CN114682831A - 一种全自动上下料单轴pcb数控铣床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有全自动上下料功能的单轴PCB数控铣床,包括外接上料模块、桁架式上下料机械手、外接下料模块、PCB整板上料储物机构、PCB废料回收机构、单轴PCB数控铣床、PCB成品板储物机构；桁架式上下料机械手设置于单轴PCB数控铣床上，外接上料模块设置于单轴PCB数控铣床左侧，PCB整板上料储物机构位于外接上料模块左侧，PCB废料回收机构位于外接上料模块后侧，外接下料模块设置于单轴PCB数控铣床右上方，PCB成品板储物机构位于单轴PCB数控铣床右侧。本发明的有益效果在于：通过全自动上下料的装置，减少了上下料过程人力的投入，降低人工成本，提高了效率；该方案中全自动上下料的单轴PCB数控铣床更便于与其他PCB板生产单元相结合，实现全自动的PCB板生产过程。

Description

一种全自动上下料单轴PCB数控铣床

技术领域

本发明涉及PCB板加工设备的技术领域，尤其涉及是一种具有全自动上下料功能的单轴PCB数控铣床。

背景技术

随着电子产品和电子技术的迅猛发展，PCB板的需求越来越大。为了缩短制造时间，提高加工质量和效率，减少加工费用，增强企业市场竞争力，能够实现自动上下料的PCB数控铣床的发展也成为了现在PCB数控铣床的主要发展方向。现在PCB数控铣床加工过程中都采用人工上下料，通过人工进行PCB板整板的上料、PCB成品板的下料、加工废料的下料，效率较低且费时，为降低人工成本以及PCB板生产加工向“无人工厂”方向的发展，具有全自动上下料功能的PCB数控铣床成为了必然的趋势。

发明内容

本发明解决的技术问题在于替代人工上下料，提供一种具有全自动上下料功能的单轴PCB数控铣床，具有全自动上下料功能以及PCB整板运输储料、PCB成品运输储料功能。

本发明通过以下技术方案实现：一种全自动上下料单轴PCB数控铣床，包括单轴PCB数控铣床，外接上料模块、桁架式上下料机械手、外接下料模块、PCB整板上料储物机构、PCB废料回收机构、PCB成品板储物机构；所述桁架式上下料机械手设置于所述单轴PCB数控铣床上，用于把PCB整板从所述外接上料模块转移至所述单轴PCB数控铣床上，把加工完成后的PCB成品板转移至所述外接下料模块上，把加工完成后的边框废料转移至所述外接上料模块上，所述外接上料模块设置于所述单轴PCB数控铣床左侧，用于把所述PCB整板上料储物机构上的PCB整板转移至所述外接上料模块并固定，所述PCB整板上料储物机构位于所述外接上料模块左侧，用于运输储存PCB整板，所述PCB废料回收机构位于所述外接上料模块后侧，用于储存PCB边框废料，所述外接下料模块设置于所述单轴PCB数控铣床右上方，用于暂放PCB成品板，并把PCB成品板转移至所述PCB成品板储物机构内，所述PCB成品板储物机构位于所述单轴PCB数控铣床右侧，用于运输储存PCB成品板。

进一步的，所述外接上料模块包括蜗杆蜗轮旋转模组、支撑板一、气缸一、支撑架一、导轨滑块一、支撑板二、固定块一、滑块儿、气缸二、固定块二、气缸3三、左固定板、左传送带、支架、推块、右传送带、右固定板；所述支撑板一设置于所述支撑架一上，所述蜗杆蜗轮旋转模组设置于所述支撑板一上，所述支撑板二设置于所述蜗杆蜗轮旋转模组上，所述导轨滑块一于所述气缸一设置于所述支撑板二一侧，所述右固定板设置于所述导轨滑块一上，并于所述气缸一相连，所述右传送带设置于所述右固定板上，通过所述气缸一带动所述右固定板和所述右传送带移动，所述支撑板二左右两侧均设有所述固定块和所述固定块二，所述滑块一设置于所述固定块上，所述气缸二设置于所述固定块二上，所述气缸三与所述滑块一和所述气缸二相连，所述气缸三通过所述气缸二带动上下移动，所述支架设置于所述支撑板二上侧，所述左固定板设置于所述支架上，所述左传送带设置于所述左固定板上，所述推块设置于所述气缸三上。

进一步的，所述桁架式上下料机械手包括上料机械手模组、下料机械手模组、桁架、导轨；所述导轨设置于所述桁架上方两侧，所述上料机械手模组设置于所述导轨左侧，所述下料机械手模组设置于所述导轨右侧。

进一步的，所述上料机械手模组包括上料执行器、上料Z轴丝杆模组、上料X轴伺服驱动、Y轴支撑板，所述上料执行器设置于所述上料Z轴丝杆模组上，通过所述上料Z轴丝杆模组带动上下移动，所述上料Z轴丝杆模组设置于所述Y轴支撑板上，所述上料X轴伺服驱动设置于所述Y轴支撑板上；所述上料执行器包括气缸四、吸盘一、滑块、吸盘二、吸盘支架、安装架一，所述吸盘支架设置于所述安装架一下方，所述吸盘支架左右两侧分别均匀设有10个所述吸盘二，所述吸盘支架四个角方向上分别设置有所述气缸四和所述滑块，所述滑块与所述气缸四相连，每个所述滑块上设有所述吸盘一，通过所述气缸四调整位置。

进一步的，所述下料机械手模组包括吸盘安装架、吸盘组、下料Z轴丝杆模组、下料Y轴齿轮齿条模组、下料X轴伺服驱动、安装架二、齿轮旋转模组，所述安装架二设置于所述下料Z轴丝杆模组上，所述齿轮旋转模组设置与所述安装架二上，所述齿轮旋转模组下方设有所述吸盘安装架，所述吸盘安装架下方设有所述吸盘组。

进一步的，所述外接下料模块包括支撑架二、导轨滑块二、齿轮齿条旋转模组、同步带机构、旋转夹紧气缸、夹紧块一、夹紧块二，所述导轨滑块二设置于所述支撑架二最下端，所述齿轮齿条旋转模组设置于所述导轨滑块二上，并与所述同步带机构相连，所述旋转夹紧气缸设置于所述导轨滑块二上，所述旋转夹紧气缸上方设有所述夹紧块一，中部设有所述夹紧块二，所述夹紧块二和所述支撑架二起着暂放PCB成品板的作用。

进一步的，所述PCB整板上料储物机构包括支撑架二、AGV一、上料储物箱、肋板一、丝杆模组一、安装架二，所述安装架二设置于所述AGV一上，所述丝杆模组一设置于所述安装架二上，所述支撑架二设置于所述丝杆模组一上，所述上料储物箱设置于所述支撑架二上，所述上料储物箱设有所述肋板一分隔开每块PCB整板。

进一步的，所述PCB废料回收机构包括AGV二、废料框，所述废料框设置于所述AGV二上，存放废料。

进一步的，所述PCB成品板储物机构包括AGV三、安装架三、丝杆模组二、支撑架三、肋板二、隔板、下料储物箱，所述安装架三设置于所述AGV三上，所述丝杆模组二设置于所述安装架三上，所述支撑架三设置于所述丝杆模组二上，所述下料储物箱设置于所述支撑架三上，所述下料储物箱通过所述隔板分为4个区域，通过所述肋板二分割开不同尺寸的PCB成品板存放。

本发明的有益效果在于：

极大地降低了人工成本；该装置通过全自动上下料的装置，减少了上下料过程人力的投入，降低人工成本；

全自动的上下料方式代替人工，提高了效率；

该方案中全自动上下料的单轴PCB数控铣床更便于与其他PCB板生产单元相结合，实现全自动的PCB板生产过程。

附图说明

图1：全自动上下料单轴PCB数控铣床示意图；

图2：外接上料模块示意图；

图3：桁架式上下料机械手示意图；

图4：上料机械手模组示意图；

图5：下料机械手模组示意图；

图6：外接下料模块示意图；

图7：PCB整板上料储物机构示意图；

图8：PCB废料回收机构示意图；

图9：PCB成品板储物机构示意图；

附图标记：1、外接上料模块；11、蜗杆蜗轮旋转模组；12、支撑板一；13、气缸一；14、支撑架一；15、导轨滑块一；16、支撑板二；17、固定块；18、滑块一；19、气缸二；20、固定块二；111、气缸三；112、左固定板；113、左传送带；114、支架；115、推块；116、右传送带；117、右固定板；2、桁架式上下料机械手；21、上料机械手模组；211、上料执行器；212、气缸四；213、吸盘一；214、滑块；215、吸盘二；216、吸盘支架；217、安装架一；218、上料Z轴丝杆模组；219、上料X轴伺服驱动；220、Y轴支撑板；22、下料机械手模组；221、吸盘安装架；222、吸盘组；223、下料Z轴丝杆模组；224、下料Y轴齿轮齿条模组；225、下料X轴伺服驱动；226、安装架二；227、齿轮旋转模组；23、桁架；24、导轨；3、外接下料模块；31、支撑架二；32、导轨滑块二；33、齿轮齿条旋转模组；34、同步带机构；35、旋转夹紧气缸；36、夹紧块一；37、夹紧块二；4、PCB整板上料储物机构；41、支撑架二；42、AGV一；43、上料储物箱；44、肋板一；45、丝杆模组一；46、安装架二；5、PCB废料回收机构；51、AGV二；52、废料框；6、单轴PCB数控铣床；7、PCB成品板储物机构；71、AGV三；72、安装架三；73、丝杆模组二；74、支撑架三；75、肋板二；76、隔板；77、下料储物箱。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步描述：

如图1所示，一种全自动上下料单轴PCB数控铣床，包括外接上料模块1、桁架式上下料机械手2、外接下料模块3、PCB整板上料储物机构4、PCB废料回收机构5、单轴PCB数控铣床6、PCB成品板储物机构7；桁架式上下料机械手2设置于单轴PCB数控铣床6上，用于把PCB整板从外接上料模块1转移至单轴PCB数控铣床6上，把加工完成后的PCB成品板转移至外接下料模块3上，把加工完成后的边框废料转移至外接上料模块1上，外接上料模块1设置于单轴PCB数控铣床6左侧，用于把PCB整板上料储物机构4上的PCB整板转移至外接上料模块1并固定，PCB整板上料储物机构4位于外接上料模块1左侧，用于运输储存PCB整板，PCB废料回收机构5位于外接上料模块1后侧，用于储存PCB边框废料，外接下料模块3设置于单轴PCB数控铣床6右上方，用于暂放PCB成品板，并把PCB成品板转移至PCB成品板储物机构7内，PCB成品板储物机构7位于单轴PCB数控铣床6右侧，用于运输储存PCB成品板。

如图2所示，外接上料模块1包括蜗杆蜗轮旋转模组11、支撑板一12、气缸一13、支撑架一14、导轨滑块一15、支撑板二16、固定块17、滑块一18、气缸二19、固定块二20、气缸三111、左固定板112、左传送带113、支架114、推块115、右传送带116、右固定板117；支撑板一12设置于支撑架一14上，蜗杆蜗轮旋转模组11设置于支撑板一12上，支撑板二16设置于蜗杆蜗轮旋转模组11上，导轨滑块一15于气缸一13设置于支撑板二1）一侧，右固定板117设置于导轨滑块一15上，并于气缸一13相连，右传送带116设置于右固定板117上，通过气缸一13带动右固定板117和右传送带116移动，支撑板二16左右两侧均设有固定块17和固定块二20，滑块一18设置于固定块17上，气缸二19设置于固定块二20上，气缸三111与滑块一18和气缸二19相连，气缸三111通过气缸二19带动上下移动，支架114设置于支撑板二16上侧，左固定板112设置于支架114上，左传送带113设置于左固定板112上，推块115设置于气缸三111上，左固定板112和右固定板117右上端有焊接有凸块，用于挡住PCB板，当准备转移PCB板整板时，通过气缸三111带动推块115移动至PCB整板上料储物机构4中上料储物箱43内，然后在从上料储物箱43内最下方的一块PCB整板开始转移PCB整板至左传送带113和右传送带116上，并结合左固定板112、右固定板117和气缸一13固定PCB整板，可实现不同尺寸PCB整板的固定，当边框废料转移至外接上料模块1上的左传送带113和右传送带116上时，通过蜗杆蜗轮旋转模组11带动装置上半部分旋转90度，通过左传送带113和右传送带116传动进PCB废料回收机构5内，且传动前需要通过气缸二19让气缸三111下降一定的距离，防止推块115干涉到废料下料。

如图3所示，桁架式上下料机械手2包括上料机械手模组21、下料机械手模组22、桁架23、导轨24；导轨设置于桁架23上方两侧，上料机械手模组21设置于导轨24左侧，下料机械手模组22设置于导轨24右侧。

如图4所示，上料机械手模组21包括上料执行器211、上料Z轴丝杆模组218、上料X轴伺服驱动219、Y轴支撑板220，上料执行器211设置于上料Z轴丝杆模组218上，通过上料Z轴丝杆模组218带动上下移动，上料Z轴丝杆模组218设置于Y轴支撑板220上，上料X轴伺服驱动219设置于Y轴支撑板220上，带动上料机械手模组21在导轨24上移动；上料执行器211包括气缸四212、吸盘一213、滑块214、吸盘二215、吸盘支架216、安装架一217，吸盘支架216设置于安装架一217下方，吸盘支架216左右两侧分别均匀设有10个吸盘二215，抓取PCB整板，吸盘支架216四个角方向上分别设置有气缸四212和滑块214，滑块214与气缸四212相连，每个滑块214上设有吸盘一213，通过气缸四212调整位置，抓取不同尺寸PCB整板的边框废料。

如图5所示，下料机械手模组22包括吸盘安装架221、吸盘组222、下料Z轴丝杆模组223、下料Y轴齿轮齿条模组224、下料X轴伺服驱动225、安装架二226、齿轮旋转模组227，安装架二226设置于下料Z轴丝杆模组223上，齿轮旋转模组227设置与安装架二226上，齿轮旋转模组227下方设有吸盘安装架221，吸盘安装架221下方设有吸盘组222，由于PCB整板中的布局每块PCB成品板不会规则对齐布局，因此吸盘组222抓取成品PCB板后，通过齿轮旋转模组227带动吸盘安装架221和吸盘组222旋转，调整成品PCB板长宽方向，让每块PCB成品板对齐码放。

如图6所示，外接下料模块3包括支撑架二31、导轨滑块二32、齿轮齿条旋转模组33、同步带机构34、旋转夹紧气缸35、夹紧块一36、夹紧块二37，导轨滑块二32设置于支撑架二31最下端，齿轮齿条旋转模组33设置于导轨滑块二32上，并与同步带机构34相连，旋转夹紧气缸35设置于导轨滑块二32上，旋转夹紧气缸35上方设有夹紧块一36，中部设有夹紧块二37，夹紧块二37和支撑架二31起着暂放PCB成品板的作用，在旋转夹紧气缸35作用下，夹紧块一36旋转并向下移动，与夹紧块二37一起夹住PCB成品板，再在同步带机构34的带动下，带动齿轮齿条旋转模组33和旋转夹紧气缸35向左移动，然后在齿轮齿条旋转模组33带动下旋转180度，再在同步带机构34的带动下，把成品PCB板放入所述PCB成品板储物机构7内。

如图7所示，PCB整板上料储物机构4包括支撑架二41、AGV一42、上料储物箱43、肋板一44、丝杆模组一45、安装架二46，安装架二46设置于AGV一42上，丝杆模组一45设置于安装架二46上，支撑架二41设置于丝杆模组一45上，上料储物箱43设置于支撑架二41上，上料储物箱43通过肋板一（44）把每块PCB整板分离开，且可存放尺寸不同的PCB整板，当一块PCB整板上料后，进行下一块PCB整板上料时，通过丝杆模组一45带动上料储物箱43下降固定距离。

如图8所示，PCB废料回收机构5包括AGV二51、废料框52，废料框设置于AGV二51上，存放废料。

如图9所示，PCB成品板储物机构7包括AGV三71、安装架三72、丝杆模组二73、支撑架三74、肋板二75、隔板76、下料储物箱77，安装架三72设置于AGV三71上，丝杆模组二73设置于安装架三72上，支撑架三74设置于丝杆模组二73上，下料储物箱77设置于支撑架三74上，下料储物箱77通过隔板76分为4个区域，通过肋板二75进行不同尺寸的PCB成品板存放，根据PCB成品板尺寸不同，通过AGV三71和丝杆模组二73调整位置，把不同尺寸的PCB成品板存放在相应位置。

Claims (7)

1.一种全自动上下料单轴PCB数控铣床，包括单轴PCB数控铣床（6），其特征在于：还包括外接上料模块（1）、桁架式上下料机械手（2）、外接下料模块（3）、PCB整板上料储物机构（4）、PCB废料回收机构（5）、PCB成品板储物机构（7）；所述桁架式上下料机械手（2）设置于所述单轴PCB数控铣床（6）上，用于把PCB整板从所述外接上料模块（1）转移至所述单轴PCB数控铣床（6）上，把加工完成后的PCB成品板转移至所述外接下料模块（3）上，把加工完成后的边框废料转移至所述外接上料模块（1）上，所述外接上料模块（1）设置于所述单轴PCB数控铣床（6）左侧，用于把所述PCB整板上料储物机构（4）上的PCB整板转移至所述外接上料模块（1）并固定，所述PCB整板上料储物机构（4）位于所述外接上料模块（1）左侧，用于运输储存PCB整板，所述PCB废料回收机构（5）位于所述外接上料模块（1）后侧，用于储存PCB边框废料，所述外接下料模块（3）设置于所述单轴PCB数控铣床（6）右上方，用于占放PCB成品板，并把PCB成品板转移至所述PCB成品板储物机构（7）内，所述PCB成品板储物机构（7）位于所述单轴PCB数控铣床（6）右侧，用于运输储存PCB成品板。

2.根据权利要求1所述的一种全自动上下料单轴PCB数控铣床，其特征在于：所述外接上料模块（1）包括蜗杆蜗轮旋转模组（11）、支撑板一（12）、气缸一（13）、支撑架一（14）、导轨滑块一（15）、支撑板二（16）、固定块（17）、滑块一（18）、气缸二（19）、固定块二（20）、气缸三（111）、左固定板（112）、左传送带（113）、支架（114）、推块（115）、右传送带（116）、右固定板（117）；所述支撑板一（12）设置于所述支撑架一（14）上，所述蜗杆蜗轮旋转模组（11）设置于所述支撑板一（12）上，所述支撑板二（16）设置于所述蜗杆蜗轮旋转模组（11）上，所述导轨滑块一（15）于所述气缸一（13）设置于所述支撑板二（16）一侧，所述右固定板（117）设置于所述导轨滑块一（15）上，并于所述气缸一（13）相连，所述右传送带（116）设置于所述右固定板（117）上，通过所述气缸一（13）带动所述右固定板（117）和所述右传送带（116）移动，所述支撑板二（16）左右两侧均设有所述固定块（17）和所述固定块二（20），所述滑块一（18）设置于所述固定块（17）上，所述气缸二（19）设置于所述固定块二（20）上，所述气缸三（111）与所述滑块一（18）和所述气缸二（19）相连，所述气缸三（111）通过所述气缸二（19）带动上下移动，所述支架（114）设置于所述支撑板二（16）上侧，所述左固定板（112）设置于所述支架（114）上，所述左传送带（113）设置于所述左固定板（112）上，所述推块（115）设置于所述气缸三（111）上。

3.根据权利要求1所述的一种全自动上下料单轴PCB数控铣床，其特征在于：所述桁架式上下料机械手（2）包括上料机械手模组（21）、下料机械手模组（22）、桁架（23）、导轨（24）；所述导轨设置于所述桁架（23）上方两侧，所述上料机械手模组（21）设置于所述导轨（24）左侧，所述下料机械手模组（22）设置于所述导轨（24）右侧；

所述上料机械手模组（21）包括上料执行器（211）、上料Z轴丝杆模组（218）、上料X轴伺服驱动（219）、Y轴支撑板（220），所述上料执行器（211）设置于所述上料Z轴丝杆模组（218）上，通过所述上料Z轴丝杆模组（218）带动上下移动，所述上料Z轴丝杆模组（218）设置于所述Y轴支撑板（220）上，所述上料X轴伺服驱动（219）设置于所述Y轴支撑板（220）上；所述上料执行器（211）包括气缸四（212）、吸盘一（213）、滑块（214）、吸盘二（215）、吸盘支架（216）、安装架一（217），所述吸盘支架（216）设置于所述安装架一（217）下方，所述吸盘支架（216）左右两侧分别均匀设有10个所述吸盘二（215），，所述吸盘支架（216）四个角方向上分别设置有所述气缸四（212）和所述滑块（214），所述滑块（214）与所述气缸四（212）相连，每个所述滑块（214）上设有所述吸盘一（213），通过所述气缸四（212）调整位置；

所述下料机械手模组（22）包括吸盘安装架（221）、吸盘组（222）、下料Z轴丝杆模组（223）、下料Y轴齿轮齿条模组（224）、下料X轴伺服驱动（225）、安装架二（226）、齿轮旋转模组（227），所述安装架二（226）设置于所述下料Z轴丝杆模组（223）上，所述齿轮旋转模组（227）设置与所述安装架二（226）上，所述齿轮旋转模组（227）下方设有所述吸盘安装架（221），所述吸盘安装架（221）下方设有所述吸盘组（222）。

4.根据权利要求1所述的一种全自动上下料单轴PCB数控铣床，其特征在于：所述外接下料模块（3）包括支撑架二（31）、导轨滑块二（32）、齿轮齿条旋转模组（33）、同步带机构（34）、旋转夹紧气缸（35）、夹紧块一（36）、夹紧块二（37），所述导轨滑块二（32）设置于所述支撑架二（31）最下端，所述齿轮齿条旋转模组（33）设置于所述导轨滑块二（32）上，并与所述同步带机构（34）相连，所述旋转夹紧气缸（35）设置于所述导轨滑块二（32）上，所述旋转夹紧气缸（35）上方设有所述夹紧块一（36），中部设有所述夹紧块二（37），所述夹紧块二（37）和所述支撑架二（31）起着暂放PCB成品板的作用。

5.根据权利要求1所述的一种全自动上下料单轴PCB数控铣床，其特征在于：所述PCB整板上料储物机构（4）包括支撑架二（41）、AGV一（42）、上料储物箱（43）、肋板一（44）、丝杆模组一（45）、安装架二（46），所述安装架二（46）设置于所述AGV一（42）上，所述丝杆模组一（45）设置于所述安装架二（46）上，所述支撑架二（41）设置于所述丝杆模组一（45）上，所述上料储物箱（43）设置于所述支撑架二（41）上，所述上料储物箱（43）设有所述肋板一（44）分隔开每块PCB整板。

6.根据权利要求1所述的一种全自动单轴PCB数控铣床，其特征在于：所述PCB废料回收机构（5）包括AGV二（51）、废料框（52），所述废料框设置于所述AGV二（51）上，存放废料。

7.根据权利要求1所述的一种全自动上下料单轴PCB数控铣床，其特征在于：所述PCB成品板储物机构（7）包括AGV三（71）、安装架三（72）、丝杆模组二（73）、支撑架三（74）、肋板二（75）、隔板（76）、下料储物箱（77），所述安装架三（72）设置于所述AGV三（71）上，所述丝杆模组二（73）设置于所述安装架三（72）上，所述支撑架三（74）设置于所述丝杆模组二（73）上，所述下料储物箱（77）设置于所述支撑架三（74）上，所述下料储物箱（77）通过所述隔板（76）分为4个区域，通过所述肋板二（75）分割开不同尺寸的PCB成品板存放。

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