CN116604128A - 一种pcb板双面镶嵌焊接自动化设备 - Google Patents

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CN116604128A CN202310865896.9A CN202310865896A CN116604128A CN 116604128 A CN116604128 A CN 116604128A CN 202310865896 A CN202310865896 A CN 202310865896A CN 116604128 A CN116604128 A CN 116604128A
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Abstract

本发明揭示了一种PCB板双面镶嵌焊接自动化设备,包括端子组装焊接单元和连接元器件组装焊接单元,端子组装焊接单元包括PCB板输送线、端子结构件供料机构、A面焊接机构、PCB板输出线、翻面机构、自动化周转装置,连接元器件组装焊接单元包括连接元器件供料机构、B面焊接机构、成品输出线、周转运输装置。本发明能实现PCB板真反面的元器件搭载组装与焊接,满足在线连续化自动生产需求,自动化运行高效流畅,极大地提高了生产效率。满足正反面焊接后的保压冷却定型需求,并能实现在线检测,使得成品的良品率得到显著提升。采用双腕机器人构建物料周转,使得整体布局更紧凑,元器件上料与PCB板周转进行协调作业,进一步提升了运行效率。

Description

一种PCB板双面镶嵌焊接自动化设备
技术领域
本发明涉及一种PCB板双面镶嵌焊接自动化设备,属于自动化设备的技术领域。
背景技术
自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展人的器官功能,极大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。
目前存在PCB板的组装作业,PCB板存在A面和B面,其中A面需要进行若干端子结构件的插接与焊接,而B面需要进行若干连接器的插接与焊接,而端子结构件与连接器的各自分布存在差异,传统工艺采用人工进行端子结构件、连接器的逐个插接后,再放入自动化焊接设备进行松香焊等作业,非常费工费时。
针对此情况,现有技术中出现了单面自动化组装设备,即通过输送线进行PCB板的自动化输送,在组装工位进行相应端子结构件或连接器的逐个拾取搭载,其一般采用定点编程的物料供给,编程控制较为僵化,通用性较差,另外端子结构件、连接器大体呈矩阵式分布,单个工件上料组装作业效率也较低。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术的不足,针对传统自动化组装仅满足单面及元器件组装效率较低的问题,提出一种PCB板双面镶嵌焊接自动化设备。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案为:
一种PCB板双面镶嵌焊接自动化设备,所述PCB板包括方向相反的A面和B面,所述A面上设有端子结构件,所述B面上设有连接元器件,
包括端子组装焊接单元和连接元器件组装焊接单元,
所述端子组装焊接单元包括PCB板输送线、端子结构件供料机构、A面焊接机构、PCB板输出线、翻面机构、自动化周转装置,
所述自动化周转装置包括用于在所述端子结构件供料机构与所述PCB板输送线之间切换工位的第一机械臂、用于进行PCB板周转的第二机械臂,所述第二机械臂具备在所述PCB板输送线与所述A面焊接机构之间、所述A面焊接机构与所述翻面机构之间、所述翻面机构与所述PCB板输出线之间的切换位移;
所述连接元器件组装焊接单元包括连接元器件供料机构、B面焊接机构、成品输出线、周转运输装置,
所述周转运输装置包括用于在所述连接元器件供料机构与所述PCB板输出线之间切换工位的第一周转臂、用于进行PCB板周转的第二周转臂,所述第二周转臂具备在所述PCB板输出线与所述B面焊接机构之间、所述B面焊接机构与所述成品输出线之间的切换位移。
优选地,所述翻转机构包括PCB板夹持部、用于驱动所述PCB板夹持部翻转的旋转驱动源。
优选地,所述第一机械臂和所述第一周转臂上分别设有物料拾取机构,
所述物料拾取机构包括若干线性间隔的分布的且具备相对间距调节位移的拾取料抓。
优选地,所述物料拾取机构包括用于进行拾取料抓对位的视觉对位机构。
优选地,所述端子组装焊接单元包括A面焊接整形保压机构,所述第二机械臂具备在所述A面焊接机构与所述A面焊接整形保压机构之间、所述A面焊接整形保压机构与所述翻面机构之间的切换位移。
优选地,所述端子组装焊接单元上设有位于所述第二机械臂运行路径上的A面焊接检测工位。
优选地,所述端子组装焊接单元包括第一双腕机器人,所述第一双腕机器人上设有所述第一机械臂和所述第二机械臂。
优选地,所述连接元器件组装焊接单元包括B面焊接整形保压机构,所述第二周转臂具备在所述B面焊接机构与所述B面焊接整形保压机构之间、所述B面焊接整形保压机构与所述成品输出线之间的切换位移。
优选地,所述连接元器件组装焊接单元上设有位于所述第二周转臂运行路径上的B面焊接检测工位。
优选地,所述连接元器件组装焊接单元包括第二双腕机器人,所述第二双腕机器人上设有所述第一周转臂和所述第二周转臂。
本发明的有益效果主要体现在:
1.能实现PCB板真反面的元器件搭载组装与焊接,满足在线连续化自动生产需求,自动化运行高效流畅,极大地提高了生产效率。
2.满足正反面焊接后的保压冷却定型需求,并能实现在线检测,使得成品的良品率得到显著提升。
3.采用双腕机器人构建物料周转,使得整体布局更紧凑,元器件上料与PCB板周转进行协调作业,进一步提升了运行效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1是本发明一种PCB板双面镶嵌焊接自动化设备的结构示意图。
图2是本发明一种PCB板双面镶嵌焊接自动化设备的另一视角结构示意图。
图3是图2中A部分的放大结构示意图。
图4是图2中B部分的放大结构示意图。
图5是图2中C部分的放大结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关发明相关的部分。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明提供一种PCB板双面镶嵌焊接自动化设备,如图1和图2所示,PCB板包括方向相反的A面和B面,A面上设有端子结构件,B面上设有连接元器件。
传统工艺中,一般通过人工进行A面上的端子结构件搭载组装,再进行B面上的连接元器件搭载组装,组装作业效率较低,而自动化设备无法满足双面组装需求。
本案中。如图1至图5所示,包括端子组装焊接单元100和连接元器件组装焊接单元200。
端子组装焊接单元100包括PCB板输送线1、端子结构件供料机构2、A面焊接机构3、PCB板输出线4、翻面机构5、自动化周转装置6。
自动化周转装置6包括用于在端子结构件供料机构与PCB板输送线之间切换工位的第一机械臂61、用于进行PCB板周转的第二机械臂62,第二机械臂具备在PCB板输送线与A面焊接机构之间、A面焊接机构与翻面机构之间、翻面机构与所述PCB板输出线之间的切换位移。
连接元器件组装焊接单元200包括连接元器件供料机构7、B面焊接机构8、成品输出线10、周转运输装置9。
周转运输装置9包括用于在连接元器件供料机构与PCB板输出线之间切换工位的第一周转臂91、用于进行PCB板周转的第二周转臂92,第二周转臂具备在PCB板输出线与B面焊接机构之间、B面焊接机构与成品输出线之间的切换位移。
具体地实现过程及原理说明:
PCB板输送线1进行PCB板供料,端子结构件供料机构2进行端子结构件的振动供料,第一机械臂61将端子结构件供料机构2上的端子结构件拾取并放置在PCB板A面上的安装槽位内,待其全部搭载完毕后,第二机械臂62将搭载有端子结构件的PCB板拾取并送至A面焊接机构3内进行焊接作业,焊接完成后第二机械臂62夹持PCB板至翻面机构5进行翻面,使得A面向下而B面向上,在将翻面好的PCB板放置在PCB板输出线上进行输出,送达连接元器件组装焊接单元200。
此时连接元器件供料机构7进行供料,其为托盘供料,第一周转臂91拾取连接元器件进行在B面上的搭载,在其搭载完毕后,由第二周转臂92拾取PCB板并放置在B面焊接机构8内进行焊接,焊接完成后转移至成品输出线10输出,如此满足正反面组装焊接一体化作业需求。
在一个具体实施例中,如图2和图3所示,翻转机构5包括PCB板夹持部51、用于驱动PCB板夹持部翻转的旋转驱动源52。
即第二机械臂62水平向将PCB板放入该PCB板夹持部51实现旋转驱动源52的180°翻转后,在进行PCB板取出。
当然,还可以采用180°翻板机构等,仅需要满足对PCB板固定后翻面的机构均在本案的保护范围之内。
在一个具体实施例中,第一机械臂和第一周转臂上分别设有物料拾取机构11,如图4和图5所示,物料拾取机构11包括若干线性间隔的分布的且具备相对间距调节位移的拾取料抓110。
具体地说明,PCB板的A面和B面上的载槽存在相间隔差异,通过对物料拾取机构11上的拾取料抓110的间隔调节,满足其不同间隔规格物料的拾取与放置需求。
在一个具体实施例中,物料拾取机构11包括用于进行拾取料抓对位的视觉对位机构12。
具体地说明,通过视觉对位机构12能进行位置度自动检测,满足间距调节、拾料对位、放料对位需求。
在一个具体实施例中,端子组装焊接单元100包括A面焊接整形保压机构13,第二机械臂具备在A面焊接机构与A面焊接整形保压机构之间、A面焊接整形保压机构与翻面机构之间的切换位移。
具体地说明,在端子结构件搭载焊接后,其还未能充分冷却固化时,将其移载至A面焊接整形保压机构13内进行定型冷却,如此产品合格率较高。
在一个具体实施例中,端子组装焊接单元100上设有位于第二机械臂运行路径上的A面焊接检测工位。
附图中省略了该A面焊接检测工位的示意图和标记,其在定型冷却后进行检测,从而能实现NG品筛选。
在一个具体实施例中,端子组装焊接单元100包括第一双腕机器人,第一双腕机器人上设有所述第一机械臂和第二机械臂。
即采用双腕机器人能使得机械臂搭载布局更紧凑。
在一个具体实施例中,连接元器件组装焊接单元200包括B面焊接整形保压机构14,第二周转臂具备在B面焊接机构与B面焊接整形保压机构之间、B面焊接整形保压机构与成品输出线之间的切换位移。
同样地,其能实现B面上的连接元器件的定型冷却,使得成品合格率得到较大提升。
在一个具体实施例中,连接元器件组装焊接单元上设有位于第二周转臂运行路径上的B面焊接检测工位。
如此能实现不良品筛选。
在一个具体实施例中,连接元器件组装焊接单元包括第二双腕机器人,第二双腕机器人上设有第一周转臂和第二周转臂。
即采用双腕机器人能使得机械臂搭载布局更紧凑。
通过以上描述可以发现,一种PCB板双面镶嵌焊接自动化设备,能实现PCB板真反面的元器件搭载组装与焊接,满足在线连续化自动生产需求,自动化运行高效流畅,极大地提高了生产效率。满足正反面焊接后的保压冷却定型需求,并能实现在线检测,使得成品的良品率得到显著提升。采用双腕机器人构建物料周转,使得整体布局更紧凑,元器件上料与PCB板周转进行协调作业,进一步提升了运行效率。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其它要素,或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种PCB板双面镶嵌焊接自动化设备,所述PCB板包括方向相反的A面和B面,所述A面上设有端子结构件,所述B面上设有连接元器件,其特征在于:
包括端子组装焊接单元和连接元器件组装焊接单元,
所述端子组装焊接单元包括PCB板输送线、端子结构件供料机构、A面焊接机构、PCB板输出线、翻面机构、自动化周转装置,
所述自动化周转装置包括用于在所述端子结构件供料机构与所述PCB板输送线之间切换工位的第一机械臂、用于进行PCB板周转的第二机械臂,所述第二机械臂具备在所述PCB板输送线与所述A面焊接机构之间、所述A面焊接机构与所述翻面机构之间、所述翻面机构与所述PCB板输出线之间的切换位移;
所述连接元器件组装焊接单元包括连接元器件供料机构、B面焊接机构、成品输出线、周转运输装置,
所述周转运输装置包括用于在所述连接元器件供料机构与所述PCB板输出线之间切换工位的第一周转臂、用于进行PCB板周转的第二周转臂,所述第二周转臂具备在所述PCB板输出线与所述B面焊接机构之间、所述B面焊接机构与所述成品输出线之间的切换位移。
2.根据权利要求1所述一种PCB板双面镶嵌焊接自动化设备,其特征在于:
所述翻转机构包括PCB板夹持部、用于驱动所述PCB板夹持部翻转的旋转驱动源。
3.根据权利要求1所述一种PCB板双面镶嵌焊接自动化设备,其特征在于:
所述第一机械臂和所述第一周转臂上分别设有物料拾取机构,
所述物料拾取机构包括若干线性间隔的分布的且具备相对间距调节位移的拾取料抓。
4.根据权利要求3所述一种PCB板双面镶嵌焊接自动化设备,其特征在于:
所述物料拾取机构包括用于进行拾取料抓对位的视觉对位机构。
5.根据权利要求1所述一种PCB板双面镶嵌焊接自动化设备,其特征在于:
所述端子组装焊接单元包括A面焊接整形保压机构,所述第二机械臂具备在所述A面焊接机构与所述A面焊接整形保压机构之间、所述A面焊接整形保压机构与所述翻面机构之间的切换位移。
6.根据权利要求5所述一种PCB板双面镶嵌焊接自动化设备,其特征在于:
所述端子组装焊接单元上设有位于所述第二机械臂运行路径上的A面焊接检测工位。
7.根据权利要求5所述一种PCB板双面镶嵌焊接自动化设备,其特征在于:
所述端子组装焊接单元包括第一双腕机器人,所述第一双腕机器人上设有所述第一机械臂和所述第二机械臂。
8.根据权利要求1所述一种PCB板双面镶嵌焊接自动化设备,其特征在于:
所述连接元器件组装焊接单元包括B面焊接整形保压机构,所述第二周转臂具备在所述B面焊接机构与所述B面焊接整形保压机构之间、所述B面焊接整形保压机构与所述成品输出线之间的切换位移。
9.根据权利要求7所述一种PCB板双面镶嵌焊接自动化设备,其特征在于:
所述连接元器件组装焊接单元上设有位于所述第二周转臂运行路径上的B面焊接检测工位。
10.根据权利要求7所述一种PCB板双面镶嵌焊接自动化设备,其特征在于:
所述连接元器件组装焊接单元包括第二双腕机器人,所述第二双腕机器人上设有所述第一周转臂和所述第二周转臂。
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