CN201227669Y - 自动冲压装置 - Google Patents

Abstract

一种自动冲压装置，包括压力机和冲压模具，冲压模具安装在压力机上，冲压模具中设有定位机构，其特征是：所述自动冲压装置还包括进料机构和收料机构，其中进料机构设于冲压模具的前面，收料机构设于冲压模具的后面。本实用新型由于在冲压模具的前面设有进料机构，在冲压模具的后面设有收料机构，自动进行送料和收料，因此自动化程度高，生产效率高，且操作安全。

Description

自动冲压装置

技术领域

本实用新型涉及用于制造电路板的设备，具体地说，涉及一种用于电路板外形加工的自动冲压装置。

背景技术

在电路板的制作中，经常采用冲压装置对电路板进行外形加工。

目前的冲压装置包括压力机和冲压模具，冲压模具安装在压力机上，工作时采用手工送料和手工收料，操作人员将电路板放入冲压模具内，并使冲压模具上的定位针插入电路板上的定位孔中，对电路板进行定位，然后由压力机驱动冲压模具，冲压模具闭合并对电路板施加压力，将电路板上多余的材料去除，完成冲压加工，随后冲压模具打开，由操作人员将加工后的电路板从冲压模具中取出；接着可进行下一次冲压加工。由于这种冲压装置采用手工送料和手工收料，因此自动化程度低，生产效率低；而且生产过程中，操作人员必须频繁地将手伸入模具中，一旦操作失误或者冲压装置发生故障，手很容易被压伤，很不安全。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种生产效率高且操作安全的自动冲压装置。采用的技术方案如下：

一种自动冲压装置，包括压力机和冲压模具，冲压模具安装在压力机上，冲压模具中设有定位机构，其特征是：所述自动冲压装置还包括进料机构和收料机构，其中进料机构设于冲压模具的前面，收料机构设于冲压模具的后面。

优选上述进料机构包括进料传送带，进料传送带包括进料环形带、主动进料辊、从动进料辊、进料电动机和进料支撑座，主动进料辊和从动进料辊均通过轴承安装在进料支撑座上，主动进料辊和从动进料辊紧贴进料环形带内表面并将进料环形带张紧，主动进料辊与进料电动机传动连接。在进料电动机的驱动下，主动进料辊转动并带动进料环形带；进料环形带的上表面朝向冲压模具移动，并将放置在其上面的电路板送入冲压模具。

优选上述进料电动机为步进电动机；进料环形带在进料电动机的带动下，按步进方式输送电路板。

优选上述进料机构还包括预定位机构，预定位机构包括至少一个设于进料环形带一侧的固定挡板和至少一个设于进料环形带另一侧的活动挡板，固定挡板和活动挡板数量相同且位置一一对应，固定挡板固定安装在进料支撑座上，活动挡板可相对于进料支撑座作横向滑动，活动挡板与进料支撑座之间设有活动挡板复位弹簧。上述横向是指垂直于进料环形带前进方向的方向。电路板经过固定挡板和活动挡板之间时，在活动挡板复位弹簧的作用下，活动挡板对电路板施加一定的压力，电路板的两侧分别与固定挡板的内侧和活动挡板的内侧接触，并且电路板的一侧紧贴各固定挡板的内侧，从而使电路板在横向上的位置得到校正。

为了使电路板能够顺利进入固定挡板和活动挡板之间，优选上述固定挡板内侧的前部和活动挡板内侧的前部均设有倾斜面，倾斜面自后至前向外倾斜，从而在固定挡板前端和活动挡板前端之间形成一个向外张开的开口，因此进料环形带上表面上的电路板自前至后朝向冲压模具移动时，即使其横向位置略有偏差，也能够顺利进入固定挡板和活动挡板之间。优选倾斜面与进料环形带前进方向之间的夹角小于或等于30度。

为了使电路板紧贴进料环形带的上表面，帮助电路板固定位置，防止电路板相对于进料环形带滑动，优选上述进料机构还包括压料机构，压料机构包括本体、盖板、本体复位弹簧、盖板复位弹簧、两个第一凸轮、两个第二凸轮和铰链销；本体与盖板通过铰链销铰接；本体复位弹簧与本体连接，盖板复位弹簧与盖板连接，本体、盖板、本体复位弹簧和盖板复位弹簧随进料环形带同步平动和转动；第一凸轮与本体配合，第二凸轮与盖板配合，其中一个第一凸轮和一个第二凸轮位于进料传送带的主动进料辊处，另一个第一凸轮和另一个第二凸轮位于进料传送带的从动进料辊处。通常第一凸轮是圆柱凸轮，第二凸轮是盘形凸轮。进料环形带上表面的平面部分为工作平面。当本体和盖板接近工作平面的始端时，处于该位置(通常从动进料辊设于该位置)的第一凸轮和第二凸轮产生升程，盖板相对于本体转动，盖板末端高于电路板，同时本体远离电路板，确保盖板整体处于电路板的外侧；当本体和盖板通过工作平面始端时，处于该位置的第一凸轮和第二凸轮产生回程，本体与盖板在本体复位弹簧和盖板复位弹簧的作用下复位，盖板压住电路板，本体、盖板、铰链销、本体复位弹簧和盖板复位弹簧随进料环形带同步继续移动；当本体和盖板接近工作平面的末端时，处于该位置(通常主动进料辊设于该位置)的第一凸轮和第二凸轮产生升程，盖板相对于本体转动，盖板末端高于电路板，同时本体远离电路板，确保盖板整体处于电路板的外侧；当本体和盖板通过工作平面末端时，处于该位置的第一凸轮和第二凸轮产生回程，本体与盖板在本体复位弹簧和盖板复位弹簧的作用下复位，本体、盖板、铰链销、本体复位弹簧和盖板复位弹簧随进料环形带同步继续移动，回到工作平面始端，帮助固定下一块电路板。

通常(特别是当进料机构设有压料机构时)上述进料机构还包括初始传送带，初始传送带设于进料传送带的前面，初始传送带包括初始环形带、初始主动辊、初始从动辊、初始电动机和初始支撑座，初始主动辊和初始从动辊均通过轴承安装在初始支撑座上，初始主动辊和初始从动辊紧贴初始环形带内表面并将初始环形带张紧，初始主动辊与初始电动机传动连接。通常初始电动机采用步进电动机。优选初始环形带两侧设有初始固定挡板。电路板由人工或机械放置在初始环形带上，由初始固定挡板对电路板进行初始定位，初始环形带在初始电动机的带动下，将电路板输送到进料传送带。

为了便于控制电路板进入冲压模具的时机，并且在进料传送带按步进方式输送电路板的情况下，使进入冲压模具内的电路板位置较精确，优选上述进料机构还包括阻挡机构，阻挡机构包括两个阻挡块和阻挡块位置切换机构，两个阻挡块分设于进料环形带两侧，阻挡块安装在阻挡块位置切换机构上。

所述阻挡块位置切换机构可以是升降控制机构，升降控制机构能够使阻挡块上升或下降。阻挡块上升时，高于进料环形带的上表面，挡住电路板，可以阻挡电路板继续运动；阻挡块下降时，低于进料环形带的上表面，可让电路板通过，电路板可以随进料环形带继续运动。阻挡块的位置可按下述方式进行切换控制：控制系统判断冲压模具内是否有电路板需要冲压；如果冲压模具内有电路板，则阻挡块处于上升位置，电路板行进至阻挡块所在位置时，被阻挡块阻挡，不随进料环形带前进；当控制系统判断冲压模具中没有电路板需要冲压时，发出信号，使升降控制机构带动阻挡块下降，电路板随进料环形带前进；当有一块电路板完全通过阻挡块后，升降控制机构带动阻挡块上升，阻挡下一块电路板，使其不随进料环形带前进。

所述阻挡块位置切换机构也可以是横向平移控制机构，横向平移控制机构能够使两阻挡块相互靠近或相互远离。两阻挡块处于与电路板等高度的位置；当两阻挡块相互靠近时，其内侧之间的距离小于电路板的宽度，挡住电路板，可以阻挡电路板继续运动；两阻挡块相互远离时，其内侧之间的距离大于电路板的宽度，可让电路板通过，电路板可以随进料环形带继续运动。阻挡块的位置可按下述方式进行切换控制：控制系统判断冲压模具内是否有电路板需要冲压；如果冲压模具内有电路板，则两阻挡块处于相互靠近的位置，电路板行进至阻挡块所在位置时，被阻挡块阻挡，不随进料环形带前进；当控制系统判断冲压模具中没有电路板需要冲压时，发出信号，使横向平移控制机构带动两阻挡块分别朝向进料环形带外侧平移(两阻挡块相互远离)，两阻挡块内侧之间的距离大于电路板的宽度，可让电路板通过，电路板随进料环形带前进；当有一块电路板完全通过阻挡块后，横向平移控制机构带动两阻挡块分别朝向进料环形带平移，两阻挡块内侧之间的距离小于电路板的宽度，阻挡下一块电路板，使其不随进料环形带前进。

上述冲压模具通常包括上模板和下模板，下模板的位置固定，上模板则可在压力机的驱动上升或下降，从而使冲压模具打开或闭合。下模板内通常设有脱料机构。

优选上述定位机构包括设于上模板上的导正销，导正销包括粗导正销和精导正销，粗导正销与电路板上对应的定位孔之间的间隙大于精导正销与电路板上对应的定位孔之间的间隙，粗导正销下端的位置比精导正销下端的位置低一块电路板厚度以上。

输送电路板时，冲压模具处于打开状态；电路板送入冲压模具后，通过冲压模具内部的光电检测装置，判断电路板的位置精度是否达到要求；确认电路板的位置精度达到要求后，上模板下行，粗导正销先插入电路板上对应的定位孔内，完成初步定位，接着精导正销再插入电路板上对应的定位孔内，进行精确定位，校正电路板的位置；然后上模板继续下行，使冲压模具闭合，对电路板进行冲压；冲压完成后，上模板上升，冲压模具打开，下模板内的脱料机构使电路板脱离冲压模具和导正销，完成一次冲压。如果光电检测装置判断电路板的位置精度不符合要求，则冲压装置停止工作并报警提示；位置精度不符合要求的电路板由人工取出，放回进料机构上，重新输送和定位。

优选上述收料机构是收料传送带，收料传送带包括收料环形带、主动收料辊、从动收料辊、收料电动机和收料支撑座，主动收料辊和从动收料辊均通过轴承安装在收料支撑座上，主动收料辊和从动收料辊紧贴收料环形带内表面并将收料环形带张紧，主动收料辊与收料电动机传动连接。在收料电动机的驱动下，主动收料辊转动并带动收料环形带；从冲压模具出来的电路板被送至收料环形带的上表面，并由收料环形带继续输送，接着再由机械或人工收集。

在进料电动机为步进电动机的情况下，优选上述收料电动机为步进电动机，收料传送带与进料传送带同步运行，即收料传送带与进料传送带两者的工作时间和送料速度完全一致。

本实用新型由于在冲压模具的前面设有进料机构，在冲压模具的后面设有收料机构，自动进行送料和收料，因此自动化程度高，生产效率高，且操作安全。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本实用新型优选实施例中压料机构的结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，这种自动冲压装置包括压力机和冲压模具1，冲压模具1安装在压力机上，冲压模具包括上模板11和下模板12，下模板12的位置固定，上模板11则可在压力机的驱动上升或下降，从而使冲压模具打开或闭合。

冲压模具1的前面设有进料机构，冲压模具1的后面设有收料机构。

进料机构包括初始传送带3、进料传送带4、预定位机构5、压料机构6和阻挡机构，初始传送带3设于进料传送带4的前面。

初始传送带3包括初始环形带31、初始主动辊32、初始从动辊33、初始电动机34和初始支撑座35，初始主动辊32和初始从动辊33均通过轴承36安装在初始支撑座35上，初始主动辊32和初始从动辊33紧贴初始环形带31内表面并将初始环形带31张紧，初始主动辊32与初始电动机34传动连接；初始电动机34采用步进电动机；初始环形带31两侧分别设有三个初始固定挡板37。

进料传送带4包括进料环形带41、主动进料辊42、从动进料辊43、进料电动机44和进料支撑座45，主动进料辊42和从动进料辊43均通过轴承46安装在进料支撑座45上，主动进料辊42和从动进料辊43紧贴进料环形带41内表面并将进料环形带41张紧，主动进料辊42与进料电动机44传动连接。进料电动机44为步进电动机；进料环形带41在进料电动机44的带动下，按步进方式输送电路板8。进料环形带41上表面的平面部分为工作平面，用于承载电路板8。

预定位机构5包括三个设于进料环形带41一侧的固定挡板51和三个设于进料环形带41另一侧的活动挡板52，固定挡板51和活动挡板52位置一一对应，固定挡板51固定安装在进料支撑座45上，活动挡板52可相对于进料支撑座45作横向滑动，活动挡板52与进料支撑座45之间设有活动挡板复位弹簧53。上述横向是指垂至于进料环形带41前进方向的方向。固定挡板51内侧的前部设有倾斜面54，活动挡板52内侧的前部设有倾斜面55，倾斜面54、55自后至前向外倾斜，倾斜面54、55与进料环形带41前进方向之间的夹角为30度，从而在固定挡板51前端和活动挡板52前端之间形成一个向外张开的开口。

如图3所示，压料机构6包括本体61、盖板62、本体复位弹簧63、盖板复位弹簧64、两个第一凸轮65、两个第二凸轮66和铰链销67；本体61与盖板62通过铰链销67铰接；本体复位弹簧63与本体61连接，盖板复位弹簧64与盖板62连接，本体61、盖板62、本体复位弹簧63和盖板复位弹簧64随进料环形带41同步平动和转动；第一凸轮65与本体61配合，第二凸轮66与盖板62配合，其中一个第一凸轮65和一个第二凸轮66位于进料传送带4的主动进料辊42处，另一个第一凸轮65和另一个第二凸轮66位于进料传送带4的从动进料辊43处。

阻挡机构包括阻挡机构包括两个阻挡块7和阻挡块位置切换机构，两个阻挡块7分设于进料环形带41两侧，阻挡块7安装在阻挡块位置切换机构上。阻挡块位置切换机构是升降控制机构，升降控制机构能够使阻挡块7上升或下降。阻挡块7上升时，高于进料环形带41的上表面，挡住电路板8，可以阻挡电路板8继续运动；阻挡块7下降时，低于进料环形带41的上表面，可让电路板8通过，电路板8可以随进料环形带41继续运动。升降控制机构属本领域现有技术中常用的结构(如采用气缸或凸轮机构)，在此不作详细描述。

冲压模具中设有定位机构，定位机构包括设于上模板11上的导正销，导正销包括粗导正销13和精导正销14，粗导正销13与电路板8上对应的定位孔之间的间隙大于精导正销14与电路板8上对应的定位孔之间的间隙(一个导正销对应一个定位孔)，粗导正销13下端的位置比精导正销14下端的位置低一块电路板厚度以上。

收料机构是收料传送带2，收料传送带2包括收料环形带21、主动收料辊22、从动收料辊23、收料电动机24和收料支撑座25，主动收料辊22和从动收料辊23均通过轴承26安装在收料支撑座25上，主动收料辊22和从动收料辊23紧贴收料环形带21内表面并将收料环形带21张紧，主动收料辊22与收料电动机24传动连接。收料电动机24为步进电动机。

下面简述一下本自动冲压装置的工作原理：

电路板8由人工或机械放置在初始环形带3上，由初始固定挡板37对电路板8进行初始定位，初始环形带31在初始电动机34的带动下，将电路板8输送到进料传送带4。

在进料电动机44的驱动下，主动进料辊42转动并带动进料环形带41；进料环形带41的上表面朝向冲压模具1移动，并将放置在其上面的电路板8送入冲压模具1。

由于固定挡板51前端和活动挡板52前端之间形成一个向外张开的开口，因此进料环形带41上表面上的电路板8自前至后朝向冲压模具1移动时，即使其横向位置略有偏差，也能够顺利进入固定挡板51和活动挡板52之间。

电路板8经过固定挡板51和活动挡板52之间时，在活动挡板复位弹簧53的作用下，活动挡板52对电路板8施加一定的压力，电路板8的两侧分别与固定挡板51的内侧和活动挡板52的内侧接触，并且电路板8的一侧紧贴各固定挡板51的内侧，从而使电路板8在横向上的位置得到校正。

压料机构6中，本体61、盖板62、本体复位弹簧63和盖板复位弹簧64随进料环形带41同步平动和转动。当本体61和盖板62接近进料环形带41工作平面的始端(即从动进料辊43处)时，处于该位置的第一凸轮65和第二凸轮66产生升程，盖板62相对于本体61转动，盖板62末端高于电路板8，同时本体61远离电路板8，确保盖板62整体处于电路板8的外侧；当本体61和盖板62通过进料环形带41工作平面始端时，处于该位置的第一凸轮65和第二凸轮66产生回程，本体61与盖板62在本体复位弹簧63和盖板复位弹簧64的作用下复位，盖板62压住电路板8，本体61、盖板62、铰链销67、本体复位弹簧63和盖板复位弹簧64随进料环形带41同步继续移动；当本体61和盖板62接近进料环形带41工作平面的末端(即主动进料辊42处)时，处于该位置的第一凸轮65和第二凸轮66产生升程，盖板62相对于本体61转动，盖板62末端高于电路板8，同时本体61远离电路板8，确保盖板62整体处于电路板8的外侧；当本体61和盖板62通过进料环形带41工作平面末端时，处于该位置的第一凸轮65和第二凸轮66产生回程，本体61与盖板62在本体复位弹簧63和盖板复位弹簧64的作用下复位，本体61、盖板62、铰链销67、本体复位弹簧63和盖板复位弹簧64随进料环形带41同步继续移动，回到进料环形带41工作平面始端，帮助固定下一块电路板8。

阻挡块7的位置可按下述方式进行切换控制：控制系统判断冲压模具1内是否有电路板8需要冲压；如果冲压模具1内有电路板8，则阻挡块7处于上升位置，电路板8行进至阻挡块7所在位置时，被阻挡块7阻挡，不随进料环形带41前进；当控制系统判断冲压模具1中没有电路板8需要冲压时，发出信号，使升降控制机构带动阻挡块7下降，电路板8随进料环形带41前进；当有一块电路板8完全通过阻挡块7后，升降控制机构带动阻挡块7上升，阻挡下一块电路板8，使其不随进料环形带41前进。

输送电路板8时，冲压模具1处于打开状态；电路板8送入冲压模具1后，通过冲压模具1内部的光电检测装置，判断电路板8的位置精度是否达到要求；确认电路板8的位置精度达到要求后，压力机驱动上模板11下行，粗导正销13先插入电路板8上对应的定位孔内，完成初步定位，接着精导正销14再插入电路板8上对应的定位孔内，进行精确定位，校正电路板8的位置；然后上模板11继续下行，使冲压模具1闭合，对电路板8进行冲压；冲压完成后，上模板11上升，冲压模具1打开，电路板8脱离冲压模具1、粗导正销13和精导正销14，完成一次冲压。通常电路板8设有多个单元，所有单元分成多行，每次冲压一行单元；完成一行单元的冲压后，进料环形带41将电路板8向前送进一个步距，步距长度为行的宽度；完成所有单元的冲压后，已完成冲压的电路板8被送至收料环形带21，接着进料环形带41将下一个电路板送入冲压模具1。如果光电检测装置判断电路板8的位置精度不符合要求，则冲压装置1停止工作并报警提示；位置精度不符合要求的电路板8由人工取出，放回初始传送带3上，重新输送和定位。

在收料电动机24的驱动下，主动收料辊22转动并带动收料环形带21；从冲压模具1出来的电路板8被送至收料环形带21的上表面，并由收料环形带21继续输送，接着再由机械或人工收集。收料传送带2与进料传送带4同步运行，即收料传送带2与进料传送带4两者的工作时间和送料速度完全一致。

在其它实施方式中，阻挡块位置切换机构也可以是横向平移控制机构，横向平移控制机构能够使两阻挡块相互靠近或相互远离。两阻挡块处于与电路板等高度的位置；当两阻挡块相互靠近时，其内侧之间的距离小于电路板的宽度，挡住电路板，可以阻挡电路板继续运动；两阻挡块相互远离时，其内侧之间的距离大于电路板的宽度，可让电路板通过，电路板可以随进料环形带继续运动。阻挡块的位置可按下述方式进行切换控制：控制系统判断冲压模具内是否有电路板需要冲压；如果冲压模具内有电路板，则两阻挡块处于相互靠近的位置，电路板行进至阻挡块所在位置时，被阻挡块阻挡，不随进料环形带前进；当控制系统判断冲压模具中没有电路板需要冲压时，发出信号，使横向平移控制机构带动两阻挡块分别朝向进料环形带外侧平移(两阻挡块相互远离)，两阻挡块内侧之间的距离大于电路板的宽度，可让电路板通过，电路板随进料环形带前进；当有一块电路板完全通过阻挡块后，横向平移控制机构带动两阻挡块分别朝向进料环形带平移，两阻挡块内侧之间的距离小于电路板的宽度，阻挡下一块电路板，使其不随进料环形带前进。

Claims (10)

1、一种自动冲压装置，包括压力机和冲压模具，冲压模具安装在压力机上，冲压模具中设有定位机构，其特征是：所述自动冲压装置还包括进料机构和收料机构，其中进料机构设于冲压模具的前面，收料机构设于冲压模具的后面。

2、根据权利要求1所述的自动冲压装置，其特征是：所述进料机构包括进料传送带，进料传送带包括进料环形带、主动进料辊、从动进料辊、进料电动机和进料支撑座，主动进料辊和从动进料辊均通过轴承安装在进料支撑座上，主动进料辊和从动进料辊紧贴进料环形带内表面并将进料环形带张紧，主动进料辊与进料电动机传动连接。

3、根据权利要求2所述的自动冲压装置，其特征是：所述进料机构还包括预定位机构，预定位机构包括至少一个设于进料环形带一侧的固定挡板和至少一个设于进料环形带另一侧的活动挡板，固定挡板和活动挡板数量相同且位置一一对应，固定挡板固定安装在进料支撑座上，活动挡板可相对于进料支撑座作横向滑动，活动挡板与进料支撑座之间设有活动挡板复位弹簧。

4、根据权利要求3所述的自动冲压装置，其特征是：所述固定挡板内侧的前部和活动挡板内侧的前部均设有倾斜面，倾斜面自后至前向外倾斜，在固定挡板前端和活动挡板前端之间形成一个向外张开的开口。

5、根据权利要求2所述的自动冲压装置，其特征是：所述进料机构还包括初始传送带，初始传送带设于进料传送带的前面，初始传送带包括初始环形带、初始主动辊、初始从动辊、初始电动机和初始支撑座，初始主动辊和初始从动辊均通过轴承安装在初始支撑座上，初始主动辊和初始从动辊紧贴初始环形带内表面并将初始环形带张紧，初始主动辊与初始电动机传动连接。

6、根据权利要求5所述的自动冲压装置，其特征是：所述初始环形带两侧设有初始固定挡板。

7、根据权利要求2所述的自动冲压装置，其特征是：所述进料机构还包括阻挡机构，阻挡机构包括两个阻挡块和阻挡块位置切换机构，两个阻挡块分设于进料环形带两侧，阻挡块安装在阻挡块位置切换机构上。

8、根据权利要求1～7任一项所述的自动冲压装置，其特征是：所述定位机构包括设于上模板上的导正销，导正销包括粗导正销和精导正销，粗导正销与电路板上对应的定位孔之间的间隙大于精导正销与电路板上对应的定位孔之间的间隙，粗导正销下端的位置比精导正销下端的位置低一块电路板厚度以上。

9、根据权利要求1～7任一项所述的自动冲压装置，其特征是：所述收料机构是收料传送带，收料传送带包括收料环形带、主动收料辊、从动收料辊、收料电动机和收料支撑座，主动收料辊和从动收料辊均通过轴承安装在收料支撑座上，主动收料辊和从动收料辊紧贴收料环形带内表面并将收料环形带张紧，主动收料辊与收料电动机传动连接。

10、根据权利要求2～7任一项所述的自动冲压装置，其特征是：所述收料机构是收料传送带，收料传送带包括收料环形带、主动收料辊、从动收料辊、收料电动机和收料支撑座，主动收料辊和从动收料辊均通过轴承安装在收料支撑座上，主动收料辊和从动收料辊紧贴收料环形带内表面并将收料环形带张紧，主动收料辊与收料电动机传动连接；所述进料电动机和收料电动机均为步进电动机。

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