专利名称：全自动冲孔机械手的制作方法
技术领域：
本实用新型属于印刷电路板技术领域，具体涉及一种直接加装于现有半自动冲孔机上的全自动冲孔机械手。
背景技术：
随着FPC即柔性线路板和薄膜开关近年来的快速发展，产量增大，冲孔工序所需人数大幅增加。一般厂家所使用的冲孔机为半自动，人手工送料到有效范围，冲孔机自动对准完成冲孔，人手再送到下个位置。缺点是效率低、劳动强度大。随着经济的发展，人力成本的不断上升以及熟练工人的锐减，已成为制约FPC和薄膜开关产业发展的重要问题。针对这点， 我公司之前已研发冲孔机自动送料系统，并获得实用新型专利，使用该系统，可以一人操作 3至4台冲孔机。但其局限性是每次只能加工一张板，加工完后需要人工更换下一张板，对于板面孔数较少的情况，发挥不出节省人力的作用。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种直接加装在现有半自动冲孔机构上的全自动冲孔机械手，彻底解放人力、提高效率，劳动强度低，工伤风险低。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种全自动冲孔机械手，用于对柔性电路板的冲孔，包括机架，机架上设有放料装置，其上放置有柔性电路板；搬运机构，其搬运柔性电路板至少通过上板位、冲孔位和下料位；上料手抓机构，将放料装置上放置的柔性电路板运送至上板位；下料手抓机构，将冲孔后柔性电路板运送至下料位；所述搬运机构包括Y轴移动机构、Y轴驱动机构、X轴移动机构、X轴驱动机构和夹持座，所述夹持座用于夹持柔性电路板，所述夹持座与χ轴驱动机构同步移动，χ轴驱动机构带动χ轴移动机构在χ轴方向上移动，所述χ轴移动机构与X轴驱动机构与Y轴驱动机构同步移动，Y轴驱动机构带动Y轴移动机构在Y轴方向上移动。为更好的实现柔性电路板的夹持，本实用新型改进有，所述夹持座包括座体、托盘、电磁铁和铁片，托盘上设置铁片，并放置柔性电路板，所述电磁铁设置在座体上对应托盘的铁片位置，并对铁片吸合或释放。为更好实现夹持座的X轴方向移动，本实用新型改进有，所述X轴移动机构包括X 轴横梁和X轴滑块，X轴横梁上设置有X轴方向的凹槽，X轴滑块上装设有滚动轮，滚动轮在凹槽内滚动，所述X轴驱动机构带动X轴滑块在凹槽上移动。其中，所述X轴驱动机构包括X轴驱动电机和X轴带传动机构，X轴带传动机构包括X轴主动轮、X轴从动轮和X轴皮带，X轴皮带绕设在X轴主动轮和X轴从动轮上，所述X 轴驱动电机驱动X轴主动轮转动，所述X轴滑块的一侧与X轴皮带相连，并与X轴皮带同步移动。为更好实现夹持座的Y轴方向移动，本实用新型改进有，所述Y轴移动机构包括Y 轴导轨和Y轴滑块，Y轴滑块在Y轴驱动装置的驱动下在Y轴导轨上滑动，所述Y轴驱动装置包括Y轴驱动电机和Y轴带传动机构，Y轴带传动机构包括Y轴主动轮、Y轴从动轮和Y 轴皮带，Y轴皮带绕设在Y轴主动轮和Y轴从动轮上，所述Y轴驱动电机驱动Y轴主动轮转动，所述Y轴滑块的一侧与Y轴皮带相连，并与Y轴皮带同步移动。为更好的实现自动上料，本实用新型改进有，所述上料手抓机构包括真空吸嘴、真空吸嘴安装板、固定座和移动导轨，所述固定座在移动导轨的导向下可从放料装置移动至上板位并可升降运动，真空吸嘴安装在真空吸嘴安装板上，所述真空吸嘴安装板可旋转的设置在固定座下方。作为本实用新型的改进，所述固定座上设置有旋转气缸，所述旋转气缸的活塞杆顶端固定在真空吸嘴安装板上。本实用新型的有益效果是针对柔性电路板与薄膜开关的特殊要求，在原有冲孔机自动送料系统的基础上，增加自动冲孔机械手，使之成为全自动机械手，配上半自动冲孔机即可成为一台真正意义上的全全自动冲孔机械手，一次可以装上百张板料，自动冲孔加工并自动收料，打破原有的适用范围局限，彻底节约人力并提高效率，彻底解放人力1人可看管10台以上冲孔机，相对于之前1人1台大幅节省了人力；品质稳定整个冲孔过程中最大程度减少了人为因素的影响，不再依赖熟练工人；节约投资直接加装在原有半全自动冲孔机械手上，不需要淘汰原有运行良好的设备；适用范围广不再受每张板上孔数目多少的限制。
附图1为本实用新型的全自动冲孔机械手的结构示意图；附图2为本实用新型的全自动冲孔机械手的搬运机构的结构示意图；附图3为本实用新型的全自动冲孔机械手的上料手抓机构。标号说明1-机架；2-放料装置；3-搬运机构；31-夹持座；311-座体；313-电磁铁；32-X轴横梁；33-X轴滑块；34-Y轴导轨；35-Y轴滑块；4-上料手抓机构；41-真空吸嘴； 42-真空吸嘴安装板；43-固定座；44-旋转气缸；5-下料手抓机构。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。参照附图1及附图2，附图所示本实用新型提供一种全自动冲孔机械手的实施例， 用于对柔性电路板或薄膜开关的冲孔，以下以柔性电路板为例，具体的包括机架1，机架1 上设有放料装置2，其上放置有柔性电路板；搬运机构3，其搬运柔性电路板至少通过上板位、冲孔位和下料位；上料手抓机构4，将放料装置2上放置的柔性电路板运送至上板位；下料手抓机构5，将冲孔后柔性电路板从下料位进行下料；[0028]所述搬运机构3包括Y轴移动机构、Y轴驱动机构、X轴移动机构、X轴驱动机构和夹持座31，所述夹持座31用于夹持柔性电路板，所述夹持座31与X轴驱动机构同步移动， X轴驱动机构带动X轴移动机构在X轴方向上移动，所述X轴移动机构与X轴驱动机构与Y 轴驱动机构同步移动，Y轴驱动机构带动Y轴移动机构在Y轴方向上移动。夹持座31在X轴及Y轴方向上可以移动，至少经过上板位、冲孔位和下料位，使用时，首先将柔性电路板放置在放料装置2上，启动设备，上料手抓机构4从放料装置2抓取一张柔性电路板，这时夹持座31移动至上板位，上料手抓机构4将柔性电路板放置上板位， 夹持座31在上板位将柔性电路板夹住，之后夹持座31移动将柔性电路板送至半自动冲孔机的冲孔机构的范围内，即移动至冲孔位，冲孔机构对柔性电路板进行冲孔，夹持板将冲孔后的柔性电路板运送至下料位，下料手抓机构5将柔性电路板从下料位运送至下料板或其他下料机构进行下料，同时上料手抓机构4在从放料装置2再抓取一张柔性电路板，继续进行循环。其中，参照附图3，附图所示所述上料手抓机构4包括真空吸嘴41、真空吸嘴安装板42、固定座43和移动导轨，所述固定座43在移动导轨的导向下可从放料装置2移动至上板位并可升降运动，真空吸嘴安装在真空吸嘴安装板42上，所述真空吸嘴安装板42可旋转的设置在固定座43下方。由于夹持座31夹持了一部分柔性电路板，一般不能一次性进行整个表面的冲孔， 一般是先冲孔一半的柔性电路板，之后旋转180度后进行第二次冲裁，因此，在第一次冲孔后，夹持座31将柔性电路板夹住回到上板为之后放开柔性电路板，上料手抓机构4的真空吸嘴41吸附柔性电路板，其真空吸嘴安装板42旋转180度后放下，夹持座31将柔性电路板夹住继续运送至冲孔位，完成第二次的冲孔，实现整体的冲孔动作。本实施例中，参照附图3，附图所示固定座43可以在移动导轨的导向下左右移动及上下移动，具体的可以采用多个移动导轨实现，进而带动真空吸嘴安装板42可以实现上下左右的移动，在一实施例中，所述固定座43上设置有旋转气缸44，所述旋转气缸44的活塞杆顶端固定在真空吸嘴安装板42上，采用旋转气缸44带动真空吸嘴安装板42旋转，可以根据真空吸嘴安装板42的具体要求来选择旋转气缸44的旋转角度。本实施例中，参照附图2，附图所示所述夹持座31包括座体311、托盘、电磁铁313 和铁片，托盘上设置铁片，并放置柔性电路板，所述电磁铁313设置在座体311上对应托盘的铁片位置，并对铁片吸合或释放。具体的，参照附图2，附图所示所述座体311上可设置有安装电磁铁313的凹孔， 或者突出设置安装架来固定电磁铁313，与托盘上的铁片相适配，整体座体311与托盘都采用不锈钢材质，通电后电磁铁313可以吸附铁片是防止柔性电路板的托盘牢牢吸附在座体 311上，而断电后，则托盘与柔性电路板都落下。所述夹持座31不一定采用电磁铁313吸附，另一实施例中，可采用真空吸嘴带动， 夹持座31上设置真空吸嘴，在使用时，真空吸嘴吸附柔性电路板，之后移动至冲孔位后，真空吸嘴松开进行冲孔。本实施例中，参照附图2，附图所示所述X轴移动机构包括X轴横梁32和X轴滑块33，X轴横梁32上设置有X轴方向的凹槽，X轴滑块33上装设有滚动轮，滚动轮在凹槽内滚动，所述X轴驱动机构带动X轴滑块33在凹槽上移动。[0037]凹槽对滚动轮进行导向，之后在X轴驱动机构的驱动下，使得滚动轮可以在凹槽内滚动进而带动X轴滑块33移动，本实施例中，夹持座31与X轴滑块33采用螺纹、铆接、 粘结、焊接等固定连接方式连接在一起，并随着X轴滑块33移动而移动，根据夹持座31的体积和重量可以设置多个X轴滑块33，本实用新型不限制其数量。其他实施例中，其凹槽为X轴导轨，为凸出的燕尾槽或者普通线性导轨，而X轴滑块33与X轴导轨相适配并在X轴导轨上滑动，或者在另外的实施例夹持座31直接设置有与X轴导轨配合的凹槽状，直接在X轴导轨上滑动。本实施例中，所述X轴驱动机构包括X轴驱动电机和X轴带传动机构，X轴带传动机构包括X轴主动轮、X轴从动轮和X轴皮带，X轴皮带绕设在X轴主动轮和X轴从动轮上， 所述X轴驱动电机驱动X轴主动轮转动，所述X轴滑块33的一侧与X轴皮带相连，并与X 轴皮带同步移动。X轴驱动电机带动X轴主动轮，可以通过齿轮组带动或者直接带动，之后在带动皮带的旋转，根据需要，可以使用张紧轮等机构，X轴驱动电机可以采用伺服电机或者步进电机等，带动X轴滑块33可以在凹槽导轨上前后滑动。本实施例中，所述Y轴移动机构包括Y轴导轨34和Y轴滑块35，Y轴滑块35在Y 轴驱动装置的驱动下在Y轴导轨34上滑动，所述Y轴驱动装置包括Y轴驱动电机和Y轴带传动机构，Y轴带传动机构包括Y轴主动轮、Y轴从动轮和Y轴皮带，Y轴皮带绕设在Y轴主动轮和Y轴从动轮上，所述Y轴驱动电机驱动Y轴主动轮转动，所述Y轴滑块35的一侧与 Y轴皮带相连，并与Y轴皮带同步移动。相同的，Y轴移动机构与Y轴驱动机构与上述X轴驱动机构和X轴移动机构类似， 本实施例中，Y轴移动机构为两个，设置在X轴横梁32的两侧，实现X轴横梁32的平稳滑动。其他实施例中的Y轴移动机构或X轴移动机构可以采用滚组丝杆来带动滑块移动，本实用新型不限制Y轴驱动装置的具体方案。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种全自动冲孔机械手，用于对柔性电路板的冲孔，其特征在于，包括机架，机架上设有放料装置，其上放置有柔性电路板；搬运机构，其搬运柔性电路板至少通过上板位、冲孔位和下料位；上料手抓机构，将放料装置上放置的柔性电路板运送至上板位；下料手抓机构，将冲孔后柔性电路板运送至下料位；所述搬运机构包括Y轴移动机构、Y轴驱动机构、X轴移动机构、X轴驱动机构和夹持座，所述夹持座用于夹持柔性电路板，所述夹持座与χ轴驱动机构同步移动，χ轴驱动机构带动X轴移动机构在X轴方向上移动，所述X轴移动机构与X轴驱动机构与Y轴驱动机构同步移动，Y轴驱动机构带动Y轴移动机构在Y轴方向上移动。
2.根据权利要求1所述的全自动冲孔机械手，其特征在于，所述夹持座包括座体、托盘、电磁铁和铁片，托盘上设置铁片，并放置柔性电路板，所述电磁铁设置在座体上对应托盘的铁片位置，并对铁片吸合或释放。
3.根据权利要求1所述的全自动冲孔机械手，其特征在于，所述X轴移动机构包括X轴横梁和X轴滑块，X轴横梁上设置有X轴方向的凹槽，X轴滑块上装设有滚动轮，滚动轮在凹槽内滚动，所述X轴驱动机构带动X轴滑块在凹槽上移动。
4.根据权利要求3所述的全自动冲孔机械手，其特征在于，所述X轴驱动机构包括X轴驱动电机和X轴带传动机构，X轴带传动机构包括X轴主动轮、X轴从动轮和X轴皮带，X轴皮带绕设在X轴主动轮和X轴从动轮上，所述X轴驱动电机驱动X轴主动轮转动，所述X轴滑块的一侧与X轴皮带相连，并与X轴皮带同步移动。
5.根据权利要求3所述的全自动冲孔机械手，其特征在于，所述Y轴移动机构包括Y轴导轨和Y轴滑块，Y轴滑块在Y轴驱动装置的驱动下在Y轴导轨上滑动，所述Y轴驱动装置包括Y轴驱动电机和Y轴带传动机构，Y轴带传动机构包括Y轴主动轮、Y轴从动轮和Y轴皮带，Y轴皮带绕设在Y轴主动轮和Y轴从动轮上，所述Y轴驱动电机驱动Y轴主动轮转动， 所述Y轴滑块的一侧与Y轴皮带相连，并与Y轴皮带同步移动。
6.根据权利要求1所述的全自动冲孔机械手，其特征在于，所述上料手抓机构包括真空吸嘴、真空吸嘴安装板、固定座和移动导轨，所述固定座在移动导轨的导向下可从放料装置移动至上板位并可升降运动，真空吸嘴安装在真空吸嘴安装板上，所述真空吸嘴安装板可旋转的设置在固定座下方。
7.根据权利要求6所述的全自动冲孔机械手，其特征在于，所述固定座上设置有旋转气缸，所述旋转气缸的活塞杆顶端固定在真空吸嘴安装板上。
专利摘要本实用新型提供一种全自动冲孔机械手，用于对柔性电路板的冲孔，包括机架，机架上设有放料装置，搬运机构，上料手抓机构和下料手抓机构；所述搬运机构包括Y轴移动机构、Y轴驱动机构、X轴移动机构、X轴驱动机构和夹持座，所述夹持座用于夹持柔性电路板，所述夹持座与X轴驱动机构同步移动，X轴驱动机构带动X轴移动机构在X轴方向上移动，所述X轴移动机构与X轴驱动机构与Y轴驱动机构同步移动，Y轴驱动机构带动Y轴移动机构在Y轴方向上移动，配上半全自动冲孔机械手即可成为一台真正意义上的全全自动冲孔机械手，一次可以装上百张板料，自动冲孔加工并自动收料，打破原有的适用范围局限，彻底节约人力并提高效率，彻底解放人力。
文档编号B26D7/06GK202292880SQ20112042358
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月31日 优先权日2011年10月31日
发明者史洪智 申请人:深圳市麦肯机电有限公司