一种多功能斜立式PCB板自动放板翻板设备控制系统的制作方法

本实用新型涉及PCB板自动设备技术领域，特别涉及一种多功能斜立式PCB板自动放板翻板设备控制系统。

背景技术：

从18世纪英国发起工业革命开始，人类开始使用机器代替手工工具。工业发展经历机械化时代、电气化时代、自动化时代以及如智能时代。工业生产从人类手动操作设备慢慢变成通过开关器件控制设备，如二极管、三极管等器件组成的控制电路。在到目前最先进的人机互交智能设备。大大减少人类直接参与生产工作。相比人类，机械设备生产过程中受到客观因素影响较少，服从性、生产连贯性较高。这样不仅提高生产效率、减少人力成本。同时也减少了人在工作受到伤害的机率。

PCB(印制电路板)的生产过程中常需要对生产原材料的传送、PCB翻面等工作流程。传统的工作生产中通常通过人力来实现PCB的运送、翻转工作。人在工作中受体力以及精力影响，重复性工作易使人疲劳。因而易产生错误，也会降低生产线的连贯性，更重要的是人在疲劳情况下也会产生被机器伤害的机率。有些工艺流程需要PCB放在不同位置通过设备，通过设备时间间隔不等。因而传统通过人工翻板放板过程中，人精力有限，如果要求放置不同位置通过设备时，重复性工作也易使产生错。如果要求PCB翻置板面，人工也易出现疏忽而忘记翻面，使原材料同一面被再次加工，而产生损失。如果对每片PCB通过设备时间间隔有要求的情况下，人工放置PCB，通过设备时间间隔难以把控，因而造PCB在设备内堆积，卡住设备等故障。

传统的放板翻板设备功能不齐全，工作状态难以监控，无法调整工作速度因而很难配合其他设备共同生产。智能化程度不高，不具备较多故障情况报警，需要人工参与多。因此并不能完全实现较高水平自动化生产。

技术实现要素：

为了解决背景技术中所述问题，本实用新型提供一种多功能斜立式PCB板自动放板翻板设备控制系统，以西门子PLC做为控制核心,操作人员通过触摸屏来设置工作模式，控制设备启动。在开启设备后，PCB放板翻板机设备即可自行运行。进行输送PCB、PCB翻面、PCB送出位置调整、PCB送出、PCB计数以及在设备完成工作后或出现故障时发出警报提醒工作人员。通过触摸屏工作人员可以进行手动控制，在运行过程中可以随时切换工作模式。工作人员也可以通过触摸屏查看设备运行时，各个信号反馈状态。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种多功能斜立式PCB板自动放板翻板设备控制系统，包括PLC、触摸屏、信号传感器、继电器、电磁阀、翻板气缸、吸板气缸、PCB板位置调整电机、PCB板载具运送电机、PCB板运送电机、报警灯和急停按钮。

所述的PLC即可编程控制器，为核心控制单元，其通过RS485方式与触摸屏相连接，通过触摸屏进行功能操作、参数设定和状态显示。

所述的继电器为多个，所述的PLC还连接多个继电器，并通过多个继电器分别连接电磁阀、PCB板位置调整电机、PCB板载具运送电机、PCB板运送电机和报警灯。

所述的电磁阀为多个，PLC通过继电器和电磁阀分别连接收板气缸和推板气缸，由PLC对翻板气缸、吸板气缸、PCB板位置调整电机、PCB板载具运送电机和PCB板运送电机的动作进行自动控制。

所述的PLC还连接有多个信号传感器，分别为：检测是否有板传感器、斜立架后限位传感器、斜立架到位传感器、检测PCB到位传感器、PCB进入送出调整位传感器、PCB板送出传感器、左侧拍板传感器、右侧拍板传感器、左限位传感器、右限位传感器、左后限位传感器、右后限位传感器、翻板复位到位传感器、翻板到位传感器、斜立架极限传感器。

所述的左侧拍板传感器、右侧拍板传感器为光纤传感器，优选型号为BF4R。

所述的检测是否有板传感器、斜立架后限位传感器、斜立架到位传感器、检测PCB到位传感器、PCB进入送出调整位传感器、PCB板送出传感器为光电开关；所述的左限位传感器、右限位传感器、左后限位传感器、右后限位传感器为接近开关；所述的翻板复位到位传感器、翻板到位传感器为磁性开关；所述的斜立架极限传感器为行程开关。

所述的翻板气缸为双向动作气缸，由电磁阀控制翻板气缸带动翻板装置进行翻板和回位双向动作。

所述的吸板气缸为自复位气缸，由电磁阀控制吸板气缸带动吸板装置进行吸板动作。

所述的PLC还通过继电器连接报警灯。

所述的PLC还连接有急停按钮。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的一种多功能斜立式PCB板自动放板翻板设备控制系统，以西门子PLC做为控制核心,操作人员通过触摸屏来设置工作模式，控制设备启动。在开启设备后，PCB放板翻板机设备即可自行运行。进行输送PCB、PCB翻面、PCB送出位置调整、PCB送出、PCB计数以及在设备完成工作后或出现故障时发出警报提醒工作人员。通过触摸屏工作人员可以进行手动控制，在运行过程中可以随时切换工作模式。工作人员也可以通过触摸屏查看设备运行时，各个信号反馈状态。

2、本实用新型的一种多功能斜立式PCB板自动放板翻板设备控制系统，设置了多个用于检测位置的传感器，PLC通过检测这些传感器的到位信号来完成整体设备的自动控制过程。

附图说明

图1是本实用新型的一种多功能斜立式PCB板自动放板翻板设备控制系统框架图。

图2是本实用新型的一种多功能斜立式PCB板自动放板翻板设备控制系统平面示意图；

图3是本实用新型的一种多功能斜立式PCB板自动放板翻板设备控制系统工作流程图。

图中：1-检测是否有板传感器 2-斜立架后限位传感器 3-斜立架到位传感器 4-检测PCB到位传感器 5-PCB进入送出调整位传感器 6-PCB板送出传感器 7-左侧拍板光纤感应器 8-右侧拍板光纤感应器 9-左限位感应开关 10-右限位感应开关 11-左后限位感应开关 12-右后限位感应开关 13-翻板复位到位感应开关 14-翻板到位感应开关15-PCB吸板吸抓 16-翻板架 17-双向翻板气缸 18-斜立架 19-斜立架极限开关

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型提供的具体实施方式进行详细说明。

如图1、2所示，一种多功能斜立式PCB板自动放板翻板设备控制系统，包括PLC、触摸屏、信号传感器、继电器、电磁阀、翻板气缸17、吸板气缸、PCB板位置调整电机、PCB板载具运送电机、PCB板运送电机、报警灯和急停按钮。

所述的PLC即可编程控制器，为核心控制单元，其通过RS485方式与触摸屏相连接，通过触摸屏进行功能操作、参数设定和状态显示。

所述的继电器为多个，所述的PLC还连接多个继电器，并通过多个继电器分别连接电磁阀、PCB板位置调整电机、PCB板载具运送电机、PCB板运送电机和报警灯。

所述的电磁阀为多个，PLC通过继电器和电磁阀分别连接收板气缸和推板气缸，由PLC对翻板气缸、吸板气缸、PCB板位置调整电机、PCB板载具运送电机和PCB板运送电机的动作进行自动控制。

所述的PLC还连接有多个信号传感器，分别为：检测是否有板传感器1、斜立架后限位传感器2、斜立架到位传感器3、检测PCB到位传感器4、PCB进入送出调整位传感器5、PCB板送出传感器6、左侧拍板传感器7、右侧拍板传感器8、左限位传感器9、右限位传感器10、左后限位传感器11、右后限位传感器12、翻板复位到位传感器13、翻板到位传感器14、斜立架极限传感器19。

所述的左侧拍板传感器7、右侧拍板传感器8为光纤传感器，优选型号为BF4R。

所述的检测是否有板传感器1、斜立架后限位传感器2、斜立架到位传感器3、检测PCB到位传感器4、PCB进入送出调整位传感器5、PCB板送出传感器6为光电开关；所述的左限位传感器9、右限位传感器10、左后限位传感器11、右后限位传感器12为接近开关；所述的翻板复位到位传感器13、翻板到位传感器14为磁性开关；所述的斜立架极限传感器9为行程开关。

所述的翻板气缸17为双向动作气缸，由电磁阀控制翻板气缸17带动翻板装置进行翻板和回位双向动作。

所述的吸板气缸为自复位气缸，由电磁阀控制吸板气缸带动吸板装置15进行吸板动作。

所述的PLC还通过继电器连接报警灯。

所述的PLC还连接有急停按钮。

本实用新型的PLC优选西门子系列PLC，触摸屏优选步科系列触摸屏。

本实用新型的自动控制过程为：

第一部分，设置启动模式、送板至工作位：将PCB放置于PCB斜立架18上，再将斜立架18放置于传送带上，根据需要传送速度使用电机控制盒调整好运行速度，设置运行模式为序列模式(即PCB一次以从中左右位置循环送出所述设备)，按下启动键后，检测是否有板传感器1检测到有PCB在斜立架18上，板载具运送电机运行，传送带启动，到达斜立架后限位传感器2后，带滚轮下压杆下压斜立架18。当到达斜立架到位传感器3后，运送电机停止，吸抓15前进，吸住PCB，将PCB拉至翻板架16位置。

第二部分，翻转PCB并送至PCB调整区：PCB被拉至翻板架16位置后，电磁阀控制的双向翻板气缸17动作，将PCB板翻置传送滚轮上，PCB板运送电机运行，滚轮转动带动PCB至位置调整区，电磁阀控制双向气缸17使翻板架16复位。PCB经过斜立架到位传感器3后停止，调整PCB送出位置装置动作(即电机控制挡板)。

第三部分，调整PCB送出位置及送出PCB：设定序列模式后，先中位送出，两侧控制两台PCB板位置调整电机同时同速度向PCB运动，将PCB调整至中位，在左、右侧拍板光纤传感器7和8感应到PCB时，PCB即被调整中位，两台PCB板位置调整电机反转运行，两个挡板同时返回，到达左后限位传感器11、右后限位传感器12后，电机停止。电机停止后传送滚轮继续动作。将PCB送出。然后左位送出，左侧PCB板位置调整电机运行，左侧挡板运动到左限位传感器9时停止，作为左侧PCB板送出左限位，右侧挡板将PCB向左侧推，当光纤传感器7和8感应到PCB时，PCB即被调整左位，控制位置调整电机反转，两个挡板同时返回，到达左后限位传感器11和右后限位传感器12后，电机停止。最后右位送出，右侧挡板运动到右限位传感器10停止，作为左侧PCB板送出右限位，左侧挡板将PCB向右侧推，当光纤传感器7和8感应到PCB时，PCB即被调整右位，控制PCB板位置调整电机反转，两个挡板同时返回，到达左后限位传感器11和右后限位传感器12后，电机停止。然后循环这三个动作。检测是否有板传感器1检测到无PCB后，斜立架18后退至斜立架后限位传感器2后电机停止，完成工作。在PCB经过PCB板送出传感器6后，计数并显示在触控板上。

本实用新型以PLC为核心的控制电路，使用step7软件预先编写好程序下载至PLC中，在设备各个部分需要动作的位置设置传感器，光电传感器连接PLC，由光电传感器给PLC提供动作信号，在接收到信号后，由PLC信号输出口根据程序设定控制24V继电器的开启与关断。再由24V继电器的控制PCB载具运送电机、PCB送出位置调整电机、PCB运送电机、用于控制翻板动作气缸电磁阀以及控制将PCB放置在翻板动作位置的装置的电磁阀。所述设备配有急停按钮以及报警装置，急停按钮按下后，整个设备完全停止，并不能受触摸屏控制。报警装置在触发了相应条件后产生报警提示工作人员。

所述输送、上板、翻转、调整、送出PCB的机械装置，输送机械装置是通过电机正转翻转控制传送带的正转翻转，将PCB载具放置在传送带上，用于将PCB运送至翻板工作位置。上板装置有电磁阀控制吸抓装置，电磁阀控制吸抓的前进、吸附PCB、将PCB拉直翻板架工作位几个动作以及在斜立架18到达工作位后带滚轮下压杆下压斜立架18。翻板机械装置由电磁阀、双向活塞气缸、翻板架三部分，电磁阀控制双向活塞气缸动作，双向活塞来控制翻板架进行翻板以及回位动作。PCB送出调整位置装置是通过两个电机带动俩个挡板动作，来调整PCB的位置，在挡板需要停止的位置设置光电感应器，通过对光电感应器的遮挡给PLC提供信号，使位置挡板停在需要的位置。PCB送出装置是由电机作为动力，带动链条滚动，链条带动多个平行滚轮滚动，由滚轮滚动将PCB送出本设备。

所述触摸屏通过KINCO软件，编写好控制界面，通过数据线下载至触摸屏中，所述触摸屏控制界面为多层次控制界面设计，可以通过触控按钮切换至其他功能界面。控制界面分为自动控制界面、手动控制界面、输入信号状态界面、输出信号状态界面。在自动模式界面中具备PCB计数功能，设备启动、停止、复位、切换手动界面、切换输入信号界面、切换输出信号界面触控按钮；手动控制界面具备送出PCB滚轮控制、PCB载具传送正向反向转动控制、PCB翻板架动作控制、PCB翻板架复位控制、手动调整PCB板输出位置；输入信号状态界面显示各个传感器反馈信号状态；输出信号状态界面显示PLC根据程序控制发出信号的状态。

所述设备程序分为主程序、PCB调整中位送出子程序、PCB调整左位送出子程序、PCB调整右位送出子程序、PCB序列调整送出子程序、手动调整送出子程序。

所述设备设置报警程序，当斜立架18上所有PCB被送完后，检测是否有板传感器1接收不到信号后，传送带电机启动，斜立架18后退，到达斜立架后限位传感器2后报警并停机。当翻板动作2秒后，PCB进入送出调整位传感器5未收到信号，报警并停机。

所述设备设置复位程序，当设备出现故障后，可按停止键后进行复位，各个装置回初始位。

具体实施例：

在PCB生产中需要对两面进行加工，因此以往在生产线上完成第一道加工工序后需要翻转加工另一侧，而传统的人工翻板不仅效率低，人工成本高，有一定出错几率。所述设备具备多种模式，可根据需求调整PCB向下一个设备进入位置，并且可以中途切换调整板输送位置的模式。

本实施例中，所述设备连接的下一台设备中有消耗类滚轮器件。如果PCB只从中间位置通过则只会损耗中间位置，而不能充分利用此器件，因而会造成浪费。所以需要所述设备输送出的PCB可以从左中右三个位置送至下一台设备，以减少浪费。

在本实施例中，设备运行分为三部分，第一部分设置启动模式、送板至工作位。第二部分翻转PCB并送至PCB位置调整区。第三部分调整PCB送出位置及送出PCB。

以上实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。