CN114919996A - 一种非接触式载板框上下料机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及I C载板生产技术领域，具体为一种非接触式载板框上下料机，包括载板框输送装置、取料机器人以及用于输送I C载板料的板料输送机；所述载板框输送装置包括上下两层分布的上层输送组件和下层输送组件，用于沿水平方向输送载板框；所述上层输送组件和下层输送组件间设有载板框提升机构，用于将下层载板框提升至上层输送组件上。通过板料输送机输送I C载板料，利用多轴机械臂带动I C载板夹料组件夹取I C载板料并装载于载板框的物料框板上，实现对I C载板料的自动输送、装填以及对整个载板框的上下料作业，且不会磕碰I C载板料上的元器件，减少了触碰I C载板板面的可能性，确保I C载板在转运和停滞的过程中，不易接触粉尘。

Description

一种非接触式载板框上下料机

技术领域

本发明涉及IC载板生产技术领域，具体为一种非接触式载板框上下料机。

背景技术

IC封装载板，是一种关键专用基础材料，主要起到保护芯片并作为集成电路芯片和外接接口的作用，其形式为带状。具体使用过程中，一般通过全自动贴片机将集成电路卡芯片贴在IC卡封装框架上面，然后用焊线机将集成电路芯片上面的触点和IC卡封装框架上面的节点连接起来实现电路的联通，最后使用封装材料将集成电路芯片保护起来形成集成电路卡模块。

为了实现IC载板料的无接触储存，IC载板转运和停滞的过程中，容易接触粉尘污染板面的问题，本发明人设计了一种非接触式物料载板框；上述非接触式物料框板框主要由框体和物料框板两部分构成，其中框体内形成有一侧开口的容置腔，物料框板上设有用于悬挂IC载板的定位挂钩，将IC载板挂载至物料框板上后，连同物料框板推送至框体的容置腔内储存即可，具体参阅图6和图7。上述非接触式物料载板框实现对IC载板料无接触储存，以减少触碰板上元件触碰的可能性，确保IC载板在转运和停滞的过程中，不易接触粉尘。

由于IC载板挂板过程中，需要人工取板，每次取板需保证只接触IC载板边沿位置，也容易出现误触到板面的问题，整个装板下板效率也相对低下。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种非接触式载板框上下料机来解决上述IC载板装板效率低下的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种非接触式载板框上下料机，包括载板框输送装置、取料机器人以及用于输送IC载板料的板料输送机；所述载板框输送装置包括上下两层分布的上层输送组件和下层输送组件，用于沿水平方向输送载板框；所述上层输送组件和下层输送组件间设有载板框提升机构，用于将下层载板框提升至上层输送组件；所述取料机器人包括多轴机械臂和装配于多轴机械臂上的IC载板夹料组件，所述多轴机械臂用于带动IC载板夹料组件夹取IC载板料并装载于载板框的物料框板上。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述上层输送组件包括两组相对设置的上层载板框线性传动机构；所述下层输送组件包括两组相对设置的下层板框线性传动机构；所述载板框提升机构包括竖向提升机构和与竖向提升机构传动连接的移动架，用于带动移动架沿竖直方向往复移动；所述移动架包括水平调节台和与水平调节台相连的调节台平移机构，用于水平调节水平调节台；所述水平调节台上布置有载板框承载座和与载板框承载座相连的顶升气缸，用于升降载板框承载座。

进一步，两组所述上层载板框线性传动机构间预留有用于载板框承载座的输送通道；所述水平调节台以及调节台平移机构均布置于上层载板框线性传动机构下方。

进一步，所述水平调节台上还设有两组相对设置于载板框承载座两侧的载板框夹持组件。

进一步，所述载板框夹持组件包括夹板、直线导轨和夹紧气缸；所述夹板通过直线导轨滑动设置于水平调节台上；所述夹紧气缸与夹板，且运动路径正对载板框。

进一步，所述竖向提升机构为丝杠导轨输送件。

进一步，所述上层载板框线性传动机构和下层板框线性传动机构均为传动辊子、输送皮带以及驱动电机装配而成；所述输送皮带传动设置于传动辊子上，所述驱动电机的输出端通过传动轴与传动辊子驱动相连。

进一步，所述IC载板夹料组件包括夹具悬架，所述夹具悬架上装配有两组相对的支撑臂；所述支撑臂上设有多个气动夹爪。

进一步，还包括取板机构，所述取板机构包括正对载板框容置腔开口的取板移动组件，所述取板移动组件上装设有正对载板框内框板的框板夹具。

进一步，还包括送料辅助车，所述送料辅助车包括车体，所述车体内设有两层分别与上层输送组件和下层输送组件对接的输送辊。

本发明的有益效果是：

1)本发明涉及的非接触式载板框上下料机，通过板料输送机输送IC载板料，利用多轴机械臂带动IC载板夹料组件夹取IC载板料并装载于载板框的物料框板上，实现对IC载板料的自动输送、装填以及对整个载板框的上下料作业，且不会磕碰IC载板料上的元器件，减少了触碰IC载板板面的可能性，确保IC载板在转运和停滞的过程中，不易接触粉尘。

2)本发明涉及的非接触式载板框上下料机，当上层载板框内装满IC载板后，通过上层输送组件将上层满料的载板框送出，同时可在载板框提升机构的作用下将下层的载板框提升至上层输送组件上，此时即可对下移载板框进行装板作业，减少了更换载板框的时间，提升了上料效率。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明结构俯视图；

图3为本发明图2中A处的放大图；

图4为本发明载板框输送装置的整体结构示意图；

图5为本发明载板框输送装置的正视图；

图6为本发明非接触式物料载板框的结构示意图；

图7为本发明图6中B处的放大图；

图8为本发明取板机构的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、板料输送机，2、上层输送组件，21、上层载板框线性传动机构，3、下层输送组件，31、下层板框线性传动机构，4、载板框提升机构，41、水平调节台，42、调节台平移机构，43、载板框承载座，44、顶升气缸，5、多轴机械臂，6、IC载板夹料组件，61、夹具悬架，62、支撑臂，63、气动夹爪，7、夹板，8、直线导轨，9、夹紧气缸，10、车体，11、输送辊，12、取板机构。

100、框体，200、物料框板，201、定位挂钩，300、IC载板料。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语中“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型结构。对于本领域的普通技术人员，可以根据具体情况理解该类术语在本专利中的具体含义。

目前，IC板加工过程中，传统工艺和设备是在基板上，以中心等分，预留10毫米宽的田字型接触工艺边，一定程度解决了装载的问题，但还是存在一定品质问题，由于工艺边会与载具长时间摩擦，依然会产生粉尘，污染板面，也造成载具清洁麻烦。另外由于载板材料昂贵，田字形中间十字工艺边也是材料浪费，而且IC载板制作过程复杂，工序繁多，相当于每个工序，都会对工艺边进行加工，不仅基材浪费，每个工序的材料，都是严重浪费，比如电镀，高技术价值的化工等！最为致命的问题是0.1以下的载板，就无法使用，因为载板太薄，田格中间的板面会垂吊接触载具，而产生摩擦，后果严重。对此本发明人设计了一种非接触式物料载板框，确保IC载板在转运和停滞的过程中，不易接触粉尘。

本发明人设计的一种非接触式物料载板框，参阅图6和图7，非接触式物料载板框主要由框体100和物料框板200两部分构成，框体内形成有一侧开口的容置腔，物料框板上设有用于悬挂IC载板的定位挂钩201，将IC载板挂载至物料框板201上后，连同物料框板200推送至框体的容置腔内储存即可。其中，一个框体100内可以布置多个等距排布的物料框板200，保证相邻两个IC载板件可间独立储存且不会相互干扰，稳定性较高。

上述非接触式物料载板框在使用过程中，需要人工搬运物料板框200来装设至框体100的容置腔内，不仅效率相对低下，而且容易误触板内元器件，对此本发明人还设计了一种非接触式载板框上下料机配合非接触式物料载板框使用。

本发明实施例如下

如图1和图2所示，本发明设计的非接触式载板框上下料机，包括载板框输送装置、取料机器人以及用于输送IC载板料的板料输送机1，其中，板料输送机1为辊式输送机，以将IC载板料沿输送线定向输送；所述载板框输送装置包括上下两层分布的上层输送组件2和下层输送组件3，用于沿水平方向输送载板框；所述上层输送组件2和下层输送组件3间设有载板框提升机构4，用于将下层载板框提升至上层输送组件2；所述取料机器人包括多轴机械臂5和装配于多轴机械臂5上的IC载板夹料组件6，所述多轴机械臂5用于带动IC载板夹料组件6夹取IC载板料并装载于载板框的物料框板上，实现对IC载板料的自动输送、装填以及对整个载板框的上下料作业。载板框输送装置可实现上层和下层同步送料，当上层载板框内装满IC载板后，通过上层输送组件2将上层满料的载板框送出，同时可在载板框提升机构4的作用下将下层的载板框提升至上层输送组件2上，此时即可对下移载板框进行装板作业，减少了更换载板框的时间，提升了上料效率。

需要说明的是，本发明提供的非接触式载板框上下料机，不仅可以实现载板框进行IC载板料的上料作业，也可以实现对IC载板料下料的需求，通过上层输送组件2和下层输送组件3分别装满IC载板料的载板框，当上层载板框进去对应上下料区域后，将挂载IC载板的物料框板200抽出，通过多轴机械臂5带动IC载板夹料组件6夹取物料框板200上的IC载板料并放置于板料输送机1上，此时即可将IC载板料输送至下一加工工位，实现对IC载板料的下料作业。

作为一种实施方式，如图4和图5所示，所述上层输送组件2包括两组相对设置的上层载板框线性传动机构21；所述下层输送组件3包括两组相对设置的下层板框线性传动机构31；所述载板框提升机构4包括竖向提升机构和与竖向提升机构传动连接的移动架，用于带动移动架沿竖直方向往复移动，竖向提升机构为丝杠导轨输送件；所述移动架包括水平调节台41和与水平调节台41相连的调节台平移机构42，用于水平调节水平调节台41；所述水平调节台41上布置有载板框承载座43和与载板框承载座43相连的顶升气缸44，用于升降载板框承载座43。载板框提升过程中，通过下层输送组件3将载板框以移送至载板框承载座43上方后，竖向提升机构带动整个移动架上升，使得载板框承载座43将载板框抬升，载板框由下层提升至上层的上料区域后，即可实现对相应载板框的上料作业。当载板框上料完成后，顶升气缸44顶升载板框承载座43，使得载板框承载座43和载板框高于上层载板框线性传动机构21；调节台平移机构42推动水平调节台41靠近上层载板框线性传动机构21，直至载板框完全位于上层载板框线性传动机构21的正上方后，顶升气缸44收缩带动载板框下降，即可使得载板框脱放至上层载板框线性传动机构21，通过上层载板框线性传动机构21将装满物料的载板框送出，即完成一个载板框的上料周期。

需要说明的是，调节台平移机构42可采用伺服电机驱动的电动滑台，具有较高的控制精度，当载板框进行上料或取料的过程中，每次取放一次框板后，通过电动滑台进行一次走位，使得载板框下一级框板进入到对应的取板位置，以便取板机构准确将载板框内的框板取出，保证精准挂板。

如图2和图8所示，为了实现载板框内框板自动取送，非接触式载板框上下料机还设有取板机构12，取板机构12包括正对载板框容置腔开口的取板移动组件121，所述取板移动组件121上装设有正对载板框内框板的框板夹具122；本实施例中，取板移动组件121可采用伺服电机驱动的电动滑台；框板夹具122可采用电动或气动夹具，且沿取板移动组件121上对称装设有两组，用于分别夹持框板上下两端。当调节台平移机构42控制载板框内对应的框板进入到取板位置后，通过取板移动组件121推动框板夹具122向框板移动，直至框板夹具122有效夹紧框板，然后通过取板移动组件121带动框板夹具122反向移动，以将对应框板沿载板框取出，便于取料机器人准确将IC载板料装载于载板框的物料框板上。待IC载板料装配完毕后，通过取板移动组件121将放置IC载板料的框板推送至载板框内储存即可，减少了各个框板的上料间隔，提升了装板效率。当一个框板上料完毕后，通过调节台平移机构42进行下一次走位，重复上述工作过程，直至对所有的框板进行上料。载板框内所有的板框上料完毕后，通过上层载板框线性传动机构21移送出即可。

另外，取板移动组件121取出载板框的过程中，为保证取料机器人精准挂板，可对板框的行程进行定位，保证板框取出过程中都能精准到达上料位置；例如在板框移动路径上增设限位块，或者对框板夹具122的行程进行限位，以恒定板框抽出的距离，保证上料精度。

为了保证调节台平移机构42推动水平调节台41靠近上层载板框线性传动机构21过程中，不发生机械干扰，两组所述上层载板框线性传动机构21间预留有用于载板框承载座43的输送通道；所述水平调节台41以及调节台平移机构42均布置于上层载板框线性传动机构21下方。使得水平调节台41可沿上层载板框线性传动机构21下方穿过，同时移动过程中，可通过载板框承载座43将载板框沿输送通道输送至上层载板框线性传动机构21上方。

作为一种实施方式，如图2和图3所示，所述水平调节台41上还设有两组相对设置于载板框承载座43两侧的载板框夹持组件，通过采用载板框夹持组件对载板框承载座43进行固定，使载板框移动过程中的位置不会发生偏离，保证上下料的精度。

具体的，所述载板框夹持组件包括夹板7、直线导轨8和夹紧气缸9；所述夹板7通过直线导轨8滑动设置于水平调节台41上；所述夹紧气缸9与夹板7，且运动路径正对载板框。当载板框放置于载板框承载座43上后，通过夹紧气缸9推动夹板7，两个夹板7同步夹持载板框，以对载板框进行定位。

作为一种实施方式，所述上层载板框线性传动机构21和下层板框线性传动机构31均为传动辊子、输送皮带以及驱动电机装配而成；所述输送皮带传动设置于传动辊子上，所述驱动电机的输出端通过传动轴与传动辊子驱动相连。通过驱动电机驱动传动辊子，带动输送皮带同步运转，以实现载板框的定向移动。

作为一种实施方式，所述IC载板夹料组件6包括夹具悬架61，所述夹具悬架61上装配有两组相对的支撑臂62；所述支撑臂62上设有多个气动夹爪63，当IC载板料沿板料输送机1输送到对应的取料区域后，通过多轴机械臂5带动夹具悬架61移动至对应的取料位置，通过气动夹爪63沿IC载板的侧沿夹紧，即可实现对IC载板料的无接触取料，然后多轴机械臂5带动夹具悬架61进入上料位置，将IC载板料挂装至IC载板料上。

需要说明的是，为了保证IC载板料稳定挂装至物料框板上，IC载板料的侧沿开设有与定位挂钩201匹配的定位挂孔。

作为一种实施方式，非接触式载板框上下料机还包括送料辅助车，所述送料辅助车包括车体10，所述车体10内设有两层分别与上层输送组件2和下层输送组件3对接的输送辊11。通过两层输送辊11分别接送上层输送组件2和下层输送组件3上的载板框，进一步提升工作效率，也便于后续对载板框进行运输。

本发明的工作原理如下：

1)装配载板框

将空的载板框预放置于上层输送组件2，待载板框输送到对应的上料区域；同时将下一个需上料的载板框由下层输送辊11输送至下层输送组件3，此时竖向提升机构控制移动架下降至最低位，通过下层输送组件3将下层载板框输送至载板框承载座43上方后，完成对下层载板框的提升准备工序。

2)对载板框上料

当IC载板料沿板料输送机1输送至对应的取料位置后，通过多轴机械臂5带动IC载板夹料组件6夹取IC载板料并装载于载板框的物料框板上，然后通过人工或机械手将物料框板推送至载板框的容置腔内储存即可。直至载板框内装满IC载板料。

3)更换载板框

当上层载板框上料完成后，通过上层输送组件2将装满物料的载板框送出，当载板框完全移送至上层输送辊11上后，通过车体10将IC载板料推送至下一工序。同时，通过竖向提升机构带动整个移动架上升，使得载板框承载座43将载板框抬升。载板框由下层提升至上层的上料区域后，即可实现对相应载板框的上料作业。当载板框上料完成后，顶升气缸44顶升载板框承载座43，使得载板框承载座43和载板框高于上层载板框线性传动机构21；调节台平移机构42推动水平调节台41靠近上层载板框线性传动机构21，直至载板框完全位于上层载板框线性传动机构21的正上方后，顶升气缸44收缩带动载板框下降，即可使得载板框脱放至上层载板框线性传动机构21，通过上层载板框线性传动机构21将装满物料的载板框送出，即完成一个载板框的上料周期，直至对后续的载板框进行持续上料。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种非接触式载板框上下料机，其特征在于，包括载板框输送装置、取料机器人以及用于输送IC载板料的板料输送机(1)；所述载板框输送装置包括上下两层分布的上层输送组件(2)和下层输送组件(3)，用于沿水平方向输送载板框；所述上层输送组件(2)和下层输送组件(3)间设有载板框提升机构(4)，用于将下层载板框提升至上层输送组件(2)；所述取料机器人包括多轴机械臂(5)和装配于多轴机械臂(5)上的IC载板夹料组件(6)，所述多轴机械臂(5)用于带动IC载板夹料组件(6)夹取IC载板料并装载于载板框的物料框板上。

2.根据权利要求1所述的非接触式载板框上下料机，其特征在于，所述上层输送组件(2)包括两组相对设置的上层载板框线性传动机构(21)；所述下层输送组件(3)包括两组相对设置的下层板框线性传动机构(31)；所述载板框提升机构(4)包括竖向提升机构和与竖向提升机构传动连接的移动架，用于带动移动架沿竖直方向往复移动；所述移动架包括水平调节台(41)和与水平调节台(41)相连的调节台平移机构(42)，用于水平调节水平调节台(41)；所述水平调节台(41)上布置有载板框承载座(43)和与载板框承载座(43)相连的顶升气缸(44)，用于升降载板框承载座(43)。

3.根据权利要求2所述的非接触式载板框上下料机，其特征在于，两组所述上层载板框线性传动机构(21)间预留有用于载板框承载座(43)的输送通道；所述水平调节台(41)以及调节台平移机构(42)均布置于上层载板框线性传动机构(21)下方。

4.根据权利要求2所述的非接触式载板框上下料机，其特征在于，所述水平调节台(41)上还设有两组相对设置于载板框承载座(43)两侧的载板框夹持组件。

5.根据权利要求4所述的非接触式载板框上下料机，其特征在于，所述载板框夹持组件包括夹板(7)、直线导轨(8)和夹紧气缸(9)；所述夹板(7)通过直线导轨(8)滑动设置于水平调节台(41)上；所述夹紧气缸(9)与夹板(7)，且运动路径正对载板框。

6.根据权利要求2所述的非接触式载板框上下料机，其特征在于，所述竖向提升机构为丝杠导轨输送件。

7.根据权利要求2所述的非接触式载板框上下料机，其特征在于，所述上层载板框线性传动机构(21)和下层板框线性传动机构(31)均为传动辊子、输送皮带以及驱动电机装配而成；所述输送皮带传动设置于传动辊子上，所述驱动电机的输出端通过传动轴与传动辊子驱动相连。

8.根据权利要求1所述的非接触式载板框上下料机，其特征在于，所述IC载板夹料组件(6)包括夹具悬架(61)，所述夹具悬架(61)上装配有两组相对的支撑臂(62)；所述支撑臂(62)上设有多个气动夹爪(63)。

9.根据权利要求1所述的非接触式载板框上下料机，其特征在于，还包括取板机构(12)，所述取板机构(12)包括正对载板框容置腔开口的取板移动组件(121)，所述取板移动组件(121)上装设有正对载板框内框板的框板夹具(122)。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的非接触式载板框上下料机，其特征在于，还包括送料辅助车，所述送料辅助车包括车体(10)，所述车体(10)内设有两层分别与上层输送组件(2)和下层输送组件(3)对接的输送辊(11)。

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