专利名称：移动式整板器上料装置及pcb板钻孔设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于板料加工技术领域，更具体地说，是涉及一种移动式整板器上料装置及PCB板钻孔设备。
背景技术：
在现有PCB板激光钻孔加工 过程中，固定式的整板器供料，已不能满足需求，因此通常采用移动式整板器机械手来供料；移动式整板器不占用固定整板器所需安装空间，这样可以比固定式整板器减少1/3以上的空间，只占没有倒料功能机械手一半的空间，固定式整板器供料时间需要10S，而利用移动式整板器供料时间控制在8S以内，是固定式所需时间的4/5，加工的效率显著提升。移动式整板器机械手系统一般包括“移动式整板器”、“机械手”、“托盘”三大部分，机械手可采用负压吸附的方式来“抓取”PCB板等板材，其利用可编程控制器(PLC)及人机界面(HMI)相结合的控制系统来控制；通过向可编程控制器编写程序指令，三个部分可以相互协调工作。但是，现有的机械手系统供料到主机平台在两张板同时供料时占用空间较大，效率低。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种移动式整板器上料装置，其可以避免供料到主机时的位置不够精确，在两张板同时供料时节省空间。为解决上述技术问题，本实用新型的采用的技术方案是提供一种移动式整板器上料装置，用于在主机平台一侧供应物料板，包括控制系统、机械手导轨、第一机械手、第二机械手、托盘、整板器和整板器导轨；于所述机械手导轨上，自所述主机平台由近及远依次设有放料位置、倒料位置、调整位置、取料位置；所述整板器的移动范围为所述倒料位置与所述取料位置之间；所述第一机械手沿所述机械手导轨的移动范围为所述取料位置与所述放料位置之间；所述第二机械手沿所述机械手导轨的移动范围为所述倒料位置与所述放料位置之间；所述托盘对应所述取料位置设置，所述整板器对应于所述倒料位置和所述调整位置设置；所述控制系统控制所述整板器、第一机械手、第二机械手、托盘动作。进一步地，所述第一机械手上设有抖料气缸。进一步优选地，所述抖料气缸为可自由设定动作次数和频率的抖料气缸。进一步地，所述控制系统包括电气控制组件和气路控制组件。具体地，所述电气控制组件包括可编程控制器、人机界面、定位模块、伺服驱动器、伺服电机和电源；所述可编程控制器分别与所述人机界面、定位模块、伺服驱动器通讯连接，所述定位模块与所述伺服驱动器通讯连接，所述伺服驱动器驱动所述伺服电机，所述电源分别向所述可编程控制器和所述人机界面供电。进一步优选地，所述人机界面为触摸屏。具体地，所述气路控制组件包括电磁阀和检测外来压缩空气压力的气压检测传感器，所述电磁阀与所述抖料气缸气路连接。[0011]进一步地，所述气路控制组件还包括空气干燥过滤装置，所述空气干燥过滤装置与所述电磁阀气路连接。本实用新型提供的移动式整板器上料装置的有益效果在于与现有技术相比，本实用新型移动式整板器上料装置安全可靠、方便调整、结构紧凑、易于控制、自动化程度高，通过可移动的整板器以及第一机械手、第二机械手实现了只占一张板的空间来完成两张板的同时供料，达到节省了一半的空间之效果，同时提高供料效率；另外，使用抖料气缸“抖料”更易解决在第一机械手吸板过程中吸上多张板，导致机械手在运行过程中出现掉板现象，可以确保每次供料的速度和效率，供料过程更加的流畅，同时也解决了供料到平台时的位置不够精确的问题。本实用新型还提供一种PCB板钻孔设备，其包括主机平台和供料装置，所述供料装置为上述所述的移动式整板器上料装置。进一步地，所述主机平台为激光钻孔机加工平台。 本实用新型提供的PCB板钻孔设备的有益效果在于由于采用了上述所述的移动式整板器上料装置，可实现两张PCB板同时供料，设备占用空间少，运行顺畅、速度快、精度闻。
图I为本实用新型实施例提供的PCB板钻孔设备的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的移动式整板器上料装置中电气控制组件的原理模块结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。请参照图1，现对本实用新型提供的移动式整板器上料装置进行说明。所述移动式整板器上料装置，用于在主机平台I 一侧供应物料板，包括控制系统(图中未示)、机械手导轨2、第一机械手3、第二机械手4、托盘5、整板器6和整板器导轨7 ;于所述机械手导轨2上，自所述主机平台I由近及远依次设有放料位置P3、倒料位置P2、调整位置P1、取料位置PO ;所述整板器6的移动范围为所述倒料位置P2与所述取料位置PO之间；所述第一机械手3沿所述机械手导轨2的移动范围为所述取料位置PO与放料位置P3之间；所述第二机械手4沿所述机械手导轨2的移动范围为所述倒料位置P2与所述放料位置P3之间；所述托盘5对应所述取料位置PO设置，所述整板器6对应于所述倒料位置P2和所述调整位置Pl设置，该整板器6在倒料位置P2和调整位置Pl之间移动；所述控制系统控制所述整板器6、第一机械手3、第二机械手4、托盘5动作。本实用新型提供的移动式整板器上料装置中，托盘5是为第一机械手3提供板料的工作平台，当第一机械手3需要向主机平台I供料时，托盘5会上升到第一机械手3能抓到托盘5上物料的高度(取料位置PO)，第一机械手3抓走一张板后，托盘5会上升到第一机械手3的抓料位置，等待第一机械手3再次抓料。本实用新型提供的移动式整板器上料装置的运作过程为首先，托盘5中的板料被第一机械手3抓起第一张板并移动到倒料位置P2并放到整板器6上，第一机械手3然后再回到取料位置PO ;然后，第一机械手3从托盘5抓取第二张板料，第二机械手4在整板器6整理好第一张板料后，伸下去抓第一张板，两张板料抓好以后整板器6移动到放料位置P3，第一机械手3将板料放到整板器6上，整板器6将第二张板也整好，第一机械手3移动到调整位置Pl并下去抓第二张板料，当板料抓好后即“倒料”完成，第一机械手3和第二机械手4停在调整位置Pl等待主机平台I向第一机械手3和第二机械手4发出可以供料的信号，收到信号后第一机械手3和第二机械手4将抓取的两张板料供给到主机平台I的加工台面上；在只有最后一张板料的时候，不执行第二张板料的抓取，第一张整理并抓好后就停在取料位置PO等待可以供料信号，并向主机平台I发出只有一张板料的单板信号。各部分协调动作，实现高速、高精度联动，达到顺畅高效地完成板料的上料操作。本实用新型提供的移动式整板器上料装置安全可靠、方便调整、结构紧凑、易于控制、自动化程度高，通过可移动的整板器6以及第一机械手3、第二机械手4实现了只占一张 板的空间来完成两张板的同时供料，达到节省了一半的空间之效果，同时提高供料效率。进一步地，还请参见图1，作为本实用新型提供的移动式整板器上料装置的一种具体实施方式
，所述第一机械手3上设有抖料气缸8。本实施方式中，使用抖料气缸8 “抖料”可以解决在第一机械手3在从托盘5抓板过程中因板料粘在一起而吸上多张板料，导致机械手在运行过程中出现掉板现象，可以确保每次供料的速度和效率，供料过程更加的流畅，同时也解决了供料到主机平台I时的位置不够精确的问题。进一步地，参见图1，作为本实用新型提供的移动式整板器上料装置的一种具体实施方式
，所述抖料气缸8为可自由设定动作次数和频率的抖料气缸。于是可根据板料的实际情况如粘连程度、尺寸、重量等来具体设置抖料气缸8的动作参数，以实现自动抖料，达到既保证抖料成功，有节约时间、提高效率。进一步地，作为本实用新型提供的移动式整板器上料装置的一种具体实施方式
，所述控制系统包括电气控制组件和气路控制组件。通过电气控制组件和气路控制组件分别控制相应的结构部件运作。进一步地，请同时参见图I及图2，作为本实用新型提供的移动式整板器上料装置的一种具体实施方式
，所述电气控制组件包括可编程控制器91、人机界面92、定位模块93、伺服驱动器94、伺服电机95和电源96 ;所述可编程控制器91分别与所述人机界面92、定位模块93、伺服驱动器94通讯连接，所述定位模块93与所述伺服驱动器94通讯连接，所述伺服驱动器94驱动所述伺服电机95，所述电源96分别向所述可编程控制器91和所述人机界面92供电。其中，可编程控制器9编写程序及内部参数设定来实现可编程控制器99与人机界面92和定位模块93进行通信连接、交换数据；同时根据对输入信号的响应来完成各个动作的协调与执行，并输出相应的响应信号；机械手的移动、托盘的升降主要是通过伺服驱动器94控制伺服电机95执行。具体来说，可编程控制器91是一种数字运算操作的电子系统，本实用新型通过编写相应的程序控制指令烧入可编程控制器91内部程序存储器来执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算，并通过数字式的输入输出来控制机械手的运行；同时通过对可编程控制器91内部参数的设定来完成其与人机界面92和定位模块93之间的通信连接和数据交换。通过人机界面92可以向可编程控制器91内部输入参数，当位移条件都满足时，可编程控制器91向定位模块93发出位移指令，定位模块93响应位移指令向伺服驱动器94发出相对应的位移脉冲，伺服驱动器94根据收到的脉冲去驱动伺服电机95执行位移运动。以手动操作为例,假定从人机界面92上设定放料位置P3为500mm,通过人机界面92上的放料按扭输入，可编程控制器91在接收到输入信号后立即驱动；第一机械手3从托盘5上抓料，抓好料后向定位模块93发出指令，定位模块93根据从可编程控制器91接收到的位移数据，相对应的向伺服驱动器94发出移动到500mm位置所需要的脉冲串，在各种安全移动条件都满足的条件下，伺服驱动器94按照脉冲数量驱动伺服电机95移动到500mm的位置。将板料放在整板器上6，重新回到取料位置PO抓第二张板料，这种控制方式一般称其为“倒料”，从而能为机械手节约50 %的空间。进一步地，作为本实用新型提供的移动式整板器上料装置的一种优选实施方式，所述人机界面92为触摸屏。这样可以通过触摸上面的按扭很方便地向可编程控制器91输入指令信号。进一步地，作为本实用新型提供的移动式整板器上料装置的一种具体实施方式
， 所述气路控制组件(未图示)包括电磁阀和检测外来压缩空气压力的气压检测传感器，所述电磁阀与所述抖料气缸气路连接。本实施方式中，以手动操作“抖料”为例，假定第一机械手3要完成一个抓料过程中的抖料动作，外来的压缩空气流到电磁阀，当按动人机界面92上的机械手“抖料”按扭时，如果气压检测传感器设定的范围是O. 5 O. 8MPa，此时的气压压力满足设定要求，那么可编程控制器91响应“抖料”信号，同时输出一个执行信号驱动电磁阀促使抖料气缸8动作，完成“抖料”任务；如果气压不够则不能执行，则在人机界面92上显示报警信息；经过“抖料”后，第一机械手3每次只能抓起一张板子，即使有板料粘在一起也会掉回上料托盘5，有利于供料的快速与流畅。进一步地，作为本实用新型提供的移动式整板器上料装置的一种具体实施方式
，所述气路控制组件(未图示)还包括空气干燥过滤装置，所述空气干燥过滤装置与所述电磁阀气路连接。压缩空气经过空气干燥过滤装置出去其中的水汽和杂质，有利于保护抖料气缸8,延长气缸的使用寿命。本实用新型还提供一种PCB板钻孔设备。请参见图I及图2，所述PCB板钻孔设备包括其包括主机平台和供料装置，所述供料装置为上述所述的移动式整板器上料装置。本实用新型提供的PCB板钻孔设备，采用了上述所述的移动式整板器上料装置，可实现两张PCB板同时供料，设备结构紧凑、占用空间少，运行顺畅、方便调整、速度快、精度高、安全可靠、易于控制且自动化程度高。本实用新型利用定位模块93与伺服单元(包括伺服驱动器94及伺服电机95)的结合来实现在定位移动过程中精确控制；通过“倒料”来达到两张板料同时供料，而直接用普通的机械手占这么小的空间是不可能实现的；在供料过程中使用整板器6作为暂放板料的依托，机械手只占一张板的空间实现了两张板的同时供料，节省了一半的空间；使用抖料气缸8 “抖料”更容易在解决在机械手吸板过程中吸上多张板，导致机械手在运行过程中的掉板现象，可以确保每次供料的速度和效率，供料过程更加的流畅。进一步地，作为本实用新型提供的PCB板钻孔设备的一种优选实施方式，所述主机平台I为激光钻孔机加工平台。当然，也可以为其它钻孔机加工平台。比较其它方法如机械钻孔、电火花加工等常规钻孔手段而言，激光钻孔机具有以下显著的优点速度快、效率高、经济效益好；可获得大的深径比；激光打孔可在硬、脆、软等各类材料上进行、且无工具损耗；用激光可在难加工材料倾斜面上加工小孔；激光钻孔适合于数量多、高密度的群孔加工。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求1.一种移动式整板器上料装置，用于在主机平台一侧供应物料板，其特征在于，包括控制系统、机械手导轨、第一机械手、第二机械手、托盘、整板器和整板器导轨；于所述机械手导轨上，自所述主机平台由近及远依次设有放料位置、倒料位置、调整位置、取料位置；所述整板器的移动范围为所述倒料位置与所述取料位置之间；所述第一机械手沿所述机械手导轨的移动范围为所述取料位置与所述放料位置之间；所述第二机械手沿所述机械手导轨的移动范围为所述倒料位置与所述放料位置之间；所述托盘对应所述取料位置设置，所述整板器对应于所述倒料位置和所述调整位置设置；所述控制系统控制所述整板器、第一机械手、第二机械手、托盘动作。
2.如权利要求I所述的移动式整板器上料装置，其特征在于，所述第一机械手上设有抖料气缸。
3.如权利要求2所述的移动式整板器上料装置，其特征在于，所述抖料气缸为可自由设定动作次数和频率的抖料气缸。
4.如权利要求I至3任一项所述的移动式整板器上料装置，其特征在于，所述控制系统包括电气控制组件和气路控制组件。
5.如权利要求4所述的移动式整板器上料装置，其特征在于，所述电气控制组件包括可编程控制器、人机界面、定位模块、伺服驱动器、伺服电机和电源；所述可编程控制器分别与所述人机界面、定位模块、伺服驱动器通讯连接，所述定位模块与所述伺服驱动器通讯连接，所述伺服驱动器驱动所述伺服电机，所述电源分别向所述可编程控制器和所述人机界面供电。
6.如权利要求5所述的移动式整板器上料装置，其特征在于，所述人机界面为触摸屏。
7.如权利要求4所述的移动式整板器上料装置，其特征在于，所述气路控制组件包括电磁阀和检测外来压缩空气压力的气压检测传感器，所述电磁阀与所述抖料气缸气路连接。
8.如权利要求4所述的移动式整板器上料装置，其特征在于，所述气路控制组件还包括空气干燥过滤装置，所述空气干燥过滤装置与所述电磁阀气路连接。
9.一种PCB板钻孔设备，包括主机平台和供料装置，其特征在于，所述供料装置为权利要求I至8任一项所述的移动式整板器上料装置。
10.如权利要求9所述的PCB板钻孔设备，其特征在于，所述主机平台为激光钻孔机加工平台。
专利摘要本实用新型提供了一种移动式整板器上料装置及PCB板钻孔设备，前者包括控制系统、机械手导轨、第一机械手、第二机械手、托盘、整板器和整板器导轨；于机械手导轨上，自主机平台由近及远依次设有放料位置、倒料位置、调整位置、取料位置；整板器、第一机械手、第二机械手的移动范围分别为倒料位置与取料位置之间、取料位置与放料位置之间、倒料位置与放料位置之间；托盘对应取料位置设置，整板器对应于倒料位置和调整位置设置；控制系统控制整板器、第一机械手、第二机械手、托盘动作；该PCB板钻孔设备包括上述所述的移动式整板器上料装置。本实用新型移动式整板器上料装置及PCB板钻孔设备，安全可靠、方便调整、结构紧凑、易于控制、自动化程度高。
文档编号B23Q7/00GK202540020SQ20122004042
公开日2012年11月21日 申请日期2012年2月8日 优先权日2012年2月8日
发明者方志鑫, 高云峰 申请人:深圳市大族数控科技有限公司, 深圳市大族激光科技股份有限公司