WO2013053184A1 - 冲裁机械手 - Google Patents

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Abstract

一种冲裁机械手,用于柔性电路板的冲裁,包括机架(6),机架上设有:软板放置机构(1);柔性电路板放置在软板放置机构上;冲裁机构(2),将放置其上柔性电路板进行冲裁;下料机构,将冲裁后的柔性电路板下抖;搬运机构(3),横设于软板放置机构、冲裁机构和下料机构的上方,其上设置第一驱动装置和第二驱动装置;上料手抓机构(4),设置在搬运结构下,在第一驱动装置的驱动下沿着搬运机构移动,并将软板放置机构上的柔性电路板运送至冲裁机构;下料手抓机构(5),设置在搬运机构下,在第二驱动装置的驱动下沿着搬运机构移动,并将冲裁机构冲裁后的柔性电路板运送至下料机构。该机械手解决了劳动强度大、工伤风险高、劳动密集度高、操作水平要求高等问题。

Description

沖裁机械手
技术领域
本实用新型属于印刷电路板技术领域, 具体涉及一种直接加装于线 路板沖切外形的沖床上的沖裁机械手。 背景技术 说
目前线路板行业中, 尤其是柔性线路板(也称之为 FPC) , 有一道工 序是沖切线路板外形, 行内也称之为沖裁。 行业内普遍采用的方式是一 书
人操作一台沖床, 模切方式, 一次性加工出线路板外形, 这种方式具有 生产效率高、 成本低、 一致性好等优点。 但存在的问题是劳动强度大、 工伤风险高、 劳动密集度高、 人员不稳定等。
随着经济的发展, 人力成本的不断上升以及熟练工人的锐减, 已成 为制约 FPC产业发展的重要问题。 实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种直接加装在现有沖床上的沖裁机 械手, 劳动强度低, 工伤风险低, 劳动密集度低、 人员稳定。
为解决上述技术问题, 本实用新型提供一种沖裁机械手, 用于对柔 性电路板的沖裁, 包括机架, 机架上设有:
软板放置机构; 柔性电路板放置在软板放置机构上;
沖裁机构, 将放置其上的柔性电路板进行沖裁;
下料机构, 将沖裁后的柔性电路板下料;
搬运结构, 横设于软板放置机构与沖裁机构的上方, 其上设置第一 驱动装置和第二驱动装置;
上料手抓机构, 设置在搬运结构下, 在第一驱动装置的驱动下沿着 搬运机构移动, 并将软板放置机构上的柔性电路板运送至沖裁机构; 下料手抓机构, 设置在搬运机构下, 在第二驱动装置的驱动下沿着 所述沖裁机构包括底板、 下模板和移动装置, 所述移动装置包括电 机、 滚珠丝杆、 滚珠丝杆安装座和导轨, 导轨固定在底板上, 所述导轨 与滚珠丝杆平行, 滚珠丝杠安装座固定在下模板上, 下模板对应导轨位 置设有与导轨相互适配的滑块, 下模板可滑动的设置在底板上,至少经 板的位置, 另一个是下模板与上模板相对的沖裁位置。
作为本实用新型的改进, 所述搬运机构由横梁板和搬运导轨组成, 所述驱动装置为带传动机构, 包括驱动电机、 主动轮、 从动轮、 皮带和 搬运滑块, 皮带套设在主动轮和从动轮上, 所述驱动电机带动主动轮旋 转, 所述搬运导轨横设在横梁板上, 搬运滑块在搬运导轨上滑动, 搬运 滑块一侧固定在皮带上, 并在主动轮的带动下沿着搬运滑轨滑动, 第一 驱动装置的驱动滑块固定在上料手抓机构上, 第二驱动装置的驱动滑块 固定在下料手抓机构上。
作为本实用新型的改进, 所述搬运机构包括横梁板和搬运导轨, 所 述驱动装置为气缸驱动, 包括缸筒和活塞杆, 活塞杆在钢筒内滑动, 搬 运滑块的一侧固定在活塞杆上, 并在活塞杆的带动上沿着搬运滑轨滑动, 第一驱动装置的驱动滑块固定在上料手抓机构上, 第二驱动装置的驱动 滑块固定在下料手抓机构上。
作为本实用新型的改进, 所述上料手抓机构包括第一真空吸嘴、 第 一真空吸嘴安装板, 第一纵向移动装置和第一固定板, 第一真空吸嘴安 装在第一真空吸嘴安装板上, 第一纵向移动装置包括第一驱动机构、 至 少两根第一纵向导轨, 所述第一纵向导轨固定在第一固定板上, 第一真 空吸嘴安装板上设有与第一纵向导轨相适配的滑块或滑槽, 并有第一驱 动机构带动第一真空吸嘴安装板在第一固定板上滑动。
作为本实用新型的改进, 所述下料手抓机构包括第二真空吸嘴、 第 二真空吸嘴安装板, 第二纵向移动装置和第二固定板, 第二真空吸嘴安 装在第二真空吸嘴安装板上, 第二纵向移动装置包括第二驱动机构、 至 少两根第二纵向导轨, 所述第二纵向导轨固定在第二固定板上, 第二真 空吸嘴安装板上设有与第二纵向导轨相适配的滑块或滑槽, 并有第二驱 动机构带动第二真空吸嘴安装板在第二固定板上滑动。
作为本实用新型的改进, 所述软板放置机构包括底板、 放置板、 定 位针、 升降轴、 升降驱动装置、 毛刷和毛刷固定板, 所述放置板通过升 降轴设置底板上方, 由升降驱动装置驱动放置板在升降轴上滑动, 定位 针与放置板表面垂直的设置在放置板上, 毛刷固定在毛刷固定板上, 毛 刷固定板设置在放置板旁侧, 毛刷朝向放置板。
本实用新型的有益效果是: 针对柔性电路板的特殊要求, 开发沖裁 机械手, 可实现取料、 沖切、 放料完全自动化操作, 技术人员只需将整 叠的板材放到装板位,调整好,启动设备即可;之后所需做的只是巡检。 一人可操作数台沖裁设备, 直接解决上述的劳动强度大、 工伤风险高、 劳动密集度高、 人员不稳定等问题。 直接助力柔性电路板行业的发展。 附图说明
附图 1为本实用新型沖裁机 ¾手的结构示意图;
附图 2为本实用新型沖裁机械手的沖裁机构的示意图;
附图 3为本实用新型沖裁机械手的软板放置机构的示意图; 附图 4为本实用新型沖裁机械手的搬运机构的示意图;
附图 5为本实用新型沖裁机械手的上料手抓机构的示意图; 附图 6为本实用新型沖裁机械手的下料手抓机构的示意图。
标号说明: 1-软板放置机构; 11-机构底板; 12-放置板;
13-定位针; 14-升降轴; 15-升降驱动装置; 16-毛刷;
17-毛刷固定板; 18 -支撑柱; 2 -沖裁机构; 21-底板;
22 -固定板; 23-电机; 24 -滚珠丝杆; 25-导轨; 3- 搬运机构; 31 -横梁板; 32 -搬运导轨; 33 -主动轮; 34- 从动轮; 35-皮带; 36 -搬运滑块; 37-缸筒; 38 -活塞 杆; 4-上料手抓机构; 41-第一真空吸嘴; 42-第一真空吸 嘴安装板; 44-第一固定板; 45-第一驱动机构; 46-第一 纵向导轨; 47-第一滑块或滑槽; 5-下料手抓机构; 51-第 二真空吸嘴; 52-第二真空吸嘴安装板; 54-第二固定板; 55-第二驱动机构; 56-第二纵向导轨; 57-第二滑块或滑槽;
6-机架。 具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果, 以下结合实施方式并配合附图详予说明。
参照附图 1、 附图 2、 附图 3、 附图 4、 附图 5和附图 6 , 附图所示 本实用新型提供一种沖裁机械手, 用于对柔性电路板的沖裁, 包括机架 6 , 机架 6上设有:
软板放置机构 1 ; 柔性电路板放置在软板放置机构 1上;
沖裁机构 2 , 将放置其上的柔性电路板进行沖裁;
下料机构, 将沖裁后的柔性电路板下料;
搬运机构 3 , 横设于软板放置机构 1、 沖裁机构 2和下料机构的上 方, 其上设置第一驱动装置和第二驱动装置;
上料手抓机构 4 , 设置在搬运结构下, 在第一驱动装置的驱动下沿 着搬运机构 3移动, 并将软板放置机构 1上的柔性电路板运送至沖裁机 构 2 ;
下料手抓机构 5 , 设置在搬运机构 3下, 在第二驱动装置的驱动下 沿着搬运机构 3移动, 并将沖裁机构 2沖裁后的柔性电路板运送至下料 机构;
主要参照附图 2 ,附图所示所述沖裁机构 2包括底板 21、下模板(图 中以下模板固定板 22 来表示为装上下模板的状态)和移动装置, 所述 移动装置包括电机 23、 滚珠丝杆 24、 滚珠丝杆安装座和导轨 25 , 导轨 25固定在底板 21上, 所述导轨 25与滚珠丝杆 24平行, 滚珠丝杠安装 座固定在下模板固定板 22上, 下模板固定板 22对应导轨位置设有与导 轨 25相互适配的滑块, 下模板固定板 22带动下模板可滑动的设置在底 板 21上,至少经过两个位置, 一个为上料手抓机构 4与下料手抓机构 5 运送与抓取柔性电路板的位置, 另一个是下模板与上模板相对的沖裁位 置。 将整叠柔性线路板放置软板放置机构 1上, 之后上料手抓机构 4在 第一驱动装置的驱动下在搬运机构 3上移动, 将柔性电路板搬运至沖裁 装置上, 先放置入料位 (即下模板移动到上面所述的上料手抓机构 4与 下料手抓机构 5运送与抓取的柔性电路板的位置), 这时电机 23开始运 作, 带动滚珠丝杆 24旋转, 滚珠丝杠安装座在电机 23驱动下可以前后 移动, 下模板在导轨 25 上滑动, 下模板从入料位移动到沖裁位(即下 模板与上模板相对的沖裁位置),之后沖床进行沖裁运动,沖裁完成后, 下模回到入料位, 再由下料手抓机构 5搬运柔性电路板至下料机构。
若柔性电路板上需要沖裁多个位置, 下料手抓机构 5抓起柔性电路 板时,下模板移动一个单元位,所述单元位为沖裁两个位置之间的距离, 之后下料手抓机构 5继续放下柔性电路板, 下模板继续进入沖裁位, 沖 床执行沖裁运作, 依次往复, 直到沖裁到全部的单元, 下料手抓机构 5 将沖裁后的电路板搬运至下料机构, 完成沖裁, 这时上料手抓机构 4移 动至柔板放置装置上, 并将下一张线路板搬运至入料位, 重复之前的过 程。
本实施例中, 参照附图 3 , 附图所示所述搬运机构 3由横梁板 31和 搬运导轨 32组成,所述驱动装置为两种实施例,结合在一个附图表示, 一实施例中, 所述驱动装置为带传动机构, 包括驱动电机、 主动轮 33、 从动轮 34、 皮带 35和搬运滑块 36 , 皮带 35套设在主动轮 33和从动轮 34上, 所述驱动电机带动主动轮 33旋转, 在由皮带 35带动从动轮 34 旋转, 所述搬运导轨 32横设在横梁板 31上, 搬运滑块 36在搬运导轨 32上滑动, 搬运滑块 36—侧固定在皮带 35上, 并在主动轮 33的带动 下沿着搬运导轨 32 滑动, 附图中, 第一驱动装置的驱动滑块固定在上 料手抓机构 4上, 在另一实施例中, 所述驱动装置为气缸驱动, 包括缸 筒 37和活塞杆 38 , 活塞杆 38在缸筒 37内滑动, 搬运滑块 36的一侧固 定在活塞杆 38上, 并在活塞杆 38的带动上沿着搬运导轨 32滑动, 第 二驱动装置的驱动滑块固定在下料手抓机构 5上。
本实施例中,参照附图 4 中, 附图所示所述上料手抓机构 4 包括第 一真空吸嘴 41、 第一真空吸嘴安装板 42 , 第一纵向移动装置 43和第一 固定板 44 , 第一真空吸嘴 41安装在第一真空吸嘴安装板 42上, 第一纵 向移动装置包括第一驱动机构 45、 至少两根第一纵向导轨 46 , 所述第 一纵向导轨 46 固定在第一固定板 44上, 第一真空吸嘴安装板 42上设 有与第一纵向导轨 46相适配的第一滑块或滑槽 47 , 并有第一驱动机构 45带动第一真空吸嘴安装板 42在第一固定板 44上滑动。
对柔性电路板的搬运采用真空吸附, 真空吸嘴与真空泵或者真空气 缸相连, 整体第一真空吸嘴安装呈 "L" 形, 真空吸嘴设置在第一真空 吸嘴安装版的底端, 第一滑块或滑槽 47设置在第一真空吸嘴安装板 42 的侧表面,由第一驱动机构 45使第一真空吸嘴在第一固定板 44上滑动, 所述第一驱动机构 45为驱动电机带动滚珠丝杆或者是气缸传动。
本实施例中, 参照附图 5 , 附图所示所述下料手抓机构 5 包括第二 真空吸嘴 51、 第二真空吸嘴安装板 52 , 第二纵向移动装置 5 3和第二固 定板 54 , 第二真空吸嘴 51安装在第二真空吸嘴安装板 52上, 第二纵向 移动装置包括第二驱动机构 55、 至少两根第二纵向导轨 56 , 所述第二 纵向导轨 56 固定在第二固定板 51上, 第二真空吸嘴安装板 52上设有 与第二纵向导轨 56相适配的第二滑块或滑槽 57 , 并有第二驱动机构 55 带动第二真空吸嘴安装板 52在第二固定板 51上滑动。
上料手抓机构 4与下料手抓机构 5结构类似, 不做累述。
本实施例中, 参照附图 1 , 附图所示所述软板放置机构 1 包括机构 底板 1 1、 放置板 12、 定位针 1 3、 升降轴 14、 升降驱动装置 15、 毛刷 16和毛刷固定板 17 , 所述放置板 12通过升降轴 14设置机构底板 1 1上 方, 由升降驱动装置 15驱动放置板 1 2在升降轴 14上滑动, 定位针 1 3 与放置板 12表面垂直的设置在放置板 12上, 毛刷 16 固定在毛刷固定 板 17上,毛刷固定板 17设置在放置板 12旁侧,毛刷 16朝向放置板 12。
首先将柔性电路板放置在放置板 12 上, 柔性电路板上设有与定位 针相适配的定位孔, 将整叠柔性电路板穿过定位针 1 3 , 使得电路板在放 置的时候粗定位, 根据定位的精度可以设置多个定位针 1 3 , 从不同方位 去保证电路板的精度, 升降驱动装置 15 可为驱动电机带动滚珠丝杆或 者是气缸, 带动升降板在升降轴上的升降, 使得上料手抓机构 4吸附一 个柔性电路板并移动至沖裁机构 2时, 下一层的柔性电路板可以上升至 同一高度, 便于下次上料手抓机构 4的抓取。
另外, 设置的毛刷 16朝向放置板 12 , 在柔性电路板的升降过程中 会碰到毛刷, 防止上料手抓机构 4在吸附柔性电路板的时候由于粘性下 层的电路板也一并被吸附上, 毛刷 16 提供适当的摩擦力, 使得下层电 路板可以落回原位, 等待下次的抓取, 其中毛刷固定板 17 的位置只要 设置在放置板 12的旁侧即可, 可以由支撑柱 18撑起, 然后固定毛刷固 定板 17 ,或者直接从升降板周向延伸出固定柱或固定板来固定毛刷固定 板 17。
以上所述仅为本实用新型的实施例, 并非因此限制本实用新型的专 利范围, 凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效 流程变换, 或直接或间接运用在其他相关的技术领域, 均同理包括在本 实用新型的专利保护范围内。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种沖裁机械手, 用于对柔性电路板的沖裁, 其特征在于, 包 括机架, 机架上设有:
软板放置机构, 柔性电路板放置在软板放置机构上;
沖裁机构, 放置其上的柔性电路板进行沖裁;
下料机构, 将沖裁后的柔性电路板下料;
搬运机构, 横设于软板放置机构、 沖裁机构和下料机构的上方, 其 上设置第一驱动装置和第二驱动装置;
上料手抓机构, 设置在搬运结构下, 在第一驱动装置的驱动下沿着 搬运机构移动, 并将软板放置机构上的柔性电路板运送至沖裁机构; 下料手抓机构, 设置在搬运机构下, 在第二驱动装置的驱动下沿着 般运机构移动, 并将沖裁机构沖裁后的柔性电路板运送至下料机构; 所述沖裁机构包括底板、 下模板和移动装置, 所述移动装置包括电 机、 滚珠丝杆、 滚珠丝杆安装座和导轨, 导轨固定在底板上, 所述导轨 与滚珠丝杆平行, 滚珠丝杠安装座固定在下模板上, 下模板对应导轨位 置设有与导轨相互适配的滑块, 下模板可滑动的设置在底板上,至少经 板的位置, 另一个是下模板与上模板相对的沖裁位置。
2、 根据权利要求 1 所述的沖裁机械手, 其特征在于, 所述搬运机 构由横梁板和搬运导轨构成, 所述驱动装置为带传动机构, 包括驱动电 机、主动轮、从动轮、皮带和搬运滑块,皮带套设在主动轮和从动轮上, 所述驱动电机带动主动轮旋转, 所述搬运导轨横设在横梁板上, 搬运滑 块在搬运导轨上滑动, 搬运滑块一侧固定在皮带上, 并在主动轮的带动 下沿着搬运滑轨滑动, 第一驱动装置的驱动滑块固定在上料手抓机构上 , 第二驱动装置的驱动滑块固定在下料手抓机构上。
3、 根据权利要求 1 所述的沖裁机械手, 其特征在于, 所述搬运机 构包括横梁板和搬运导轨, 所述驱动装置为气缸驱动, 包括缸筒和活塞 杆, 活塞杆在钢筒内滑动, 搬运滑块的一侧固定在活塞杆上, 并在活塞 杆的带动上沿着搬运滑轨滑动, 第一驱动装置的驱动滑块固定在上料手 抓机构上, 第二驱动装置的驱动滑块固定在下料手抓机构上。
4、 根据权利要求 2或 3所述的沖裁机械手, 其特征在于,所述上料 手抓机构包括第一真空吸嘴、 第一真空吸嘴安装板, 第一纵向移动装置 和第一固定板, 第一真空吸嘴安装在第一真空吸嘴安装板上, 第一纵向 移动装置包括第一驱动机构、 至少两根第一纵向导轨, 所述第一纵向导 轨固定在第一固定板上 , 第一真空吸嘴安装板上设有与第一纵向导轨相 适配的滑块或滑槽, 并有第一驱动机构带动第一真空吸嘴安装板在第一 固定板上滑动。
5、 根据权利要求 2或 3所述的沖裁机械手, 其特征在于, 所述下 料手抓机构包括第二真空吸嘴、 第二真空吸嘴安装板, 第二纵向移动装 置和第二固定板, 第二真空吸嘴安装在第二真空吸嘴安装板上, 第二纵 向移动装置包括第二驱动机构、 至少两根第二纵向导轨, 所述第二纵向 导轨固定在第二固定板上, 第二真空吸嘴安装板上设有与第二纵向导轨 相适配的滑块或滑槽, 并有第二驱动机构带动第二真空吸嘴安装板在第 二固定板上滑动。
6、 根据权利要求 1 所述的沖裁机械手, 其特征在于, 所述软板放 置机构包括底板、 放置板、 定位针、 升降轴、 升降驱动装置、 毛刷和毛 刷固定板, 所述放置板通过升降轴设置底板上方, 由升降驱动装置驱动 放置板在升降轴上滑动, 定位针与放置板表面垂直的设置在放置板上, 毛刷固定在毛刷固定板上, 毛刷固定板设置在放置板旁侧, 毛刷朝向放 置板。
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