一种PCB板连线曝光机的智能自动生产线架构的制作方法

一种pcb板连线曝光机的智能自动生产线架构
技术领域
1.本发明涉及pcb板加工设备领域，具体涉及一种pcb板连线曝光机的智能自动生产线架构。


背景技术：

2.近几年pcb板的生产需求逐步扩大，而目前pcb板生产行业基本采用人工搬用投放料或单一的自动生产设备，人工搬运取放料，劳动强度大，生产效率低，重复精度差，还可能存在误操作，混料等情况。而有些单一的流水线结构生产效率极低，只适用一种或者局限的几种pcb板的规格，不能适应各种长宽尺寸，也不能适应各种板厚，不能适应多种应用领域的多种规格的pcb板。设备受制于传送流水线的单线送料形式，设备的生产效率也难以提升。同时整个流水线水平铺开的面积较大，在车间占据很多地表面积


技术实现要素：

3.本发明要解决的问题在于提供一种pcb板连线曝光机的智能自动生产线架构，实现单片来料、双片定位的pcb板传送形式。利用双层流水线设计，节约占地面积。pcb板的转移与翻转顺畅且安全。
4.为解决上述问题，本发明提供一种pcb板连线曝光机的智能自动生产线架构，为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.一种pcb板连线曝光机的智能自动生产线架构，包括：水平传送线，传送pcb板，水平传送线包括相互平行的上层流线、下层流线；提升与倾斜机构，上层流线与下层流线各自相邻的两端之间设有提升与倾斜机构，提升与倾斜机构具备抓取pcb板的吸盘组，吸盘组固定有水平轴，水平轴具备竖向升降自由度和绕自身轴线的旋转自由度，水平轴的单次旋转角度为锐角；出入料流水线，下层流线的两端呈镜像对接有出入料流水线，出入料流水线包括在同一水平面对接的第一流水线、第二流水线，第二流水线的宽度大于第一流水线的宽度；机械手，第一流水线的一侧设有机械手。
6.采用上述技术方案的有益效果是：本技术方案方便智能控制连线曝光机生产，集成定位、投放料、翻面、输送、转运等功能一体的连线自动化设备。更重要的是布局紧凑，节省生产车间占用空间。该设备采用在曝光机平台上方翻面，机构占用空间小，取料翻转和下一组机械手放料同步进行，放料和翻面所需时间短。该设备让上下两个流水线错层布局，机械手对接设计，合理利用了竖向空间，能减少一半的设备占地面积。同时提升与翻转机构与上下两个流水线也紧凑布局，自身宽度也较小。拨料机构也几乎是与提升与翻转机构竖向投影吻合，没有增加水平方向的占地面积。但提升与翻转机构、拨料机构丰富了流水线的功能，拨料机构便于将pcb板在转机构与上次流线之间传递，便于pcb板正反面翻转，正反面依次进行曝光作业。
7.同时，提升与倾斜机构的吸盘组抓取pcb板，让pcb板未被加工的下表面暴露出，并且是歪斜着向外暴露，便于机械手与pcb板的底面接触，实现周转。机械手起到中间周转过
渡的作用，机械手最终将pcb板移到上层流线上。
8.吸盘只转一个锐角角度，就是考虑到针对质量较大的pcb板，如果转动角度达到钝角时，就会在转动90
°
时吸盘组对pcb板的吸附抵抗不了pcb板的重力，而导致pcb板的摔落损伤。
9.作为本发明的进一步改进，水平传送线同一端的提升与倾斜机构、机械手分别接触pcb板的正反两面；上层流线的两端对接分别对接有前辊筒组、后辊筒组，提升与倾斜机构包括正面升降倾斜机构、反面升降倾斜机构；正面升降倾斜机构与前辊筒组的竖向投影相交，反面升降倾斜机构与后辊筒组的竖向投影相交。
10.作为本发明的更进一步改进，下层流线包括曝光机，曝光机的两端分别设有正面曝光平台、反面曝光平台，正面升降倾斜机构与正面曝光平台的竖向投影相交，反面升降倾斜机构与反面曝光平台的竖向投影相交。
11.作为本发明的又进一步改进，出入料流水线包括水平流水线、拍板机构、居中机构；水平流水线，传送pcb板，水平流水线包括若干个间隔布置的辊筒，水平流水线包括在同一水平面对接的第一流水线、第二流水线，第二流水线的宽度大于第一流水线的宽度；拍板机构，水平流水线内具备与pcb板边沿接触的拍板杆，拍板杆具备沿辊筒轴向的水平平移自由度；居中机构，位于第二水平流水线内，居中机构具备升降自由度，居中机构包括穿过相邻辊筒间的升降分中竖杆，升降分中竖杆的最高极限位置的顶部、拍板杆的顶部均高于辊筒。
12.作为本发明的又进一步改进，第二流水线内设有顶升机构，居中机构位于顶升机构上，顶升机构包括若干个水平间隔布置的升降顶条，升降顶条的长度方向与辊筒轴向平行，升降顶条位于相邻辊筒间，相邻升降顶条的间距等于相邻辊筒的间距。
13.作为本发明的又进一步改进，升降顶条具备供升降分中竖杆穿过的镂空洞，升降顶条的底部连接有直线轴承，顶升机构具备沿辊筒轴向的直线平移自由度，升降顶条的底部连接有相互平行的直线模组、直线导轨，直线模组、直线导轨共同固定有底板；单个升降顶条的长度小于第一流水线的宽度。
14.作为本发明的又进一步改进，第二流水线背离第一流水线的一端具备末端竖杆，第二流水线与第一流水线的交界处具备中部竖杆，末端竖杆、中部竖杆均具备升降自由度。
15.作为本发明的又进一步改进，第一流水线与第二流水线仅有一侧沿水平流水线传送方向对齐；拍板杆包括在第一流水线内相互平行的第一拍板杆、第二拍板杆，还包括在第二流水线内相互平行的第三拍板杆、第四拍板杆；第一拍板杆与第二拍板杆之间连接有同步带，第三拍板杆与四拍板杆之间连接有同步带，同步带位于水平流水线的下方。
16.作为本发明的又进一步改进，拍板杆设有竖向朝向的光电开关；第一拍板杆、第二拍板杆、第三拍板杆、第四拍板杆下方分别设有第一光电开关、第二光电开关、第三光电开关、第四光电开关；末端竖杆下方设有末端光电开关；中部竖杆的下方设有越界光电开关，越界光电开关包括分别位于中部竖杆两侧的第一越界光电开关、第二越界光电开关。
17.作为本发明的又进一步改进，第一流水线由若干个等长的第一辊筒构成，第二流水线由若干个等长的第二辊筒构成，第一辊筒的轴向长度大于第二辊筒轴向长度的一半。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本发明一种实施方式的立体图；
20.图2是本发明一种实施方式的局部立体图；
21.图3是本发明一种实施方式的立体图；
22.图4是本发明一种实施方式的立体图；
23.图5是本发明一种实施方式的入料流水线的立体图；
24.图6是本发明一种实施方式的第一流水线的立体图；
25.图7是本发明一种实施方式的入料流水线的俯视图；
26.图8是本发明一种实施方式的入料流水线的俯视图；
27.图9是本发明一种实施方式的第二拍板模组的立体图；
28.图10是本发明一种实施方式的居中模组的立体图；
29.图11是本发明一种实施方式的入料流水线的立体图；
30.图12是本发明一种实施方式的入料流水线的立体图；
31.图13是本发明一种实施方式的第二流水线的立体图；
32.图14是本发明一种实施方式的a处局部放大图。
33.1-第一流水线；2-第二流水线；3-第一拍板杆；4-第二拍板杆；5-末端光电开关；6-升降顶条；7-第四光电开关；8-第三光电开关；9-中部光电开关；10-越界光电开关；11-中部竖杆；12-升降分中竖杆；13-第五光电开关；14-第二光电开关；15-第一光电开关；16-末端竖杆；17-第一辊筒；18-第二辊筒；19-直线模组；20-直线轴承；21-第三拍板杆；22-第四拍板杆；23-直线导轨；24-同步带；25-底板；26-前pcb板；27-后pcb板；28-镂空洞；31-外界流水线；32-正面上板机械手；33-前辊筒组；34-粘尘装置；35-后辊筒组；36-反面上板机械手；37-出料流水线；38-反面升降倾斜机构；39-反面曝光平台；40-正面升降倾斜机构；41-正面曝光平台；42-入料流水线；43-缺口；44-竖向直线模组；45-水平轴；46-吸盘组；47-罩壳；48-搬运机；49-入料口；50-交互显示屏。
具体实施方式
34.下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：
35.为了达到本发明的目的，一种pcb板连线曝光机的智能自动生产线架构，包括：水平传送线，传送pcb板，水平传送线包括相互平行的上层流线、下层流线；提升与倾斜机构，上层流线与下层流线各自相邻的两端之间设有提升与倾斜机构，提升与倾斜机构具备抓取pcb板的吸盘组，吸盘组固定有水平轴，水平轴具备竖向升降自由度和绕自身轴线的旋转自由度，水平轴的单次旋转角度为锐角；出入料流水线，下层流线的两端呈镜像对接有出入料流水线，出入料流水线包括在同一水平面对接的第一流水线、第二流水线，第二流水线的宽度大于第一流水线的宽度；机械手，第一流水线的一侧设有机械手。
36.采用上述技术方案的有益效果是：本技术方案方便智能控制连线曝光机生产，集
成定位、投放料、翻面、输送、转运等功能一体的连线自动化设备。更重要的是布局紧凑，节省生产车间占用空间。该设备采用在曝光机平台上方翻面，机构占用空间小，取料翻转和下一组机械手放料同步进行，放料和翻面所需时间短。该设备让上下两个流水线错层布局，机械手对接设计，合理利用了竖向空间，能减少一半的设备占地面积。同时提升与翻转机构与上下两个流水线也紧凑布局，自身宽度也较小。拨料机构也几乎是与提升与翻转机构竖向投影吻合，没有增加水平方向的占地面积。但提升与翻转机构、拨料机构丰富了流水线的功能，拨料机构便于将pcb板在转机构与上次流线之间传递，便于pcb板正反面翻转，正反面依次进行曝光作业。同时，提升与倾斜机构的吸盘组抓取pcb板，让pcb板未被加工的下表面暴露出，并且是歪斜着向外暴露，便于机械手与pcb板的底面接触，实现周转。机械手起到中间周转过渡的作用，机械手最终将pcb板移到上层流线上。吸盘只转一个锐角角度，就是考虑到针对质量较大的pcb板，如果转动角度达到钝角时，就会在转动90
°
时吸盘组对pcb板的吸附抵抗不了pcb板的重力，而导致pcb板的摔落损伤。
37.在本发明的另一些实施方式中，水平传送线同一端的提升与倾斜机构、机械手分别接触pcb板的正反两面；上层流线的两端对接分别对接有前辊筒组、后辊筒组，提升与倾斜机构包括正面升降倾斜机构、反面升降倾斜机构；正面升降倾斜机构与前辊筒组的竖向投影相交，反面升降倾斜机构与后辊筒组的竖向投影相交。
38.采用上述技术方案的有益效果是：辊筒组、升降倾斜机构利用同一竖向空间。
39.在本发明的另一些实施方式中，下层流线包括曝光机，曝光机的两端分别设有正面曝光平台、反面曝光平台，正面升降倾斜机构与正面曝光平台的竖向投影相交，反面升降倾斜机构与反面曝光平台的竖向投影相交。
40.采用上述技术方案的有益效果是：曝光平台是一个等待作业区，曝光平台、辊筒组、升降倾斜机构三者都是同一竖向空间内，进一步提升了结构紧凑度，充分利用竖向空间。
41.出入料流水线包括水平流水线、拍板机构、居中机构；水平流水线，传送pcb板，水平流水线包括若干个间隔布置的辊筒，水平流水线包括在同一水平面对接的第一流水线1、第二流水线2，第二流水线2的宽度大于第一流水线1的宽度；拍板机构，水平流水线内具备与pcb板边沿接触的拍板杆，拍板杆具备沿辊筒轴向的水平平移自由度；居中机构，位于第二水平流水线2内，居中机构具备升降自由度，居中机构包括穿过相邻辊筒间的升降分中竖杆12，升降分中竖杆12的最高极限位置的顶部、拍板杆的顶部均高于辊筒。
42.采用上述技术方案的有益效果是：本技术方案实现了单片来料、双片定位的pcb板传送形式，大大提高生产效率。通过感应位置来判断pcb板的大小规格，适用多种pcb板规格重复定位精度高提供两种入料定位模式。第一流水线用于pcb板的单线传送，第二流水线将单线的pcb板边为并列两个pcb板。拍板机构即对pcb的两侧边沿进行接触限位，适合对不同宽度的pcb进行导向，保证pcb每次都沿设定的位置传送。单线传送的pcb板在进入第二流水线内时，居中机构托起pcb板，实现pcb的横向移位，以让出位置让后面的pcb板并列布置。在两个pcb板并列布置后，升降分中竖杆在升上来，将第二流水线内将两个并列的pcb板隔开，避免两个pcb板相互磕碰损伤。升降分中竖杆与第二流水线的拍板杆共同合作，实现两个并列pcb的限位与微调位置。等待后续设备对pcb的加工。
43.在本发明的另一些实施方式中，第二流水线2内设有顶升机构，居中机构位于顶升
机构上，顶升机构包括若干个水平间隔布置的升降顶条6，升降顶条6的长度方向与辊筒轴向平行，升降顶条6位于相邻辊筒间，相邻升降顶条6的间距等于相邻辊筒的间距。
44.采用上述技术方案的有益效果是：顶升机构、居中机构相互嵌套，结构紧凑。升降顶条的升降正好利用辊筒间的间隙，两者相互不干涉。
45.在本发明的另一些实施方式中，升降顶条6具备供升降分中竖杆12穿过的镂空洞28，升降顶条6的底部连接有直线轴承20，顶升机构具备沿辊筒轴向的直线平移自由度，升降顶条6的底部连接有相互平行的直线模组23、直线导轨23，直线模组24、直线导轨23共同固定有底板25。
46.采用上述技术方案的有益效果是：镂空洞正好供升降分中竖杆穿过，居中机构、顶升机构正好共用一个左右平移机构，整体更加紧凑，降低了成本。
47.在本发明的另一些实施方式中，单个升降顶条6的长度小于第一流水线1的宽度。
48.采用上述技术方案的有益效果是：升降顶条左右具备足够的位移区间，便于将pcb板向一侧移动。
49.在本发明的另一些实施方式中，第二流水线2背离第一流水线1的一端具备末端竖杆16，第二流水线2与第一流水线1的交界处具备中部竖杆11，末端竖杆16、中部竖杆11均具备升降自由度。
50.采用上述技术方案的有益效果是：末端竖杆可以在传送方向的前方挡住pcb板，控制pcb板何时传送至下游的设备上。中部竖杆则可以独立分隔第一流水线、第二流水线上的pcb板，提升了整个流水线的对各局部的控制能力。
51.在本发明的另一些实施方式中，第一流水线1与第二流水线2仅有一侧沿水平流水线传送方向对齐；拍板杆包括在第一流水线1内相互平行的第一拍板杆3、第二拍板杆4，还包括在第二流水线2内相互平行的第三拍板杆21、第四拍板杆22。
52.采用上述技术方案的有益效果是：保证pcb板的两边沿被限位，本设备即可适应不用宽度的pcb板，对不同宽度的pcb板都可以进行限位导向，避免pcb板的左右窜动。
53.在本发明的另一些实施方式中，第一拍板杆3与第二拍板杆4之间连接有同步带24，第三拍板杆21与四拍板杆22之间连接有同步带24，同步带24位于水平流水线的下方。
54.采用上述技术方案的有益效果是：同步带来实现拍板杆的相互靠近或远离，运动控制精准。
55.在本发明的另一些实施方式中，拍板杆设有竖向朝向的光电开关；第一拍板杆3、第二拍板杆4、第三拍板杆21、第四拍板杆22下方分别设有第一光电开关15、第二光电开关14、第三光电开关8、第四光电开关7；末端竖杆16下方设有末端光电开关5。
56.采用上述技术方案的有益效果是：光电开关与拍板杆连通，让拍板杆具备一定自动化程度，让拍板杆自动感知pcb板，同时自动与pcb进行接触限位。
57.在本发明的另一些实施方式中，中部竖杆11的下方设有越界光电开关，越界光电开关包括分别位于中部竖杆11两侧的第一越界光电开关9、第二越界光电开关10。
58.采用上述技术方案的有益效果是：越界光电开关也让中部竖杆的升降有了自我控制能力，无论是从前往后还是从后往前，中部竖杆具备足够的时间来升起来，而不是顶坏pcb板的下表面。
59.在本发明的另一些实施方式中，第一流水线1由若干个等长的第一辊筒17构成，第
二流水线2由若干个等长的第二辊筒18构成，第一辊筒17的轴向长度大于第二辊筒18轴向长度的一半。
60.采用上述技术方案的有益效果是：第一流水线、第二流水线分别为了实现单列、双列pcb板的传送，但是辊筒的长度同时为了留出一定的余量。辊筒流水线相比传送带形式的流水线，辊筒流水线具备很多竖贯通的空间。
61.只有图4中显示了罩壳47，因为罩壳47会影响内部部件的显示。
62.图7和图8也是应用示意图，表现了两种典型的应用场景。
63.为了方便表现内部结构，图13中隐藏了各辊筒。
64.如图7、图8所示，实际使用时，先经历图8的状态，再经历图7的状态。前pcb板26、后pcb板26原本是有前后关系的，到了图7中就变成了同一前后状态。
65.在本发明的另一些实施方式中，出入料流水线为两个相同的入料流水线42、出料流水线37。入料流水线42还对接有外界流水线31，外界流水线31的宽度等于第二流水线2的宽度。机械手包括正面上板机械手32、反面上板机械手36。
66.在本发明的另一些实施方式中，第一流水线1与第二流水线2半包围处一个缺口43，机械手布局于缺口43处。
67.在本发明的另一些实施方式中，提升与倾斜机构包括竖向直线模组44，水平轴45上固定有吸盘组46。整个水平传送线、提升与倾斜机构、出入料流水线外罩有罩壳47。外界流水线31包裹有搬运机48，搬运机的侧立面上具备一处入料口49。罩壳上还具备交互显示屏50。上层流线上还设有粘尘装置34。
68.实际使用时大致工序如下：
69.一、pcb板流转到出入料流水线上。
70.二、顶升机构将pcb板托起，横移到设定的位置，顶升机构下降，将pcb板放到滚筒上，三、拍板定位流线依照步骤二将两个pcb板对齐定位好后，机械手将定位好的pcb板吸取并放到正面曝光机平台上进行曝光。
71.四、曝光完成后，由提升与倾斜机构将曝光好的pcb板吸取提升并旋转一定角度，避开曝光机平台上方空间，等机械手放第二组pcb板。
72.五、第二pcb组板放在平台上曝光的同时，机械手对接提升与倾斜机构吸取第一组pcb板，并放到上层流线上，此时已完成pcb板的翻面，然后上层流线传送pcb板经过粘尘装置除尘后到达了另一端。
73.六、由另一端的机械手取板并放到另一端曝光机平台进行pcb板未曝光面的曝光。
74.七、另一面也曝光完成后，提升与倾斜机构将两面曝光完成的板取起并旋转一定角度避让空间，机械手放第二组pcb板。
75.八、第二组pcb板曝光的同时，提升与倾斜机构将继续旋转一定角度和机械手对接，机械手取pcb板放到出料流水线上，流出设备。
76.然后依次循环。
77.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。