CN202318451U - 冲裁机械手 - Google Patents

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Abstract

一种冲裁机械手，用于对柔性电路板的冲裁，包括机架，机架上设有：软板放置机构；柔性电路板放置在软板放置机构上；冲裁机构，将放置其上柔性电路板进行冲裁；下料机构，将冲裁后的柔性电路板下料；搬运机构，横设于软板放置机构、冲裁机构和下料机构的上方，其上设置第一驱动装置和第二驱动装置；上料手抓机构，设置在搬运结构下，在第一驱动装置的驱动下沿着搬运机构移动，并将软板放置机构上的柔性电路板运送至冲裁机构；下料手抓机构，设置在搬运机构下，在第二驱动装置的驱动下沿着搬运机构移动，并将冲裁机构冲裁后的柔性电路板运送至下料机构，直接解决上述的劳动强度大、工伤风险高、劳动密集度高、人员不稳定等问题。

Description

冲裁机械手
技术领域
本实用新型属于印刷电路板技术领域，具体涉及一种直接加装于线路板冲切外形的冲床上的冲裁机械手。
背景技术
目前线路板行业中，尤其是柔性线路板(也称之为FPC)，有一道工序是冲切线路板外形，行内也称之为冲裁。行业内普遍采用的方式是一人操作一台冲床，模切方式，一次性加工出线路板外形，这种方式具有生产效率高、成本低、一致性好等优点。但存在的问题是劳动强度大、工伤风险高、劳动密集度高、人员不稳定等。
随着经济的发展，人力成本的不断上升以及熟练工人的锐减，已成为制约FPC产业发展的重要问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种直接加装在现有冲床上的冲裁机械手，劳动强度低，工伤风险低，劳动密集度低、人员稳定。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种冲裁机械手，用于对柔性电路板的冲裁，包括机架，机架上设有：
软板放置机构；柔性电路板放置在软板放置机构上；
冲裁机构，将放置其上的柔性电路板进行冲裁；
下料机构，将冲裁后的柔性电路板下料；
搬运结构，横设于软板放置机构与冲裁机构的上方，其上设置第一驱动装置和第二驱动装置；
上料手抓机构，设置在搬运结构下，在第一驱动装置的驱动下沿着搬运机构移动，并将软板放置机构上的柔性电路板运送至冲裁机构；
下料手抓机构，设置在搬运机构下，在第二驱动装置的驱动下沿着搬运机构移动，并将冲裁机构冲裁后的柔性电路板运送至下料机构；
所述冲裁机构包括底板、下模板和移动装置，所述移动装置包括电机、滚珠丝杆、滚珠丝杆安装座和导轨，导轨固定在底板上，所述导轨与滚珠丝杆平行，滚珠丝杠安装座固定在下模板上，下模板对应导轨位置设有与导轨相互适配的滑块，下模板可滑动的设置在底板上，至少经过两个位置，一个为上料手抓机构与下料手抓机构运送与抓取柔性电路板的位置，另一个是下模板与上模板相对的冲裁位置。
作为本实用新型的改进，所述搬运机构由横梁板和搬运导轨组成，所述驱动装置为带传动机构，包括驱动电机、主动轮、从动轮、皮带和搬运滑块，皮带套设在主动轮和从动轮上，所述驱动电机带动主动轮旋转，所述搬运导轨横设在横梁板上，搬运滑块在搬运导轨上滑动，搬运滑块一侧固定在皮带上，并在主动轮的带动下沿着搬运滑轨滑动，第一驱动装置的驱动滑块固定在上料手抓机构上，第二驱动装置的驱动滑块固定在下料手抓机构上。
作为本实用新型的改进，所述搬运机构包括横梁板和搬运导轨，所述驱动装置为气缸驱动，包括缸筒和活塞杆，活塞杆在钢筒内滑动，搬运滑块的一侧固定在活塞杆上，并在活塞杆的带动上沿着搬运滑轨滑动，第一驱动装置的驱动滑块固定在上料手抓机构上，第二驱动装置的驱动滑块固定在下料手抓机构上。
作为本实用新型的改进，所述上料手抓机构包括第一真空吸嘴、第一真空吸嘴安装板，第一纵向移动装置和第一固定板，第一真空吸嘴安装在第一真空吸嘴安装板上，第一纵向移动装置包括第一驱动机构、至少两根第一纵向导轨，所述第一纵向导轨固定在第一固定板上，第一真空吸嘴安装板上设有与第一纵向导轨相适配的滑块或滑槽，并有第一驱动机构带动第一真空吸嘴安装板在第一固定板上滑动。
作为本实用新型的改进，所述下料手抓机构包括第二真空吸嘴、第二真空吸嘴安装板，第二纵向移动装置和第二固定板，第二真空吸嘴安装在第二真空吸嘴安装板上，第二纵向移动装置包括第二驱动机构、至少两根第二纵向导轨，所述第二纵向导轨固定在第二固定板上，第二真空吸嘴安装板上设有与第二纵向导轨相适配的滑块或滑槽，并有第二驱动机构带动第二真空吸嘴安装板在第二固定板上滑动。
作为本实用新型的改进，所述软板放置机构包括底板、放置板、定位针、升降轴、升降驱动装置、毛刷和毛刷固定板，所述放置板通过升降轴设置底板上方，由升降驱动装置驱动放置板在升降轴上滑动，定位针与放置板表面垂直的设置在放置板上，毛刷固定在毛刷固定板上，毛刷固定板设置在放置板旁侧，毛刷朝向放置板。
本实用新型的有益效果是：针对柔性电路板的特殊要求，开发冲裁机械手，可实现取料、冲切、放料完全自动化操作，技术人员只需将整叠的板材放到装板位，调整好，启动设备即可；之后所需做的只是巡检。一人可操作数台冲裁设备，直接解决上述的劳动强度大、工伤风险高、劳动密集度高、人员不稳定等问题。直接助力柔性电路板行业的发展。
附图说明
附图1为本实用新型冲裁机械手的结构示意图；
附图2为本实用新型冲裁机械手的冲裁机构的示意图；
附图3为本实用新型冲裁机械手的软板放置机构的示意图；
附图4为本实用新型冲裁机械手的搬运机构的示意图；
附图5为本实用新型冲裁机械手的上料手抓机构的示意图；
附图6为本实用新型冲裁机械手的下料手抓机构的示意图。
标号说明：1-软板放置机构；11-机构底板；12-放置板；13-定位针；14-升降轴；15-升降驱动装置；16-毛刷；17-毛刷固定板；18-支撑柱；2-冲裁机构；21-底板；22-固定板；23-电机；24-滚珠丝杆；25-导轨；3-搬运机构；31-横梁板；32-搬运导轨；33-主动轮；34-从动轮；35-皮带；36-搬运滑块；37-缸筒；38-活塞杆；4-上料手抓机构；41-第一真空吸嘴；42-第一真空吸嘴安装板；44-第一固定板；45-第一驱动机构；46-第一纵向导轨；47-第一滑块或滑槽；5-下料手抓机构；51-第二真空吸嘴；52-第二真空吸嘴安装板；54-第二固定板；55-第二驱动机构；56-第二纵向导轨；57-第二滑块或滑槽；6-机架。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
参照附图1、附图2、附图3、附图4、附图5和附图6，附图所示本实用新型提供一种冲裁机械手，用于对柔性电路板的冲裁，包括机架6，机架6上设有：
软板放置机构1；柔性电路板放置在软板放置机构1上；
冲裁机构2，将放置其上的柔性电路板进行冲裁；
下料机构，将冲裁后的柔性电路板下料；
搬运机构3，横设于软板放置机构1、冲裁机构2和下料机构的上方，其上设置第一驱动装置和第二驱动装置；
上料手抓机构4，设置在搬运结构下，在第一驱动装置的驱动下沿着搬运机构3移动，并将软板放置机构1上的柔性电路板运送至冲裁机构2；
下料手抓机构5，设置在搬运机构3下，在第二驱动装置的驱动下沿着搬运机构3移动，并将冲裁机构2冲裁后的柔性电路板运送至下料机构；
主要参照附图2，附图所示所述冲裁机构2包括底板21、下模板(图中以下模板固定板22来表示为装上下模板的状态)和移动装置，所述移动装置包括电机23、滚珠丝杆24、滚珠丝杆安装座和导轨25，导轨25固定在底板21上，所述导轨25与滚珠丝杆24平行，滚珠丝杠安装座固定在下模板固定板22上，下模板固定板22对应导轨位置设有与导轨25相互适配的滑块，下模板固定板22带动下模板可滑动的设置在底板21上，至少经过两个位置，一个为上料手抓机构4与下料手抓机构5运送与抓取柔性电路板的位置，另一个是下模板与上模板相对的冲裁位置。
将整叠柔性线路板放置软板放置机构1上，之后上料手抓机构4在第一驱动装置的驱动下在搬运机构3上移动，将柔性电路板搬运至冲裁装置上，先放置入料位(即下模板移动到上面所述的上料手抓机构4与下料手抓机构5运送与抓取的柔性电路板的位置)，这时电机23开始运作，带动滚珠丝杆24旋转，滚珠丝杠安装座在电机23驱动下可以前后移动，下模板在导轨25上滑动，下模板从入料位移动到冲裁位(即下模板与上模板相对的冲裁位置)，之后冲床进行冲裁运动，冲裁完成后，下模回到入料位，再由下料手抓机构5搬运柔性电路板至下料机构。
若柔性电路板上需要冲裁多个位置，下料手抓机构5抓起柔性电路板时，下模板移动一个单元位，所述单元位为冲裁两个位置之间的距离，之后下料手抓机构5继续放下柔性电路板，下模板继续进入冲裁位，冲床执行冲裁运作，依次往复，直到冲裁到全部的单元，下料手抓机构5将冲裁后的电路板搬运至下料机构，完成冲裁，这时上料手抓机构4移动至柔板放置装置上，并将下一张线路板搬运至入料位，重复之前的过程。
本实施例中，参照附图3，附图所示所述搬运机构3由横梁板31和搬运导轨32组成，所述驱动装置为两种实施例，结合在一个附图表示，一实施例中，所述驱动装置为带传动机构，包括驱动电机、主动轮33、从动轮34、皮带35和搬运滑块36，皮带35套设在主动轮33和从动轮34上，所述驱动电机带动主动轮33旋转，在由皮带35带动从动轮34旋转，所述搬运导轨32横设在横梁板31上，搬运滑块36在搬运导轨32上滑动，搬运滑块36一侧固定在皮带35上，并在主动轮33的带动下沿着搬运导轨32滑动，附图中，第一驱动装置的驱动滑块固定在上料手抓机构4上，在另一实施例中，所述驱动装置为气缸驱动，包括缸筒37和活塞杆38，活塞杆38在缸筒37内滑动，搬运滑块36的一侧固定在活塞杆38上，并在活塞杆38的带动上沿着搬运导轨32滑动，第二驱动装置的驱动滑块固定在下料手抓机构5上。
本实施例中，参照附图4中，附图所示所述上料手抓机构4包括第一真空吸嘴41、第一真空吸嘴安装板42，第一纵向移动装置43和第一固定板44，第一真空吸嘴41安装在第一真空吸嘴安装板42上，第一纵向移动装置包括第一驱动机构45、至少两根第一纵向导轨46，所述第一纵向导轨46固定在第一固定板44上，第一真空吸嘴安装板42上设有与第一纵向导轨46相适配的第一滑块或滑槽47，并有第一驱动机构45带动第一真空吸嘴安装板42在第一固定板44上滑动。
对柔性电路板的搬运采用真空吸附，真空吸嘴与真空泵或者真空气缸相连，整体第一真空吸嘴安装呈“L”形，真空吸嘴设置在第一真空吸嘴安装版的底端，第一滑块或滑槽47设置在第一真空吸嘴安装板42的侧表面，由第一驱动机构45使第一真空吸嘴在第一固定板44上滑动，所述第一驱动机构45为驱动电机带动滚珠丝杆或者是气缸传动。
本实施例中，参照附图5，附图所示所述下料手抓机构5包括第二真空吸嘴51、第二真空吸嘴安装板52，第二纵向移动装置53和第二固定板54，第二真空吸嘴51安装在第二真空吸嘴安装板52上，第二纵向移动装置包括第二驱动机构55、至少两根第二纵向导轨56，所述第二纵向导轨56固定在第二固定板51上，第二真空吸嘴安装板52上设有与第二纵向导轨56相适配的第二滑块或滑槽57，并有第二驱动机构55带动第二真空吸嘴安装板52在第二固定板51上滑动。
上料手抓机构4与下料手抓机构5结构类似，不做累述。
本实施例中，参照附图1，附图所示所述软板放置机构1包括机构底板11、放置板12、定位针13、升降轴14、升降驱动装置15、毛刷16和毛刷固定板17，所述放置板12通过升降轴14设置机构底板11上方，由升降驱动装置15驱动放置板12在升降轴14上滑动，定位针13与放置板12表面垂直的设置在放置板12上，毛刷16固定在毛刷固定板17上，毛刷固定板17设置在放置板12旁侧，毛刷16朝向放置板12。
首先将柔性电路板放置在放置板12上，柔性电路板上设有与定位针相适配的定位孔，将整叠柔性电路板穿过定位针13，使得电路板在放置的时候粗定位，根据定位的精度可以设置多个定位针13，从不同方位去保证电路板的精度，升降驱动装置15可为驱动电机带动滚珠丝杆或者是气缸，带动升降板在升降轴上的升降，使得上料手抓机构4吸附一个柔性电路板并移动至冲裁机构2时，下一层的柔性电路板可以上升至同一高度，便于下次上料手抓机构4的抓取。
另外，设置的毛刷16朝向放置板12，在柔性电路板的升降过程中会碰到毛刷，防止上料手抓机构4在吸附柔性电路板的时候由于粘性下层的电路板也一并被吸附上，毛刷16提供适当的摩擦力，使得下层电路板可以落回原位，等待下次的抓取，其中毛刷固定板17的位置只要设置在放置板12的旁侧即可，可以由支撑柱18撑起，然后固定毛刷固定板17，或者直接从升降板周向延伸出固定柱或固定板来固定毛刷固定板17。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种冲裁机械手，用于对柔性电路板的冲裁，其特征在于，包括机架，机架上设有：
软板放置机构，柔性电路板放置在软板放置机构上；
冲裁机构，放置其上的柔性电路板进行冲裁；
下料机构，将冲裁后的柔性电路板下料；
搬运机构，横设于软板放置机构、冲裁机构和下料机构的上方，其上设置第一驱动装置和第二驱动装置；
上料手抓机构，设置在搬运结构下，在第一驱动装置的驱动下沿着搬运机构移动，并将软板放置机构上的柔性电路板运送至冲裁机构；
下料手抓机构，设置在搬运机构下，在第二驱动装置的驱动下沿着搬运机构移动，并将冲裁机构冲裁后的柔性电路板运送至下料机构；
所述冲裁机构包括底板、下模板和移动装置，所述移动装置包括电机、滚珠丝杆、滚珠丝杆安装座和导轨，导轨固定在底板上，所述导轨与滚珠丝杆平行，滚珠丝杠安装座固定在下模板上，下模板对应导轨位置设有与导轨相互适配的滑块，下模板可滑动的设置在底板上，至少经过两个位置，一个为上料手抓机构与下料手抓机构运送与抓取柔性电路板的位置，另一个是下模板与上模板相对的冲裁位置。
2.根据权利要求1所述的冲裁机械手，其特征在于，所述搬运机构由横梁板和搬运导轨构成，所述驱动装置为带传动机构，包括驱动电机、主动轮、从动轮、皮带和搬运滑块，皮带套设在主动轮和从动轮上，所述驱动电机带动主动轮旋转，所述搬运导轨横设在横梁板上，搬运滑块在搬运导轨上滑动，搬运滑块一侧固定在皮带上，并在主动轮的带动下沿着搬运滑轨滑动，第一驱动装置的驱动滑块固定在上料手抓机构上，第二驱动装置的驱动滑块固定在下料手抓机构上。
3.根据权利要求1所述的冲裁机械手，其特征在于，所述搬运机构包括横梁板和搬运导轨，所述驱动装置为气缸驱动，包括缸筒和活塞杆，活塞杆在钢筒内滑动，搬运滑块的一侧固定在活塞杆上，并在活塞杆的带动上沿着搬运滑轨滑动，第一驱动装置的驱动滑块固定在上料手抓机构上，第二驱动装置的驱动滑块固定在下料手抓机构上。
4.根据权利要求2或3所述的冲裁机械手，其特征在于，所述上料手抓机构包括第一真空吸嘴、第一真空吸嘴安装板，第一纵向移动装置和第一固定板，第一真空吸嘴安装在第一真空吸嘴安装板上，第一纵向移动装置包括第一驱动机构、至少两根第一纵向导轨，所述第一纵向导轨固定在第一固定板上，第一真空吸嘴安装板上设有与第一纵向导轨相适配的滑块或滑槽，并有第一驱动机构带动第一真空吸嘴安装板在第一固定板上滑动。
5.根据权利要求2或3所述的冲裁机械手，其特征在于，所述下料手抓机构包括第二真空吸嘴、第二真空吸嘴安装板，第二纵向移动装置和第二固定板，第二真空吸嘴安装在第二真空吸嘴安装板上，第二纵向移动装置包括第二驱动机构、至少两根第二纵向导轨，所述第二纵向导轨固定在第二固定板上，第二真空吸嘴安装板上设有与第二纵向导轨相适配的滑块或滑槽，并有第二驱动机构带动第二真空吸嘴安装板在第二固定板上滑动。
6.根据权利要求1所述的冲裁机械手，其特征在于，所述软板放置机构包括底板、放置板、定位针、升降轴、升降驱动装置、毛刷和毛刷固定板，所述放置板通过升降轴设置底板上方，由升降驱动装置驱动放置板在升降轴上滑动，定位针与放置板表面垂直的设置在放置板上，毛刷固定在毛刷固定板上，毛刷固定板设置在放置板旁侧，毛刷朝向放置板。
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