CN204305474U - 采用机器人的pcb板插装设备及其生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了采用机器人的PCB板插装设备及其生产线，采用机器人的PCB板插装设备，包括PCB板运输装置，及位于其侧边的电子元器件上料装置和插装机器人；电子元器件上料装置的出料端设有二次定位治具；插装机器人活动端设有多功能夹具；多功能夹具夹紧所需要的电子元器件从所述二次定位治具移送至所述PCB板运输装置上设有的插装工位进行插装。本实用新型采用机器人进行PCB板插装，减轻了劳动强度，同时也提高了PCB板插装精度和效率，可实现大批量、自动化生产。本实用设计合理，能解决实际问题，可大力推广应用于PCB板插装生产中。

Description

采用机器人的PCB板插装设备及其生产线

技术领域

本实用新型涉及PCB板插装设备及其生产线，尤其涉及一种采用机器人的PCB板插装设备及其生产线。

背景技术

传统技术中通常是采用运输线将PCB板运输至待插装的指定位置，然后由人工对每种电子元器件进行插装。人工插装PCB板劳动强度大，效率低下，需要的操作人员较多，提高了生产成本；且人工插装PCB板的产品质量因人而异，电子元器件插装不合格将影响后续的焊接，容易导致整个PCB板不合格。

因此，需要开发一种能精确插装的插装设备，同时设计一种能使该插装设备实现自动化生产的PCB板插装生产线。

实用新型内容

为了弥补上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的是提供一种采用机器人的PCB板插装设备及其生产线。

本实用新型之一种采用机器人的PCB板插装设备的技术方案是：包括PCB板运输装置，及位于其侧边的电子元器件上料装置和插装机器人；所述电子元器件上料装置的出料端设有二次定位治具；所述插装机器人活动端设有多功能夹具；所述多功能夹具夹紧所需要的电子元器件从所述二次定位治具移送至所述PCB板运输装置上设有的插装工位进行插装。

其进一步技术方案为：所述电子元器件上料装置包括振动上料器；所述振动上料器的出料端设于所述插装机器人的一侧；所述振动上料器的出料端设有振动上料二次定位治具；所述多功能夹具设有用于定位电子元器件的视觉传感器。

其进一步技术方案为：所述电子元器件上料装置还包括皮带送料装置；所述皮带送料装置的出料端设于所述PCB板运输装置的侧边，且其出料端设有皮带送料二次定位治具。

其进一步技术方案为：所述皮带送料装置包括横向送料皮带和纵向送料皮带；所述横向送料皮带将电子元器件移送至其末端并以单排间歇式移位至所述纵向送料皮带的始端；所述纵向送料皮带的末端设有所述的皮带送料二次定位治具。

其进一步技术方案为：还包括设于所述PCB板运输装置侧边的料盒上料区；所述料盒上料区设有盛装电子元器件的料盒及料盒二次定位治具。

其进一步技术方案为：所述电子元器件上料装置还包括管带式送料装置；所述管带式送料装置的出料端设于所述插装机器人的一侧；所述管带式送料装置的出料端设有管带送料二次定位治具；所述管带式送料装置包括推动机构；所述推动机构将电子元器件推至所述管带送料二次定位治具。

其进一步技术方案为：还包括翻转装置；所述翻转装置设于所述电子元器件上料机构的出料端；所述翻转装置包括升降机构，伸缩机构，旋转头；所述升降机构设于所述电子元器件上料机构的出料端；所述伸缩机构设于所述升降机构上方的活动端；所述旋转头设于所述伸缩机构的活动端。

其进一步技术方案为：所述升降机构包括升降气缸、竖直导杆、升降平台；所述升降气缸包括升降气缸体和升降活塞杆；所述升降气缸体固定于所述电子元器件上料机构出料端；所述升降活塞杆和所述竖直导杆一端固定于所述升降平台；所述出料端设有穿过所述竖直导杆且与之滑动联接的竖直导孔；所述伸缩机构包括伸缩气缸、水平导杆、伸缩平台；所述伸缩气缸包括伸缩气缸体和伸缩活塞杆；所述伸缩气缸体固定于所述升降平台；所述伸缩活塞杆和所述水平导杆一端固定于所述伸缩平台；所述升降平台设有穿过所述竖直导杆且与之滑动联接的水平导孔；所述旋转头包括旋转气缸、夹头、固定座；所述夹头固定于所述旋转气缸的活动端；所述旋转气缸固定于所述固定座；所述固定座固定于所述伸缩平台。

其进一步技术方案为：所述伸缩气缸将所述旋转头伸至所述夹头能夹到电子元器件的位置；所述夹头夹住电子元器件后所述升降气缸上升；所述旋转气缸旋转180°，使得电子元件翻转；所述升降气缸下降将电子元器件放下，所述伸缩气缸退回。

其进一步技术方案为：所述机器人的多功能夹具夹紧经翻转机构翻转的电子元器件，机器人将电子元器件运输至二次定位治具进行精确定位；所述多功能夹具再次夹紧电子元器件回到插装工位对PCB板进行插装。

其进一步技术方案为：所述振动上料装置、皮带运输装置、管带式送料装置的出料端及料盒的电子元器件都在机器人所能夹取的范围内。

其进一步技术方案为：所述波峰焊的PCB板治具，包括底盖；其所述底盖设有凹槽；所述凹槽内设有PCB板定位槽；所述PCB板定位槽内设有用于焊料与电子元器件焊脚接触的若干焊接通孔；所述PCB板定位槽的外周设有用于PCB板与治具分离的拆卸槽；所述底盖还设有卡紧件及治具定位槽。

其进一步技术方案为：所述卡紧件为旋转式卡扣。

其进一步技术方案为：还包括上盖，所述上盖设有与所述凹槽形成PCB板容积空间的型腔；所述上盖背面还设有把手及与所述卡紧件配合的卡槽；所述凹槽外周还设有定位凸台；所述型腔外周设有与所述定位凸台配合的定位凹槽；所述上盖与所述底盖通过所述定位凸台及所述定位凹槽定位，并通过所述卡紧件及所述卡槽卡紧。

一种PCB板插装生产线，包括：PCB板插装设备；设于PCB板运输装置前端的PCB板上料装置，所述PCB板上料装置设有PCB板定位台；设于PCB板运输装置后端并对接的波峰焊设备，所述波峰焊设备设有出料端；设于波峰焊设备出料端的下料装置，所述下料装置包括下料机器人、PCB板下料运输带和回流运输带；及设于回流运输带、PCB板上料装置与PCB板运输装置之间的上料机器人；其中，所述上、下料机器人的活动端设有多功能夹具，所述多功能夹具设有取PCB板夹头和取底盖治具夹头；所述上料机器人将所述回流运输带运输的底盖治具夹紧移至所述PCB板定位台，夹紧所述PCB板上料装置运输的PCB板移至所述底盖治具，然后机器人将载有底盖治具及PCB板移送至所述PCB板运输装置；所述PCB板插装设备插装电子元器件至PCB板上，已插装的PCB板及底盖治具进入波峰焊设备；所述下料机器人将波峰焊设备出料端运出的PCB板与底盖治具分离，将PCB板移送至所述PCB板下料运输带，将底盖治具移送至所述回流运输带。

其进一步技术方案为：还包括与底盖治具可拆式连接的上盖和设于PCB板运输装置及波峰焊设备之间的检查上盖工位；所述回流运输带包括用于底盖治具回流运输带和上盖回流运输带；所述底盖治具回流运输带将底盖治具运输至上料机器人所能夹取的范围内；所述上盖回流运输带将上盖运输至所述检查上盖工位。

其进一步技术方案为：所述上、下料机器人活动端的多功能夹具上还设有视觉传感器。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型之一种采用机器人的PCB板插装设备，采用PCB板运输装置将待插装的PCB板运输至插装工位，电子元器件则采用振动上料装置、皮带运输装置、管带式送料装置等运输至机器人所能夹取的范围内，电子元器件通过翻转机构以便于插装机器人夹取；机器人的多功能夹具还设有视觉传感器，方便了插装机器人识别、定位电子元器件并准确夹取，同时还能精确的进行插装，从而提高PCB板的插装精度。实现了同一个插装工位对不同电子元器件的插装，不仅提高了PCB板插装的效率，同时还降低了PCB板的不合格率。本实用新型之一种PCB板插装生产线，主要应用了前述采用机器人的PCB板插装设备、与之关联的上下料装置及辅助的上下料机器人，实现了自动化生产，提高了生产效率。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

附图说明

图1为本实用新型采用机器人的PCB板插装设备具体实施例的平面示意图。

图2为图1所示实施例中所采用的翻转机构的俯视图。

图3为图2所示翻转机构的正视图。

图4为本实用新型一种PCB板插装生产线具体实施例的平面示意图。

附图标记

1    PCB板运输装置          11    插装工位

2    振动上料器             24    振动上料二次定位治具

3    皮带送料装置           31    皮带送料二次定位治具

321  横向送料皮带末端       32    横向送料皮带

331  皮带送料装置出料端     331   皮带送料装置出料端

332  纵向送料皮带始端       33    纵向送料皮带

4    料盒上料区             41    料盒

42   料盒二次定位治具       5     管带式送料装置

53   推动机构               6     插装机器人

61   插装机器人活动端       7     机架

81   升降机构               811   升降气缸

812  升降气缸体             813   升降活塞杆

814  竖直导杆               815   升降平台

82   伸缩机构               821   伸缩气缸

822  伸缩气缸体             823   伸缩活塞杆

824  水平导杆               825   伸缩平台

83   旋转头                 831   旋转气缸

832  夹头                   833   固定座

85   水平导孔               86    竖直导孔

91   PCB板插装设备          92    PCB板上料装置

921  PCB板定位台            93    波峰焊设备

931  波峰焊设备出料端       94    下料装置

941  下料机器人             942   PCB板下料运输带

943  底盖回流运输带         943   回流运输带

944  上盖回流运输带         945   底盖回流运输带

95   上料机器人             96    PCB板

97   检查上盖工位

具体实施方式

为了更充分理解本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

如图1至图3所示，本实用新型采用机器人的PCB板插装设备，包括设有插装工位11的PCB板运输装置1，及位于其侧边的电子元器件上料装置(包括振动上料器2、皮带送料装置3、料盒41、管带式送料装置5)和插装机器人6；振动上料器2设于插装机器人6侧边；振动上料器2的出料端23设有振动上料二次定位治具24；插装机器人6的活动端61设有多功能夹具(图中未示出)；多功能夹具(图中未示出)夹紧所需要的电子元器件从二次定位治具(包括振动上料二次定位治具24、皮带送料二次定位治具31、管带送料二次定位治具(图中未示出)、料盒二次定位治具42)移送至PCB板运输装置1上的插装工位11进行插装。

皮带送料装置3的出料端331设于插装机器人6一侧，皮带送料装置3包括横向送料皮带32和纵向送料皮带33；横向送料皮带32将电子元器件移送至其末端321并以单排间歇式移位至所述纵向送料皮带33的始端332；纵向送料皮带33的出料端331设有皮带送料二次定位治具31。

料盒上料区4设于PCB板运输装置1的一侧；料盒上料区4设有盛装电子元器件的料盒41及二次定位治具(图中未示出)。

管带式送料装置5的出料端(图中未示出)设于插装机器人6的侧边，其上设有管带送料二次定位治具(图中未示出)；管带式送料装置5还包括推动机构53；推动机构53将电子元器件推至管带送料二次定位治具(图中未示出)。

翻转装置设于电子元器件上料装置(包括振动上料器2、皮带送料装置3、料盒41、管带式送料装置5)出料端的机架7上，翻转装置包括升降机构81，伸缩机构82，旋转头83；升降机构81包括升降气缸811、竖直导杆814、升降平台815；升降气缸811包括升降气缸体812和升降活塞杆813；升降气缸体812固定于电子元器件上料装置(包括振动上料器2、皮带送料装置3、料盒41、管带式送料装置5)出料端的机架7上；升降活塞杆813和竖直导杆814一端固定于升降平台815；机架7设有穿过竖直导杆814且与之滑动联接的竖直导孔86；伸缩机构82包括伸缩气缸821、水平导杆824、伸缩平台825；伸缩气缸821包括伸缩气缸体822和伸缩活塞杆823；伸缩气缸体822固定于升降平台815；伸缩活塞杆823和水平导杆824一端固定于伸缩平台825；升降平台815设有穿过竖直导杆814且与之滑动联接的水平导孔85；旋转头83包括旋转气缸831、夹头832、固定座833；夹头832固定于旋转气缸831的活动端；旋转气缸831固定于固定座833；固定座833固定于伸缩平台825。

如图4所示，本实用新型一种PCB板插装生产线，包括以下各个部件：

PCB板上料装置92，其上设有PCB板定位台921；设于PCB板定位台后面的PCB板插装设备91，用于运输及将电子元器件精确插装到PCB板96上；与PCB板运输装置1后端对接的波峰焊设备93；设于PCB板运输装置1与波峰焊设备93之间的检查上盖工位97；设于波峰焊设备出料端931的下料装置94；位于下料装置94一侧的回流运输带943；位于回流运输带943及PCB板上料装置92与PCB板运输装置1之间的上料机器人95。

下料装置94包括下料机器人941，PCB板下料运输带942和回流运输带943。

回流运输带943包括上盖回流运输带944，底盖回流运输带945；上盖回流运输带944将上盖运输至检查上盖工位97；底盖回流运输带943将底盖运输至上料机器人95一侧。

于其他实施例中，PCB板不需要上盖的，可以没有检查上盖工位及上盖回流运输带。

于其他实施例中，多功能夹具还可以是吸附式。

于其他实施例中，多功能夹具还设有视觉传感器，可用于识别电子元器件及PCB板。

于其他实施例中，PCB板运输装置可以是多条传送装置，插装机器人可在一条传送装置传送PCB板时，对其他传送装置的PCB板进行插装，插装工位不仅限于一个。

于其他实施例中，上料、插装、下料机器人不仅限于一个，可以是多个上料、插装、下料机器人同时工作。

与其他实施例中，上料装置的位置与机器人的位置不固定，只需其出料端在机器人可夹取的范围内。

于其他实施例中，回流传送带的位置不固定，只需能将上盖、底盖治具移送至工位。

于其他实施例中，上盖、底盖治具的回流传送方式不仅限于回流传送带，可采用人工的方式移送至工位。

本实用新型之一种采用机器人的PCB板插装设备，采用PCB板运输装置将待插装的PCB板运输至插装工位，电子元器件则采用振动上料装置、皮带运输装置、管带式送料装置等运输至机器人所能夹取的范围内，电子元器件通过翻转机构以便于插装机器人夹取；机器人的多功能夹具还设有视觉传感器，方便了插装机器人识别、定位电子元器件并准确夹取，同时还能精确的进行插装，从而提高PCB板的插装精度。实现了同一个插装工位对不同电子元器件的插装，不仅提高了PCB板插装的效率，同时还降低了PCB板的不合格率。本实用新型之一种PCB板插装生产线，主要应用了前述采用机器人的PCB板插装设备、与之关联的上下料装置及辅助的上下料机器人，实现了自动化生产，提高了生产效率。

综上所述，本实用新型采用机器人的PCB板插装设备，采用PCB板运输装置将待插装的PCB板运至指定位置，电子元器件则采用振动上料装置、皮带运输装置、管带式送料装置等运输至机器人所能夹取的范围内，翻转机构将电子元器件翻转，处于一个便于机器人夹取的位置；机器人的多功能夹具将上料装置末端的电子元器件夹取后，移送至二次定位治具上进行精确定位，其后带有视觉传感器的机器人将电子元器件精确夹取移送至插装工位进行精确插装，保证了PCB板的插装质量。本实用新型一种PCB板插装生产线，在上述PCB板插装设备的前端设有PCB板上料装置，其后端对接有波峰焊设备，波峰焊设备与PCB板插装设备还设有检查上盖工位，波峰焊设备出料端设有用于下料机器人，机器人将PCB板与PCB板治具分离，分别移送至PCB板下料运输带及回流运输带，回流运输带可以将上盖运输至检查上盖工位，回流运输带、PCB板上料装置、PCB板运输装置之间设有上料机器人，上料机器人将回流运输带运输的底盖治具与PCB板上料装置运输的PCB板组合，经组合后的PCB板及底盖治具进入生产线完成一系列的工序。底盖治具、上盖在整个生产过程中环流使用。整个生产线自动化程度高。本实用新型减轻了劳动强度，为大批量、自动化生产奠定了基础，可大力推广应用于PCB板插装生产中。

上述仅以实施例来进一步说明本实用新型的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本实用新型的实施方式仅限于此，任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.采用机器人的PCB板插装设备，其特征在于包括PCB板运输装置，及位于其侧边的电子元器件上料装置和插装机器人；所述电子元器件上料装置的出料端设有二次定位治具；所述插装机器人活动端设有多功能夹具；所述多功能夹具夹紧所需要的电子元器件从所述二次定位治具移送至所述PCB板运输装置上设有的插装工位进行插装。

2.根据权利要求1所述采用机器人的PCB板插装设备，其特征在于所述电子元器件上料装置包括振动上料器；所述振动上料器的出料端设于所述插装机器人的一侧；所述振动上料器的出料端设有振动上料二次定位治具；所述多功能夹具设有用于定位电子元器件的视觉传感器。

3.根据权利要求1所述采用机器人的PCB板插装设备，其特征在于所述电子元器件上料装置还包括皮带送料装置；所述皮带送料装置的出料端设于所述PCB板运输装置的侧边，且其出料端设有皮带送料二次定位治具。

4.根据权利要求3所述采用机器人的PCB板插装设备，其特征在于所述皮带送料装置包括横向送料皮带和纵向送料皮带；所述横向送料皮带将电子元器件移送至其末端并以单排间歇式移位至所述纵向送料皮带的始端；所述纵向送料皮带的末端设有所述的皮带送料二次定位治具。

5.根据权利要求1所述采用机器人的PCB板插装设备，其特征在于还包括设于所述PCB板运输装置侧边的料盒上料区；所述料盒上料区设有盛装电子元器件的料盒及料盒二次定位治具。

6.根据权利要求1所述采用机器人的PCB板插装设备，其特征在于所述电子元器件上料装置还包括管带式送料装置；所述管带式送料装置的出料端设于所述插装机器人的一侧；所述管带式送料装置的出料端设有管带送料二次定位治具；所述管带式送料装置包括推动机构；所述推动机构将电子元器件推至所述管带送料二次定位治具。

7.根据权利要求1所述采用机器人的PCB板插装设备，其特征在于还包括翻转装置；所述翻转装置设于所述电子元器件上料装置的出料端；所述翻转装置包括升降机构，伸缩机构，旋转头；所述升降机构设于所述电子元器件上料机构的出料端；所述伸缩机构设于所述升降机构上方的活动端；所述旋转头设于所述伸缩机构的活动端。

8.根据权利要求7所述采用机器人的PCB板插装设备，其特征在于所述升降机构包括升降气缸、竖直导杆、升降平台；所述升降气缸包括升降气缸体和升降活塞杆；所述升降气缸体固定于所述电子元器件上料机构出料端；所述升降活塞杆和所述竖直导杆一端固定于所述升降平台；所述出料端设有穿过所述竖直导杆且与之滑动联接的竖直导孔；所述伸缩机构包括伸缩气缸、水平导杆、伸缩平台；所述伸缩气缸包括伸缩气缸体和伸缩活塞杆；所述伸缩气缸体固定于所述升降平台；所述伸缩活塞杆和所述水平导杆一端固定于所述伸缩平台；所述升降平台设有穿过所述竖直导杆且与之滑动联接的水平导孔；所述旋转头包括旋转气缸、夹头、固定座；所述夹头固定于所述旋转气缸的活动端；所述旋转气缸固定于所述固定座；所述固定座固定于所述伸缩平台。

9.一种PCB板插装生产线，其特征在于包括：

如权利要求1～8任一项所述的PCB板插装设备；

设于PCB板运输装置前端的PCB板上料装置，所述PCB板上料装置设有PCB板定位台；

设于PCB板运输装置后端并对接的波峰焊设备，所述波峰焊设备设有出料端；

设于波峰焊设备出料端的下料装置，所述下料装置包括下料机器人、PCB板下料运输带和回流运输带；

及设于回流传送带、PCB板上料装置与PCB板运输装置之间的上料机器人；

其中，所述上、下料机器人的活动端设有多功能夹具，所述多功能夹具设有取PCB板夹头和取底盖治具夹头；所述上料机器人将所述回流运输带运输的底盖治具夹紧移至所述PCB板定位台，夹紧所述PCB板上料装置运输的PCB板移至所述底盖治具，然后机器人将载有底盖治具及PCB板移送至所述PCB板运输装置；所述PCB板插装设备插装电子元器件至PCB板上，已插装的PCB板及底盖治具进入波峰焊设备；所述下料机器人将波峰焊设备出料端运出的PCB板与底盖治具分离，将PCB板移送至所述PCB板下料运输带，将底盖治具移送至所述回流传送带。

10.根据权利要求9所述一种PCB板插装生产线，其特征在于还包括与底盖治具可拆式连接的上盖和设于PCB板运输装置及波峰焊设备之间的检查上盖工位；所述回流运输带包括用于底盖治具回流运输带和上盖回流运输带；所述底盖治具回流运输带将底盖治具运输至上料机器人所能夹取的范围内；所述上盖回流运输带将上盖运输至所述检查上盖工位。