冲切自动上下料机
技术领域
本实用新型涉及印刷电路板的生产设备技术领域,特别是指一种冲切自动上下料机。
背景技术
印制电路板生产前,将单元产品拼接设计成拼板整板后再加工制作,生产制作流程到后段成型制程时,采用冲切工艺将单元产品从拼板整板中加工分离出来,目前,加工方式基本上是人工操作冲压机来完成产品的冲切工艺,人工完成上下料操作,特别是柔性印制电路板采用人工上下料时,易造成产品皱折等品质不良,且人工操作冲床,存在安全风险,同时为实现智能制造,需实现冲切工序自动化。
有鉴于此,本设计人针对现有冲床结构设计上和人员操作不便捷及安全风险等方面未臻完善所导致的诸多缺失与不便深入构思,且积极研究改良试做而开发设计出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足而提供一种可实现印制电路板的冲切工艺自动化,实现智能制造,节省劳动力并提高生产效率,稳定产品加工品质,提高经济效益的冲切自动上下料机。
为了达成上述目的,本实用新型的解决方案是:
一种冲切自动上下料机,其包括:机架、上下料机构及机械臂机构,上下料机构设置在机架前端,上下料机构包括上料组件及下料组件,上料组件和下料组件分别可上下滑动的并排设置在机架前端,机械臂机构设置在机架上方,机械臂机构包括机械臂及吸盘治具,机械臂设置在机架上、且在上下料机构的上方活动,吸盘治具可旋转的设置在机械臂下方,所述吸盘治具上开设有多个各自独立设置的气路,上料时机械臂带动吸盘治具从上料组件的上方吸取产品或托盘,下料时机械臂带动吸盘治具将产品或托盘放置到下料组件的上方。
进一步,所述的冲切自动上下料机还包括有翻转机构,翻转机构设置在机架上、位于机械臂机构的前端,翻转机构在机械臂机构的下方、上下料机构的上方活动,翻转机构上设置有X轴模组及翻转吸盘,翻转吸盘可旋转的安装在X轴模组前端,X轴模组带动到翻转吸盘左右移动。
进一步,所述翻转机构包括X轴模组、翻转连接架、旋转气缸及翻转吸盘;X轴模组设置在机架上、位于机械臂机构的前端,翻转连接架设置在X轴模组的模组滑块上,旋转气缸设置在翻转连接架的末端前侧,翻转吸盘设置在旋转气缸的活动杆末端上方,旋转气缸带动翻转吸盘翻转,X轴模组带动翻转吸盘左右移动。
进一步,所述机械臂机构包括机械臂、治具架及吸盘治具;机械臂设置在机架上,治具架可旋转的设置在机械臂下方,吸盘治具设置在治具架下方,上料时机械臂带动吸盘治具从上料组件的上方吸取产品或托盘,下料时机械臂带动吸盘治具将产品或托盘放置到下料组件的上方。
进一步,所述机械臂机构还包括有气枪组件,气枪组件包括气枪架及气枪,气枪架安装在治具架一侧,气枪安装在气枪架上。
进一步,所述上下料机构包括机构固定板、上料组件及下料组件;机构固定板设置在机架前端,上料组件和下料组件并排设置在机构固定板前端。
进一步,所述上料组件包括第一Y轴模组、第一直线导轨及第一升降托架,第一Y轴模组设置在机构固定板的前端一侧,一对第一直线导轨设置在机构固定板上、位于第一Y轴模组左右侧,第一升降托架架设在一对第一直线导轨的导轨滑块上、且与第一Y轴模组的模组滑块固定连接,第一Y轴模组带动第一升降托架上下运动,第一升降托架上方设置有未制产品区;所述下料组件包括第二Y轴模组、第二直线导轨及第二升降托架;第二Y轴模组在机构固定板的前端另一侧,一对第二直线导轨设置在机构固定板上、位于第二Y轴模组左右侧,第二升降托架架设在一对第二直线导轨的导轨滑块上、且与第二Y轴模组的模组滑块固定连接,第二Y轴模组带动第二升降托架上下运动,第二升降托架上方设置有已制产品区。
进一步,所述上下料机构还包括有光纤组件,光纤组件包括光纤安装架及光纤传感器;光纤安装架设置在机构固定板上、位于上料组件顶升预设上料位置对应的一侧,光纤传感器设置在上光纤安装架上,当上料组件顶升产品到预设上料位置时,光纤传感器感应,机械臂带动吸盘治具从上料组件的上方吸取产品或托盘。
进一步,所述吸盘治具包括上板及下板,上板设置在下板上方,上板与下板之间密封设置,下板上方开设有第一气路通气槽、第二气路通气槽及第三气路通气槽,该三个气路各自独立设置,第一气路通气槽上开设有多个第一吸气孔,第二气路通气槽开设有多个第二吸气孔,第三气路通气槽开设有多个第三吸气孔,多个第一吸盘设置在下板下方、安装在对应的第一气路通气槽的多个第一吸气孔下方;多个第二吸盘设置在下板下方、安装在对应的第二气路通气槽的多个第二吸气孔下方,多个第三吸盘设置在下板下方、安装在对应的第三气路通气槽的多个第三吸气孔下方。
进一步,所述的冲切自动上下料机还包括至少一个CCD相机,CCD相机装设在所述上料组件上方对应的机架上和/或冲切模具的上方对应的机架上。
采用上述结构后,本实用新型冲切自动上下料机采用可上下滑动的上料组件及下料组件并排设置,上料组件可以依产品上料需求自动顶升产品到预设上料位置,下料组件可以依产品下料需求自动准确按托盘间隔下降产品;采用机械臂机构自动完成主要的产品或托盘搬运工作,上料时机械臂带动吸盘治具从上料组件的上方吸取产品到冲床上或吸取托盘到下料组件上,下料时机械臂带动吸盘治具将已加工好的单元产品或托盘放置到下料组件上,机械臂带动吸盘治具将产品废料放置到产品废料区内;采用吸盘治具,吸盘治具开设有多道气路并可独立控制,保证产品拼板整版加工后,可将加工完成的单元产品和产品废料单独控制,区分单独下料,可以将其一起从模具取下,也可以先把废料丢弃,每道气路可设置有多个吸盘,保证单元产品抓取稳定可靠;本实用新型还可包括采用翻转机构,翻转吸盘可以吸取产品并180°翻转,如产品需要翻面后下料,可以启动该翻转机构来完成产品翻面下料动作;上下料机构还可包括有光纤组件,当上料组件顶升产品到预设上料位置时,光纤传感器感应,确保产品顶升上料位置准确;机械臂机构还可包括有气枪组件,机械臂带动气枪组件到冲床上,利用高压吹气清洁模具;本实用新型还可还包括CCD相机,CCD相机可用于识别未制产品放置位置并配合机械臂机构校正产品,CCD相机还可用于检测产品是否已正确套置在模具上,防止产品加工报废;采用本实用新型冲切自动上下料机可实现印制电路板的冲切工艺自动化,实现智能制造,节省劳动力并提高生产效率,稳定产品加工品质,从而提高经济效益。
附图说明
图1为本实用新型冲切自动上下料机的右视立体图;
图2为本实用新型冲切自动上下料机的左视立体图;
图3为本实用新型冲切自动上下料机的前视图;
图4为本实用新型冲切自动上下料机的俯视图;
图5为本实用新型冲切自动上下料机的左视图;
图6为本实用新型冲切自动上下料机的右视图;
图7本实用新型冲切自动上下料机的使用示意立体图;
图8本实用新型冲切自动上下料机的使用示意俯视图;
图9为本实用新型上下料机构的左视立体图;
图10为本实用新型上下料机构的仰视立体图;
图11为本实用新型上下料机构的前视图;
图12为本实用新型上下料机构的俯视图;
图13为本实用新型上下料机构的左视图;
图14为本实用新型上下料机构的右视图;
图15为本实用新型机械臂机构的立体图;
图16为本实用新型机械臂机构的前视图;
图17为本实用新型机械臂机构的俯视图;
图18为本实用新型机械臂机构的左视图;
图19为本实用新型翻转机构的立体图;
图20为本实用新型翻转机构的前视图;
图21为本实用新型翻转机构的俯视图;
图22为本实用新型翻转机构的右视图;
图23为本实用新型吸取治具的正面视立体图;
图24为本实用新型吸取治具的背面视立体图;
图25为本实用新型吸取治具的仰视图;
图26为本实用新型吸取治具的前视图;
图27为本实用新型吸取治具的第三气路截面示意图;
图28为本实用新型下板的正面视立体图;
图29为本实用新型下板的仰视立体图;
图30为本实用新型下板的俯视图;
图31为本实用新型一产品拼板的示意图;
图32为本实用新型吸取治具吸取产品的示意图。
具体实施方式
为了进一步解释本实用新型的技术方案,下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1到图8所示,本实用新型揭示了一种冲切自动上下料机1,包括机架10、上下料机构20及机械臂机构30,上下料机构20设置在机架10前端,上下料机构20包括上料组件22及下料组件23,上料组件22和下料组件23并排设置在机架10前端,上料组件22可以依产品上料需求自动顶升产品,下料组件23可以依产品下料需求自动下降产品;机械臂机构30设置在机架10上方,机械臂机构30包括机械臂31及吸盘治具33,机械臂31设置在机架10上、且可在上下料机构20的上方活动,吸盘治具33可旋转的设置在机械臂31下方,机械臂31带动吸盘治具33从上料组件22的上方吸取产品或托盘,机械臂31带动吸盘治具33将产品或托盘放置到下料组件23的上方。
如图1到图8所示,本实用新型一种冲切自动上下料机1还包括有翻转机构40,翻转机构40设置在机架10上、位于机械臂机构30的前端,翻转机构40可以在机械臂机构30的下方、上下料机构20的上方活动,翻转机构40上设置有X轴模组41及翻转吸盘44,翻转吸盘44可旋转的安装在X轴模组41前端,X轴模组41带动到翻转吸盘44左右移动,翻转吸盘44可以吸取产品并180°翻转;如果有些型号产品下料时,需要将产品翻转180°后下料,可以启动该翻转机构40来完成,机械臂机构30将已加工后的产品放到翻转机构40的翻转吸盘44上,翻转吸盘44吸住成品并翻转180°后,X轴模组41带动到翻转吸盘44到指定位置后,将产品放置到放到下料组件23上的已制产品区102上,然后翻转机构40复位到初始状态。
如图9到图14所示,上下料机构20包括机构固定板21、上料组件22及下料组件23;机构固定板21设置在机架10前端,上料组件22和下料组件23并排设置在机构固定板21前端;上料组件22包括第一Y轴模组221、第一直线导轨222及第一升降托架223,第一Y轴模组221设置在机构固定板21的前端一侧,一对第一直线导轨222设置在机构固定板21上、位于第一Y轴模组221左右侧,第一升降托架223架设在一对第一直线导轨222的导轨滑块上、且与第一Y轴模组221的模组滑块固定连接,第一Y轴模组221带动第一升降托架223上下运动,第一升降托架223上方可放置未制产品,即设置有未制产品区101;
下料组件23包括第二Y轴模组231、第二直线导轨232及第二升降托架233;第二Y轴模组231在机构固定板21的前端另一侧,一对第二直线导轨232设置在机构固定板21上、位于第二Y轴模组231左右侧,第二升降托架233架设在一对第二直线导轨232的导轨滑块上、且与第二Y轴模组231的模组滑块固定连接,第二Y轴模组231带动第二升降托架233上下运动,第二升降托架233上方可放置已制产品,即设置有已制产品区102。
第一升降托架223包括第一滑动板2231、第一三角支撑板2232、第一抽屉板2233及第一托板2234;第一滑动板2231架设在一对第一直线导轨222的导轨滑块上、且与第一Y轴模组221的模组滑块固定连接,两个第一三角支撑板2232垂直设置在第一滑动板2231的前端左右两侧,两个第一抽屉板2233分别对称的可抽拉地套置在各第一三角支撑板2232的外侧,第一托板2234架设在两个第一抽屉板2233上、位于两个第一三角支撑板2232上方,通过第一抽屉板2233可以将第一托板2234前后拉动。
上料组件22还包括有第一感应组件224,第一感应组件224包括第一感应片2241、第一上限位感应器2242及第一下限位感应器2243;第一感应片2241设置在第一滑动板2231的一侧,第一上限位感应器2242及第一下限位感应器2243设置在机构固定板21上与第一感应片2241对应的一侧、位于第一升降托架223运行轨迹的预设限位上方和预设限位下方,使第一升降托架223运行到预设限位上方或预设限位下方停止运行。
上料组件22还包括有第一最下限位感应2244,第一最下限位感应2244设置在机构固定板21上与第一感应片2241对应的一侧、位于第一升降托架223运行轨迹的预设最下限位下方,防止第一升降托架223运行超出最下限。
上料组件22还包括有第一拖链226,第一拖链226的一端设置在机构固定板21上、位于第一直线导轨222一侧上方,第一拖链226的另一端设置在第一升降托架223对应一侧上,确保第一升降托架223稳定运行。
第二升降托架233包括第二滑动板2331、第二三角支撑板2332、第二抽屉板2333及第二托板2334;第二滑动板2331架设在一对第二直线导轨232的导轨滑块上、且与第二Y轴模组231的模组滑块固定连接,两个第二三角支撑板2332垂直设置在第二滑动板2331的前端左右两侧,两个第二抽屉板2333分别对称的可抽拉地套置在各第二三角支撑板2332的外侧,第二托板2334架设在两个第二抽屉板2333上、位于两个第二三角支撑板2332上方,通过第二抽屉板2333可以将第二托板2334前后拉动。
下料组件23还包括有第二感应组件234,第二感应组件234包括第二感应片2341、第二上限位感应器2342及第二下限位感应器2343;第二感应片2341设置在第二滑动板2331的一侧,第二上限位感应器2342及第二下限位感应器2343设置在机构固定板21上与第二感应片2341对应的一侧、位于第二升降托架233运行轨迹的预设限位上方和预设限位下方,使第二升降托架233运行到预设限位上方或预设限位下方停止运行。
下料组件23还包括有第二最下限位感应器2344,第二最下限位感应器2344设置在机构固定板21上与第二感应片2341对应的一侧、位于第二升降托架233运行轨迹的预设最下限位下方,防止第二升降托架233运行超出最下限。
下料组件23还包括有第二拖链235,第二拖链235的一端设置在机构固定板21上、位于第二直线导轨232一侧上方,第二拖链235的另一端设置在第二升降托架233对应一侧上,确保第二升降托架233稳定运行。
上下料机构20还包括有光纤组件225,光纤组件225包括有光纤安装架2251及光纤传感器2252;光纤安装架2251设置在机构固定板21上、位于上料组件22顶升预设上料位置对应的一侧,光纤传感器2252设置在上光纤安装架2251上,当上料组件22顶升产品到预设上料位置时,光纤传感器2252感应,机械臂31带动吸盘治具33从上料组件22的上方吸取产品或托盘。
如图15到图18所示,机械臂机构30包括机械臂31、治具架32及吸盘治具33;机械臂31设置在机架10上,治具架32可旋转的设置在机械臂31下方,吸盘治具33设置在治具架32下方,机械臂31带动吸盘治具33从上料组件22的上方吸取产品或托盘,机械臂31带动吸盘治具33将产品或托盘放置到下料组件23的上方。
机械臂机构30还包括有气枪组件34,气枪组件34包括气枪架341及气枪342,气枪架341安装在治具架32一侧,气枪342安装在气枪架341上,当本实用新型所搭配的冲床2设备上模具400(如图8所示)需求清洁时,机械臂31带动气枪组件34到模具400上,使用气枪342高压吹气对模具400进行清洁,清洁频率可以在本实用新型中设置。
如图23到图32所示,吸盘治具33包括上板331及下板332,上板331设置在下板332上方,上板331与下板332之间密封处理,下板332上方开设有第一气路通气槽3321、第二气路通气槽3322及第三气路通气槽3323,该三个气路各自独立设计;第一气路通气槽3321按产品拼板500的周边废料区域501设计,第二气路通气槽3322按产品拼板500的产品间废料区域502设计,第三气路通气槽3323按产品拼板500的产品区域503设计;第一气路通气槽3321上开设有多个第一吸气孔3324,第二气路通气槽3322开设有多个第二吸气孔3325,第三气路通气槽3323开设有多个第三吸气孔3326,第一吸气孔3324、第二吸气孔3325及第三吸气孔3326排布按产品拼板500布局设计,多个第一吸盘3327设置在下板332下方、安装在对应的第一气路通气槽3321的多个第一吸气孔3324下方;多个第二吸盘3328设置在下板332下方、安装在对应的第二气路通气槽3322的多个第二吸气孔3325下方,多个第三吸盘3329设置在下板332下方、安装在对应的第三气路通气槽3323的多个第三吸气孔3326下方;在上板331上开设有分别与第一气路通气槽3321、第二气路通气槽3322及第三气路通气槽3323对应的总抽气孔,各气路的总抽气孔上设置有气管接头3311,气管接头3311与抽气管连接。
较佳的,吸盘治具33的上板331和下板332中有一块或两块是透明的,便于检查气路的密封状况及修补漏气部分。
如图19到图22所示,翻转机构40包括X轴模组41、翻转连接架42、旋转气缸43及翻转吸盘44;X轴模组41设置在机架10上、位于机械臂机构30的前端,翻转连接架42设置在X轴模组41的的模组滑块上,旋转气缸43设置在翻转连接架42的末端前侧,翻转吸盘44设置在旋转气缸43的活动杆末端上方,旋转气缸43带动翻转吸盘44按180°翻转,X轴模组41带动翻转吸盘44左右移动。
本实用新型一种冲切自动上下料机1还包括有一个或两个CCD相机(图中未示出),所述上料组件22的上方对应的机架和/或模具400的上方对应机架上可设置所述CCD相机,设置在上料组件22上的相机可用于识别未制产品放置位置,该上料组件22上的CCD相机还可区分产品和托盘。机械臂机构30带动吸取治具33吸取产品500后旋转校正产品后上料到模具400上,模具400上方的CCD相机用于检测产品是否已正确套置在模具400上,如没套置好,报警提示,防止产品加工报废。
如图7和图8以及图31和图32所示,使用时,将本实用新型与冲床2设备搭配安装在一起,将一叠每层放置有未制产品拼板的托盘放置到上料组件22上方的未制产品区101上;启动本实用新型,上料组件22顶升产品到预设上料位置,光纤组件225感应产品或托盘到位后,第一CCD相机识别未制产品位置,机械臂31带动吸盘治具33从上料组件22的上方吸取产品,旋转校正后将产品套置到所搭配的冲床2设备的模具400上,冲床2收回模具400并加工产品,与此同时,机械臂31带动吸盘治具33回到上料组件22的上方吸取托盘到下料组件23的上方,冲床2加工完成产品后退出模具400,此时产品拼板已加工分成产品废料及单元产品,如产品不用翻面下料,机械臂31带动吸盘治具33从冲床2的模具400上吸取产品废料及单元产品到产品废料区400上方,第一气路通气槽3321及第二气路通气槽3322破真空后,将产品废料单独放置到产品废料区400内,然后,机械臂31带动吸盘治具33及余下的单元产品到下料组件23上方的托盘上方,第三气路通气槽3323破真空后将加工成型的单元产品放置到下料组件23上方的托盘上,下料组件23带动托盘自动下降一托盘间距;如果产品需翻面后下料,可以启动翻转机构40来完成,机械臂31带动吸盘治具33到翻转机构40的翻转吸盘44上方,第三气路通气槽3323破真空后将已加工后的单元产品放到翻转机构40的翻转吸盘44上,翻转吸盘44吸住单元产品并翻转180°后,X轴模组41带动到翻转吸盘44到下料组件23上方后,将单元产品放置到放到下料组件23上的托盘上,然后翻转机构40复位到初始状态;如产品拼板还需旋转180°后,再加工另一部分,机械臂31带动吸盘治具33再回到冲床2的模具400上吸取产品并旋转180°后,再将产品放置到模具400上,产品再次加工后,机械臂31带动吸盘治具33再次完成下料动作,重新上述动作,到上料组件22的上方的产品加工完成,人工抽拉出第二托板2334将已加工完成的一叠产品取出。
采用上述方案后,本实用新型采用上下料机构20,上料组件22采用第一Y轴模组221带动第一升降托架223稳定上下运行,可以依产品上料需求自动准确顶升产品到预设上料位置,下料组件23采用第二Y轴模组231带动第二升降托架233稳定上下运行,可以依产品下料需求自动准确按托盘间隔下降产品;采用机械臂机构30自动完成主要的产品或托盘搬运工作,机械臂31带动吸盘治具33从上料组件22的上方吸取产品到冲床上或吸取托盘到下料组件23上,机械臂31带动吸盘治具33将已加工好的单元产品或托盘放置到下料组件23上,机械臂31带动吸盘治具33将产品废料放置到产品废料区300内;采用吸盘治具33,吸盘治具33开设有多道气路并可独立控制,保证产品拼板整版加工后,可将加工完成的单元产品和产品废料单独控制,区分单独下料,可以将其一起从模具取下,也可以先把废料丢弃,每道气路设置有多个吸盘,保证单元产品抓取稳定可靠;本实用新型还可包括采用翻转机构40,翻转吸盘44可以吸取产品并180°翻转,如产品需要翻面后下料,可以启动该翻转机构40来完成产品翻面下料动作;上下料机构20还可包括有光纤组件225,当上料组件22顶升产品到预设上料位置时,光纤传感器2252感应,确保产品顶升上料位置准确;机械臂机构30还可包括有气枪组件34,机械臂31带动气枪组件34到冲床2上,利用高压吹气清洁模具400;本实用新型还可还包括有一个或两个CCD相机,CCD相机可用于识别未制产品放置位置并配合机械臂机构30校正产品,CCD相机还可用于检测产品是否已正确套置在模具400上,防止产品加工报废;采用本实用新型,实现印制电路板的冲切工艺自动化,实现智能制造,节省劳动力并提高生产效率,稳定产品加工品质,从而提高经济效益。
上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样,任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰,皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。