一种板料冲裁自动流水线的制作方法

本实用新型涉及自动设备领域，尤其是涉及一种板料冲裁自动流水线。

背景技术：

在PCB板的生产过程中，除了打样，几乎每块板料都要进行冲床冲切、冲裁制程，冲裁或冲切的前后通常还有若干其他的制成配合，如需要通过上料、下料制程实现冲裁的持续进行；又比如冲裁之前还需要进行预热烘烤，否则很容易导致板料的破裂，以及沉铜线条的扯断、撕断或扭坏现象；未经过烘烤预热的板料也会大大降低模具的使用寿命，如过粘的板料会造成废料堵塞，从而需要耗费大量的人工清理模具，影响生产效率，过硬的板料又存在模具崩模的风险，无论是模具崩模还是堵塞，都会直接影响产品品质，处理不及时或者处理不当则很容易造成大批量的报废品。

现有技术中上述各制程通常在不同的设备完成，故不可避免的涉及到物料转运、存储以及在不同设备上的重复定位问题，无法实现体系化的自动加工，导致工作量的极大增加，难以满足规模化生产的需求。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种板料冲裁自动流水线。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种板料冲裁自动流水线，包括上料组件、烘烤组件、定位组件、冲裁组件与下料组件，其中，待加工的物料由上料组件持续的运送至烘烤组件进行烘烤，烘烤后的物料从烘烤组件运送至定位组件处进行定位，定位完成后的物料运送至冲裁组件进行冲裁，并最后由下料组件进行下料。

作为上述方案的进一步改进方式，上料组件包括上料小车、载物平台与取料模块，其中

上料小车可独立运动以运输物料，括多个间隔设置的支撑块，支撑块形成一放置物料的暂存平台；

载物平台上对应支撑块之间的间隙设有多个载物装置，该载物装置可从相邻支撑块之间穿过，并沿竖直方向运动以从上料小车上卸下物料，并将该物料运送至取料位置处；

取料模块用于从载物平台上取走物料，并将物料运送至最终的上料位置。

作为上述方案的进一步改进方式，取料模块包括第一支架、第二支架、取料装置、平移动力装置与转动动力装置，其中

取料装置安装在第一支架上，由平移动力装置驱动沿第一支架的高度方向及宽度方向运动，第一支架安装在第二支架上，由转动动力装置驱动绕转轴转动。

作为上述方案的进一步改进方式，烘烤组件包括箱体、加热装置、传动链与支撑架，其中

箱体上设有入料口与出料口；

加热装置、传动链与支撑架放置在箱体内，传动链上沿长度方向设有若干层支撑架，该支撑架由传动链驱动而循环转动，接收从入料口处送入的物料，带动物料经过加热装置的加热区间，并将烘烤完成的物料运送至出料口。

作为上述方案的进一步改进方式，该支撑架朝出料口的方向倾斜，烘烤后的物料在重力作用下由出料口自由滑出。

作为上述方案的进一步改进方式，定位组件包括第一平台、初步定位装置、精确定位装置CCD检测装置与移料装置，其中

初步定位装置用于实现物料与第一平台之间的初步定位，初步定位后的物料由CCD检测装置进行检测识别，精确定位装置基于检测结果对第一平台进行精确定位，精确定位后的物料由移料装置运送至冲裁组件。

作为上述方案的进一步改进方式，精确定位装置包括第二平台、第三平台与个成对角放置的定位调节装置，其中

第一平台与第二平台连接；

定位调节装置包括一底座以及设于底座上且可相对底座绕一竖直轴转动的转动座，定位调节装置通过底座与第三平台连接并可相对第三平台沿第一方向移动，并通过转动座与第二平台连接；

定位调节装置的移动轨迹相互平行，以当定位调节装置同向运动时，第二平台沿第一方向移动；当定位调节装置相向运动时，第二平台绕一竖直轴转动；

第二平台还可以沿与第一方向垂直的第二方向移动。

作为上述方案的进一步改进方式，初步定位装置包括可沿第一方向移动的第一拨杆以及可沿第二方向移动的第二拨杆，第一平台的表面分别固定有沿第一、第二方向设置的第一限位块、第二限位块，该第一、第二拨杆可拨动物料分别与第二、第一限位块抵持。

作为上述方案的进一步改进方式，下料装置包括成品收料托盘、传送装置与收料平台，其中

成品收料托盘可沿水平方向运动，以接受物料以及通过惯性甩出物料；

传送装置用于接受由成品收料托盘甩出的物料，并将其传送至收料平台处；

收料平台可沿竖直方向按照设定距离逐步升降。

作为上述方案的进一步改进方式，包括边框收料托盘，边框收料托盘上设有水平的传送带，并可绕一转轴转动，以将冲裁后的废料边框从成品板料上分离，分离后的废料边框通过传送带传送至一废料收集装置处。

本实用新型的有益效果是：

可以实现物料的上料、烘烤、定位、冲裁与下料，全过程自动完成，无需过多的人工干预，有助于节省人工，满足规模化生产的需求；省去了物料转运、存储以及重复定位等步骤，有助于提高工作效率，降低企业成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型一个实施例的整体示意图；

图2是本实用新型上料组件与烘烤组件一个实施例的立体示意图；

图3是本实用新型上料小车一个实施例的示意图；

图4是本发实用新型上料组件载物平台与取料模块的立体示意图；

图5是本实用新型上料组件与烘烤组件另一个方向上的立体示意图；

图6是本实用新型烘烤单元中用于带动物料运动的驱动装置一个实施例的示意图；

图7是本实用新型烘烤组件一个实施例的立体示意图；

图8是本实用新型定位组件一个实施例的立体示意图；

图9是本实用新型第一平台与精确定位装置连接一个实施例的示意图；

图10是本实用新型精确定位装置隐藏第二平台及附属结构的立体示意图；

图11是本实用新型作为主动调节装置的定位调节装置的立体示意图；

图12是本实用新型精确定位装置与初步定位装置连接的立体示意图；

图13是本实用新型下料装置一个实施例的立体示意图；

图14是本实用新型边框收料装置一个实施例的立体示意图；

图15是本实用新型成品收料装置一个实施例的立体示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本实用新型的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本实用新型中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本实用新型各组成部分的相互位置关系来说的。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

参照图1，示出了本实用新型一个实施例的示意图，如图所示，其包括上料组件（图中未示出）、烘烤组件200、定位组件300、冲裁组件400与下料组件500，其中，待加工的物料由上料组件持续的运送至烘烤组件200进行烘烤，烘烤后的物料从烘烤组件200运送至定位组件300处进行定位，定位完成后的物料运送至冲裁组件400进行冲裁，并最后由下料组件500进行下料，本实用新型可以体系化的完成上料、烘烤、定位、冲裁、下料等一系列制程，可以极大的提高生产效率，节省人工。

参照图2，示出了本实用新型上料组件与烘烤组件一个实施例的立体示意图，如图所示，上料组件设于烘烤组件200的入料端，其包括机架110、上料小车120、载物平台130与取料模块140，其中上料小车120可以脱离上料装置的主体部分而独立运动，用于运输物料，上料小车120运输而来的物料转移至载物平台130之上，由载物平台130将该物料运送至取料位置处，取料模块140最后从载物平台上取走物料，并将物料运送至烤箱内，本实用新型中的上料组件可以实现物料的自动上料，上料效率高，可以满足规模化生产的需求。

参照图3，示出了本实用新型上料小车一个实施例的示意图，如图所示，上料小车120包括车架1201、支撑块1202、扶手1203、万向脚轮1204与螺杆1205，多个支撑块1202间隔安装在车架1201上，各支撑块1202形成一放置物料的暂存平台，通过人工推动小车便可以实现物料的转运。

优选的，支撑块1202通过螺杆1205可以调节高度。

参照图4，示出了本发实用新型上料组件载物平台与取料模块的立体示意图，如图所示，载物平台130上对应支撑块1202之间的间隙设有多个载物装置1301，该载物装置1301的宽度小于支撑块1202之间的间隙，故载物装置1301可从相邻支撑块1202之间穿过，同时，载物装置1301还可以通过平台升降装置1302沿竖直方向运动。

优选的，本实施例中的载物装置1301包括水平放置的传送带，传送带沿上料小车朝载物平台的方向转动，以便驱动上料小车上的物料运动至载物平台130。

取料模块运送物料的运动至少包括沿直线方向的平移运动，优选的，本实施例中物料由取料模块带动，首先沿竖直方向平移，平移至设定高度后绕一水平转轴转动一设定角度，转动后再沿一倾斜方向平移，该倾斜方向与水平方向的夹角等于该设定角度。

为实现上述的运动，本实施例中的取料模块包括第一支架1401、第二支架1402、平移动力装置（包括第一电机、第一丝杠1403、第一丝杠座1404、第二电机1405、第二丝杠1406、第一滑块1407、导向杆1408与横梁1409）、转动动力装置（包括转轴1410、驱动气缸1411与支撑气缸1412）、取料装置1413。

其中导向杆1408穿过横梁1409上的导向套，其底端与取料装置1413连接，第一丝杠座1404固定在横梁1409上，第一丝杠1403与第一丝杠座1404螺纹连接，随着第一电机的转动，第一丝杠1403带动取料装置1413沿第一支架的高度方向运动；同时横梁1409、导向杆1408、第一电机、第一丝杠1403、第一丝杠座1404与取料装置1413整体通过第二丝杠1406、第一滑块1407安装在第一支架1401上，并可在第二电机1405的驱动下带着取料装置1413沿第一支架1401的宽度方向运动。

第一支架1401则通过转轴1410安装在第二支架1402上，通过驱动气缸1411的驱动作用以及支撑气缸1412的支撑作用，其可绕转轴1410转动并固定在图中所示的状态。

本实施例中的取料装置为真空吸盘，当然其也可以采用其它的取料结构，如夹爪等。

优选的，上料组件还包括倾斜设置的上下两排胶辊1414，该上下两排胶辊之间具有间隙，物料转动后对准间隙的入口，并通过沿倾斜方向的平移进入间隙，由胶辊驱动前进。

在图2的基础上，结合图3与图4说明上料组件的工作流程：首先使载物平台130上各传送带运动至低于上料小车120上暂存平台的位置，然后推入小车使传送带位于支撑块1202之间间隙的正下方，启动平台升降装置1302驱动传送带竖直上升，直至将物料从暂存平台上顶起，最后小车与载物平台脱离，物料则由传送带驱动前进直至完全位于载物平台之上。

物料从上料小车转移至载物平台上之后，第一支架首先处于水平的初始状态，当载物平台将物料运送至指定位置后，吸盘在平移动力装置的驱动下向下运动，吸附最顶层的物料后反向复位，然后吸盘在转动动力装置的驱动下绕转轴转动，最后在平移动力装置的驱动下沿倾斜向下的方向平移使物料进入胶辊之间的间隙。

参照图2、图5，图5示出了上料组件与烘烤组件另一个方向上的立体示意图，如图所示，烤箱的主体部分包括一作为承载结构的箱体210，以及放置在箱体210的加热装置、传动链与支撑架，上述加热装置、传动链与支撑架组成烘烤单元220，烘烤单元220倾斜放置，其中支撑架由传动链驱动而循环转动，接收物料并带动物料经过加热装置的加热区间，最后烘烤完成的物料送出。

箱体210在对应烘烤单元的部位设有入料口a与出料口b，其中出料口b为自滑式出料口，相对水平面倾斜放置，烘烤后的物料在重力作用下可由出料口b自由滑出，物料的下料由自身重力完成，有助于简化结构，节省成本。

参照图6，示出了本实用新型烘烤单元中用于带动物料运动的驱动装置一个实施例的示意图，本实施例中物料通过一链轮机构进行驱动，如图所示，驱动装置包括电机2201、转轴2202、传动链2203与支撑架2204，转轴2202与电机2201的驱动轴连接，传动链2203沿竖直方向卷绕在转轴2202的主动轮与从动轮上，从而能够循环转动。传动链2203至少为两条，二者平行设置，同步且反向转动。

支撑架2204沿传动链2203的长度方向固定在传动链2203上，其优选为一“L”型板，该“L”型板的竖直壁限制物料的位移，水平壁则用于承接物料，通常，每一对支撑架2204上放置一件物料600。为实现自滑下料的效果，支撑架2204朝出料口b的方向倾斜，并与出料口b平行。

本实施例中物料从下往上运动，对应的，入料口a设于箱体210一侧壁的下方，出料口b则设于箱体210对侧壁的上方，通过链轮机构的循环转动，可以在不停机的条件下实现物料的持续上料与烘烤，生产效率高；同时只需占用减少的空间，从而有助于减小烤箱的体积。

优选的，还包括水平滑轨2205、第二滑块（未示出）与驱动电机（未示出），链轮机构整体通过滑块固定在水平滑轨2205上，从而可以通过左右滑动链轮机构调节支撑架之间的距离，以适应不同尺寸的物料。

参照图7，示出了本实用新型烘烤组件一个实施例的立体示意图，图中隐藏了箱体的一侧壁与链轮机构，如图所示，烘烤单元220包括设于箱体210内的加热装置2206、散热装置2207与控制系统，其中加热装置2206优选为盘旋在散热装置2207外侧的发热管，散热装置2207优选为叶轮式均衡散热器。该控制系统用于监控箱体内的温度，通过控制加热装置2206与散热装置2207的启闭及功率以维持箱体内温度的恒定。

基于上述，烘烤的流程如下：上下两排胶辊运动将物料送入箱体后，物料首先搁置在当前状态下的最底层支撑架上，然后物料随着传动链的转动而向上运动，运动过程中由加热装置进行烘烤加热，物料运动至传动链的顶端时烘烤完毕，从出料口b自由滑出。

参照图8，示出了本实用新型定位组件一个实施例的立体示意图，本实用新型的定位组件包括第一平台301、初步定位装置、精确定位装置、CCD检测装置与移料装置，其中初步定位装置用于实现物料与第一平台之间的初步定位，初步定位后的物料由CCD检测装置进行检测识别，精确定位装置基于检测结果对第一平台进行精确定位，精确定位后的物料由移料装置运送至冲裁组件。

参照图9，示出了本实用新型第一平台与精确定位装置连接一个实施例的示意图，如图所示，精确定位装置包括层叠设置的第二平台302与第三平台303，其中第一平台301可由第二平台302带动而发生沿第一方向（本实施例中即图中Y轴方向）、 第二方向（本实施例中即图中X轴方向）的移动与绕一竖直轴（本实施例中即图中Z轴）的转动，本实用新型通过上述的移动与转动矫正物料的歪斜与偏移，实现物料的精确定位。

参照图10，示出了本实用新型精确定位装置隐藏第二平台及附属结构的立体示意图，如图所示，第三平台303上设有四个成四角放置的定位调节装置304，该定位调节装置为上下双层结构，包括一底座以及设于底座上且可相对底座绕Z轴转动的转动座，定位调节装置304通过底座与第三平台303连接并可相对第三平台303沿Y轴方向移动，且各定位调节装置304的运动轨迹相互平行，定位调节装置304上的转动座则与第二平台302连接。

其中一组成对角放置的定位调节装置作为主动调节装置（图中为位于左上方与右下方的定位调节装置），用于与动力装置（如电机等）连接而输出动力，另一组作为从动调节装置。参照图11，示出了本实用新型作为主动调节装置的定位调节装置的立体示意图，如图所示，包括第三电机305、第三丝杠306、第一线轨307与第三滑块308，第三电机305与第一线轨307固定在第二平台302上且沿Y轴方向设置，第三电机305的驱动轴与第三丝杠306连接，第三丝杠306与底座3041螺纹连接，第三滑块308滑动连接在第一线轨307上，定位调节装置304上的底座3041与第三滑块308固接，从而使定位调节装置304可沿沿Y轴方向移动。

此外，还包括第二线轨309与第四滑块310，第四滑块310固接在转动座3042的顶端，第二线轨309滑动连接在第四滑块310上，第二平台与第二线轨309固接，保证定位调节装置相向运动时第二平台可以自由转动。

定位调节装置304的运动方式包括两种：主动定位调节装置同向运动，此时第二平台沿Y轴方向移动；主动定位调节装置相向运动时，第二平台绕Z轴转动，通过改变定位调节装置的运动方向便可以实现第二平台在移动与转动之间的切换，有助于简化结构，同时移动与转动均通过同一部件完成，更有利于实现同步控制与精确控制。

当然，本实用新型也可以只采用一组成对角放置的定位调节装置完成上述的移动与转动。

参照图10、图12，图12示出了本实用新型精确装置与初步定位装置的立体示意图，图中还示出了第四电机311、第四丝杠312、第三线轨321与第五滑块，第四电机311与第三线轨沿X轴方向设置，第四电机311的驱动轴与第四丝杠312连接，第四丝杠312与第五滑块螺纹连接，第五滑块滑动连接在第三线轨上，第二平台302与第五滑块固接，通过电机的驱动，第二平台可随第二平台302整体沿X轴方向移动，结合上述沿Y轴移动与沿Z轴的转动，第二平台可以实现两个方向的移动与一个方向上的转动。

参照图8、图12，如图所示，初步定位装置包括可沿Y轴方向移动的第一拨杆313以及可沿X轴方向移动的第二拨杆314，第一平台301用于承载物料，其表面分别固定有沿Y轴、X轴设置的第一限位块315、第二限位块316。

优选的，第一拨杆313设于第一平台301的上方，通过水平导杆317与电机318进行驱动，第二拨杆314则位于第一平台301上表面的下方，并从第一平台301的上表面伸出，其通过同步带319进行驱动，第一拨杆313与第二拨杆314相互错开，避免运动时发生干涉。

第一、第二拨杆可拨动物料分别与第二、第一限位块抵持，即首先实现物料与第三平台之间的内部定位，经过内部定位后的物料再经过CCD检测装置进行检测，测定物料的偏移量后最后通过第三平台的移动与转动实现精确定位。

本实用新型还包括有移料装置320，移料装置320设于第三线轨沿X轴方向运动的终点，用于从第一平台301上移走物料。

定位组件的工作流程为：物料从烤箱的出料口滑出并落在第一平台上，第一、第二拨杆运动使物料与第一、第二限位块抵持，完成物料与第一平台之间的定位，然后第三平台带动第一、第二平台沿第三线轨运动，经过CCD检测装置的检测区域以获得物料的偏移量，定位调节装置基于偏移量带动第二平台发生平移与转动以完成物料的精确定位，定位完成后第三平台带动第一、第二平台运动至第三线轨的尾端，物料由移料装置从第一平台上移动至冲裁组件。

本实用新型中的冲裁组件可以采用常规的冲床，在此不进行详细描述。

参照图13，示出了本实用新型下料装置一个实施例的立体示意图，如图所示，其包括成品收料装置与边框收料装置，当物料由冲裁组件完成冲裁后，冲裁模具开启，此时成品与废料边框均停留在模具上，同时多余的废料边框与所需的成品板料之间尚未完全脱离，因此需要通过成品收料装置与边框收料装置分别对废料与成品分别进行收集。

参照图13、图14，图14示出了本实用新型边框收料装置一个实施例的立体示意图，如图所示，其包括边框收料托盘401、传送带402、托盘旋转气缸403、传送带驱动电机404与传感器405，传送带402安装在边框收料托盘401上，通过传送带驱动电机404驱动旋转，同时，边框收料托盘401在托盘旋转气缸403的驱动下可绕传送带驱动电机404的驱动轴转动。当冲裁完成的物料脱离冲裁模具后，边框收料托盘401的一端首先向上运动以将废料边框从成品板料上分离，然后托盘恢复水平状态，废料边框通过传送带402传送至一废料收集装置。

传感器405用于检测是否有边框通过。

参照图13、图15，图15示出了本实用新型成品收料装置一个实施例的立体示意图，如图所示，其包括成品收料托盘406、传送装置407与收料平台408，其中成品收料托盘406可沿水平方向运动，当其伸出时可以接收与废料边框脱离的成品板料，并在接受板料后按照一定的速度反向运动，通过惯性将物料甩出至传送装置407（本实施例中传送装置优选为若干的传送滚轮）上，传送装置407接受成品板料并将其传送至收料平台406处，收料平台406则可沿竖直方向按照设定距离逐步升降，当其接受一片板料后随即下降等于板料厚度的距离，以保证接料平面始终与传送装置407平齐。

本实施例中还设有拨杆409与定位块410，定位块410与传送装置的传送方向垂直，拨杆409与定位块410平行，并可拨动板料使其与定位块410抵持，以对甩出的板料进行纠偏、定位。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。