CN212239617U

CN212239617U - 全自动pcb板在线打码设备

Info

Publication number: CN212239617U
Application number: CN201922429115.3U
Authority: CN
Inventors: 张晓峰
Original assignee: Suzhou Sholaser Technology Co ltd
Current assignee: Suzhou Sholaser Technology Co ltd
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2020-12-29
Anticipated expiration: 2029-12-30

Abstract

本发明提供一种全自动PCB板在线打码设备，包括机架、打标模组、料板传送模组和工控总机，其中：所述机架包括基座和支架，所述打标模组包括XY移动走位单元和扫描打标单元，所述扫描打标单元活动的设置在XY移动走位单元上，所述扫描打标单元用于识别料板传送模组上的PCB板的标识并自动定位打标；所述料板传送模组位于所述打标模组的下方，用于承载并传送PCB板，包括进料流水机构、翻板打标机构和出料流水机构，所述翻板打标机构可进行旋转圆周运动，用于实现PCB板的自动翻面动作；所述工控总机用于控制和分配全自动PCB板在线打码设备的协调工作。本发明设备安全性、维护性、集成性高，在实际生产作业过程中能完美的解决现有技术中的缺陷问题。

Description

全自动PCB板在线打码设备

技术领域

本发明属于3C领域，具体涉及一种全自动PCB板在线打码设备。

背景技术

PCB（PrintedCircuitBoard），中文名称为印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。PCB印刷完成后需要打码机进行打码，然后扫描储存信息以方便统计，以往的做法是先使用打码机进行打码，然后人工使用扫码器进行扫码储存信息，费时费力，另外，打码机系统主要靠人工上料、下料易发生PCB板划损或操作人员受伤的状况，而且当PCB板一面打码完成后需要翻转对另一面打码，其中当操作人员反面的过程中对PCB板的触碰也会增加意外状况发生的概率，而且翻面后再次将PCB板放置在打码工位时不能确保位置与正面打码时位置一致，要重新定位，那么最后成品的精准性则无法保证，后续扫码时报错率将增加，返工后仍不可避免会有相同的情况，致工作效率极低，还会造成人力、物料和时间成本的大量浪费。

发明内容

鉴于以上现有技术的不足，本发明提供一种全自动PCB板在线打码设备，该设备具备全自动上料、下料、翻面、监控、报错功能，整个过程没有人的参与，避免了人为因素导致良率下降的情况出现，极大的提高了PCB板打码这一过程的效率，节省人力、物料和时间成本。

具体技术方案如下：

一种全自动PCB板在线打码设备，其特征在于：包括机架、打标模组、料板传送模组和工控总机，其中：

所述机架包括基座和支架，所述支架固定在所述基座的四角上，呈矩形框架，所述料板传送模组和打标模组固定的安装在基座上，且位于所述机架内；

所述打标模组包括XY移动走位单元和扫描打标单元，所述扫描打标单元活动的设置在XY移动走位单元上，并可在XY移动走位单元上进行水平X轴方向的移动，所述扫描打标单元用于识别料板传送模组上的PCB板的标识并自动定位打标；

所述料板传送模组位于所述打标模组的下方，用于承载并传送PCB板，包括进料流水机构、翻板打标机构和出料流水机构，三个机构结构相同且彼此独立运作，翻板打标机构位于进料流水机构与出料流水机构中间，所述翻板打标机构可进行旋转圆周运动，用于实现PCB板的自动翻面动作；

所述工控总机分别与打标模组和料板传送模组电性连接，用于控制和分配全自动PCB板在线打码设备的协调工作。

进一步，所述料板传送模组还包括支撑板和移动板，两块支撑板固定的安装在所述基座上且相互平行，移动板通过导杆架设在两支撑板中间，与支撑板平行，所述移动板上贯通的安装有丝杆，所述丝杆的两端活动的设置在两块支撑板上，支撑板上安装有线宽调节电机，线宽调节电机贯通所述支撑板与所述丝杆连接，线宽调节电机用于驱动丝杆转动，丝杆带动所述移动板沿所述导杆左右移动，从而调节所述移动板与支撑板之间的距离。

进一步，所述进料流水机构、翻板打标机构和出料流水机构组成物料流水线，物料流水线有两组，一组固定的设置在移动板一侧，在移动板上按进料流水机构、翻板打标机构、出料流水机构顺序依次排列；一组固定的设置在支撑板一侧，在支撑板上按进料流水机构、翻板打标机构、出料流水机构顺序依次排列。

进一步，所述翻转打标机构通过旋转机构活动的设置在所述移动板和支撑板上，且能在所述旋转机构的带动下以自身中心为轴进行圆周运动，所述旋转机构固定的设置在所述支撑板上；所述翻转打标机构包括翻转板和两组传送线，两组传送线上下平行的排列安装在翻转板面上，每组传送线均包括同步带和两个同步传送轮，所述同步带首尾环套在两个所述同步传送轮上，两组传送线中的同步带相互配合用于定位和传送PCB板。

进一步，所述进料流水机构包括进料板、进料皮带和两个进料轮，两个进料轮固定的设置在所述进料板上，所述进料皮带首尾环套在两个所述进料轮上，用于传送PCB板进入所述翻转打标机构；所述出料流水机构包括出料板、出料皮带和两个出料轮，两个出料轮固定的设置在所述出料板上，所述出料皮带首尾环套在两个所述出料轮上，用于传送PCB板出打码设备。

进一步，XY移动走位单元包括X轴移动横梁和Y轴移动横梁，所述Y轴移动横梁通过立柱固定的安装在所述基座上，所述Y轴移动横梁包括Y轴固定板、Y轴导轨、Y轴丝杆、Y轴滑块、Y轴动板和伺服电机，所述Ｙ轴固定板直接固定在所述立柱上，所述Ｙ轴导轨安装于Ｙ轴固定板上，所述Y轴动板通过Y轴滑块活动的设置在所述Y轴导轨上，并能在伺服电机的驱动下沿Y轴丝杆在Y轴导轨上进行Y轴方向的运动；所述X轴移动横梁包括X轴固定板、X轴导轨、X轴丝杆、X轴滑块、X轴动板和伺服电机，所述X轴固定板架设在Y轴动板上，所述X轴导轨安装于X轴固定板上，所述X轴动板通过X轴滑块活动的设置在所述X轴导轨上，并能在伺服电机的驱动下沿X轴丝杆在X轴导轨上进行X轴方向的运动。

进一步，所述X轴固定板中间开有条形扫描孔道，所述X轴动板上开有打标孔。

进一步，所述扫描打标单元包括激光器、扫码枪和CCD相机，所述扫码枪固定在所述打标孔内，所述激光器安装在所述X轴动板上，且所述激光器的激光头伸出至打标孔的位置上方，确保激光头射出的激光通过打标孔能直射到PCB板上；所述CCD相机固定的设置在所述X轴动板的一端，且CCD相机的镜头深入至扫描孔道内；所述激光头下方还连接有除尘风口，用于抽走激光打码过程中产生的粉尘烟雾。

进一步，所述出料板上还安装有挡位块。

进一步，所述支撑板上还安装有侧板，侧板底部固定在所述基座上。

本发明的全自动全自动PCB板在线打码设备安全性、维护性、集成性高，在实际生产作业过程中能完美的解决现有技术中的缺陷问题。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中进一步给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1所示为全自动PCB板在线打码设备整体结构示意图；

图2所示为打标模组与料板传送模组配合结构示意图；

图3所示为料板传送模组结构示意图；

其中，1为机架，2为打标模组，3为料板传送模组，4为激光器，40为激光头，5为CCD相机，6为扫码枪，7为侧板，8为挡位块；

11为基座，12为支架；

20为支柱，21为Y轴固定板，22为Y轴导轨，23为Y轴丝杆，24为滑块，25为Y轴动板，26为X轴固定板，27为X轴导轨，28为X轴动板，29为X轴丝杆；

31为支撑板，32为移动板，33为导杆，34为线宽调节电机，35为丝杆，36为进料板，37为出料板，38为翻转板，39为旋转机构；

360为进料轮，361为进料皮带，370为出料轮，371为出料皮带，380为同步传送轮，381为同步带。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

图1示出了本发明全自动PCB板在线打码设备的一种实施例结构示意图，也是一种优选实施例示意图。在本实施例中全自动PCB板在线打码设备，包括机架1、打标模组2、料板传送模组3和工控总机，其中：机架1包括基座11和支架12，支架12固定在基座11的四角上，呈矩形框架，料板传送模组3和打标模组2固定的安装在基座11上，且位于机架1内；打标模组2包括XY移动走位单元和扫描打标单元，扫描打标单元活动的设置在XY移动走位单元上，并可在XY移动走位单元上进行水平X轴方向的移动，扫描打标单元用于识别料板传送模组上的PCB板的标识并自动定位打标；料板传送模组3位于打标模组2的下方，用于承载并传送PCB板，包括进料流水机构、翻板打标机构和出料流水机构，三个机构结构相同且彼此独立运作，翻板打标机构位于进料流水机构与出料流水机构中间，翻板打标机构可进行旋转圆周运动，用于实现PCB板的自动翻面动作；工控总机分别与打标模组2和料板传送模组3电性连接，用于控制和分配全自动PCB板在线打码设备的协调工作。

本发明更为具体的实现方式以下作具体展开：

如图2所示，XY移动走位单元包括X轴移动横梁和Y轴移动横梁， Y轴移动横梁通过立柱20固定的安装在基座11上，Y轴移动横梁包括Y轴固定板21、Y轴导轨22、Y轴丝杆23、滑块24、Y轴动板25和伺服电机，Ｙ轴固定板21直接固定在立柱20上，Ｙ轴导轨22安装于Ｙ轴固定板21上，Y轴动板25通过滑块24活动的设置在Y轴导轨22上，并能在伺服电机的驱动下沿Y轴丝杆23在Y轴导轨22上进行Y轴方向的运动；X轴移动横梁包括X轴固定板26、X轴导轨27、X轴丝杆29、滑块24、X轴动板28和伺服电机，X轴固定板26架设在Y轴动板25上，X轴导轨27安装于X轴固定板26上，X轴动板28通过滑块24活动的设置在X轴导轨27上，并能在伺服电机的驱动下沿X轴丝杆29在X轴导轨27上进行X轴方向的运动。

在本实施例中，X轴固定板26中间开有条形扫描孔道261，为CCD相机5定位扫描提供路径通道，X轴动板28上开有打标孔281，为激光头40和扫码枪6提供光路、视野通道。

结合图1和图2所示，扫描打标单元包括激光器4、扫码枪6和CCD相机5，扫码枪6固定在打标孔281内，激光器4安装在X轴动板28上，且激光器4的激光头40伸出至打标孔281的位置上方，确保激光头40射出的激光通过打标孔281能直射到PCB板上，且不会被扫码枪6挡住光路；CCD相机5固定的设置在X轴动板28的一端，且CCD相机5的镜头深入至扫描孔道261内；在本实施例中激光头40下方还连接有除尘风口（附图中未示出，不影响理解），用于抽走激光打码过程中产生的粉尘烟雾。

结合图1和图3所示，料板传送模组3还包括支撑板31和移动板32，两块支撑板32固定的安装在基座11上且相互平行，移动板32通过导杆33架设在两支撑板31中间，与支撑板31平行，移动板32上贯通的安装有丝杆35，丝杆35的两端活动的设置在两块支撑板31上，支撑板31上安装有线宽调节电机34，线宽调节电机34贯通支撑板31与丝杆35连接，线宽调节电机34驱动丝杆35转动，丝杆35带动移动板32沿导杆33左右移动，从而调节移动板32与支撑板31之间的距离。

进一步，本实施例进料流水机构、翻板打标机构和出料流水机构组成物料流水线，物料流水线有两组，一组固定的设置在移动板32一侧，在移动板32上按进料流水机构、翻板打标机构、出料流水机构顺序依次排列；一组固定的设置在支撑板31一侧，在支撑板31上按进料流水机构、翻板打标机构、出料流水机构顺序依次排列。两组物料流水线中的进料流水机构、翻板打标机构和出料流水机构需要共同配合作业。

其中，翻转打标机构通过旋转机构39活动的设置在移动板32和支撑板31上，且能在旋转机构39的带动下以自身中心为轴进行圆周运动，旋转机构39固定的设置在支撑板31上；翻转打标机构包括翻转板38和两组传送线，两组传送线上下平行的排列安装在翻转板38面上，每组传送线均包括同步带381和两个同步传送轮380，同步带381首尾环套在两个同步传送轮380上，两组传送线中的同步带381相互配合用于定位和传送PCB板。两组传送线的设置是为了在传送和翻转PCB板过程中同时对其上下紧固，无需另外设置夹持类装置对PCB板进行固定，避免了另外夹持会对板面造成的不必要磨损，同时又能提高整体打码效率。

另外进料流水机构包括进料板36、进料皮带361和两个进料轮360，两个进料轮360固定的设置在进料板36上，进料皮带361首尾环套在两个进料轮360上，用于传送PCB板进入翻转打标机构；出料流水机构包括出料板37、出料皮带371和两个出料轮370，两个出料轮370固定的设置在出料板37上，出料皮带371首尾环套在两个出料轮370上，用于传送PCB板出打码设备。

同时出料板上还2安装有挡位块8，在PCB板传送到翻转板38上的传送线上时，挡位块8负责阻挡PCB板进入出料流水机构，也起到定位的作用。支撑板31上还安装有侧板7，侧板7底部固定在基座11上，进一步稳固支撑板31 及其上固定的部件。

进一步，在本实施例中，本设备还具有防护罩和工控总机，防护罩是以基座11和支架12为框架搭建的罩体，可以将本发明所涉及的模组上需要保护的机构进行局部保护，在其他实施例中亦可将整体形成保护，防止灰尘渗入，影响设备的用效果，同时也对外部操作人员起到保护的作用。另外防护罩上开有观察窗和进、出料门，进料门对应开在进料流水机构的位置，出料门对应开在出料流水机构的位置，观察窗开在防护罩侧面罩体上，便于操作人员观察设备内焊接情况。工控总机分别与打标模组2和料板传送模组3电性连接，并在其控制下完成整个进料——打码——翻面——打码——出料的工作，在本实施例中工控总机可以为基于可编程控制器PLC（Programmable Logic Controller）的工控机或计算机，需要说明的是，本发明附图中没有对防护罩和工控总机做具体的展示，然而根据发明的相关内容不影响理解，故在此不作具体展开说明。

在作业时，本发明全自动PCB板在线打码设备外接传送机，正好对接进料门，传送机将需要打码的PCB板依次传送入本设备的进料流水线，工控总机会根据传送进来PCB板的宽度尺寸，向料板传送模组3下达信号，线宽调节电机34启动，带动丝杠35转动，联动移动板32相对支撑板31进行移动，达到两组物料流水线间的距离正好与PCB板的尺寸相适配，确保PCB板传送至进料流水机构上时，PCB板的两侧边缘正好搭设在两条进料皮带361上，进料轮360转动，带动PCB板进入翻转打标机构，具体而言，PCB板直接被传动至翻转打标机构的两组传送线中间，两组传送线以同步带381为边界，PCB板夹固在两同步带381中间，两组同步传送轮380同步转动且方向相反，同步带381则带动PCB板移动至打标位置，与此同时X轴移动横梁在Y轴移动横梁上运动至PCB板上方，位于X轴移动横梁上的CCD相机5自动扫描定位到PCB板的mark点，扫码枪6扫描识别PCB板上的信息，之后由工控总机反馈给激光器4具体打码标识信息，激光头40直接对打标位置上的PCB板进行镭射打码，PCB板的一面打码完成后，X轴移动横梁移走，旋转机构39驱动翻转板38进行180度旋转，在不动PCB板产品位置的同时，对其进行翻面，重复上述打码过程对PCB板的翻面进行相应的标识打码，该过程不存在正面、翻面定位不一致的情况，而且整个翻转过程不会对PCB板体本身造成任何不必要的损坏，翻面打码完成之后，两条同步带381将PCB板送至出料流水机构的出料皮带371上，出料轮370转动，带动PCB板运出打码设备。

在以上PCB板标识打码过程中，CCD相机5不仅起到定位作用，还会检测打码前与完成后的PCB板产品是否合格，CCD相机5扫描产品信息反馈至工控总机，如果扫码合格将PCB板产品将直接输送出打码设备，如果不合格设备则发出报警信号提醒工作人员检查、维修，不会造成打码不良的PCB产品的以次充好，节省了大量的人力、物力资源。

尽管参照本发明的示意性实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种全自动PCB板在线打码设备，其特征在于：包括机架、打标模组、料板传送模组和工控总机，其中：

2.根据权利要求1所述的全自动PCB板在线打码设备，其特征在于，所述料板传送模组还包括支撑板和移动板，两块支撑板固定的安装在所述基座上且相互平行，移动板通过导杆架设在两支撑板中间，与支撑板平行，所述移动板上贯通的安装有丝杆，所述丝杆的两端活动的设置在两块支撑板上，所述支撑板上安装有线宽调节电机，线宽调节电机贯通所述支撑板与所述丝杆连接，线宽调节电机用于驱动丝杆转动，丝杆带动所述移动板沿所述导杆左右移动，从而调节所述移动板与支撑板之间的距离。

3.根据权利要求2所述的全自动PCB板在线打码设备，其特征在于，所述进料流水机构、翻板打标机构和出料流水机构组成物料流水线，物料流水线有两组，一组固定的设置在移动板一侧，在移动板上按进料流水机构、翻板打标机构、出料流水机构顺序依次排列；一组固定的设置在支撑板一侧，在支撑板上按进料流水机构、翻板打标机构、出料流水机构顺序依次排列。

4.根据权利要求3所述的全自动PCB板在线打码设备，其特征在于，所述翻板打标机构通过旋转机构活动的设置在所述移动板和支撑板上，且能在所述旋转机构的带动下以自身中心为轴进行圆周运动，所述旋转机构固定的设置在所述支撑板上；所述翻板打标机构包括翻转板和两组传送线，两组传送线上下平行的排列安装在翻转板面上，每组传送线均包括同步带和两个同步传送轮，所述同步带首尾环套在两个所述同步传送轮上，两组传送线中的同步带相互配合用于定位和传送PCB板。

5.根据权利要求4所述的全自动PCB板在线打码设备，其特征在于，所述进料流水机构包括进料板、进料皮带和两个进料轮，两个进料轮固定的设置在所述进料板上，所述进料皮带首尾环套在两个所述进料轮上，用于传送PCB板进入所述翻板打标机构；所述出料流水机构包括出料板、出料皮带和两个出料轮，两个出料轮固定的设置在所述出料板上，所述出料皮带首尾环套在两个所述出料轮上，用于传送PCB板出打码设备。

6.根据权利要求1所述的全自动PCB板在线打码设备，其特征在于，XY移动走位单元包括X轴移动横梁和Y轴移动横梁，所述Y轴移动横梁通过立柱固定的安装在所述基座上，所述Y轴移动横梁包括Y轴固定板、Y轴导轨、Y轴丝杆、Y轴滑块、Y轴动板和伺服电机，所述Ｙ轴固定板直接固定在所述立柱上，所述Ｙ轴导轨安装于Ｙ轴固定板上，所述Y轴动板通过Y轴滑块活动的设置在所述Y轴导轨上，并能在伺服电机的驱动下沿Y轴丝杆在Y轴导轨上进行Y轴方向的运动；所述X轴移动横梁包括X轴固定板、X轴导轨、X轴丝杆、X轴滑块、X轴动板和伺服电机，所述X轴固定板架设在Y轴动板上，所述X轴导轨安装于X轴固定板上，所述X轴动板通过X轴滑块活动的设置在所述X轴导轨上，并能在伺服电机的驱动下沿X轴丝杆在X轴导轨上进行X轴方向的运动。

7.根据权利要求6所述的全自动PCB板在线打码设备，其特征在于，所述X轴固定板中间开有条形扫描孔道，所述X轴动板上开有打标孔。

8.根据权利要求7所述的全自动PCB板在线打码设备，其特征在于，所述扫描打标单元包括激光器、扫码枪和CCD相机，所述扫码枪固定在所述打标孔内，所述激光器安装在所述X轴动板上，且所述激光器的激光头伸出至打标孔的位置上方，确保激光头射出的激光通过打标孔能直射到PCB板上；所述CCD相机固定的设置在所述X轴动板的一端，且CCD相机的镜头深入至扫描孔道内；所述激光头下方还连接有除尘风口，用于抽走激光打码过程中产生的粉尘烟雾。

9.根据权利要求5所述的全自动PCB板在线打码设备，其特征在于，所述出料板上还安装有挡位块。

10.根据权利要求2所述的全自动PCB板在线打码设备，其特征在于，所述支撑板上还安装有侧板，侧板底部固定在所述基座上。