CN211541484U

CN211541484U - Pcb铜箔边料裁切和分板一体设备

Info

Publication number: CN211541484U
Application number: CN201922195225.8U
Authority: CN
Inventors: 姚奇; 刘彩章; 王�琦; 周杨彬
Original assignee: Shenzhen Hengding Intelligent Equipment Co ltd
Current assignee: Shenzhen Hengding Intelligent Equipment Co ltd
Priority date: 2019-12-09
Filing date: 2019-12-09
Publication date: 2020-09-22
Anticipated expiration: 2029-12-09

Abstract

本实用新型公开了PCB铜箔边料裁切和分板一体设备，包括PCB铜箔边料裁切及回收装置和PCB板自动分板装置，PCB铜箔边料裁切及回收装置包括上料传送带、视觉检测装置、上料机械手、裁切装置、铜箔回收箱；PCB板自动分板装置包括分条式传送带、位置反馈系统、角度调整机械手、铡刀分板组件、压板组件、真空吸附组件。本实用新型设置PCB铜箔边料裁切及回收设备，实现PCB的铜箔边料裁切，同时对铜箔进行回收，并经过PCB自动分板设备对PCB进行自动精准分板，提高生产效率，提高工厂自动化程序，减少劳动密集程度，降低生产成本，有利于智能化工厂的建设。

Description

PCB铜箔边料裁切和分板一体设备

技术领域

本实用新型涉及PCB生产领域，尤其涉及的是PCB铜箔边料裁切和分板一体设备。

背景技术

目前，PCB层压后的拆解工序还没有全自动化设备，大多都由人工作业，实现多余铜箔裁边回收、多拼板的分板，甚至部分生产工艺线根本不裁切多余铜箔边，其缺陷如下：

1、资源浪费，增加成本：铜箔是PCB生产过程中消耗和花费巨大的一个支出项目，部分PCB生产企业为了生产效率，不裁切回收PCB板多余的铜箔边，极大的浪费了资源且增加了企业成本

2、作业效率低：现今PCB板印制时普遍都是人工作业裁边铜箔和分板，且一般裁切工艺线环境恶劣，劳动强度较高，重复的人工作业容易由于疲劳，则会制约生产效率，从而影响工厂的效益，不利于提升企业的市场竞争力。

3、影响整个PCB工业自动化，不利于工厂智能化的推进。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供PCB铜箔边料裁切和分板一体设备，实现PCB铜箔边料的自动裁切和PCB的自动分板，提高生产效率，降低成本，利于智能化的推进。

本实用新型的技术方案如下：PCB铜箔边料裁切和分板一体设备，包括PCB铜箔边料裁切及回收装置和PCB板自动分板装置，所述PCB铜箔边料裁切及回收装置为前工位，所述PCB板自动分板装置为后工位；

所述PCB铜箔边料裁切及回收装置包括：上料传送带、视觉检测装置、上料机械手、裁切装置、铜箔回收箱，所述视觉检测装置位于上料传送带上方，所述裁切装置位于上料传送带一侧，所述上料机械手位于裁切装置上方，所述铜箔回收箱位于裁切装置远离上料传送带的一侧；

所述裁切装置包括：裁切头、裁切Y轴模组、裁切X轴模组、裁切平面，所述裁切头设于裁切Y轴模组上，所述裁切Y轴模组设于裁切X轴模组上，所述裁切Y轴模组位于裁切平面上方，所述裁切平面为裁切传送带；

所述PCB板自动分板装置包括：用于传送PCB的分条式传送带、用于反馈PCB位置信息的位置反馈系统、用于调节PCB角度的角度调整机械手、用于将PCB一分为二的铡刀分板组件、用于压紧PCB顶面的压板组件、用于吸附PCB底面的真空吸附组件；

所述分条式传送带包括入料传送带和出料传送带，所述角度调整机械手位于入料传送带上方，所述铡刀分板组件位于入料传送带和出料传送带之间，所述压板组件位于铡刀分板组件上方，所述真空吸附组件沿PCB运动方向排布于分条式传送带中间；

所述位置反馈系统包括：用于检测PCB入料角度是否准确的入料位置反馈装置、用于检测PCB分板位置是否准确的分板位置反馈装置，所述入料位置反馈装置位于入料传送带上，所述分板位置反馈装置位于出料传送带上。

采用上述技术方案，所述的PCB铜箔边料裁切和分板一体设备中，所述裁切头包括：裁切刀片、直流无刷电机、整体转轴、刀座、伺服电机、主动齿轮、从动齿轮、同步带、裁切Z轴组件，所述裁切刀片与直流无刷电机连接，所述裁切刀片和直流无刷电机设于整体转轴底部，所述整体转轴活动设于刀座上，所述刀座设于裁切Z轴组件上，所述裁切Z轴组件设于裁切Y轴模组上，所述从动齿轮套于整体转轴上，所述同步带连接从动齿轮和主动齿轮，所述主动齿轮与伺服电机输出轴连接。

采用上述各个技术方案，所述的PCB铜箔边料裁切和分板一体设备中，所述上料机械手包括：上料X轴模组、上料Z轴组件、上料吸料组件，所述上料Z轴组件位于上料X轴模组上，所述上料吸料组件位于上料Z轴组件底部，所述上料吸料组件底部设置有若干上料吸盘。

采用上述各个技术方案，所述的PCB铜箔边料裁切和分板一体设备中，所述裁切刀片为圆形刀片，所述圆形刀片端面呈V型结构。

采用上述各个技术方案，所述的PCB铜箔边料裁切和分板一体设备中，所述入料传送带和出料传送带分别包括两条平行设置的同步传送带。

采用上述各个技术方案，所述的PCB铜箔边料裁切和分板一体设备中，所述铡刀分板组件包括：上铡刀、下铡刀、铡刀驱动组件、两联动杆、两旋转杆、以及两凸轮，所述下铡刀固定，所述上铡刀两端底部分别与一联动杆活动连接，所述联动杆底部与凸轮一端活动连接，所述凸轮另一端与旋转杆固定连接，所述铡刀驱动组件两侧分别连接一旋转杆。

采用上述各个技术方案，所述的PCB铜箔边料裁切和分板一体设备中，所述角度调节机械手包括：Z轴模组、R轴模组、角度调节吸料组件，所述R轴模组位于Z轴模组底部，所述角度调节吸料组件底部设置有若干角度调节吸盘。

采用上述各个技术方案，所述的PCB铜箔边料裁切和分板一体设备中，所述压板组件包括：固定压板、两排压板气缸组，所述固定压板两侧分别固定一排压板气缸组，所述压板气缸组包括若干气缸，各所述气缸底部设置有压板吸盘。

采用上述各个技术方案，所述的PCB铜箔边料裁切和分板一体设备中，所述真空吸附组件为两真空吸附腔，一所述真空吸附腔位于入料传送带的两同步传送带之间，另一所述真空吸附腔位于出料传送带的两同步之间。

采用上述各个技术方案，本实用新型通过设置PCB铜箔边料裁切及回收设备，实现PCB的铜箔边料裁切，同时对铜箔进行回收，并经过PCB自动分板设备对PCB进行自动精准分板，提高生产效率，提高工厂自动化程序，减少劳动密集程度，降低生产成本，有利于智能化工厂的建设。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图；

图2为本实用新型的PCB铜箔边料裁切及回收装置整体示意图；

图3为本实用新型的PCB板自动分板装置整体示意图；

图4为本实用新型的PCB板自动分板装置俯视图；

图5为本实用新型的裁切头示意图；

图6为本实用新型的上料机械手示意图；

图7为本实用新型的PCB板自动分板装置局部示意图；

图8为本实用新型的铡刀组件示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

如图1，本实施例提供了PCB铜箔边料裁切和分板一体设备，包括PCB铜箔边料裁切及回收装置1和PCB板自动分板装置2，所述PCB铜箔边料裁切及回收装置为前工位，所述PCB板自动分板装置为后工位。

如图1和图2，所述PCB铜箔边料裁切及回收装置包括：上料传送带11、视觉检测装置12、上料机械手、裁切装置、铜箔回收箱15，所述视觉检测装置12位于上料传送带11上方，所述裁切装置位于上料传送带11一侧，所述上料机械手位于裁切装置上方，所述铜箔回收箱15位于裁切装置远离上料传送带11的一侧。

其中，所述裁切装置包括：裁切头141、裁切Y轴模组142、裁切X轴模组(未图示)、裁切平面143，所述裁切头141设于裁切Y轴模组142上，所述裁切Y轴模组142设于裁切X轴模组上，所述裁切Y轴模组142位于裁切平面143上方，所述裁切平面143为裁切传送带。

如图1、图3、图4，所述PCB板自动分板装置包括：用于传送PCB的分条式传送带、用于反馈PCB位置信息的位置反馈系统、用于调节PCB角度的角度调整机械手、用于将PCB一分为二的铡刀分板组件23、用于压紧PCB顶面的压板组件24、用于吸附PCB底面的真空吸附组件25。

所述分条式传送带包括入料传送带211和出料传送带212，所述角度调整机械手位于入料传送带211上方，所述铡刀分板组件23位于入料传送带211和出料传送带212之间，所述压板组件24位于铡刀分板组件23上方，所述真空吸附组件25沿PCB运动方向排布于分条式传送带中间。

所述位置反馈系统包括：用于检测PCB入料角度是否准确的入料位置反馈装置、用于检测PCB分板位置是否准确的分板位置反馈装置，所述入料位置反馈装置位于入料传送带211上，所述分板位置反馈装置位于出料传送带212上。

如图2，PCB3首先经上料传送带11上料，视觉检测装置12位于上料传送带11上方，可对流经下方的PCB拍照，采集PCB的外观、尺寸大小等，将采集的信号传送至控制器(未图示)，控制器计算出PCB边缘需要裁切的部分。然后上料机械手启动，将PCB抓取至裁切平面143，控制器控制裁切Y轴模组142、裁切X轴模组以及裁切头141运转，对PCB铜箔边料进行裁切。

裁切原理如下：裁切刀在裁切Y轴模组142的带动下，先对PCB的一边Y方向铜箔边料裁切，裁切完后，裁切Y轴模组142停止运行，启动裁切X轴模组，带动裁切Y轴模组142沿X方向运行，并对PCB的一边X方向铜箔边料裁切，裁切完后，裁切X轴模组停止运行，再次启动裁切Y轴模组142，将PCB的另一边Y方向铜箔边料裁切，裁切完后，裁切Y轴模组142停止运行，再次启动裁切X轴模组，带动裁切Y轴模组142沿X方向运行，将PCB的另一边X方向铜箔边料裁切，至此，整个PCB的铜箔边料裁切完毕。

裁切完毕后，需要将PCB推送至下一个工序，裁切平面143启动，裁切平面143为一个裁切传送带，PCB在裁切传送带上被移送至下一个工序。同时，铜箔边料也被裁切传送带移送至铜箔回收箱15中，完成废料回收。

优选的，所述裁切头141包括：裁切刀片1411、直流无刷电机、整体转轴1412、刀座1413、伺服电机、主动齿轮、从动齿轮、同步带1414、裁切Z轴组件1415，所述裁切刀片1411与直流无刷电机连接，所述裁切刀片1411和直流无刷电机设于整体转轴1412底部，所述整体转轴1412活动设于刀座1413上，所述刀座1413设于裁切Z轴组件1415上，所述裁切Z轴组件1415设于裁切Y轴模组142上，所述从动齿轮套于整体转轴1412上，所述同步带1414连接从动齿轮和主动齿轮，所述主动齿轮与伺服电机输出轴连接。

如图5，为了提高裁切效率和裁切质量，裁切头141的裁切刀片1411为可高速转动的刀片，裁切刀片1411在直流无刷电机的带动下实现高速旋转，裁切刀片1411和直流无刷电机又整体设于整体转轴1412底部，整体转轴1412可以旋转，带动裁切刀片1411整体转动，以适应PCB的四边铜箔边料裁切。裁切Z轴组件1415固定在裁切Y轴上，裁切Z轴组件1415可以带动裁切刀片1411上下垂直运动。裁切铜箔边料时，裁切Z轴组件1415带动裁切刀片1411下移，使裁切刀片1411接触PCB，一边裁切完，裁切Z轴组件1415再带动裁切刀片1411上移。整体转轴1412带动裁切刀片1411做一个90°的转动，使裁切刀片1411由X方向朝向变为Y方向朝向，或者使裁切刀片1411由Y方向朝向变为X方向朝向，裁切刀片1411变向完后，再启动裁切Z轴组件1415，使裁切刀片1411下移进行裁边，如此循环，直到PCB的四边铜箔边料都裁切完毕。

优选的，为了进一步提高裁切效率和质量，所述裁切刀片1411为圆形刀片，所述圆形刀片端面呈V型结构。

优选的，为了准确采集PCB各种所需特征信息，如PCB尺寸大小、PCB边缘特征等，所述视觉检测装置12设有用于扫描PCB的线阵相机，通过线阵相机的扫描可以准确得出PCB尺寸大小和PCB边缘尺寸。

优选的，所述上料机械手包括：上料X轴模组131、上料Z轴组件132、上料吸料组件133，所述上料Z轴组件132位于上料X轴模组131上，所述上料吸料组件133位于上料Z轴组件132底部，所述上料吸料组件133底部设置有若干上料吸盘。

如图1、图3、图4，PCB经上述裁边工序处理完铜箔边料后，进入料传送带211上，PCB在入料传送带211上开始以较缓慢的速度运行，入料位置反馈装置对PCB的入料角度进行检测，并将信号传送至控制器，控制器计算PCB的角度是否有偏差，如果没有偏差，则PCB继续前移，被带至入料传送带211和出料传送带212之间的分板工位。分板位置反馈装置对PCB的分板位置进行检测，检测PCB的位置是否准确，如果准确，则真空吸附组件25吸住PCB底面，而压板组件24下压PCB顶面，将PCB稳固在入料传送带211和出料传送带212上，防止PCB在分板时打滑。启动铡刀分板组件23，将PCB一分为二，PCB分板后入料传送带211和出料传送带212继续运动，将分板后的PCB传送至下一工序。

如图7，PCB入料角度如果有偏差，则需要启动角度调节机械手22，将PCB转动一定角度，使PCB达到分板的要求。经过角度调节机械手22调整后的PCB，会被入料位置反馈装置再一次检测，检测角度是否调整好，如果还有偏差，则需要角度调节机械手22再次微调角度。而PCB到达分板位置后，分板位置反馈装置也要对PCB进行检测，检测其是否符合分板位置的要求，比如PCB还未到达预定的分板位置，则入料传送带211和出料传送带212继续带动PCB前移，直到PCB到达分板位置，以保证分板的准确性。

优选的，为了保证PCB平稳移动，所述入料传送带211和出料传送带212分别包括两条平行设置的同步传送带。入料传送带211和出料传送带212的两同步传送带之间分别设有真空吸附组件25，两侧的同步传送带带动PCB移动，中间的真空吸附组件25则可以稳定的吸附住PCB底面。

优选的，所述铡刀分板组件23包括：上铡刀231、下铡刀232、铡刀驱动组件233、两联动杆234、两旋转杆236、以及两凸轮235，所述下铡刀232固定，所述上铡刀231两端底部分别与一联动杆234活动连接，所述联动杆234底部与凸轮235一端活动连接，所述凸轮235另一端与旋转杆236固定连接，所述铡刀驱动组件233两侧分别连接一旋转杆236。

如图8，铡刀分板组件23的上铡刀231可以上下运动，下铡刀232处于固定状态，当然，上铡刀231中间底部和下铡刀232中间顶部分别设置有倾斜刀面，上下倾斜刀面贴合。分板时，铡刀驱动组件233启动，带动两侧的旋转杆236旋转，旋转杆236带动凸轮235转动，凸轮235带动联动杆234下移，使上铡刀231紧贴下铡刀232下移，将PCB分板。其中，铡刀驱动组件233的具体结构未图示，其为常规的驱动结构，能带动两侧的旋转杆236同步旋转即可。比如可以设置电机、主动轴、从动轴、同步带，电机带动主动轴转动，从动轴通过同步带与主动轴连接，从动轴两侧分别连接旋转杆236，即可实现驱动效果。

优选的，为了防止PCB分板后的碎料掉落到驱动组件上，在所述下铡刀232下方设置有倾斜收料板，保证PCB分板时产生的碎料掉在倾斜收料板上，保证生产的安全以及回收物料。

优选的，所述角度调节机械手22包括：Z轴模组221、R轴模组222、角度调节吸料组件223，所述R轴模组222位于Z轴模组221底部，所述角度调节吸料组件223底部设置有若干角度调节吸盘。

如图7，Z轴模组221为常规的直线移动模组，可以带动R轴模组222上下移动，而R轴模组222则为常规的可旋转模组，R轴模组222可带动底部的角度调节吸料组件223旋转，当角度调节吸料组件223的角度调节吸盘吸附住PCB后，R轴模组222启动，带动PCB转动一定角度，使PCB符合分板要求。

优选的，所述压板组件24包括：固定压,241、两排压板气缸组，所述固定压板两侧分别固定一排压板气缸组，所述压板气缸组包括若干气缸242，各所述气缸底部设置有压板吸盘。

如图7，固定压板固定设置，一排压板气缸组位于入料传送带211上方，另一排压板气缸组位于出料传送带212上方，当PCB到达分板位置时，两排压板气缸组同时启动，各气缸242的活塞杆下伸，使底部的压板吸盘与PCB接触，实现压板固定。

进一步的，所述入料位置反馈装置为两激光传感器27，两所述激光传感器27分别位于真空吸盘组件一侧。激光传感器27位于PCB下方，两侧的激光传感器27可对PCB沿运动方向的两侧边进行角度检测，并将检测信号传送至控制器。

优选的，所述分板位置反馈装置包括：两LED背光源261、工业相机262，两所述LED背光源261分别位于真空吸附组件25一侧，所述工业相机262位于出料传送带212上方。LED背光源261设在PCB下方，工业相机262则设在PCB上方，LED背光源261对PCB从下方照射，使PCB的边缘轮廓能被工业相机262准确采集，提高分板位置检测的准确性。

优选的，所述真空吸附组件25为两真空吸附腔，一所述真空吸附腔位于入料传送带211的两同步传送带之间，另一所述真空吸附腔位于出料传送带212的两同步之间。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，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

1.PCB铜箔边料裁切和分板一体设备，其特征在于：包括PCB铜箔边料裁切及回收装置和PCB板自动分板装置，所述PCB铜箔边料裁切及回收装置为前工位，所述PCB板自动分板装置为后工位；

2.根据权利要求1所述的PCB铜箔边料裁切和分板一体设备，其特征在于：所述裁切头包括：裁切刀片、直流无刷电机、整体转轴、刀座、伺服电机、主动齿轮、从动齿轮、同步带、裁切Z轴组件，所述裁切刀片与直流无刷电机连接，所述裁切刀片和直流无刷电机设于整体转轴底部，所述整体转轴活动设于刀座上，所述刀座设于裁切Z轴组件上，所述裁切Z轴组件设于裁切Y轴模组上，所述从动齿轮套于整体转轴上，所述同步带连接从动齿轮和主动齿轮，所述主动齿轮与伺服电机输出轴连接。

3.根据权利要求2所述的PCB铜箔边料裁切和分板一体设备，其特征在于：所述上料机械手包括：上料X轴模组、上料Z轴组件、上料吸料组件，所述上料Z轴组件位于上料X轴模组上，所述上料吸料组件位于上料Z轴组件底部，所述上料吸料组件底部设置有若干上料吸盘。

4.根据权利要求3所述的PCB铜箔边料裁切和分板一体设备，其特征在于：所述裁切刀片为圆形刀片，所述圆形刀片端面呈V型结构。

5.根据权利要求1所述的PCB铜箔边料裁切和分板一体设备，其特征在于：所述入料传送带和出料传送带分别包括两条平行设置的同步传送带。

6.根据权利要求5所述的PCB铜箔边料裁切和分板一体设备，其特征在于：所述铡刀分板组件包括：上铡刀、下铡刀、铡刀驱动组件、两联动杆、两旋转杆、以及两凸轮，所述下铡刀固定，所述上铡刀两端底部分别与一联动杆活动连接，所述联动杆底部与凸轮一端活动连接，所述凸轮另一端与旋转杆固定连接，所述铡刀驱动组件两侧分别连接一旋转杆。

7.根据权利要求6所述的PCB铜箔边料裁切和分板一体设备，其特征在于：所述角度调整机械手包括：Z轴模组、R轴模组、角度调节吸料组件，所述R轴模组位于Z轴模组底部，所述角度调节吸料组件底部设置有若干角度调节吸盘。

8.根据权利要求7所述的PCB铜箔边料裁切和分板一体设备，其特征在于：所述压板组件包括：固定压板、两排压板气缸组，所述固定压板两侧分别固定一排压板气缸组，所述压板气缸组包括若干气缸，各所述气缸底部设置有压板吸盘。

9.根据权利要求8所述的PCB铜箔边料裁切和分板一体设备，其特征在于：所述真空吸附组件为两真空吸附腔，一所述真空吸附腔位于入料传送带的两同步传送带之间，另一所述真空吸附腔位于出料传送带的两同步传送带之间。