电路板全自动配料传输工艺装置的制作方法

本实用新型涉及的是一种自动化技术领域的上下料装置，特别是一种适用于汽车车载pm2.5的生产线的电路板全自动配料传输工艺装置。

背景技术：

在当前汽车行业，电子件的使用越来越广泛，电子件通常包含电路板元件。电路板元件由于装配节拍高，价格昂贵且易损坏，高敏感性和有防静电要求，对装配操作有很高的要求。电子件的上下料及装配领域，国内主要采用工人手工或者工人配合机械手半自动的方式。在现有技术中，对于车载pm2.5生产线，手工上下料和半自动上下料存在的较多的缺点：第一，无法满足快节拍要求；第二，操作不当易造成电路板静电击穿或者损坏；第三，质量风险高。因此必须开发全自动电路板上下料装置。

技术实现要素：

本实用新型针对上述现有技术的不足，提供了一种电路板全自动配料传输工艺装置，可以实现车载pm2.5生产线电路板全自动上下料，最大程度的提升生产效率和产品质量；同时，解决了人工操作节拍紧张的问题，工人手工操作易导致电路板静电击穿从而产生质量风险的问题。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的，本实用新型包括框架、拆垛机构、马达、紧缩气缸、升降气缸、四轴机器人、码垛机构、分布式io模块、气动控制元件和托盘传感器；整个装置为整体分层结构，主体结构由框架组成，上下两层各有一条输送线；拆垛机构布置在上层输送线中部的框架上，用于把单层托盘从托盘组拆出；马达有两个，第一马达布置在上层输送线尾部的框架上，第二马达布置在下层输送线头部的框架上，分别为上下层输送线提供动力；紧缩气缸为两个，位于第一马达的后部，分别布置在上层输送线尾部的两侧框架上，用于锁紧托盘并进行精确定位；升降气缸布置在两层输送线尾部之间，用于托盘的上下传动；四轴机器人固定在主装配线的尾部，不与输送线相连接，用于从托盘内将电路板取出，将其装配在主生产线的零件上；码垛机构布置在下层输送线中部并固定在地面，用于单层空托盘码垛；分布式io模块布置在外侧的框架上，一端与整个装置上所有电子元件使用线缆连接，一端与主plc通过通讯线缆相连接，用于控制电子元件；气动控制元件布置在外侧的框架上，用于控制气动部件；托盘传感器为多个，分别布置在所述拆垛机构、第一马达、码垛机构、第二马达旁，均用于探测托盘组是否到位。

进一步地，在本实用新型中，拆垛机构由拆垛夹爪、拆垛气缸、拆垛顶升气缸组成，所述码垛机构由码垛夹手、码垛气缸、码垛顶升气缸组成。

更进一步地，在本实用新型中，托盘传感器使用支架布置输送线的框架上，码垛机构使用支撑板固定在地面，四轴机器人使用底座固定在主装配线的尾部。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果为：本实用新型设计合理，结构简单，不但可以实现车载pm2.5生产线电路板全自动上下料，最大程度的提升生产效率和产品质量；同时，解决了人工操作节拍紧张的问题，工人手工操作易导致电路板静电击穿从而产生质量风险的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2为图1的局部放大图一；

图3为图1的局部放大图二；

图4为图1的局部放大图三；

图5为图1的局部放大图四；

图6为图1的局部放大图五；

图7为图1的局部放大图六；

图8为拆垛机构的结构示意图；

图9为托盘锁紧机构的结构示意图；

图10为码垛机构的结构示意图；

其中：1、第一托盘传感器，2、第二托盘传感器，3、框架，4、拆垛夹爪，5、拆垛顶升气缸，6、拆垛气缸，7、第一马达，8、第一托盘锁紧气缸，9、第二托盘锁紧气缸，10、升降气缸，11、四轴机器人，12、第三托盘传感器，13、分布式io模块，14、气动控制元件，15、第四托盘传感器，16、码垛气缸，17、码垛顶升气缸，18、码垛夹手，19、第二马达，20、第五托盘传感器，21、第六托盘传感器，22、第七托盘传感器，23、第八托盘传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例以本实用新型技术方案为前提，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下述的实施例。

实施例

实施例如图1至图10所示，本实用新型包括第一托盘传感器1、第二托盘传感器2、框架3、拆垛夹爪4、拆垛顶升气缸5、拆垛气缸6、第一马达7、第一托盘锁紧气缸8、第二托盘锁紧气缸9、升降气缸10、四轴机器人11、第三托盘传感器12、分布式io模块13、气动控制元件14、第四托盘传感器15、码垛气缸16、码垛顶升气缸17、码垛夹手18、第二马达19、第五托盘传感器20、第六托盘传感器21、第七托盘传感器22、第八托盘传感器23；整个装置为整体分层结构，主体结构由框架3构成；拆垛夹爪4、拆垛气缸6、拆垛顶升气缸5由上到下组合在一起后构成拆垛机构，码垛夹手18、码垛气缸16、码垛顶升气缸17由上到下组合在一起后构成码垛机构；拆垛机构使用支撑板布置在上层输送线中部的框架3上，第一马达7布置在上层输送线尾部的框架3上；第一托盘锁紧气缸8、第二托盘锁紧气缸9位于第一马达7的后部，并分别布置在上层输送线尾部的两侧框架3上；码垛机构布置在下层输送线中部并使用支撑板固定在地面，第二马达19布置在下层输送线头部的框架3上；升降气缸10布置在上层输送线尾部与下层输送线尾部之间；四轴机器人11使用底座固定在主装配线的尾部，不与输送线相连接；第一托盘传感器1、第二托盘传感器2、第三托盘传感器12、第四托盘传感器15、第五托盘传感器20使用支架依次布置在上层输送线的框架3上，第二托盘传感器2、第三托盘传感器12分别位于拆垛机构的两侧，第四托盘传感器15、第五托盘传感器20分别位于第一马达7的两侧；第六托盘传感器21、第七托盘传感器22、第八托盘传感器23使用支架依次布置在下层输送线的框架3上，第六托盘传感器21位于码垛机构旁，第八托盘传感器23位于第二马达19旁；分布式io模块13固定在外侧的框架3上，一端与本装置上所有电子元件使用线缆连接，一端与主plc通过profinet通讯线缆相连接，用于控制电子元件；气动控制元件14固定在外侧的框架3上，与各个气动部件相连接。

在本实用新型的实施过程中，工人将从原材料仓库取出的电路板组件托盘组放置在上层输送线的头部，第一托盘传感器1检测到托盘组到位后，第一马达7驱动输送链将托盘移动到拆垛机构处；第二托盘传感器2、第三托盘传感器12探测到托盘组到位后，拆垛机构开始工作，拆垛顶升气缸5升起，拆垛气缸6配合拆垛夹爪4将单层托盘从托盘组拆出，同时拆垛顶升气缸5下降，拆出后的单层托盘移动到输送线尾端；第四托盘传感器15、第五托盘传感器20探测到托盘到位后，第一托盘锁紧气缸8和第二托盘锁紧气缸9同时锁紧托盘进行精确定位，四轴机器人11从托盘内将电路板取出，将其装配在主生产线的零件上。当单层托盘内的电路板使用完后，第一马达7将满的单层托盘输送到输送线尾端，同时升降气缸10将空托盘下降到输送线的下层；第二马达19将空托盘输送到码垛机构出；码垛机构处的第六托盘传感器21探测到托盘到位后，码垛机构开始工作，码垛顶升气缸17上升，码垛气缸16配合码垛夹手18工作，完成单层空托盘的码垛后，码垛顶升气缸17下降。当完成设定的六层托盘码垛后，输送线将堆叠好的托盘组输送到下层线体头部，工人取走空托盘组。在本实用新型中，第一马达7和第二马达19用于输送线的水平方向传动，升降气缸10用于输送线的上下传动。

本实用新型的核心技术点和难点为拆垛机构和码垛机构以及四轴机器人11的自动抓取。

对原材料托盘采用堆叠的方式来说，拆垛机构和码垛机构能很大程度上提升效率和节省工人劳动强度。本技术方案中原材料电路板采用堆叠的方式，每一组堆叠六层，每层放置十六个，工人每次投料两组，可以满足一小时的生产(产线节拍20s)。拆垛机构将堆叠的托盘拆离后，将单个托盘放置在输送线上。码垛机构将空的托盘重新进行堆叠，堆垛及码垛循环进行。四轴机器人11自动抓取电路板元件，电路板托盘在输送线上移动到托盘定位机构；托盘定位机构对电路板托盘精确定位，四轴机器人11根据编程的程序设计对电路板实行逐个抓取。本实用新型对托盘定位机构的精度要求高。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。