一种控制板综合自动化生产系统的制作方法

本实用新型属于控制板生产技术领取，特别涉及一种控制板综合自动化生产系统。

背景技术：

控制板广泛的使用在电器设备中，随着电器的使用量增大，控制板的生产也越来越大；目前我国的印制控制板生产企业已逐步实现部分用工量大、技术水平较低的岗位采用机器人进行替代，主要体现在水平线生产岗位使用自动收放板机替代人工、在线aoi扫描机替代人工目视检板、agv运输小车代替人工转运等，这些都属于较高水平的自动化生产方式，预计可为公司节省15%左右的人工。但这不代表已经实现了智能制造，其中还需要大量的生产作业人员、品质检查人员、管理人员等来完成剩余的工作。

发明专利201711167323.x，一种印制电路板只能制造工艺，其步骤包括pcb板原材料入库、pcb板原材料出库、开料、内层、层压、钻孔、电镀、外层线路、阻焊、文字、沉金、成型、电测、终检和包装。该发明从pcb板原材料入库、出库、加工、包装、出货等制程实现智能化生产，将各制程连接在一起，通过生产控制系统自动衔接、调控，依测试情况自动优化生产参数；连接企业内部erp系统，按客户交期自动排产；各制程重点管控区域装有摄像头，可实行在线监控和远程监控；所有生产信息自动生成表格，以数字的形式呈现；生产控制系统具备设备自动维护管理，故障自动报修功能。

现有技术中，生产控制板尚未完成高水平的自动化、智能化工厂，在生产控制板过程中，由于切割方式不同、收料方式过于依赖人力，会导致控制板损坏率增加，大大影响了生产效率和成本，为自动化、智能化生产发展带来不利的影响。

技术实现要素：

针对现有技术控制板生产存在的板件损坏率高，控制板整理归纳需要大量人力的缺点，本实用新型提供一种控制板综合自动化生产系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种控制板综合自动化生产系统，依次由上料单元、切割单元、清洁单元、印刷单元、检测单元和收料单元组成；

所述的上料单元为工业机械臂，所述的工业机械臂上安装有真空吸盘；

所述的切割单元由中央控制单元、切割台和冷却台组成；

所述的切割台内部设有传送辊，中部设有三轴移动平台，三轴移动平台上部通过支架设有第一激光切割单元、位置传感器和第二激光切割单元，三轴移动平台底部设有杂物收集槽；

所述的三轴移动平台由切割托板、x轴移动机构和y轴移动机构组成；所述的切割托板设有内腔，侧边设有气管接口，顶板设有若干圆孔和传动轮，传动轮通过内腔设有的微型电机进行转动；

所述的切割托板两侧边两端分别设有光电发射装置，光电发射装置的激光发射口分别和切割托板四个角的开孔对准，所述的开孔里面设有激光接收器；所述的切割托板上板两侧边还设有两个平行的推板，推板固定在液压装置上，板面和切割托板侧边线平行，设置在光电发射装置内侧；液压装置和光电发射装置通过电信号连接，并连接到中央控制单元；

所述的位置传感器用于感测控制板切割槽的槽底线和拐点；

所述的杂物收集槽一侧通过导管连接切割托板的气管接口进行连通，另一侧通过气管连接负压装置；

所述的冷却台设有传送带a和冷却槽；所述的传送带a通过从动轮和连接电机的主动轮进行传送，并且穿过冷却槽内部；所述的冷却槽顶部设有进风机；

所述的第一激光切割单元、位置传感器、第二激光切割单元和三轴移动平台连接中央控制单元；

所述的收料单元由传送带b、转轮组和收料装置组成；

所述的转轮组一侧设置传送带，另一侧底部设置收料装置；

所述的转轮组包括转轴和位于转轴上的转轮，所述的转轮沿周边径向设有向圆心凹进的插槽；

所述的收料装置由收料传送带组成，所述的收料传送带上设置有橡胶归纳槽和斜面，收料传送带通过电机进行传送；所述的归纳槽为橡胶；

所述的收料装置上靠近转轮组一端设有第一成像装置、第二成像装置和分拣装置，分拣装置正对面在收料装置一侧设有废料箱；远离转轮组一端固定有光电计数器，所述的光电计数器上设有显示屏和光电发射口，所述的光电发射口垂直于斜面；

所述的传送带b、转轮组和收料装置旋转方向一致。

本实用新型的控制板综合化自动生产系统集成了上料单元、切割单元、清洁单元、印刷单元、检测单元和收料单元，通过工业机械臂的真空吸盘进行上料，依次进行切割、清洁、印刷、检测和收料；通过光电发射装置对控制板位置进行调整，利用进入切割托板的控制板偏移时遮挡光电发射装置的激光，从而对液压装置发出运行指令让两边推板向切割托板中部推进，使控制板始终平行于切割托板的侧边线，从而有力于激光更加准的进行切割，提高切割效率和切割完整度；通过双激光切割单元和负压吸附，提高了切割效率，降低了切割后的控制板损板率，同时对切割后的控制板进行快速冷却，降低了激光切割控制板的损坏率，减少了切割产生的焦味和粉尘，提高了切割工作效率；

收料单元通过在转轮周部上均匀设置有同一径向用于承接控制板的插槽将传送带输送过来的控制板竖向并整齐的叠放到收料带上的收集槽上，避免了人为整理控制板，对收集归纳整齐的控制板进行输送，节约劳动力，避免了控制板收料过程中磕碰使控制板损坏；利用双成像装置检测控制板是否合格，第一成像装置和第二成像装置同时独立对传送带上的控制板进行检测，当第一成像装置和第二成像装置中有一个检测到控制板合格时，进入下一工序，当第一、第二成像装置同时检测到不合格控制板时，分拣装置会对不合格的控制板进行剔除放入废料箱中，降低了误报率，降低了后续复检的工作量，提高了工作效率。

本实用新型工作原理如下：

待加工的控制板件被工业机械臂的真空吸盘吸附后放置到生产线上，通过左侧切割台传送辊进入到切割托板上后，切割托板上的圆孔形成的负压会使切割板固定在切割托板上，若进入切割托板的控制板发生偏移，则会遮挡住光电发射装置的激光，激光接收器接收不到激光，就会发出电信号给液压装置，液压装置会将两边推板往切割托板中部推进，从而使偏移的控制板位置得到纠正并平行于切割托板侧边线，然后激光接收器重新接收到激光，就会发出电信号使液压装置回归原位置；

控制板位置纠正之后，位置传感器会感测切割槽底线并传送信息到中央控制单元，中央控制单元发出指令使三轴移动平台带动切割托板进行x轴和/或y轴移动，同时第一激光切割单元和/或第二激光切割单元会根据感测到的切割槽底线信心对切割槽进行切割；切割完毕后，切割托板移动到切割台右侧，然后传动轮将切割后的控制板送到冷却台的传送带上，传送带将切割后的控制板传送入冷却槽，通过风冷实现快速冷却后，即可得到切割后的控制板，切割后的控制板经过生产线传送到达清洁单元进行进一步的清理，然后到达印刷单元进行电路印刷，印刷完毕送到检测单元进行检测；

检测完毕的控制板随传送带运送到转轮组，此时转轮组的插槽与传送带的输出位置实现对接，控制板被平稳地运送至插槽内，转轮组转动使下一插槽位与生产线的输出位置实现对接，将另一块控制板板平稳地运输至插槽内；当控制板随转轮转动直至插槽位转向与收料装置的归纳槽对接的位置时，控制板从插槽内滑出并落入归纳槽内，并随着电机带动收料装置的收料传送带前移，依次进入到第一成像装置、第二成像装置进行检测，当第一成像装置和第二成像装置中有一个检测到控制板合格时，进入下一工序，当第一、第二成像装置同时检测到不合格控制板时，分拣装置会将不合格的控制板放至废料箱内；合格的控制板继续前移进入到计数段，光电计数器的光电发射口发射的光会被控制板遮挡，发生距离变化，光电计数器会根据光距离变化信息对控制板进行计数，并将数字显示在显示屏上。如此反复进行，控制板即可逐一整齐地落入收料装置的归纳槽内并完成不合格产品的剔除和计数。

作为本实用新型的进一步改进，所述的第一激光切割单元和第二激光切割单元可以根据中央控制单元指令单独或同时工作。

待切割控制板有单独横向或者竖向切割槽、同时出现横向和竖向切割槽的情况，前者只需单一激光切割单元即可进行切割作业，后者同时进行激光切割提高了切割效率。

作为本实用新型的进一步改进，所述的第一激光切割单元和第二激光切割单元竖向错开设置，并且可以调节位置。

第一激光切割单元和第二激光切割单元位置可以根据待切割控制板切割槽的位置进行调节，使两者能同时切割横向和/或竖向的多个切割位点，提高切割效率。

作为本实用新型的进一步改进，所述的切割台上的支架还设有拍照单元，用于对切割托板上待切割控制板进行拍照获取切割槽的位置信息，拍照单元连接中央控制单元。

同时出现横向和竖向切割槽的情况时，利用拍照单元能更准确的获取切割槽信息，特别是切割拐点，能让中央控制单元更准确的控制第一、第二激光切割单元进行准确切割，降低了损板率。

作为本实用新型的进一步改进，所述的冷却槽顶部两端均设有风机，其中一个风机进风，另一个将冷却槽的风吸出。

相比于单个风机时冷却槽内的冷风双向排出，可能产生对流导致热风逗留在冷却槽内，一进一出的风机设置能使冷却槽内的风循环，有效排出热风，加快冷却速率。

作为本实用新型的进一步改进，所述的插槽宽度比控制板宽度、传送带b宽度和收料装置宽度宽。

插槽比控制板宽度宽时，能防止控制板从插槽边缘掉落摔坏控制板，插槽比传送带宽度和收料装置宽度宽时，可以同时收集归纳两组以上控制板，提高收料效率。

作为本实用新型的进一步改进，所述的插槽底部设有海绵垫。

插槽比控制板宽度宽时，能防止控制板从插槽边缘掉落摔坏控制板，插槽比传送带宽度和收料装置宽度宽时，可以同时收集归纳两组以上控制板，提高收料效率。

作为本实用新型的进一步改进，所述的斜面与水平面成50°~60°的夹角。

斜面与水平面成50°~60°的夹角是为了减少控制板与归纳槽的碰撞力度，同时使控制板不会向后倾倒，阻碍后一控制板的落下，使控制板能注意整齐的被归纳收集。

作为本实用新型的进一步改进，所述的成像装置由照相机、环形光源组成，所述的环形光源设在照相机下端。

环形光源探照下，能够凸显出控制板的边缘和高度的变化，突出在没有光源下难以看清的部分，便于照相机采相，进行直观的观察，检测准确。

作为本实用新型的进一步改进，所述的分拣装置为工业机械臂。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的控制板生产系统结构简单，控制方便，能对控制板进行高效切割和冷却，同时减少人为整理控制板，节约劳动力，减少了控制板的损坏率，大大提高了控制板的生产效率。

2、本实用新型的切割单元通过负压真空吸附，提高了切割控制板的稳定性，同时负压将切割产生的焦味、粉尘等有害物质进行吸收收纳，提高了作业安全，三轴作业平台和双激光切割单元能提高切割效率，通过传感器准确的对切割位点进行切割，提高了切割控制板的工作效率，冷却台设施能快速对激光切割产生的高温进行冷却，降低了板变形、产生毛边的风险；利用光电发射装置和液压推板对待切割控制板进行位置纠正，光电发射装置发应快速，电信号稳定，能快速的对控制板进行位置纠正，不影响切割效率，同时提高了切割完整度，降低了切割位置不准缺的导致控制板不美观的风险。

3、本实用新型的收料单元结构简单，生产成本低，不需额外的劳动力对控制板进行整理码放，且出料过程运行平稳，不易出现控制板被磕碰的状况，斜面归纳槽保证控制板准确落入归纳槽中，并且保护控制板不会受到损坏，通过电机推送控制板前移，保证了后续控制板能整齐的被收纳整理到收料装置上，具有很好的发展前景。

附图说明

图1为本实用新型切割单元结构正视图。

图2为本实用新型切割托板结构示意图。

图3为本实用新型收料单元结构正视图。

图4为本实用新型收料单元结构俯视图。

图5为本实用新型实施例2切割单元结构正视图。

图6为本实用新型实施例2收料单元结构正视图。

附图标记：1-切割台，2-冷却台，3-传送辊，4-第一激光切割单元，5-第二激光切割单元，6-杂物收集槽，7-切割托板，701-气管接口，702-圆孔，703-传动轮，8-y轴移动机构，9-x轴移动机构，10-传送带，11-冷却槽，12-从动轮，13-主动轮，14-进风机，15-出风机，16-负压装置，17-气管，18-拍照单元，19-位置传感器，20-支架，21-转轮组，22-转轴，23-转轮，24-插槽，25-海绵垫，26-收料装置，27-收料传送带，28-归纳槽，29-斜面，30-控制板，31-传送带b，32-第一成像装置，3201-照相机，3202-环形光源，33-第二成像装置，34-光电计数器，3401-显示屏，3402-光电发射口，35-废料箱，36-分拣装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

实施例1

一种控制板综合自动化生产系统，依次由上料单元、切割单元、清洁单元、印刷单元、检测单元和收料单元组成；

所述的上料单元为工业机械臂，所述的工业机械臂上安装有真空吸盘；

所述的切割单元如图1所示，由中央控制单元、切割台1和冷却台2组成；

所述的切割台1内部设有传送辊3，中部设有三轴移动平台，三轴移动平台上部通过支架20设有第一激光切割单元4、位置传感器19和第二激光切割单元5，三轴移动平台底部设有杂物收集槽6；

所述的第一激光切割单元4和第二激光切割单元5竖向错开设置，可以根据中央控制单元指令单独或同时工作，并且可以调节位置；

所述的三轴移动平台由如图2所示的切割托板7、x轴移动机构9和y轴移动机构8组成；所述的切割托板7设有内腔，侧边设有气管接口701，顶板设有若干圆孔702和传动轮703，传动轮703通过内腔设有的微型电机进行转动；

所述的切割托板7两侧边两端分别设有光电发射装置704，光电发射装置704的激光发射口705分别和切割托板7四个角的开孔702a、开孔702b、开孔702c、和开孔702d对准，所述的开孔702a、开孔702b、开孔702c和开孔702d里面设有激光接收器；所述的切割托板7上板两侧边还设有两个平行的推板706，推板706固定在液压装置707上，推板706板面和切割托板7侧边线平行，设置在光电发射装置704内侧；液压装置707和光电发射装置704通过电信号连接，并连接到中央控制单元；

所述的杂物收集槽6一侧通过导管连接切割托板7的气管接口701进行连通，另一侧通过气管17连接负压装置16；所述的冷却台2设有传送带a10和冷却槽11；所述的传送带a10通过从动轮12和连接电机的主动轮13进行传送，并且穿过冷却槽11内部；所述的冷却槽顶部设有进风机14；

所述的第一激光切割单元4、位置传感器19、第二激光切割单元5和三轴移动平台连接中央控制单元；

所述的收料单元如图3和图4所示，由传送带b31、转轮组21和收料装置26组成；

所述的转轮组21一侧设置传送带，另一侧底部设置收料装置26；

所述的转轮组21包括转轴22和位于转轴22上的转轮23，所述的转轮23沿周边径向设有向圆心凹进的插槽24；

所述的插槽24宽度比控制板30宽度、传送带b31宽度和收料装置26宽度宽；

所述的收料装置26由收料传送带27组成，所述的收料传送带27上设置有橡胶归纳槽28和斜面29，收料传送带27通过电机进行传送；所述的归纳槽28为橡胶；

所述的收料装置26上靠近转轮组21一端设有第一成像装置32、第二成像装置33和分拣装置36，所述的第一成像装置32和第二成像装置33一样，由照相机3201、环形光源3202组成，所述的环形光源3202设在照相机3201下端。

所述的分拣装置36为工业机械臂，分拣装置36正对面在收料装置26一侧设有废料箱35；远离转轮组21一端固定有光电计数器34，所述的光电计数器34上设有显示屏3401和光电发射口3402，所述的光电发射口3402垂直于斜面29。

所述的斜面29与水平面成50°的夹角；

所述的传送带b31、转轮组21和收料装置26旋转方向一致。

实施例2

一种控制板综合自动化生产系统，依次由上料单元、切割单元、清洁单元、印刷单元、检测单元和收料单元组成，是在实施例1的基础上进行改进，具体如下：

所述的上料单元为工业机械臂，所述的工业机械臂上安装有真空吸盘；

所述的切割单元如图5所示，由中央控制单元、切割台1和冷却台2组成；

所述的切割台1内部设有传送辊3，中部设有三轴移动平台，三轴移动平台上部通过支架20设有第一激光切割单元4、位置传感器19和第二激光切割单元5，三轴移动平台底部设有杂物收集槽6；

所述的第一激光切割单元4和第二激光切割单元5竖向错开设置，可以根据中央控制单元指令单独或同时工作，并且可以调节位置；

所述支架20上还设有拍照单元18，用于对切割托板7上待切割控制板进行拍照获取切割槽的位置信息，拍照单元18连接中央控制单元；

所述的三轴移动平台由如图2所示的切割托板7、x轴移动机构9和y轴移动机构8组成；所述的切割托板7设有内腔，侧边设有气管接口701，顶板设有若干圆孔702和传动轮703，传动轮703通过内腔设有的微型电机进行转动；

所述的切割托板7两侧边两端分别设有光电发射装置704，光电发射装置704的激光发射口705分别和切割托板7四个角的开孔702a、开孔702b、开孔702c、和开孔702d对准，所述的开孔702a、开孔702b、开孔702c和开孔702d里面设有激光接收器；所述的切割托板7上板两侧边还设有两个平行的推板706，推板706固定在液压装置707上，推板706板面和切割托板7侧边线平行，设置在光电发射装置704内侧；液压装置707和光电发射装置704通过电信号连接，并连接到中央控制单元；

所述的杂物收集槽6一侧通过导管连接切割托板7的气管接口701进行连通，另一侧通过气管17连接负压装置16；所述的冷却台2设有传送带a10和冷却槽11；所述的传送带a10通过从动轮12和连接电机的主动轮13进行传送，并且穿过冷却槽11内部；所述的冷却槽顶部两端均设有进风机，其中一端为进风机14，另一端为吸风机15；

所述的第一激光切割单元4、位置传感器19、第二激光切割单元5和三轴移动平台连接中央控制单元；

所述的收料单元如图6所示，由传送带b31、转轮组21和收料装置26组成；

所述的转轮组21一侧设置传送带，另一侧底部设置收料装置26；

所述的转轮组21包括转轴22和位于转轴22上的转轮23，所述的转轮23沿周边径向设有向圆心凹进的插槽24，插槽24底部设有海绵垫25；

所述的插槽24宽度比控制板30宽度、传送带b31宽度和收料装置26宽度宽；

所述的收料装置26由收料传送带27组成，所述的收料传送带27上设置有橡胶归纳槽28和斜面29，收料传送带27通过电机进行传送；所述的归纳槽28为橡胶；

所述的收料装置26上靠近转轮组21一端设有第一成像装置32、第二成像装置33和分拣装置36，所述的第一成像装置32和第二成像装置33一样，由照相机3201、环形光源3202组成，所述的环形光源3202设在照相机3201下端。

所述的分拣装置36为工业机械臂，分拣装置36正对面在收料装置26一侧设有废料箱35；远离转轮组21一端固定有光电计数器34，所述的光电计数器34上设有显示屏3401和光电发射口3402，所述的光电发射口3402垂直于斜面29。

所述的斜面29与水平面成60°的夹角；

所述的传送带b31、转轮组21和收料装置26旋转方向一致。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。