CN216470784U - Pcb板自动贴装上板机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种PCB板自动贴装上板机，该贴装上板机包括机架、工作台以及第一载具料仓和第二载具料仓；在所述工作台的上表面固定安装有移载模组、组装模组、产品快换料仓以及轨道，移载模组包括机械臂、抓取手，抓取手用于在所述第一载具料仓、第二载具料仓、产品快换料仓以及轨道之间移载抓取产品或载具；组装模组包括组装支架、解锁机构、固定机构；产品快换料仓具有一固定底座，固定底座上开设有快换定位孔；在所述产品快换料仓到组装模组之间的抓取手移动路径的正下方以及轨道的上方设置有用于产品定位的相机。本方案使用机械臂进行贴取，快速平稳，视觉对位精确，性能更加稳定，能够减少漏失率，而且能减少循环时间，节约工序的工时。

Description

PCB板自动贴装上板机

技术领域

本实用新型涉及自动化设备技术领域，特别涉及一种应用于SMT行业的PCB板自动贴装上板机。

背景技术

随着电子工业的发展，电子产品变得小型化、专业化以及产品的多样化，SMT行业贴装作业是必不可缺的工序，贴装工序有问题，也会导致印刷的品质，从而对产品的质量造成影响。由于SMT贴装形式各种各样，如高温胶带贴装、弹簧卡销贴装等，每个产品都有其贴装特点，针对制程中的贴装作业成为我们一致需要研究的课题。

发明人在实现本申请的过程中，发现现有的贴装上板机至少还存在以下问题：现阶段由人员进行PCB板的贴装作业，人员直接接触PCB板存在污染、划伤风险，产品受损率高；人员长时间作业及人工判别是否贴装到位存在视觉疲劳有不良流出风险，漏失率高；新员工的作业手法及熟练度也会导致生产不够稳定，影响公司效率等。

有鉴于此，如何解决现在PCB板贴装上板流程中存在的人员接触PCB板导致污染划伤风险、人工判别漏失率高、新员工致使效率底下等问题，便成为本实用新型所要研究解决的课题。

发明内容

本实用新型提供PCB板自动贴装上板机，其目的是要解决现在PCB板贴装上板流程中存在的人员接触PCB板导致污染划伤风险、人工判别漏失率高、新员工致使效率底下等问题。

为达到上述目的，本实用新型提出了PCB板自动贴装上板机，该贴装上板机包括机架、安装在机架上方的工作台以及安装在工作台上表面的用于放置载具的第一载具料仓和第二载具料仓，载具上设置有解锁孔；其创新点在于：

在所述工作台的上表面固定安装有移载模组、组装模组、产品快换料仓以及轨道；

所述移载模组包括机械臂、抓取手，所述机械臂固定安装在第一载具料仓和第二载具料仓之间的工作台上，在所述机械臂的末端安装抓取手，所述抓取手用于在所述第一载具料仓、第二载具料仓、产品快换料仓以及轨道之间移载抓取产品或载具；

所述组装模组包括组装支架、解锁机构、固定机构，所述组装支架固定在工作台上表面，组装支架用于定位安装载具；所述解锁机构包含解锁气缸和解锁杆，所述解锁气缸水平安装在组装支架上，解锁气缸的伸缩端带动解锁杆在水平方向上伸缩运动，解锁杆与载具上的解锁孔配合连接；所述固定机构包含固定气缸和固定板，所述固定气缸水平固定在组装支架上，固定板位于组装支架的一侧，固定气缸的伸缩端带动固定板在水平方向上伸缩运动；

所述产品快换料仓具有一固定底座，所述固定底座固定安装在工作台的上表面上的抓取手移动路径的下方，所述固定底座上开设有快换定位孔；

在所述产品快换料仓到组装模组之间的抓取手移动路径的正下方以及轨道的上方设置有用于产品定位的相机；

所述轨道设置在工作台上移载模组、组装模组、产品快换料仓的一侧。

本实用新型的有关内容解释如下：

1.本实用新型的上述技术方案中，所设计的一款PCB板自动贴装上板机，使用机械臂进行贴取，快速平稳，视觉对位精确，性能更加稳定；

本机器可由PLC控制系统进行控制，另外可采用触屏控制，触摸屏控制简单方便；通过视觉系统减少漏失率；将一相机安装到轨道上方，一相机位于抓取手移动路径的正下方，相机扫描判定和下一块贴装同步进行，减少循环时间。

2. 在上述技术方案中，在所述组装模组的组装支架上安装有行程开关和光电检测开关，用于检测载具是否到位，检测载具到位后再将信号传输给控制模块，以使解锁气缸进行解锁、同时由固定气缸带动固定板夹紧载具。

3. 在上述技术方案中，所述产品快换料仓还包括固定在固定底座上方的装料板，装料板相对之间形成有用于放置产品的产品槽，产品槽之间的间距小于产品槽的宽度，使PCB板产品的装载量更多、装载更稳定；在装料板的外侧设置有把手，便于人工搬运时的抓握。

4. 在上述技术方案中，所述解锁气缸和解锁杆的数量均为四个，载具上的解锁孔的数量为四个，四个解锁杆各自作用于载具上的四个解锁孔，以此来使载具的锁定与解锁更加可靠、稳定。提高上板机的整体稳定性。

5. 在上述技术方案中，所述轨道上设置有电机、传动轮和皮带，通过电机驱动传动轮转动，传动轮带动皮带转动以构成流道，电机、传动轮和皮带的传动平稳、快速，提高产线效率和精度，提高工序生产质量。

6. 在上述技术方案中，在第一载具料仓和第二载具料仓的一侧均设置有用于定位载具的定位气缸和定位板，定位气缸的伸缩端连接定位板，通过定位气缸带动定位板在水平面上运动，在由移栽模组中的机械臂带动抓取手抓取载具放置到第一载具料仓、第二载具料仓中时，可由定位气缸带动定位板对载具进行位置调整、定位，定位板对准载具的部位可采用与载具结构契合的形状，比如定位板是对准载具四个角中的其中一个角进行抵近、定位的，那么定位板那一侧的形状可以是凹陷的90°角。

7.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

8.在本实用新型中，术语“中心”、“上”、“下”、“轴向”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置装配关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

9此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

由于上述方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有以下优点和效果：

1. 本实用新型的上述方案，使用机械臂进行贴取，快速平稳，视觉对位精确，性能更加稳定；

2. 本实用新型的上述方案，各模组间可采用PLC控制系统来控制，控制方式可采用触摸屏，控制简单方便；通过相机的应用（视觉系统）减少漏失率；

3. 本实用新型的上述方案，将一相机安装到轨道上方，一相机位于抓取手移动路径的正下方，相机扫描判定和下一块贴装同步进行，减少循环时间，缩短工序的工时。

附图说明

附图1为本实用新型实施例PCB板自动贴装上板机的整体结构立体示意图；

附图2为本实用新型实施例PCB板自动贴装上板机的整体结构主视图；

附图3为本实用新型实施例PCB板自动贴装上板机的整体结构俯视图；

附图4为本实用新型实施例PCB板自动贴装上板机的整体结构的左视图；

附图5为本实用新型实施例PCB板自动贴装上板机中组装模组装载有载具的立体示意图；

附图6为本实用新型实施例PCB板自动贴装上板机中组装模组装载有载具的主视图；

附图7为本实用新型实施例PCB板自动贴装上板机中组装模组装载有载具的俯视图；

附图8为本实用新型实施例PCB板自动贴装上板机中组装模组装载有载具的左视图；

附图9为本实用新型实施例PCB板自动贴装上板机中产品快换料仓的立体示意图；

附图10为本实用新型实施例PCB板自动贴装上板机中产品快换料仓的主视图；

附图11为本实用新型实施例PCB板自动贴装上板机中产品快换料仓的俯视图。

以上附图各部位表示如下：

1、机架；11、工作台；12、第一载具料仓；13、第二载具料仓；14、定位气缸；15、定位板；

2、移载模组；21、机械臂；22、抓取手；

3、组装模组；31、组装支架；

32、解锁机构；321、解锁气缸；322、解锁杆；

33、固定机构；331、固定气缸；332、固定板；

34、行程开关；

4、产品快换料仓；41、固定底座；411、快换定位孔；42、装料板；421、产品槽；422、把手；

5、轨道；51、电机；52、传动轮；53、皮带；

6、相机；

9、载具；91、解锁孔。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

如附图1至附图4所示，本实用新型实施例提出一种PCB板自动贴装上板机，该贴装上板机包括机架1、安装在机架1上方的工作台11以及安装在工作台11上表面的用于放置载具的第一载具料仓12和第二载具料仓13，载具上设置有解锁孔91；其创新点在于：

在所述工作台11的上表面固定安装有移载模组2、组装模组3、产品快换料仓4以及轨道5；

所述移载模组2包括机械臂21、抓取手22，所述机械臂21固定安装在第一载具料仓12和第二载具料仓13之间的工作台11上，在所述机械臂21的末端安装抓取手22，所述抓取手22用于在所述第一载具料仓12、第二载具料仓13、产品快换料仓4以及轨道5之间移载抓取产品或载具；

如附图5到附图8所示，所述组装模组3包括组装支架31、解锁机构32、固定机构33，所述组装支架31固定在工作台11上表面，组装支架31用于定位安装载具；所述解锁机构32包含解锁气缸321和解锁杆322，所述解锁气缸321水平安装在组装支架31上，解锁气缸321的伸缩端带动解锁杆322在水平方向上伸缩运动，解锁杆322与载具上的解锁孔91配合连接；所述固定机构33包含固定气缸331和固定板332，所述固定气缸331水平固定在组装支架31上，固定板332位于组装支架31的一侧，固定气缸331的伸缩端带动固定板332在水平方向上伸缩运动；

如附图9到附图11所示，所述产品快换料仓4具有一固定底座41，所述固定底座41固定安装在工作台11的上表面上的抓取手22移动路径的下方，所述固定底座41上开设有快换定位孔411；

在所述产品快换料仓4到组装模组3之间的抓取手22移动路径的正下方以及轨道的上方设置有用于产品定位的相机6（位于轨道上方的相机附图中未示出）；

所述轨道5设置在工作台11上移载模组2、组装模组3、产品快换料仓4的一侧。

本实用新型的上述技术方案中，所设计的一款PCB板自动贴装上板机，使用机械臂21进行贴取，快速平稳，视觉对位精确，性能更加稳定；

其中的控制系统可采用三菱PLC控制系统，控制方式可采用触摸屏，触摸屏控制简单方便；通过上、下相机的组合使用减少漏失率；

将上相机6安装到轨道5上方，相机6扫描判定和下一块贴装同步进行，减少CT时间。

由于PLC控制、视觉系统的应用为现有常规技术，也不属于本实用新型的发明创造所在，因此在此不展开细说。

在本实用新型实施例中，如附图5所示，在所述组装模组3的组装支架31上安装有行程开关34和光电检测开关（光电检测开关未在附图中示出，行程开关34和光电检测开关的位置可大致位于组装支架的一侧），用于检测载具是否到位，检测载具到位后再将信号传输给控制模块，以使解锁气缸进行解锁、同时由固定气缸带动固定板夹紧载具。

在本实用新型实施例中，如附图9和附图11所示，所述产品快换料仓4还包括固定在固定底座41上方的装料板42，装料板42相对之间形成有用于放置产品的产品槽421，产品槽421之间的间距小于产品槽421的宽度，使PCB板产品的装载量更多、装载更稳定；在装料板42的外侧设置有把手422，便于人工搬运时的抓握。

在本实用新型实施例中，如附图5所示，所述解锁气缸321和解锁杆322的数量均为四个，载具上的解锁孔91的数量为四个，四个解锁杆322各自作用于载具上的四个解锁孔91，以此来使载具的锁定与解锁更加可靠、稳定。提高上板机的整体稳定性。

在本实用新型实施例中，如附图1所示，所述轨道5上设置有电机51、传动轮52和皮带53，通过电机51驱动传动轮52转动，传动轮52带动皮带53转动以构成流道，电机、传动轮和皮带的传动平稳、快速，提高产线效率和精度，提高工序生产质量。

在本实用新型实施例中，如附图1所示，在第一载具料仓12和第二载具料仓13的一侧均设置有用于定位载具的定位气缸14和定位板15，定位气缸14的伸缩端连接定位板15，通过定位气缸14带动定位板15在水平面上运动，在由移栽模组中的机械臂带动抓取手抓取载具放置到第一载具料仓、第二载具料仓中时，可由定位气缸带动定位板对载具进行位置调整、定位，定位板对准载具的部位可采用与载具结构契合的形状，比如定位板是对准载具四个角中的其中一个角进行抵近、定位的，那么定位板那一侧的形状可以是凹陷的90°角。

本实用新型实施例的工作原理及工作流程可参考如下：

（1）人员对载具9和PCB料仓进行上料；

（2）载具定位气缸14对载具进行定位；

（3）机械臂21吸取载具放置到组装位，通过行程开关34检测载具是否放置到位；

（4）解锁气缸321解锁载具的弹簧卡销，同时组装位侧夹气缸固定载具；

（5）机械臂21从PCB料仓里吸取PCB，通过PCB定位相机6检测其现状；

（6）视觉检测系统根据PCB现在的状态，计算出其对应的放置坐标；

（7）机械臂21将PCB贴装到相应的坐标位，解锁气缸321锁紧PCB；

（8）机械臂21吸取贴装好的载具放置到流道上；

（9）上相机6对其贴装状态进行检测，良品流至下一站，不良报警提示。

还应说明的时，在本实用新型实施例中，对感应器、视觉系统检测、各模块的控制等均属于现有技术，本领域技术人员能够知晓其原理和结构，这些技术也不是本实用新型的重点所在，因此在此不对此部分做过多描述。

针对上述实施例，本实用新型可能产生的变化描述如下：

在上述实施例中，各驱动机构、中的直线驱动机构，均可采用以下机构之一：

（a）气缸，气缸的活塞杆作为直线驱动机构的作用端；

（b）直线电机51，直线电机51的转子作为直线驱动机构的作用端；

（c）控制电机51与丝杠机构的组合，其中控制电机51为步进电机51或者伺服电机51332，丝杠螺母机构由丝杠与螺母配合构成螺旋副，控制电机51与丝杠传动连接，螺母作为直线驱动机构的作用端；

（d）控制电机51与皮带53轮机构组合，其中，控制电机51为步进电机51或伺服电机51332，所述皮带53轮机构由皮带53轮和皮带53配合构成直线运动副，控制电机51通过轮组与皮带53连接，皮带53作为直线驱动机构的作用端。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种PCB板自动贴装上板机，该贴装上板机包括机架(1)、安装在机架(1)上方的工作台(11)以及安装在工作台(11)上表面的用于放置载具的第一载具料仓(12)和第二载具料仓(13)，载具上设置有解锁孔(91)；其特征在于：

在所述工作台(11)的上表面固定安装有移载模组(2)、组装模组(3)、产品快换料仓(4)以及轨道(5)；

所述移载模组(2)包括机械臂(21)、抓取手(22)，所述机械臂(21)固定安装在第一载具料仓(12)和第二载具料仓(13)之间的工作台(11)上，在所述机械臂(21)的末端安装抓取手(22)，所述抓取手(22)用于在所述第一载具料仓(12)、第二载具料仓(13)、产品快换料仓(4)以及轨道(5)之间移载抓取产品或载具；

所述组装模组(3)包括组装支架(31)、解锁机构(32)、固定机构(33)，所述组装支架(31)固定在工作台(11)上表面，组装支架(31)用于定位安装载具；所述解锁机构(32)包含解锁气缸(321)和解锁杆(322)，所述解锁气缸(321)水平安装在组装支架(31)上，解锁气缸(321)的伸缩端带动解锁杆(322)在水平方向上伸缩运动，解锁杆(322)与载具上的解锁孔(91)配合连接；所述固定机构(33)包含固定气缸(331)和固定板(332)，所述固定气缸(331)水平固定在组装支架(31)上，固定板(332)位于组装支架(31)的一侧，固定气缸(331)的伸缩端带动固定板(332)在水平方向上伸缩运动；

所述产品快换料仓(4)具有一固定底座(41)，所述固定底座(41)固定安装在工作台(11)的上表面上的抓取手(22)移动路径的下方，所述固定底座(41)上开设有快换定位孔(411)；

在所述产品快换料仓(4)到组装模组(3)之间的抓取手(22)移动路径的正下方以及轨道的上方设置有用于产品定位的相机(6)；

所述轨道(5)设置在工作台(11)上移载模组(2)、组装模组(3)、产品快换料仓(4)的一侧。

2.根据权利要求1所述的PCB板自动贴装上板机，其特征在于：在所述组装模组(3)的组装支架(31)上安装有行程开关(34)。

3.根据权利要求1所述的PCB板自动贴装上板机，其特征在于：所述产品快换料仓(4)还包括固定在固定底座(41)上方的装料板(42)，装料板(42)相对之间形成有用于放置产品的产品槽(421)，产品槽(421)之间的间距小于产品槽(421)的宽度，在装料板(42)的外侧设置有把手(422)。

4.根据权利要求1所述的PCB板自动贴装上板机，其特征在于：所述解锁气缸(321)和解锁杆(322)的数量均为四个，载具上的解锁孔(91)的数量为四个，四个解锁杆(322)各自作用于载具上的四个解锁孔(91)。

5.根据权利要求1所述的PCB板自动贴装上板机，其特征在于：所述轨道(5)上设置有电机(51)、传动轮(52)和皮带(53)，通过电机(51)驱动传动轮(52)转动、传动轮(52)带动皮带(53)转动以构成流道。

6.根据权利要求1所述的PCB板自动贴装上板机，其特征在于：在第一载具料仓(12)和第二载具料仓(13)的一侧均设置有用于定位载具的定位气缸(14)和定位板(15)，定位气缸(14)的伸缩端连接定位板(15)，通过定位气缸(14)带动定位板(15)在水平面上运动。

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