CN117125433A - 一种pcb取板机及取板方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了涉及PCB取板技术领域的一种PCB取板机及取板方法，包括机架，在机架上设置有，拨扣单元，包括拨扣输送线及拨扣机械手；取板单元，包括取板输送线及取板机械手；升降单元，包括升降机；及载具回流单元。本发明的优点在于：提供了一种兼容一定尺寸范围内过炉载具的自动取板机回流设备。通过机械手自动完成解扣、排不良品、取板、摆盘等动作，通过升降单元使过炉载具回流。设备可参数化操作，调宽调距均可按设定参数自动完成，大幅降低调机时间，减少效率浪费，替代人工作业，提升效率，消除人为失误导致的撞件品质问题。

Description

一种PCB取板机及取板方法

技术领域

本发明涉及PCB取板技术领域，具体地说是一种PCB取板机及取板方法。

背景技术

在电子产品生产制造过程中，PCB的制造主要采用人工结合半自动设备的方式。人工将过炉载具搬运至工作台、人工解掉全部压扣，依次取出PCBA放入后段人工线体，然后将过炉治具搬运至半自动升降机，自动流入底部回流线。此生产模式下，需要人工转运过炉治具、人工解压扣、人工取板、人工搬运过炉载具，劳动强度大，且在此过程中容易造成撞件，发生品质问题。套模经过波峰后会产生较大的助焊剂气味以及较高温度对员工人工造成烫伤。

发明内容

本发明的目的是提供一种PCB取板机及取板方法，以解决现有的PCB取板机自动化程度低的问题。

本发明是这样实现的：一种PCB取板机，其中，包括机架，在机架上设置有，

拨扣单元，包括拨扣输送线及拨扣机械手；

取板单元，包括取板输送线及取板机械手；

升降单元，包括升降机；

及载具回流单元。

优选的，所述拨扣输送线包括平行设置的第一定轨及第一动轨，第一定轨及第一动轨相对一侧分别设置有第一传输链条及第一链轮，在第一定轨及第一动轨之间设置有第一传送辊，第一传输链条及第一链轮用来驱动第一传送辊转动。

优选的，在所述第一动轨上设置有用来调节所述第一定轨、所述第一动轨间距的调宽拖链，所述第一动轨可朝着靠近或者远离所述第一定轨的方向移动。

优选的，在所述第一定轨或所述第一动轨上的口端有进料感应器，在所述第一定轨或所述第一动轨的出口端设置有第一阻挡气缸及拨扣到位感应器。

优选的，所述拨扣机械手包括设置于所述机架上的第一驱动底座、与第一驱动底座连接的第一摆臂、设置于第一摆臂一端的第二驱动座、与第二驱动座连接的第二摆臂、设置于第二摆臂一端的第一驱动轴；

第一驱动轴与第一手臂连接法兰连接，在第一手臂连接法兰的下部连接有U型气缸安装板；旋转气缸安装于U型气缸安装板上，在旋转气缸的底部连接有拨扣手指。

优选的，所述取板输送线包括第二定轨、第二动轨；第二定轨及第二动轨的相对一侧分别设置有第二传输链条及第二链轮，在第二定轨与第二动轨之间设置有第二传送辊及第二步进电机。

优选的，在所述第二定轨或及所述第二动轨上设置有取板到位感应器及第二夹紧气缸，在所述第二定轨或及所述第二动轨的后端设置有取板限位块。

优选的，所述取板机械手设置于所述取板输送线的一侧；

在取板机械手的摆臂端头设置有第二驱动轴，第二驱动轴与第二手臂连接法兰连接，在第二手臂连接法兰的下端设置有连接头。

优选的，所述升降单元包括升降固定座、门架式升降支座、设置于升降支座内侧的升降导轨、升降链条403及升降电机。

一种PCB取板机取板方法，应用于如上所述的PCB取板机，其中，包括如下步骤：

S1、过炉载具进入拨扣单元1进行解扣；

S2、解扣后的过炉载具进入取板单元2进行取板，使PCB板与过炉载具分离；

S3、升降机构带动空的过炉载具运送至载具回流单元，卸料后回升；

S4、载具回流单元5带动空的过炉载具进入下一工序。

采用上述技术方案，本发明的优点在于：提供了一种兼容一定尺寸范围内过炉载具的自动取板机回流设备。通过机械手自动完成解扣、排不良品、取板、摆盘等动作，通过升降单元使过炉载具回流。设备可参数化操作，调宽调距均可按设定参数自动完成，大幅降低调机时间，减少效率浪费，替代人工作业，提升效率，消除人为失误导致的撞件品质问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的NG工位示意图；

图3是本发明的结构示意图；

图4是本发明的拨扣输送线的示意图；

图5是本发明的拨扣手指的示意图；

图6是本发明的快速切换单元的示意图；

图7是本发明的升降单元的示意图；

图8是本发明的升降单元的示意图；

图9是本发明的载具回流单元的示意图；

图10是本发明的防护罩的示意图。

图中：1—机架，2—拨扣单元，3—取板单元，4—升降单元，5—载具回流单元，6—防护罩。

201—第一定轨，202—第一动轨，203—第一传输链条，204—第一链轮，205—第一传送辊，206—步进电机，207—调宽拖链，208—进料感应器，209—第一阻挡气缸，210—拨扣到位感应器，211—第一夹紧气缸，212—第一驱动底座，213—第一摆臂，214—第二驱动座，215—第二摆臂，216—第一驱动轴，217—第一手臂连接法兰，218—U型气缸安装板，219—旋转气缸，220—拨扣手指。

301—第二定轨，302—第二传送辊，303—取板到位感应器，304—取板限位块，305—第二驱动轴，306—第二手臂连接法兰，307—连接头，308—快换单元放置板，309—支撑杆，310—吸盘固定板，311—伺服夹爪，312—吸盘快换模块，313—吸盘组件，314—伺服夹爪快换模块，315—夹爪，316—NG工位，317—OK工位。

401—升降固定座，402—升降导轨，403—升降链条，404—升降电机，405—升降支座，406—升降导向轴，407—配重块。

501—斜面回流支架，502—对射光电开关，503——流利条，504—固定钣金。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-图10所示，本发明提供了一种PCB取板机，包括机架1，在机架1上设置有拨扣单元2、取板单元3、升降单元4及载具回流单元5。

机架1用于承载各功能单元。

拨扣单元2包括设置于机架1上的拨扣输送线及拨扣机械手。

拨扣输送线包括平行设置的第一定轨201及第一动轨202，第一定轨201及第一动轨202相对一侧分别设置有第一传输链条203及第一链轮204，在第一定轨201及第一动轨202之间设置有第一传送辊205，第一传输链条203及第一链轮204用来驱动第一传送辊205转动。在第一定轨201及第一动轨202上设置有步进电机206。进一步的，在第一动轨202上设置有用来调节第一定轨201、第一动轨202间距的调宽拖链207，第一动轨202可朝着靠近或者远离第一定轨201的方向移动，用于调节第一定轨201与第一动轨202间的距离，使之适用于不同尺寸的过炉载具。

进一步的，在第一定轨201或第一动轨202的入口端有进料感应器208，在第一定轨201或第一动轨202的出口端设置有第一阻挡气缸209、拨扣到位感应器210。本实施例中，入口端、出口端是相对于过炉载具的传送方向而言的，输送线上先与过炉载具接触的一端为入口端，后与过炉载具接触的一端为出口端。进料感应器208用来检测过炉载具是否进入拨扣输送线上。拨扣到位感应器210用于检测过炉载具是否被第一阻挡气缸209阻挡，处于静止状态。

进一步的，在第一定轨201或第一动轨202上设置有第一夹紧气缸211，第一夹紧气缸211数量为两个，为两个双轴气缸相对上下运动实现夹紧过炉载具。再经拨扣机械手解除所有压扣(将压扣旋转90°)。

拨扣机械手，设置于拨扣输送线的一侧，用于接触过炉载具上的压扣。拨扣机械手包括设置于机架1上的第一驱动底座212、与第一驱动底座212连接的第一摆臂213、设置于第一摆臂213一端的第二驱动座214、与第二驱动座连接的第二摆臂215、设置于第二摆臂215一端的第一驱动轴216。第一驱动轴216与第一手臂连接法兰217连接，在第一手臂连接法兰217的下部连接有U型气缸安装板218。旋转气缸219安装于U型气缸安装板218上，在旋转气缸219的底部连接有拨扣手指220。拨扣机械手采用多轴结构的机器人驱动，灵活性大，动作精度高，稳定性好。在过炉载具夹紧静止后，将拨扣手指220运送至压扣处，通过旋转气缸219带动拨扣手指220转动90°，解除压扣，便于后续PCB板和过炉载具分离。

本申请的拨扣单元可实现过炉载具的进料、定位、夹紧及拨扣，适用于不同尺寸的过炉载具，实现了无人化作业，自动化程度高，提高了过炉载具的解扣效率。

取板单元3包括取板输送线及取板机械手。

取板输送线包括与拨扣输送线对应的第二定轨301及第二动轨，同上，第二定轨及第二动轨的相对一侧分别设置有第二传输链条及第二链轮，在第二定轨与第二动轨之间设置有第二传送辊302及第二步进电机。同上，第二定轨与第二动轨的间距可调节。

进一步的，在第二定轨301或及第二动轨上设置有取板到位感应器303及第二夹紧气缸，在第二定轨301或及第二动轨的后端设置有取板限位块304。取板到位感应器303用来检测过炉载具是否被取板限位块304阻挡，处于静止状态。第二夹紧气缸用于夹紧过炉载具供取板机械手取下PCB板。

取板机械手，位于取板输送线的一侧，根据AOI发出判断信号区分OK或NG产品，用于取出PCB板并放置到OK或NG工位316上。取板机械手与拨扣机械手对应，同样为多轴结构，在取板机械手的摆臂端头设置有第二驱动轴305，第二驱动轴305与第二手臂连接法兰306连接，在第二手臂连接法兰306的下端设置有连接头307。

进一步的，在与取板机械手同侧的机架1上还设置有快速切换单元。快速切换单元包括设置于机架1上的快换单元放置板308，快换单元放置板308的底部设置有固定于机架1上的支撑杆309。在快换单元放置板308上加工有分别容纳吸盘固定板310及伺服夹爪311的槽。在吸盘固定板310的顶部设置有与上述连接头307连接的吸盘快换模块312，在吸盘固定板310的底部设置有吸盘组件313。在伺服夹爪311的顶部设置有与上述连接头307连接的伺服夹爪快换模块314，在伺服夹爪311的底部设置有夹爪315。进一步的，在吸盘快换模块312及伺服夹爪快换模块314上均设置有气源连通的气管。

吸盘固定板310及其上的吸盘组件313用于吸取PCB板并运送至OK工位317或NG工位316上。OK工位317位于取板输送线后部，取板机械手吸取合格品穿过防护罩6上的窗口传到后段人工线上。NG工位316位于取板输送线的一侧，通过皮带将不合格品传输出去。进一步的，在窗口位置设置有安全光栅，防止取板机械手程序错误跑出，或者人失误进入防护罩内导致安全隐患。伺服夹爪311用于在部分PCB板上没有放置吸盘的空间时，采用夹取的方式实现取板。

本申请的取板单元可实现过炉载具及其上的PCB板的进料、定位、夹紧及分离，适用于不同尺寸的过炉载具，实现了无人化作业，自动化程度高，提高了过炉载具的取板效率。

升降单元4用于驱动取板输送线升降。包括升降固定座401、门架式升降支座405、设置于升降支座405内侧的升降导轨402、升降链条403、升降导向轴406、配重块407及升降电机404。升降固定座401在升降电机404及升降链条403的驱动下沿升降导轨402、升降导向轴406上下移动。取板输送线安装于升降固定座401内，取板完成后，解除第二夹紧气缸，启动升降电机，升降固定座401连同其上的取板输送线下降至最低位，将空过炉载具传送至载具回流单元进入下一工序，通过感应器接受到过炉载具离开的信号后，升降固定座401回到原点。循环往复。

载具回流单元5设置于机架1的下方，包括回流皮带、斜面回流支架501、设置在斜面回流支架501上的对射光电开关502、流利条503及固定钣金504。

进一步的，在机架1的上方设置有防护罩6，对内部的拨扣单元、取板单元、升降单元等元器件进行保护。本发明还提供了一种PCB取板机取板方法，利用上述PCB取板机，包括如下步骤：

S1、过炉载具进入拨扣单元1进行解扣；

S2、解扣后的过炉载具进入取板单元2进行取板，使PCB板与过炉载具分离；

S3、升降机构带动空的过炉载具运送至载具回流单元5，卸料后回升；

S4、载具回流单元5带动空的过炉载具进入下一工序。

其中步骤S1中，包括步骤：

S11、过炉载具进入拨扣输送线，进料感应器208检测到过炉载具进入，控制中心控制第一阻挡气缸209伸出，第一传送辊205带动过炉载具向后运行；

S12、过炉载具向后运行直至触碰第一阻挡气缸209，拨扣到位感应器210检测到过炉载具被阻挡并处于静止状态，第一传送辊205停止；

S13、第一夹紧气缸211夹紧过炉载具，启动拨扣机械手，旋转拨扣手指220，解除拨扣。

其中，步骤S2中，包括步骤：

S21、第一阻挡气缸209抬起，第一夹紧气缸211放松，第一传送辊205启动，将解扣后的过炉载具传送至取板输送线中；

S22、第二传送辊302启动，过炉载具向后运行直至触碰取板限位块304。取板到位感应器303检测到过炉载具被阻挡并处于静止状态，第二传送辊302停止。

S23、第二夹紧气缸夹紧过炉载具，启动取板机械手，在快速切换单元选取适宜的夹取装置，根据AOI发出判断信号区分OK或NG产品，用于取出PCB板并放置到OK或NG工位上。

其中，步骤S3中，包括步骤：

S31、升降单元带动取板输送线下降，第二传输链条反转、第二传动辊302反转，使空的过炉载具运送至回流皮带上；

S32、升降单元检测到过炉载具离开的信号，携带取板输送线回升至原点。

S33、载具回流单元5检测到接收信号，通过回流皮带、斜面回流支架501将空的过炉载具运送至下一工序。

本发明的优点在于：提供了一种兼容一定尺寸范围内过炉载具的自动取板机回流设备。通过机械手自动完成解扣、排不良品、取板、摆盘等动作，通过升降单元使过炉载具回流。设备可参数化操作，调宽调距均可按设定参数自动完成，大幅降低调机时间，减少效率浪费，替代人工作业，提升效率，消除人为失误导致的撞件品质问题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种PCB取板机，其特征是，包括机架，在机架上设置有，

拨扣单元，包括拨扣输送线及拨扣机械手；

取板单元，包括取板输送线及取板机械手；

升降单元，包括升降机；

及载具回流单元。

2.根据权利要求1所述的一种PCB取板机，其特征是，所述拨扣输送线包括平行设置的第一定轨及第一动轨，第一定轨及第一动轨相对一侧分别设置有第一传输链条及第一链轮，在第一定轨及第一动轨之间设置有第一传送辊，第一传输链条及第一链轮用来驱动第一传送辊转动。

3.根据权利要求2所述的一种PCB取板机，其特征是，在所述第一动轨上设置有用来调节所述第一定轨、所述第一动轨间距的调宽拖链，所述第一动轨可朝着靠近或者远离所述第一定轨的方向移动。

4.根据权利要求2所述的一种PCB取板机，其特征是，在所述第一定轨或所述第一动轨上的口端有进料感应器，在所述第一定轨或所述第一动轨的出口端设置有第一阻挡气缸及拨扣到位感应器。

5.根据权利要求1所述的一种PCB取板机，其特征是，所述拨扣机械手包括设置于所述机架上的第一驱动底座、与第一驱动底座连接的第一摆臂、设置于第一摆臂一端的第二驱动座、与第二驱动座连接的第二摆臂、设置于第二摆臂一端的第一驱动轴；

第一驱动轴与第一手臂连接法兰连接，在第一手臂连接法兰的下部连接有U型气缸安装板；旋转气缸安装于U型气缸安装板上，在旋转气缸的底部连接有拨扣手指。

6.根据权利要求1所述的一种PCB取板机，其特征是，所述取板输送线包括第二定轨、第二动轨；第二定轨及第二动轨的相对一侧分别设置有第二传输链条及第二链轮，在第二定轨与第二动轨之间设置有第二传送辊及第二步进电机。

7.根据权利要求6所述的一种PCB取板机，其特征是，在所述第二定轨或及所述第二动轨上设置有取板到位感应器及第二夹紧气缸，在所述第二定轨或及所述第二动轨的后端设置有取板限位块。

8.根据权利要求6所述的一种PCB取板机，其特征是，所述取板机械手设置于所述取板输送线的一侧；

在取板机械手的摆臂端头设置有第二驱动轴，第二驱动轴与第二手臂连接法兰连接，在第二手臂连接法兰的下端设置有连接头。

9.根据权利要求1所述的一种PCB取板机，其特征是，所述升降单元包括升降固定座、门架式升降支座、设置于升降支座内侧的升降导轨、升降链条403及升降电机。

10.一种PCB取板方法，应用于如权利要求1-9所述的PCB取板机，其特征是，包括如下步骤：

S1、过炉载具进入拨扣单元1进行解扣；

S2、解扣后的过炉载具进入取板单元2进行取板，使PCB板与过炉载具分离；

S3、升降机构带动空的过炉载具运送至载具回流单元，卸料后回升；

S4、载具回流单元5带动空的过炉载具进入下一工序。