智能化放板机及其控制方法与流程

1.本发明涉及pcb板生产设备技术领域，尤其涉及一种智能化放板机及其控制方法。


背景技术：

2.电路板在加工过程中，需将堆叠的电路板放置到输送线上，现有的放板机虽然能放板，但不能适应不同尺寸的板材，当需要放另一种尺寸的板材时，需要人手介入重新调整夹取装置才能夹取电路板和输送装置输送速度才能控制板间距，自动化低，影响生产效率。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种能适应电路板各种尺寸的智能化放板机及其控制方法。
4.根据本发明的第一方面实施例的智能化放板机，包括机架、agv车、暂存机构、输送机构、位移传感器、机械手和控制系统，所述agv车上放置有存放架，所述存放架上可堆叠多个电路板；暂存机构安装于所述机架的左侧，所述agv车可将所述存放架输送至所述暂存机构上；输送机构安装于所述机架的右侧；位移传感器安装于所述输送机构的出料端的上方；机械手安装于所述机架上，所述机械手安装有夹料机构，所述夹料机构包括固定架、驱动结构以及安装于所述固定架上的第一夹持组件和第二夹持组件，所述驱动结构用于驱动所述第一夹持组件和所述第二夹持组件彼此靠近或远离；控制系统包括mes系统和控制装置，所述mes系统用于获取所述agv车上的所述电路板的信息并将所述信息反馈所述控制装置和控制所述agv车以使所述agv车可移至所述机架的左侧，所述位移传感器与所述控制装置电性连接，所述控制装置用于控制所述输送机构的输送速度、所述驱动结构启闭和所述机械手启闭。
5.根据本发明实施例的智能化放板机，至少具有如下技术效果：设有mes系统和agv车，以自动送料和获取电路板的信息，控制装置根据信息自动控制第一夹持组件和第二夹持组件之间的间隔，保证夹料机构能夹取各种尺寸的电路板，位移传感器能反馈电路板长度，以使长度控制装置能自动调节输送机构的输送速度，以使放板机即使放置不同尺寸的电路板都可以自动调节板间距，保证两个电路板之间不碰撞，实现放板全过程无人化和智能化，通用性强。
6.根据本发明的一些实施例，所述第二夹持组件都包括多个吸盘，所述存放架的顶部具有第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板和所述第二支撑板之间具有角度，所述第一支撑板和所述第二支撑板共同围合形成上开口的收容空间以使所述电路板斜靠在所述第一支撑板上，所述第二支撑板上设有两个与所述收容空间连通的凹槽，所述凹槽靠近所述第一支撑板的一端与所述第一支撑板和所述第二支撑板之间的拐角处相对齐以使其中一些所述吸盘通过所述凹槽可吸取所述电路板的边缘。
7.根据本发明的一些实施例，所述存放架的底部设有多个定位孔，所述暂存机构包括输送滚轮组和可上下升降的定位销，所述定位孔的位置与所述定位销的位置相对应。
8.根据本发明的一些实施例，所述第二夹持组件与所述固定架为固定连接，所述固定架的底部安装有可转动的丝杆，所述第一夹持组件可沿所述固定架的长度方向往复移动，所述丝杆与所述第一夹持组件连接，所述驱动结构为伺服电机，所述伺服电机驱动所述丝杆进而带动所述第一夹持组件往复移动。
9.根据本发明的一些实施例，所述输送机构包括两个可沿前后方向互相靠近或远离的拍板、多个左右间隔设置的送料辊组以及第一驱动装置，所述送料辊组用于从左往右输送所述电路板，每两个所述送料辊组之间设有可上下升降的调节辊组，所述调节辊组用于使所述电路板可前后移动，所述拍板位于所述送料辊组的上方，所述第一驱动装置用于使两个所述拍板互相靠近或远离。
10.根据本发明的一些实施例，所述第一驱动装置包括主动轮、从动轮、步进电机、滑杆和皮带，所述主动轮的轴线和所述从动轮的轴线都竖直设置，所述步进电机与所述主动轮连接，所述主动轮和所述从动轮通过所述皮带传动连接，所述主动轮和所述从动轮之间的所述皮带包括左带段和右带段，所述拍板可前后滑动地安装于所述滑杆上，其中一个所述拍板与所述左带段的前端固定连接，另一个所述拍板与所述右带段的后端固定连接。
11.根据本发明的一些实施例，所述机架的左侧壁设有第一锁车结构和第二锁车结构，所述第一锁车结构和所述第二锁车结构前后设置，所述第一锁车结构和所述第二锁车结构都包括第一挡块、第一转片和第二驱动装置，所述第一挡块和所述第一转片前后间隔设置，所述第二驱动装置用于驱动所述第一转片转动以使将车架的脚固定于所述第一挡块和所述第一转片之间。
12.根据本发明的一些实施例，所述暂存机构设有两个，两个所述暂存机构前后间隔设置。
13.根据本发明的一些实施例，所述输送滚轮组设有两个，两个所述输送滚轮组前后间隔设置，所述机架安装有若干个第三锁车结构，所述第三锁车结构位于两个所述输送滚轮组之间，所述第三锁车结构包括第二转片和第三驱动装置，所述第三驱动装置用于驱动所述第二转片转动以使将所述存放架固定于所述第二转片和所述机架之间。
14.根据本发明的第二方面实施例的智能化放板机的控制方法，应用第一方面实施例的智能化放板机，包括以下步骤：
15.步骤a，所述mes系统发布送货指令以使所述agv车移至所述机架的左侧，进而所述agv车将所述存放架输送至所述暂存机构上；
16.步骤b，所述mes系统获取所述存放架上的所述电路板的信息，得知所述电路板的尺寸大小、厚度、数量等信息，所述mes系统将所述信息反馈至所述控制装置；
17.步骤c，所述控制装置启动所述输送机构，所述控制装置根据所述信息驱动驱动结构调节第一夹持组件和所述第二夹持组件之间的间隔，进而使所述夹料机构适应所述电路板的尺寸大小；
18.步骤d，所述控制装置驱动所述夹料机构夹持所述电路板和所述机械手将所述电路板放置于所述输送机构上；
19.步骤e，所述位移传感器得知所述电路板的长度且将所述长度反馈所述控制装置，所述控制装置控制所述输送机构的输送速度进而控制板间隔；
20.步骤f，所述存放架上的所述电路板都取出后，所述mes系统发布取架指令以使所
述agv车远离所述机架进而所述agv车将所述存放架取走。
21.根据本发明实施例的智能化放板机的控制方法，至少具有如下技术效果：采用这样的方法，以使放板机能适应不同尺寸的电路板，能夹取不同尺寸的电路板和调节间隔，使放板机全自动化，无需人工参与。
22.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过发明的实践了解到。
附图说明
23.本发明的附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
24.图1为手推车与智能化放板机连接的结构示意图；
25.图2为存放架置于智能化放板机内的结构示意图；
26.图3为夹料机构的结构示意图；
27.图4为存放架的结构示意图；
28.图5为夹料机构置于存放架内的结构示意图；
29.图6为暂存机构的结构示意图；
30.图7为输送机构的结构示意图；
31.图8为输送机构的底部的结构示意图。
32.附图标记：机架100、第一锁车结构110、第一挡块111、第一转片112、第二驱动装置113、第二锁车结构120、存放架200、第一支撑板210、第二支撑板220、收容空间230、凹槽240、定位孔250、暂存机构300、输送滚轮组310、定位销320、第三锁车结构330、第二转片331、第三驱动装置332、输送机构400、拍板410、送料辊组420、第一驱动装置430、主动轮431、从动轮432、步进电机433、滑杆434、皮带435、左带段4351、右带段4352、调节辊组440、位移传感器500、机械手600、夹料机构700、固定架710、驱动结构720、第一夹持组件730、第二夹持组件740、吸盘741、丝杆742。
具体实施方式
33.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
35.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
36.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体
含义。
37.参照图1、2所示，根据本发明实施例的智能化放板机包括机架100、agv车(图中未示出)、暂存机构300、输送机构400、位移传感器500、机械手600和控制系统(图中未示出)，控制系统包括mes系统(图中未示出)和控制装置(图中未示出)，控制装置可以为plc，agv车上放置有存放架200，存放架200上可堆叠多个电路板，agv车可移动设于机架100外，暂存机构300安装于机架100的左侧，agv车可通过无线网络与mes系统连通，mes系统可向agv车发送运输指令进而使agv车移至机架100的左侧，且agv车可将存放架200输送至暂存机构300上，实现自动化送电路板，无需人手参与；mes系统用于获取agv车上的电路板的信息并将信息反馈plc，存放架200可设有关于电路板信息的二维码，电路板信息可以包括尺寸大小、数量、厚度等信息，具体地，机械手600或机架100可设有二维码扫描读取器，存放架200进入机架100时或机械手600夹持电路板时可通过二维码扫描读取器扫描二维码获得信息且将信息反馈mes系统；输送机构400安装于机架100的右侧，输送机构400用于将电路板从输送机构400的左端输送至输送机构400的右端；位移传感器500安装于输送机构400的出料端的上方，位移传感器500与plc电性连接，位移传感器500工作时，位移传感器500记录第一块电路板的长度并反馈plc，plc增加延时时间，进而定义了两个电路板之间的间隔，当设置延长时间在固定的范围内，无论电路板的大小尺寸出现长短不同变化，两个电路板之间的距离不变，同时由于放出每一个电路板过程中会消损时间，为能达到自动侦距的精准，输送机构400输送速度会自动根据机械手600放板速度自动调整输送速度，以达到电路板无论长短距离相同；机械手600安装于机架100上，机械手600可以为六轴机械手600，机械手600安装有夹料机构700，如图3所示，夹料机构700包括固定架710、驱动结构720以及安装于固定架710上的第一夹持组件730和第二夹持组件740，驱动结构720用于驱动第一夹持组件730和第二夹持组件740彼此靠近或远离，第一夹持组件730和第二夹持组件740都通过吸盘741将电路板吸取，机械手600则带动夹料机构700将电路板放置于输送机构400上；控制装置用于控制输送机构400的输送速度、驱动结构720启闭和机械手600启闭。
38.工作时：
39.步骤a，mes系统发布送货指令以使agv车移至机架100的左侧，进而agv车将存放架200输送至暂存机构300上；
40.步骤b，mes系统获取存放架200上的电路板的信息，得知电路板的尺寸大小、厚度、数量等信息，mes系统将信息反馈至控制装置(plc)；
41.步骤c，控制装置启动输送机构400，控制装置根据mes系统反馈的信息驱动驱动结构720调节第一夹持组件730和第二夹持组件740之间的间隔，进而使夹料机构700适应电路板的尺寸大小；
42.步骤d，控制装置驱动夹料机构700夹持电路板和机械手600将电路板放置于输送机构400上；
43.步骤e，位移传感器500得知电路板的长度且将长度反馈控制装置，控制装置控制输送机构400的输送速度进而控制板间隔；
44.步骤f，存放架200上的电路板都取出后，存放架200回至agv车上，mes系统发布取架指令以使agv车远离机架100进而agv车将存放架200取走。
45.设有mes系统和agv车，以自动送料和获取电路板的信息，控制装置根据信息自动
控制第一夹持组件730和第二夹持组件740之间的间隔，保证夹料机构700能夹取各种尺寸的电路板，位移传感器500能反馈电路板长度，以使长度控制装置能自动调节输送机构400的输送速度，以使放板机即使放置不同尺寸的电路板都可以自动调节板间距，保证两个电路板之间不碰撞，实现放板全过程无人化和智能化，通用性强。
46.在本发明的一些实施例中，如图3、4、5所示，第二夹持组件740都包括多个吸盘741，存放架200的顶部具有第一支撑板210和第二支撑板220，第一支撑板210和第二支撑板220都为倾斜设置，第一支撑板210和第二支撑板220之间具有角度，第一支撑板210和第二支撑板220共同围合形成上开口的收容空间230，即“v”字形的收容空间230，第二支撑板220作为支撑，支撑板材的底部以使板材可斜靠于第一支撑板210上，板材可从开口处进入收容空间230内且斜靠在第一支撑板210上，板材可以为多个，多个板材堆叠放置且斜靠于第一支撑板210上，板材采用倾斜放置以方便夹取装置夹取，同时设有“v”字形的收容空间230能防止板材向左滑动，提高夹取精度；第二支撑板220上设有两个与收容空间230连通的凹槽240，如图4、5所示，凹槽240的右端与第一支撑板210和第二支撑板220之间的拐角处相对齐以使其中一些吸盘741通过凹槽240可吸取电路板的边缘；如图4所示，凹槽240从第二支撑板220的左端延伸至右端，以方便吸盘741吸取且使吸盘741能对堆叠的pcb板的边缘都能吸取；第一支撑板210的上端面和第二支撑板220的上端面之间的夹角为85
°
～95
°
，具体地，夹角为90
°
，以保证多个板材互相对齐，方便夹取装置夹取，无需调节夹料机构700；第二支撑板220的上端面与水平面之间的夹角为α，第一支撑板210上端面与水平面之间的夹角为β，α为40
°
～45
°
，β＝90
°‑
α，具体地，α为42
°
，β为48
°
，以使板材主要靠在第一支撑板210上，第二支撑板220作为对齐。
47.由于pcb板具有较多孔，吸盘741吸取时由于孔的存在，夹料机构700可能无法吸紧pcb板，又pcb板的边缘是没有孔，但现有架体无设有凹槽240，进而吸盘741无法吸取pcb板的边缘，而本发明的第二支撑板220靠近第一支撑板210处设有凹槽240形成避空位置，以使吸盘741可通过凹槽240吸取pcb板的边缘，提高夹取的精度。
48.在本发明的进一步实施例中，如图4、6所示，存放架200的底部设有多个定位孔250，暂存机构300包括输送滚轮组310和可上下升降的定位销320，定位孔250的位置与定位销320的位置相对应，以能快速固定存放架200，避免夹取存放架200移动，无需人手固定，提高设备自动化。具体地，定位销320通过气缸驱动上下升降，定位销320设于输送滚轮组310中。
49.在本发明的进一步实施例中，如图3、5所示，第二夹持组件740与固定架710为固定连接，以第二夹持组件740每次都能吸取pcb的边缘，当板材尺寸不同需要调节时，只需移动第一夹持组件730，提高调节速度且使结构简单；固定架710的底部安装有可转动的丝杆742，第一夹持组件730可沿固定架710的长度方向往复移动，丝杆742与第一夹持组件730连接，驱动结构720为伺服电机，伺服电机驱动丝杆742进而带动第一夹持组件730往复移动。第一夹持组件730和第二夹持组件740都包括支架、多个小吸盘741和两个大吸盘741，支架安装于固定架710的底部，多个小吸盘741和两个大吸盘741以互相间隔设置的方式安装于支架上。
50.在本发明的一些实施例中，如图7所示，输送机构400包括两个可沿前后方向互相靠近或远离的拍板410、多个左右间隔设置的送料辊组420以及第一驱动装置430，送料辊组
420用于从左往右输送电路板，每两个送料辊组420之间设有可上下升降的调节辊组440，调节辊组440用于使电路板可前后移动，拍板410位于送料辊组420的上方，第一驱动装置430用于使两个拍板410互相靠近或远离。设有两个互相靠近或远离的拍板410，以调节pcb板的位置。正常工作时，调节辊组440置于送料辊组420的下方，送料辊组420保持从左往右输送pcb板，需要调节时，调节辊组440上升将pcb板提升，第一驱动装置430驱动两个拍板410互相靠近抵接板材的前后两侧。具体地，调节辊组440可通过气缸实现上下升降。
51.在本发明的进一步实施例中，如图7、8所示，第一驱动装置430包括主动轮431、从动轮432、步进电机433、滑杆434和皮带435，主动轮431的轴线和从动轮432的轴线都竖直设置，步进电机433与主动轮431连接，主动轮431和从动轮432通过皮带435传动连接，主动轮431和从动轮432之间的皮带435包括左带段4351和右带段4352，拍板410可前后滑动地安装于滑杆434上，其中一个拍板410与左带段4351的前端固定连接，另一个拍板410与右带段4352的后端固定连接。工作时，步进电机433驱动主动轮431顺时针转动，进而使两个拍板410互相靠近，反之，两个拍板410互相远离；采用这样的结构结构简单且驱动可靠。
52.在本发明的一些实施例中，如图1、2所示，机架100的左侧壁设有第一锁车结构110和第二锁车结构120，第一锁车结构110和第二锁车结构120前后设置，第一锁车结构110和第二锁车结构120都包括第一挡块111、第一转片112和第二驱动装置113，第一挡块111和第一转片112前后间隔设置，第二驱动装置113用于驱动第一转片112转动以使将车架的脚固定于第一挡块111和第一转片112之间。以使放板机可使用普通的手推车将存放架200移至暂存机构300上，第一锁车结构110和第二锁车结构120可将手推车固定于机架100上，使放板机能使用agv车和普通的手推车。具体地，第二驱动装置113为旋转气缸。
53.在本发明的一些实施例中，如图6所示，暂存机构300设有两个，两个暂存机构300前后间隔设置，以双工位放板，提高工作效率。
54.在本发明的进一步实施例中，如图6所示，输送滚轮组310设有两个，两个输送滚轮组310前后间隔设置，机架100安装有若干个第三锁车结构330，第三锁车结构330位于两个输送滚轮组310之间，第三锁车结构330包括第二转片331和第三驱动装置332，第三驱动装置332用于驱动第二转片331转动以使将存放架200固定于第二转片331和机架100之间，设有第三锁车结构330，以使定位销320作为定位，第二转片331进一步固定存放架200，保证吸板时存放架200固定不动。具体地，第三驱动装置332为旋转气缸。
55.在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”或、“可以想到的是”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
56.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。