CN203843919U - 一种印刷电路板自动打孔机 - Google Patents

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林会叶
李金生
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Abstract

本实用新型提供一种印刷电路板自动打孔机,其特征在于:其包括机架及分别设置在所述机架两侧的第一放板装置以及第二放板装置,所述第一放板装置用于放置待打孔印刷电路板,所述第二放板装置用于堆放已打孔印刷电路板;所述机架上从第一放板装置至第二放板装置的方向依次设置有自动上料装置、自动定位装置、自动打孔装置、传送装置以及收板装置。本实用新型自动结构设计合理,操作方使,自动化程度高,通过步进电机的使用,简化了传动机构,提高了运动的精准度,提高单位时间内生产效率,降低了生产成本;采用自动化操作,减小了劳动强度,保证工作人员在生产中的安全,提高了工作效率,减少了印刷电路板因为人为原因造成的损害,有利于提高产品质量。

Description

一种印刷电路板自动打孔机

技术领域

[0001] 本实用新型涉及机械自动控制领域,具体的涉及一种印刷电路板自动打孔机。

背景技术

[0002] 随着电子工业的飞速发展,尤其是大规模集成电路的应用和小型化设备的设计, 印刷电路板的应用向着高密度、高速度的方向发展。同时,为满足不同需求,越来越多定制 化产品要求电路板的制作更加灵活、快速。在印刷电路板的打孔制作中,虽然也采用大型数 控加工设备,但由于许多大型数控加工设备都是进口产品,价格比较贵。所以许多制造厂仍 采用手工打孔,而手工打孔又存在着以下缺点:手工定位不准确;钻孔效率低;容易造成钻 头损坏,加大成本;人力损耗严重。这些问题严重的影响了印刷电路板制造的效率及成本, 也成为本行业亟待解决的问题。 实用新型内容

[0003] 本实用新型为解决上述提到的现有的印刷电路板打孔存在的效率低、成本高的问 题,提供一种打孔精确、工作效率高且成本低的印刷电路板自动打孔机。

[0004] 具体的,本实用新型提供一种印刷电路板自动打孔机,其包括机架及分别设置在 所述机架两侧的第一放板装置以及第二放板装置,所述第一放板装置用于放置待打孔印刷 电路板,所述第二放板装置用于堆放已打孔印刷电路板;

[0005] 所述机架上从第一放板装置至第二放板装置的方向依次设置有自动上料装置、自 动定位装置、自动打孔装置、传送装置以及收板装置;

[0006] 所述自动上料装置包括自动抓板机械臂以及第一送料轨道,所述自动抓板机械臂 将所述待打孔印刷电路板抓取放入所述第一送料轨道;

[0007] 所述自动定位装置包括真空吸板、三轴机械臂以及CCD定位装置,所述传送装置 设置有第二送料轨道以及第三送料轨道;

[0008] 所述收板装置为收板机,所述收板装置上设置有用于放置已打孔PCB板的收板 位。

[0009] 优选的,所述第一放板装置设置有步进电机驱动的皮带轮及传送带,所述传送带 的端部设置有传感器。

[0010] 优选的,所述第二送料轨道与所述第三送料轨道相互平行设置在所述机架内部, 所述第二送料轨道与所述第三送料轨道之间设置有丝杆。

[0011] 优选的,所述自动抓板机械臂包括底座、导轨、支架、机械臂、用于固定印刷电路板 的固定板、气缸以及步进电机,所述导轨固定设置在所述底座上,所述支架卡接在所述导轨 上,所述机械臂的上端轴接在所述支架上,所述固定板设置在所述机械臂的下部,所述气缸 设置在所述固定板上,所述固定板的下部的四个角的位置处各设置有一个吸盘。

[0012] 所述步进电机设置在所述支架的上部。

[0013] 优选的,所述支架上设置有齿条,所述步进电机的输出轴上套设有齿轮,所述齿轮 与所述齿条啮合。

[0014] 优选的,所述气缸上设置有电磁阀。

[0015] 优选的,所述三轴机械臂包括第一支架、第二支架、X轴导轨、Y轴导轨以及Z轴导 轨,所述第一支架与所述第二支架平行设置,所述X轴导轨设置在所述第一支架与所述第 二支架之间,所述X轴导轨的中心线与所述第一支架以及第二支架的中心线垂直设置,所 述Z轴导轨与所述X轴导轨垂直设置,所述Y轴导轨平行设置在所述第一支架上,所述Z轴 导轨上设置有CCD定位装置以及光源,所述第二支架上设置有辅助轨道。

[0016] 优选的,所述X轴导轨包括X轴丝杆、X轴线轨、X轴伺服步进电机以及X轴托链, 所述X轴丝杆设置在所述X轴线轨的内部中间位置,所述X轴丝杆的一个端部套设在所述 X轴伺服步进电机的输出轴上,所述X轴导轨与所述第二支架的连接处设置有X轴托链。

[0017] 优选的,所述Y轴导轨包括Y轴丝杆、Y轴线轨、Y轴伺服步进电机以及Y轴托链, 所述Y轴丝杆设置在所述Y轴线轨的内部中间位置,所述Y轴丝杆的一个端部套设在所述Y 轴伺服步进电机的输出轴上,所述Y轴托链设置在所述Y轴伺服步进电机所在的Y轴导轨 的端部。

[0018] 优选的,所述Z轴导轨设置有Z轴丝杆以及Z轴伺服步进电机,所述Z轴丝杆套设 在所述Z轴伺服步进电机的输出轴上,所述CCD定位装置设置在所述Z轴丝杆上,所述CCD 定位装置的底部设置有光源。

[0019] 本实用新型的优点如下所述:利用三轴机械臂上设置的CCD定位装置捕捉打孔定 位点,摒弃了以往的人工定位的方法,节省了人力成本,提高了工作效率,且保证了打孔精 度,保证了印刷电路板制作的效率和成本。自动结构设计合理,操作方使,自动化程度高,通 过步进电机的使用,简化了传动机构,提1¾ 了运动的精准度,提1¾单位时间内生广效率,降 低了生产成本;采用自动化操作,减小了劳动强度,保证工作人员在生产中的安全,提高了 工作效率,减少了印刷电路板因为人为原因造成的损害,有利于提高产品质量。

附图说明

[0020] 图1为本实用新型的外部结构示意图;

[0021] 图2为本实用新型的内部结构示意图;

[0022] 图3为本实用新型的自动抓板机械臂的结构示意图;

[0023] 图4为本实用新型的三轴机械臂的结构示意图。

具体实施方式

[0024] 下面结合附图对本实用新型的结构及工作原理做进一步解释:

[0025] 如图1所示,本实用新型提供一种印刷电路板自动打孔机,其包括机架1及分别设 置在机架1两侧的第一放板装置2以及第二放板装置3,第一放板装置2用于放置待打孔印 刷电路板20,第二放板装置3用于堆放已打孔印刷电路板;机架1上从第一放板装置2至 第二放板装置3的方向依次设置有自动上料装置4、自动定位装置5、自动打孔装置6、传送 装置7以及收板装置8 ;自动上料装置4包括自动抓板机械臂40以及第一送料轨道41,自 动抓板机械臂40将待打孔印刷电路板抓取放入第一送料轨道41 ;第一送料轨道41将待打 孔印刷电路板送人自动定位装置5。

[0026] 自动定位装置5包括真空吸板50、三轴机械臂51以及C⑶定位装置52,传送装置 7设置有第二送料轨道70以及第三送料轨道72 ;如图2所示,第二送料轨道70与第三送料 轨道72相互平行设置在机架1的内部,第二送料轨道70与第三送料轨道72之间设置有丝 杆71。

[0027] 收板装置8为收板机,收板装置8上设置有用于放置已打孔PCB板的收板位80。

[0028] 优选的,第一放板装置2设置有步进电机驱动的皮带轮及传送带,传送带的端部 设置有传感器。

[0029] 优选的,如图4所示,自动抓板机械臂40包括底座400、导轨401、支架402、机械 臂403、用于固定印刷电路板的固定板404、气缸405以及步进电机406,导轨401固定设置 在底座400上,支架402卡接在导轨401上,机械臂403的上端轴接在支架402上,固定板 404设置在机械臂403的下部,气缸405设置在固定板404上,固定板404的下部的四个角 的位置处各设置有一个吸盘。步进电机406设置在支架402的上部。

[0030] 优选的,支架402上设置有齿条,步进电机406的输出轴上套设有齿轮,齿轮与齿 条啮合。气缸405上设置有电磁阀407。

[0031] 优选的,如图3所示,三轴机械臂51包括第一支架510、第二支架511、X轴导轨 512、Y轴导轨513以及Z轴导轨514,第一支架510与第二支架511平行设置,X轴导轨512 设置在第一支架510与第二支架511之间,X轴导轨512的中心线与第一支架510以及第二 支架511的中心线垂直设置,Ζ轴导轨514与X轴导轨512垂直设置,Υ轴导轨513平行设 置在第一支架510上,Ζ轴导轨514上设置有C⑶定位装置52以及光源515,第二支架511 上设置有辅助轨道516。

[0032] 优选的,X轴导轨512包括X轴丝杆517、X轴线轨518、X轴伺服步进电机519以 及X轴托链520, X轴丝杆517设置在X轴线轨518的内部中间位置,X轴丝杆517的一个 端部套设在X轴伺服步进电机519的输出轴上,X轴导轨512与第二支架511的连接处设 置有X轴托链520。

[0033] 优选的,Υ轴导轨513包括Υ轴丝杆521、Υ轴线轨522、Υ轴伺服步进电机523以 及Υ轴托链524, Υ轴丝杆521设置在Υ轴线轨522的内部中间位置,Υ轴丝杆521的一个 端部套设在Υ轴伺服步进电机523的输出轴上,Υ轴托链524设置在Υ轴伺服步进电机523 所在的Υ轴导轨513的端部。

[0034] 优选的,Ζ轴导轨514设置有Ζ轴丝杆以及Ζ轴伺服步进电机525, Ζ轴丝杆套设 在Ζ轴伺服步进电机525的输出轴上,C⑶定位装置52设置在Ζ轴丝杆上,C⑶定位装置 52的底部设置有光源515。

[0035] 下面对本实用新型的工作原理做进一步解释:

[0036] 人工把待打孔PCB板(印刷电路板)堆放在第一放板装置2的放板位上,PCB板 通过传送带自动传送到第一放板装置2的端部,第一放板装置1端部的传感器感应到印刷 电路板后,自动抓取机械臂40把单张PCB板抓起放入第一送料轨道41,由第一送料轨道41 把PCB板送入自动定位装置5的打孔位,真空吸板50真空固定PCB板,三轴机械臂51移动 CCD捕捉定位点,软件跟据CCD数据计算出实际打孔位,三轴机械臂51移动进行打孔,打完 孔第二送料轨道70把PCB板送入第二放板装置3,收板机把PCB堆放在一起待人工取走。

[0037] 当印刷电路板通过传动装置送人打孔位后,CCD定位装置52即开始捕捉打孔定位 点,当捕捉到打孔定位点时,控制装置根据CCD镜头捕捉到的数据计算出打孔位的精确位 置,控制装置控制刀具完成对印刷电路板的打孔工作。在具体工作时,控制装置能够控制多 台打孔机同时进行打孔,节省了工作成本并提高了工作效率。

[0038] 本实用新型的优点如下所述:利用三轴机械臂上设置的CCD定位装置捕捉打孔定 位点,摒弃了以往的人工定位的方法,节省了人力成本,提高了工作效率,且保证了打孔精 度,保证了印刷电路板制作的效率和成本。自动结构设计合理,操作方使,自动化程度高,通 过步进电机的使用,简化了传动机构,提1¾ 了运动的精准度,提1¾单位时间内生广效率,降 低了生产成本;采用自动化操作,减小了劳动强度,保证工作人员在生产中的安全,提高了 工作效率,减少了印刷电路板因为人为原因造成的损害,有利于提高产品质量。

[0039] 所属技术领域的技术人员应当理解:在不脱离本实用新型的基本原理的情况下, 可以对本实用新型进行各种修改、润饰、组合、补充或技术特征的替换,这些等同替换方式 或明显变形方式均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1. 一种印刷电路板自动打孔机,其特征在于:其包括机架及分别设置在所述机架两侧 的第一放板装置以及第二放板装置,所述第一放板装置用于放置待打孔印刷电路板,所述 第二放板装置用于堆放已打孔印刷电路板; 所述机架上从第一放板装置至第二放板装置的方向依次设置有自动上料装置、自动定 位装置、自动打孔装置、传送装置以及收板装置; 所述自动上料装置包括自动抓板机械臂以及第一送料轨道,所述自动抓板机械臂将所 述待打孔印刷电路板抓取放入所述第一送料轨道; 所述自动定位装置包括真空吸板、三轴机械臂以及CCD定位装置; 所述传送装置设置有第二送料轨道以及第三送料轨道; 所述收板装置为收板机,所述收板装置上设置有用于放置已打孔印刷电路板的收板 位。
2. 根据权利要求1所述的印刷电路板自动打孔机,其特征在于:所述第一放板装置设 置有步进电机驱动的皮带轮及传送带,所述传送带的端部设置有传感器。
3. 根据权利要求2所述的印刷电路板自动打孔机,其特征在于:所述第二送料轨道与 所述第三送料轨道相互平行设置在所述机架内部,所述第二送料轨道与所述第三送料轨道 之间设置有丝杆。
4. 根据权利要求1所述的印刷电路板自动打孔机,其特征在于:所述自动抓板机械臂 包括底座、导轨、支架、机械臂、用于固定印刷电路板的固定板、气缸以及步进电机,所述导 轨固定设置在所述底座上,所述支架卡接在所述导轨上,所述机械臂的上端轴接在所述支 架上,所述固定板设置在所述机械臂的下部,所述气缸设置在所述固定板上,所述固定板的 下部的四个角的位置处各设置有一个吸盘,所述步进电机设置在所述支架的上部。
5. 根据权利要求4所述的印刷电路板自动打孔机,其特征在于:所述支架上设置有齿 条,所述步进电机的输出轴上套设有齿轮,所述齿轮与所述齿条啮合。
6. 根据权利要求1所述的印刷电路板自动打孔机,其特征在于:所述三轴机械臂包括 第一支架、第二支架、X轴导轨、Y轴导轨以及Z轴导轨,所述第一支架与所述第二支架平行 设置,所述X轴导轨设置在所述第一支架与所述第二支架之间,所述X轴导轨的中心线与所 述第一支架以及第二支架的中心线垂直设置,所述Z轴导轨与所述X轴导轨垂直设置,所述 Y轴导轨平行设置在所述第一支架上,所述Z轴导轨上设置有C⑶定位装置以及光源,所述 第二支架上设置有辅助轨道。
7. 根据权利要求6所述的印刷电路板自动打孔机,其特征在于:所述X轴导轨包括X 轴丝杆、X轴线轨、X轴伺服步进电机以及X轴托链,所述X轴丝杆设置在所述X轴线轨的 内部中间位置,所述X轴丝杆的一个端部套设在所述X轴伺服步进电机的输出轴上,所述X 轴导轨与所述第二支架的连接处设置有X轴托链;所述Y轴导轨包括Y轴丝杆、Y轴线轨、 Y轴伺服步进电机以及Y轴托链,所述Y轴丝杆设置在所述Y轴线轨的内部中间位置,所述 Y轴丝杆的一个端部套设在所述Y轴伺服步进电机的输出轴上,所述Y轴托链设置在所述Y 轴伺服步进电机所在的Y轴导轨的端部;所述Z轴导轨设置有Z轴丝杆以及Z轴伺服步进 电机,所述Z轴丝杆套设在所述Z轴伺服步进电机的输出轴上,所述CCD定位装置设置在所 述Z轴丝杆上,所述C⑶定位装置的底部设置有光源。
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