一种电路板制作装置的制作方法

本实用新型涉及电路板领域，尤其是涉及一种电路板制作装置。

背景技术：

现有的电路板生产，如电池保护板FPC的生成中，电路板的上料、冲切、不良品分选、测试等多个工序分别需要不同的人员完成，生成成本较高、生产效率较低，不良品分拣遗漏错漏较多。

为降低生产成本提高生产效率，减少人为因素产生的产品不良，结合电池新能源行业的发展，亟待开发出一种冲装分拣一体机。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本实用新型为解决其技术问题采用的技术方案是：

一种电路板制作装置，包括有沿物料传输方向依次设置的上料机械手、冲裁机构、转移机械手，还包括用于识别及定位原料的第一成像检测件，上料机械手用于带动原料往冲裁机构转移，转移机械手用于带动冲裁机构中的电路板输出。

根据本实用新型的另一具体实施方式，进一步的有，还包括有缓存机构、出料机械手及出料机构，转移机械手用于带动冲裁机构中的电路板输出至缓存机构，出料机械手用于将缓存机构的电路板往出料机构转移。

根据本实用新型的另一具体实施方式，进一步的有，还包括有进料机构，上料机械手用于将进料机构上的原料往冲裁机构转移。

根据本实用新型的另一具体实施方式，进一步的有，所述进料机构包括有用于带动物料盘上升进给的第一升降组件以及用于带动物料盘下降的第二升降组件。

根据本实用新型的另一具体实施方式，进一步的有，所述上料机械手包括有第一机械手本体、均设置在第一机械手本体上的第一吸嘴件和第二吸嘴件，第一吸嘴件用于将第一升降组件上的原料往冲裁机构转移，第二吸嘴件用于将第一升降组件的物料盘往第二升降组件堆叠。

根据本实用新型的另一具体实施方式，进一步的有，还包括有用于对原料进行再定位及识别的第二成像检测件，进料机构、第二成像检测件及冲裁机构沿上料机械手的上料方向依次设置。

根据本实用新型的另一具体实施方式，进一步的有，所述转移机械手包括有第二机械手本体以及设置在第二机械手本体上的若干第三吸嘴件。

根据本实用新型的另一具体实施方式，进一步的有，所述转移机械手还包括有设置在第二机械手本体上的第四吸嘴件，第四吸嘴件用于转移废料。

根据本实用新型的另一具体实施方式，进一步的有，还包括有设置在出料机构上方的冲压机构，冲压机构用于抵压出料机构上的电路板。

根据本实用新型的另一具体实施方式，进一步的有，所述出料机构包括上下设置的第二传输组件及第一传输组件，第一传输组件用于输入第二治具，出料机构还包括有用于将第一传输组件上的第二治具往第二传输组件上升的第三升降组件，第二传输组件用于输出第二治具。

本实用新型采用的一种电路板制作装置，具有以下有益效果：上料机械手、冲裁机构、转移机械手依次设置，实现上料、冲切、分拣一体机设计，各个工序为自动化完成，通过机械手进行智能上料、转移、分拣等，电路板生产成本较低、生产效率高，不良品分拣不易遗漏。分拣后的电路板可以直接生产，也可以进入后续的缓存、接驳和/或补料。

此外，还包括缓存机构、出料机械手、出料机构；上料机械手、冲裁机构、转移机械手、缓存机构、出料机械手、出料机构依次设置，上料、冲切及分拣之后，又一体化成了接驳和/或补料，各个工序为自动化完成，极大的提高质量、效率，便于管理。

附图说明

图1为本实用新型的俯视图；

图2为本实用新型进料机构的主视图；

图3为本实用新型进料机构的结构示意图；

图4为本实用新型上料机械手的结构示意图一；

图5为本实用新型上料机械手的结构示意图二，图5中隐藏第一机械手本体；

图6为本实用新型冲裁机构的结构示意图一；

图7为本实用新型冲裁机构的结构示意图二，图7中隐藏冲裁动力件、上板等；

图8为本实用新型缓存机构的结构示意图一；

图9为本实用新型缓存机构的结构示意图二，图9中隐藏第一滑板及第二滑板；

图10为本实用新型出料机械手的结构示意图一；

图11为本实用新型出料机械手的结构示意图二，图11中隐藏第三机械手本体；

图12为本实用新型出料机构及冲压机构的结构示意图一；

图13为本实用新型出料机构及冲压机构的结构示意图二；

图14为本实用新型第三升降组件的结构示意图；

图15为本实用新型第二定位销及支撑板的连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

如图1所示，一种电路板制作装置，具体为一种自动上料冲裁分拣一体机，包括有沿物料传输方向依次设置的上料机械手2、冲裁机构4、转移机械手5、缓存机构7、出料机械手8及出料机构10，还包括用于识别及定位原料的第一成像检测件，上料机械手2用于带动原料往冲裁机构4转移，转移机械手5用于将冲裁机构4中的电路板往缓存机构7转移，出料机械手8用于将缓存机构7的电路板往出料机构10转移。还包括有进料机构1，上料机械手2用于将进料机构1上的原料往冲裁机构4转移。

还包括有进料机构1，上料机械手2用于将进料机构1上的原料往冲裁机构4转移，第一成像检测件设置在进料机构1的上方。转移机械手5用于分拣电路板，分拣出不良品及合格品；第一CCD用于识别原料上不良品的位置，便于后续中，转移机械手5能够将该冲裁分割出的不良品丢弃，即转移机械手5带动冲裁出的全部电路板转移至废品箱6上方、对应的第三吸嘴件松开该不良品；转移机械手5还用于带动冲裁机构4中的电路板输出，转移机械手5可以带动电路板输出至缓存机构7，也可以直接带动电路板直接向装置外部输出。第一CCD用于识别原料上不良品的位置，便于后续中转移机械手5将不良品丢弃后，出料机械手8带动对应的电路板往第二治具中补入，根据生产要求将第二治具补满。

一种电路板制作工艺，包括以下步骤：步骤a，位于进料机构1上方的第一成像检测件，对原料进行识别及定位，原料为若干电路板连接的板材，第一成像检测件识别若干电路板中的不良品；

步骤b，上料机械手2将进料机构1的原料转移至冲裁机构4，原料冲裁后得到若干电路板；

步骤c，转移机械手5设置有若干第三吸嘴件，单个第三吸嘴件用于吸附对应位置的电路板，转移机械手5将冲裁机构4的电路板转移至废品箱6上方，不良品由对应的第三吸嘴件放开、并掉落至废品箱6，转移机械手5带动电路板转移至缓存机构7的第一治具；

步骤d，出料机构10中，第一传输组件10b输入第二治具，第三升降组件10a带动第二治具上升至第二传输组件10c，出料机械手8将缓存机构7的电路板转移至第二传输组件10c上的第二治具；

步骤g，第二传输组件10c带动第二治具输出。

上料机械手2、冲裁机构4、转移机械手5、缓存机构7、出料机械手8、出料机构10及第一成像检测件均与控制器连接，上料机械手2、冲裁机构4、转移机械手5、缓存机构7、出料机械手8、出料机构10及第一成像检测件等集成为一个一体机。第一成像检测件用于识别原料上不良品的位置，用于原料定位，确定原料的位置及形状方位摆向；上料、冲切、不良品分选、测试等多个工序均为自动化完成，通过机械手进行原料进给、电路板转移、电路板出料等。

通过机械手将废料从冲裁机构4中捡出；转移机械手5将冲裁得到的电路板全部取出；转移机械手5带动电路板移动至废品箱6上方时，不良品由其对应的第三吸嘴件放开，该不良品掉落至废品箱6；转移机械手5带动剩余的电路板转移至缓存机构7的第一治具。出料机构10中，从第一传输组件10b输入空的第二治具，空的第二治具上升至第二传输组件10c；出料机械手8将缓存机构7上的电路板转移至第二传输组件10c；第二传输组件10c带动第二治具直接输出，或者第二治具上的电路板进行冲压等加工后、第二传输组件10c带动第二治具输出。

上料机械手2、冲裁机构4、转移机械手5、缓存机构7、出料机械手8、出料机构10及第一成像检测件等集成为一个一体机，用于原料定位，上料、冲切、不良品分选、测试等多个工序均为自动化完成，通过机械手进行智能上料、转移、分拣等，生产成本较低、生产效率高，不良品分拣不易遗漏。

如图12和图13所示，还包括有设置在出料机构10上方的冲压机构9，冲压机构9滑动连接在出料机构10的上端，冲压机构9用于抵压出料机构10上的电路板。电池FPC板较小，其点电位较小，难于进行测试；制作工艺的测试工序前，一般需要将该FPC板与连接件接驳连接，该电路板与连接件电连接、连接件上的点电位较大，测试时测试针抵接连接件上点电位。电路板的制作工艺还包括有步骤e；步骤d中，第二治具中放置有连接件，电路板转移至第二治具时电路板的部分结构叠放在连接件上；步骤e中，冲压机构9转移至第二治具的正上方，冲压机构9对电路板及连接件冲压、使电路板和连接件接驳。

如图12和图13所示，出料机构10包括有支架，冲压机构9通过滑轨连接在支架上，支架上设置有转子，转子上绕有可往复转动的皮带，支架上还设置有用于驱动皮带往复转动的滑移电机；皮带用于带动冲压机构9转移至出料机构10上方。冲压机构9集成在出料机构10上端，有效减少地面的占用；同时，冲压机构9能够转移至出料机构10上方、也能够远离出料机构10，保证了冲压机构9与出料机构10的集成，并保证冲压机构9的集成不会影响第三CCD电机对电路板接驳情况的检测、不会干扰出料机械手8对电路板的转移。

还包括有步骤f，电路板和连接件接驳后，设置在第二传输组件10c上方的第三成像检测件检测接驳位；通过第三成像检测件检测电路板及连接件的接驳情况。具体的，第三成像检测件高于冲压机构9；电路板制作装置包括有机架，第三成像检测件连接在机架的顶部。

如图2和图3所示，进料机构1包括第一升降组件1a及第二升降组件1b；步骤a中，第一升降组件1a中叠放若干带有原料的物料盘，第一升降组件1a带动物料盘上升进给；步骤b中，上料机械手2包括有用于转移原料的第一吸嘴件2b以及用于转移物料盘的第二吸嘴件2c，上料机械手2将空的物料盘从第一升降组件1a叠放至第二升降组件1b；步骤a中，第二升降组件1b带动物料盘下移。

如图1至图3所示，进料机构1包括有支架，支架设置有进料口及出料口，第一升降组件1a及第二升降组件1b均设置在支架上；第一升降组件1a上叠放有若干物料盘、物料盘中放置有原料，第一升降组件1a控制物料盘上升、物料盘从进料口升出，便于上料机械手2的取放；上料机械手2设置有用于吸附物料盘的第二吸嘴件2c，上料机械手2可用于将第一升降组件1a的物料盘堆叠至第二升降组件1b；第二升降组件1b带动堆叠的物料盘下移，便于上料机械手2的堆叠。第一升降组件1a及第二升降组件1b的设置，物料盘一直呈现为整齐的堆叠体，物料盘批量往进料机构1转移、批量的物料盘能够方便被取走，便于生产管理，减轻整理工作及管理工作。第一吸嘴件2b及第二吸嘴件2c分别通过对应的阀体连通有抽吸动力件，如通过对应的开关阀连通有气泵，气泵的正反转分别实现吸嘴件的吸气及吹气。

如图2和图3所示，进料机构1还包括有用于检测物料盘上升到位的第一检测件1c、用于检测物料盘下降到位的第二检测件1d。第一升降组件1a及第二升降组件1b均包括有第一托板用于带动第一托板升降的丝杠、与丝杠传动连接的电机，第一托板与该丝杠直接组成丝杠螺母副、或者第一托板通过螺母块连接丝杠。第一检测件1c及第二检测件1d直接检测物料盘或直接检测第一托板，第一检测件1c及第二检测件1d电连接控制器；第一升降组件1a及第二升降组件1b中的电机电连接控制器。第一检测件1c及第二检测件1d可以为光电传感器，也可以为接近开关、光栅尺等。

如图2和图3所示，进料机构1还包括有挡杆1e，挡杆1e沿物料盘的周向分布，挡杆1e用于防止物料盘散落。挡杆1e连接支架、并沿第一托板的周向分布，挡杆1e用于防止物料盘从第一托板上散落。更好的，支架上还连接有导杆，导杆穿接第一托板，第一托板设置有用于容置导杆滑移的导向孔。

如图4和图5所示，上料机械手2包括有第一机械手本体2a、均设置在第一机械手本体2a上的第一吸嘴件2b和第二吸嘴件2c，第一吸嘴件2b用于将第一升降组件1a上的原料往冲裁机构4转移，第二吸嘴件2c用于将第一升降组件1a的物料盘往第二升降组件1b堆叠。

如图4和图5所示，第一机械手本体2a可以为多轴机械手，第一机械手本体2a用于带动第一吸嘴件2b及第二吸嘴件2c水平移动和上下移动。第一机械手本体2a也可以为：第一机械手本体2a包括有相连的三轴机械手和升降气缸，三轴机械手包括有依次连接的立柱、第一摆臂及第二摆臂，第一摆臂及第二摆臂均为绕竖向轴转动，三轴机械手用于带动升降气缸水平移动，第一吸嘴件2b及第二吸嘴件2c连接升降气缸的活塞杆，升降气缸用于带动第一吸嘴件2b及第二吸嘴件2c上下移动。

如图5所示，上料机械手2包括有第一支板、第二支板以及升降件，升降件的固定端及活动端分别连接第一支板及第二吸嘴件2c，第一吸嘴件2b安装在第一支板上；升降件用于带动第二吸嘴件2c下移。升降件可以为气缸、液压缸，升降件优选为气缸；缸体外壳连接第一支板，缸体活塞杆连接第二支板。升降件的活动端通过第二支板连接第二吸嘴件2c。第一吸嘴件2b及第二吸嘴件2c均为吸嘴端朝下，分别用于搬运原料及物料盘。设置用于带动第二吸嘴件2c升降的升降件，当第一吸嘴件2b执行原料的转移工作时，第一吸嘴件2b的吸嘴端低于第二吸嘴件2c的吸嘴端；当第二吸嘴件2c执行物料盘的转移工作时，升降件控制第二吸嘴件2c下移，第二吸嘴件2c的吸嘴端低于第一吸嘴件2b的吸嘴端。

如图1所示，还包括有用于对原料进行再定位及识别的第二成像检测件3，进料机构1、第二成像检测件3及冲裁机构4沿上料机械手2的上料方向依次设置。第二成像检测件3电连接控制器，第二成像检测件3低于第一吸嘴件2b；第一吸嘴件2b吸附原料、上料机械手2可带动原料转移至第二成像检测件3的上方。第二成像检测件3相比第一成像检测件，第二成像检测件3能够更靠近原料，第一成像检测件及第二成像检测件3分别用于原料的粗定位及精定位，第一成像检测件及第二成像检测件3分别用于原料的粗识别及精识别。

还包括有第二成像检测件3，步骤b中，上料机械手2带动将进料机构1的原料转移时，原料先转移至第二成像检测件3的上方，第二成像检测件3对原料进行再定位及识别。

第一成像检测件、第二成像检测件3及第三成像检测件可以为普通相机，相机传输给控制器图像信息、控制器进行图像信息的处理，识别原料板上的不良品、对原料进行定位。较好的，第一成像检测件、第二成像检测件3及第三成像检测件为CCD相机，可以称为CCD图像传感器，包括有半导体器件、电荷耦合元件，能够将摄像、将光学影像转化为数字信号，广泛应用于数控装置、安全防范系统，控制器直接得到所需的数字信号。

如图6和图7所示，冲裁机构4包括有工作台和承重块4d，工作台包括上部4b、下部4c以及用于连接上部4b和下部4c的弹性件4e；承重块4d及下部4c均设置在上部4b的下方，上部4b受力下移时其下端抵接承重块4d、弹性件4e收缩。还包括有上板4f、设置在上板4f的上模、设置在工作台的下模4g以及连接上板4f的冲裁动力件，冲裁动力件用于驱动上模和下模4g咬合。上部4b扣接有下模4g及废料盒4h，废料盒4h设置在下模4g的下方，废料盒4h用于收集落下的废料。

如图7所示，上部4b和下部4c之间连接有导向件，导向件用于连接上部和下部、用于控制上部定向下移。弹性件可以为塑胶件、导向件为导杆，弹性件和导杆设置在不同的位置；弹性件可以为弹簧，导向件为套筒，弹簧设置在套筒中。冲裁动力件包括连接上板的浮动板4i、连接浮动板4i的丝杠以及与丝杠传动连接的电机；浮动板4i与丝杠组成丝杠螺母副结构，电机带动丝杠转动时浮动板4i带动上板升降。浮动板4i与上板之间连接有导杆，导杆穿接在座板上，座板设置有用于容置导杆定向滑移的定向孔。

承重块4d设置有用于连通气源的第一通道，上部4b设置有用于连通废料盒4h的第二通道，承重块4d的上端设置有连通第一通道的第一开口，上部4b的下端设置有连通第二通道的第二开口；上部4b转移至承重块4d上方、且上部4b受力下移时，第二开口可对接第一开口。上部4b通过气管与废料盒4h连通，承重块4d的第一通道通过管路连通气源，如气泵、供气系统。

如图6所示，所做工作台连接有滑移组件，滑移组件用于驱动工作台滑移。滑移组件带动工作台输出时，便于上料机械手2补入原料、便于转移机械手5转移电路板。滑移组件包括有与工作台连接的螺母块、与螺母块连接的丝杠以及用于驱动丝杠转动的电机；具体的，螺母块与工作台下部4c连接。冲裁机构4还包括有座板4a，工作台通过导轨连接在座板4a上；具体的，工作台下部4c通过导轨连接在座板4a上。

废料盒4h连通有废料集收箱，废料盒4h设置有出料口，废料盒4h设置有用于驱动废料往出料口滑移的斜面。废料盒4h连通有第一接头4j，第一接头4j可拆卸连接有第二接头4k；工作台带动第一接头4j滑移时，第一接头4j与第二接头4k分离；具体的，第二接头4k安装在座板4a上，第二接头4k通过管路连通废料集收箱。

转移机械手5包括有第二机械手本体以及设置在第二机械手本体上的若干第三吸嘴件，第三吸嘴件连接有对应的第三阀体，第三阀体用于控制对应的第三吸嘴件的吸附动力，第三吸嘴件用于吸附对应的电路板。

第二机械手本体通过安装板连接若干第三吸嘴件；第二机械手本体包括有X轴组件、Z轴组件及Y轴组件，X轴组件、Z轴组件及Y轴组件分别用于带动吸嘴件横向、竖向及纵向的移动。

转移机械手5还包括有设置在第二机械手本体上的第四吸嘴件，第四吸嘴件用于转移废料。一个原料板包括有若干电路板及边框，该原料板冲裁后得到若干电路板及边框废料。转移机械手5还包括用于转移废料的第四吸嘴件，第四吸嘴件连接在安装板上；步骤b中，原料冲裁后，还得到废料；步骤c中，转移机械手5带动冲裁机构4中的废料输出。

第三吸嘴件及第四吸嘴件分别通过对应的阀体连通有抽吸动力件，如通过对应的开关阀连通有气泵，气泵的正反转分别实现吸嘴件的吸气及吹气。

如图8和图9所示，缓存机构7包括有第一滑板7a及第二滑板7b，第一滑板7a及第二滑板7b均连接有螺母块，螺母块传动连接有丝杠、丝杠连接有电机，电机带动丝杠转动时螺母块带动对应的滑板移动。第二滑板7b设置在第一滑板7a的下方，第一滑板7a及第二滑板7b沿同一方向往复滑移；第二滑板7b通过气缸连接对应的螺母块，该螺母带动气缸及第二滑板7b滑移，该气缸用于带动第二滑板7b升降；第二滑板7b与螺母块之间连接有导杆，导杆连接第二滑板7b、并活动连接螺母块，导杆用于控制第二滑板7b定向升降。

如图10和图11所示，出料机械手8包括有第三机械手本体8a以及设置在第三机械手本体8a上的第五吸嘴件8b，第五吸嘴件8b用于吸附对应的电路板。第五吸嘴件8b通过对应的阀体连通有抽吸动力件，如通过开关阀连通有气泵，气泵的正反转分别实现吸嘴件的吸气及吹气。

如图10和图11所示，出料机械手8包括有若干第五吸嘴件8b，单个第五吸嘴件8b用于吸附对应位置的电路板；步骤d中，第二治具的部分凹部未填入电路板时，出料机械手通过第五吸嘴件8b带动对应的电路板补入第二治具中。单个第五吸嘴件8b可以选择是否吸附对应的电路板、可以选择是否放开该对应的电路板；具体的，第五吸嘴件8b连通有对应的阀体，该阀体用于控制对应的第五吸嘴件8b抽气。

第三机械手本体8a可以为多轴机械手，第三机械手本体8a用于带动第五吸嘴件8b水平移动和上下移动。第三机械手本体8a也可以为：第三机械手本体8a包括有相连的三轴机械手和升降气缸，三轴机械手包括有依次连接的立柱、第一摆臂及第二摆臂，第一摆臂及第二摆臂均为绕竖向轴转动，三轴机械手用于带动升降气缸水平移动，第五吸嘴件8b连接升降气缸的活塞杆，升降气缸用于带动第五吸嘴件8b上下移动。若干第五吸嘴件8b通过安装板与升降气缸活塞杆连接。

如图11所示，第五吸嘴件8b包括有并排的两组，第五吸嘴件8b在每个组中均设置有若干；出料机械手8还包括有用于控制安装板转动的电机，安装板及其上的若干第五吸嘴件8b可旋转，第五吸嘴件8b可准确地吸附对应的电路板，出料机械手8可以分组吸附对应的一组电路板。

如图12和图13所示，出料机构10包括上下设置的第二传输组件10c及第一传输组件10b，第一传输组件10b用于输入第二治具，出料机构10还包括有用于将第一传输组件10b上的第二治具往第二传输组件10c上升的第三升降组件10a，第二传输组件10c用于输出第二治具。

如图12至图14所示，第三升降组件10a包括有第三托板、连接第三托板的齿条以及与齿条传动连接的齿轮，齿轮传动连接有电机；电机带动齿轮转动时，齿条带动第三托板升降。第三托板上设置有第一定位销，第一定位销用于第二治具在第三托板上的定位。第一定位销连接有气缸，气缸用于驱动第一定位销插接第二治具上的第一定位孔。气缸设置在托板的下端，托板设置有用于容置第一定位销升降的通孔。

如图12和图13所示，第一传输组件10b包括有并排的两块支板、分别连接这两块支板的第一调位丝杠及第二调位丝杠，调位丝杠用于控制支板滑移，支板滑移时两支板之间的间距变化。第一传输组件10b的两块支板均连接有锁止件，锁止件连接有气缸；气缸控制锁止件抵接第二治具端部或远离第二治具。第一传输组件10b还包括有第一传输带及第二传输带，第一传输带及第二传输带分别通过转子连接在对应的支板上，第一传输带和/或第二传输带的转子传动连接有电机。

如图12和图13所示，第二传输组件10c包括有并排的两块支板、分别连接这两块支板的第三调位丝杠及第四调位丝杠，调位丝杠用于控制支板滑移，支板滑移时两支板之间的间距变化。如图15所示，第二传输组件10c的两块支板均连接有第二定位销，第二定位销用于第二治具在第二传输组件10c上的定位。第二定位销通过气缸连接在支板上，气缸外壳连接支板、第二定位销连接在气缸活塞杆上；气缸用于带动第二定位销插接第二治具上的第二定位孔。第二定位销为竖向的销轴；气缸驱动第二定位销升降时，第二定位销插接第二治具或远离第二治具。

如图15所示，定位销通过支撑板连接气缸活塞杆；第二定位销插接第二治具时，支撑板可抵接第二治具的下端，支撑板用于承托第二治具，便于冲压机构9对第二治具中电路板的抵压。支撑板通过导轨连接对应的支板，该导轨用于控制支撑板及第二定位销定向升降。第二传输组件10c还包括有第三传输带及第四传输带，第三传输带及第四传输带分别通过转子连接在对应的支板上，第三传输带和/或第四传输带的转子传动连接有电机。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。