CN216752247U - 一种用于印刷电路板aoi制程全自动上下料设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自动化加工技术领域，尤其是指一种用于印刷电路板AOI制程全自动上下料设备，包括出料装置、取纸机器人、取板机器人、称重装置、检测装置以及喷印装置，取纸机器人用于把隔纸移送至出料装置，取板机器人用于把印刷电路板移送至称重装置，称重装置用于对印刷电路板进行称重以确定印刷电路板是否有粘连，检测装置用于对印刷电路板分别进行AOI检测，喷印装置用于对检测后的印刷电路板进行喷印，出料装置还用于托住经喷印后的印刷电路板。本实用新型通过称重机构对印刷电路板进行称重，通过重量的反馈来判断印刷电路板是否粘连，从而适用于多种类别的印刷电路板检测，提升了效率。

Description

一种用于印刷电路板AOI制程全自动上下料设备

技术领域

本实用新型涉及自动化加工技术领域，尤其是指一种用于印刷电路板AOI制程全自动上下料设备。

背景技术

在印刷电路板(PCB)制作过程中，自动光学检测(俗称AOI)，是基于光学原理来对电路板生产过程中遇到的常见缺陷进行检测的一道重要工序。AOI兴起以后，发展非常迅速，很多厂家都采用AOI 设备来进行质量检测，成为印刷电路板(PCB)制作过程中的标配设备。

AOI主要工作原理是，在自动检测时，机器通过摄像头自动扫描 PCB来采集图像，然后把测试的线路与数据库中合格的参数进行比较，经过图像处理，检查出PCB上线路缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来，供维修人员修整。通过使用AOI作为减少缺陷的工具，在生产过程早期便可查找和消除错误,以实现良好的制程控制，避免将坏板送到随后的生产阶段，以减少修理成本，避免报废不可修理的电路板,以提高生产效率,提高产品良率及节省成本。

然而，由于PCB在运输过程中通常是叠放的，导致PCB容易发生粘连，即两片彼此叠设的PCB会粘在一起而导致对检测结果造成干扰，目前检测PCB是否叠放的方式通常为两种：一种是采用超声波进行检测，另一种则是采用接触式检测。前者适用于内层板但却无法对有孔或者有缺口的外层板进行有效监测；而后者则适用于外层板但却无法对厚度小的印刷电路板(例如柔性电路板)进行可靠检测。即工作人员需要根据印刷电路板的特性经常更换检测用的结构，导致效率低。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的问题提供一种用于印刷电路板AOI 制程全自动上下料设备，适用于多种印刷电路板的可靠检测。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供的一种用于印刷电路板AOI制程全自动上下料设备，包括出料装置、取纸机器人、取板机器人、称重装置及检测装置，所述取纸机器人用于把隔离相邻两个印刷电路板的隔纸移送至所述出料装置，所述取板机器人用于把印刷电路板移送至所述称重装置，所述称重装置用于对印刷电路板进行称重以确定印刷电路板是否有粘连，所述检测装置用于对称重装置称重合格后的印刷电路板的两面分别进行AOI检测，所述出料装置还用于托住检测装置检测后的印刷电路板；所述取纸机器人和所述取板机器人分别设置有负压拾起机构。

进一步的，所述称重装置包括称重移料机构、称重座、称重升降件以及称重感应器，所述称重座用于托住印刷电路板，所述称重感应器用于自印刷电路板底部与印刷电路板抵触，所述称重升降件用于驱动所述称重感应器升降，所述称重移料机构用于把称重后合格的印刷电路板移送至所述清洁装置。

更进一步的，所述称重移料机构设置于所述称重座，所述称重移料机构设置有多个间隙，所述称重感应器的顶部设置有上顶板，所述上顶板的顶部设置有多个支撑件，支撑件用于经过间隙后与印刷电路板抵触。

进一步的，所述清洁装置与所述检测装置之间设置有移送机器人，所述移送机器人用于把清洁后的印刷电路板移送至所述检测装置。

进一步的，所述检测装置包括第一检测机、翻面机构、检测移料机构以及第二检测机，所述第一检测机用于对印刷电路板的一面进行检测，所述翻面机构用于把经所述第一检测机检测后的印刷电路板进行翻面，所述检测移料机构用于把翻面后的印刷电路板移送至所述第二检测机，所述第二检测机用于对印刷电路板的另一面进行检测。

更进一步的，所述翻面机构包括翻面驱动件、翻面件以及设置于所述翻面件的若干个拾料件，拾料件用于拾起印刷电路板，所述翻面驱动件用于驱动所述翻面件翻转。

优选的，拾料件包括吸盘以及负压结构，吸盘用于吸住印刷电路板，负压结构用于往吸盘内通入负压气体。

进一步的，所述喷印装置包括喷印移送机构以及喷码装置，所述喷印移送机构用于拾起经所述检测装置检测后的印刷电路板，所述喷印移送机构还用于带动印刷电路板经所述喷码装置喷码后移送至所述出料装置，所述喷码装置用于对印刷电路板的其中一面进行喷码。

进一步的，所述出料装置包括出料推车、均设置于所述出料推车的出料托件以及出料升降机构，所述出料托件用于托住隔纸以及经喷码后的印刷电路板，所述出料升降机构用于驱动所述出料托件升降。

进一步的，还包括上料装置，所述上料装置包括上料推车、均设置于所述上料推车的上料升降机构以及上料托件，所述上料推件用于托住叠放好的印刷电路板，相邻的印刷电路板之间设置有隔纸；所述上料升降机构用于驱动所述上料托件升降。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过设置有称重机构，用于对印刷电路板进行称重，通过重量的反馈来判断印刷电路板是否粘连，从而适用于多种类别的印刷电路板检测，提升了效率。

附图说明

图1为本发明的布局图。

图2为本发明隐去检测装置后的立体图。

图3为本发明的称重装置的示意图。

图4为本发明的检测装置的示意图。

图5为本发明的翻面机构的示意图。

图6为本发明的出料装置的示意图。

图7为本发明的上料装置的示意图。

附图标记：1—出料装置，2—取纸机器人，3—取板机器人，4—称重装置，5—清洁装置，6—检测装置，7—喷印装置，8—印刷电路板， 9—移送机器人，10—上料装置，11—移动车，12—出料托件，13—出料升降机构，41—称重移料机构，42—称重座，43—称重升降件， 44—称重感应器，45—间隙，46—上顶板，47—支撑件，51—定位单元，52—移位组件，53—定位组件，61—第一检测机，62—翻面机构， 63—检测移料机构，64—第二检测机，65—翻面驱动件，66—翻面件，67—拾料件，68—吸盘，69—负压结构，71—喷印移送机构，72—喷码装置，101—上料推车，102—上料升降机构，103—上料托件。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。

如图1至图7所示，本发明提供的一种用于印刷电路板的AOI 制程全自动高速上下料设备，包括控制单元(图中未视出)，分别与所述控制单元电性连接的上料装置10、出料装置1、取纸机器人2、取板机器人3、称重装置4、清洁装置5、检测装置6以及喷印装置7，所述取纸机器人2用于把上料装置10所承载的用于隔离两个印刷电路板8的隔纸移送至所述出料装置1，所述取板机器人3用于把印刷电路板8移送至所述称重装置4，所述称重装置4用于对印刷电路板 8进行称重，控制单元根据称重装置4的称重数据判定是否有多个印刷电路板8粘连，所述清洁装置5用于对称重后的印刷电路板8进行清洁，所述检测装置6用于对清洁后的印刷电路板8的两面分别进行 AOI检测，所述喷印装置7用于对检测后的印刷电路板8喷印标识，所述出料装置1还用于托住经喷印后的印刷电路板8，出料装置1承载的隔纸位于喷印后堆叠的两个印刷电路板之间。

该清洁装置5可不设置，但为了检测的准确性建议设置；而为了后续能追溯印刷电路板8的检测结果，建议喷印装置7，让检测结果与喷印装置7所印刷至印刷电路板8的标识进行绑定；实际使用时，由外界的工作人员或者机器人把上料装置10移送至本发明处，该上料装置10承托有叠放的PCB板(即印刷电路板8)，相邻的印刷电路板8之间具有隔纸以避免PCB板之间相互触碰。而在取料时，由于有可能两块PCB板与两者之间的隔纸均发生粘连，而导致取料时一次性取出两块印刷电路板8；因此本发明通过设置有称重装置4，由称重装置4对取板机器人3取出的印刷电路板8进行称重：该称重装置4可由工作人员提前设置一块印刷电路板8的重量阈值，当放在称重装置4上的印刷电路板8重量超过该阈值时，则表明此次上料的印刷电路板8是发生粘连的，此时本发明可发出报警进行提示，然后由取板机器人3把该印刷电路板8取出并放入回收位置，达到了提前检测的效果。

本发明的动作如下：由取纸机器人2把印刷电路板8上的隔纸拾起并放在出料装置1上，然后取板机器人3拾起印刷电路板8并放入称重装置4进行称重；若印刷电路板8重量合格，则印刷电路板8被传输至清洁装置5进行清洁；在清洁完毕以后，印刷电路板8被传输至检测装置6分别对两面均进行检测，并在检测完毕以后，由喷印装置7对印刷电路板8喷上对应的标记，以便于把标记与检测结果进行绑定；喷印后的印刷电路板8则被传输至出料装置1并放置在隔纸上；然后本发明不断重复上述动作，达到了自动化高速地检测效果。

在本实施例中，所述称重装置4包括称重移料机构41、称重座 42、称重升降件43以及称重感应器44，所述称重移料机构41用于承托取板机器人3移送的印刷电路板8并用于将印刷电路板8自动移送至所述清洁装置5，所述称重升降件43用于驱动所述称重感应器 44相对称重座42及所述称重移料机构41升降，所述称重升降件43 驱动所述称重感应器44顶起印刷电路板8与所述称重移料机构41分离并对与所述称重移料机构41分离后的印刷电路板8称重。实际使用时，该称重感应器44为高精度的传感器，而称重升降件43优选为气缸或者电缸，即称重升降件43驱动称重升降件43上升，使得称重升降件43与印刷电路板8的底部进行接触并托起印刷电路板8，从而达到了检测效果。

具体的，所述称重移料机构41设置于所述称重座42，所述称重移料机构41设置有多个间隙45，所述称重感应器44的顶部设置有上顶板46，所述上顶板46的顶部设置有多个支撑件47，支撑件47 用于经过间隙45顶起所述称重移料机构41所承载的印刷电路板8。即称重移料机构41位于称重感应器44上方，该称重移料机构41优选为传输辊传输结构，相邻的传输辊之间留有间隙45，既能够避免相邻的传输辊长时间摩擦而造成损耗，又能够对支撑件47进行让位，让支撑件47直接自间隙45突伸至称重移料机构41的上方而与印刷电路板8底部接触，并稍微托起印刷电路板8以实现对于印刷电路板 8的称重效果；在印刷电路板8的重量合格后，支撑件47缩回称重移料机构41的底部，使得印刷电路板8重新落在称重移料机构41上，由称重移料机构41对印刷电路板8进行传输，使得印刷电路板8进入清洁装置5，从而使得本发明结构紧凑，有利于节约空间。

在本实施例中，还包括与控制单元电性连接的移送机器人9，所述清洁装置5包括第一架体、设置于第一架体的两个清洁件，两个清洁件之间形成有容料间隙，所述称重移料机构41驱动称重后的印刷电路板8经由容料间隙移动，两个清洁件分别对印刷电路板8的正反两面自动清洁处理，所述移送机器人5用于把所述清洁装置5清洁后的印刷电路板8移送至所述检测装置6。

实际使用中，由称重移料机构41驱动印刷电路板8进入清洁装置5进行清洁，并在清洁以后移出清洁装置5；此时若直接由称重移料机构41把印刷电路板8传输至检测装置6，则存在让本发明的长度较大的缺陷；因此本发明设置有专门的移送机器人9，该移送机器人9可为能够在X轴和Z轴方向动作的真空机械手，仅具有取板、移动、放板、复位的动作，实现驱动印刷电路板8往垂直于称重移料机构41传输方向的方向移动的效果，使得本发明的结构更为紧凑；具体的，移送机器人9可采用真空结构实现对于印刷电路板8的取放，能够尽可能避免对印刷电路板8表面进行损伤。

在本实施例中，所述检测装置6包括第一检测机61、翻面机构 62、检测移料机构63以及第二检测机64，所述第一检测机61用于对印刷电路板8的一面进行检测，所述翻面机构62用于把经所述第一检测机61检测后的印刷电路板8进行翻面，所述检测移料机构63 用于把翻面后的印刷电路板8移送至所述第二检测机64，所述第二检测机64用于对印刷电路板8的另一面进行检测。

实际使用时，第一检测机61和第二检测机64均优选为常用的 AOI检测装置，即印刷电路板8放在第一检测机61时，第一检测机61对印刷电路板8的底部(即上述的印刷电路板8的一面)进行AOI 检测；在检测完毕以后，由翻面机构62拾起印刷电路板8并把印刷电路板8进行翻面，然后由检测移料机构63把印刷电路板8拾起并放入第二检测机64内，此时印刷电路板8的另一面位于底部，因此第二检测机64可对印刷电路板8的另一面进行AOI检测，实现了全自动对于印刷电路板8的两面均进行AOI检测的效果。

具体的，所述翻面机构62包括翻面驱动件65、翻面件66以及设置于所述翻面件66的若干个拾料件67，拾料件67用于拾起印刷电路板8，所述翻面驱动件65用于驱动所述翻面件66翻转。

实际使用时，拾料件67包括吸盘68以及负压结构69，负压结构69用于调控吸盘68用于吸住或释放印刷电路板8。即在需要对印刷电路板8进行翻面时，由翻面驱动件65驱动翻面件66动作而使得吸盘68与印刷电路板8接触，然后由负压结构69在吸盘68内制造负压环境，通过吸盘68的内外压差实现对于印刷电路板8的拾起；然后翻面驱动件65驱动翻面件66翻转180°，由检测移料机构63 拾起印刷电路板8并移送至第二检测机64处，达到了翻面检测的效果。优选的，该翻面驱动件65为电机，使得翻转角度的精度更高；而负压结构69则是自己产生或者外接负压气源均可。

需要注意的是，本实施例所述的检测移料机构63，其结构可与移送机器人9结构大致相同，其仅能够实现简单的动作，让传输的速率更快更稳定。

在本实施例中，所述喷印装置7包括喷印移送机构71以及喷码装置72，所述喷印移送机构71用于拾起经所述检测装置6检测后的印刷电路板8，所述喷印移送机构71还用于带动印刷电路板8经所述喷码装置72喷码后移送至所述出料装置，所述喷码装置72用于对印刷电路板8的至少一面进行喷码。具体的，该喷码装置72可为常规的喷印结构，即喷码装置72生成唯一识别码以后，喷印移送机构 71拾起印刷电路板8并让印刷电路板8在喷码装置72处进行喷印动作，以使得印刷电路板8被打上唯一识别码；然后喷印移送机构71 把印刷电路板8移送至出料装置1并放在隔纸上，从而完成对于一块印刷电路板8的AOI检测以及识别的动作。具体的，喷印移送机构 71的结构与移送机器人9的结构大致相同，在此不再赘述其具体动作和效果。

在本实施例中，所述上料装置及所述出料装置均包括移动车、相对所述移动车升降设置的出料托件以及设置于移动车并用于驱动出料托件升降的出料升降机构，所述出料托件用于托住隔纸以及喷码单元喷码后的印刷电路板。

具体的，出料装置1与上料装置10结构大致相同，所述出料装置1包括移动车11、均设置于所述移动车11的出料托件12以及出料升降机构13，所述出料托件12用于托住隔纸以及经喷码后的印刷电路板8，所述出料升降机构13用于驱动所述出料托件12升降。

实际使用时，该出料升降机构13优选为电机进行驱动的结构，每当放一块印刷电路板8在移动车11上时，出料升降机构13即驱动出料托件12下降一块印刷电路板8的高度，从而便于取纸机器人2 和喷印移送机构71的动作更为简单，无需对印刷电路板8叠放高度进行自适应调整，因此提升了效率。在出料装置1上叠放足够数量的印刷电路板8以后，工作人员可把移动车11推走并更换其他的移动车11进行印刷电路板8的承托。

在本实施例中，所述上料装置10包括上料推车101、均设置于所述上料推车101的上料升降机构102以及上料托件103，所述上料推件用于托住叠放好的印刷电路板8，相邻的印刷电路板8之间设置有隔纸；所述上料升降机构102用于驱动所述上料托件103升降。

该上料装置10与出料装置1的结构大致相同，不同之处在于：每当上料托件103上的一块印刷电路板8被取出后，上料升降机构 102就会驱动上料托件103上升一块印刷电路板8的高度，从而实现对于取纸机器人2和取板机器人3动作的补偿，使得本发明能够高效进行动作。

需要注意的是，取纸机器人2和取板机器人3均通过真空的方式实现对于隔纸/印刷电路板8的拾起，两者的结构均与移送机器人9的结构类似，即只能够实现取板、移动、放板、复位的动作，通过简化动作的方式提升响应速度，进而提升工作效率。

在本实施例中，本发明还包括与控制单元电性连接的定位单元51，定位单元51具有移位组件52、定位组件53，移位组件52用于将清洁装置5清洁后的印刷电路板8移送至定位组件53进行定位，移送机器人9用于将定位组件53定位后的印刷电路板8移动至所述检测装置6；所述称重移料机构41及移位组件52均包括第二架体、转动设置于第二架体且平行共面的多个输送辊、用于驱动输送辊转动的动力组件，所述称重移料机构的输送辊与移位组件的输送辊平行且共面设置，输送辊包括辊体、沿辊体的长度方向排列且套设在辊体外侧的软胶环，板体用于压持在辊体的软胶环上。

即在清洗完成以后，由移位组件52托住印刷电路板8，并带动印刷电路板8移送至定位组件53进行定位，以保证移送机器人9能够可靠拾起印刷电路板8的特定位置，使得印刷电路板8被移送至第一检测机 61时能够恰好到达检测为止，以确保检测的准确性和可靠性。而采用传输辊的方式进行传输则使得对于印刷电路板8的传输更为稳定和安全；在此基础上增加的软胶环则是进一步避免对印刷电路板8造成刮伤，从而保证了印刷电路板8的安全。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于印刷电路板AOI制程全自动上下料设备，其特征在于：包括出料装置、取纸机器人、取板机器人、称重装置及检测装置，所述取纸机器人用于把隔离相邻两个印刷电路板的隔纸移送至所述出料装置，所述取板机器人用于把印刷电路板移送至所述称重装置，所述称重装置用于对印刷电路板进行称重以确定印刷电路板是否有粘连，所述检测装置用于对称重装置称重合格后的印刷电路板的两面分别进行AOI检测，所述出料装置还用于托住检测装置检测后的印刷电路板；所述取纸机器人和所述取板机器人分别设置有负压拾起机构；所述称重装置与检测装置之间设置有清洁装置，清洁装置用于对称重后的印刷电路板进行清洁。

2.根据权利要求1所述的用于印刷电路板AOI制程全自动上下料设备，其特征在于：所述称重装置包括称重移料机构、称重座、称重升降件以及称重感应器，所述称重座用于托住印刷电路板，所述称重感应器用于自印刷电路板底部与印刷电路板抵触，所述称重升降件用于驱动所述称重感应器升降，所述称重移料机构用于把称重后合格的印刷电路板移送至所述清洁装置。

3.根据权利要求2所述的用于印刷电路板AOI制程全自动上下料设备，其特征在于：所述称重移料机构设置于所述称重座，所述称重移料机构设置有多个间隙，所述称重感应器的顶部设置有上顶板，所述上顶板的顶部设置有多个支撑件，支撑件用于经过间隙后与印刷电路板抵触。

4.根据权利要求1所述的用于印刷电路板AOI制程全自动上下料设备，其特征在于：所述清洁装置与所述检测装置之间设置有移送机器人，所述移送机器人用于把清洁后的印刷电路板移送至所述检测装置。

5.根据权利要求1所述的用于印刷电路板AOI制程全自动上下料设备，其特征在于：所述检测装置包括第一检测机、翻面机构、检测移料机构以及第二检测机，所述第一检测机用于对印刷电路板的一面进行检测，所述翻面机构用于把经所述第一检测机检测后的印刷电路板进行翻面，所述检测移料机构用于把翻面后的印刷电路板移送至所述第二检测机，所述第二检测机用于对印刷电路板的另一面进行检测。

6.根据权利要求5所述的用于印刷电路板AOI制程全自动上下料设备，其特征在于：所述翻面机构包括翻面驱动件、翻面件以及设置于所述翻面件的若干个拾料件，拾料件用于拾起印刷电路板，所述翻面驱动件用于驱动所述翻面件翻转。

7.根据权利要求6所述的用于印刷电路板AOI制程全自动上下料设备，其特征在于：拾料件包括吸盘以及负压结构，吸盘用于吸住印刷电路板，负压结构用于往吸盘内通入负压气体。

8.根据权利要求1所述的用于印刷电路板AOI制程全自动上下料设备，其特征在于：还包括喷印装置和出料装置，所述喷印装置包括喷印移送机构以及喷码装置，所述喷印移送机构用于拾起经所述检测装置检测后的印刷电路板，所述喷印移送机构还用于带动印刷电路板经所述喷码装置喷码后移送至所述出料装置，所述喷码装置用于对印刷电路板的其中一面进行喷码。

9.根据权利要求1所述的用于印刷电路板AOI制程全自动上下料设备，其特征在于：所述出料装置包括出料推车、均设置于所述出料推车的出料托件以及出料升降机构，所述出料托件用于托住隔纸以及经喷码后的印刷电路板，所述出料升降机构用于驱动所述出料托件升降。

10.根据权利要求1所述的用于印刷电路板AOI制程全自动上下料设备，其特征在于：还包括上料装置，所述上料装置包括上料推车、均设置于所述上料推车的上料升降机构以及上料托件，所述上料推件用于托住叠放好的印刷电路板，相邻的印刷电路板之间设置有隔纸；所述上料升降机构用于驱动所述上料托件升降。

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