专利名称：双向存取工具板机构、系统及存取方法
技术领域：
本发明涉及一种双向存取工具板机构，尤其涉及一种PCB制备领域用来存取PCB 工具板的双向存取工具板机构、系统及存取方法。
背景技术：
在PCB制造领域中， 一般均会用到将PCB工具板存放在暂存架或者将PCB工具板 从暂存架中取出的一存取工具板。现有的存取工具板一般包括电机和机械抓手，通过所述 电机控制所述机械抓手实现对PCB工具板的移动，从而将PCB工具板移动到暂存架中或从 暂存架中取出，即在向所述暂存架中储存PCB工具板时，电机带动机械抓手将PCB工具板移 动到一定位置；抓取工具板时，电机反转驱动机械抓手将PCB工具板从暂存架中取出。
然而，现有的存取工具板通过电机控制机械抓手，控制方法简单，控制不精确，容 易出现机械抓手抓取PCB工具板位置不准确的情况，并且现有的电机控制机械抓手只能向 一个方向存取PCB工具板，当需要向两个方向存取PCB工具板时，还需要另外增加一存取工 具板，如此需要多占据一个工位，生产成本高。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种双向存取工具板机构、系统及存取方法， 结构简单、生产效率高，能极大的节约生产成本。 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种双向存取工具板 机构，包括一传送PCB工具板的传送滚道，还包括位于所述传送滚道上方的无杆气缸以及 与无杆气缸连接并由所述无杆气缸控制左、右移动的抓手机构，所述抓手机构包括机械抓 手、与所述机械抓手连接并控制所述机械抓手升降的抓手升降气缸，所述无杆气缸的左、右 两端上分别设置有第一左感应开关、第二左感应开关和第一右感应开关、第二右感应开关， 所述第一、第二左感应开关和第一、第二右感应开关分别感应所述无杆气缸的活塞的位置 以确定所述机械抓手存取PCB工具板的位置。 其中，所述无杆气缸上设置有一抓手定位气缸，所述抓手定位气缸的活塞杆上固 定有一锁销，所述锁销活动连接所述机械抓手，并且所述锁销位于所述抓手升降气缸的一 其中，所述无杆气缸的中间部位设置有一感应开关。
其中，所述感应开关为磁性开关。 其中，所述机械抓手呈长条状，所述机械抓手的下侧面凸伸有与所述PCB工具板 上对位孔相适配的至少一卡爪。 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种双向存取工具板 系统，所述双向存取工具板系统包括两个暂存架、位于所述两个暂存架之间的双向存取工 具板机构和驱动所述双向存取工具板机构升降运动的驱动机构，所述双向存取工具板机构 包括一传送PCB工具板的传送滚道，所述双向存取工具板机构还包括位于所述传送滚道上方的无杆气缸以及由所述无杆气缸控制左、右移动的抓手机构，所述抓手机构包括机械抓 手、与所述机械抓手连接并控制所述机械抓手升降的抓手升降气缸，所述无杆气缸的左、右 两端上分别设置有第一左感应开关、第二左感应开关和第一右感应开关、第二右感应开关， 所述第一、第二左感应开关和第一、第二右感应开关分别感应所述无杆气缸的活塞的位置 以确定所述机械抓手存取PCB工具板的位置。 其中，所述驱动系统为一传动轴以及与所述传动轴的一端连接并控制所述传动轴 转动的马达，所述双向存取工具板机构与所述驱动机构之间通过链轮或链条连接。
其中，所述无杆气缸上设置有一抓手定位气缸，所述抓手定位气缸的活塞杆上固 定有一锁销，所述锁销活动连接所述机械抓手，并且所述锁销位于所述抓手升降气缸的一 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种双向存取工具板 存取方法，包括在传送滚道上向左、右两个方向上的暂存架中存入PCB工具板的步骤和取 出PCB工具板的步骤 向暂存架中存入PCB工具板步骤为 调节传送滚道与生产线上的传输轨道的对接高度，使传送滚道与传输轨道对接， 生产线上的PCB工具板由传输轨道传输到传送滚道上； 调节双向存取工具板机构的升降高度，使传送滚道与所要存入的暂存架的高度一 致，再使机械抓手下降到PCB工具板一边缘的外侧，无杆气缸驱动机械抓手推动PCB工具板 向靠近要存入的暂存架的方向运动，机械抓手将PCB工具板推入暂存架中；
向暂存架中取出PCB工具板步骤为 调节双向存取工具板机构的升降高度，使传送滚道与所要取出的暂存架的高度一 致，抓手升降气缸驱动机械抓手下降到低位，机械抓手的卡爪与PCB工具板上的对位孔卡 合，无杆气缸驱动机械抓手向远离存储此PCB工具板的一侧移动，机械抓手带动PCB工具板 一起移动到传输滚道上； 调节传输滚道与生产线上传输轨道的对接高度，使传送滚道与传输轨道对接，传 输滚道上的PCB工具板传输到生产线上的传输轨道上，由传输轨道将PCB工具板流到下一 工序。 其中，在向暂存架中取出PCB工具板的步骤中，当机械抓手带动PCB工具板一起运 动到所述传送滚道上时还包括步骤将传送滚道的电机启动，带动传送滚道转动，机械抓手 和传送滚道共同带动PCB工具板移动。 其中，所述向暂存架中取出PCB工具板的步骤之前还包括步骤；传送滚道传送PCB 工具板移动，抓手定位气缸驱动其活塞杆上升，固定在活塞杆上的锁销松开机械抓手。
其中，所述向暂存架中取出PCB工具板的步骤之后还包括步骤传送滚道传送PCB 工具板移动，抓手定位气缸驱动其活塞杆下降，固定在活塞杆上的锁销锁住机械抓手，由传 送滚道带动PCB工具板移动。 其中，所述安装在无杆气缸上的第一、第二左感应开关和第一、第二右感应开关分 别感应所述无杆气缸的活塞的位置以确定所述机械抓手存取PCB工具板的位置。
本发明的有益效果是区别于现有技术的存取工具板通过电机驱动抓手机构来移 动PCB工具板，抓手机构存取PCB工具板位置不准确和抓手机构只能单方向的控制存取PCB工具板的情况；本发明双向存取工具板机构通过无杆气缸控制机械抓手能向左、右移动存 取PCB工具板，能节省工位并节约生产成本，并且本发明通过感应开关感应无杆气缸的活 塞位置，从而能准确的确定机械抓手存取PCB工具板的位置，控制精确且方法简单。
本发明双向存取工具板系统通过无杆气缸控制机械抓手能向左、右两个方向上的 暂存架移动存取PCB工具板，能提高生产效率并节约生产成本。
图1是本发明双向存取工具板机构的正面示意图；
图2是本发明双向存取工具板系统的正面示意图； 图3是本发明双向存取工具板系统向左边的暂存架中存放PCB工具板的示意图；
图4是本发明双向存取工具板系统将PCB工具板存放在左边暂存架中的示意图；
图5是本发明双向存取工具板系统将左边的暂存架中存放PCB工具板取出的示意 图 图6是PCB工具板的结构示意图。
具体实施例方式
为详细说明本发明的技术内容、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。 请参阅图1、图2以及图6，本发明双向存取工具板系统，包括两个暂存架40、位于 所述两个暂存架40之间的双向存取工具板机构，以及驱动所述双向存取工具板机构作升 降运动的驱动机构。 所述双向存取工具板机构包括一无杆气缸10以及由所述无杆气缸10控制移动的 抓手机构20。所述抓手机构20包括机械抓手21、与所述机械抓手21连接并控制所述机械 抓手21升降的抓手升降气缸22，以及与所述机械抓手21活动连接并位于所述抓手升降气 缸22 —侧的锁销23，所述锁销23固定在一抓手定位气缸24的活塞杆上。所述无杆气缸10 控制所述机械抓手21在水平方向上的所述两个暂存架40之间移动。所述无杆气缸10的 下方设置有传送滚道30，所述传送滚道30用来传输PCB工具板100。所述无杆气缸10的 左右两侧分别设有第一左感应开关11、第二左感应开关12以及第一右感应开关13、第二右 感应开关14，所述无杆气缸10的中间部位还设置有一感应开关(图中未示)，本实施例中， 所述感应开关为磁性开关。所述机械抓手21呈长条状，所述机械抓手21的下表面的至少 一侧上凸伸有与所述PCB工具板100上的对位孔101相适配的卡爪211。本实施例中，所述 机械抓手21的下表面的两侧上均设置有卡爪211，所述位于机械抓手21的下表面的一侧卡 爪211数目至少为一个。 请参阅图2，所述驱动系统包括一传动轴32以及与传动轴32的一端连接并控制所 述传动轴转动的马达(图中未标号)。所述无杆气缸10通过两条平行的链轮或链条31连 接在所述传动轴32上，所述传动轴32位于所述无杆气缸10上方。所述传动轴32的一端 连接有一控制所述传动轴32减速的减速器15。所述链轮或链条31的一端连接所述无杆气 缸10和传送滚道30，另一端上连接有配重33，当马达启动带动所述传动轴32转动时，所述 链轮或链条31带动所述无杆气缸10或传送滚道30上升或下降，并通过所述配重33与所
6述无杆气缸io保持平衡。 请继续参阅图1以及图2，所述暂存架40中设置有多层用于搁置PCB工具板100 的托板(图中未标号)。生产线上的传输轨道41位于所述暂存架40的下方，本实施例中， 所述传输轨道41可以为两条相互平行的传输轨道。 所述双向存取工具板机构可分别向左、右两边的暂存架40中存取PCB工具板100， 在双向存取工具板机构分别向左、右两边的暂存架40中存取PCB工具板之前，首先需要调 节传送滚道30与传输轨道41的对接高度，即启动马达驱动所述传动轴32转动，传动轴32 带动所述链条31上升从而调节传送滚道30的高度，使传送滚道30与传输轨道41对接，如 此使传输轨道41上输送的PCB工具板100传输到传送滚道30上。 本发明双向存取方向包括在传送滚道上通过双向存取工具板机构向两个方向上 的暂存架中存放PCB工具板的步骤和取出PCB工具板的步骤 请参阅图3以及图4，当向左边的暂存架10中存放PCB工具板100时，传送滚道 30向左传送PCB工具板100， PCB工具板100向左移动到某一位置时，抓手定位气缸24驱 动其活塞杆上升，固定在活塞杆上的锁销23松开机械抓手21 ; 然后抓手升降气缸22驱动机械抓手21下降，使机械抓手21左侧的卡爪211下降 到PCB工具板右侧边缘的右边，无杆气缸10驱动机械抓手21上的卡爪211向左推动PCB工 具板100的右边缘，当第二左磁性开关12感应到所述无杆气缸10的活塞时，此时PCB工具 板已被推放入暂存架40中，无杆气缸10停止驱动机械抓手21向左推动PCB工具板100 ;
抓手升降气缸22驱动机械抓手21上升到高位，无杆气缸10驱动机械抓手21向 右移动，当位于所述无杆气缸10中间部位的磁性开关感应到所述无杆气缸10的活塞时，无 杆气缸10就停止驱动机械抓手21向右移动，同时抓手定位气缸24驱动其活塞杆下降，固 定在活塞杆上的锁销23锁住机械抓手21。 请参阅图5，其为本发明双向存取工具板系统向左边的暂存架40取出工具板的示 意图，当本发明双向存取工具板系统向左边的暂存架40取出工具板时，抓手定位气缸24驱 动其活塞杆上升，固定在活塞杆上的锁销23松开抓手机构20 ;然后无杆气缸10驱动机械 抓手21向左移动，当第一左磁性开关11感应到所述无杆气缸10的活塞时，无杆气缸10就 停止驱动机械抓手21向左移动； 然后抓手升降气缸22驱动机械抓手21下降到低位，卡爪211与PCB工具板100 上的两个对位孔101卡合，无杆气缸10驱动机械抓手21向右移动并带动PCB工具板向右 移动，当PCB工具板100被拉到传送滚道30上时，传送滚道30的电机启动，带动传送滚道 30转动，机械抓手21和传送滚道30共同带动PCB工具板100向右移动，当位于无杆气缸 10中间部位的磁性开关感应到所述无杆气缸10的活塞时，无杆气缸10就停止驱动机械抓 手21向右移动，之后抓手升降气缸22驱动机械抓手21上升到高位，同时抓手定位气缸24 驱动其活塞杆下降，固定在活塞杆上的锁销23锁住机械抓手21，由传送滚道30带动PCB工 具板向右移动； 再调节传送滚道与生产线上传输轨道的对接高度，使传送滚道30与生产线上的 传输轨道对接，传送滚道30上的PCB工具板传输到生产线上的传输轨道上，由传输轨道将 PCB工具板流到下一工序。 当本发明双向存取工具板系统向右边的暂存架40上存放工具板时，传送滚道30向右传送PCB工具板100，PCB工具板100向右移动到某一位置时，抓手定位气缸24驱动其 活塞杆上升，固定在活塞杆上的锁销23松开机械抓手21。然后抓手升降气缸22驱动机械 抓手21下降，使下降到PCB工具板左侧边缘的左边，无杆气缸10驱动机械抓手21向右推 动PCB工具板100左边缘，当第一右磁性开关13感应到无杆气缸10的活塞时，此时PCB工 具板已被推放入暂存架40中，无杆气缸10停止驱动机械抓手21向右推动PCB工具板100， 然后抓手升降气缸22驱动机械抓手21上升到高位，并带动机械抓手21向左移动，当位于 无杆气缸10中间部位的磁性开关感应到所述无杆气缸10的活塞时，无杆气缸10停止驱动 机械抓手21向左移动，同时抓手定位气缸24驱动其活塞杆下降，固定在活塞杆上的锁销23 锁住机械抓手21。 当本发明双向存取工具板系统向右边的暂存架40取出工具板时，抓手定位气缸 24驱动其活塞杆上升，固定在抓手定位气缸24活塞杆上的锁销23松开机械抓手21。然后 无杆气缸10驱动机械抓手21向右移动，当所述第二右磁性开关14感应到所述无杆气缸10 的活塞时，无杆气缸10停止驱动机械抓手21向右移动。然后抓手升降气缸22驱动机械抓 手21下降到低位，使机械抓手21上的卡爪211与PCB工具板100的两个对位孔101相卡 合。无杆气缸10驱动机械抓手21向左移动，机械抓手21带动PCB工具板100 —起向左移 动，当PCB工具板100被拉到传送滚道30上时，传送滚道30的电机启动，传送滚道30和无 杆气缸10共同带动PCB工具板100向左移动。当位于无杆气缸10中间部位的磁性开关感 应到所述无杆气缸10的活塞时，无杆气缸10停止驱动机械抓手21向左移动，之后抓手升 降气缸22驱动机械抓手21上升到高位，同时抓手定位气缸22驱动其活塞杆下降，固定在 活塞杆上的锁销23锁住机械抓手21，再由传送滚道带动PCB工具板100向左移动到一定位 置。 本发明双向存取工具板系统的双向存取工具板机构能双方向的向左、右两端的暂 存机上存放或取出PCB工具板IOO，方便实用，能提高产品的生产效率；本发明双向存取工 具板系统利用无杆气缸10、抓手升降气缸22驱动机械抓手21实现对PCB工具板100的存 取，方法简单，成本低；并且本发明通过磁性开关感应无杆气缸活塞的位置来确定机械抓手 21抓取移动PCB工具板的存取位置，控制方法简单且精确。 区别于现有技术的存取工具板是通过电机驱动抓手机构来移动PCB工具板，抓手 机构存取PCB工具板位置不准确，并且只能单方向的控制存取PCB工具板，当需要双方向存 取PCB工具板时，还需要另外增加存取工具板，如此需要占据又一生产工位，生产成本高的 情况；本发明双向存取工具板机构通过无杆气缸10控制机械抓手21能向水平方向上的两 个暂存架中移动存取PCB工具板100，能节省一工位并能节约生产成本，并且本发明通过磁 性开关感应无杆气缸活塞的位置，从而能准确的确定机械抓手21抓取移动PCB工具板的存 取位置，控制精确且方法简单。 综上所述，本发明双向存取工具板系统利用无杆气缸10、抓手升降气缸22等气动 元件驱动机械抓手21实现向水平方向上的两个暂存架中的存放PCB工具板IOO，存放方法 简单，成本低并且能提高存取PCB工具板的效率。 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明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，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
一种双向存取工具板机构，包括一传送PCB工具板的传送滚道，其特征在于，还包括位于所述传送滚道上方的无杆气缸以及与无杆气缸连接并由所述无杆气缸控制左、右移动的抓手机构，所述抓手机构包括机械抓手、与所述机械抓手连接并控制所述机械抓手升降的抓手升降气缸，所述无杆气缸的左、右两端上分别设置有第一左感应开关、第二左感应开关和第一右感应开关、第二右感应开关，所述第一、第二左感应开关和第一、第二右感应开关分别感应所述无杆气缸的活塞的位置以确定所述机械抓手存取PCB工具板的位置。
2. 根据权利要求1所述的双向存取工具板机构，其特征在于，所述无杆气缸上设置有 一抓手定位气缸，所述抓手定位气缸的活塞杆上固定有一锁销，所述锁销活动连接所述机 械抓手，并且所述锁销位于所述抓手升降气缸的一侧。
3. 根据权利要求2所述的双向存取工具板机构，其特征在于，所述无杆气缸的中间部 位设置有一感应开关。
4. 根据权利要求1或3所述的双向存取工具板机构，其特征在于，所述感应开关为磁性开关。
5. 根据权利要求2所述的双向存取工具板机构，其特征在于，所述机械抓手呈长条状， 所述机械抓手的下侧面凸伸有与所述PCB工具板上对位孔相适配的至少一卡爪。
6. —种双向存取工具板系统，包括两个暂存架、位于所述两个暂存架之间的双向存取 工具板机构和驱动所述双向存取工具板机构升降运动的驱动机构，所述双向存取工具板机 构包括一传送PCB工具板的传送滚道，其特征在于，所述双向存取工具板机构还包括位于 所述传送滚道上方的无杆气缸以及由所述无杆气缸控制左、右移动的抓手机构，所述抓手 机构包括机械抓手、与所述机械抓手连接并控制所述机械抓手升降的抓手升降气缸，所述 无杆气缸的左、右两端上分别设置有第一左感应开关、第二左感应开关和第一右感应开关、 第二右感应开关，所述第一、第二左感应开关和第一、第二右感应开关分别感应所述无杆气 缸的活塞的位置以确定所述机械抓手存取PCB工具板的位置。
7. 根据权利要求6所述的双向存取工具板系统，其特征在于，所述驱动系统为一传动 轴以及与所述传动轴的一端连接并控制所述传动轴转动的马达，所述双向存取工具板机构 与所述驱动机构之间通过链轮或链条连接。
8. 根据权利要求6所述的双向存取工具板系统，其特征在于，所述无杆气缸上设置有 一抓手定位气缸，所述抓手定位气缸的活塞杆上固定有一锁销，所述锁销活动连接所述机 械抓手，并且所述锁销位于所述抓手升降气缸的一侧。
9. 一种双向存取工具板存取方法，其特征在于，包括在传送滚道上向左、右两个方向上 的暂存架中存入PCB工具板的步骤和取出PCB工具板的步骤向暂存架中存入PCB工具板步骤为调节传送滚道与生产线上的传输轨道的对接高度，使传送滚道与传输轨道对接，生产 线上的PCB工具板由传输轨道传输到传送滚道上；调节双向存取工具板机构的升降高度，使传送滚道与所要存入的暂存架的高度一致， 再使机械抓手下降到PCB工具板一边缘的外侧，无杆气缸驱动机械抓手推动PCB工具板向 靠近要存入的暂存架的方向运动，机械抓手将PCB工具板推入暂存架中；向暂存架中取出PCB工具板步骤为调节双向存取工具板机构的升降高度，使传送滚道与所要取出的暂存架的高度一致，抓手升降气缸驱动机械抓手下降到低位，机械抓手的卡爪与PCB工具板上的对位孔卡合， 无杆气缸驱动机械抓手向远离存储此PCB工具板的一侧移动，机械抓手带动PCB工具板一 起移动到传输滚道上；调节传输滚道与生产线上传输轨道的对接高度，使传送滚道与传输轨道对接，传输滚 道上的PCB工具板传输到生产线上的传输轨道上，由传输轨道将PCB工具板流到下一工序。
10. 根据权利要求9所述的双向存取工具板存取方法，其特征在于，在向暂存架中取出 PCB工具板的步骤中，当机械抓手带动PCB工具板一起运动到所述传送滚道上时还包括步 骤将传送滚道的电机启动，带动传送滚道转动，机械抓手和传送滚道共同带动PCB工具板 移动。
11. 根据权利要求IO所述的双向存取工具板存取方法，其特征在于，所述向暂存架中 取出PCB工具板的步骤之前还包括步骤；传送滚道传送PCB工具板移动，抓手定位气缸驱动 其活塞杆上升，固定在活塞杆上的锁销松开机械抓手。
12. 根据权利要求IO所述的双向存取工具板存取方法，其特征在于，所述向暂存架中 取出PCB工具板的步骤之后还包括步骤传送滚道传送PCB工具板移动，抓手定位气缸驱动 其活塞杆下降，固定在活塞杆上的锁销锁住机械抓手，由传送滚道带动PCB工具板移动。
13. 根据权利要求10所述的双向存取方法，其特征在于，还包括步骤所述安装在无杆 气缸上的第一、第二左感应开关和第一、第二右感应开关分别感应所述无杆气缸的活塞的 位置以确定所述机械抓手存取PCB工具板的位置。
全文摘要
本发明公开了一种双向存取工具板机构、系统及存取方法，双向存取工具板系统包括两个暂存架、位于两个暂存架之间的双向存取工具板机构和驱动双向存取工具板机构升降运动的驱动机构。双向存取工具板机构包括传送滚道、无杆气缸以及由无杆气缸控制左、右移动的抓手机构。抓手机构包括机械抓手、与控制机械抓手升降的抓手升降气缸，无杆气缸的左、右两端上分别设置有第一、第二左感应开关和第一、第二右感应开关。本发明双向存取工具板机构通过无杆气缸控制机械抓手能向左、右移动存取PCB工具板，能节省工位并节约生产成本，并且通过所述感应开关感应无杆气缸的活塞位置，从而能准确的确定机械抓手存取PCB工具板的位置，控制精确且方法简单。
文档编号B65G1/137GK101792051SQ20101014008
公开日2010年8月4日 申请日期2010年3月31日 优先权日2010年3月31日
发明者崔兴强, 陈念明, 黄胜贤 申请人:深南电路有限公司