全自动大片FPC分切上料设备的制作方法

全自动大片fpc分切上料设备
技术领域
1.本发明涉及fpc加工设备领域，特别涉及一种全自动大片fpc分切上料设备。


背景技术：

2.fpc是指柔性电路板，其应用领域非常广泛,特别是在手机、计算机、消费电子等电子类产品领域。在液晶显示装置上也需要用到不少fpc，这里以液晶显示装置上需要用到fpc的fpc单体，其中在制作过程中，多个fpc单体是连接在一体的大片的fpc，然后需要将大片的fpc切割分解形成小片的fpc单体，行业内目前基本都是由人工进行切割分解操作，操作效率低，且质量得不到保证。
3.故需要提供一种全自动大片fpc分切上料设备来解决上述技术问题。


技术实现要素：

4.本发明提供一种全自动大片fpc分切上料设备，以解决现有技术中由人工进行切割分解操作，操作效率低，且质量得不到保证的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种全自动大片fpc分切上料设备，其包括供料模组、上料机械手、切割模组以及下料模组；
6.所述切割模组位于所述供料模组和所述下料模组之间，所述切割模组包括激光切割机构以及切割平台，运输驱动机构驱动所述切割平台在所述供料模组、所述激光切割机构以及所述下料模组之间滑动，所述供料模组上堆叠放置有待加工fpc料，所述上料机械手位于所述供料模组的一侧，用于将待加工fpc料抓取至所述切割平台上，所述下料模组包括抛料机械手和下料机械手，所述抛料机械手用于抓取所述切割平台上切割后的fpc边角料输送至废料接收位置上，所述下料机械手用于抓取所述切割平台上切割合格的fpc料输送至合格接收位置上。
7.在本发明中，所述供料模组包括固定板、升降板、升降驱动机构、y向定位杆以及x向定位杆；
8.所述升降驱动机构设置在所述固定板上，所述升降驱动机构与所述升降板连接，以驱动所述升降板相对所述固定板进行升降，所述升降板用于堆叠放置待加工fpc料，所述y向定位杆和所述x向定位杆贯穿所述升降板，且两个所述y向定位杆分别活动设置在待加工fpc料相对的两侧，一个所述x向定位杆活动设置在待加工fpc料另外一侧，以用于对待加工fpc料进行定位。
9.其中，y向丝杠驱动y向驱动块滑动，所述y向驱动块上连接有连接杆，待加工fpc料的两侧均设置有两个所述y向定位杆，且同侧的两个所述y向定位杆分别连接在所述连接杆的两端。
10.进一步的，所述y向丝杠上传动连接有y向螺母块，所述y向驱动块连接在y向螺母块水平方向的侧部，x向丝杠上传动连接有x向螺母块，所述x向螺母块的顶部连接有x向驱动块，所述x向定位杆与所述x向驱动块连接，所述y向丝杠位于所述固定板和所述x向丝杠
之间。
11.在本发明中，所述下料模组包括导轨架、第二支撑件、y向下料驱动机构、抛料机械手和下料机械手，所述抛料机械手用于抓取所述切割平台上切割后的fpc边角料输送至废料接收位置上，所述下料机械手用于抓取所述切割平台上切割合格的fpc料输送至合格接收位置上；
12.所述y向下料驱动机构设置在所述第二支撑件上，所述抛料机械手的一端、以及所述下料机械手的一端均与所述y向下料驱动机构连接以获得驱动力，所述抛料机械手的另一端、以及所述下料机械手的另一端均与所述导轨架滑动连接。
13.在本发明中，所述下料机械手还包括下料连接座，所述抛料机械手还包括抛料连接座，所述抛料连接座的一端、以及所述下料连接座的一端均与所述y向下料驱动机构的横向一侧连接，所述抛料连接座的另一端、以及所述下料连接座的另一端均与所述导轨架的顶部滑动连接。
14.在本发明中，所述下料机械手包括x向下料驱动机构、x向下料滑动板、下料抓取部以及固定架；
15.所述x向下料滑动板与x向下料驱动机构滑动连接并被其驱动滑动，所述下料抓取部沿竖向滑动连接在所述x向下料滑动板，所述固定架与所述x向下料滑动板固定连接；
16.所述切割平台滑动轨迹的一侧设置有下料相机组，所述下料相机组用于对所述切割平台上切割后的fpc料进行拍照，所述固定架上设置有辅助光源、取料相机以及下料光源，所述辅助光源配合所述下料相机组拍照，所述下料机械手抓取fpc料移动经过所述下料相机组的上方时，所述下料相机组进行拍照以用于进行精准下料，所述下料光源为环形光源且位于所述取料相机的下方，所述下料光源配合所述取料相机向所述切割平台进行拍照，以用于所述下料机械手精准取料。
17.其中，所述抛料机械手包括抛料抓取部，所述抛料抓取部包括主体杆、支杆以及抛料吸盘，沿所述主体杆的延伸方向分布有多个所述支杆，所述支杆上连接有多个所述抛料吸盘；
18.所述下料抓取部包括第一固定杆和第二固定杆以及下料吸盘，所述第二固定杆转动连接在所述第一固定杆的一端，所述第一固定杆和所述第二固定杆上均设置有下料吸盘。
19.在本发明中，所述导轨架的一侧设置有清洁气缸，所述清洁气缸上连接有清洁刷，所述清洁刷位于所述切割平台滑动轨迹的上方，所述清洁气缸驱动所述清洁刷向所述切割平台靠近以对切割后的fpc料进行清洁，所述切割模组的一侧设置有废料槽，所述废料槽用于接收所述清洁刷扫除的废料。
20.可选的，所述废料槽顶部转动连接有盖体，所述盖体用于封闭所述废料槽顶部的开口，所述废料槽的一侧转动设置有杠杆件、同时滑动设置有挤压杆，所述切割平台的一侧滑动设置有驱动条，所述驱动条和所述挤压杆分别活动连接在所述杠杆件的两端，所述挤压杆远离所述杠杆件的一端与所述盖体活动连接，通过挤压所述驱动条下移来驱动所述盖体打开，所述清洁刷的一侧设置有用于挤压所述驱动条下移的挤压块，所述驱动条的长度大于等于所述清洁刷滑动清洁所述切割平台的长度。
21.本发明相较于现有技术，其有益效果为：本发明的全自动大片fpc分切上料设备的
供料模组上能叠层放置多个大片的待加工fpc料，由上料机械手逐个抓取上料，由切割模组进行分切，下料模组能完成输送合格料、抛废料以及清洁切割平台等操作，自动化程度高，分切效率高，质量稳定。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本发明的部分实施例相应的附图。
23.图1为本发明的全自动大片fpc分切上料设备的优选实施例的结构示意图。
24.图2为本发明中的供料模组的结构示意图。
25.图3为本发明中的切割平台的结构示意图。
26.图4为本发明中的激光切割机构的结构示意图。
27.图5为本发明中的下料模组的结构示意图。
28.图6为本发明中的下料机械手的结构示意图。
29.图7为本发明中的下料相机组的结构示意图。
30.图8为本发明中的下料抓取部的结构示意图。
31.图9为本发明中的废料槽设置盖体的结构示意图。
32.图10为本发明中的废料槽的盖体打开在时的结构示意图。
33.图11为清洁刷的一侧设置挤压块的结构示意图。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.本发明中所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」、「顶部」以及「底部」等词，仅是参考附图的方位，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
36.本发明术语中的“第一”“第二”等词仅作为描述目的，而不能理解为指示或暗示相对的重要性，以及不作为对先后顺序的限制。
37.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，连接可以是可拆卸连接，或一体结构的连接；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。
38.现有技术中对大片的fpc一般是由人工进行切割分解操作，操作效率低，且质量得不到保证。
39.如下为本发明提供的一种能解决以上技术问题的全自动大片fpc分切上料设备的优选实施例。
40.请参照图1，其中图1为本发明的全自动大片fpc分切上料设备的优选实施例的结
构示意图。
41.在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
42.本发明提供一种全自动大片fpc分切上料设备，其包括供料模组1、上料机械手2、切割模组以及下料模组5。
43.切割模组位于供料模组1和下料模组5之间，切割模组包括激光切割机构4以及切割平台3，切割平台3上设置有吸板31，吸板31上具有很多吸孔，能稳定的吸附fpc，切割平台3由运输驱动机构驱动在供料模组1、激光切割机构4以及下料模组5之间滑动。
44.供料模组1上堆叠放置有待加工fpc料，上料机械手2位于供料模组1的一侧，上料机械手上设置有上料相机(上料相机位于图1中标号2所指部件的背面，未示出)，所述上料机械手用于将待加工fpc料抓取至切割平台3上，根据上料相机的拍照能将fpc料精准放置在切割平台3上的设定位置，其中上料机械手2具有xyz的移动以及绕z轴旋转的能力。
45.下料模组5包括抛料机械手54和下料机械手55，抛料机械手54用于抓取切割平台3上切割后的fpc边角料输送至废料接收位置上，下料机械手55用于抓取切割平台3上切割合格的fpc料输送至合格接收位置上，分工明确，分切效率高，质量稳定。
46.请参照图2，在本实施例中，供料模组1包括固定板101、升降板102、升降驱动机构103、y向定位杆104以及x向定位杆105。
47.升降驱动机构103设置在固定板101上，升降驱动机构103与升降板102连接，以驱动升降板102相对固定板101进行升降，升降板102用于堆叠放置待加工fpc料，y向定位杆104和x向定位杆105贯穿升降板102，且两个y向定位杆104分别活动设置在待加工fpc料相对的两侧，一个x向定位杆105活动设置在待加工fpc料另外一侧，以用于对待加工fpc料进行定位。与x向定位杆105相对的一侧为空位，空位能方便进行上料，不会对上料行程形成阻挡。且上料时推动大片的fpc料与一侧的x向定位杆105、及两侧的y向定位杆104形成接触，即能很好的对大片的fpc料形成较好的定位。
48.其中，y向丝杠106驱动y向驱动块108滑动，y向驱动块108上连接有连接杆109，待加工fpc料的两侧均设置有两个y向定位杆104，且同侧的两个y向定位杆104分别连接在连接杆109的两端，成本低，且能对大片fpc料形成更稳定的定位。
49.进一步的，y向丝杠106上传动连接有y向螺母块107，y向驱动块108连接在y向螺母块107水平方向的侧部，x向丝杠110上传动连接有x向螺母块111，x向螺母块111的顶部连接有x向驱动块，x向定位杆105与x向驱动块连接，y向丝杠106位于固定板101和x向丝杠110之间。
50.y向驱动块108连接在y向螺母块107水平方向的侧部，x向驱动块连接在x向螺母块111的顶部，使得二者的结构形成错位，能减小y向丝杠106、固定板101和x向丝杠110之间的空间，结构更加紧凑，成本更低。
51.进一步的，如图2中，y向定位杆104的底端设置有y向连接凸块，y向定位杆104与连接凸块连接呈l状结构，y向连接凸块上设置有用于与连接杆109可调连接的第一长条孔，方便调整y向连接凸块与连接杆10之间连接的位置。x向定位杆105的底端设置有x向连接凸块，x向定位杆105与连接凸块连接呈l状结构，x向连接凸块上设置有用于与x向驱动块可调连接的第二长条孔，方便调整x向连接凸块与x向驱动块之间的连接位置。
52.请参照图2，在本实施例中，固定板101上设置有升降感应器114以及用于检测升降
板102上的待加工fpc料的物料高度感应器113，升降板102的一侧设置有用于被升降感应器114感应的感应片，当升降感应器114感应到感应片时，表示升降板102下降到位。升降板102上叠层放置有大片的fpc料，在上料机械手2每次抓走大片的fpc料时，能根据物料高度感应器113的感应信号控制升降板102上升，使得堆叠的大片fpc料能被物料高度感应器113感应到，从而fpc料保持在相应的高度。
53.在本实施例中，升降板102上表面中部位置内嵌设置有物料感应器115，当物料感应器115感应到升降板102上没有fpc料时，能控制升降板102下降至能被升降感应器114感应到的位置。物料感应器115的导电线116内嵌设置在升降板102上，升降板102的一端设置有用于布置导电线116的导线杆118，导电线116设置在导线杆118内，导线杆118与固定板101滑动连接，使得导电线116不会杂乱，不会乱动。
54.其中，导电线116弯折分布在升降板102上，升降板102上设置有用于压固导电线116的压固块117，使得导电线设置稳固。
55.在本实施例中，升降板102四角连接有导杆119，导杆119与固定板101滑动连接，保证了升降板102升降的稳定性。
56.请参照图1，在本实施例中，固定板101设置在机架上，升降驱动机构103位于固定板101的底部，节省空间。
57.由于fpc一般是按批次生产，在分切加工一个固定批次的fpc料时，y向定位杆104及x向定位杆105的位置基本不需要调整，故本实施例中的y向丝杠106的一端和x向丝杠110的一端分别连接有手摇轮112，通过各自的手摇轮112控制y向定位杆104以及x向定位杆105对fpc料形成定位。
58.请参照图4，本实施例中的激光切割机构4包括第一支撑件41、激光发生器42、反射镜组件43、振镜44、切割驱动机构46以及切割定位相机45。
59.切割驱动机构46设置在两个第一支撑件41之间，激光发生器42设置在切割驱动机构46的顶部，振镜44和定位相机45均连接在连接架上，连接架位于切割驱动机构46的水平一侧且由切割驱动机构46驱动滑动，反射镜组件43设置在第一支撑件41的一侧，反射镜组件43位于振镜44的移动路径的延长线上，反射镜组件43反射激光发生器42的激光至振镜44，振镜44滑动对fpc料进行激光切割的过程中，始终能接收反射镜组件43反射的激光。
60.其中，在第一支撑件41的一侧设置有卡线架47，卡线架47具有多个卡槽，能非常方便的卷绕卡固激光切割机构的导电线。
61.请参照图5和图6，本实施例中的下料模组包括导轨架51、第二支撑件52、y向下料驱动机构53、抛料机械手54和下料机械手55。
62.抛料机械手54用于抓取切割平台3上切割后的fpc边角料输送至废料接收位置上，下料机械手55用于抓取切割平台3上切割合格的fpc料输送至合格接收位置上。本实施例中的切割平台3设置有两个，可交替进行运输工作，工作效率高。
63.在本实施例中，切割平台3滑动轨迹的一侧放置有废料盒7，抛料机械手54可将抓取的fpc边角料输送至废料盒7内。
64.y向下料驱动机构53设置在第二支撑件52上，抛料机械手54的一端、以及下料机械手55的一端均与y向下料驱动机构53连接以获得驱动力，抛料机械手54的另一端、以及下料机械手55的另一端均与导轨架51滑动连接，部件共用率高，结构稳固，成本低。
65.在本实施例中，抛料机械手54和下料机械手55的输出方向与切割平台3的滑动方向垂直，能将切割平台3上的物料向两侧输出，结构紧凑。
66.请参照图6，本实施例中的下料机械手55包括x向下料驱动机构551、x向下料滑动板552、下料抓取部553以及固定架554。
67.x向下料滑动板552与x向下料驱动机构551滑动连接并被其驱动滑动，下料抓取部553沿竖向滑动连接在x向下料滑动板552，下料抓取部553由竖向驱动机构55b驱动滑动，固定架554与x向下料滑动板552固定连接。
68.切割平台3滑动轨迹的一侧设置有下料相机组6，下料相机组6用于对切割平台3上切割后的fpc料进行拍照，抛料机械手54和下料机械手55根据下料相机组6的拍照信息对切割平台3的fpc料进行抓取。
69.其中，固定架554上设置有辅助光源557、取料相机555以及下料光源556，下料机械手55抓取fpc料移动经过下料相机组6的上方时，下料相机组6进行拍照，辅助光源557配合下料相机组6拍照，提高拍照的清晰度，使得下料机械手55精准下料。
70.下料光源556为环形光源且位于取料相机555的下方，下料光源556配合取料相机555朝向切割平台3进行拍照，确保下料机械手55准确抓取割平台3上切割合格的fpc料。
71.通过设置固定架554能很紧凑的将取料相机555、光源部件与下料机械手55集成设置在一起。
72.在本实施例中，辅助光源557通过延伸板558与固定架554连接，延伸板558包括第一连接条和第二连接条，第一连接条和第二连接条之间通过弯折部连接，第一连接条通过第一长条孔与固定架554连接，第二连接条通过第二长条孔与辅助光源557连接，使得辅助光源557在安装时的位置调整非常方便。
73.在本实施例中，抛料机械手54包括抛料抓取部542，抛料抓取部542包括主体杆5421、支杆(图5中标号542所指的部位也即支杆)以及抛料吸盘，沿主体杆5421的延伸方向分布有多个支杆，支杆上连接有多个抛料吸盘，能一次性对切割后的fpc边角料抓取多个位置，抓取稳定。
74.请参照图8，下料抓取部553包括第一固定,5531和第二固定杆5532以及下料吸盘5533，第二固定杆5532转动连接在第一固定杆5531的一端，第一固定杆5531和第二固定杆5532上均设置有下料吸盘5533。通过调整第一固定杆5531和第二固定杆5532的连接位置，使得下料抓取部553方便抓取不同形状规格的fpc料。
75.请参照图7，本实施例中的下料相机组6包括固定相机63和活动相机62，固定相机63和活动相机62均设置在相机支架61上，相机支架61上设置有相机丝杠和微调架，活动相机62通过螺母块与相机丝杠64传动连接，使得固定相机63和活动相机62之间的相对位置的调整非常方便。微调架65固定设置在相机支架61上，固定相机63设置在微调架65上，通过微调架65能更精细的调整固定相机63相对活动相机62的相对位置。
76.请参照图5，在本实施例中，下料机械手55还包括下料连接座55c，抛料机械手54还包括抛料连接座543，抛料连接座543的一端、以及下料连接座55c的一端均与y向下料驱动机构53的横向一侧连接，抛料连接座543的另一端、以及下料连接座55c的另一端均与导轨架51的顶部滑动连接，y向下料驱动机构53的连接侧朝向导轨架51，更加节省横向空间，利于抛料机械手和下料机械手移动抓取物料。
77.其中，x向下料驱动机构551与下料连接座55c连接，抛料抓取部542通过抛料气缸541与抛料连接座543连接，下料连接座55c背离x向下料驱动机构551的一面四角设置有加强条55d，抛料连接座543靠近抛料抓取部542的一面两端设置有加强板544，结构稳固。
78.请参照图6，在本实施例中，下料机械手55的一端底部连接有转接杆559，转接杆559上连接两个以上的滑块55a，滑块55a与导轨架51滑动连接，滑动连接更加稳固，且成本较低。
79.请参照图2和图5，在本实施例中，导轨架51的一侧设置有清洁气缸，清洁气缸上连接有清洁刷56，清洁刷56位于切割平台3滑动轨迹的上方，清洁气缸驱动清洁刷56向切割平台3靠近以对切割后的fpc废料进行清洁，切割模组的一侧设置有废料槽32，废料槽32用于接收清洁刷56扫除的废料。清洁刷56下滑与切割平台3接触，然后切割平台3滑动时，清洁刷56即可将fpc废料扫到废料槽32内，工作效率高，且利于后续重复的循环切割操作。
80.请参照图9-图11，可选的，还可在废料槽32的顶部转动设置盖体33，盖体33用于封闭废料槽32顶部的开口，这样在活动过程中，细碎的废料也不易从废料槽32中飘出。
81.废料槽32的一侧转动设置有杠杆件35、同时滑动设置有挤压杆36，切割平台3的一侧滑动设置有驱动条34，驱动条34和挤压杆36分别活动连接在杠杆件35的两端，挤压杆36远离杠杆件35的一端与盖体33活动连接，通过挤压驱动条34下移来驱动盖体33打开。
82.其中，还可在驱动条34和废料槽32之间设置弹性件37，弹性件37用于挤压驱动条34向远离杠杆件35的方向滑动复位，使驱动条34保持在较上方的位置，相应的使得盖体33保持在封闭废料槽32顶部开口的状态。
83.在清洁刷56的一侧设置有用于挤压驱动条34下移的挤压块562，驱动条34的长度大于等于清洁刷56滑动清洁切割平台3的长度。这样使得清洁刷56滑动清洁的整个过程中，挤压块562均能挤压驱动条34保持在较下方的位置，进而能使的盖体33处于打开状态，接收清洁刷56扫除的废料，清洁完毕后，盖体33自动封闭废料槽32顶部的开口，工作效率高，工作质量好。
84.本实施例的全自动大片fpc分切上料设备使用时，可由机器人或人工将叠层的大片fpc料放置到供料模组1的升降板102上，且提供大片fpc料时，可推动大片的fpc料与一侧的x向定位杆105、及两侧的y向定位杆104形成接触，这样便能很好的对大片的fpc料形成较好的定位。
85.然后，上料机械手2会按一定程序逐个抓取升降板102上的fpc料，并放置到切割平台3上，两个切割平台3可交替使用，效率高，切割平台3由运输驱动机构驱动在供料模组1、激光切割机构4以及下料模组5之间滑动，切割平台3将承接供料模组1上的fpc料，然后运载的fpc料进行激光分切以及下料操作，升降板102也会根据物料高度感应器113的感应信号进行升降，以控制顶层的fpc料保持在设定的高度位置，以便上料机械手2进行抓取。
86.其中，切割完毕后，根据取料相机555的拍照信息，下料机械手55抓取切割平台3上切割合格的fpc料，并在运输过程中经过下料相机组6的拍照，然后输送至合格接收位置上，能进行精准下料，合格的fpc料全部抓取完毕后，抛料机械手54根据上料相机的拍照信息抓取切割平台3上切割后的fpc边角料输送至废料盒7内(抛料机械手54和下料机械手55的抓取顺序可更换)。
87.再然后，切割平台3向供料模组1的方向移动返回，返回过程中，清洁气缸控制清洁
刷56向切割平台3靠近并形成接触，从而能对切割后的fpc上剩余的细碎废料进行清洁，切割模组的一侧设置有废料槽32，废料槽32接收清洁刷56扫除的废料。
88.这样即完成了本优选实施例的全自动大片fpc分切上料设备的工作过程。
89.本优选实施例的全自动大片fpc分切上料设备的供料模组上能叠层放置多个大片的待加工fpc料，由上料机械手逐个抓取上料，由切割模组进行分切，下料模组能完成输送合格料、抛废料以及清洁切割平台等操作，自动化程度高，分切效率高，质量稳定。
90.综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。