CN218082359U

CN218082359U - 一种流水线pcb板的夹具和转运工装

Info

Publication number: CN218082359U
Application number: CN202222208172.0U
Authority: CN
Inventors: 韩胜景; 张建枭; 蒋华
Original assignee: KUNSHAN HULI MICROELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: KUNSHAN HULI MICROELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2022-08-22
Filing date: 2022-08-22
Publication date: 2022-12-20
Anticipated expiration: 2032-08-22

Abstract

本实用新型公开了PCB板转运设备技术领域的一种流水线PCB板的夹具和转运工装，旨在解决现有技术中VCP电镀工艺中不便于自动化存取PCB板的问题。其包括基板和安装在基板上的架高法兰安装座，所述架高法兰安装座用于安装在机器手的操作端；所述基板整体呈长板状，所述基板的两侧分别设置有首端定位机构和尾端定位机构，所述首端定位机构和尾端定位机构可相互靠近或远离，所述首端定位机构用于对PCB板件一侧进行预固定；所述尾端定位机构用于贴合PCB板后进行固定；本实用新型用于VCP电镀工艺中PCB板的搬运和存取工作，提供的夹具可有效保障PCB板收放的稳定性，为PCB板流转的自动化提供可靠的解决手段。

Description

一种流水线PCB板的夹具和转运工装

技术领域

本实用新型涉及一种流水线PCB板的夹具和转运工装，属于PCB板转运设备技术领域。

背景技术

PCB板在垂直电镀（vcp）流水作业中，都是以插架方式间隔存储，运输，以人工方式收板放板，在垂直挂设的过程中需要等VCP流水线动作到位后再进行取放板，耗费工人工时和精力，目前现有技术中提供的一些PCB板的定位搬运夹具，一般仅针对于平放堆叠或斜立式堆叠方式进行收放板，夹具本身的性能根据当时的设计需求受限，容易松脱或夹持不稳，难以配合机械手满足PCB板由竖向插接方式转向横向存储，或者由横向存储转变为竖向插接的方式，对于VCP二次电镀工艺流程而言，不具有良好的搬运和收放功能，因此亟需一种通用性高的夹具来实现VCP二次电镀工艺PCB板的搬运工作。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种流水线PCB板的夹具和转运工装，用于VCP电镀工艺中PCB板的搬运和存取工作，提供的夹具可有效保障PCB板收放的稳定性，为PCB板流转的自动化提供可靠的解决手段。

为实现上述目的，本实用新型是采用下述技术方案实现的：

一方面，本实用新型提供的一种流水线PCB板的夹具，包括基板和安装在基板上的架高法兰安装座，所述架高法兰安装座用于安装在机器手的操作端；

所述基板整体呈长板状，所述基板的两侧分别设置有首端定位机构和尾端定位机构，所述首端定位机构和尾端定位机构可相互靠近或远离，所述首端定位机构用于对PCB板件一侧进行预固定；

所述尾端定位机构包括：两个限位块，两个所述限位块安装在基板背离架高法兰安装座的一侧，两个所述限位块之间转动设置有丝杆，所述基板上安装有用于驱动丝杆转动的第一电机，所述基板上还安装有滑轨，所述滑轨上滑动设置有展架，所述展架与基板之间呈十字形设置，所述展架的两端均设置有台座，两个所述台座上均设置有气缸，所述气缸的伸缩端设置有用于对PCB板一侧进行夹固的夹头。

具体的，所述气缸采用转角气缸。

具体的，所述首端定位机构采用气缸和夹头对PCB板件的另一侧进行预固定。

具体的，所述首端定位机构包括：安装在基板一端的延展框，所述延展框远离展架的一侧排设有多个吸嘴，所述基板上还设有真空泵，所述真空泵通过气管和每个吸嘴相连通，所述气管上设置有气阀用于控制吸嘴的吸力。

另一方面，本实用新型提供的一种PCB板的转运工装，包括上述夹具、PCB板插架框、PCB垂直电镀流水线、排板机构以及两组机械手；

两组机械手上均安装有夹具，其中一个所述机械手用于将PCB板插架框内的PCB板移动至排板机构上，另一个所述机械手用于将排板机构上的PCB板输送至PCB垂直电镀流水线上；

所述排板机构用于对PCB板进行二次定位；

所述PCB垂直电镀流水线上设有用于确定PCB板相对位置的CCD视觉相机及相关视觉系统，所述PCB垂直电镀流水线上设有用于对PCB板进行夹持的VCP夹具。

另一方面，本实用新型额外提供的一种排板机构，设置排板机构包括支撑架，所述支撑架的顶面位置设置有多组滚轮，多组所述滚轮用于将放置在滚轮上的PCB板移动至排板机构的端部，所述排板机构的端部设置有用于PCB板进行定位的定位板。

具体的，多组滚轮的顶面呈一倾斜于水平面的斜面用于引导PCB板自由滑落并靠齐在定位板上。

具体的，每组所述滚轮均包括一个主杆和设置在主杆上的多个轮盘，每个所述主杆均转动设置在支撑架的两端，多个轮盘的顶面处于同一水平位置，所述支撑架上安装有用于驱动多个主杆进行转动的第二电机，所述支撑架上还设置有用于检测PCB板位置的光电传感器，所述第二电机和光电传感器均与控制单元电性连接。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：

1、本实用新型通过在基板上设置可以相互靠近或远离的首端定位机构和尾端定位机构，使机械手在动作时可以先将首端预固定后由尾端对PCB板进行托持，此时，通过将尾端定位机构设置为由气缸进行动作的夹头，使夹头可在托持后对PCB板的尾端进行夹持，进而保障PCB板的稳定固定效果而不发生滑动或松脱，有利于对PCB板在不同转向搬运过程中进行稳定固定；

2、本实用新型基于夹具提供的PCB板转运工装，可简化工人在流水线上的作业，同时利用CCD视觉检测进行定位，有效保障PCB板搬运过程中的有序性；

3、本实用新型额外提供的拍板机构，用于对PCB板的中转过程进行定位，有利于二次搬运时保障机械手操作的精度，可保障转运工装良好的可行性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种夹具框架；

图2是本实用新型实施例提供的一种夹具整体结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种夹具的正视图；

图4是本实用新型实施例提供的一种PCB板插架框搬运过程示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种VCP流水线的搬运动作示意图；

图6是本实用新型实施例提供的一种排板机构的结构示意图；

附图标记：1、基板；2、架高法兰安装座；3、限位块；4、驱动丝杆；5、第一电机；6、滑轨；7、展架；8、台座；9、气缸；10、夹头；11、延展框；12、吸嘴；13、支撑架；14、滚轮；15、定位板；16、CCD视觉相机；17、VCP夹具。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、 “底”、“内”、“外”、“首”、“尾”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组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实用新型的限制。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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一：

本实用新型实施例提供的一种流水线PCB板的夹具，用于VCP电镀工艺中PCB板的搬运和存取工作，可有效保障PCB板收放的稳定性，为PCB板流转的自动化提供可靠的解决手段，为实现上述功能，这里设置夹具包括基板1和安装在基板1上的架高法兰安装座2，架高法兰安装座2用于安装在机器手的操作端，为基板1和机械手提供合适的操作间距避免机械手在动作时发生结构冲突；设置基板1整体呈长板状，并在基板1的两侧分别设置有首端定位机构和尾端定位机构，设置首端定位机构和尾端定位机构可相互靠近或远离，利用相互靠近或远离的动作实现对PCB板端部的束缚，可一定程度上防止PCB板在无端部束缚时松脱，具体的，这里可设置首端定位机构用于对PCB板件一侧进行预固定，再由尾端进行收束靠近固定，同步通过限位以及夹固的作用保障PCB板的固定稳定性，首端定位机构的预固定方式方式可以是多种，如限位夹固、吸附等，这里不做过多阐述；为实现尾端定位机构的收束板件以及相关夹固等功能，这里设置的尾端定位机构主要包括收束部分以及夹固部分，具体包括：两个限位块3，将两个限位块3安装在基板1背离架高法兰安装座2的一侧，在两个限位块3之间转动设置有丝杆4，并在基板1上安装有用于驱动丝杆4转动的第一电机5，在基板1上还安装有滑轨6，并在滑轨6上滑动设置有展架7，设置展架7与基板1之间呈十字形设置，如图1或图2所示，在展架7的两端均设置有台座8（用于适配与PCB板之间的接触间距），在两个台座8上均设置有气缸9，最后在气缸9的伸缩端设置有用于对PCB板一侧进行夹固的夹头10（两个夹头10之间的间距应当小于PCB板的宽度，由两个方向进行托持可以稳定托持以及对PCB板的夹固效果）。其中收束部分主要由第一电机5和丝杆4驱动展架7进行实现，关于其位置检测，可采用相关极限传感器和原点传感器，由于是现有设置方式这里不再过多阐述，收束时，气缸9与夹头10之间的间隙慢慢向PCB板底端进行靠近（托持固定），在收束至固定的位置后，气缸9动作使伸缩杆端部的夹头10收回，由于首端定位机构已完成预固定，因此可以实现对PCB板整板的靠紧与夹持，这种方式相较于传统的夹板机构，可以将PCB板适配机械手的动作在空间内进行多方向稳定移动，不易松脱，有利于VCP电镀流水线PCB板的自动化搬运动作，设备可靠有效，有利于降低工人的工作强度或相关用工需求。

本实用新型实施例提供的一种流水线PCB板的夹具，考虑到夹头10部分具有一定长度，因此若夹头10为指定的固定方向，那么丝杠4在驱动展架7动作时需要额外移动一定长度，往复动作距离的增加浪费工时不利于保障工作效率，为此，这里设置气缸9采用转角气缸，此时气缸9的伸缩杆在伸出时，可设定其自由转动90°或180°角，带动夹头10转动后再对PCB板进行夹持或松开，可有效保障夹固距离的同时降低丝杠4的动作行程。

本实用新型实施例提供的一种流水线PCB板的夹具，为了实现首端的预固定功能，这里可设置首端定位机构采用气缸9和夹头10对PCB板件的另一侧进行预固定，具体的设置方式可参照上述所示，如需要设置其进行相关动作移动，同上述一样设置相关丝杆4驱动即可。

本实用新型实施例提供的一种流水线PCB板的夹具，考虑到PCB板在插设式进行存放堆叠时，其可能具有一定的斜度而不便于对首端进行预固定，为此，这里可设置首端定位机构如图1所示，具体包括：安装在基板1一端的延展框11，在延展框11远离展架7的一侧排设有多个吸嘴12，在基板1上还设有真空泵，设置真空泵通过气管和每个吸嘴12相连通，并在气管上设置有气阀用于控制吸嘴12的吸力，在需要对PCB板的一端进行预固定时，利用吸嘴12靠齐PCB板的板面，由于一般情况下会将吸嘴12设置为具有一定弹性的柔性接触面，因此即使在PCB板有略微倾斜的趋势下也可以进行良好的定位预固定，此种方式相较于丝杆4传动靠紧的设置方式也更为简单，在需要去下工件时断开相关气阀即可。

实施例二：

本实用新型实施例提供的一种流水线PCB板的夹具和转运工装，利用实施例一种机械手实现工装对PCB板的自动化搬运，具体的，这里设置转动工装包括PCB板插架框、PCB垂直电镀流水线、排板机构以及两组机械手；

在两组机械手上均安装有夹具，设置其中一个机械手用于将PCB板插架框内的PCB板移动至排板机构上（如图4和图6所示，其中图6为排板机构），另一个机械手则用于将排板机构上的PCB板输送至PCB垂直电镀流水线上，垂直电镀流水线示意可参照图5所示；此时的排板机构用于对PCB板进行二次定位，用于保障机械手动作PCB板时位置的准确性；

为了保障多个PCB板在VCP线上的准确放置，这里在PCB垂直电镀流水线上设有用于确定PCB板相对位置的CCD视觉相机16及相关视觉系统，利用视觉系统对PCB位置进行检测，保障相邻PCB板在挂置时不发生冲突并可有效进行存放，为此，PCB垂直电镀流水线上应当设有用于对PCB板进行夹持的VCP夹具17，以接过从机械手上转运过来的PCB板并进行固定。

实施例三：

本实用新型实施例提供的一种流水线PCB板的夹具和转运工装，具体提供了一种排板机构用于产线作业中PCB板的流转定位，具体的可参照图6所示，这里设置排板机构包括支撑架13，在支撑架13的顶面位置设置有多组滚轮14，多组滚轮14用于将放置在滚轮14上的PCB板移动至排板机构的端部，排板机构的端部设置有用于PCB板进行定位的定位板15，PCB板放置在滚轮14上后，将PCB板整体移动至定位板15位置处，对齐后由另一机械手进行操作，可防止PCB板后期再挂接过程中可能发生的倾斜。

本实用新型实施例提供的一种流水线PCB板的夹具和转运工装，将PCB板放置在排板机构上时可由机械手进行单向推移实现，但考虑到机械手可能与滚轮14结构部分存在冲突因此最好取消此位置处机械手的多余动作，此时为了实现PCB板贴合定位板15进行定位，这里可设置多组滚轮14的顶面呈一倾斜于水平面的斜面用于引导PCB板自由滑落并靠齐在定位板15上，利用滑坡结构和PCB板的自重实现自动对齐工作，此时滚轮14的所在的辊轴应当采用轴承配合以降低相对摩擦。

本实用新型实施例提供的一种流水线PCB板的夹具和转运工装，利用上述自重滑动的缺陷时PCB板在滑动至指定位置后可能存在一定回弹而导致排板效果不佳，为此，这里额外设置一种动作机构用于排板，具体的，这里设置每组滚轮14均包括一个主杆和设置在主杆上的多个轮盘，将每个主杆均转动设置在支撑架13的两端，设置多个轮盘的顶面处于同一水平位置，并在支撑架13上安装有用于驱动多个主杆进行转动的第二电机（可通过相应皮带进行整合传动，保障同步动作效率，由于具体实现方式众多，这里不做过多阐述），此时PCB板在放置完成后持续由第二电机动作使其靠紧定位板15，因此可有效保障其垂直定位效果，若需要在单个PCB板定位完成后关闭第二电机，这里可在支撑架13上还设置有用于检测PCB板位置的光电传感器，通过设置第二电机和光电传感器均与控制单元电性连接，使PCB板在定位完成后即可停止。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种流水线PCB板的夹具，其特征在于，包括基板（1）和安装在基板（1）上的架高法兰安装座（2），所述架高法兰安装座（2）用于安装在机器手的操作端；

所述基板（1）整体呈长板状，所述基板（1）的两侧分别设置有首端定位机构和尾端定位机构，所述首端定位机构和尾端定位机构可相互靠近或远离，所述首端定位机构用于对PCB板件一侧进行预固定；

所述尾端定位机构包括：两个限位块（3），两个所述限位块（3）安装在基板（1）背离架高法兰安装座（2）的一侧，两个所述限位块（3）之间转动设置有丝杆（4），所述基板（1）上安装有用于驱动丝杆（4）转动的第一电机（5），所述基板（1）上还安装有滑轨（6），所述滑轨（6）上滑动设置有展架（7），所述展架（7）与基板（1）之间呈十字形设置，所述展架（7）的两端均设置有台座（8），两个所述台座（8）上均设置有气缸（9），所述气缸（9）的伸缩端设置有用于对PCB板一侧进行夹固的夹头（10）。

2.根据权利要求1所述的一种流水线PCB板的夹具，其特征在于，所述气缸（9）采用转角气缸。

3.根据权利要求1所述的一种流水线PCB板的夹具，其特征在于，所述首端定位机构采用气缸（9）和夹头（10）对PCB板件的另一侧进行预固定。

4.根据权利要求1所述的一种流水线PCB板的夹具，其特征在于，所述首端定位机构包括：安装在基板（1）一端的延展框（11），所述延展框（11）远离展架（7）的一侧排设有多个吸嘴（12），所述基板（1）上还设有真空泵，所述真空泵通过气管和每个吸嘴（12）相连通，所述气管上设置有气阀用于控制吸嘴（12）的吸力。

5.一种基于权利要求1-4中任意一项所述夹具的PCB板的转运工装，其特征在于，包括PCB板插架框、PCB垂直电镀流水线、排板机构以及两组机械手；

所述排板机构用于对PCB板进行二次定位；

所述PCB垂直电镀流水线上设有用于确定PCB板相对位置的CCD视觉相机（16）及相关视觉系统，所述PCB垂直电镀流水线上设有用于对PCB板进行夹持的VCP夹具（17）。

6.根据权利要求5所述的转运工装，其特征在于，所述排板机构包括支撑架（13），所述支撑架（13）的顶面位置设置有多组滚轮（14），多组所述滚轮（14）用于将放置在滚轮（14）上的PCB板移动至排板机构的端部，所述排板机构的端部设置有用于PCB板进行定位的定位板（15）。

7.根据权利要求6所述的转运工装，其特征在于，多组滚轮（14）的顶面呈一倾斜于水平面的斜面用于引导PCB板自由滑落并靠齐在定位板（15）上。

8.根据权利要求6所述的转运工装，其特征在于，每组所述滚轮（14）均包括一个主杆和设置在主杆上的多个轮盘，每个所述主杆均转动设置在支撑架（13）的两端，多个轮盘的顶面处于同一水平位置，所述支撑架（13）上安装有用于驱动多个主杆进行转动的第二电机，所述支撑架（13）上还设置有用于检测PCB板位置的光电传感器，所述第二电机和光电传感器均与控制单元电性连接。