PCB板、PCBA板自动上板机的双板上板系统的制作方法

本实用新型涉及自动化领域，特别是一种能适用多种规格PCB板、PCBA板上板的自动上板机的双板上板系统。

背景技术：

目前，在PCB板及PCBA板的加工过程中，通常需要人工将待加工的PCB板或PCBA板一块一块地上料至工作台或流水线的轨道上，浪费人力、效率低下，同时操作者手部接触PCB板、PCBA板，容易造成PCB板或PCBA板的污染，不利于后续工序的加工，影响产品质量，也严重影响生产的自动化进程。针对PCB板的上板，现有技术中也出现了单一的PCB板上板机，但是如果PCB板上板机发生故障，则包括PCB板上板机的整条生产线必须全部停止运行，等待维修，严重影响生产效率，造成相关设备的极大浪费，而PCBA板目前则完全依靠手工一片一片上板，效率很低。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种节约空间、节省人力、提高生产效率、且能适用多种规格PCB板、PCBA板的自动上板机的双板上板系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种PCB板、PCBA板自动上板机的双板上板系统，能将PCB板或PCBA板输送到送板系统上的双板上板系统与导轨长度方向一致地设置在机箱的承重板上，双板上板系统的输出工位与送板系统的输入工位流水地相接；

所述双板上板系统包括既可放置不同宽度PCB及PCBA板的上板箱、可带动上板箱竖直方向上下运动的上板箱移动装置、以及可将水平放置于上板箱内的PCB板或PCBA板拉到到送板系统上的拉板机构；所述上板箱、拉板机构、送板系统沿导轨的长度方向依次设置，拉板机构的尾端与送板系统的输入工位相接。

优选地，所述上板箱为沿导轨长度方向贯通的框架，上板箱的箱体内设有平行箱体侧壁的第一卡板、第二卡板，第一卡板与第二卡板相对的面上分别对应地开设若干条用来放置PCB板或PCBA板的水平的卡槽，卡槽为通槽，第一卡板竖直固定上板箱的底板上，第二卡板位置可调整地设置。

更优选地，所述上板箱的箱体内设有垂直箱底的第一固定架以及可供第二卡板相对第一卡板移动的物料架，第一卡板竖直固定在第一固定架上；

物料架包括垂直箱体侧壁固定在上板箱底板上的两根下带齿滑道，每根下带齿滑道的上方对应设有一端固定在第一卡板上的上带齿滑道，每对对应的上下带齿滑道之间设有一根竖直的支撑杆，支撑杆的上下两端位置可调整的对应连接在上、下带齿滑道上，第二卡板固定在物料架上。

进一步优选地，每根所述支撑杆的上下两端分别设有可在对应的带齿滑道上反复解锁/锁合、且在解锁后可沿带齿滑道水平移动的上卡件、下卡件；上、下卡件的顶面及底面具有水平面，上板箱的底面上适配每一根下带齿滑道设有与下带齿滑道平行的下开孔，上板箱的顶面上适配每一根上带齿滑道设有与上开孔，上、下卡件通过可在对应的上下开孔内活动的螺栓位置可调整地连接在上、下带齿滑道上；第二卡板竖直固定在下卡件的顶面与上卡件的底面之间，随上下卡件在带齿滑道上同步运动。

更进一步地，所述拉板机构包括拉板组件以及竖直设置在承重板上的拉板组件固定架，拉板组件固定架设置在导轨输入工位的端部且位于导轨外轨的同侧；

拉板组件包括第二电机以及固定在拉板组件固定架上部的电机固定架，第二电机的输出端通过直齿条齿轮与直齿条导轨适配连接，直齿条导轨水平地穿过电机固定架，随第二电机的正转、反转沿导轨长度方向相应的前进或后退，直齿条导轨的远送板系统端设有拉片固定板，直齿条导轨的近送板系统端设有导轨固定板，可自上板箱中穿过、将放置于卡槽中的PCB板或PCBA板拉到传送带上的拉片连接在拉片固定板上，拉片的底端超出拉片固定板底面的长度小于相邻的两个卡槽之间的距离。

最优选地，所述上板箱移动装置包括放置上板箱的L形支架、可带动上板箱及L形支架上下运动的移动组件以及竖直设置在承重板上用来固定移动组件的移动组件支架。

更进一步地，移动组件包括设置在移动组件支架顶端、与PLC控制系统电通讯连接的第三电机，第三电机的输出端连接竖直的丝杆，丝杆的底端可转动地放置在承重板上，丝杆上螺纹连接随丝杆的正转、反转沿丝杆上升或下降的支架固定块，L形支架随支架固定块同步运动地固定在支架固定块上。

L形支架的底部向下超过承重板的下表面，支架固定块上设有分设于丝杆两侧的两个第二导杆孔，移动组件支架的顶端对应所述第二导杆孔设有两块顶板，第二导杆穿过对应的第二导杆孔固定在顶板与承重板之间

移动组件支架上下对应的设有可感应支架固定块上、下移动最大位置的第三感应器和第四感应器，所述第三感应器和第四感应器为U形，支架固定块上装有第二夹片，第二夹片的另一端运行轨迹穿过第三感应器和第四感应器的U形槽。

与现有技术相比，本实用新型PCB板、PCBA板自动上板机的双板上板系统具有以下突出的益处：(1)所述双板上板系统包括既可放置多种宽度PCB板及PCBA板的上板箱、上板箱移动装置、以及可将水平放置于上板箱内的PCB板或PCBA板拉到到送板系统上的拉板机构；操作员在上板箱内水平放置PCB板或PCBA板之后，上板机可自动进行上板作业，使得PCB板、PCBA板自动上板机的自动上板得以实现，操作员可进行其他工作，极大的节约人工。

(2)双板上板系统可进行PCB板及PCBA板的上板，从根本上解决了PCBA板只能人工一片一片上板的问题。

(3)可进行多种宽度规格的PCB板及PCBA板的上板，实用性广。

本实用新型节省人力、提高生产效率、可适用多种规格PCB板及PCBA板的自动上板，自动化程度高，从根本上解决了PCB板及PCBA板加工过程中自动化程度低的瓶颈。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地解释。

图1是实施例PCB板、PCBA板自动上板机整体立体示意图一

图2是实施例PCB板、PCBA板自动上板机整体立体示意图二

图3是实施例中PCB板上板系统、送板系统、双板上板系统立体示意图

图4是实施例中PCB板上板系统、送板系统的立体示意图一

图5是实施例中PCB板上板系统、送板系统的立体示意图二

图6是实施例中PCB板上板系统立体示意图

图7是实施例中PCB板上板系统、送板系统及双板上板系统去掉上板箱的立体示意图

图8是实施例中上板箱的局部立体图一

图9是实施例中上板箱的局部立体图二

图10是实施例中上板箱的局部立体图三

图11是实施例中拉板机构立体示意图

具体实施方式

如图1～11所示，一种PCB板、PCBA板自动上板机(简称上板机)，包括机箱9、仅能将PCB板输送到送板系统3上的PCB板上板系统1、能将PCB板或PCBA板输送到送板系统3上的双板上板系统2、可将运送到其上的PCB板或PCBA板送到下一工序的送板系统3、可输入及显示工艺参数等信息的显示系统4以及PLC控制系统(图中未示出)。

如图1、图2所示，机箱9内设有水平的承重板91，协调上板机各部件配合工作的PLC控制系统设置于机箱9内，位于承重板91下方，显示系统4与PLC控制系统电通讯连接地设置于机箱9的上方；双板上板系统2与导轨长度方向一致地设置在承重板91上，双板上板系统2的输出工位与送板系统3的输入工位流水地相接；PCB板上板系统1与导轨长度方向垂直地固定在承重板91上，PCB板上板系统1的输出工位对应设置于送板系统3输入工位的上方。

如图3、图4所示，所述送板系统3包括设置在承重板91上的送板系统底座31，送板系统底座31上设有宽度可调整的导轨32，导轨32的内侧壁上对应设置传送带33，所述PCB板或PCBA板可放置于两条传送带33上随传送带33同步运动，导轨32之间的宽度根据需输送的PCBA板的宽度调整，确保其所输送的PCBA板不会掉落、不会损坏。

实施例中，导轨32的内轨与送板系统底座31之间设有两根垂直送板系统3导轨长度方向的滑杆34，每个滑杆34上活动地套设定位块35，导轨32的内轨固定放置在定位块35上随定位块35同步运动。定位块35连接PLC控制系统，根据PCB板或PCBA板的宽度，在PLC控制系统的指令下，定位块35带动导轨32的内轨在滑杆34上运动或停止，调整导轨32的宽度，以适应多种规格的PCB或PCBA板通过。

如图3～图6所示，所述PCB板上板系统1包括底部固定在承重板91上的上料架11、对应设置在上料架11上方的吸板装置12、以及可带动吸板装置12在上料架11的上方与送板系统3输入工位上方之间往复运动的第一传送装置13。

上料架11的上表面为平板111，平板111的一侧设有垂直平板111的定位板112，定位板112确保PCB板放置在吸板装置12可准确吸取的位置。

实施例中，所述第一传送装置13包括垂直送板系统3的送料方向设置在承重板91上的第一固定支架132，第一固定板131对应送板系统3及上料架11固定在第一固定支架132的上部，第一固定板131的两端分别设有C形导杆架139，C形导杆架139的开口端与第一固定板131连接，两个C形导杆架139之间设有两根上下对应的、水平的第一导杆134，第一导杆134上套设可沿第一导杆134在送板系统3及上料架11之间往复运动的滑块135。第一固定板131两端的同一高度分别设有主动轮136、从动轮137，主动轮136、从动轮137分别设置在第一导杆134两端的外侧，主动轮136、从动轮137之间适配设置第二皮带，第一电机138输出端连接主动轮136地固定在第一固定板131上，滑块135固定在第二皮带的上层皮带上，随第一电机138的正转、反转在送板系统3及上料架11之间往复运动。实施例中，主动轮136、从动轮137分别设置在两个导杆架139的外侧，第二皮带自C形导杆架139的C形空腔内穿过。

第一固定板131上还设有两个用来感应滑块135运动起、始位置的第一感应器1314和第二感应器1315，所述第一感应器1314和第二感应器1315为U形，第一感应器1314对应设置在上料架11的上方，第二感应器1315对应设置在送板系统3输入工位的上方，滑块135的顶壁装有水平的第一夹片1313，第一夹片1313的一端连接滑块135，另一端运行轨迹穿过第一感应器1314、第二感应器1315的U形槽。

如图6所示，滑块135的上设有吸板装置固定板133，吸板装置固定板133随滑块135同步运动，吸板装置12固定在吸板装置固定板133上。

所述吸板装置12包括若干个吸嘴121、与吸嘴121一一对应设置的吸嘴支架122、用来固定吸嘴支架122的吸嘴支架固定板123、以及可带动吸嘴支架固定板123上下移动的吸嘴竖移组件124。

实施例中，所述吸嘴竖移组件124包括固定在吸板装置固定板133上的直线气缸1241，直线气缸1241内设有可感知气缸杆运动位置的压力感应器，直线气缸1241的气缸杆穿过吸板装置固定板133竖直向下地设置，吸嘴支架固定板123固定在气缸杆的末端，随气缸杆的上下往复同步运动。吸嘴支架固定板123的上表面还固定有两个顶端可活动地穿过吸板装置固定板133的第三导杆126，两个第三导杆126与直线气缸1241的气缸杆平行地分设于气缸杆的两侧。确保吸嘴支架固定板123在竖直方向上下直线运动，不发生偏斜。

吸嘴支架122位置可调整地连接在吸嘴支架固定板123上，吸嘴121位置可调整地连接在吸嘴支架122上，即吸嘴121相对吸嘴支架固定板123前、后、左、右的位置均可根据PCB板的大小进行调整，确保吸嘴121接触PCB板上实心的区域、且能将PCB板顺利的吸住；实施例中，两个(也可为根据需要设置的若干个)吸嘴支架122均为长圆形的金属框，金属框的固定端可转动地连接在吸嘴支架固定板123上，自由端向外伸出吸嘴支架固定板123，每个吸嘴121上间隔设有上下两个可将吸嘴竖直固定在吸嘴支架122上的定位螺母，吸嘴121穿过金属框，两个定位螺母分别贴合金属框的上端面、下端面，调整两个定位螺母相对金属框及相对吸嘴的位置，即可调整吸嘴121沿金属框移动。根据PCB板的形状规格，调整金属框与吸嘴支架固定板123之间的角度、调整吸嘴121在金属框中的相对位置，以适合多种规格的PCB板的上板。

优选地，吸嘴121接触PCB板的一端包覆软胶，另一端连通真空装置(图中未示出)，所述真空装置优选为真空泵，吸嘴121在真空装置工作时可吸起PCB板，在真空装置停止工作时放开PCB板。

初始状态下，直线气缸1241位于待上料的PCB板上方，第一夹片1313位于第一感应器1314的U形槽中。

所述PCB板上板系统1将PCB板输送到送板系统3的方法如下：

准备工作：

根据PCB板的宽度，在显示系统4中设置PCB板上板系统1运行的工艺参数，调整导轨32的宽度；

PCB板备料：

将PCB板放置到上料架11的准确位置上，启动程序开始工作；

PCB板上料：

直线气缸1241开始工作，气缸杆向下伸出，带动固定于气缸杆上的吸嘴121向下运动，待吸嘴121接触到PCB板上的实心区域时，直线气缸1241内的感应器感应气缸杆已运动到正确位置，真空装置开始运行，使得PCB板牢固的吸附在吸嘴121上，然后气缸杆向上缩回带动吸有PCB板的吸嘴121同步升高，直到与传送带33对应的高度；第一电机138开始工作，滑块135带动整个直线气缸1241从第一感应器1314的位置平移到第二感应器1315的位置，当第一夹片1313运动到第二感应器1315的U形槽时，第二感应器1315感应到滑块135已经运行到正确位置，滑块135停留在此位置，真空装置暂停运行，吸嘴121放开其吸附的PCB板放置到送板装置3上，第一电机138带动直线气缸1241从第二感应器1315的位置平移到第一感应器1314的位置，当第一夹片1313运动到第一感应器1314的U形槽时，第一感应器1314感应到滑块135已经运行到正确位置，第一电机138停止工作，使得滑块135停留在此位置，PCB板的自动上料过程完成；重复所述PCB板上料运行过程，即可完成多块PCB板的自动上料。

如图3、4及图8～10所示，所述双板上板系统2包括既可放置PCB板又能放置PCBA板的上板箱21、可带动上板箱21在竖直方向上下运动的上板箱移动装置22、以及可将水平放置于上板箱21内的PCB板或PCBA板拉到到送板系统3上的拉板机构23。所述上板箱21、拉板机构23、送板系统3在沿导轨的长度方向上依次设置，拉板机构23的尾端与送板系统3的输入工位相接。

如图3、图8～10所示，所述上板箱21为沿导轨长度方向贯通的框架，上板箱21内设有平行箱体侧壁的第一卡板213、第二卡板214，第一卡板213与第二卡板214相对的面上分别对应地开设若干条水平的卡槽219，卡槽219为通槽，PCB板或PCBA板可插在对应的两个卡槽219中且可卡槽219中穿过，第一卡板213竖直固定在箱体的底板上，第二卡板214位置可调整地设置，调整第二卡板214与第一卡板213之间的距离，上板箱21可适配多种PCB板或PCBA板的宽度。

实施例中，上板箱21的箱体内设有垂直箱底的第一固定架215，第一卡板213竖直固定在第一固定架215上；上板箱21的箱体内设有可供第二卡板214相对第一卡板213移动的物料架212，物料架212包括垂直箱体侧壁固定在上板箱21底板上的两根下带齿滑道2121，每根下带齿滑道2121的上方对应设有一端固定在第一卡板213上的上带齿滑道2125，每对对应的上下带齿滑道之间设有一根竖直的支撑杆2123，支撑杆2123的上下两端位置可调整的对应连接在上、下带齿滑道上，第二卡板214固定在物料架212上。

实施例中，每根支撑杆2123的上下两端分别设有可在对应的带齿滑道上反复解锁、锁合的上卡件2124、下卡件2122，上、下卡件解锁后可沿带齿滑道水平移动。上、下卡件的顶面及底面具有水平面，上板箱21的底面上适配每一根下带齿滑道2121设有与带齿滑道2121平行的下通槽216，上板箱21的顶面上适配每一根上带齿滑道2125设有与上通槽217，上、下卡件通过可在对应的上下通槽内活动的螺栓位置可调整地连接在上、下带齿滑道上。第二卡板214竖直固定在下卡件2122的顶面与上卡件2124的底面之间，随上下卡件在带齿滑道上同步运动。根据不同PCB板或PCBA板的尺寸，解锁上卡件2124、下卡件2122，调整上下卡件到对应合适的位置，使双板上板系统2可适用于多规格的PCB板或PCBA板上板。为保证物料架212的稳固性，两根支撑杆2123之间设有料架稳固杆2126。

在进行PCB板上板时，可将PCB板依次放置在卡槽219中进行上板，对于带有较高元件的PCBA板，可间隔一个或两个卡槽219插入一片PCBA板，确保上下相邻的PCBA板之间互不碰撞。

如图3、7、11所示，拉板机构23包括拉板组件232以及竖直设置在承重板91上的拉板组件固定架231，拉板组件固定架231设置在导轨32输入工位的端部且位于导轨32外轨的同侧，拉板组件232固定在拉板组件固定架231上，拉板组件232包括固定在拉板组件固定架231上部、水平设置的电机固定架2321，第二电机2322竖直固定在电机固定架2321上，第二电机2322的输出端通过直齿条齿轮(图中未示出)与直齿条导轨2323适配连接，直齿条导轨2323的内侧面为带直齿条面。直齿条导轨2323水平地穿过电机固定架2321，随第二电机2322的正转、反转沿导轨长度方向相应的前进或后退，直齿条导轨2323的远送板系统端设有垂直直齿条导轨2323端面的拉片固定板2324，直齿条导轨2323的近送板系统端上设有垂直直齿条导轨2323端面的导轨固定板2328，拉片固定板2324上设有底部超出拉片固定板2324的拉片2325，拉片2325可自上带齿滑道2125的下方穿过上板箱21将放置于卡槽219中的PCB板或PCBA板拉到传送带33上，拉片2325超出拉片固定板2324底面的长度小于相邻的两个卡槽219之间的距离。

优选地，电机固定架2321的下方连接有拉杆固定座2326，拉杆固定座2326上开有两个与直齿条导轨2323平行的拉杆孔，两根拉杆2327活动地穿过对应拉杆孔，拉杆2327的一端固定在拉片固定板2324上，另一端固定在导轨固定板2328上，确保直齿条导轨2323前后运动的过程中保持直线运动。

如图11所示，上板箱移动装置22包括放置上板箱21的L形支架223、移动组件222以及竖直设置在承重板91上的移动组件支架221。实施例中，移动组件222包括设置在移动组件支架221顶端的第三电机2221，第三电机2221与PLC控制系统电通讯连接，其输出端连接竖直的丝杆2222，丝杆2222的底端可转动地放置在承重板91上，丝杆2222上螺纹连接支架固定块2223，支架固定块2223随丝杆2222的正转、反转沿丝杆2222上升或下降，L形支架223随支架固定块2223同步运动地固定在支架固定块2223的侧壁上。实施例中，L形支架223的底部向下超过承重板91的下表面，支架固定块2223上设有分设于丝杆2222两侧的两个第二导杆孔，移动组件支架221的顶端对应所述第二导杆孔设有两块顶板2211，第二导杆2224穿过对应的第二导杆孔固定在顶板2211与承重板91之间，确保支架固定块2223上下运动过程中保持直线。优选地，移动组件支架221上下对应的设有可感应支架固定块2223上、下移动最大位置的第三感应器2212和第四感应器2213，所述第三感应器2212和第四感应器2213为U形，支架固定块2223上装有第二夹片2225，第二夹片2225的另一端运行轨迹穿过第三感应器2212和第四感应器2213的U形槽。在PLC系统控制下，第三电机2221可将上板箱21中装有PCB板或PCBA板的凹槽219依次上升到与传送带33对应的高度。

实施例中，第三电机2221为步进电机。

所述双板上板系统2将PCB板或PCBA板输送到送板系统3的方法如下：

在显示系统4中设置双板上板系统2运行的工艺参数。

初始状态下，带有拉片2325的直齿条导轨2323的前端自上带齿滑道2125的下方穿过上板箱21，所述上板箱移动装置22带动上板箱21上升至内上板箱21最上方的PCB板或PCBA板与传送带33高度对应地放置，拉片2325位于所述PCB板或PCBA板的前方，第二电机2322带动直齿条导轨2323向后运动，拉片2325将所述PCB板或PCBA板拉动到传送带33上流向下一工序，第三电机2221带动上板箱21上升至下一块PCB板或PCBA板传送带33高度对应地放置，第二电机2322带动直齿条导轨2323回到初始状态，重复以上工序，直到将上板箱21内所有PCB板或PCBA板全部传送到传送带33上，第三电机2221带动上板箱21下降至最低位置，操作员将PCB板PCBA板对应的插入卡槽219中，继续进行上板作业。