CN117181540A - 一种柔性pcba自动点胶系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性PCBA自动点胶系统，涉及PCBA点胶设备技术领域，包括设备平台，所述设备平台上表面四边沿固定安装有输送机构，所述设备平台前侧从左到右依次设置有料仓自动上料系统、PCBA上料系统、PLC电气控制系统，所述设备平台上表面对应所述料仓自动上料系统固定安装有三轴上料机械手；有益效果在于：提高点胶大批量PCBA板生产的自动化水平，减少生产人工投入成本，成本控制到较低的水平，能够适应大部分的PCBA点胶加工企业，提高生产效率；对于不同规格的PCBA板有着高度的适应性，通过更换料仓载着盘即可适应不同尺寸PCBA板的点胶加工，适用范围广。

Description

一种柔性PCBA自动点胶系统

技术领域

本发明涉及PCBA点胶设备技术领域，特别是涉及一种柔性PCBA自动点胶系统。

背景技术

点胶系统就是PCB板在印制完成后，需要将各类电子元器件按要求焊接到固定位置，形成具备一定功能的电路板，需要将电子元器件通过胶水固定到PCB单板的固定位置，这就需要运用到点胶工艺。点胶对于一些特殊的敏感性的元器件可以起到粘接密封加固以及防水保护工作，可以很好的地延长电子产品PCB线路板上芯片和元器件的使用效果和工作寿命。

分析当前行业中应用较为广泛的全自动精密点胶机类型，这些精密点胶机主要应用领域为精度要求较高的电子器件、汽车制造、手机电路板、手机按键及防水、扬声器防水点胶等领域，这些领域内的点胶技术对点胶范围和出胶的精度有着很高的要求，此类点胶机的特点如下：

1)该精密点胶机系统能够应用在芯片封装、电路板组装、led封装、红胶等产品的点胶作业领域，适应性广泛；

2)该精密点胶机的点胶系统具有的造价成本较低，设计精简，并且有一定的可靠性，能够适应多规格的电路板、基材；

3)该点胶机配备简单的人机交互页面，降低了人工应用的技术成本。有着双点胶轴，能够两轴同时工作，可调节宽度，可以单轨也可以双轨工作，应用范围广；

4)该精密点胶机的点胶机构出胶精度高，出胶的直径最小达到0.02mm，线径最小精度达到0.5mm，粘度可以达到10万Mpas；

5)此类点胶机能够适应多类点胶材料，可以应用在半导体、SMT封装点胶领域，如精密元件、FPC软板、电容IC等；

此类的全自动精密点胶机，在以上的方面有着不错的优势，但是在工业化的批量加工生产中存在一些不足之处：

1)对于大批量点胶生产时上料过程缓慢；

2)此类型的全自动精密点胶机的点胶种类实用性较少，换料流程繁杂；

3)对于PCBA板的尺寸适应范围，对于大型的PCBA板不能够完成整体点胶；

4)整体产能较低，效率不高，生产成本高等。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种柔性PCBA自动点胶系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种柔性PCBA自动点胶系统，包括设备平台，所述设备平台上表面四边沿固定安装有输送机构，所述设备平台前侧从左到右依次设置有料仓自动上料系统、PCBA上料系统、PLC电气控制系统，所述设备平台上表面对应所述料仓自动上料系统固定安装有三轴上料机械手，所述设备平台上表面对应PCBA上料系统右侧固定安装有三轴喷胶系统；所述设备平台上表面对应后侧输送机构位置固定安装有固化热仓，所述设备平台上表面对应左侧输送机构位置固定安装有下料机械手。

优选地：所述料仓自动上料系统包括箱体、导轨、推车、托板、导杆、升降丝杆、料架、第一驱动电机和挡块，所述箱体前侧开口，所述箱体上下面中间开设有上下贯穿的通槽，所述箱体下方位置设置有导轨，所述箱体内部设置有推车，所述推车底面的移动轮受导轨导向限位，所述推车上设置有料架，所述箱体内部左右两侧分别设置有升降丝杆和导杆，所述升降丝杆上通过螺纹连接有托板，所述托板对应所述导杆位置固定安装有直线轴承，所述托板对应所述料架位置设置有托槽，所述箱体上表面对应所述升降丝杆位置固定安装有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出端与所述第一丝杆固定连接，所述箱体左右两侧固定安装有挡块。

优选地：所述三轴上料机械手包括第一架体、第一纵向移动机构、第一横向移动机构、第一竖向移动机构、第一视觉和第一真空吸盘，所述第一架体上固定安装在设备平台上，所述第一架体上固定安装有第一纵向移动机构，所述第一纵向移动机构向前设置在前侧输送线的正上方，所述第一纵向移动机构的移动端上固定设置有第一横向移动机构，所述第一横向移动机构的移动端上固定设置有第一竖向移动机构，所述第一竖向移动机构的移动端上固定安装有第一视觉和第一真空吸盘。

优选地：所述PCBA上料系统包括柜体、PCBA料盘、第二架体、第二纵向移动机构、第二横向移动机构、第二竖向移动机构、第二视觉和第二真空吸盘，所述柜体上表面一固定安装第二架体、另一侧设置第二料架，所述第二架体上固定安装有第二纵向移动机构，所述第二纵向移动机构向后设置在前侧输送线的正上方，所述第二纵向移动机构的移动端上固定设置有第二横向移动机构，所述第二横向移动机构的移动端上固定设置有第二竖向移动机构，所述第二竖向移动机构的移动端上固定安装有第二视觉和第二真空吸盘。

优选地：所述三轴喷胶系统包括第三架体、第三横向移动机构、第三纵向移动机构、点胶机构和第三视觉，所述第三架体固定安装在所述设备平台上，所述第三架体上固定安装有第三横向移动机构上，所述第三横向移动机构的移动端上固定安装有第三纵向移动机构，所述第三纵向移动机构向前设置在前侧输送线的正上方，所述第三纵向移动机构的移动端上固定安装有点胶机构和第三视觉。

优选地：所述下料机械手包括第四架体、第四横向移动机构、第四竖向移动机构、机械夹手和夹板，所述第四架体固定安装在所述设备平台上，所述第四架体上固定安装有第四横向移动机构，所述第四横向移动机构右端延伸至左侧输送线的正上方，所述第四横向移动机构左端延伸出所述设备平台上方位置，所述第四横向移动机构的移动端上固定安装有第四竖向移动机构，所述第四竖向移动机构的移动端上固定安装有机械夹手，所述机械夹手的移动端上固定安装有夹板。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过输送线、同步带和转向输送机构配合，实现连续性运输，保证点胶系统运行顺畅；提高点胶大批量PCBA板生产的自动化水平，减少生产人工投入成本，成本控制到较低的水平，能够适应大部分的PCBA点胶加工企业，提高生产效率；对于不同规格的PCBA板有着高度的适应性，通过更换料仓载着盘即可适应不同尺寸PCBA板的点胶加工，适用范围广。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述一种柔性PCBA自动点胶系统的立体结构示意图。

图2是本发明所述一种柔性PCBA自动点胶系统的另一视角的立体结构示意图。

图3是本发明所述一种柔性PCBA自动点胶系统的料仓自动上料系统的立体结构示意图。

图4是本发明所述一种柔性PCBA自动点胶系统的料仓自动上料系统的另一视角的立体结构示意图。

图5是本发明所述一种柔性PCBA自动点胶系统的三轴上料机械手的立体结构示意图。

图6是本发明所述一种柔性PCBA自动点胶系统的PCBA上料系统的立体结构示意图。

图7是本发明所述一种柔性PCBA自动点胶系统的三轴喷胶系统的立体结构示意图。

图8是本发明所述一种柔性PCBA自动点胶系统的下料机械手的立体结构示意图。

图9是本发明所述一种柔性PCBA自动点胶系统的设备平台的立体结构示意图。

图10是本发明所述一种柔性PCBA自动点胶系统的转向输送机构的主视图。

图11是本发明所述一种柔性PCBA自动点胶系统的转向输送机构的立体结构示意图。

附图标记说明如下：

1、设备平台；2、料仓自动上料系统；21、箱体；22、导轨；23、推车；24、托板；25、导杆；26、升降丝杆；27、料架；28、第一驱动电机；29、挡块；3、三轴上料机械手；31、第一架体；32、第一纵向移动机构；33、第一横向移动机构；34、第一竖向移动机构；35、第一视觉；36、第一真空吸盘；4、PCBA上料系统；41、柜体；42、PCBA料盘；43、第二架体；44、第二纵向移动机构；45、第二横向移动机构；46、第二竖向移动机构；47、第二视觉；48、第二真空吸盘；5、三轴喷胶系统；51、第三架体；52、第三横向移动机构；53、第三纵向移动机构；54、点胶机构；55、第三视觉；6、PLC电气控制系统；7、固化热仓；8、下料机械手；81、第四架体；82、第四横向移动机构；83、第四竖向移动机构；84、机械夹手；85、夹板；9、输送机构；91、点胶输送线；92、中转输送线；93、烘干输送线；94、下料输送线；95、转向输送机构；951、固定架；952、输送架；953、输送带；954、带轮；955、转轴；956、第二驱动电机；957、传动机构；958、升降气缸；959、导向机构。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图11所示，一种柔性PCBA自动点胶系统，包括设备平台1，设备平台1前侧从左到右依次设置有料仓自动上料系统2、PCBA上料系统4、PLC电气控制系统6，设备平台1上表面对应料仓自动上料系统2固定安装有三轴上料机械手3，设备平台1上表面对应PCBA上料系统4右侧固定安装有三轴喷胶系统5；设备平台1上表面对应后侧输送机构9位置固定安装有固化热仓7，设备平台1上表面对应左侧输送机构9位置固定安装有下料机械手8。

设备平台1包括机柜，机柜上表面边沿固定安装有输送机构9，输送机构9包括前后两条横向设置的输送线、左右两条纵向设置的同步带和在输送线和同步带上被运输的料仓载着盘，输送线的宽度与同步带的宽度相同；前侧的输送线为点胶输送线91，后侧的输送线为烘干输送线93，右侧的同步带为中转输送线92，左侧的同步带为下料输送线94；同步带的输送面高于输送线的输送面，输送带953和同步带转向位置设置有转向输送机构959；料仓载着盘为宽度与输送线、同步带相同的方形。

输送线包括固定安装在机柜左右两边沿的带辊，左右两个带辊前端之间、后端之间均绕设有用来输送的输送带，机柜上对应带辊固定安装有用来带动带辊转动的输送电机，输送电机的输出端与带辊固定连接。

同步带包括架体，架体上部前后两侧均固定安装有带辊，前后两个带辊的左端之间、右端之间均绕设有输送带，架体上对应带辊固定安装有用来带动带辊转动的输送电机，输送电机的输出端与带辊固定连接。

转向输送机构959包括固定架951，固定架951为U形，固定架951上端固定安装在机柜上，固定架951下端固定安装有升降气缸958，固定架951内部设置有输送架952，升降气缸958上端穿过固定架951与输送架952固定连接，输送架952上部前后两侧均固定安装有转轴955，转轴955上绕设有输送带953，输送架952上固定安装有用来带动转轴955转动的第二驱动电机956，第二驱动电机956的输出端通过传动机构957与转轴955连接。

输送架952下表面与固定架951之间设置有导向机构959，导向机构959包括固定安装在输送架952上的导杆25和固定安装在固定架951上的直线轴承，导杆25插在直线轴承内上下活动。

PLC电气控制系统6采取西门子的模块化SIMATIC S7-1200主控制器，配合相应的传感器和控制面板实现对设备的电气系统控制，而且模块化的控制使得该柔性加工生产系统更加安全可靠。

料仓自动上料系统2包括箱体21、导轨22、推车23、托板24、导杆25、升降丝杆26、料架27、第一驱动电机28和挡块29，箱体21前侧开口便于推车23的推入和拉出箱体21，箱体21上下面中间开设有上下贯穿的通槽，箱体21下方位置设置有导轨22，箱体21内部设置有推车23，推车23底面的移动轮受导轨22导向限位，推车23上设置有料架27，料架27由多层料盘叠放形成，料盘上阵列放置有料仓，箱体21内部左右两侧分别设置有升降丝杆26和导杆25，升降丝杆26上通过螺纹连接有托板24，托板24对应导杆25位置固定安装有直线轴承，便于托板24受导杆25导向上下活动，托板24对应料架27位置设置有托槽，箱体21上表面对应升降丝杆26位置固定安装有第一驱动电机28，第一驱动电机28的输出端与第一丝杆固定连接，第一驱动电机28带动升降丝杆26转动从而带动托板24沿导杆25做升降运动，从而托起料架27，上升到设备台面的附近，等待上料机械手抓取上料，箱体21左右两侧固定安装有挡块29，挡块29用来限位推车23的左右摆动和限制推车23上料位置。

三轴上料机械手3包括第一架体31、第一纵向移动机构32、第一横向移动机构33、第一竖向移动机构34、第一视觉35和第一真空吸盘36，第一架体31上固定安装在设备平台1上，第一架体31上固定安装有第一纵向移动机构32，第一纵向移动机构32向前设置在点胶输送线91的正上方，第一纵向移动机构32的移动端上固定设置有第一横向移动机构33，第一横向移动机构33的移动端上固定设置有第一竖向移动机构34；第一纵向移动机构32、第一横向移动机构33和第一竖向移动机构34的结构原理均为移动端在滑轨上滑动，滑轨侧面设置齿条，移动端上设置电机且电机输出端上固定安装有与齿条相啮合的齿轮，从而实现移动端的移动；第一竖向移动机构34的移动端上固定安装有用来拍照检测目标物的第一视觉35和用来吸取料仓的第一真空吸盘36。

PCBA上料系统4包括柜体41、PCBA料盘42、第二架体43、第二纵向移动机构44、第二横向移动机构45、第二竖向移动机构46、第二视觉47和第二真空吸盘48，柜体41上表面一固定安装第二架体43、另一侧设置第二料架27，第二架体43上固定安装有第二纵向移动机构44，第二纵向移动机构44向后设置在点胶输送线91的正上方，第二纵向移动机构44的移动端上固定设置有第二横向移动机构45，第二横向移动机构45的移动端上固定设置有第二竖向移动机构46；第二纵向移动机构44、第二横向移动机构45和第二竖向移动机构46的结构原理均为移动端在滑轨上滑动，滑轨侧面设置齿条，移动端上设置电机且电机输出端上固定安装有与齿条相啮合的齿轮，从而实现移动端的移动；第二竖向移动机构46的移动端上固定安装有用来拍照检测目标物的第二视觉47和用来吸取料仓的第二真空吸盘48；PCBA板摆放在PCBA料盘42上，等待第二真空吸盘48对板料进行抓取，放置在输送机构9上输送过来的料仓内部。

三轴喷胶系统5包括第三架体51、第三横向移动机构52、第三纵向移动机构53、点胶机构54和第三视觉55，第三架体51固定安装在设备平台1上，第三架体51上固定安装有第三横向移动机构52上，第三横向移动机构52的移动端上固定安装有第三纵向移动机构53；第三横向移动机构52和第三纵向移动机构53的结构原理均为电机带动丝杆转动，移动端受丝杆螺纹推动、导向杆导向从而平稳移动；第三纵向移动机构53向前设置在点胶输送线91的正上方，第三纵向移动机构53的移动端上固定安装有点胶机构54和用来拍照检测目标物的第三视觉55；点胶机构54包括固定安装在第三纵向移动机构53上的气缸和气缸移动端上的点胶喷头。

下料机械手8包括第四架体81、第四横向移动机构82、第四竖向移动机构83、机械夹手84和夹板85，第四架体81固定安装在设备平台1上，第四架体81上固定安装有第四横向移动机构82，第四横向移动机构82的结构原理为移动端在滑轨上滑动，电机带动一端带轮954转动，另一端带轮954从动，带轮954上的传动带拉动移动端移动；第四横向移动机构82右端延伸至下料输送线94的正上方，第四横向移动机构82左端延伸出设备平台1上方位置，第四横向移动机构82的移动端上固定安装有第四竖向移动机构83，第四竖向移动机构83为气缸，第四竖向移动机构83的移动端上固定安装有机械夹手84，机械夹手84的移动端上固定安装有夹板85；采用气动式的机械夹手84抓取加工完成的电路板，实现装箱。

工作原理：输送机构9采用逆时针环形传输的设计，使用时，手动在点胶输送线91左端放置料仓载着盘，将装有料架27的推车23推进箱体21内，导轨22和挡块29限制推车23摆动，然后启动用于料仓上料的料仓自动升降系统，依靠第一纵向移动机构32、第一横向移动机构33和第一竖向移动机构34的移动，第一真空吸盘36对料架27上内的料仓进行负压吸附，移动到点胶输送线91上料仓载着盘上进行输送，当料架27的一层料盘取空时，手动将料盘取掉，第一驱动电机28带动托板24将料架27向上提升，料仓输送至PCBA上料系统4位置时，通过第二纵向移动机构44、第二横向移动机构45和第二竖向移动机构46的移动，第二真空吸盘48将电路板吸附移动到已经输送到位的料仓内部，然后点胶输送线91将料仓输送至三轴喷胶系统5的下方，通过第三横向移动机构52和第三纵向移动机构53的精准移动，点胶机构54的气缸伸长，喷头进行移动喷胶，料仓被输送至点胶输送线91右端后，启动升降气缸958推动输送架952上升，输送架952上端托起料仓载着盘，输送至中转输送线92上，同理后侧的输送架952上升盛接料仓载着盘，料仓载着盘完全输送至输送架952上后，输送架952下降，将料仓载着盘放置在烘干输送线93上，通过固化热仓7对胶体进行固化，经过后侧左端的顶升机构换向到纵向的同步带输送上，通过下料机械手8进行下料装箱，完成整条线的点胶工作。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (6)

1.一种柔性PCBA自动点胶系统，包括设备平台(1)，其特征在于：所述设备平台(1)上表面四边沿固定安装有输送机构(9)，所述设备平台(1)前侧从左到右依次设置有料仓自动上料系统(2)、PCBA上料系统(4)、PLC电气控制系统(6)，所述设备平台(1)上表面对应所述料仓自动上料系统(2)固定安装有三轴上料机械手(3)，所述设备平台(1)上表面对应PCBA上料系统(4)右侧固定安装有三轴喷胶系统(5)；所述设备平台(1)上表面对应后侧输送机构(9)位置固定安装有固化热仓(7)，所述设备平台(1)上表面对应左侧输送机构(9)位置固定安装有下料机械手(8)。

2.根据权利要求1所述的一种柔性PCBA自动点胶系统，其特征在于：所述料仓自动上料系统(2)包括箱体(21)、导轨(22)、推车(23)、托板(24)、导杆(25)、升降丝杆(26)、料架(27)、第一驱动电机(28)和挡块(29)，所述箱体(21)前侧开口，所述箱体(21)上下面中间开设有上下贯穿的通槽，所述箱体(21)下方位置设置有导轨(22)，所述箱体(21)内部设置有推车(23)，所述推车(23)底面的移动轮受导轨(22)导向限位，所述推车(23)上设置有料架(27)，所述箱体(21)内部左右两侧分别设置有升降丝杆(26)和导杆(25)，所述升降丝杆(26)上通过螺纹连接有托板(24)，所述托板(24)对应所述导杆(25)位置固定安装有直线轴承，所述托板(24)对应所述料架(27)位置设置有托槽，所述箱体(21)上表面对应所述升降丝杆(26)位置固定安装有第一驱动电机(28)，所述第一驱动电机(28)的输出端与所述第一丝杆固定连接，所述箱体(21)左右两侧固定安装有挡块(29)。

3.根据权利要求1所述的一种柔性PCBA自动点胶系统，其特征在于：所述三轴上料机械手(3)包括第一架体(31)、第一纵向移动机构(32)、第一横向移动机构(33)、第一竖向移动机构(34)、第一视觉(35)和第一真空吸盘(36)，所述第一架体(31)上固定安装在设备平台(1)上，所述第一架体(31)上固定安装有第一纵向移动机构(32)，所述第一纵向移动机构(32)向前设置在前侧输送线的正上方，所述第一纵向移动机构(32)的移动端上固定设置有第一横向移动机构(33)，所述第一横向移动机构(33)的移动端上固定设置有第一竖向移动机构(34)，所述第一竖向移动机构(34)的移动端上固定安装有第一视觉(35)和第一真空吸盘(36)。

4.根据权利要求1所述的一种柔性PCBA自动点胶系统，其特征在于：所述PCBA上料系统(4)包括柜体(41)、PCBA料盘(42)、第二架体(43)、第二纵向移动机构(44)、第二横向移动机构(45)、第二竖向移动机构(46)、第二视觉(47)和第二真空吸盘(48)，所述柜体(41)上表面一固定安装第二架体(43)、另一侧设置第二料架(27)，所述第二架体(43)上固定安装有第二纵向移动机构(44)，所述第二纵向移动机构(44)向后设置在前侧输送线的正上方，所述第二纵向移动机构(44)的移动端上固定设置有第二横向移动机构(45)，所述第二横向移动机构(45)的移动端上固定设置有第二竖向移动机构(46)，所述第二竖向移动机构(46)的移动端上固定安装有第二视觉(47)和第二真空吸盘(48)。

5.根据权利要求1所述的一种柔性PCBA自动点胶系统，其特征在于：所述三轴喷胶系统(5)包括第三架体(51)、第三横向移动机构(52)、第三纵向移动机构(53)、点胶机构(54)和第三视觉(55)，所述第三架体(51)固定安装在所述设备平台(1)上，所述第三架体(51)上固定安装有第三横向移动机构(52)上，所述第三横向移动机构(52)的移动端上固定安装有第三纵向移动机构(53)，所述第三纵向移动机构(53)向前设置在前侧输送线的正上方，所述第三纵向移动机构(53)的移动端上固定安装有点胶机构(54)和第三视觉(55)。

6.根据权利要求1所述的一种柔性PCBA自动点胶系统，其特征在于：所述下料机械手(8)包括第四架体(81)、第四横向移动机构(82)、第四竖向移动机构(83)、机械夹手(84)和夹板(85)，所述第四架体(81)固定安装在所述设备平台(1)上，所述第四架体(81)上固定安装有第四横向移动机构(82)，所述第四横向移动机构(82)右端延伸至左侧输送线的正上方，所述第四横向移动机构(82)左端延伸出所述设备平台(1)上方位置，所述第四横向移动机构(82)的移动端上固定安装有第四竖向移动机构(83)，所述第四竖向移动机构(83)的移动端上固定安装有机械夹手(84)，所述机械夹手(84)的移动端上固定安装有夹板(85)。