个皮带侧板301底部之间固定有旋转底板，旋转平台312与旋转底板连接并固定在机架1上，通过伺服电机驱动旋转平台312带动输送机构做180°旋转，以调整料板方向。
作为本申请另一个较优的实施例，也可将侧推定位机构设置有相对的两组，两组侧推定位机构中的两个推板304由各自的侧推驱动模组驱动相对移动夹紧料板，此处不再详细赘述，采用两侧推板304同时移动夹紧定位料板，相较于一组侧推定位机构具有更高的效率，节省时间。
参阅图7至图9，标识检测装置4包括视觉检测模组401、X光机402和滑移驱动模组，X光机402上沿竖直方向设置有出光管403，视觉检测模组401和X光机402均安装在滑移驱动模组上，且视觉检测模组401的镜头与出光管403上下相对设置，旋转对位平台3位于出光管403和视觉检测模组401之间。其中，视觉检测模组401采用CCD相机。X光机402发射的X光经该出光管403向上射出，由于料板内外层材质不同，X光在穿透该料板时能够形成颜色深浅不一的图形投射到视觉检测模组401上，进而通过滑移驱动模组驱动视觉检测模组401和X光机402同步移动，在其之间的料板上进行线性扫描检测出料板中内部标识，进而能够自动确定出料板的方向是否正确。
参阅图7，滑移驱动模组包括垂直分布的第一直线模组416和第二直线模组417，第一直线模组416底部通过一模组安装板固定在机架1上，第一直线模组416沿前后方向布置，第二直线模组417沿横向布置并滑动安装在第一直线模组416上。其中第一直线模组416和第二直线模组417均采用由伺服电机驱动的丝杆式直线模组。视觉检测模组401和X光机402通过一安装支架418滑动安装在第二直线模组417上，该安装支架418呈C字形，视觉检测模组401位于安装支架418上部，X光机402位于安装支架418下部。视觉检测模组401和X光机402在第一直线模组416和第二直线模组417的共同驱动下水平运动。
参阅图8，视觉检测模组401的一侧设置有第一安装板404，第一安装板404固定连接在安装支架418上部。视觉检测模组401上安装有微调组件，微调组件包括调节块406、第二安装板407和手柄螺丝408，视觉检测模组401安装在调节块406上，第二安装板407通过滑块安装在第一安装板404上。第二安装板407上设置有带螺孔的连接块410，手柄螺丝408螺纹连接在连接块410上且其下端固定在调节块406上，通过转动手柄螺丝408驱动视觉检测模组401上下移动进行调节位置，使其能够精准对焦，保障检测的准确度。调节块406的两侧均设置有腰形孔，视觉检测模组401位置调节准确后，在该腰形孔内使用螺丝固定在第二安装板407上。
第一安装板404上安装有竖直布置的第一气缸405，第一气缸405的气缸轴与第二安装板407固定连接，进而通过第一气缸405驱动第二安装板407带动视觉检测模组401上下移动，用于在上料机构6取板时向上移动进行避位，在检测时向下移动进行对焦。第二安装板407上装设有缓冲器411，缓冲器411位于第一安装板404正上方，该缓冲器411在第一气缸405驱动视觉检测模组401向下移动时柔性止挡在第一安装板404顶部，保证精准对焦。
参阅图9，X光机402上设置有一固定板414，固定板414固定在安装支架418的下部，出光管403通过一滑动垫板415固定安装在固定板414上并与X光机402的出光口相对设置，其中滑动垫板415正对于出光口处开设有通孔。X光机402的一侧设置有防辐射组件，防辐射组件包括侧推气缸412和连接在该侧推气缸412的气缸轴上的滑动板413，侧推气缸412固定在固定板414上，滑动板413活动插设在滑动垫板415内。在不工作时，通过侧推气缸412推动滑动板413将出光管403进行遮挡，隔离辐射，达到防辐射作用。
参阅图10，作为本申请另一个较优的实施例，也可将滑移驱动模组设置成上下相对平行的两个第三直线模组409，两个第三直线模组409分别通过模组安装板固定在机架1上，且分别位于旋转对位平台3的上下两侧。视觉检测模组401和X光机402分别滑动安装在两个第三直线模组409上，且视觉检测模组401位于X光机402的正上方。在检测时，两个第三直线模组409同时启动驱动视觉检测模组401和X光机402沿模组方向同步移动，对位于其之间的料板上进行扫描检测。第一直线模组416和第二直线模组417配合方式受安装支架418限制移动仅能够对料板一角区域进行检测，而该技术方案可对料板单边进行检测，其移动行程较长，检测范围更为宽广，针对于不同尺寸的料板都能够适用，具有更优的使用效果。
参阅图11至图13，翻转机构5包括翻转支撑架501、滚筒输送模组502、翻转驱动装置以及升降驱动机构。翻转支撑架501具有竖直相对设置的两支撑板以及连接在两支撑板底部的连接板，滚筒输送模组502转动安装在翻转支撑架501的两个支撑板的上端，翻转驱动装置安装在翻转支撑架501上并与滚筒输送模组502连接，翻转驱动装置能够驱动滚筒输送模组502在翻转支撑架501上做翻转运动。
作为本申请一个较优的实施例，滚筒输送模组502包括但不限于三组滚筒排组503、滚筒输送装置以及相对设置的两个滚筒固定板510，三组滚筒排组503上下分层并列设置并由其之间的间距形成两个输送通道504，该输送通道504的高度大于料板的厚度。三组滚筒排组503均包括有若干呈横向排列间隔布置的滚筒505，滚筒输送装置能够驱动滚筒505转动将料板输入或输出输送通道504。
具体的，滚筒505内沿中心轴均具有一转轴，该转轴的两端分别通过轴承转动安装在两个滚筒固定板510上，且同一滚筒排组503中滚筒505的转轴之间通过链传动组件连接。链传动组件包括链轮和链条，每个转轴的端部均安装有两个链轮，同一滚筒排组503中相邻两个滚筒505的转轴上的链轮通过链条连接，使得同一滚筒排组503中的滚筒505能够同步转动。其中，上下两组滚筒排组503上的链轮位于同一侧，中间的滚筒排组503上的链轮位于另一侧，以避免相互产生干涉，便于安装。滚筒输送装置包括分别用于独立驱动滚筒排组503转动的三个驱动马达511，三个驱动马达511分别通过马达固定板安装在滚筒固定板510上，驱动马达511通过链传动组件与对应的其中一滚筒505的转轴连接。其中，该链传动组件结构同上，不再重复赘述。本申请中采用三个驱动马达511分别独立驱动对应的滚筒排组503中的滚筒505转动，在料板在进出输送通道504时，仅由料板下方的一组滚筒排组503驱动，不会影响到另一输送通道504内的料板，使作业有序进行。
参阅图12，滚筒输送模组502两侧的滚筒固定板510的外侧面上均安装有轴固定板，两个轴固定板上均安装有固定轴512，且该固定轴512处于滚筒输送模组502的中心线上，两个固定轴512均通过轴承转动安装在翻转支撑架501的两个支撑板的上端。翻转驱动装置包括一固定在翻转支撑架501上的翻转驱动电机513，翻转驱动电机513为伺服电机，伺服电机上安装有减速机，其输出轴通过另一链传动组件与其中一固定轴512连接，翻转驱动电机513通过链传动组件驱动滚筒输送模组502绕固定轴512每次作180°翻转。
参阅图11，升降驱动机构与翻转支撑架501的底部连接，用于驱动滚筒输送模组502移动以使得其中一输送通道504对位于旋转对位平台3。升降驱动机构包括翻转固定板506、安装在翻转固定板506上的升降驱动电机507和丝杆，翻转固定板506位于翻转支撑架501的下方并固定在机架1上，翻转支撑架501的底部四角分别通过四个导柱509与翻转固定板506滑动配合连接。丝杆转动安装在翻转固定板506上并由升降驱动电机507驱动转动，翻转支撑架501通过一丝杆螺母与丝杆连接。升降驱动电机507同样采用伺服电机，伺服电机上安装有减速机，其输出轴通过另一链传动组件与丝杆连接，驱动丝杆转动，进而通过翻转支撑架501带动滚筒输送模组502整体上下移动。
参阅图13，两个滚筒固定板510之间安装有与滚筒505平行的两个第一气缸固定板，两个第一气缸固定板分别位于上下两组滚筒排组503的其中两个滚筒505之间，两个第一气缸固定板上均安装有两个压紧气缸514，压紧气缸514的气缸轴上安装有压块，压块朝向输送通道504设置，压块由压紧气缸514驱动伸入输送通道504内压紧料板，避免在翻转过程中料板从输送通道504内掉出或跑偏。此外，在两个滚筒固定板510之间还安装有与压块相对的压块支撑板，压块支撑板和压块分别位于料板两侧，用于在压紧气缸514驱动压块对料板压紧时，对料板另一侧起到支撑作用。此外，第一气缸固定板上还安装有光电开关508，用于检测料板输送到位，进而控制滚筒505之停止转动。
参阅图14至图16，上料机构包括上料固定座601、一级延展臂602、二级滑移驱动模组、三级延展驱动组件、第二取料装置以及取料升降驱动模组。一级延展臂602沿前后水平方向安装在上料固定座601上并可相对滑动进行一阶延展，三级延展驱动组件由二级滑移驱动模组控制在一级延展臂602上做直线运动进而二阶延展，第二取料装置与三级延展驱动组件连接由该三级延展驱动组件驱动滑动进行三阶延展，并由取料升降驱动模组控制第二取料装置垂直移动进行取放料，进而实现自动化上料，大大提高生产效率。
具体的，参阅图14，在上料固定座601的底部设置有相对的两侧板，两侧板的内侧均固定装设有滑块，一级延展臂602的两侧沿长度方向均安装有滑轨，两个滑块分别与两个滑块进行滑动配合连接。上料固定座601上安装有第一驱动电机603以及第一同步带轮传动组件，第一同步带轮传动组件包括安装在第一驱动电机603的输出轴上的同步轮、转动安装在上料固定座601上的两个导向轮和同步带，该同步带绕经同步轮和导向轮其两端使用同步带压板固定在一级延展臂602的顶部靠近两端处。第一驱动电机603通过第一同步带轮传动组件驱动一级延展臂602相对上料固定座601滑动。
参阅图15，二级滑移驱动模组包括固定在一级延展臂602一端部的第二驱动电机604和第二同步带轮传动组件，第二同步带轮传动组件包括两个同步轮和同步带，其中一同步轮安装在第二驱动电机604的输出轴上，另一同步轮转动安装在一级延展臂602远离第二驱动电机604的一端，同步带绕设在两个同步轮上。三级延展驱动组件包括第二取料气缸605和第二气缸固定板，第二取料气缸605安装在第二气缸固定板上，第二气缸固定板通过一同步带压板与同步带固定连接。第二气缸固定板的顶部固定安装有两个滑块，一级延展臂602的底部沿长度方向还安装有另外两个滑轨，该两个滑块分别与两个滑块进行滑动配合连接，进而第二驱动电机604通过第二同步带轮传动组件驱动三级延展驱动组件相对一级延展臂602滑动。
第二取料装置包括第二吸盘组件606，固定连接在第二取料气缸605的气缸轴上，由第二取料气缸605驱动移动进一步延展，以便于进行取放料。为了使第二取料装置在第二取料气缸605的驱动下能够稳定滑动，在第二气缸固定板的底部同样安装有另一滑块，第二吸盘组件606上安装有与之配套的滑轨，滑块滑配在该滑轨上。
再次参阅图14，取料升降驱动模组包括第三安装板608、固定在第三安装板608上的第三驱动电机609以及沿竖直方向转动安装在第三安装板608上的第一丝杆610，第三安装板608固定在机架1上，上料固定座601沿竖直方向滑动安装在第三安装板608上并通过丝杆螺母与第一丝杆610连接。第三驱动电机609控制第一丝杆610做旋转运动以带动上料固定座601竖直滑动，进而带动一级延展臂602、二级滑移驱动模组、三级延展驱动组件以及第二取料装置整体上下移动，使第二吸盘组件606能够抓取工件，并投放到指定位置。其中，第一驱动电机603、第二驱动电机604以及第三驱动电机609均采用安装有减速机的伺服电机，以实现高精度上料。
参阅图16，作为本申请另一个较优的实施例，通过将上料固定座601固定在机架1上，而取料升降驱动模组则包括第四安装板611、固定在第四安装板611上的第四驱动电机607以及转动安装在第四安装板611上的第二丝杆。第四安装板611的顶部安装有两个滑块，该滑块滑配在上料固定座601底部的两个滑轨上。第四安装板611的两外侧沿竖直方向同样也安装有滑轨，第二气缸固定板通过其上的滑块滑配在该滑轨上，并且第二气缸固定板通过丝杆螺母与第二丝杆连接。第四驱动电机607通过同步带轮传动组件与第二丝杆连接，控制第二丝杆做旋转运动以带动第二气缸固定板相对第四安装板611沿竖直方向滑动，进而带动三级延展驱动组件以及第二取料装置竖直上下移动进行取放料。相较于取料升降驱动模组采用第三驱动电机609驱动方式，该技术方案取料升降驱动模组只通过驱动三级延展驱动组件和第二取料装置上下移动，同样可实现第二吸盘组件606的取放料操作，进而能够在一定程度上减小设备体积，节省占用空间，以方便进行使用。
本实施例工作原理为：首先将装载有料板的推车推至两个顶升板203之间，使料板位于顶升板203上方，抬升驱动模组202驱动顶升板203沿竖直方向向上移动将料板抬升至指定位置，第一取料装置下移通过第一吸盘组件206抓取处于最上层的一个料板后，在横移驱动模组204驱动下移动并放置在旋转对位平台3上；当来料传感器检测到输送皮带303上有料板后，通过旋转对位平台3的输送机构输送料板至指定位置，再由侧推定位机构推动料板进行定位；由标识检测装置4对定位后的料板进行标识检测，判断出料板方向是否正确，若料板方向正确，由上料机构6进行抓取并投放至钻靶机内；若料板方向错误，则旋转对位平台3旋转180°进行调整料板方向，标识检测装置4再次进行检测；若料板方向依然错误，旋转对位平台3将料板输送至翻转机构中的一个输送通道504内，并做180°翻转，进入等待；当旋转对位平台3上又检测到有料板放反时，将料板输送进另一输送通道504，滚筒输送模组502整体向上移动使最初的输送通道504与旋转对位平台3对位，然后由此时处于下层的滚筒排组503在其驱动马达511驱动下将该输送通道504内已翻转的料板输送回旋转对位平台3内，上料机构6将调整对位后的料板抓取投放至钻靶机内，翻转机构进入下一等待；重复上述步骤。
由此可见，本发明一种PCB钻靶机自动化上料设备设置有搬运机构、旋转对位平台、标识检测装置、翻转机构和上料机构，实现由料板搬运、标识检测、料板旋转或翻转进行方向调整以及向钻靶机进行投板全程自动化作业，有效代替人工作业，自动化程度高，大大提高工作效率，并且成本低，能够适用于多种不同规格尺寸的料板；通过标识检测装置对料板上标识进行识别，由旋转对位平台和翻转机构配合工作对料板自动进行位置调整，进而保证精准上料；旋转对位平台通过输送皮带输送料板，再由侧推定位机构进行可靠定位，以便于检测、输送及取料操作，输送皮带以特殊的绕设方式，为侧推定位机构提供安装空间，不仅能够有效减小占用空间，而且在保证皮带正常输送的状况下，便于皮带上方的上料机构进行取料，不会造成干涉；采用视觉检测模组和X光机相配合方式进行线性扫描检测出料板中内部标识，进而能够自动确定出料板的方向，读取料板标识位置数据并与钻靶机钻头位置计算，以达到精准钻孔目的；同时，通过在X光机上安装有滑动板，由侧推气缸驱动对X光机的出光管进行遮挡，隔离辐射，使辐射量在规定范围内；翻转机构中通过在翻转支撑架上安装有滚筒输送模组，滚筒输送模组中相邻两组滚筒排组之间形成两个输送通道，滚筒排组转动时将料板输送至输送通道内，由翻转驱动装置驱动翻转后送出，进而实现自动翻板操作，并且三组滚筒排组独立运行，与升降驱动机构配合使用，使得料板一进一出有序进行输送及翻转作业，减少设备等待时间，提高效率；上料机构能够三阶延展进行取放料，具有较大行程，与钻靶机具有很好的兼容性，能够使料板通过高度有限的钻靶机入口，使用更加灵活，上料稳定可靠。
在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (13)

1.一种PCB钻靶机自动化上料设备，其特征在于，包括：机架(1)以及安装在所述机架(1)上的搬运机构(2)、旋转对位平台(3)、标识检测装置(4)、翻转机构(5)和上料机构(6)；
所述搬运机构(2)位于所述旋转对位平台(3)的输入端一侧，用于将料板输送至所述旋转对位平台(3)上并由所述标识检测装置(4)对料板内的标识进行识别，所述旋转对位平台(3)能够根据识别结果驱动料板旋转进行方向调整；
所述翻转机构(5)位于所述旋转对位平台(3)的输出端一侧，用于接收所述旋转对位平台(3)输送的料板，所述翻转机构(5)能够带动其内料板做翻转运动再输送回所述旋转对位平台(3)上；
所述上料机构(6)设置在所述旋转对位平台(3)的上方，用于从所述旋转对位平台(3)上抓取对位准确的料板并输送至钻靶机内。
2.根据权利要求1所述的PCB钻靶机自动化上料设备，其特征在于：所述搬运机构(2)包括
抬升装置，设置有固定在所述机架(1)上的底板(201)以及安装在所述底板(201)上的抬升驱动模组(202)和顶升板(203)，所述抬升驱动模组(202)用于驱动所述顶升板(203)沿竖直方向移动；
送料装置，设置有用于抓取料板的第一取料装置和横移驱动模组(204)，所述第一取料装置架设在所述抬升装置的上方，所述横移驱动模组(204)用于驱动所述第一取料装置水平横向移动。
3.根据权利要求2所述的PCB钻靶机自动化上料设备，其特征在于：所述第一取料装置包括吸盘安装板(205)、若干第一吸盘组件(206)以及用于驱动所述吸盘安装板(205)竖直移动的第一取料气缸(207)，所述第一吸盘组件(206)均通过调节滑板(208)滑动安装在所述吸盘安装板(205)上，且位于同侧的两个所述第一吸盘组件(206)呈夹角分布并在其之间连接有可相对滑动的调节连板(209)，所述吸盘安装板(205)上安装有调节气缸(210)，所述调节气缸(210)用于驱动所述调节连板(209)带动两个所述第一吸盘组件(206)移动。
4.根据权利要求1所述的PCB钻靶机自动化上料设备，其特征在于：所述旋转对位平台(3)包括输送机构、侧推定位机构和旋转装置；
所述输送机构包括相对设置的两个皮带侧板(301)、输送驱动模组(302)和输送皮带(303)，所述输送皮带(303)安装在两个所述皮带侧板(301)之间并由所述输送驱动模组(302)驱动转动；
所述侧推定位机构包括推板(304)和侧推驱动模组，所述侧推驱动模组用于驱动所述推板(304)移动将料板夹紧定位；
所述旋转装置安装在所述输送机构底部，用于驱动所述输送机构带动料板旋转进行调整方向。
5.根据权利要求4所述的PCB钻靶机自动化上料设备，其特征在于：两个所述皮带侧板(301)之间上下交错安装有若干换向杆(305)，所述输送皮带(303)经所述换向杆(305)绕设形成具有间隔的输送平面(306)，相邻两个所述输送平面(306)之间形成避位槽(307)；所述侧推驱动模组包括侧推驱动电机(308)和侧推丝杆(309)，所述侧推丝杆(309)位于所述避位槽(307)内，所述推板(304)通过一丝杆螺母套装在所述侧推丝杆(309)上，所述侧推驱动电机(308)用于驱动所述侧推丝杆(309)做旋转运动。
6.根据权利要求1所述的PCB钻靶机自动化上料设备，其特征在于：所述标识检测装置(4)包括视觉检测模组(401)、X光机(402)和滑移驱动模组，所述X光机(402)上设置有出光管(403)，所述出光管(403)与所述视觉检测模组(401)的镜头上下相对设置，所述旋转对位平台(3)位于所述出光管(403)和所述视觉检测模组(401)之间，所述视觉检测模组(401)和所述X光机(402)均安装在所述滑移驱动模组上，所述滑移驱动模组能够驱动所述视觉检测模组(401)和所述X光机(402)同步移动用于对处于其之间的料板内标识进行成像识别。
7.根据权利要求6所述的PCB钻靶机自动化上料设备，其特征在于：所述X光机(402)的一侧设置有防辐射组件，所述防辐射组件包括侧推气缸(412)和连接在该侧推气缸(412)的气缸轴上的滑动板(413)，所述侧推气缸(412)用于推动所述滑动板(413)将所述出光管(403)进行遮挡。
8.根据权利要求1所述的PCB钻靶机自动化上料设备，其特征在于：所述翻转机构(5)包括翻转支撑架(501)、滚筒输送模组(502)和翻转驱动装置，所述滚筒输送模组(502)安装在所述翻转支撑架(501)上由所述翻转驱动装置驱动做翻转运动，所述滚筒输送模组(502)包括至少两组滚筒排组(503)以及滚筒驱动装置，该滚筒排组(503)并列设置并在其之间形成至少一个输送通道(504)，所述滚筒排组(503)均包括有若干排列间隔布置的滚筒(505)，所述滚筒驱动装置用于驱动所述滚筒(505)转动将料板输入或输出所述输送通道(504)。
9.根据权利要求8所述的PCB钻靶机自动化上料设备，其特征在于：所述滚筒排组(503)设置有三组，并在其之间形成有两个所述输送通道(504)；所述翻转支撑架(501)的底部安装有升降驱动机构，所述升降驱动机构用于驱动所述滚筒输送模组(502)竖直移动以使得其中一所述输送通道(504)对位于所述旋转对位平台(3)。
10.根据权利要求8所述的PCB钻靶机自动化上料设备，其特征在于：所述滚筒输送模组(502)还包括相对设置的两个滚筒固定板(510)，所述滚筒(505)的转轴两端分别转动安装在两个所述滚筒固定板(510)上，同一所述滚筒排组(503)中所述滚筒(505)的转轴之间通过链传动组件连接，所述滚筒驱动装置包括分别用于独立驱动所述滚筒排组(503)转动的驱动马达(511)。
11.根据权利要求8所述的PCB钻靶机自动化上料设备，其特征在于：所述滚筒输送模组(502)上位于其中两个所述滚筒(505)之间设置有压紧气缸(514)，所述压紧气缸(514)上安装有压块，所述压块由所述压紧气缸(514)驱动伸入所述输送通道(504)内压紧料板。
12.根据权利要求1所述的PCB钻靶机自动化上料设备，其特征在于：所述上料机构(6)包括上料固定座(601)、一级延展臂(602)、二级滑移驱动模组、三级延展驱动组件、第二取料装置以及取料升降驱动模组，所述一级延展臂(602)安装在所述上料固定座(601)上并可相对进行滑动延展，所述三级延展驱动组件由所述二级滑移驱动模组控制在所述一级延展臂(602)上做直线运动，所述第二取料装置与所述三级延展驱动组件连接由该三级延展驱动组件驱动进行滑动延展，所述取料升降驱动模组能够控制所述第二取料装置垂直移动。
13.根据权利要求12所述的PCB钻靶机自动化上料设备，其特征在于：所述上料固定座(601)上安装有第一驱动电机(603)，所述第一驱动电机(603)通过第一同步带轮传动组件驱动所述一级延展臂(602)滑动；所述三级延展驱动组件与所述一级延展臂(602)滑动配合连接，所述二级滑移驱动模组包括固定在所述一级延展臂(602)上的第二驱动电机(604)，所述第二驱动电机(604)通过第二同步带轮传动组件驱动所述三级延展驱动组件滑动；所述三级延展驱动组件包括第二取料气缸(605)，所述第二取料装置包括第二吸盘组件(606)，所述第二吸盘组件(606)固定连接在所述第二取料气缸(605)的气缸轴上。
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