CN116834107B - 一种pcb机械钻孔机自动上下料设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PCB机械钻孔机自动上下料设备，包括6轴机器人、相机模组、抓手上下料模组、料仓模组、整列模组、地轨、放置架、上下PIN模组、自动压料模组、专用MES系统、用于取代PCB机械钻孔机的人工上下PIN及人工上下料及更换料号作业；机器人接受MES系统信号，移动到钻孔机的6个加工台面上依序上PIN，接着切换为抓手上下料模组,向料框内取出木板，至下相机模组上方拍照,视觉引导将木板放到已经上好PIN的台面上，再接着上PCB基板及铝片后，自动压料,自动钻孔加工、加工完后,自动将物料勾出放置料仓,自动拔PIN；本发明能够完全取代机械钻孔机的上下PIN及上下料,更换料号等人工作业,节省PCB钻孔车间大量人力及物料,提高生产效率及加工精度。

Description

一种PCB机械钻孔机自动上下料设备

技术领域

本发明属于PCB板机械钻孔加工技术领域，具体涉及一种PCB机械钻孔机自动上下料设备。

背景技术

PCB板又叫电路板，电路板制作使电路迷你化、直观化，对于固定电路的批量生产和优化用电器布局起重要作用，PCB板在制作时需要进行机械钻孔，每台机械钻孔机有6个Z轴及相应6个工作台面,而机械钻孔加工时的一些准备作业非常繁琐,耗费大量的人力及物料,需要人工操作钻孔机在工作台面上的传统大的电木板上钻PIN孔(PIN孔：2个孔/每轴或4个孔/每轴,钻孔机主轴：6轴/台),然后人工拿着锤子及PIN钉依序的将每个轴的每个PIN孔钉上PIN钉,PIN孔大小3.15mm,PIN钉3.175mm,上完PIN钉之后接着上物料(木板,基板,铝片等),将物料上预先打好的PIN孔对准台面上打好的PIN放好物料,接着在加工物料的四周围贴满胶带,确认贴好贴平的时候,再从机台电脑上料号设定参数后进行钻孔加工,加工完后相反地需要撕胶带,去加工成品,下PIN钉等,作业相当繁琐,人为疏失,品质,效率,物料等管理复杂,需要耗费大量人力物力,机械钻孔机工作台面上有主轴,前端需放钻针,针盘等物料,主轴与工作台面间距离很小,机台空间的干涉多,机种厂牌也多,对于实现自动上下料非常困难,但钻孔车间是PCB产业最耗费人力及物力的地方,且机械钻孔机在国内数量相当庞大,厂牌也多,为了大量节省人力物力的消耗,提升加工效率,促进产业升级,因此需要一种PCB机械钻孔机自动上下料设备来实现自动化取代人力,节省物料,提升加工效率及品质。

现代机械钻孔机加工作业方式：人工确定加工料号,备好钻针,PIN针,木板,基板,铝片等物料,操作钻孔机在工作台面上的电木板(与工作台面大小一致)上钻PIN孔(作为定位孔,有每轴2孔定位及4孔定位方式),每台机械钻孔机有6个Z轴,相应的也就是有6个工作台面,都要打上PIN孔,然后人工拿胶锤敲打PIN钉到PIN孔内；PIN孔孔径：3.15mm,PIN钉直径：3.175mm；6个轴都上完PIN钉后,再来上物料,先上木板,然后基板,最后铝片,每个轴都上完后,开始在每轴的加工物四周贴胶带固定,固定后在钻孔机PC端呼叫程式后执行。

现代PCB机械钻孔加工困扰如下：

1.人工上PIN孔,每次换料号就要重新打PIN孔,已经打过的孔就不能重复打,寻找可打PIN孔的位置比较费时,且人工上PIN孔有时候PIN针倾斜也不容易发现,容易造成基板孔偏报废。

2.目前电木板为与工作台面大小一直的四方形的大电木板,打PIN孔可以用的到地方其实只有前后靠外侧的地方,打满之后却要整块电木板换新,浪费物料。

3.基板等物料上到台面上后,需要人工在基板四周贴胶带固定,胶带容易有残胶遗留在基板造成不良,贴胶带费时且胶带使用量大,对生产企业也是很大的一笔成本。

4.加工程式的呼叫,作业员有时候会误操作,或者机台的加工参数没有确认到位就加工造成报废,或者程式呼叫错误,寻找时间过久。

5.PCB机械钻孔制程是人力高度密集的制程,使用物料也多,作业程序也繁杂,管控不好就容易造成亏损。

发明内容

发明目的：为了解决目前PCB机械钻孔机人工上下PIN,上下料,更换料号,备物料,更换料号等繁琐作业,车间耗费大量的人力,物料,且管理繁琐,实施自动化困难的问题,本实用新型提供了一种PCB机械钻孔机自动上下料设备,完美解决上述问题,实现PCB钻孔车间成为智能化,无人化的工厂,促进产业升级发展。

技术方案：一种PCB机械钻孔机自动上下料设备，包括6轴机器人、相机模组、抓手上下料模组、料仓模组、整列模组、地轨、放置架、上下PIN模组、自动压料模组和专用MES系统；

所述的6轴机器人、相机模组、料仓模组和整列模组架设在地轨的滑板上，滑板上装设有注油器,以支撑座将整列模组架设于滑板之上；所述的料仓模组在6轴机器人的后方，上方放置料框用,所述的整列模组在6轴机器人的前方；所述的相机模组又分为上相机模组和下相机模组，所述的下相机模组架设在整列模组的左侧，以下相机连接座连接，作为基板物料拍照引导用,所述的上相机模组架设在6轴机器人的法兰下方；

所述的抓手上下料模组和上下PIN模组架设在放置架上，所述的地轨的两侧各摆放PCB机械钻孔机3台，放置架架设在PCB机械钻孔机的右侧其中相邻的两台PCB机械钻孔机之间，每台PCB机械钻孔机有6个主轴，下方各配有一个工作台面，每台PCB机械钻孔机共6个工作台面，自动压料模组架设于每台机械钻孔机的6个工作台面上；

所述的自动压料模组包含电木板、笔形气缸、挡块、连接块、扇形压料板、弹簧和销钉组件；

当专用MES系统透过网路发出生产指令后，PCB机械钻孔机会在6个工作台面上的电木板钻PIN孔(2孔或4孔)做为上PIN使用，PIN孔径为3.15mm供上PIN使用，上PIN的目的为使PCB基板定位以便钻孔，PIN的直径为3.175mm属于过盈配合；

当机械钻孔机在每个电木板上钻好PIN孔后开始上PIN作业，机器人接收到上PIN作业指令后会依着地轨方向前进到放置架处，机器人利用快换接头将在法兰下方所接的组件切换为上PIN模组后，在依地轨方向前进到预计要实施上PIN作业的机械钻孔机，依序由第1轴到第6轴实施上PIN作业；

实施上PIN作业时，机器人法兰下方的上PIN模组会先到机械钻孔机工作台面前面的PIN盘上取PIN，取PIN之后移动到第1轴工作台面上的电木板上已经钻有PIN的正上方后让PIN对准PIN孔，利用气缸将PIN下压至PIN孔内，由第1轴到第6轴依序上PIN完成上PIN作业；

上PIN作业完成后自动开始执行上料作业，此时机器人沿着地轨方向移动到放置架利用机器人快换接头将原本机器人前端法兰下方的上下PIN模组切换为上下料模组后移动到预计要实施上料作业的机械钻孔机，依序由第1轴到第6轴实施上料作业，实施上料作业时，机器人会旋转180度到机器人后方的料仓上的料框上利用上下料模组的海绵吸盘吸取物料，物料分别为木板、PCB基板、铝片,物料事先都有钻好PIN孔，吸上木板后机器人再旋转180度转回前端将木板放到整列模组上进行整列动作以便定位；

整列完成后机器人利用上下料模组再将木板吸上来移动到左侧的下相机模组上方进行视觉拍照补偿，利用视觉引导机器人将木板放到第1轴的工作台面上的电木板上，经过视觉引导后，木板上的PIN孔会对准电木板上已经上好PIN的位置，然后机器人将木板下移降木板放到电木板上，然后上下料模组的下压气缸动作带动下压组件将木板下压使电木板上的PIN插入木板的PIN孔让木板完全贴合电木板后，海绵吸盘破真空，上下料模组上移，机器人再去料仓上料框处取木板，依序完成第1到第6轴放置上木板的作业；

上木板作业完成后，料仓上的原装木板的料框会退出由AGV接走，AGV换装有PCB基板的料框将料框推至料仓前端上方，料仓上装有感应器，感应到料框后下方气缸动作带动顶料圆柱勾住料框，再利用前后移动方向的气缸带动将料框拉回至定位后固定，机器人再带着上下料模组到装有PCB基板的料框吸取基板，然后像放置木板到电木板上那样依序从第1轴放置到第6轴，接着料仓上的料框再退出由AGV拉走,切换成装有铝片的料框后再依序由机器人依序摆放到机械钻孔机的第1轴到第6轴，当每一电木板上都依序放好木板，PCB基板、铝片层层堆叠后，自动压料模组的笔形气缸动作将压料组件的压头往电木板中心回拉,当压料组件的压头的挡料块碰到电木板上的木板时，连接块拖动销钉使得扇形压料板往下进行压板，每个电木板上前后各有2个压料组件的压头会同时动作将铝片、PCB基板、木板固定在该电木板上，电木板本身有螺丝孔会锁在工作台面上固定，压料组件的压头下压后固定再加上铝片、PCB基板、木板等的PIN孔都套上PIN钉而固定不会偏移以便机械钻孔机进行钻孔，当6轴全部固定后，机械钻孔机透过MES系统通知收到信号后会开始进行PCB板的机械钻孔的加工作业，机械钻孔的加工时间在2～3小时，钻孔加工加工完成后，机器人收到指令要将机械钻孔机工作台面上的电木板上的物料(木板、PCB基板、铝片)以勾板组件将物料勾出，从电木板的沟槽内将物料由下往上勾起、勾起后再将物料放到机器人后方的空料框内(此时料仓会事先由AGV接送过来空的料框)、依序由第1轴到第6轴进行勾板放板的下料作业、空料框装完物料后由AGV拉走、然后机器人再移动到放置架处利用快换接头将上下料模组切换为上下PIN模组、切换后机器人移动到机械钻孔机处依序由第1轴到第6轴将电木板上的PIN钉取出放回到PIN盘上完成一次PCB机械钻孔的加工、下次有新料号的基板需要钻孔加工时、还需要在电木板上新钻PIN孔(MES系统会记忆之前已经钻过的PIN孔在新的位置钻PIN孔)、然后如同前面所述、钻孔PIN孔后、进行上PIN作业、接着上物料(依序木板、PCB基板、铝片)作业，然后电木板上压料模组进行压料后进行钻孔加工，加工完成后再依序由第1到第6轴下料(木板、PCB基板、铝片一次勾起)，最后再进行下PIN的作业，整个流程全部由MES系统控制，全程自动化完全取代以往的人工上下PIN作业、人工上下料作业及更换料号作业大幅节省钻孔车间人力、增加效率减少失误。

作为优化：所述的料仓模组包含支撑底座,支撑底座上左右各有一个支撑架；

左右2个支撑架朝内侧从下至上依序各有2组拖链、线性滑轨、前后气缸、滚轮座、滚轮、挡板；

左右两侧的线性滑轨上有一组上下气缸,左侧的上下气缸位置在前方,右侧的上下气缸位置在后方；左右两侧的上下气缸上各安装有2个凸轮随动器；

左右两侧的拖链下方各有一个光电感应器；

左右两侧的挡板外侧各有3组固定滑块和2组滑轨,挡板的后方各设置有一个接近开关。

作为优化：所述的整列模组包含防护罩,所述的防护罩内部放置PLC、工控机和画像处理器；

所述的防护罩上方纵向前后各有1个伺服电机配合同步带轮、同步皮带、丝杆、线性滑轨以及横向型材来控制前后方向移动；

所述的横向型材上方借由L型铁块来安装固定导柱；所述的固定导柱安装在横向型材上，由伺服电机带动做前后方向动作；

所述的防护罩上方横向左右各有1伺服电机带动的丝杆模组；所述的丝杆模组上方有固定块用来固定纵向型材；所述的纵向型材外侧有固定块固定支撑导柱,支撑导柱上方有圆形导轮；

所述的丝杆模组安装在防护罩上方的固定底板上；所述的固定底板靠近中央处设有4根支撑导柱，所述的支撑导柱上安装有固定座；所述的固定座上方安装有整列平板；所述的整列平板前后方向有开槽,供整列时固定导柱缩进使用；左右方向有同高度的纵向型材供基板物料支撑,外侧的圆形导轮做左右方向定位使用。

作为优化：所述的相机模组包含1个上相机模组及2个下相机模组；

所述的下相机模组包含2个下相机、2个远心镜头、2个同轴光源,所述的下相机模组安装在相机安装架上；所述的相机安装架下方利用补强固定座固定在地轨的滑板左侧上；所述的下相机利用L型固定座和相机安装架锁附在一起；所述的远心镜头的法兰和下方的法兰固定板锁附在一起；所述的法兰固定板下方利用固定座,使法兰固定板可以和相机安装架固定；所述的同轴光源利用光源固定座和相机安装架固定在一起；所述的同轴光源下方的镜头,相机外侧有防护罩遮蔽；

所述的上相机模组包括1个链接大板、相机链接板、上相机、上相机光源连接板、上相机镜头、上相机光源,所述的链接大板通过相机链接板固定连接有上相机，所述的链接大板通过上相机光源连接板固定连接有上相机镜头和上相机光源。

作为优化：所述的上下PIN模组包括打PIN固定块、打PIN气缸、打PIN导柱、第一夹爪气缸、检测感应器安装板、机器人快换接头、固定小板、固定大板、预压吸盘气缸、打PIN连接轴、海绵吸盘、夹爪、打PIN连接板、打PIN连接块、打PIN连接轴导套、打PIN金属块、打PIN螺丝；

所述的链接大板上方连接机器人法兰,下方与机器人快换接头连接,右侧接相机链接板及上相机光源连接板,所述的上相机模组固定于此；

所述的机器人快换接头下方与固定小板及固定大板连接,所述的固定大板下方接预压吸盘气缸；

所述的打PIN气缸安装于固定大板上,周围有4根打PIN导柱向下接打PIN连接板,所述的打PIN连接板上再接打PIN连接轴导套及打PIN连接轴；所述的打PIN连接轴下方接打PIN金属块及打PIN螺丝；所述的打PIN连接轴导套上方接打PIN连接块然后打PIN连接块上方再与打PIN气缸连接,由打PIN气缸控制打PIN动作；

所述的预压吸盘气缸于打PIN时预先下压,利用海绵吸盘吸住电木板以缓冲打PIN时对机器人自身的冲击；

所述的第一夹爪气缸安装在打PIN连接板下方,其下方安装夹爪,所述的夹爪一侧装有检测感应器安装板，可外接感应器检测上下PIN是否正常；夹爪开槽,PIN钉开槽相互搭配完成拔PIN动作。

作为优化：所述的抓手上下料模组包括夹取机构主体板；所述的夹取机构主体板上端设置有机器人连接大板；所述的机器人连接大板上端连接有机器人动力机构；所述的夹取机构主体板上端面四周设置有安装传感器的传感器钣金,传感器钣金周围设置有抓手定位销；所述的夹取机构主体板前后两端连接有夹料装置；所述的夹料装置包括夹料气缸；所述的夹料气缸固定在夹取机构主体板的前后两侧处；所述的夹料气缸一侧连接有下推装置，进而与夹料气缸连接；所述的下推装置包括第二夹爪气缸；所述的第二夹爪气缸通过固定板固定在调节板处；所述的调节板之间设置有调节轴，所述的调节轴通过直线轴承与夹取机构主体板连接，其通过夹料气缸实现下推装置的左右平移；所述的第二夹爪气缸安装在固定板并固定在条件板；所述的固定板与调节板间有滑轨,下端连接有连接板；

所述的连接板处固定有夹爪机构，所述的夹爪机构包括T型块、调节轴以及勾爪；所述的T型块固定在连接板下部；所述的T型块上连接有调节轴；所述的调节轴两端固定有勾瓜；

所述的调节板靠夹取机构主体板的一侧设置有固定板；所述夹取机构主体板下端连接有主吸盘；所述的主吸盘与夹取机构主体板之间设置有主吸盘安装板；所述的夹取机构主体板的板体下端面四周连接有辅助吸盘及真空产生器；所述的辅助吸盘通过辅助吸盘安装座与夹取机构主体板固定连接；所述的夹取机构主体板的板体垂直于夹料气缸所在一面的分别设置的第二夹爪气缸。

作为优化：所述的自动压料模组安装在机械钻孔机的工作台面上,分为2点定位方式及2点与4点定位方式两种；所述的自动压料模组包含电木板及压料组件；

所述的电木板分为本体电木板、2点定位电木板和4点定位电木板；所述的2点定位电木板直接锁附在工作台面；所述的4点定位电木板利用L型连接板与本体电木板连接固定并锁附在工作台面上；所述的2点定位电木板与本体电木板之间留有间隙，此间隙(槽)主要是当机械钻孔机以2点定位加工完成时,机器人用上下料模组勾板时使用；所述的本体电木板还预留开一个槽,这空间是预留给PCB机械钻孔机断针检测感应器使用；所述的4点定位电木板预留开一个槽,这个槽主要是当PCB机械钻孔机以4点定位方式加工完成时,机器人用上下料模组勾板时使用；

所述的压料组件包括滑槽、笔形气缸、固定块、压头；所述的压头包含挡料块、压板连接块、扇形压板、弹簧、销钉；所述的笔形气缸安装在滑槽上，所述的笔形气缸上安装有固定块，用于将笔形气缸固定在工作台面上；所述的挡料块与笔形气缸相互连接，所述的挡料块上通过压板连接块和销钉连接有扇形压板，所述的扇形压板上安装有弹簧。

有益效果：本发明实现了PCB机械钻孔机上下PIN,上下料由人工作业变为自动上下料，使钻孔车间由人力，物料，设备密集，作业繁琐，管理困难的车间变成智能化工厂，减省大幅人力成本，物料消耗，管理成本，提高生产效率及品质。

附图说明

图1是本发明的装置的俯视结构示意图；

图2是本发明的装置的主视结构示意图；

图3是本发明的料仓模组的整体结构示意图；

图4是本发明的料仓模组的具体结构示意图；

图5是本发明的料仓模组的安装结构示意图；

图6是本发明的整列模组的整体结构示意图；

图7是本发明的整列模组的内部结构示意图；

图8是本发明的整列模组的内部具体结构示意图；

图9是本发明的相机模组的整体结构示意图；

图10是本发明的相机模组中的上相机模组的具体结构示意图；

图11是本发明的相机模组中的下相机模组的具体结构示意图；

图12是本发明的上下PIN模组的具体结构示意图；

图13是本发明的上下PIN模组中的夹爪的具体结构示意图；

图14是本发明的上下PIN模组中的PIN开槽与夹爪配合的结构示意图；

图15是本发明的抓手上下料模组的具体结构示意图；

图16是本发明的抓手上下料模组的底部结构示意图；

图17是本发明的自动压料模组的控制台面的结构示意图；

图18是本发明的自动压料模组的正面结构示意图；

图19是本发明的2孔定位与4孔定位共用的自动压料模组的结构示意图；

图20是本发明的自动压料模组的背面结构示意图；

图21是本发明的2孔定位专用的自动压料模组的结构示意图；

图22是本发明的自动压料模组中的压料组件的具体结构示意图；

图23是本发明的压料组件的压头正视结构示意图；

图24是本发明的压料组件的压头侧视结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明所描述的实施例仅仅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的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。

实施例

本发明采用自动上下料实施方式如下：机器人+地轨+料框+暂存架+AGV及钻孔MES系统。

钻孔机与自动上下料设备搭配方式如下：每6台机械钻孔机搭配一条自动上下料设备,3台钻孔机对3台钻孔机,面对面,自动上下料设备设置在两排机械钻孔机中间。

物料搬运方式如下：钻孔机加工前需要备的物料有钻针,PIN针,木板,基板,铝片等；

钻孔机加工前所需备的钻针,PIN针等事先在放在钻孔机的钻针盘及PIN盘上,而加工对象如木板,基板,铝片等由客户AGV搭载料框从仓库搬运过来到地轨前方,机器人移动到前端,由料仓模组J6来承接料框,机械钻孔机加工完成品也是由料仓模组J6将料框退回给客户的AGV小车。

钻孔机上下PIN方式如下：由自动上下料设备的上下PIN模组自动上下PIN。

钻孔机上下料方式如下：由自动上下料设备的上下料模组自动上下料。

钻孔机加工产品的固定方式如下：由自动上下料设备的自动压料模组自动压料,不需贴胶带。

钻孔机的程式呼叫,参数设定方式如下：由自动上下料设备的MES系统自动呼叫设定及执行。

钻孔车间的物料搬运,上下PIN,上下料,程式及排程管理,AGV调度等全程有MES系统控制,钻孔车间由人力,物料密集,作业繁琐的车间实现成为智能化,无人化的现代智能车间。

如图1-2所示，一种PCB机械钻孔机自动上下料设备,包括6轴机器人J2、相机模组J4、抓手上下料模组J5、料仓模组J6、整列模组J7、地轨J9、放置架J10、上下PIN模组J11、自动压料模组J12和专用MES系统。

所述的6轴机器人J2、相机模组J4、料仓模组J6和整列模组J7架设在地轨J9的滑板H1上,滑板上装设有注油器J8，以支撑座D20将整列模组J7架设于滑板H1之上；所述的料仓模组J6在6轴机器人J2的后方，上方放置料框J1用，所述的整列模组J7在6轴机器人J2的前方；所述的相机模组J4又分为上相机模组B25和下相机模组D4，所述的下相机模组D4架设在整列模组J7的左侧，以下相机连接座X3连接，作为基板J3物料拍照引导用，所述的上相机模组B25架设在6轴机器人J2的法兰下方。

所述的抓手上下料模组J5和上下PIN模组J11架设在放置架J10上，所述的地轨J9的两侧各摆放PCB机械钻孔机3台，放置架J10架设在PCB机械钻孔机的右侧其中相邻的两台PCB机械钻孔机之间，每台PCB机械钻孔机有6个主轴，下方各配有一个工作台面，每台PCB机械钻孔机共6个工作台面，自动压料模组J12架设于每台机械钻孔机的6个工作台面上。

所述的自动压料模组J12包含电木板、笔形气缸、挡块、连接块、扇形压料板、弹簧和销钉组件。

当专用MES系统透过网路发出生产指令后，PCB机械钻孔机会在6个工作台面上的电木板钻PIN孔(2孔或4孔)做为上PIN使用，PIN孔径为3.15mm供上PIN使用，上PIN的目的为使PCB基板定位以便钻孔，PIN的直径为3.175mm属于过盈配合。

当机械钻孔机在每个电木板上钻好PIN孔后开始上PIN作业，机器人接收到上PIN作业指令后会依着地轨方向前进到放置架J10处，机器人利用快换接头将在法兰下方所接的组件切换为上PIN模组后，在依地轨方向前进到预计要实施上PIN作业的机械钻孔机，依序由第1轴到第6轴实施上PIN作业。

实施上PIN作业时，机器人法兰下方的上PIN模组会先到机械钻孔机工作台面前面的PIN盘上取PIN，取PIN之后移动到第1轴工作台面上的电木板上已经钻有PIN的正上方后让PIN对准PIN孔，利用气缸将PIN下压至PIN孔内，由第1轴到第6轴依序上PIN完成上PIN作业。

上PIN作业完成后自动开始执行上料作业，此时机器人沿着地轨方向移动到放置架J10利用机器人快换接头将原本机器人前端法兰下方的上下PIN模组J11切换为上下料模组后移动到预计要实施上料作业的机械钻孔机，依序由第1轴到第6轴实施上料作业，实施上料作业时，机器人会旋转180度到机器人后方的料仓上的料框上利用上下料模组的海绵吸盘吸取物料，物料分别为木板、PCB基板、铝片,物料事先都有钻好PIN孔，吸上木板后机器人再旋转180度转回前端将木板放到整列模组J7上进行整列动作以便定位；

整列完成后机器人利用上下料模组再将木板吸上来移动到左侧的下相机模组上方进行视觉拍照补偿，利用视觉引导机器人将木板放到第1轴的工作台面上的电木板上，经过视觉引导后，木板上的PIN孔会对准电木板上已经上好PIN的位置，然后机器人将木板下移将木板放到电木板上，然后上下料模组的下压气缸动作带动下压组件将木板下压使电木板上的PIN插入木板的PIN孔让木板完全贴合电木板后，海绵吸盘破真空，上下料模组上移，机器人再去料仓上料框处取木板，依序完成第1到第6轴放置上木板的作业。

上木板作业完成后，料仓上的原装木板的料框会退出由AGV接走，AGV换装有PCB基板的料框将料框推至料仓前端上方，料仓上装有感应器，感应到料框后下方气缸动作带动顶料圆柱勾住料框，再利用前后移动方向的气缸带动将料框拉回至定位后固定，机器人再带着上下料模组到装有PCB基板的料框吸取基板，然后像放置木板到电木板上那样依序从第1轴放置到第6轴，接着料仓上的料框再退出由AGV拉走,切换成装有铝片的料框后再依序由机器人依序摆放到机械钻孔机的第1轴到第6轴，当每一电木板上都依序放好木板，PCB基板、铝片层层堆叠后，自动压料模组J12的笔形气缸动作将压料组件的压头往电木板中心回拉,当压料组件的压头的挡料块碰到电木板上的木板时，连接块拖动销钉使得扇形压料板往下进行压板，每个电木板上前后各有2个压料组件的压头会同时动作将铝片、PCB基板、木板固定在该电木板上，电木板本身有螺丝孔会锁在工作台面上固定，压料组件的压头下压后固定再加上铝片、PCB基板、木板等的PIN孔都套上PIN钉而固定不会偏移以便机械钻孔机进行钻孔，当6轴全部固定后，机械钻孔机透过MES系统通知收到信号后会开始进行PCB板的机械钻孔的加工作业，机械钻孔的加工时间在2～3小时，钻孔加工加工完成后，机器人收到指令要将机械钻孔机工作台面上的电木板上的物料(木板、PCB基板、铝片)以勾板组件将物料勾出，从电木板的沟槽内将物料由下往上勾起、勾起后再将物料放到机器人后方的空料框内(此时料仓会事先由AGV接送过来空的料框)、依序由第1轴到第6轴进行勾板放板的下料作业、空料框装完物料后由AGV拉走、然后机器人再移动到放置架J10处利用快换接头将上下料模组切换为上下PIN模组J11、切换后机器人移动到机械钻孔机处依序由第1轴到第6轴将电木板上的PIN钉取出放回到PIN盘上完成一次PCB机械钻孔的加工、下次有新料号的基板需要钻孔加工时、还需要在电木板上新钻PIN孔(MES系统会记忆之前已经钻过的PIN孔在新的位置钻PIN孔)、然后如同前面所述、钻孔PIN孔后、进行上PIN作业、接着上物料(依序木板、PCB基板、铝片)作业，然后电木板上压料模组进行压料后进行钻孔加工，加工完成后再依序由第1到第6轴下料(木板、PCB基板、铝片一次勾起)，最后再进行下PIN的作业，整个流程全部由MES系统控制，全程自动化完全取代以往的人工上下PIN作业、人工上下料作业及更换料号作业大幅节省钻孔车间人力、增加效率减少失误。

如图3-5所示，所述的料仓模组J6位于机器人后方(背对机器人)，锁附固定在地轨的滑板上方，主要是用来接收AGV搬运过来装有物料的(木板、PCB基板、铝片等)料框，料仓的左右两侧各有一个线性滑轨，一个前后移动的前后气缸，带个拖链以及一个上下移动的上下气缸，气缸上各带有2个凸轮随动器，左右两侧各有2个光电感应器来控制前后移动气缸的定位，当料仓移动到地轨的最前端，且料仓左右两侧的前后移动气缸各自到达定位时，左侧的前后移动气缸在前方，右侧的前后移动气缸在后方，各自的光电感应器感应到后，代表料仓在可接收料框的状态；当AGV带着料框过来之后，将料框推入料仓前端，料仓的上下移动气缸上升，连动带着凸轮随动器勾住料框底部支撑杆后往带动料框后方移动，料框下方左右两侧有滚轮使得料框可以随着凸轮随动器移动到定位，且料框的左右两侧各有挡板挡住使得料框移动的时候不会偏移，左右两侧的挡板以固定滑块锁附，中间有滑轨依据料框大小可以调节，后方左右两侧各有一个接近开关会触发，此时料仓右侧的上下气缸向上带动凸轮随动器勾住料框底部，左侧的凸轮随动器下降退回到前方初始位置后上升勾住料框，这样左右两侧的凸轮随动器分别在一前一后勾住料框底部使料框固定在料仓上不会晃动，这样机器人便可以旋转到料框上取料。当机器人取料完毕或者将机械钻孔机上的加工成品放到料框后需要将料框退出时，机器人带着料仓退至最前端，接受料框的AGV到定位后，前后气缸、拖链、上下气缸，气缸上凸轮随动器等以和进料框相反的动作将料框退出给AGV接收。

所述的料仓模组J6具体结构如下：包含支撑底座L10,支撑底座L10上左右各有一个支撑架L9；左右2个支撑架L9朝内侧从下至上依序各有2组拖链L5、线性滑轨L4、前后气缸L3、滚轮座L2、滚轮L11、挡板L6；左右两侧的线性滑轨L4上有一组上下气缸L13,左侧的上下气缸L13位置在前方,右侧的上下气缸L13位置在后方；左右两侧的上下气缸L13上各安装有2个凸轮随动器L12；左右两侧的拖链L5下方各有一个光电感应器L14；左右两侧的挡板L6外侧各有3组固定滑块L7和2组滑轨L8,挡板L6的后方各设置有一个接近开关L1。

如图6-8所示，所述的整列模组J7位于机器人前方(机器人法兰下方)，下相机模组的右方，下方空间放置PLC、视觉的工控机、画像处理器等并以防护罩盖住、对机器人从料仓取来的物料(木板、PCB基板、铝片等)进行整列定位以便相机拍照引导视觉，整理模组中间是一个整列平板用来放置物料，前后方向各有开两个槽，底下有伺服电机及同步带轮、同步皮带及丝杆、线性滑轨等带动4根固定在滑轨上方的横向型材上的导柱往整列平板内侧移动遇到物料停止使物料定位、平板的左右方向两侧同样高度设置有纵向型材、纵向型材的外面有固定块锁附使型材与下方左右方向移动的丝杆模组固定、型材外面设有塑料的圆形导轮、当左右两侧型材往中央移动圆形导轮遇到物料时停止、使物料固定与整列平板中心、以便机器人抓取物料的中心方便视觉拍照引导物料放到机械钻孔机的工作台面上。前后左右方向丝杆的下方都有固定用的固定底座,整列平板及整理用的导柱、型材、圆形导轮都可以确保不倾斜、使物料放置到整列平板上可以保持平行不倾斜、精准整理定位于整列平板中心。

所述的整列模组J7具体结构如下：包含防护罩D14,所述的防护罩D14内部放置PLC、工控机和画像处理器；

所述的防护罩D14上方纵向前后各有1个伺服电机D18配合同步带轮D8、同步皮带D9、丝杆D19、线性滑轨D12以及横向型材D15来控制前后方向移动；

所述的横向型材D15上方借由L型铁块D5来安装固定导柱D2；所述的固定导柱D2安装在横向型材D15上，由伺服电机D18带动做前后方向动作；

所述的防护罩D14上方横向左右各有1伺服电机D18带动的丝杆模组D11；所述的丝杆模组D11上方有固定块D10用来固定纵向型材D3；所述的纵向型材D3外侧有固定块固定支撑导柱D7,支撑导柱D7上方有圆形导轮D6；

所述的丝杆模组D11安装在防护罩D14上方的固定底板D13上；所述的固定底板D13靠近中央处设有4根支撑导柱D16，所述的支撑导柱D16上安装有固定座D17；所述的固定座D17上方安装有整列平板D1；所述的整列平板D1前后方向有开槽,供整列时固定导柱D2缩进使用；左右方向有同高度的纵向型材D3供基板物料支撑,外侧的圆形导轮D6做左右方向定位使用。

如图9-11所示，所述的相机模组J4包括上相机模组B25及下相机模组D4；上相机模组B25位于机器人J6轴法兰盘下方所锁附的长形的链接大板B1上、链接大板B1位于机器人法兰下方、链接大板B1的下方接有机器人快换接头Z3用于快换上下料模组及上下PIN模组J11、而上相机模组B25固定与长形固定板上是固定的不切换、主要作用是确认上下PIN及上下料是否OK、上相机模组B25包含相机、镜头、光源等、其电源线、信号线等绕着机器人汇总于机器人整列模组J7下方的防护罩D14内、而下相机模组D4位于整列模组J7左方、下相机模组D4含相机、远心镜头、同轴光源等锁附在相机安装架X6上；所述相机安装架X6下方利用补强固定座X1固定在地轨的滑板H1左侧；下相机模组D4固定板锁附在下方的地轨上的滑板上、两个下相机模组D4之间的距离是固定的、因为使用的相机是150mm*100mm大视野的、即使基板等物料尺寸大小有变化、经过整列模组整列后的物料,机器人上下料模组从基板中心吸取后向左侧移到下相机模组D4上方的固定拍照位拍照,下相机模组D4不需移动位置也都能兼容对应。

所述的相机模组J4具体结构如下：包含1个上相机模组B25及2个下相机模组D4；

所述的下相机模组D4包含2个下相机X12、2个远心镜头X9、2个同轴光源X4,所述的下相机模组D4安装在相机安装架X6上；所述的相机安装架X6下方利用补强固定座X1固定在地轨J9的滑板H1左侧上；所述的下相机X12利用L型固定座X8和相机安装架X6锁附在一起；所述的远心镜头X9的法兰X10和下方的法兰固定板X7锁附在一起；所述的法兰固定板X7下方利用固定座X11,使法兰固定板X7可以和相机安装架X6固定；所述的同轴光源(X4)利用光源固定座X5和相机安装架X6固定在一起；所述的同轴光源X4下方的镜头,相机外侧有防护罩X2遮蔽；

所述的上相机模组B25包括1个链接大板B1、相机链接板B2、上相机B3、上相机光源连接板B5、上相机镜头B6、上相机光源B9,所述的链接大板B1通过相机链接板B2固定连接有上相机B3，所述的链接大板B1通过上相机光源连接板B5固定连接有上相机镜头B6和上相机光源B9。

如图12-14所示，所述的上下PIN模组J11代替人工实施上下PIN作业,将PIN(3.175mm)开槽与上下料模组的夹爪的沟槽配合,以实现自动拔PIN的动作；所述的预压吸盘气缸B16于打PIN时预先下压吸住电木板以缓冲打PIN时对机器人自身的冲击,由打PIN气缸B7控制打PIN动作；夹爪一侧装有检测感应器安装板B11可外接感应器检测上下PIN是否正常；每次的上下PIN作业,MES系统会记录当下已经实施打PIN作业的坐标值,于下次打PIN时会自动避开已经打过PIN孔的位置直接在新的位置打孔；打孔的位置依照2点定位及4点定位方式会分别计算可打孔区块,待改区块打满时,自动报警提示更换该区块的电木板即可,这样不但可以大量节省电木板的损耗,也可以省去人工找新PIN孔位置的时间,大幅提高作业效率。

所述的上下PIN模组J11具体结构如下：包括打PIN固定块B4、打PIN气缸B7、打PIN导柱B8、导柱直线轴承B13、第一夹爪气缸B10、检测感应器安装板B11、机器人快换接头Z3、固定小板B14、固定大板B15、预压吸盘气缸B16、打PIN连接轴B17、海绵吸盘B18、夹爪B19、打PIN连接板B20、打PIN连接块B21、打PIN连接轴导套B22、打PIN金属块B23、打PIN螺丝B24；

所述的链接大板B1上方连接机器人法兰,下方与机器人快换接头Z3连接,右侧接相机链接板B2及上相机光源连接板B5,所述的上相机模组B25固定于此；

所述的机器人快换接头Z3下方与固定小板B14及固定大板B15连接,所述的固定大板B15下方接预压吸盘气缸B16；

所述的打PIN气缸B7安装于固定大板B15上,周围有4根打PIN导柱B8、透过导柱直线轴承B13向下接打PIN连接板B20,所述的打PIN连接板B20上再接打PIN连接轴导套B22及打PIN连接轴B17)；所述的打PIN连接轴B17下方接打PIN金属块B23及打PIN螺丝B24；所述的打PIN连接轴导套B22上方接打PIN连接块B21然后打PIN连接块B21上方再与打PIN气缸B7连接,由打PIN气缸B7控制打PIN动作；

所述的预压吸盘气缸B16于打PIN时预先下压,利用海绵吸盘B18吸住电木板以缓冲打PIN时对机器人自身的冲击；

所述的第一夹爪气缸B10安装在打PIN连接板B20下方,其下方安装夹爪B19,所述的夹爪B19一侧装有检测感应器安装板B11，可外接感应器检测上下PIN是否正常；夹爪开槽,PIN钉开槽相互搭配完成拔PIN动作。

如图15-16所示，所述的抓手上下料模组J5,自料仓上的料框取料后在整列模组整列,确保机器人抓取基板中心,再搬运到相机位置拍照,由视觉引导精确定位,放完板后,自动压料模组动作J12,省去贴胶带的作业时间,且避免人工上料导致产品刮花；机械钻孔机加工完成下料的时候,自动压料模组(J12)动作,自动压料组件的压头松开,抓手上下料模组J5可一次性将产品勾起，大幅省去下料的作业时间,且不需撕胶带，可节省物料成本，大幅提高作业效率及品质。

所述的抓手上下料模组J5具体结构如下：包括夹取机构主体板Z2；所述的夹取机构主体板Z2上端设置有机器人连接大板Z1；所述的机器人连接大板Z1上端连接有机器人动力机构；所述的夹取机构主体板Z2上端面四周设置有安装传感器Z5的传感器钣金Z4,传感器钣金Z4周围设置有抓手定位销Z6；所述的夹取机构主体板Z2前后两端连接有夹料装置；所述的夹料装置包括夹料气缸Z11；所述的夹料气缸Z11固定在夹取机构主体板Z2的前后两侧处；所述的夹料气缸Z11一侧连接有下推装置，进而与夹料气缸Z11连接；所述的下推装置包括第二夹爪气缸Z14；所述的第二夹爪气缸Z14通过固定板Z16固定在调节板Z13处；所述的调节板Z13之间设置有调节轴Z10，所述的调节轴Z10通过直线轴承Z12与夹取机构主体板Z2连接，其通过夹料气缸Z11实现下推装置的左右平移；所述的第二夹爪气缸Z14安装在固定板Z16并固定在条件板Z13；所述的固定板Z16与调节板Z13间有滑轨Z15,下端连接有连接板Z17；

所述的连接板Z17处固定有夹爪机构，所述的夹爪机构包括T型块Z18、调节轴Z19以及勾爪Z20；所述的T型块Z18固定在连接板Z17下部；所述的T型块Z18上连接有调节轴Z19；所述的调节轴Z19两端固定有勾瓜Z20；

所述的调节板Z13靠夹取机构主体板Z2的一侧设置有固定板Z9；所述夹取机构主体板Z2下端连接有主吸盘Z23；所述的主吸盘Z23与夹取机构主体板Z2之间设置有主吸盘安装板Z21；所述的夹取机构主体板Z2的板体下端面四周连接有辅助吸盘Z8及真空产生器Z22；所述的辅助吸盘Z8通过辅助吸盘安装座Z7与夹取机构主体板Z2固定连接；所述的夹取机构主体板Z2的板体垂直于夹料气缸Z11所在一面的分别设置的第二夹爪气缸Z14。

如图17-24所示，所述的自动压料模组J12，其电木板有本体1大块加上中间前后2个小块及四周4个小块、这些电木板都锁附在机械钻孔机的工作台面上、钻孔加工前、基板等物料需要放到电木板上固定,电木板的作用是防止钻针直接钻到工作台面、起到一个保护的作用、电木板厚度为12mm、中间前后的2个小块可以锁4个螺丝、所以可以单独锁附在工作台面上固定,四周围的4个小块无法单独锁附在工作台面上固定、因此将它与大的电木板利用L型连接板固(Y7)定形成一体、一起锁附在工作台面上；机械钻孔加工的基板的固定方式有分为2点定位及4点定位、中间前后的2个小块是用来对应2点定位的、四周围的4个小块是用来对应4点定位的,钻孔加工时上的PIN钉依其定位方式直接将PIN钉上在小块上,钻满之后只要更换小块即可不用整个大电木板一起更换、可以节省物料的消耗；另外电木板有开槽放4个笔形气缸、气缸的气缸线路走在电木板背面、电木板背面有开好槽、可以让气缸的气管嵌入电木板内部走线、这样对于电木板或气缸的拆卸及更换起到非常好的帮助；笔形气缸嵌入电木板、气缸连杆前端连接着挡料块、压板连接块、扇形压板、销钉及弹簧等所组成的压料组件的压头,压料组件的压头下方有滑槽Y2锁在点木板上，挡料块的高度多出电木板2.5mm,这个高度刚好是木板(或称做盖板)的标准规格，当气缸动作的时候，压料组件的压头会在滑槽Y2内由前往后移动、当挡料块碰到木板时,气缸停止向后(电木板中间方向)，由于气缸的拉力作用带动压料组件的压头内的压板连接块、压板连接块再带动销钉使得扇形压板进行自动压料的动作,将欲加工的产品自动固定在电木板上，扇形压板下装有弹簧,当气缸退出时,相反地,扇形压板会自动松开,方便抓手上下料模组J5的勾手到电木板的沟槽内取料。自动压料的实现可以取代人工的贴胶带及撕胶带的作业时间,并且自动配合基板大小自动压料,还可以避免人工上料时造成基板的刮花,大大地节省人力物料消耗及提升了效率及品质。

所述的自动压料模组J12安装在机械钻孔机的工作台面上,分为2点定位方式及2点与4点定位方式两种；所述的自动压料模组J12具体结构如下：包含电木板及压料组件；

所述的电木板分为本体电木板Y4、2点定位电木板Y1和4点定位电木板Y8；所述的2点定位电木板Y1直接锁附在工作台面；所述的4点定位电木板Y8利用L型连接板Y7与本体电木板Y4连接固定并锁附在工作台面上；所述的2点定位电木板Y1与本体电木板Y4之间留有间隙Y9，此间隙(槽)主要是当机械钻孔机以2点定位加工完成时,机器人用上下料模组勾板时使用；所述的本体电木板Y4还预留开一个第一槽Y10,所述的第一槽Y10是预留给PCB机械钻孔机断针检测感应器使用；所述的4点定位电木板Y8预留开一个第二槽Y11,所述的第二槽Y12主要是当PCB机械钻孔机以4点定位方式加工完成时,机器人用上下料模组勾板时使用；

所述的压料组件包括滑槽Y2、笔形气缸Y3、固定块Y5、压头Y6；所述的压头Y6包括挡料块Y12、压板连接块Y13、扇形压板Y14、弹簧Y15、销钉Y16；所述的笔形气缸Y3安装在滑槽Y2上，所述的笔形气缸Y3上安装有固定块Y5，用于将笔形气缸Y3固定在工作台面上；所述的挡料块Y12与笔形气缸Y3相互连接，所述的挡料块Y12上通过压板连接块Y13和销钉Y16连接有扇形压板Y14，所述的扇形压板Y14上安装有弹簧Y15。

所述专用MES系统说明如下：

一、mes功能介绍

1.简单快捷的数字化用户操作界面；2.作业和设备的自动化调度和监控；3.数据的采集和统计；4.设备、人员、排班、品质、各类报表等无纸化办公功能；5.报警信息的采集和管理；6.设备的维保管理；

二、自动上PIN功能

订单启动后，MES从排程信息或客户平台系统接口中获取pcb资料和PIN孔相关尺寸和坐标信息，通过匹配算法在电木板中寻找未被使用过的点位，匹配成功后分配给当前订单使用，并记录该点，用于下次寻点排除，如遍历完无可用点，则界面弹出提示，提醒管理员更换新的小电木板。新的PIN孔点位、faxy以及打PIN资料会发送到机台端，由机台端自动设置好faxy并执行打PIN资料，完成后通知MES，由MES调度机械手臂夹取PIN针并将PIN针打入机台已打好的PIN孔位置。

三、首件

订单启动后，MES调度产线首先执行首件流程：MES首先调度每个机台进行上PIN，然后每个机台选取一个工位，MES调度机械手臂对每个机台上一片垫木板、pcb板、铝片(也可不上铝片)，上料完成后MES将首件资料发送到机台端，由机台端执行首件生产资料进行打首件，打完首件后通知MES，由MES调度机械手取走首件成品并放置到AGV上，通知AGV将成品物料搬运至x-ray检验区，再由MES调度xray检验区的机械手臂将成品分类，然后将pcb板抓取放置到x-ray台面中通过不同角度和位置移动PCB板，并由x-ray系统上的软件进行抓取孔位图像，并进行识别分析，判定结果并通知给MES。如首件OK，MES再调度x-ray区的机械手臂和AGV，将pcb板运回产线，放回各自对应的机台上，之和打板。如首件NG，MES上会展示NG的孔位画面，由管理员进一步确认是否误判或存在设备故障原因。如误判，管理员可直接确认OK，之后流程同上首件OK的流程。如由于设备原因导致首件NG，管理员可在MES直接选择再做一次首件或在设备故障排除后选择再做一次首件，MES将重新执行首件的上下料、打板以及x-ray检验流程。

四、验孔机和CPK

目前由AVG将成品搬运至验孔区，由人工批量检验，NG板信息由操作员通过MES提供的子系统将板信息提交至MES中存档。

五、换针

MES捕获到相关的报警信息，提醒管理员几号机台几号工位需换针，机台上换针操作目前需由人工处理。

六、设备异常处理

设备软异常：部分非设备本身硬件部分的异常和报警，MES可以自动处理或清除，不影响作业，设备硬件或者软件本身出现故障或无法跳过的异常，MES可以捕获到并提醒管理员处理，处理工作需由人工完成。

七、设备维保

MES提供操作界面，记录设备的相关信息，到期需保养时会提醒管理员执行保养操作，维修和保养信息均可记录到MES系统中进行存档。

八、作业流程的调度优化

MES掌握全部的设备参数、生产资料、排程信息以及实时状态数据，可以最大程度地进行调度优化。

本发明的PCB钻孔机人工上下PIN作业变为自动上下PIN作业,人工上下料变为自动上下料,人工更改料号变为MES系统自动排程,车间设备管理由纸本管理变为系统管理,节省电木板,胶带等成本,大幅节省人力成本,提高钻孔机作业效率及品质,传统PCB机械钻孔车间实现为智能化，无人化工厂。

Claims (4)

1.一种PCB机械钻孔机自动上下料设备,其特征在于：包括6轴机器人(J2)、相机模组(J4)、抓手上下料模组(J5)、料仓模组(J6)、整列模组(J7)、地轨(J9)、放置架(J10)、上下PIN模组(J11)、自动压料模组(J12)和专用MES系统；

所述的6轴机器人(J2)、相机模组(J4)、料仓模组(J6)和整列模组(J7)架设在地轨(J9)的滑板(H1)上，滑板上装设有注油器(J8)，整列模组(J7)通过支撑座(D20)架设于滑板(H1)之上；所述的料仓模组(J6)在6轴机器人(J2)的后方，上方放置料框(J1)用，所述的整列模组(J7)在6轴机器人(J2)的前方；所述的相机模组(J4)又分为上相机模组(B25)和下相机模组(D4)，所述的下相机模组(D4)架设在整列模组(J7)的左侧，与下相机连接座(X3)连接,作为基板(J3)物料拍照引导用，所述的上相机模组(B25)架设在6轴机器人(J2)的法兰下方；

所述的抓手上下料模组(J5)和上下PIN模组(J11)架设在放置架(J10)上，所述的地轨(J9)的两侧各摆放PCB机械钻孔机3台，放置架(J10)架设在PCB机械钻孔机的右侧，且设置在相邻的两台PCB机械钻孔机之间，每台PCB机械钻孔机有6个主轴，下方各配有一个工作台面，每台PCB机械钻孔机共6个工作台面，自动压料模组(J12)架设于每台机械钻孔机的6个工作台面上；

所述的自动压料模组(J12)包含电木板及压料组件；

所述的整列模组(J7)包含防护罩(D14),所述的防护罩(D14)内部放置PLC、工控机和画像处理器；

所述的防护罩(D14)上方纵向前后各有1个伺服电机(D18)配合同步带轮(D8)、同步皮带(D9)、丝杆(D19)、线性滑轨(D12)以及横向型材(D15)来控制前后方向移动；

所述的横向型材(D15)上方借由L型铁块(D5)来安装固定导柱(D2)；所述的固定导柱(D2)安装在横向型材(D15)上，由伺服电机(D18)带动做前后方向动作；

所述的防护罩(D14)上方横向左右各有1伺服电机(D18)带动的丝杆模组(D11)；所述的丝杆模组(D11)上方有固定块(D10)用来固定纵向型材(D3)；所述的纵向型材(D3)外侧有固定块固定支撑导柱(D7),支撑导柱(D7)上方有圆形导轮(D6)；

所述的丝杆模组(D11)安装在防护罩(D14)上方的固定底板(D13)上；所述的固定底板(D13)靠近中央处设有4根支撑导柱(D16)，所述的支撑导柱(D16)上安装有固定座(D17)；所述的固定座(D17)上方安装有整列平板(D1)；所述的整列平板(D1)前后方向有开槽,供整列时固定导柱(D2)缩进使用；左右方向有同高度的纵向型材(D3)供基板物料支撑,外侧的圆形导轮(D6)做左右方向定位使用；

所述的抓手上下料模组(J5)包括夹取机构主体板(Z2)；所述的夹取机构主体板(Z2)上端设置有机器人连接大板(Z1)；所述的机器人连接大板(Z1)上端连接有机器人动力机构；所述的夹取机构主体板(Z2)上端面四周设置有安装传感器(Z5)的传感器钣金(Z4),传感器钣金(Z4)周围设置有抓手定位销(Z6)；所述的夹取机构主体板(Z2)前后两端连接有夹料装置；所述的夹料装置包括夹料气缸(Z11)；所述的夹料气缸(Z11)固定在夹取机构固定板(Z16)主体板(Z2)的前后两侧处；所述的夹料气缸(Z11)一侧连接有下推装置；所述的下推装置包括第二夹爪气缸(Z14)；所述的第二夹爪气缸(Z14)固定在调节板(Z13)处；所述的调节板(Z13)之间设置有调节轴(Z10)，所述的调节轴(Z10)通过直线轴承(Z12)与夹取机构主体板(Z2)连接，所述的调节轴(Z10)通过夹料气缸(Z11)实现下推装置的左右平移；所述的第二夹爪气缸(Z14)安装在固定板(Z16)并固定在调节板(Z13)；所述的固定板(Z16)与调节板(Z13)间设置有滑轨(Z15),固定板(Z16)下端连接有连接板(Z17)；

所述的连接板(Z17)处固定有夹爪机构，所述的夹爪机构包括T型块(Z18)、调节轴(Z19)以及勾爪(Z20)；所述的T型块(Z18)固定在连接板(Z17)下部；所述的T型块(Z18)上连接有调节轴(Z19)；所述的调节轴(Z19)两端固定有勾爪(Z20)；

所述的调节板(Z13)靠夹取机构主体板(Z2)的一侧设置有固定板(Z9)；所述夹取机构主体板(Z2)下端连接有主吸盘(Z23)；所述的主吸盘(Z23)与夹取机构主体板(Z2)之间设置有主吸盘安装板(Z21)；所述的夹取机构主体板(Z2)的板体下端面四周连接有辅助吸盘(Z8)及真空产生器(Z22)；所述的辅助吸盘(Z8)通过辅助吸盘安装座(Z7)与夹取机构主体板(Z2)固定连接；所述的夹取机构主体板(Z2)的板体垂直于夹料气缸(Z11)所在的一面分别设置的第二夹爪气缸(Z14)；

所述的自动压料模组(J12)安装在机械钻孔机的工作台面上,分为2点定位方式及2点与4点定位方式两种；所述的自动压料模组(J12)包含电木板及压料组件；

所述的电木板分为本体电木板(Y4)、2点定位电木板(Y1)和4点定位电木板(Y8)；所述的2点定位电木板(Y1)直接锁附在工作台面；所述的4点定位电木板(Y8)利用L型连接板(Y7)与本体电木板(Y4)连接固定并锁附在工作台面上；所述的2点定位电木板(Y1)与本体电木板(Y4)之间留有间隙(Y9)，所述的间隙(Y9)是当机械钻孔机以2点定位加工完成时,机器人用上下料模组勾板时使用；所述的本体电木板(Y4)还预留开一个第一槽(Y10),所述的第一槽(Y10)是预留给PCB机械钻孔机断针检测感应器使用；所述的4点定位电木板(Y8)预留开一个第二槽(Y11),所述的第二槽(Y11)是当PCB机械钻孔机以4点定位方式加工完成时,机器人用上下料模组勾板时使用；

所述的压料组件包括滑槽(Y2)、笔形气缸(Y3)、固定块(Y5)、压头(Y6)；所述的压头(Y6)包括挡料块(Y12)、压板连接块(Y13)、扇形压板(Y14)、弹簧(Y15)、销钉(Y16)；所述的笔形气缸(Y3)安装在滑槽(Y2)上，所述的笔形气缸(Y3)上安装有固定块(Y5)，用于将笔形气缸(Y3)固定在工作台面上；所述的挡料块(Y12)与笔形气缸(Y3)相互连接，所述的挡料块(Y12)上通过压板连接块(Y13)和销钉(Y16)连接有扇形压板(Y14)，所述的扇形压板(Y14)上安装有弹簧(Y15)。

2.根据权利要求1所述的PCB机械钻孔机自动上下料设备，其特征在于：所述的料仓模组(J6)包含支撑底座(L10),支撑底座(L10)上左右各有一个支撑架(L9)；

左右2个支撑架(L9)朝内侧从下至上依序设置有2组拖链(L5)、线性滑轨(L4)、前后气缸(L3)、滚轮座(L2)、滚轮(L11)、挡板(L6)；

左右两侧的线性滑轨(L4)上有一组上下气缸(L13),左侧的上下气缸(L13)位置在前方,右侧的上下气缸(L13)位置在后方；左右两侧的上下气缸(L13)上各安装有2个凸轮随动器(L12)；

左右两侧的拖链(L5)下方各有一个光电感应器(L14)；

左右两侧的挡板(L6)外侧各有3组固定滑块(L7)和2组滑轨(L8),挡板(L6)的后方各设置有一个接近开关(L1)。

3.根据权利要求1所述的一种PCB机械钻孔机自动上下料设备，其特征在于：所述的相机模组(J4)包含1个上相机模组(B25)及2个下相机模组(D4)；

所述的下相机模组(D4)包含2个下相机(X12)、2个远心镜头(X9)、2个同轴光源(X4),所述的下相机模组(D4)安装在相机安装架(X6)上；所述的相机安装架(X6)下方利用补强固定座(X1)固定在地轨(J9)的滑板(H1)左侧；所述的下相机(X12)利用L型固定座(X8)和相机安装架(X6)锁附在一起；所述的远心镜头(X9)的法兰(X10)和下方的法兰固定板(X7)锁附在一起；所述的法兰固定板(X7)下方利用固定座(X11),使法兰固定板(X7)和相机安装架(X6)固定；所述的同轴光源(X4)利用光源固定座(X5)和相机安装架(X6)固定在一起；所述的同轴光源(X4)下方设置有镜头,相机外侧有防护罩(X2)遮蔽；

所述的上相机模组(B25)包括1个链接大板(B1)、相机链接板(B2)、上相机(B3)、上相机光源连接板(B5)、上相机镜头(B6)、上相机光源(B9),所述的链接大板(B1)通过相机链接板(B2)固定连接有上相机(B3)，所述的链接大板(B1)通过上相机光源连接板(B5)固定连接有上相机镜头(B6)和上相机光源(B9)。

4.根据权利要求3所述的PCB机械钻孔机自动上下料设备，其特征在于：所述的上下PIN模组(J11)包括打PIN固定块(B4)、打PIN气缸(B7)、打PIN导柱(B8)、导柱直线轴承(B13)、第一夹爪气缸(B10)、检测感应器安装板(B11)、机器人快换接头(Z3)、固定小板(B14)、固定大板(B15)、预压吸盘气缸(B16)、打PIN连接轴(B17)、海绵吸盘(B18)、夹爪(B19)、打PIN连接板(B20)、打PIN连接块(B21)、打PIN连接轴导套(B22)、打PIN金属块(B23)、打PIN螺丝(B24)；

所述的链接大板(B1)上方与机器人法兰连接,下方与机器人快换接头(Z3)连接,右侧接相机链接板(B2)及上相机光源连接板(B5),所述的上相机模组(B25)固定于链接大板(B1)上；

所述的机器人快换接头(Z3)下方与固定小板(B14)及固定大板(B15)连接,所述的固定大板(B15)下方接预压吸盘气缸(B16)；

所述的打PIN气缸(B7)安装于固定大板(B15)上,周围有4根打PIN导柱(B8)透过导柱直线轴承(B13)向下接打PIN连接板(B20),所述的打PIN连接板(B20)的下方连接打PIN连接轴导套(B22)及打PIN连接轴(B17)；所述的打PIN连接轴(B17)下方接打PIN金属块(B23)及打PIN螺丝(B24)；所述的打PIN连接轴导套(B22)上方接打PIN连接块(B21)，然后打PIN连接块(B21)上方与打PIN气缸(B7)连接,由打PIN气缸(B7)控制打PIN动作；

所述的预压吸盘气缸(B16)于打PIN时预先下压,利用海绵吸盘(B18)吸住电木板以缓冲打PIN时对机器人自身的冲击；

所述的第一夹爪气缸(B10)安装在打PIN连接板(B20)下方,其下方安装夹爪(B19),所述的夹爪(B19)一侧装有检测感应器安装板(B11)，可外接感应器检测上下PIN是否正常；夹爪开槽与PIN钉开槽相互搭配完成拔PIN动作。