Pcb板拆翻貼自動化一體的製造方法
2023-04-29 09:11:46 1
Pcb板拆翻貼自動化一體的製造方法
【專利摘要】本實用新型揭示了一種PCB板拆翻貼自動化一體機，包括設備主體、套設在設備主體外的機罩以及用於支撐設備主體的機架，所述設備主體包括輸送機構、大龍門機構、小龍門機構及自動上料及下料機構，所述大龍門機構上至少設置兩個工位，所述小龍門機構並排設置在所述大龍門機構一側，所述小龍門機構與大龍門機構配合自動化完成PCB板的拆卸、PCB板的翻轉和重新貼裝，所述自動上料及下料機構並排設置在輸料機構下方一側，用於向各工位輸送蓋板或載具。本實用新型實現了舊載具和蓋板的卸載、PCB板的翻轉、PCB板與新載具的重新貼合的自動化，提高了PCB板的加工效率，同時節省了人力人本，降低成本費用，另外還實現了自動上料及下料，尤其實現了不停機狀態下的自動換料。
【專利說明】PCB板拆翻貼自動化一體機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及PCB板的輸送設備領域，尤其是涉及一種能夠自動完成載具和PCB板的拆翻、並加載新的載具進行貼合動作的PCB板拆翻貼自動化一體機。
【背景技術】
[0002]在傳統的SMT行業，在進行完PCB板的其中一面表面貼裝工藝，到轉入到另外一面的表面貼裝工藝期間，這個過程中的載具拆卸、PCB的翻轉以及加載新的載具進行PCB板貼合動作等均由操作員實現，具體的手工操作流程為:將貼裝有載具的PCB板從產線上拿出，同時從載具上取出PCB板(載具上有蓋板的，還需從載具上卸掉蓋板)放入到吹塑盤或料架中，在此過程中，PCB板還完成了一次翻轉的動作，而卸下的載具則放入料框或料架中收集起來，以待循環使用。開始另外一面的SMT工藝時，拿取之前放置在吹塑盤或料架中的PCB板，貼裝到另外一面的載具中準確定位，最後將重新貼裝後的PCB板重新放入到產線上，開始另外一面的SMT工藝。
[0003]在上述人工操作過程中，由於人體與PCB板直接接觸，對電子產品存在幹涉，從而加大了電子產品的靜電危害；另外，對於企業在人力、物力、管理費用來說，其加工成本是每年累計在增加，因此，需要研究出一種能夠自動實現PCB板拆卸、翻轉、貼裝的自動化一體機。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在於克服現有技術的缺陷，提供一種PCB板拆翻貼自動化一體機，以自動化地實現PCB板的拆卸、PCB板的翻轉、PCB板與新載具的重新貼合等動作。
[0005]為實現上述目的，本實用新型提出如下技術方案:一種PCB板拆翻貼自動化一體機，包括設備主體，所述設備主體包括輸送機構、大龍門機構及小龍門機構，所述輸送機構位於所述大龍門機構和小龍門機構的下方，用於傳輸帶有載具的PCB板，所述大龍門機構包括第一工位和第二工位，所述第一工位用於吸取放置PCB板的舊載具，所述第二工位用於加載新的載具到所述輸料機構上，所述小龍門機構並排設置在所述大龍門機構一側，包括上下氣缸、翻轉機構及傳動機構，所述上下氣缸與所述傳動機構配合驅動所述翻轉機構吸取起所述第一工位處的PCB板，並將PCB板翻轉180°後貼裝到第二工位處的新載具上。
[0006]優選地，所述大龍門機構上還設置第三工位，所述第三工位設置在第一工位與第二工位之前，且所述第三工位上同樣設置所述吸取裝置，若PCB板上帶有蓋板，所述PCB板經第三工位的吸取裝置吸掉所述蓋板後，再經輸送機構送入到第一工位處；若PCB板上不帶有蓋板，則所述PCB板經所述輸送機構直接輸送至第一工位處。
[0007]所述大龍門機構還包括大龍門架及第一驅動裝置，所述第一工位、第二工位及第三工位均固定在所述大龍門架上，所述第一驅動裝置包括第一電機及第一絲杆，所述第一電機驅動所述第一絲杆帶動所述大龍門架前後移動。
[0008]所述小龍門機構上的傳動機構包括第二電機和與第二電機相連的第二絲杆，所述第二絲杆在所述第二電機的驅動下驅動所述小龍門機構在第一工位與第二工位之間來回移動。
[0009]所述翻轉機構包括180°翻轉氣缸、旋轉軸、旋轉軸安裝板及旋轉軸安裝板上的吸頭，所述旋轉軸安裝在所述旋轉軸安裝板上，所述旋轉軸與所述180°翻轉氣缸相連，所述旋轉軸在所述180°翻轉氣缸的驅動下將PCB板翻轉180°。
[0010]所述大龍門機構與小龍門機構上均設置有檢測機構。
[0011]所述設備主體還包括自動上料及下料機構，所述自動上料及下料機構並行設置在所述輸送機構的的下方一側，所述自動上料及下料機構包括第一輸料組件和第二輸料組件，且分別對應所述第一工位和第二工位設置，所述第一輸料組件將正面載具從第一工位處卸下，所述第二輸料組件向第二工位處的輸送機構上加載反面載具。
[0012]所述第一輸料組件和第二輸料組件均包括料筐、料筐定位機構、升降機構及不停機換料機構，所述料筐放置在所述料筐定位機構上，所述不停機換料機構設置在所述料筐上且通過一換料擋板與所述料筐隔離或相通，所述升降機構通過一託料裝置拖著料筐內的料進行自動上料或下料。
[0013]所述輸送機構至少包括一個第三電機及傳送帶，所述第三電機驅動所述傳送帶循環傳送，所述傳送帶上設置有阻料機構及可調寬帶搖柄，所述阻料機構包括第一阻料機構、第二阻料機構、第三阻料機構，所述第一阻料機構設置在第二阻料機構、第三阻料機構之前，用於定位PCB板的正面載具；所述第二阻料機構和第三阻料機構分別對應第一工位、第二工位設置，分別用於定位所述正面載具和反面載具。
[0014]所述PCB板拆翻貼自動化一體機還包括機罩和機架，所述機罩設置在所述設備主體外，所述設備主體安裝在所述機架上。
[0015]本實用新型的有益效果是:⑴實現了 PCB板的拆卸、PCB板的翻轉、PCB板與新載具的重新貼合的自動化，提高了 PCB板的加工效率，同時降低了其生產成本；(2)實現了自動上料及下料過程，尤其實現了不停機狀態下的自動換料，進一步提高了設備的自動化程度；(3)輸送機構上設置阻料機構，使得設備能夠同時適用蓋板加定位銷固定PCB板以及定位銷加拉銷固定PCB板的兩種固定方式。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是現有短線加工PCB板正反面的SMT過程的流程示意圖；
[0017]圖2是現有長線加工PCB板正反面的SMT過程的流程示意圖；
[0018]圖3是本實用新型實施例PCB板拆翻貼自動化一體機的整體結構示意圖；
[0019]圖4是圖1中機罩的結構示意圖；
[0020]圖5是圖1中機架的結構示意圖；
[0021]圖6是圖1中設備主體的結構示意圖；
[0022]圖7是圖6中大龍門機構的結構示意圖；
[0023]圖8a、8b是圖6中小龍門機構的結構示意圖；
[0024]圖9是圖6中輸送機構的結構示意圖；
[0025]圖10是圖6中自動上料及下料機構的結構示意圖；
[0026]圖11是圖10中升降機構的結構示意圖；[0027]圖12是圖10中不停料換料機構的結構示意圖；
[0028]附圖標記:1、機罩，11、散熱系統，12、報警系統，13、操作界面，2、機架，21、容納空間，22、安防氣罐，23、腳墊，3、設備主體，4、大龍門機構，41、工位，411、第一工位，412、第二工位，413、第三工位，42、大龍門架，43、第一驅動裝置，431、第一電機，432、絲杆，5、小龍門機構，51、傳動機構，511、第二電機，512、第二絲杆，52、翻轉機構，521、180°翻轉氣缸，522、旋轉軸安裝板，523、吸頭,53、上下氣缸,6、輸送機構,61、傳送帶,62、阻料機構,621、第一橫向阻料機構，622、第二橫向阻料機構，623、第三橫向阻料機構，624、第一縱向阻料機構，625、第二縱向阻料機構，626、第三縱向阻料機構，7、自動上料及下料機構，71、輸料組件，711、第一輸料組件，712、第二輸料組件，713、第三輸料組件，72、料筐，73、料筐定位機構，74、升降機構，75、不停機換料機構，751、換料架，752、換料擋板，753、傳感器，754、傳動裝置，755、料容納空間，756、第二驅動裝置，8、吸取裝置。
【具體實施方式】
[0029]下面將結合本實用新型的附圖，對本實用新型實施例的技術方案進行清楚、完整的描述。
[0030]如圖1、圖2所示，PCB板正反面加工的SMT生產流水線一般分為短線和長線這兩種情況進行加工，其中短線加工是採用兩條線組合完成PCB板的正反面加工，每條線完成PCB板的一面加工，而長線加工則是一條長線即完成PCB板的整個SMT線過程，無論是採用長線加工還是採用短線加工，均需要在進入PCB板的另一面加工之前，對PCB板進行翻轉、拆卸和重新貼合。
[0031]本實用新型所揭示的一種PCB板拆翻貼自動化一體機，主要就是在上述PCB板進入另一面加工之前，自動化地實現PCB板的翻轉、拆卸和重新貼合。
[0032]另外，為了防止PCB板在加工過程中被磨損，一般需要將PCB板放置到載具中進行固定。由於PCB板產品各異，導致在SMT工藝中使用的PCB板載具也不同，目前我們為了實現自動化，通常使用的PCB板載具有:蓋板加定位銷定位、定位銷加拉銷定位兩種固定PCB板的方式。因此，在PCB板翻轉之前需要將PCB板上的載具、蓋板等拆卸掉。本實用新型實施例中的PCB板上設置有蓋板和載具，為了區分開來描述，下面將PCB板進入拆卸之前，PCB板貼合的載具稱之為正面載具，重新加載的載具稱之為反面載具。
[0033]以下為了敘述方便、清楚，以產品在輸送機構上的流動方向來定義左右方向。
[0034]如圖3所示，本實用新型實施例所揭示的一種PCB板拆翻貼自動化一體機，包括機罩1、機架2和設備主體3，所述機罩I包裹在整個所述設備主體3外，主要對設備主體3起保護作用。如圖4所示，所述機罩I上設置有散熱系統11、報警系統12及操作界面13，所述散熱系統11用於及時將設備主體3在工作過程中產生的熱量及時地散發出去，避免設備主體3因溫度過高而停止運行；所述報警系統11主要起警示作用，當設備主體3出現故障時，能夠及時地將報警信息反饋出去，最大程度地減少SMT線生產的損失，提高了設備主體3的使用安全性；所述操作界面13用於顯示設備主體3的運行參數以及用於對運行參數進行調整、設置，便於對設備主體3的運行情況進行隨時監控與調整。
[0035]如圖5所示，所述機架3主要對設備主體3起支撐作用，所述機架2內設置有複數中空的容納空間21，所述容納空間內裝有一些電氣、布置線槽走線、運動驅動控制器、安放氣罐22等。為了避免所述機架3底面與地面直接接觸，所述機架3底面的四個角上安裝高度可調式的腳墊23，有效減少了地面溼氣等環境對機架3造成腐蝕或破壞，延長了機架3的使用壽命。
[0036]如圖6所示,所述設備主體3包括大龍門機構4、小龍門機構5、輸送機構6和自動上料及下料機構7，如圖7所示，所述大龍門機構4包括至少兩個工位41、大龍門架42及第一驅動裝置43，本實用新型實施例在大龍門架42上依次設置了三個工位41，實現了對PCB板上蓋板、正面載具的自動卸載以及實現了對反面載具的自動加載，三個工位41分別為第一工位411、第二工位412和第三工位413，每個工位41上均設置有吸取裝置8，這裡選用真空吸嘴作為吸取裝置8。所述第一工位411和第二工位412依次用於自動吸取PCB板上的蓋板和正面載具，所述第三工位413用於自動吸取反面載具到輸送機構6上。
[0037]所述第一驅動裝置43安裝在大龍門機架42上，用於驅動大龍門機構進行整體移動。所述第一驅動裝置包括第一電機431及第一絲杆432，所述第一電機431驅動所述第一絲杆432帶動大龍門機構4沿著所述第一絲杆432的方向進行往返運動。
[0038]所述小龍門機構5並行設置在大龍門機構4左邊且位於所述第二工位412與第三工位413之間，用於從第二工位412處吸取PCB板、在第二工位與第三工位之間翻轉PCB板並將翻轉後的PCB板輸送到第三工位413處放置，所述小龍門機構5與大龍門機構4配合使用，完成對PCB板的自動拆分、PCB板的自動翻轉以及將翻轉後的PCB板重新貼裝到載具上的一系列動作。如圖8a、8b所示,所述小龍門機構5包括傳動機構51、翻轉機構52及上下氣缸53，所述傳動機構51用於帶動所述小龍門機構5在第二工位412與第三工位413之間來回移動，所述傳動機構51包括第二電機511和第二絲杆512，所述第二電機511驅動第二絲杆512帶動所述上下氣缸53及翻轉機構52沿著導軌的方向在所述第二工位412與第三工位413之間來回移動。
[0039]所述翻轉機構52包括180°翻轉氣缸521、旋轉軸(圖未示)、旋轉軸安裝板522及旋轉軸安裝板522上的吸頭523，所述旋轉軸安裝在所述旋轉軸安裝板522上，所述旋轉軸與所述180°翻轉氣缸521相連，所述旋轉軸在所述180°翻轉氣缸521的驅動下將PCB板翻轉180°。
[0040]所述吸頭523同樣可採用真空吸嘴，所述真空吸嘴8用於吸取所述第二工位412上的PCB板。
[0041]另外，小龍門機構5將PCB板翻轉後可以行走至第三工位413處的反面載具位置，將PCB板放入到反面載具中，同時也可以將PCB板放入到吹塑盤中，解決生產線不平衡狀態。
[0042]所述大龍門機構和小龍門機構上均設置有檢測機構，所述檢測機構可採用防呆探針，用於對設備的整個工作過程進行檢測和監控，防止PCB板或載具等出現固定不穩定、位置放反等問題。
[0043]所述輸送機構6設置在大龍門機構4和小龍門機構5的下方,用於將待拆翻貼的PCB板傳送到大龍門機構4的各個工位41下。如圖9所示，所述輸送機構6包括第三電機(圖未示)及傳送帶61，所述第三電機用於驅動所述傳送帶61進行循環傳送。所述傳送帶61上設置有複數阻料機構62，本實用新型實施例在傳送帶6上依次設置了三段阻料機構62，分三段對輸送機構6上的原料進行定位，防止原料在傳送過程中從輸送機構6上脫離甚至掉落，每段阻料機構62均包括橫向阻料機構和縱向阻料機構，三段所述阻料機構62分別為第一橫向阻料機構621、第二橫向阻料機構622、第三橫向阻料機構623、第一縱向阻料機構624、第二縱向阻料機構625及第三縱向阻料機構626，所述第一阻料機構621與第四阻料機構624橫向、縱向配合、第二阻料機構622與第五阻料機構625橫向、縱向配合、第三阻料機構623與第六阻料機構626橫向、縱向配合，且每段阻料機構62分別對應大龍門機構4上的第一工位411、第二工位412和第三工位413進行對應設置，三段阻料機構62分別用於定位蓋板、正面載具和反面載具。阻料機構62的設置使得設備可適用於採用定位加拉銷固定或蓋板固定等多種方式的載具的拆卸和重新貼裝。
[0044]另外，為了實現整個流程中上料和下料的自動化，本實用新型實施例在設備上增加了自動上料及下料機構7，進一步提高了設備的自動化程度，大大提高了 PCB板的生產加工效率。如圖10所示，所述自動上料及下料機構上設置了至少兩個輸料組件71，為了配合大龍門機構上的工位數，在本實施例中，所述自動上料及下料機構7上設置了三個組裝的輸料組件71，分別是第一輸料組件711、第二輸料組件712和第三輸料組件713，其中，第一輸料組件711用於將第一工位411上的蓋板自動卸下，所述第二輸料組件712用於將對應的第二工位412上的正面載具拆卸掉，所述第三輸料組件713用於向第三工位413上輸送反面載具。
[0045]每個輸料組件71均包括一料筐72、料筐定位機構73、升降機構74及不停機換料機構75，所述料筐定位機構73用於定位料筐72，另外為了料框72抽拉方便，所述料筐定位機構73上設置有滾輪731，減少了料筐72底部與料筐定位機構73之間的摩擦力；如圖11所示，所述升降機構74包括第四電機741、第三絲杆742及託料裝置743，所述第三絲杆742與所述第四電機7411相連，所述託料裝置743與所述第三絲杆742相連，所述第三絲杆742在第四電機741的驅動下帶動料筐72內的料上下移動。
[0046]結合圖10和圖12所示，所述不停料換料機構75設置在所述料筐72的上方，實現了在不停機狀態下向各工位41輸料或下料，所述不停料換料機構75包括換料架751及換料架751上的換料擋板752、複數傳感器753、第二驅動裝置756及傳動裝置754，所述換料架751內具有一料容納空間755，所述第二驅動裝置756與傳動裝置754均與換料擋板752相連，所述傳動裝置754驅動換料擋板752插入到料容納空間755內或從料容納空間755內抽出，實現了料容納空間755與料筐72的相通或隔離，所述第二驅動裝置756驅動換料擋板752在料容納空間755內上下移動，所述傳感器753用於隨時感應所述料容納空間755內料的數量，當達到其預設值時，反饋信號，控制第二驅動裝置756、傳動裝置754進行工作。
[0047]所述小龍門機構5、大龍門機構4、自動上料及下料機構7與輸送機構6配合使用，完成對PCB板的自動拆分、PCB板的自動翻轉以及將翻轉後的PCB板重新貼裝到載具上的等動作，具體工作流程為:待拆翻貼的PCB板載具流到輸送機構6上，傳送帶61帶動PCB板載具到達第一工位411處，感應器感應到，第一橫向阻料機構621和第一縱向阻料機構624動作對PCB板載具進行橫向、縱向的定位，若PCB板採用蓋板固定PCB板，則PCB板到達第一工位411後，第一工位411上的吸嘴將蓋板吸起，完成蓋板的自動卸取，正面載具和PCB板在傳送帶61的傳送下繼續進入到第二工位412處；若PCB板上不帶有蓋板(即只有正面載具和PCB板)，則傳送帶61直接將該PCB板載具傳送到第二工位412處，所述第二工位412處的第二橫向阻料機構622和第二縱向阻料機構625動作對PCB板載具進行橫向、縱向的定位，此時，小龍門機構5開始運行，首先，小龍門機構5在傳動機構51的帶動下移動到第二工位412處，吸取位於第二工位412處的PCB板，之後在傳動機構51的帶動下移至第二工位412和第三工位413之間，利用翻轉機構52將PCB板翻轉180°，同時第二工位412上的吸嘴吸起正面載具，完成正面載具的自動卸載，此時，大龍門機構4在第一驅動裝置43的驅動下帶動三個工位41向料筐72方向移動，待各工位41對準料筐口時，第一工位411和第二工位412將各自吸嘴上的蓋板和正面載具放入料筐72中，同時第三工位413的吸嘴從相應料筐72內吸取出反面載具，大龍門機構4退回，之後小龍門機構5移至第三工位413處，第三工位413處的吸嘴吸取小龍門機構5上的PCB板，小龍門機構5退回，同時大龍門機構4上的吸嘴下降，釋放PCB板放置到反面載具上，貼裝完成後從輸送機構6上流出，進入PCB板後續的反面貼片加工流程。
[0048]本實用新型的技術內容及技術特徵已揭示如上，然而熟悉本領域的技術人員仍可能基於本實用新型的教示及揭示而作種種不背離本實用新型精神的替換及修飾，因此，本實用新型保護範圍應不限於實施例所揭示的內容，而應包括各種不背離本實用新型的替換及修飾，並為本專利申請權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種PCB板拆翻貼自動化一體機，包括設備主體，其特徵在於:所述設備主體包括輸送機構、大龍門機構及小龍門機構，所述輸送機構位於所述大龍門機構和小龍門機構的下方，用於傳輸帶有載具的PCB板，所述大龍門機構包括第一工位和第二工位，所述第一工位用於吸取放置PCB板的舊載具，所述第二工位用於加載新的載具到所述輸料機構上，所述小龍門機構並排設置在所述大龍門機構一側，包括上下氣缸、翻轉機構及傳動機構，所述上下氣缸與所述傳動機構配合驅動所述翻轉機構吸取起所述第一工位處的PCB板，並將PCB板翻轉180°後貼裝到第二工位處的新載具上。
2.根據權利要求1所述的PCB板拆翻貼自動化一體機，其特徵在於，所述大龍門機構上還設置第三工位，所述第三工位設置在第一工位與第二工位之前，且所述第三工位上設置有吸取裝置，用於吸取帶有蓋板的PCB板上的蓋板。
3.根據權利要求2所述的PCB板拆翻貼自動化一體機，其特徵在於，所述大龍門機構還包括大龍門架及第一驅動裝置，所述第一工位、第二工位及第三工位均固定在所述大龍門架上，所述第一驅動裝置包括第一電機及第一絲杆，所述第一電機驅動所述第一絲杆帶動所述大龍門架前後移動。
4.根據權利要求1所述的PCB板拆翻貼自動化一體機，其特徵在於，所述小龍門機構上的傳動機構包括第二電機和與第二電機相連的第二絲杆，所述第二絲杆在所述第二電機的驅動下驅動所述小龍門機構在第一工位與第二工位之間來回移動。
5.根據權利要求1或4所述的PCB板拆翻貼自動化一體機，其特徵在於，所述翻轉機構包括180°旋轉氣缸、旋轉軸、旋轉軸安裝板及旋轉軸安裝板上的吸頭，所述旋轉軸安裝在所述旋轉軸安裝板上，所述旋轉軸與所述180°翻轉氣缸相連,所述旋轉軸在所述180°翻轉氣缸的驅動下將PCB板翻轉180°。
6.根據權利要求1所述的PCB板拆翻貼自動化一體機，其特徵在於，所述大龍門機構與小龍門機構上均設置有檢測機構。
7.根據權利要求1所述的PCB板拆翻貼自動化一體機，其特徵在於，所述設備主體還包括自動上料及下料機構，所述自動上料及下料機構設置在所述輸送機構的下方一側，所述自動上料及下料機構包括第一輸料組件和第二輸料組件，所述分別對應所述第一工位和第二工位設置，所述第一輸料組件將正面放置的載具從第一工位處卸下，所述第二輸料組件向第二工位處的輸送機構上加載反面放置的載具。
8.根據權利要求7所述的PCB板拆翻貼自動化一體機，其特徵在於，所述第一輸料組件和第二輸料組件均包括料筐、料筐定位機構、升降機構及不停機換料機構，所述料筐放置在所述料筐定位機構上，所述不停機換料機構設置在所述料筐上且通過一換料擋板與所述料筐隔離或相通，所述升降機構通過一託料裝置託著料筐內的料進行自動上料或下料。
9.根據權利要求1所述的PCB板拆翻貼自動化一體機，其特徵在於，所述輸送機構至少包括一個第三電機及傳送帶，所述第三電機驅動所述傳送帶循環傳送，所述傳送帶上設置有阻料機構及可調寬帶搖柄，所述阻料機構包括第一阻料機構、第二阻料機構、第三阻料機構，所述第一阻料機構設置在第二阻料機構、第三阻料機構之前，用於定位PCB板的正面載具；所述第二阻料機構和第三阻料機構分別對應第一工位、第二工位設置，分別用於定位所述正面載具和反面載具。
10.根據權利要求1所述的PCB板拆翻貼自動化一體機，其特徵在於，所述PCB板拆翻貼自動化一體機 還包括機罩和機架，所述機罩設置在所述設備主體外，所述設備主體安裝在所述機架上。
【文檔編號】H05K3/30GK203708651SQ201420051711
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月27日 優先權日:2014年1月27日
【發明者】戴月明, 朱建民 申請人:蘇州市運泰利自動化設備有限公司