CN206272965U - 一种收板机械手设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种收板机械手设备,用来收集镀金手指线体上的PCB板，包括机架台，所述机架台上安装垂直关节机械手、导向机械手、升降机构以及电气控制系统；所述垂直关节机械手的一侧设置所述导向机械手，另一侧设置所述升降机构；所述导向机械手上安装用来接收所述PCB板的接板机构机械手；所述垂直关节机械手上安装有用来抓取所述接板机构机械手上的所述PCB板的抓取机构；所述升降机构上安装有收料传送平台；所述收料传送平台上设置供所述抓取机构放置所述PCB板的收料架；所述电气控制系统用于控制对应机构完成相应的动作。从而，避免人工收板带来的产品刮花、报废以及工人劳动时间长、强度大等问题，达到自动收板和提高生产效率的目的。

Description

一种收板机械手设备

技术领域

本实用新型属于电镀设备领域，尤其涉及一种收板机械手设备。

背景技术

目前，机械手是模仿人的手和臂，以实现抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，因此，机械手很适合代替人的繁重劳动以实现生产的机械和自动化，并且能够在有害的环境下操作，以保护人身安全。

PCB板(PRINTED CIRCUIT BOARD)又称印制电路板，是电子元器件电气连接的提供者；金手指设计的目的在于藉由连接器的插接作为板对外联络的出口，之所以选择金是因为它优越的导电性、抗氧化性及耐磨性，由于金成本极高故只应用于金手指、局部镀或化学金；镀金手指，一些即插即用的卡板，如内存条，手机电池接触点，显卡等，为了增加插取时的使用次数及增强导电性，需在接点上加镀金工艺。

镀金手指流程(G/F流程)分为：包蓝胶、辘胶、收板、酸洗(或微蚀)、水洗、磨刷、水洗、DI水洗、镀镍、水洗、DI水洗、镀金、回收、出板、撕胶、洗板。

目前镀金手指线收板流程主要是通过人工来实现的。首先等待上工序镀好的PCB板出板，由人工去接镀金手指线体上的PCB板，待PCB板从线体上全部出来后，人工放到一个收板处，码好整齐堆放。

此种方式的缺点：需要专门一个现场工作人员来收板，并且基本无太多停歇时间，一旦无人接板，造成PCB板直接从线体掉下，或者卡在出口处，造成PCB板刮花或者报废，生产效率低，劳动时间长，强度大，单调枯燥重复性强，需要大量人工来满足生产需要；且镀金手指线的生产环境比较恶劣，刺激气味强、含剧毒的药剂比较多、强酸易腐蚀等对人体危险伤害程度比较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种收板机械手设备，旨在解决PCB板镀金手指线体领域人工收板所带来的产品刮花、报废以及工人劳动时间长、强度大、单调、枯燥等问题。

本实用新型是这样实现的，一种收板机械手设备，用来收集镀金手指线体上的PCB板，包括机架台，所述机架台上安装垂直关节机械手、导向机械手、升降机构以及电气控制系统；所述垂直关节机械手的一侧设置所述导向机械手，另一侧设置所述升降机构；所述导向机械手上安装用来接收所述PCB板的接板机构机械手；所述垂直关节机械手上安装有用来抓取所述接板机构机械手上的所述PCB板的抓取机构；所述升降机构上安装有收料传送平台；所述收料传送平台上设置供所述抓取机构放置所述PCB板的收料架；所述电气控制系统用于控制对应机构完成相应的动作。

进一步地，所述垂直关节机械手包括安装在所述机架台上的第一立臂；所述第一立臂一侧设置第二立臂；所述第一立臂上铰接第一摆臂，所述第一摆臂上铰接第二摆臂，所述第二摆臂上铰接第三摆臂，所述抓取机构安装在所述第三摆臂上。

进一步地，所述导向机械手包括安装在所述机架台上的所述第二立臂，所述第二立臂上设置有竖直导轨、同步带和同步轮，所述竖直导轨上设置有滑块，所述接板机构机械手安装在所述滑块上。

进一步地，所述升降机构包括设置在所述第一立臂另一侧的若干所述导向轴，所述导向轴一端安装升降底座，另一端安装可以沿所述导向轴上下滑动的传送平台底座；所述升降底座安装在所述机架台表面上且中心处设置升降气缸，所述升降气缸的活塞杆与所述传送平台底座相连接。

进一步地，所述接板机构机械手包括水平导轨，所述水平导轨一侧连接所述滑块，另一侧设置PCB顶架，所述PCB顶架上安装有夹爪，所述夹爪包括卡槽以及安装在所述卡槽槽壁上的垫块，所述垫块上设置有夹爪气缸，所述卡槽的入口端呈外扩的“八”字型。

进一步地，所述抓取机构包括支架，所述支架包括若干平行设置的横梁以及垂直所述横梁的若干平行设置的纵梁，所述横梁和所述纵梁上均安装有若干吸嘴，所述吸嘴可吸附住所述PCB板。

进一步地，所述第一摆臂、所述第二摆臂和所述第三摆臂均设置伺服减速电机且均可绕铰接处转动预定的角度。

进一步地，所述PCB顶架呈镂空的方形架，所述夹爪安装在所述PCB顶架的底部。

进一步地，所述传送平台底座包括叠料气缸和若干平行设置的传送轴，若干所述传送轴两端均设置传送带，所述收料架设置在所述传送平台底座的所述传送带上，所述收料架呈L型且所述叠料气缸设置在所述收料架敞口的正前方。

进一步地，还包括设置在所述机架台一侧的PCB板料车架，所述PCB板料车架位于所述收料传送平台一侧。

本实用新型相对于现有技术的技术效果是：镀金手指线体发出PCB板出板信号后，导向机械手根据出来的PCB板的位置，调整接板机构机械手相应的高度。接板机构机械手往前伸出，使PCB板顺利过渡到接板机构机械手上，待PCB板完全过渡到接板机构机械手上后，接板机构机械手与PCB板一起回缩到预定位置，等待垂直关节机械手抓取。待垂直关节机械手的抓取机构抓取到PCB板后，接板机构机械手和导向机械手复位。垂直关节机械手把PCB板翻转且放到收料传送平台的收料架上，垂直关节机械手复位，完成一个收集周期。从而，避免人工收板带来的产品刮花、报废以及工人劳动时间长、强度大、单调、枯燥等问题，能够把人从繁重和恶劣的生产环境中脱离出来，达到自动收板和提高生产效率的目的。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的收板机械手设备的结构示意图。

图2是图1的收板机械手设备的升降机构的结构示意图。

图3是图1的收板机械手设备的垂直关节机械手的结构示意图。

图4是图1的收板机械手设备的导向机械手的竖直导轨的结构示意图。

图5是图1的收板机械手设备的接板机构机械手的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施实例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实施例所提供的PCB镀金手指线体收板设备，可适用PCB板的尺寸为a*b*c，其中a的取值范围为310mm～630mm，b的取值范围为310mm～630mm，c的取值范围为0.8mm～3.5mm。

工作前准备：

1)开机、输入操作员用户名和密码，启动各机械手回原点命令。

2)建立待收集的PCB板的规格参数，输入PCB板长、宽以及此批次收集的PCB板的总厚度，再输入此PCB板放入镀金手指线体的位置高度；如果此镀金手指线体配有与收板机械手设备相适配的上板机，则可直接通过网络连接，无需再重复输入PCB板参数。

3)现场工作人员把空的收料架安装好并调试到位。

请参阅图1至图3，本实用新型提供的自动收板机械手设备包括一个焊接的机架台60，垂直关节机械手20、导向机械手30以及升降机构40均位于机架台60的表面上。垂直关节机械手20的一侧设置导向机械手30，另一侧设置升降机构40。

垂直关节机械手20包括第一立臂25，第一立臂25位于机架台60的表面边沿。第一立臂25一侧设置第二立臂31，另一侧设置四根导向轴42。第一立臂25上铰接第一摆臂21、第一摆臂21上铰接第二摆臂22，第二摆臂22上铰接第三摆臂23，第三摆臂23上安装抓取机构24，第一摆臂21、第二摆臂22、第三摆臂23的铰接处均设置伺服减速电机(图中未标示)，伺服减速电机使第一摆臂21、第二摆臂22、第三摆臂23均可绕铰接处转动预定的角度。

抓取机构24包括支架241和吸嘴242，支架241包括三根平行设置的横梁2411以及与横梁2411相垂直的三根平行设置的纵梁2412，若干吸嘴242均匀分布在横梁2411和纵梁2412上，抓取机构24通过吸嘴242可以使PCB板吸附在支架241上。

请同时参阅图4至图5，导向机械手30包括第二立臂31，第二立臂31焊接在机架台60表面的边沿处并位于第一立臂25的一侧，第二立臂31上焊接有竖直导轨32，竖直导轨32上连接有滑块34，滑块34由与伺服电机相连的同步轮和同步带(图中未标示)驱动，使得滑块34可沿竖直导轨32按预定的距离上下滑动，滑块34上安装有接板机构机械手33。

接板机构机械手33包括水平导轨331，水平导轨331一侧连接滑块34，另一侧连接PCB顶架333，滑块34在水平导轨331上的相对位置可以调节，调节好后，固定在水平导轨331上。PCB顶架333可沿水平导轨331相对滑动，从而使PCB顶架333水平移动到合适的接板位置。

PCB顶架333呈镂空的方形架且底部安装有夹爪332，夹爪332包括卡槽3322和安装在卡槽槽壁上的垫块3323，垫块3323上设置有夹爪气缸3321，夹爪气缸3321驱动垫块3323与卡槽3322的槽壁相贴合，从而使PCB板80定位在卡槽3322内。卡槽3322的入口端3322a呈外扩的“八”字型，方便PCB板顺利进入卡槽3322内。

升降机构40包括四根导向轴42，四根导向轴42一端安装升降底座41，另一端安装传送平台底座52，升降底座41固定在机架台60表面上且中心处安装有升降气缸43，升降气缸43的活塞杆与传送平台底座52的底面相连接。在升降气缸43的驱动下，传送平台底座52可沿四根导向轴42上下移动。

传送平台底座52上设置有叠料气缸51、传动轴53和传动带54。具体地，两根平行设置的传动轴53安装在传送平台底座52上，两根传动轴53的两端分别设置一根传动带54，伺服电机与一根传动轴53相连。传送平台底座52、叠料气缸51、传动轴53和传动带54共同形成收料传送平台50的主体。

收料架70呈“L”型，L型收料架70设置在传送带54上，叠料气缸51位于L型收料架70敞口的正前方。在伺服电机的驱动下，传送带54可使L型收料架70水平移动预定的距离。

机架台60的一侧设置有PCB板料车架90，PCB板料车架90位于收料传送平台50这一侧。PCB板料车架90可以用来放置若干L型收料架70。

在镀金手指线体(图中未标示)的出板处，装有一出料感应器，一旦感应器感应到有PCB板80出来时，系统会根据PCB板80的规格以及在镀金手指线体时的高度，向导向机械手30发出相应指令，导向机械手30上的竖直导轨32通过伺服电机驱动同步带滑块34，使接板机构机械手33达到相应的取板高度。此时，接板机构机械手33的水平导轨331相对滑块34水平移动，PCB顶架333相对水平导轨331水平移动，使PCB顶架333位于适当的水平接板位置。从而，PCB板80沿卡槽3322的入口端3322a顺利进入卡槽3322内，当出料感应器检测到无料信号时，夹爪气缸3321驱动垫块3323与卡槽3322的槽壁相贴合，从而使PCB板80定位在卡槽3322的槽壁与垫块3323之间。

接板机构机械手33、导向机械手30和PCB板80一起移动到垂直关节机械手20抓取PCB板80的待机位置，等待垂直关节机械手20的抓取机构24抓取。

根据真空负压吸附原理，抓取机构24的吸嘴242吸住PCB板80，使PCB板80吸附在支架241上。此时，接板机构机械手33的垫块3323在夹爪气缸3321的驱动下松开。

当垂直关节机械手20抓取到PCB板80后，接板机构机械手33与导向机械手30回到系统设定的待机点。垂直关节机械手20的抓取机构24抓取PCB 板80，在伺服减速电机的驱动下，第一摆臂21、第二摆臂22、第三摆臂23绕铰接处转动预定的角度，从而带动抓取机构24和PCB板转动到收料传送平台50的预定位置。

此时，收料传送平台50中的叠料气缸51的活塞杆收缩，PCB板80斜放在收料传送平台50中的L型收料架70上，垂直关节机械手20的抓取机构24脱爪。

收料传送平台50中叠料气缸51的活塞杆伸出，收料传送平台50中的伺服电机带动传送带54使L型收料架70往前移动，直到碰到收料传送平台50中的叠料气缸51的活塞杆停下。这时，PCB板80紧紧贴靠在收料传送平台50的L型收料架70上，达到叠板码好的目的。垂直关节机械手20回到程序设定好的待机位置，等待下一块从镀金手指线体流出的PCB板80，如此重复，直到收料传送平台50收到PCB板80已在L型收料架70上达到预定数量上限的信号，此时收料传送平台50通过升降机构40降落，到达生产线上的PCB板料车架90的附近，等待现场生产人员拉开已叠好的PCB板L型收料架70，换取新的PCB板L型收料架70，如此重复。

从而，本实用新型可以避免人工收板带来的产品刮花、报废以及工人劳动时间长、强度大、单调、枯燥等问题，能够把人从繁重和恶劣的生产环境中脱离出来，达到自动收板和提高生产效率的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种收板机械手设备,用来收集镀金手指线体上的PCB板，其特征在于：包括机架台，所述机架台上安装垂直关节机械手、导向机械手、升降机构以及电气控制系统；所述垂直关节机械手的一侧设置所述导向机械手，另一侧设置所述升降机构；所述导向机械手上安装用来接收所述PCB板的接板机构机械手；所述垂直关节机械手上安装有用来抓取所述接板机构机械手上的所述PCB板的抓取机构；所述升降机构上安装有收料传送平台；所述收料传送平台上设置供所述抓取机构放置所述PCB板的收料架；所述电气控制系统用于控制对应机构完成相应的动作。

2.根据权利要求1所述的收板机械手设备，其特征在于：所述垂直关节机械手包括安装在所述机架台上的第一立臂；所述第一立臂一侧设置第二立臂；所述第一立臂上铰接第一摆臂，所述第一摆臂上铰接第二摆臂，所述第二摆臂上铰接第三摆臂，所述抓取机构安装在所述第三摆臂上。

3.根据权利要求2所述的收板机械手设备，其特征在于：所述导向机械手包括安装在所述机架台上的所述第二立臂，所述第二立臂上设置有竖直导轨、同步带和同步轮，所述竖直导轨上设置有滑块，所述接板机构机械手安装在所述滑块上。

4.根据权利要求2所述的收板机械手设备，其特征在于：所述升降机构包括设置在所述第一立臂另一侧的若干所述导向轴，所述导向轴一端安装升降底座，另一端安装可沿所述导向轴上下滑动的传送平台底座；所述升降底座安装在所述机架台表面上且中心处设置升降气缸，所述升降气缸的活塞杆与所述传送平台底座相连接。

5.根据权利要求3所述的收板机械手设备，其特征在于：所述接板机构机械手包括水平导轨，所述水平导轨一侧连接所述滑块，另一侧设置PCB顶架，所述PCB顶架上安装有夹爪，所述夹爪包括卡槽以及安装在所述卡槽槽壁上的垫块，所述垫块上设置有夹爪气缸，所述卡槽的入口端呈外扩的“八”字型。

6.根据权利要求1所述的收板机械手设备，其特征在于：所述抓取机构包括支架，所述支架包括若干平行设置的横梁以及垂直所述横梁的若干平行设置的纵梁，所述横梁和所述纵梁上均安装有若干吸嘴，所述吸嘴可吸附住所述PCB板。

7.根据权利要求2所述的收板机械手设备，其特征在于：所述第一摆臂、所述第二摆臂和所述第三摆臂均设置伺服减速电机且均可绕铰接处转动预定的角度。

8.根据权利要求5所述的收板机械手设备，其特征在于：所述PCB顶架呈镂空的方形架，所述夹爪安装在所述PCB顶架的底部。

9.根据权利要求4所述的收板机械手设备，其特征在于：所述传送平台底座包括叠料气缸和若干平行设置的传送轴，若干所述传送轴两端均设置传送带，所述收料架设置在所述传送平台底座的所述传送带上，所述收料架呈L型且所述叠料气缸设置在所述收料架敞口的正前方。

10.根据权利要求1-9任一项所述的收板机械手设备，其特征在于：还包括设置在所述机架台一侧的PCB板料车架，所述PCB板料车架位于所述收料传送平台一侧。