CN216803737U - 一种钻孔设备及钻孔系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电路板加工设备领域，尤其涉及一种钻孔设备及钻孔系统。钻孔设备包括加工结构和送料结构。加工结构设置于加工工位，加工结构包括钻孔单元以及与钻孔单元配合的移料单元。送料结构包括送料架以及设置于送料架上的传送单元。送料结构设置有两个，两送料结构分别位于上料工位和下料工位，加工工位位于上料工位和下料工位之间，移料单元于上料工位的传送单元上吸取物料，并将物料释放于钻孔单元，移料单元还于钻孔单元吸取已加工的物料并将物料释放于下料工位的传送单元。本实用新型减少人工作业，降低劳动强度，在线式的作业方式省去了物料缓存、转运的环节，大大提高了生产效率。

Description

一种钻孔设备及钻孔系统

技术领域

本实用新型属于电路板加工设备领域，尤其涉及一种钻孔设备及钻孔系统。

背景技术

目前，因为电路板二次钻孔要求定位精度高，孔数相对较少，加工周期短，且一次只能加工一片板，利用传统钻孔机加工，效率很低，操作员上下板频率较高，劳动强度大。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种钻孔设备，旨在解决如何对板料进行自动打孔，以降低劳动强度并提高加工效率的问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：

第一方面，提供一种钻孔设备，其包括：

加工结构，设置于加工工位，所述加工结构包括钻孔单元以及与所述钻孔单元配合的移料单元；以及

送料结构，包括送料架以及设置于所述送料架上并用于水平传送板料的传送单元；

其中，所述送料结构设置有两个，两所述送料结构分别位于上料工位和下料工位，所述加工工位位于所述上料工位和所述下料工位之间，所述移料单元于所述上料工位的所述传送单元上吸取物料，并将所述物料释放于所述钻孔单元，所述移料单元还于所述钻孔单元吸取已加工的所述物料并将所述物料释放于所述下料工位的所述传送单元。

在一些实施例中，所述传送单元包括两端均转动连接所述送料架的转轴、驱动所述转轴转动的送料驱动器以及设置于所述转轴上的输送滚筒，所述转轴并行设置多个，且任一所述转轴沿其轴向间隔设置多个所述输送滚筒。

在一些实施例中，所述送料结构还包括均连接所述送料架的抬料组件和拍板组件，所述抬料组件用于将位于所述传送单元上的板料朝上抬升预定距离，所述拍板组件用于拍打所述板料以使所述板料对位所述加工工位。

在一些实施例中，所述抬料组件包括两抬料板、两端分别连接两所述抬料板的顶料板、转动设置于所述顶料板上端的多个滚轮以及连接所述送料架并用于驱动所述抬料板上下移动的抬料驱动器，所述抬料驱动器设置两个，两所述抬料驱动器分别驱动两所述抬料板，各所述转轴均位于两所述抬料板之间，所述顶料板沿所述板料的传送方向间隔设置多个，且任一所述顶料板位于相邻的两所述转轴之间。

在一些实施例中，所述拍板组件包括位于各所述转轴上方的两挡板、连接两所述挡板的传动机构以及驱动所述传动机构的拍板驱动器，所述板料位于两所述挡板之间。

在一些实施例中，所述传动机构包括两拍板支架和连接所述拍板驱动器的丝杠，两所述拍板支架分别连接两所述挡板，所述丝杠的两端均开设有外螺纹且分别螺纹连接两所述拍板支架，所述丝杠两端的所述外螺纹的螺纹旋向相反。

在一些实施例中，所述传动机构包括同步带、惰轮以及连接所述拍板驱动器的同步轮，所述同步带的两端分别连接所述同步轮和所述惰轮，两所述拍板支架分别连接所述同步带的两侧。

在一些实施例中，所述移料单元包括移料座以及连接所述移料座的机械手，所述机械手设置两个，其中一所述机械手用于从所述上料工位吸取板料至所述加工工位，另一所述机械手用于从所述加工工位吸取所述板料至下料工位；所述机械手包括真空吸盘、滑动连接所述移料座的滑动底座以及连接所述真空吸盘和所述滑动底座的升降机构。

在一些实施例中，所述钻孔单元包括工作台、连接所述工作台的钻孔机构以及设置于所述钻孔机构上的视觉定位机构。

第二方面，本申请实施例还提供了一种钻孔系统，其包括如上所述的钻孔设备，所述钻孔设备设置多个。

本申请的有益效果在于：位于上料工位处的送料结构对接外部的输送机构，输送机构将电路板传送至上料工位的传送单元上，传送单元承接电路板并将电路板朝加工工位传送预定距离，以触发移料单元作业。移料单元从上料工位的传动单元上吸取或夹取电路板，可选地，移料单元可以通过真空吸附或夹爪夹持电路板，并将电路板从上料工位处移动并释放至加工工位的钻孔单元上，钻孔单元在完成对电路板的二次打孔后，将触发移料单元作业。移料单元从钻孔单元上吸取或夹持电路板，并将电路板移动并释放至下料工位的传送单元上，下料工位处的传送单元将电路板传送至下一工位，或传送至预定位置。如此往复，从而实现电路板的连续作业。减少人工作业，降低劳动强度，在线式的作业方式省去了物料缓存、转运的环节，大大提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本申请实施例提供的钻孔设备的结构示意图；

图2是本申请另一实施例提供的钻孔设备的结构示意图；

图3是图2的送料结构的立体结构示意图；

图4是图3的A处的局部放大图；

图5是图3的送料结构的从下往上看的结构示意图；

图6是图5的拍板组件的立体结构示意图；

图7是图2的移料单元的立体结构示意图。

其中，图中各附图标记：

100、钻孔设备；104、机架；101、上料工位；102、下料工位；103、加工工位；10、加工结构；11、钻孔单元；111、钻孔机构；112、工作台；12、移料单元；20、送料结构；21、送料架；22、送料单元；221、转轴；222、输料滚筒；233、抬料驱动器；27、阻挡板；23、抬料组件；231、顶料板；232、滚轮；234、抬料板；241、挡板；244、传动机构；243、拍板支架；345、丝杠；246、拍板驱动器；125、移料座；124、机械手；121、真空吸盘；122、升降机构；123、滑动底座；2431、连接件；2432、同步带；2433、同步轮；2434、惰轮；

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的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，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，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的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1及图3，本申请实施例提供了一种钻孔设备100，其用于加工板料，可选地，本实施例中，板料为电路板，钻孔设备100用于对电路板进行二次打孔。

请参阅图1及图3，可选地，钻孔设备100包括加工结构10和送料结构20。加工结构10设置于加工工位103，所述加工结构10包括钻孔单元11以及与所述钻孔单元11配合的移料单元12。移料单元12于钻孔单元11相邻设置，且移料单元12能够对电路板水平吸取并释放至预定位置。送料结构20包括送料架21以及设置于所述送料架21上并用于水平传送板料的传送单元。所述送料结构20设置有两个，两所述送料结构20分别位于上料工位101和下料工位102，所述加工工位103位于所述上料工位101和所述下料工位102之间。所述移料单元12于所述上料工位101的所述传送单元上吸取物料，并将所述物料释放于所述钻孔单元11，所述移料单元12还于所述钻孔单元11吸取已加工的所述物料并将所述物料释放于所述下料工位102的所述传送单元。可以理解的是，电路板在钻孔单元11处定位并完成二次打孔。

请参阅图2及图4，可以理解的是，位于上料工位101处的送料结构20对接外部的输送机构，输送机构将电路板传送至上料工位101的传送单元上，传送单元承接电路板并将电路板朝加工工位103传送预定距离，以触发移料单元12作业。移料单元12从上料工位101的传动单元上吸取或夹取电路板，可选地，移料单元12可以通过真空吸附或夹爪夹持电路板，并将电路板从上料工位101处移动并释放至加工工位103的钻孔单元11上，钻孔单元11在完成对电路板的二次打孔后，将触发移料单元12作业。移料单元12从钻孔单元11上吸取或夹持电路板，并将电路板移动并释放至下料工位102的传送单元上，下料工位102处的传送单元将电路板传送至下一工位，或传送至预定位置。如此往复，从而实现电路板的连续作业。减少人工作业，降低劳动强度，在线式的作业方式省去了物料缓存、转运的环节，大大提高了生产效率。

请参阅图2及图4，可以理解的是，在一些实施例中，移料单元12可以同时进行上料和下料的作业，即移料单元12再将已完成打孔的钻孔单元11上吸取电路板，同时从上料工位101处的传送单元上吸取未加工的电路板，实现下料和上料的同步进行，从而提高了电路板的加工效率。

请参阅图2及图4，在一些实施例中，所述传送单元包括两端均转动连接所述送料架21的转轴221、驱动所述转轴221转动的送料驱动器以及设置于所述转轴221上的输送滚筒，所述转轴221并行设置多个，且任一所述转轴221沿其轴向间隔设置多个所述输送滚筒。

请参阅图2及图4，可选地，转轴221的两端均通过轴承而转动连接送料架21，轴承可以有效降低转轴221的滚动摩擦力且结构简单和可靠。可以理解的是，电路板释放于上料工位101的传送单元上时，送料架21上的感应开关感应到有电路板，将触发送料驱动器运行，同时电路板抵接多个输送滚筒，通过输送滚筒随转轴221的转动，从而实现电路板的移动，在电路板移动到位后将触发送料架21上另一感应开关，该感应开关控制送料驱动器停止作业。此时移料单元12进行吸取电路板。

请参阅图2及图4，可选地，送料驱动器可以为伺服电机，可以通过带传动或齿轮传动而驱动各转轴221转动。

请参阅图6，在一些实施例中，所述送料结构20还包括均连接所述送料架21的抬料组件23和拍板组件，所述抬料组件23用于将位于所述传送单元上的板料朝上抬升预定距离，所述拍板组件用于拍打所述板料以使所述板料对位所述加工工位103。

可选地，上料工位101处的传送单元有多个层叠放置的电路板进入时，设备感应到有料进来会启动送料驱动器，同时触发拍板信号时，抬料组件23将各电路板朝上抬升预定距离，拍板组件对各电路板进行拍打，使各电路板位于传送单元的中间位置并正对加工工位103的钻孔单元11，即使各电路板居中对齐和对位。其中，拍打方向与电路板的传送方向垂直。拍板完成后，抬料组件23将各电路板释放于输送滚筒上，且转轴221继续转动，使各电路板继续朝加工工位103滚动，直到电路板贴紧阻挡板24127的板边并触发板料到位信号，输送滚筒停转，等待移料单元12作业。

请参阅图6，请参阅图5及图7，在一些实施例中，所述抬料组件23包括两抬料板234、两端分别连接两所述抬料板234的顶料板231、转动设置于所述顶料板231上端的多个滚轮232以及连接所述送料架21并用于驱动所述抬料板234上下移动的抬料驱动器233，各所述转轴221均位于两所述抬料板234之间，所述顶料板231沿所述板料的传送方向间隔设置多个，且任一所述顶料板231位于相邻的两所述转轴221之间。可以理解的是，抬料驱动器233设置两个，两抬料驱动器233分别驱动两抬料板234。抬料驱动器233为连接送料架21的气缸，两气缸分别同步抬升两抬料板234，或分别同步降低两抬料板234。

请参阅图5及图7，可选地，滚轮232的长度和直径均远小于输送滚筒的直径和长度，从而降低了各滚轮232与电路板的接触面积。

请参阅图5及图7，可选地，上料工位101处有板料进料时，抬料驱动器233驱动抬料板234上升，位于顶料板231上的滚轮232也同步上升并抵接和抬升电路板，各滚轮232和电路板之间为点面接触，且电路板脱离了输送滚筒，从而可以防止拍板对位时电路板与输送滚筒之间发生摩擦，进而避免电路板的板面被摩擦而擦花。

请参阅图5及图7，在一些实施例中，所述拍板组件包括位于各所述转轴221上方的两挡板241、连接两所述挡板241的传动机构244以及驱动所述传动机构244的拍板驱动器246，所述板料位于两所述挡板241之间。

可选地，拍板驱动器246驱动两挡板241相向移动，从而使两挡板241从电路板的两侧拍打电路板，使电路板居中对位。在对位完成后，两挡板241相背移动并复位，再进行下一次的拍板，从而提高加工下料和加工质量。

请参阅图5及图7，在一些实施例中，所述传动机构244包括两拍板支架243和连接所述拍板驱动器246的丝杠，两所述拍板支架243分别连接两所述挡板241，所述丝杠的两端均开设有外螺纹且分别螺纹连接两所述拍板支架243，所述丝杠两端的所述外螺纹的螺纹旋向相反。可选地，通过拍板驱动器246驱动丝杠旋转，丝杠将其自身的旋转运动转化成两挡板241的直线运动，而两挡板241与丝杠的螺纹旋向相反，从而实现两挡板241的同步靠近而拍板，或同步远离而复位。

请参阅图5，在一些实施例中，所述传动机构244包括同步带2432、惰轮2434以及连接所述拍板驱动器246的同步轮2433，所述同步带2432的两端分别连接所述同步轮2433和所述惰轮2434，两所述拍板支架243分别连接所述同步带2432的两侧。

可选地，其中一拍板支架243连接同步带2432的一侧，而另一拍板支架243连接同步带2432的另一侧，可选地，拍板支架243通过连接件2431而连接同步带2432，即一个连接件2431的一端连接同步带2432的一侧，另一连接件2431连接同步带2432的另一侧，且两连接件2431分别连接两拍板支架243。

可以理解的是，拍板驱动器246驱动同步轮2433转动，同步轮2433带动同步带2432移动，而同步带2432带动惰轮2434转动，而两拍板支架243分别连接同步带2432的两侧，从而可以实现同步反向移动，包括同步相向移动实现对各电路板的拍打以居中和对位，以及同步远离移动。

可选地，拍板驱动器246可以为伺服电机或电动马达。

请参阅图5及图7，在一些实施例中，所述移料单元12包括移料座125以及连接所述移料座125的机械手124，所述机械手124设置两个，其中一所述机械手124用于从所述上料工位101吸取板料至所述加工工位103，另一所述机械手124用于从所述加工工位103吸取所述板料至下料工位102。

可选地，两机械手124能够同步作业，其中一机械手124将加工工位103处的电路板吸取并移动至下料工位102的传送单元上，而同时另一机械手124将上料工位101的传送单元上的电路板吸取并移动至上料工位101处的钻孔单元11上，从而可以提高加工效率。

请参阅图5及图7，在一些实施例中，所述机械手124包括真空吸盘121、滑动连接所述移料座125的滑动底座123以及连接真空吸盘121和滑动底座123的升降机构122。可选地，升降机构122驱动真空吸盘121沿竖直方向移动，其中一滑动底座123能够沿水平方向从上料工位101处移动至加工工位103处，另一滑动底座123能够沿水平方向从加工工位103处移动至下料工位102处。

可以理解的是，升降机构122驱动真空吸盘121下降以吸取电路板或释放电路板。

请参阅图5及图7，可选地，其中一机械手124为上料机械手124，而另一机械手124为下料机械手124。上料机械手124移动至上料工位101的板料上方，真空吸盘121下降至最上层的板面，打开真空机构，真空吸盘121吸取最上面的电路板并上升。移动取料完成的上料机械手124，将取好的电路板移动并放置在加工工位103的钻孔单元11的工作台112上。钻孔单元11的工作台112是具有真空吸附的台面，当电路板放置工作台112后，打开真空机构，使电路板贴附固定在工作台112上。

请参阅图5及图7，可以理解的是，电路板打孔完成后，下料机械手124移动至加工工位103的板料上方，真空吸盘121下降，打开真空机构，真空吸盘121吸取已经加工完的电路板并上升，移动取料完成的下料机械手124，将取好的电路板移动并放置在下料工位102的传送单元上，依次将多个电路板与下料工位102的传送单元上进行层叠放置，且下料工位102处的抬料组件23和拍板组件对各电路板进行相应的作业。在一些实施例中，所述钻孔单元11包括工作台112、连接所述工作台112的钻孔机构111以及设置于所述钻孔机构111上的视觉定位机构。可选地，视觉定位机构为CCD视觉定位机构。

可选地，位于下料工位102的输送滚筒转动，将板料输送至下位机，完成出料动作。上料机械手124与下料机械手124是联动机构，当下料机械手124移动至下料输送段时，同时上料机械手124会移动至钻孔机构111的工作台112上方，在移动之前会先在上料工位101处取好板料等待。

请参阅图5及图7，可选地，工作台112上完成上料后，钻孔机构111移动钻孔机的X轴和Y轴，利用固定在钻孔机的X轴滑板上的CCD扫描电路板上预留的MARK点，识别并计算出电路板的实际位置并反馈至主系统。主系统根据板料的实际位置对钻孔机构111的基准点进行偏移补偿，开始执行钻孔加工。利用CCD视觉定位机构识别定位电路板，保证了加工精度。

可选地，钻孔设备100还包括机架104，加工结构10和钻孔结构均位于机架104内。

本实用新型还提出了一种钻孔系统，该钻孔系统包括钻孔设备100，该钻孔设备100的具体结构参照上述实施例，由于本钻孔系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在一些实施例中，钻孔系统多个钻孔设备100，各钻孔设备100并线设置多个，从而提高电路板加工的效率。

以上仅为本申请的可选实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种钻孔设备，其特征在于，包括：

加工结构，设置于加工工位，所述加工结构包括钻孔单元以及与所述钻孔单元配合的移料单元；以及

送料结构，包括送料架以及设置于所述送料架上并用于水平传送板料的传送单元；

其中，所述送料结构设置有两个，两所述送料结构分别位于上料工位和下料工位，所述加工工位位于所述上料工位和所述下料工位之间，所述移料单元于所述上料工位的所述传送单元上吸取物料，并将所述物料释放于所述钻孔单元，所述移料单元还于所述钻孔单元吸取已加工的所述物料并将所述物料释放于所述下料工位的所述传送单元。

2.如权利要求1所述的钻孔设备，其特征在于：所述传送单元包括两端均转动连接所述送料架的转轴、驱动所述转轴转动的送料驱动器以及设置于所述转轴上的输送滚筒，所述转轴并行设置多个，且任一所述转轴沿其轴向间隔设置多个所述输送滚筒。

3.如权利要求2所述的钻孔设备，其特征在于：所述送料结构还包括均连接所述送料架的抬料组件和拍板组件，所述抬料组件用于将位于所述传送单元上的板料朝上抬升预定距离，所述拍板组件用于拍打所述板料以使所述板料对位所述加工工位。

4.如权利要求3所述的钻孔设备，其特征在于：所述抬料组件包括两抬料板、两端分别连接两所述抬料板的顶料板、转动设置于所述顶料板上端的多个滚轮以及连接所述送料架并用于驱动所述抬料板上下移动的抬料驱动器，所述抬料驱动器设置两个，两所述抬料驱动器分别驱动两所述抬料板，各所述转轴均位于两所述抬料板之间，所述顶料板沿所述板料的传送方向间隔设置多个，且任一所述顶料板位于相邻的两所述转轴之间。

5.如权利要求3所述的钻孔设备，其特征在于：所述拍板组件包括位于各所述转轴上方的两挡板、连接两所述挡板的传动机构以及驱动所述传动机构的拍板驱动器，所述板料位于两所述挡板之间。

6.如权利要求5所述的钻孔设备，其特征在于：所述传动机构包括两拍板支架和连接所述拍板驱动器的丝杠，两所述拍板支架分别连接两所述挡板，所述丝杠的两端均开设有外螺纹且分别螺纹连接两所述拍板支架，所述丝杠两端的所述外螺纹的螺纹旋向相反。

7.如权利要求5所述的钻孔设备，其特征在于：所述传动机构包括同步带、惰轮以及连接所述拍板驱动器的同步轮，所述同步带的两端分别连接所述同步轮和所述惰轮，两所述拍板支架分别连接所述同步带的两侧。

8.如权利要求1-7任意一项所述的钻孔设备，其特征在于：所述移料单元包括移料座以及连接所述移料座的机械手，所述机械手设置两个，其中一所述机械手用于从所述上料工位吸取板料至所述加工工位，另一所述机械手用于从所述加工工位吸取所述板料至下料工位；所述机械手包括真空吸盘、滑动连接所述移料座的滑动底座以及连接所述真空吸盘和所述滑动底座的升降机构。

9.如权利要求1-7任意一项所述的钻孔设备，其特征在于：所述钻孔单元包括工作台、连接所述工作台的钻孔机构以及设置于所述钻孔机构上的视觉定位机构。

10.一种钻孔系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的钻孔设备，所述钻孔设备设置多个。

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