CN208549126U - Pcba散热模组自动组装生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的PCBA散热模组自动组装生产线，包括机器人手臂、翻转机构、组装平台、两组自动锁螺丝机构、金属外壳上料流水线、PCBA与散热板整体上料流水线和下料流水线。已装配完成的PCBA与散热板整体随整体上料流水线来到翻转机构中，翻转机构将其向上提起并翻转90°；机器人手臂中从金属外壳上料流水线中夹持金属外壳放置到组装平台中；机器人手臂将翻转机构中的整体取出放置到组装平台内的金属外壳内；最后，自动锁螺丝机构完成螺丝的锁附工作，机器人手臂将PCBA散热模组夹持放置到下料流水线中完成下料。本实用新型实现了将PCBA与散热板组装成整体、将整体组装到金属外壳内，及自动锁螺丝这三道工序的自动且连续动作，降低了工人劳动强度、提高了组装效率。

Description

PCBA散热模组自动组装生产线

技术领域

本实用新型涉及PCBA散热模组组装设备技术领域。

背景技术

PCBA是PCB空板经过SMT上件，再经过DIP插件的实装电路板。受电子产品内部安装空间的限制，PCBA采用被动散热方式，散热模组为鳍片式散热板。PCBA散热模组组装时，先将PCBA与散热板组装成整体，然后再将整体置于一金属外壳内，最后用螺丝将散热板与金属外壳固定即可。目前，除了第一步采用自动组装方式之外，其余两步均采用人工方式，不仅工人的劳动力强度大，而且组装效率也低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种代替人工实现PCBA散热模组组装的设备，以降低工人劳动强度、减少人工错误、提高组装效率。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

PCBA散热模组自动组装生产线，包括机器人手臂、翻转机构、组装平台、两组自动锁螺丝机构、金属外壳上料流水线、PCBA与散热板整体上料流水线和下料流水线；所述金属外壳上料流水线位于所述下料流水线的一侧，所述组装平台位于所述下料流水线的另一侧；两组自动锁螺丝机构分别设置在所述组装平台的两端；所述翻转机构设置在所述PCBA与散热板整体上料流水线的末端；所述金属外壳上料流水线的末端设置有阻挡金属外壳的挡料块；所述机器人手臂的全向旋转平台上安装有一个连接臂，所述连接臂的左右两端分别安装有PCBA与散热板夹持治具和PCBA散热模组夹持治具，底端安装有金属外壳夹持治具，顶端与所述全向旋转平台连接。

已装配完成的PCBA与散热板整体(以下简称“整体”)随PCBA与散热板整体上料流水线来到翻转机构中，翻转机构将整体向上提起并翻转90°。机器人手臂中的金属外壳夹持治具从金属外壳上料流水线中夹持金属外壳放置到组装平台中；然后，机器人手臂的PCBA与散热板夹持治具将翻转机构中的整体取出放置到组装平台内的金属外壳内；最后，自动锁螺丝机构完成螺丝的锁附工作，PCBA散热模组夹持治具将PCBA散热模组夹持放置到下料流水线中完成下料。

进一步的是，所述自动锁螺丝机构包括夹具、振动盘、电批、位移平台和安装台；所述夹具安装在所述安装台上；所述位移平台具有横向线性平台和纵向线性平台，所述纵向线性平台安装在所述横向线性平台的滑台上，所述电批安装在所述纵向线性平台的滑台上；所述振动盘具有直线型螺丝排列轨道，所述螺丝排列轨道的出口处安装有螺丝自动上料机构，所述螺丝自动上料机构中的气缸将螺丝逐个推至所述电批的螺丝夹头内。

PCBA散热模组在夹具中夹持定位后，位移平台根据系统设定将螺丝拧进预设位置，完成PCBA散热模组的一面螺丝锁附工作。然后，安装台顺时针旋转90°，将PCBA散热模组的第二面和第四面转至锁螺丝工位，然后位移平台根据系统设定将螺丝拧进预设位置，完成第二面和第四面的螺丝锁附工作。

进一步的是，所述安装台的底部设置有驱动其旋转的旋转驱动机构。

进一步的是，所述翻转机构包括输送台、气动夹爪、伺服马达和提升气缸；所述输送台连接到所述PCBA与散热板整体上料流水线的末端，所述输送台的上方具有一个固定支架，所述固定支架上设置有竖直的滑轨；所述提升气缸位于所述输送台的上方，缸体固定在所述固定支架上，伸缩杆的底端固连有一个旋转支架，所述旋转支架通过滑块安装在所述滑轨上；所述气动夹爪的缸体上设置有连接座，所述连接座通过转轴安装在所述旋转支架中，所述伺服马达的输出轴与所述转轴连接，驱动所述气动夹爪绕所述转轴旋转。

整体来到输送台上，提升气缸驱动气动夹爪下降夹持住整体，然后上升至旋转高度，最后伺服马达驱动气动夹爪和整体旋转90°完成旋转动作。

进一步的是，所述输送台包括两条对称的L型托板、电动滑台和推板，所述L型托板与所述PCBA与散热板整体上料流水线等高，所述电动滑台位于两条L型托板之间，所述电动滑台上安装有竖直的气缸，所述推板固设在所述气缸的顶部伸缩杆上。

整体来到输送台上，推板向上伸出，电动滑台带动整体来到气动夹爪的下方，可实现精准夹持。

进一步的是，所述PCBA与散热板夹持治具包括固定夹爪、夹持气缸和活动夹爪，所述固定夹爪与所述夹持气缸的缸体固定在所述连接臂上，所述夹持气缸的伸缩杆与所述活动夹爪固连；所述活动夹爪和固定夹爪上都安装有两个夹持散热板鳍片的夹持块，每个所述夹持块的夹持端都设置有两个插入鳍片间隙的定位柱。

进一步的是，所述PCBA散热模组夹持治具的结构与所述PCBA与散热板夹持治具的结构一致。

进一步的是，所述金属外壳夹持治具中设置有气动吸盘组件。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1.实现了将PCBA与散热板组装成整体、将整体组装到金属外壳内，及自动锁螺丝这三道工序的自动且连续动作，降低了工人劳动强度、减少了人工错误、提高了组装效率； 2.机器人手臂能够覆盖到三个抓取工位，可以完成整条生产线中的上料和下料抓取动作，优化了装配生产线的结构，降低了生产线的制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为实施例所公开的PCBA散热模组自动组装生产线的俯视图；

图2为实施例所公开的机器人手臂的结构示意图；

图3为实施例所公开的自动锁螺丝机构的结构示意图；

图4为实施例所公开的翻转机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图1所示的PCBA散热模组自动组装生产线，其包括机器人手臂1、翻转机构2、组装平台3、两组自动锁螺丝机构4、金属外壳上料流水线5、PCBA与散热板整体上料流水线6和下料流水线7；金属外壳上料流水线位于下料流水线的一侧，组装平台位于下料流水线的另一侧；两组自动锁螺丝机构分别设置在组装平台的两端；翻转机构设置在PCBA与散热板整体上料流水线的末端；金属外壳上料流水线的末端设置有阻挡金属外壳的挡料块。

参见图2，机器人手臂的全向旋转平台上安装有一个连接臂1a，连接臂的左右两端分别安装有PCBA与散热板夹持治具1b和PCBA散热模组夹持治具 1c，底端安装有金属外壳夹持治具1d，顶端与全向旋转平台连接。PCBA与散热板夹持治具与PCBA散热模组夹持治具的结构一致，均包括固定夹爪1e、夹持气缸1f和活动夹爪1h，固定夹爪与夹持气缸的缸体固定在连接臂上，夹持气缸的伸缩杆与活动夹爪固连；活动夹爪和固定夹爪上都安装有两个夹持散热板鳍片的夹持块1g，每个夹持块的夹持端都设置有两个插入鳍片间隙的定位柱1k。金属外壳夹持治具中设置有气动吸盘组件1w。

已装配完成的PCBA与散热板整体(以下简称“整体”)随PCBA与散热板整体上料流水线来到翻转机构中，翻转机构将整体向上提起并翻转90°。机器人手臂中的金属外壳夹持治具从金属外壳上料流水线中夹持金属外壳放置到组装平台中；然后，机器人手臂的PCBA与散热板夹持治具将翻转机构中的整体取出放置到组装平台内的金属外壳内；最后，自动锁螺丝机构完成螺丝的锁附工作，PCBA散热模组夹持治具将PCBA散热模组夹持放置到下料流水线中完成下料。

参见图3，自动锁螺丝机构包括夹具4a、振动盘、电批4b、位移平台4c 和安装台4d；夹具安装在安装台上，安装台的底部设置有驱动其旋转的旋转驱动机构4e；位移平台具有横向线性平台和纵向线性平台，纵向线性平台安装在横向线性平台的滑台上，电批安装在纵向线性平台的滑台上；振动盘具有直线型螺丝排列轨道，螺丝排列轨道的出口处安装有螺丝自动上料机构，螺丝自动上料机构中的气缸将螺丝逐个推至电批的螺丝夹头4f内。

PCBA散热模组在夹具中夹持定位后，位移平台根据系统设定将螺丝拧进预设位置，完成PCBA散热模组的一面螺丝锁附工作。然后，安装台顺时针旋转90°，将PCBA散热模组的第二面和第四面转至锁螺丝工位，然后位移平台根据系统设定将螺丝拧进预设位置，完成第二面和第四面的螺丝锁附工作。

参见图4，翻转机构包括输送台4a、气动夹爪4b、伺服马达4c和提升气缸4d；输送台连接到PCBA与散热板整体上料流水线的末端，输送台包括两条对称的L型托板4e、电动滑台4f和推板4g，L型托板与PCBA与散热板整体上料流水线等高，电动滑台位于两条L型托板之间，电动滑台上安装有竖直的气缸，推板固设在气缸的顶部伸缩杆上。输送台的上方具有一个固定支架4k，固定支架上设置有竖直的滑轨4r；提升气缸位于输送台的上方，缸体固定在固定支架上，伸缩杆的底端固连有一个旋转支架4w，旋转支架通过滑块安装在滑轨上；气动夹爪的缸体上设置有连接座4s，连接座通过转轴安装在旋转支架中，伺服马达的输出轴与转轴连接，驱动气动夹爪绕转轴旋转。

整体来到输送台上，推板向上伸出，电动滑台带动整体来到气动夹爪的下方；提升气缸驱动气动夹爪下降夹持住整体，然后上升至旋转高度，最后伺服马达驱动气动夹爪和整体旋转90°完成旋转动作。

对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.PCBA散热模组自动组装生产线，其特征在于，包括机器人手臂、翻转机构、组装平台、两组自动锁螺丝机构、金属外壳上料流水线、PCBA与散热板整体上料流水线和下料流水线；所述金属外壳上料流水线位于所述下料流水线的一侧，所述组装平台位于所述下料流水线的另一侧；两组自动锁螺丝机构分别设置在所述组装平台的两端；所述翻转机构设置在所述PCBA与散热板整体上料流水线的末端；所述金属外壳上料流水线的末端设置有阻挡金属外壳的挡料块；所述机器人手臂的全向旋转平台上安装有一个连接臂，所述连接臂的左右两端分别安装有PCBA与散热板夹持治具和PCBA散热模组夹持治具，底端安装有金属外壳夹持治具，顶端与所述全向旋转平台连接。

2.根据权利要求1所述的PCBA散热模组自动组装生产线，其特征在于，所述自动锁螺丝机构包括夹具、振动盘、电批、位移平台和安装台；所述夹具安装在所述安装台上；所述位移平台具有横向线性平台和纵向线性平台，所述纵向线性平台安装在所述横向线性平台的滑台上，所述电批安装在所述纵向线性平台的滑台上；所述振动盘具有直线型螺丝排列轨道，所述螺丝排列轨道的出口处安装有螺丝自动上料机构，所述螺丝自动上料机构中的气缸将螺丝逐个推至所述电批的螺丝夹头内。

3.根据权利要求2所述的PCBA散热模组自动组装生产线，其特征在于，所述安装台的底部设置有驱动其旋转的旋转驱动机构。

4.根据权利要求3所述的PCBA散热模组自动组装生产线，其特征在于，所述翻转机构包括输送台、气动夹爪、伺服马达和提升气缸；所述输送台连接到所述PCBA与散热板整体上料流水线的末端，所述输送台的上方具有一个固定支架，所述固定支架上设置有竖直的滑轨；所述提升气缸位于所述输送台的上方，缸体固定在所述固定支架上，伸缩杆的底端固连有一个旋转支架，所述旋转支架通过滑块安装在所述滑轨上；所述气动夹爪的缸体上设置有连接座，所述连接座通过转轴安装在所述旋转支架中，所述伺服马达的输出轴与所述转轴连接，驱动所述气动夹爪绕所述转轴旋转。

5.根据权利要求4所述的PCBA散热模组自动组装生产线，其特征在于，所述输送台包括两条对称的L型托板、电动滑台和推板，所述L型托板与所述PCBA与散热板整体上料流水线等高，所述电动滑台位于两条L型托板之间，所述电动滑台上安装有竖直的气缸，所述推板固设在所述气缸的顶部伸缩杆上。

6.根据权利要求5所述的PCBA散热模组自动组装生产线，其特征在于，所述PCBA与散热板夹持治具包括固定夹爪、夹持气缸和活动夹爪，所述固定夹爪与所述夹持气缸的缸体固定在所述连接臂上，所述夹持气缸的伸缩杆与所述活动夹爪固连；所述活动夹爪和固定夹爪上都安装有两个夹持散热板鳍片的夹持块，每个所述夹持块的夹持端都设置有两个插入鳍片间隙的定位柱。

7.根据权利要求6所述的PCBA散热模组自动组装生产线，其特征在于，所述PCBA散热模组夹持治具的结构与所述PCBA与散热板夹持治具的结构一致。

8.根据权利要求7所述的PCBA散热模组自动组装生产线，其特征在于，所述金属外壳夹持治具中设置有气动吸盘组件。