CN116553192A - 一种灵敏度高的线路板高速堆垛机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灵敏度高的线路板高速堆垛机，包括传送机构、升降装置和抓取机构；升降装置包括支撑行走机构、升降机架框、承托板、升降驱动机构、重力平衡机构和动态配重机构；承托板固定连接在升降驱动机构的输出端上，重力平衡机构的一端与升降驱动机构的输出端固定连接，重力平衡机构的另一端与动态配重机构连接；升降机架框在与承托板同一侧的侧壁上间隔安装有两个挡料条，每个挡料条的顶端均开设有透光窗口，升降机架框内对应两个透光窗口的位置分别安装有光传感器；本发明能够降低整个升降装置的运动惯量，实现在竖直方向上的高灵敏度的快速移动；使得线路板堆垛的上表面始终处于承托高度，实现线路板的高度堆垛。

Description

一种灵敏度高的线路板高速堆垛机

技术领域

本发明涉及线路板技术领域，特别是涉及一种灵敏度高的线路板高速堆垛机。

背景技术

在线路板的生产过程中，往往需要在不同工序之间对线路板进行堆垛，然后再转运至下一工位。

现有的堆垛机采用升降台配合机械手实现线路板的拾取和堆垛，由于随着线路板数量的增加，升降台的负载也随之增加，增加的重量由于无法平衡，导致升降台的运动惯量很大，无法实现在竖直方向上的高灵敏度的快速移动，进而无法完成线路板的高速堆垛。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种灵敏度高的线路板高速堆垛机。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种灵敏度高的线路板高速堆垛机，包括用于输送待堆垛线路板的传送机构，位于传送机构出料端且用于承托线路板料垛的升降装置，位于升降装置与传送机构之间的且用于将经传送机构输送的待堆垛线路板抓取至升降装置上的抓取机构；

所述升降装置包括支撑行走机构、升降机架框、承托板、升降驱动机构、重力平衡机构和动态配重机构；

所述升降机架框安装在支撑行走机构上，所述升降驱动机构安装在升降机架框上，所述承托板固定连接在升降驱动机构的输出端上并位于升降机架框的外侧，所述重力平衡机构安装在升降机架框上，所述动态配重机构安装在升降机架框上，所述重力平衡机构的一端与升降驱动机构的输出端固定连接，所述重力平衡机构的另一端与动态配重机构连接；所述升降机架框在与承托板同一侧的侧壁上间隔安装有两个挡料条，每个所述挡料条的顶端均开设有透光窗口，所述升降机架框内对应两个透光窗口的位置分别安装有光传感器。

本发明进一步地，所述重力平衡机构包括定滑轮组件、牵引绳、配重块，所述定滑动组件固定安装在升降机架框的顶部，所述牵引绳绕接在定滑轮组件上，所述牵引绳的一端固定连接在升降驱动机构的输出端上，所述配重块固定连接在牵引绳的另一端，所述配重块还与动态配重机构连接。

本发明进一步地，所述动态配重机构包括配重槽座、磁屏蔽板、导轴、卷绕轮、涡卷弹簧、柔性导磁绳和电磁铁，所述配重槽座固定在升降机架框的底部，所述磁屏蔽板竖直固定在配重槽座内，所述磁屏蔽板将配重槽座内分隔为第一槽体和第二槽体，所述第一槽体内装载有钢球，所述导轴固定安装在第一槽体内，所述卷绕轮转动连接在第二槽体内，所述涡卷弹簧对应卷绕轮的位置安装在第二槽体的一内侧，所述涡卷弹簧的一端与卷绕轮连接，所述涡卷弹簧的另一端连接在配重槽座上，所述电磁铁对应卷绕轮的位置安装在第二槽体相对的另一内侧，所述柔性导磁绳的一端卷绕在卷绕轮上，所述柔性导磁绳的另一端贯穿磁屏蔽板后绕接在导轴上，所述柔性导磁绳的另一端端部与配重块固定连接，所述第二槽体的顶部盖合有一盖板。

本发明进一步地，所述钢球的直径为3-5mm。

本发明进一步地，所述升降驱动机构包括升降滑板、升降电机、升降齿条和升降齿轮，所述升降滑板滑动连接在升降机架框上，所述升降电机固定安装在升降滑板上，所述升降齿条对应安装在升降机架框上，所述升降齿轮连接在升降电机的输出端上，所述升降齿轮还与齿条啮合；所述牵引绳的一端固定连接在升降滑板上，所述升降滑板间隔设有两个突伸出升降机架框外的连接臂，所述升降机架框对应两个连接臂分别设有避让孔，所述承托板与两个连接臂均固定连接。

本发明进一步地，所述抓取机构包括直线电机、电机动块和多个真空吸盘，所述电机动块连接在直线电机的输出端，多个所述真空吸盘均布在电机动块上。

本发明进一步地，所述传送机构为传送带结构。

本发明进一步地，所述支撑行走机构包括两个间隔设置的支撑底板，所述升降机架框固定安装在两个支撑底板上，每个所述支撑底板的底面均安装有一对移动脚轮和一对脚杯，所述一对移动脚轮位于一对脚杯之间。

本发明的有益效果为：本发明通过设置动态配重机构根据承托板上堆垛的线路板重量对重力平衡机构的配重进行调整，从而平衡承托板上堆垛的线路板的重量增加，使得承托板始终处于平衡状态，从而降低整个升降装置的运动惯量，实现在竖直方向上的高灵敏度的快速移动；

同时，本发明通过设置光传感器对承托板的高度进行检测，以在堆垛过程中，使得线路板堆垛的上表面始终处于承托高度，以进行线路板的高度堆垛。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的升降装置的结构示意图；

图3是本发明的升降装置另一视角的结构示意图；

图4是本发明的承托板、升降驱动机构、重力平衡机构、动态配重机构配合的结构示意图；

图5是本发明的动态配重机构的分解示意图；

图6是本发明的挡料条的结构示意图；

图7是本发明的抓取机构的结构示意图；

附图标记说明：1、传送机构；2、升降装置；211、支撑底板；212、移动脚轮；213、脚杯；22、升降机架框；23、承托板；241、升降滑板；242、升降电机；243、升降齿条；244、升降齿轮；251、定滑轮组件；252、牵引绳；253、配重块；261、配重槽座；262、磁屏蔽板；263、导轴；264、卷绕轮；265、涡卷弹簧；266、柔性导磁绳；267、电磁铁；268、盖板；27、挡料条；271、透光窗口；28、光传感器；3、抓取机构；31、直线电机；32、电机动块；33、真空吸盘。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。

如图1至图7所示，本实施例所述的一种灵敏度高的线路板高速堆垛机，包括用于输送待堆垛线路板的传送机构1，位于传送机构1出料端且用于承托线路板料垛的升降装置2，位于升降装置2与传送机构1之间的且用于将经传送机构1输送的待堆垛线路板抓取至升降装置2上的抓取机构3；

所述升降装置2包括支撑行走机构、升降机架框22、承托板23、升降驱动机构、重力平衡机构和动态配重机构；所述升降机架框22安装在支撑行走机构上，所述升降驱动机构安装在升降机架框22上，所述承托板23固定连接在升降驱动机构的输出端上并位于升降机架框22的外侧，所述重力平衡机构安装在升降机架框22上，所述动态配重机构安装在升降机架框22上，所述重力平衡机构的一端与升降驱动机构的输出端固定连接，所述重力平衡机构的另一端与动态配重机构连接；所述升降机架框22在与承托板23同一侧的侧壁上间隔安装有两个挡料条27，每个所述挡料条27的顶端均开设有透光窗口271，所述升降机架框22内对应两个透光窗口的位置分别安装有光传感器28。

本实施例的工作方式是：工作时，传送机构1依次将待堆垛线路板朝向其出料端输送，使得待堆垛线路板依次处于待抓取位置，升降驱动机构驱动承托板23的承托面上移至最顶端，使得承托板23将两个透光窗口271遮蔽，此时光传感器28接收到反射信号，升降驱动机构停止驱动承托板23移动，使得承托板23停留在此高度，即承托高度；然后抓取机构3依次将处于待抓取位置上的待堆垛线路板进行抓取至承托板23上，两个挡料条27对线路板堆垛的一侧面进行阻挡，使得线路板端面对齐，便于抓取机构3进行线路板堆垛，随着线路板的堆垛，承托板23的重量增加，承托板23与重力平衡机构之间的力平衡被打破并向下运动；

当承托板23带动堆垛后的线路板下移至移除对透光窗口271的遮蔽后，光传感器28发出的信号无法被反射而形成反射信号，此时升降驱动机构再次驱动承托板23上移，直至承托板23上的线路板堆垛将透光窗口271重新遮蔽，此时新放置的线路板的顶面与承托高度重合，同时动态配重机构适时调整重力平衡机构的配重，以平衡承托板23上堆垛的线路板的重量增加，降低整个升降装置2的运动惯量，以实现在竖直方向上的高灵敏度的快速移动和进行线路板的高速堆垛；如此直至完成线路板的堆垛；完成堆垛后，升降装置2通过支撑行走机构移动至下一个工位，进行线路板堆垛的卸垛。

本实施例通过设置动态配重机构根据承托板23上堆垛的线路板重量对重力平衡机构的配重进行调整，从而平衡承托板23上堆垛的线路板的重量增加，使得承托板23始终处于平衡状态，从而降低整个升降装置2的运动惯量，实现在竖直方向上的高灵敏度的快速移动；

同时，本实施例通过设置光传感器28对承托板23的高度进行检测，以在堆垛过程中，使得线路板堆垛的上表面始终处于承托高度，以进行线路板的高度堆垛。

如图1至图4所示，本实施例中，具体地，所述重力平衡机构包括定滑轮组件251、牵引绳252、配重块253，所述定滑动组件固定安装在升降机架框22的顶部，所述牵引绳252绕接在定滑轮组件251上，所述牵引绳252的一端固定连接在升降驱动机构的输出端上，所述配重块253固定连接在牵引绳252的另一端，所述配重块253还与动态配重机构连接。本实施例通过设置定滑轮组件251和牵引绳252配合，实现配重块253与承托板23之间的连接，以利用配重块253对承托板23的重量进行平衡，便于线路板的堆垛。

如图1至图5所示，本实施例中，具体地，所述动态配重机构包括配重槽座261、磁屏蔽板262、导轴263、卷绕轮264、涡卷弹簧265、柔性导磁绳266和电磁铁267，所述配重槽座261固定在升降机架框22的底部，所述磁屏蔽板262竖直固定在配重槽座261内，所述磁屏蔽板262将配重槽座261内分隔为第一槽体和第二槽体，所述第一槽体内装载有钢球，所述导轴263固定安装在第一槽体内，所述卷绕轮264转动连接在第二槽体内，所述涡卷弹簧265对应卷绕轮264的位置安装在第二槽体的一内侧，所述涡卷弹簧265的一端与卷绕轮264连接，所述涡卷弹簧265的另一端连接在配重槽座261上，所述电磁铁267对应卷绕轮264的位置安装在第二槽体相对的另一内侧，所述柔性导磁绳266的一端卷绕在卷绕轮264上，所述柔性导磁绳266的另一端贯穿磁屏蔽板262后绕接在导轴263上，所述柔性导磁绳266的另一端端部与配重块253固定连接，所述第二槽体的顶部盖合有一盖板268。

本实施例在配重块253带动柔性导磁绳266上移时，卷绕轮264进行放卷，涡卷弹簧265产生形变，电磁铁267通电产生磁场，磁屏蔽板262对磁场进行屏蔽，以避免产生的磁场对第一槽体内的钢球产生影响，卷绕在卷绕轮264上的柔性导磁绳266被电磁铁267产生的磁场磁化而带有磁性，使得第一槽体内的钢球吸附于柔性导磁绳266表面，从而使得柔性导磁绳266的重量增加，从而在配重块253带动柔性导磁绳266上移的过程中，柔性导磁绳266悬空部分的长度也随之增加，从而增大配重块253的总重量，实现对配重块253的重量进行动态调整，以平衡承托板23上堆垛的线路板增加；

在线路板堆垛卸垛过程中，由于承托板23上的数量和重量减小，光传感器28接收不到反射信号，升降驱动机构带动承托板23上移，配重块253下移，柔性导磁绳266悬空部分的长度也随之减少，涡卷弹簧265带动卷绕轮264对柔性导磁绳266进行收卷，从而平衡卸垛过程中承托板23上线路板重量的降低。

本实施例在单张线路板重量发生变化时，通过调整电磁铁267产生的磁场强度，从而控制柔性导磁绳266表面吸附的钢球数量，以获得与单张线路板质量相匹配的单位长度的柔性导磁绳266的质量，使得承托板23时刻处于平衡状态，提高承托板23调整是的响应性和调整精度，从而提升堆垛速度。

基于上述实施例的基础上，进一步地，所述钢球的直径为3-5mm。如此设置，提高配重块253调整的精度，配重调整灵敏度更高。

如图1和图2所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述升降驱动机构包括升降滑板241、升降电机242、升降齿条243和升降齿轮244，所述升降滑板241滑动连接在升降机架框22上，所述升降电机242固定安装在升降滑板241上，所述升降齿条243对应安装在升降机架框22上，所述升降齿轮244连接在升降电机242的输出端上，所述升降齿轮244还与齿条啮合；所述牵引绳252的一端固定连接在升降滑板241上，所述升降滑板241间隔设有两个突伸出升降机架框22外的连接臂，所述升降机架框22对应两个连接臂分别设有避让孔，所述承托板23与两个连接臂均固定连接。

如图1和图7所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述抓取机构3包括直线电机31、电机动块32和多个真空吸盘33，所述电机动块32连接在直线电机31的输出端，多个所述真空吸盘33均布在电机动块32上。实际使用时，直线电机31带动电机动块32移动，电机动块32带动真空吸盘33移动，从而利用真空吸盘33实现对线路板的抓取和转移。

如图1所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述传送机构1为传送带结构。采用传送带结构对线路板进行传送，使得线路板输送过程平衡，也便于抓取机构3进行抓取。

如图1至图3所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述支撑行走机构包括两个间隔设置的支撑底板211，所述升降机架框22固定安装在两个支撑底板211上，每个所述支撑底板211的底面均安装有一对移动脚轮212和一对脚杯213，所述一对移动脚轮212位于一对脚杯213之间。具体地，在线路板堆垛时，各对脚杯213支撑于地面上，从而对整个升降装置2提供支撑，以保证线路板堆垛的稳定性；在升降装置2需要转移堆垛好的线路板堆垛时，将各对脚杯213收齐，使得各对移动脚轮212支撑于地面上，从而便于整个升降装置2的移动；如此增加结构的灵活性。

以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (9)

1.一种灵敏度高的线路板高速堆垛机，其特征在于，包括传送机构、升降装置以及设于传送机构与升降装置之间的抓取机构；

升降装置包括升降机架框与承托板；升降机架框设有重力平衡机构、动态配重机构以及用于驱动承托板升降的升降驱动机构；重力平衡机构设于升降驱动机构与动态配重机构之间；升降机架框设有两个挡料条，每个挡料条的顶端均开设有透光窗口，升降机架框对应透光窗口的位置设有光传感器。

2.根据权利要求1所述的一种灵敏度高的线路板高速堆垛机，其特征在于，所述重力平衡机构包括定滑轮组件、牵引绳、配重块，所述定滑动组件固定安装在升降机架框的顶部，所述牵引绳绕接在定滑轮组件上，所述牵引绳的一端固定连接在升降驱动机构的输出端上，所述配重块固定连接在牵引绳的另一端，所述配重块还与动态配重机构连接。

3.根据权利要求2所述的一种灵敏度高的线路板高速堆垛机，其特征在于，所述动态配重机构包括配重槽座、磁屏蔽板、导轴、卷绕轮、涡卷弹簧、柔性导磁绳和电磁铁，所述配重槽座设于升降机架框底部，所述磁屏蔽板设于配重槽座内。

4.根据权利要求3所述的一种灵敏度高的线路板高速堆垛机，其特征在于，所述磁屏蔽板将配重槽座内分隔为第一槽体和第二槽体，所述第一槽体内装载有钢球，所述导轴设于第一槽体，所述卷绕轮转动设于第二槽体，所述涡卷弹簧设于第二槽体的一侧并与卷绕轮连接，所述电磁铁设于第二槽体的另一侧，所述柔性导磁绳的一端卷绕在卷绕轮上，所述柔性导磁绳的另一端贯穿磁屏蔽板后绕接在导轴上，所述柔性导磁绳的另一端端部与配重块连接。

5.根据权利要求4所述的一种灵敏度高的线路板高速堆垛机，其特征在于，所述钢球的直径为3-5mm；所述第二槽体的顶部盖合有一盖板。

6.根据权利要求1所述的一种灵敏度高的线路板高速堆垛机，其特征在于，升降驱动机构包括升降滑板、升降电机、升降齿条和升降齿轮，升降滑板滑动设于升降机架框，升降电机与升降齿条设于升降滑板，升降齿轮设于升降电机的输出端上，升降齿轮与齿条啮合；牵引绳的一端固定连接在升降滑板上，升降滑板间隔设有两个突伸出升降机架框外的连接臂，升降机架框对应两个连接臂分别设有避让孔，承托板与两个连接臂均固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种灵敏度高的线路板高速堆垛机，其特征在于，所述抓取机构包括直线电机、电机动块和多个真空吸盘，所述电机动块连接在直线电机的输出端，多个所述真空吸盘均布在电机动块上。

8.根据权利要求1所述的一种灵敏度高的线路板高速堆垛机，其特征在于，所述传送机构为传送带结构。

9.根据权利要求1所述的一种灵敏度高的线路板高速堆垛机，其特征在于，所述升降装置还包括支撑行走机构；所述支撑行走机构包括两个间隔设置的支撑底板，所述升降机架框固定安装在两个支撑底板上，每个所述支撑底板的底面均安装有一对移动脚轮和一对脚杯，所述一对移动脚轮位于一对脚杯之间。