CN107263193B - Pcb上下吸尘分板机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种PCB上下吸尘分板机，包括：集尘组件、接驳组件、加工Y轴组件、下压板组件、加工Z轴组件、取料组件、支架组件、传送组件以及控制台。该加工Y轴组件设有下吸尘单元。下吸尘单元包括：安装板和吸尘槽。加工Z轴组件包括：基座、以及安装在基座上的加工单元和上吸尘单元。加工单元包括：驱动器、滑座、主轴以及铣刀；上吸尘单元包括：驱动件、滑板以及上吸尘圆筒。上述PCB上下吸尘分板机，驱动器带动滑板移动，使得上吸尘套筒向PCB移动并且将覆盖PCB于其中，并且该上吸尘套筒是套设在主轴上的，在加工单元进行提刀和下刀动作的过程中，上吸尘套筒始终覆盖PCB，有效阻止粉尘外泄。

Description

PCB上下吸尘分板机

技术领域

本发明涉及印刷线路板制造领域，特别是涉及一种PCB上下吸尘分板机。

背景技术

PCB(Printed Circuit Board，印刷线路板)是电子元器件电气连接的载体。在工业上，为了实现批量生产PCB，一般将多块PCB制作在一块板上，然后利用PCB分板机将每一块PCB剪切下来。在切割PCB时，会产生灰尘，这些灰尘如果残留在PCB上会伤害PCB的电子线路。传统的PCB分板机在铣刀座旁边设置一个吸尘器，在铣刀切割PCB的同时进行吸尘作业，以减少灰尘落入到PCB上的概率。但是，由于切割PCB时产生的灰尘会飞溅到各个方向，单凭设置在铣刀座旁边的吸尘器，难以彻底清除灰尘和阻止粉尘外泄，不仅影响了PCB的产品质量，而且还危害工作场所的安全性。

发明内容

基于此，本发明提供一种提高灰尘的清除率和阻止粉尘外泄的PCB上下吸尘分板机。

一种PCB上下吸尘分板机，用于切割PCB，该PCB上下吸尘分板机包括：

集尘组件，用于提供吸尘所需的真空源；

接驳组件，用于承接上一个工位输送过来的PCB；

加工Y轴组件，用于承载PCB和吸尘，加工Y轴组件设有连接集尘组件的下吸尘单元；下吸尘单元包括：安装板和连接在安装座上的吸尘槽；

下压板组件，用于将加工中的PCB压紧在加工Y轴组件上；

加工Z轴组件，用于对PCB进行切割和吸尘，包括：基座、以及安装在基座上的加工单元和上吸尘单元；加工单元包括：连接在基座上的驱动器、滑动连接在基座上且连接驱动器的滑座、安装在滑座上的主轴、以及安装在主轴上的铣刀；上吸尘单元包括：连接在基座上的驱动件、滑动连接在基座上且连接驱动件的滑板、以及安装在滑板上的上吸尘圆筒；上吸尘圆筒套设在主轴上且朝向吸尘槽设置；上吸尘圆筒的中心轴与铣刀的中心轴重合；

取料组件，用于抓取PCB；

支架组件，用于带动加工Z轴组件和取料组件移动；

传送组件，用于将切割完毕的PCB传送至下一个工位；以及

控制台，用于控制集尘组件、接驳组件、加工Y轴组件、下压板组件、加工Z轴组件、取料组件、支架组件以及传送组件。

上述PCB上下吸尘分板机，工作时，接驳组件承接来自于上一个工位的PCB。然后取料组件将PCB抓取到加工Y轴组件上，然后下压板组件将PCB压紧。接着加工Z轴组件对PCB进行切割，取料组件将切割完毕的PCB抓取到传送组件上，传送组件将PCB传送到下一个工位。其中，上吸尘组件中的加工单元用于执行对PCB的切割作业，而上吸尘单元则用于在切割PCB时，对PCB的其中一面进行覆盖式的吸尘作业。下吸尘组件的吸尘槽与上吸尘单元的上吸尘圆筒相对，对PCB的另一面进行吸尘作业，直接对PCB的双面进行同时吸尘作业，有效提高灰尘的清除率。工作时，驱动器带动滑板移动，使得上吸尘套筒向PCB移动并且将覆盖PCB于其中，并且该上吸尘套筒是套设在主轴上的，在加工单元进行提刀和下刀动作的过程中，上吸尘套筒始终覆盖PCB，有效阻止粉尘外泄。

在其中一个实施例中，上吸尘单元还包括：连接在基座上的除静电喷嘴；除静电喷嘴连通上吸尘圆筒的内腔；下吸尘单元还包括：连接在安装板上的除静电子单元；除静电子单元包括：连接在安装板上的安装座、连接在安装座上的静电感应片、连接在安装座上的放电针、连接在安装座上且电连接放电针的放电接头、以及连接在安装座上的喷气接头。在PCB切割时存在静电问题，而静电会损坏PCB。通过除静电喷嘴产生电离子并且供给上吸尘圆筒以消除静电，而考虑到除静电喷嘴释放出的电离子可能存在过量，因此，在下吸尘单元中设置了除静电子单元，利用静电感应片检测是剩余的电离子的种类并且反馈给控制台，然后通过放电针释放出相反属性的电离子以中和，提升除静电的效果，降低静电对PCB的损坏率。

在其中一个实施例中，上吸尘单元还包括：连接在基座上且连通上吸尘圆筒的侧吸管。

在其中一个实施例中，集尘组件包括：台板和连接在台板底部的集尘机；集尘机分别连接吸尘槽和上吸尘圆筒。

在其中一个实施例中，接驳组件包括：底板、连接在底板上的上顶单元、以及连接在底板上的侧顶单元。

在其中一个实施例中，加工Y轴组件还设有：基板、安装在基板上的横移单元、连接横移单元的治具、以及安装在基板上且位于横移单元之上的保护罩；横移单元连接下吸尘单元。

在其中一个实施例中，下压板组件包括：水平移动单元、连接在水平移动单元上的上下移动单元、以及连接在上下移动单元上的下压垫板。

在其中一个实施例中，取料组件包括：底座、以及安装在底座上的第一机械手和第二机械手。

在其中一个实施例中，支架组件包括：支架、以及安装在支架上的第一移动单元和第二移动单元；第一移动单元连接加工Z轴组件；第二移动单元连接取料组件。

在其中一个实施例中，该PCB上下吸尘分板机还包括：用于检测铣刀的磨损量的刀具检测组件；刀具检测组件包括：固定架和连接在固定架上的相机；相机连接控制台并朝向铣刀设置，且相机的延伸方向与铣刀的延伸方向正交。

附图说明

图1为本发明一种实施例的PCB上下吸尘分板机的示意图；

图2为图1所示的PCB上下吸尘分板机的分解示意图；

图3为图1所示的PCB上下吸尘分板机中的集尘组件的示意图；

图4为图3所示的PCB上下吸尘分板机中的接驳组件的示意图；

图5为图2所示的PCB上下吸尘分板机中的取料组件的示意图；

图6为图2所示的PCB上下吸尘分板机中的加工Y轴组件的分解示意图；

图7为图6所示的加工Y轴组件中的下吸尘单元的分解示意图；

图8为图7所示的下吸尘单元中的除静电子单元的示意图；

图9为图2所示的PCB上下吸尘分板机中的下压板组件的示意图；

图10为图2所示的PCB上下吸尘分板机中的加工Z轴组件去除保护壳后的示意图；

图11为图2所示的PCB上下吸尘分板机中的刀具检测组件的示意图；

图12为图2所示的PCB上下吸尘分板机中的支架组件的示意图；

图13为图2所示的PCB上下吸尘分板机中的传送组件的示意图；

附图中各标号的含义为：

10-PCB上下吸尘分板机；

20-集尘组件，21-台板，22-集尘机，23-吸尘导管，24-储气罐，25-自动脉冲除尘器；

30-接驳组件，31-底板，32-上顶单元，33-侧顶单元；

40-加工Y轴组件，41-基板，42-横移单元，43-治具，44-保护罩，45-下吸尘单元，46-安装板，47-吸尘槽，48-除静电子单元，49-安装座，410-静电感应片，411-放电针，412-放电接头，413-喷气接头，414-条形缝隙，415-开口，417-废料推板；

50-下压板组件，51-水平移动单元，52-上下移动单元，53-下压垫板；

60-支架组件，61-支架，62-第一移动单元，63-第二移动单元；

70-取料组件，71-底座，72-第一机械手，73-第二机械手；

80-加工Z轴组件，81-基座，82-加工单元，83-上吸尘单元，84-拍摄单元，85-保护壳，86-驱动器，87-滑座，88-主轴，89-铣刀，810-驱动件，811-滑板，812-上吸尘圆筒，813-除静电喷嘴，814-侧吸管，815-转接头，816-第一检测传感器，817-第二检测传感器，818-光源，819-毛刷；

90-刀具检测组件，91-固定架，92-相机；

100-传送组件，101-机架，102-传送带，103-传送电机。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本发明的优点与精神，藉由以下结合附图与具体实施方式对本发明的详述得到进一步的了解。

参见图1至图13，提供一种PCB上下吸尘分板机10的示意图。

参见图1和图2，该PCB上下吸尘分板机10用于切割PCB，其包括：集尘组件20、连接在集尘组件20上的接驳组件30、加工Y轴组件40、下压板组件50和支架组件60、连接在支架组件60上的取料组件70、加工Z轴组件80、刀具检测组件90和控制台(图未示)、以及位于所述集尘组件20一侧的传送组件100。其中，集尘组件20用于提供吸尘所需的真空源，接驳组件30用于承接上一个工位输送过来的PCB，加工Y轴组件40用于承载PCB和吸尘，下压板组件50用于将加工中的PCB压紧在加工Y轴组件40上，加工Z轴组件80用于对PCB进行切割和吸尘，取料组件70用于抓取PCB，刀具检测组件90用于检测加工Z轴组件80上的刀具的磨损量及加工过程刀具的断裂情况，支架组件60用于带动加工Z轴组件80和取料组件70移动，传送组件100用于将切割完毕的PCB传送至下一个工位，控制台用于控制集尘组件20、接驳组件30、加工Y轴组件40、下压板组件50、加工Z轴组件80、取料组件70、支架组件60、刀具检测组件90、以及传送组件100。各组件的结构说明如下：

参见图3，该集尘组件20包括：台板21和连接在台板21底部的集尘机22。该台板21为长方形金属板，其用于连接其他组件。集尘机22上设有一根从下至上延伸出来的吸尘导管23，该吸尘导管23用于连接加工Z轴组件80。在本实施例中，该集尘机22的内部设有用于过滤粉尘的过滤器。而该过滤器在长时间工作后容易积累大量的粉尘，最终导致过滤器堵塞，造成集尘机22的吸力降低，影响分板时的吸尘效果。为了解决上述问题，在集成组件20上还增设了连接集尘机22的过滤器的储气罐24以及连接该储气罐24的自动脉冲除尘器25。当切割的PCB数量达到预设的数量时，自动脉冲除尘器25上的电磁阀启动，利用储气罐24内储存的高压气体进行气压的瞬间释放，冲掉过滤器上所吸附的粉尘，循环多次作为一个除尘周期。

参见图4，该接驳组件30包括：安装在台板21的载物面的底板31、连接在底板31上的上顶单元32、以及连接在底板31上的侧顶单元33。其中，上顶单元32用于调节高度以匹配PCB传送过来时的高度位置，侧顶单元33用于调节宽度以匹配PCB的宽度。

参见图5，该取料组件70包括：连接在支架组件60上的底座71、以及安装在底座71上的第一机械手72和第二机械手73。

参见图6至图8，该加工Y轴组件40包括：安装在台板21的载物面的基板41、安装在基板41上的横移单元42、连接横移单元42的治具43、安装在基板41上且位于横移单元42之上的保护罩44、以及连接在横移单元42上的下吸尘单元45。横移单元42的两侧延伸到保护罩44之外以连接治具43，治具43位于保护罩44之上。该下吸尘单元45连接连接集尘组件20且包括：安装板46、连接在安装座49上的吸尘槽47、以及连接在安装板46上的除静电子单元48。本实施例中，除静电子单元48有两个并且分列在吸尘槽47的两侧。除静电单元包括：连接在安装板46上的安装座49、连接在安装座49上的静电感应片410、连接在安装座49上的放电针411、连接在安装座49上且电连接放电针411的放电接头412、以及连接在安装座49上的喷气接头413。安装座49上设有多个条形缝隙414。静电感应片410设有多个阵列分布的开口415。放电针411位于静电感应片410与安装座49之间且朝向开口415设置。喷气接头413位于条形缝隙414之下。喷气接头413用于产生气流，这些气流从条形缝隙414中吹出，并且将放电针411产生的电离子经由静电感应片410上的开口415输送到PCB以中和多余的电离子。在本实施例中，治具43上还设有一块废料推板417。

参见图9，该下压板组件50包括：水平移动单元51、连接在水平移动单元51上的上下移动单元52、以及连接在上下移动单元52上的下压垫板53。水平移动单元51用于调整下压垫板53的水平位置，而上下移动单元52用于调整下压垫板53的高度位置，下压垫板53用于将PCB压紧在治具43上。

参见图10，加工Z轴组件80包括：基座81、以及安装在基座81上的加工单元82、上吸尘单元83、拍摄单元84和保护壳85。加工单元82包括：连接在基座81上的驱动器86、滑动连接在基座81上且连接驱动器86的滑座87、安装在滑座87上的主轴88、以及安装在主轴88上的铣刀89。上吸尘单元83包括：连接在基座81上的驱动件810、滑动连接在基座81上且连接驱动件810的滑板811、安装在滑板811上的上吸尘圆筒812、以及连接在基座81上的除静电喷嘴813和侧吸管814。上吸尘圆筒812套设在主轴88上且朝向吸尘槽47设置。上吸尘圆筒812的中心轴与铣刀89的中心轴重合。除静电喷嘴813连通上吸尘圆筒812的内腔。同时，上吸尘圆筒812连通侧吸管814并且通过侧吸管814连接上吸尘导管23。上吸尘圆筒812的外侧设有连通该上吸尘圆筒812内腔的转接头815，该转接头815通过一根软管(图未示)连接除静电喷嘴813。在本实施例中，驱动器86为伺服电机，其通过丝杆连接滑座87。驱动件810为气缸。在基座81的末端设有分别连接控制台的第一检测传感器816和第二检测传感器817。第一检测传感器816和第二检测传感器817相对设置且位于铣刀89的两侧。同时，基座81上还设有一个位于第二检测传感器817之上的光源818，该光源818与刀具检测组件90相对以提供足够的拍照亮度。拍摄单元84平行于铣刀89设置且朝向加工Y轴组件40上的治具43。拍摄单元84连接控制台。保护壳85覆盖在加工单元82、上吸尘单元83和拍摄单元84上。此外，在本实施例中，上吸尘圆筒813的开口端的周缘还设有毛刷819，该毛刷819质软，在上吸尘圆筒813抵接到PCB上时，若距离太近则可以产生一定的形变以避免损伤PCB。

参见图11，该刀具检测组件90包括：固定架91和连接在固定架91上的相机92。相机92朝向铣刀89设置，且相机92的延伸方向与铣刀89的延伸方向正交。同时，相机92正对该光源818。

参见图12，该支架组件60包括：支架61、以及安装在支架61上的第一移动单元62和第二移动单元63。第一移动单元62连接加工Z轴组件80。第二移动单元63连接取料组件70。在本实施例中，第一移动单元62连接加工Z轴组件80的基座81以带动加工Z轴组件80横移。第二移动单元63连接取料组件70的底座71以带动取料组件70横移。

参见图13，该传送组件100包括：机架101、安装在所述机架101上的传送带102和连接所述传送带102的传送电机103。

工作原理说明：

1、初始状态时，各组件均处于待命状态，集尘机22开启上下吸尘模式。

2、接驳组件30根据需加工的PCB调整宽度和高度，并且接收来自于前一个工位的PCB。

3、支架组件60带动取料组件70运动至接驳组件30上的PCB的上方，接着取料组件70的第一机械手72下移抓取PCB，然后将PCB放到加工Y轴组件40的治具43内。

4、刀具检测组件90检测刀具半径和磨损量，并且反馈给控制台，控制台重新计算刀路。第一检测传感器816和第二检测传感器817检测是否有铣刀89在两者之间，若未检测出铣刀89存在，则反馈给控制台，控制台发出警报信号。检测完毕后，加工Y轴组件40带动PCB运动至下压板组件50的初始位置。下压板组件50的下压垫板53移动并且将PCB压紧在治具43上。

5、加工Z轴组件80和加工Y轴组件40动作至加工位置，两者正对。拍摄单元84搜索PCB上的定位点并且反馈给控制台以规划加工线路图。控制台开始控制加工Z轴组件80上的加工单元82工作。加工时，上吸尘圆筒812覆盖在PCB的上表面，吸尘槽47位于PCB的底面。除静电喷嘴813输出电离子给上吸尘圆筒812，除静电子单元48根据电离子剩余量来中和剩余的电离子。加工Z轴组件在加工PCB板的同时，第一机械手72从接驳台组件30上去待加工PCB板等待加工完成，待加工完成后，第二机械手73将切割好的PCB抓取到传送带102的同时第一机械手72将待加工PCB板放到加工Y轴组件40的治具43内。

6、切割PCB产生的废料掉落到保护罩44上，废料推板417随着横移单元42的移动将废料推到外部的废料收集桶中。

上述PCB上下吸尘分板机10，工作时，接驳组件30承接来自于上一个工位的PCB。然后取料组件70将PCB抓取到加工Y轴组件40上，然后下压板组件50将PCB压紧。接着加工Z轴组件80对PCB进行切割，取料组件70将切割完毕的PCB抓取到传送组件100上，传送组件100将PCB传送到下一个工位。其中，上吸尘组件中的加工单元82用于执行对PCB的切割作业，而上吸尘单元83则用于在切割PCB时，对PCB的其中一面进行覆盖式的吸尘作业。下吸尘组件的吸尘槽47与上吸尘单元83的上吸尘圆筒812相对，对PCB的另一面进行吸尘作业，直接对PCB的双面进行同时吸尘作业，有效提高灰尘的清除率。工作时，驱动器86带动滑板811移动，使得上吸尘套筒向PCB移动并且将覆盖PCB于其中，并且该上吸尘套筒是套设在主轴88上的，在加工单元82进行提刀和下刀动作的过程中，上吸尘套筒始终覆盖PCB，有效阻止粉尘外泄。

此外，在PCB切割时存在静电问题，而静电会损坏PCB及吸附切割后的粉尘。通过除静电喷嘴813产生电离子并且供给上吸尘圆筒812以消除静电，而考虑到除静电喷嘴813释放出的电离子可能存在过量，因此，在下吸尘单元45中设置了除静电子单元48，利用静电感应片410检测是剩余的电离子的种类并且反馈给控制台，然后通过放电针411释放出相反属性的电离子以中和，提升除静电的效果，降低静电对PCB的损坏率。而且本实施例中的PCB上下吸尘分板机10内含了集尘功能，相比传统的外接集尘机的方式，其实现了PCB切割和除尘的一体化设计，集成化程度更高。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种PCB上下吸尘分板机，用于切割PCB，其特征在于，包括：

集尘组件，用于提供吸尘所需的真空源；

接驳组件，用于承接上一个工位输送过来的PCB；

加工Y轴组件，用于承载PCB和吸尘，所述加工Y轴组件设有连接所述集尘组件的下吸尘单元；所述下吸尘单元包括：安装板和连接在所述安装板上的吸尘槽；

下压板组件，用于将加工中的PCB压紧在所述加工Y轴组件上；

加工Z轴组件，用于对PCB进行切割和吸尘，包括：基座、以及安装在所述基座上的加工单元和上吸尘单元；所述加工单元包括：连接在所述基座上的驱动器、滑动连接在所述基座上且连接所述驱动器的滑座、安装在所述滑座上的主轴、以及安装在所述主轴上的铣刀；所述上吸尘单元包括：连接在所述基座上的驱动件、滑动连接在所述基座上且连接所述驱动件的滑板、以及安装在所述滑板上的上吸尘圆筒；所述上吸尘圆筒套设在所述主轴上且朝向所述吸尘槽设置；所述上吸尘圆筒的中心轴与所述铣刀的中心轴重合；

取料组件，用于抓取PCB；

支架组件，用于带动所述加工Z轴组件和所述取料组件移动；

传送组件，包括机架、安装在所述机架上的传送带和连接所述传送带的传送电机，所述传送组件用于将切割完毕的PCB传送至下一个工位；以及

控制台，用于控制所述集尘组件、所述接驳组件、所述加工Y轴组件、所述下压板组件、所述加工Z轴组件、所述取料组件、所述支架组件以及所述传送组件；

所述上吸尘单元还包括：连接在所述基座上的除静电喷嘴；所述除静电喷嘴连通所述上吸尘圆筒的内腔；所述下吸尘单元还包括：连接在所述安装板上的除静电子单元，所述除静电子单元包括：连接在所述安装板上的安装座、连接在所述安装座上的静电感应片、连接在所述安装座上的放电针、连接在所述安装座上且电连接所述放电针的放电接头、以及连接在所述安装座上的喷气接头，所述静电感应片用于检测剩余电离子种类并反馈给控制台，所述放电针释放出相反属性的电离子以中和。

2.根据权利要求1所述的PCB上下吸尘分板机，其特征在于，所述上吸尘单元还包括：连接在所述基座上且连通所述上吸尘圆筒的侧吸管。

3.根据权利要求1所述的PCB上下吸尘分板机，其特征在于，所述集尘组件包括：台板和连接在所述台板底部的集尘机；所述集尘机分别连接所述吸尘槽和所述上吸尘圆筒。

4.根据权利要求1所述的PCB上下吸尘分板机，其特征在于，所述接驳组件包括：底板、连接在所述底板上的上顶单元、以及连接在所述底板上的侧顶单元。

5.根据权利要求1所述的PCB上下吸尘分板机，其特征在于，所述加工Y轴组件还设有：基板、安装在所述基板上的横移单元、连接所述横移单元的治具、以及安装在所述基板上且位于所述横移单元之上的保护罩；所述横移单元连接所述下吸尘单元。

6.根据权利要求1所述的PCB上下吸尘分板机，其特征在于，所述下压板组件包括：水平移动单元、连接在所述水平移动单元上的上下移动单元、以及连接在所述上下移动单元上的下压垫板。

7.根据权利要求1所述的PCB上下吸尘分板机，其特征在于，所述取料组件包括：底座、以及安装在所述底座上的第一机械手和第二机械手。

8.根据权利要求1所述的PCB上下吸尘分板机，其特征在于，所述支架组件包括：支架、以及安装在所述支架上的第一移动单元和第二移动单元；所述第一移动单元连接所述加工Z轴组件；所述第二移动单元连接所述取料组件。

9.根据权利要求1至8任一项所述的PCB上下吸尘分板机，其特征在于，还包括：用于检测所述铣刀的磨损量的刀具检测组件；所述刀具检测组件包括：固定架和连接在所述固定架上的相机；所述相机连接所述控制台并朝向所述铣刀设置，且所述相机的延伸方向与所述铣刀的延伸方向正交。