CN110557939A - 一种smt载具翻转自动化设备 - Google Patents

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Abstract

一种SMT载具翻转自动化设备，包括机架、外罩、载具视觉定位模组、二维码扫描模组、上载具输出模组、下载具输入模组、XY向运动模组、载具主输送线、在线翻转载具模组、吸盘模组；所述载具定位模组在所述二维码扫描模组的上游一侧；所述上载具输出模组和所述下载具输入模组均包括输送线，所述上载具输出模组在所述下载具输出模组的上游一侧，二者相互平行，所述上载具输出模组的输送线与所述主输送线方向垂直；在所述载具主输送线上设置有所述在线翻转载具模组；本设备的所述XY向运动模组连接在机架上；本设备取代人工翻载具，免除职业伤害，同时做到比人工更快更准，失误率更低，目前实际生产统计的失误率不到千分之一。

Description

一种SMT载具翻转自动化设备
技术领域
本发明涉及SMT自动化生产线领域，特别是涉及一种SMT载具翻转自动化设备。
背景技术
随着科学技术的不断发展，手机性能要求越来越高，现在手机的PCB板在制造印刷过程中通常是需要双面印刷贴片的，现有技术中存在人工翻转载具的操作。但是，通常该载具是从回焊炉中出来的，温度极高，工人手工操作容易出现烫伤等情况，更为关键的是，人工在高温情况下作业容易将上、下载具发生滑动，而这对PCB板将会造成不可逆转的损伤，导致出现不良品，工人手工操作的效率也不高，并且有些较少的设备也无法实现自动化流水线作业，存在工作效率不高的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种SMT载具翻转自动化设备。
一种SMT载具翻转自动化设备，包括机架、外罩、载具视觉定位模组、二维码扫描模组、上载具输出模组、下载具输入模组、XY向运动模组、载具主输送线、在线翻转载具模组、吸盘模组；其中，
载具视觉定位模组、二维码扫描模组固定连接在设备外罩上，二者均包括工业相机组件，所述载具定位模组在所述二维码扫描模组的上游一侧；
所述上载具输出模组和所述下载具输入模组均包括输送线，所述上载具输出模组在所述下载具输出模组的上游一侧，二者相互平行，所述上载具输出模组的输送线与所述主输送线方向垂直；
在所述载具主输送线上设置有所述在线翻转载具模组；
本设备的所述XY向运动模组连接在机架上；
所述吸盘模组通并XY向运动模组连接在机架上，同时所述吸盘模组还包括Z方向运动机构，所述吸盘模组进而能实现XYZ三个方向的运动；吸盘模组还包括电机、工业相机、齿轮副、旋转轴、吸盘框架、吸盘。
进一步地，在线翻转载具模组包括升降模组、翻转核心模组，所述翻转核心模组通过连接板固定在所述升降模组上；所述翻转核心模组包括左翻转气缸、右翻转气缸、左V型夹块、右V型夹块、同步轮、同步带、直线气缸；左V型夹块与左翻转气缸连接构成左夹持组件，右V型夹块与右翻转气缸连接构成右夹持组件，左、右夹持组件都锁付于同步带上，同步带两侧设置有同步轮；气缸设置在左、右夹持组件连接板的中间。
进一步地，所述吸盘模组中的所述框架为两层结构，下层结构上设置多条平行的长圆孔，能够根据实际情况调节吸盘的位置。
进一步地，所述吸盘模组中的所述框架的下层结构中还包括弹性销，所述弹性销上端直径大、下端直径小，用于吸盘吸走载具时能分离PCB板，并且不会损伤PCB板。
进一步地，还包括显示器、键盘，实现对本设备的操作、编程与显示。
进一步地，所述上载具输出模组的输送线、所述下载具输出模组的输送线、所述主输送线都采用皮带传输。
进一步地，所述主输送线上还设置有传感器，用于检测载具是否运动到指定位置。
进一步地，所述主输送线上还设置挡停气缸，当载具运动到指定位置时动作，使得载具停留在指定位置。
进一步地，还包括光源，在工业相机需要拍摄照片处提供光源。
进一步地，所述在线翻转载具模组在所述主输送线的中间位置。
本设备取代人工翻载具，免除职业伤害，同时做到比人工更快更准，失误率更低，目前实际生产统计的失误率不到千分之一。本设备取代人工扫描二维码，做到零失误率，且效率大大高于人工扫码。本设备大大提供了生产效率，降低了工人受伤风险，多措施确保PCB板在生产过程中不被损坏，大大提高了产品良率。
附图说明
图1为本设备包括载具视觉定位模组、二维码扫描模组的整体示意图；
图2为本设备整体示意图；
图3为本设备俯视图；
图4为本设备主视图；
图5为本设备吸盘模组主视图；
图6为本设备在线翻转载具模组整体示意图；
图7为本设备在线翻转载具模组主视图；
图8为本设备在线翻转载具模组俯视图；
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
如说明书附图所示，一种SMT载具翻转自动化设备，包括机架、外罩，外罩设置包围整个设备，在外罩顶端安装有载具视觉定位模组1、二维码扫描模组2，主机架上还包括上载具输出模组3、下载具输入模组4、XY向运动模组5、载具主输送线6、在线翻转载具模组7、吸盘模组8；其中，
载具视觉定位模组1、二维码扫描模组2固定连接在设备外罩上，二者均包括工业相机组件，所述载具定位模组1在所述二维码扫描模组2的上游一侧；
所述上载具输出模组3和所述下载具输入模组4均包括输送线，都是用于传输指定载具，并且所述上载具输出模组3在所述下载具输出模组4的上游一侧，二者相互平行，所述上载具输出模组3的输送线与所述主输送线6方向垂直；
在所述载具主输送线6上设置有所述在线翻转载具模组7，在线翻转载具模组7用于在主输送线6上在线翻转载具，实现自动化作业；
本设备的所述XY向运动模组5连接在机架上，这是自动化行业常见的运动模组，此处不做过多叙述；
所述吸盘模组8通并XY向运动模组连接在机架上，同时所述吸盘模组8还包括Z方向运动机构9，所述吸盘模组8进而能实现XYZ三个方向的运动；吸盘模组8还包括电机、工业相机、齿轮副10、旋转轴11、吸盘框架12、吸盘13，本模组的运动传递路线是从电机出发，经过齿轮副将动力传递给旋转轴，选择齿轮副，主要是考虑尺寸大小以及运动可靠性等因素。
进一步地，在线翻转载具模组7包括升降模组7-3、翻转核心模组7-4，所述翻转核心模组通过连接板固定在所述升降模组上；所述翻转核心模组包括左翻转气缸7-5、右翻转气缸7-6、左V型夹块7-7、右V型夹块7-8、同步轮7-9、同步带7-10、直线气缸7-11；左V型夹块与左翻转气缸连接构成左夹持组件，右V型夹块与右翻转气缸连接构成右夹持组件，左、右夹持组件都锁付于同步带上，同步带两侧设置有同步轮；气缸设置在左、右夹持组件连接板的中间。
进一步地，所述吸盘模组8中的所述框架为两层结构，下层结构上设置多条平行的长圆孔，能够根据实际情况调节吸盘的位置。
进一步地，所述吸盘模组8中的所述框架的下层结构中还包括弹性销，所述弹性销上端直径大、下端直径小，用于吸盘吸走载具时能分离PCB板，并且不会损伤PCB板。
进一步地，还包括显示器、键盘，实现对本设备的操作、编程与显示。
进一步地，所述上载具输出模组3的输送线、所述下载具输出模组4的输送线、所述主输送线6都采用皮带传输。
进一步地，所述主输送线6上还设置有传感器，用于检测载具是否运动到指定位置。
进一步地，所述主输送线6上还设置挡停气缸，当载具运动到指定位置时动作，使得载具停留在指定位置。
进一步地，还包括光源，在工业相机需要拍摄照片处提供光源。
进一步地，所述在线翻转载具模组7在所述主输送线6的中间位置。
具体工作原理：
本设备的上一步工序设备为回焊炉，PCB板在载具装载作用下经过回焊炉，温度都非常高，从流水线上流入本设备图2左侧(上游)，此时，PCB板通过上载具装载，已经完成了一面的印刷贴片，从本设备的载具主输送线6开始，向图示右侧(下游)流动，当传感器检测到上载具到达指定位置后，传感器及挡停机构动作，载具视觉定位模组1中的相机对上载具拍摄图片，并且确保工件处于正常状态(防止误操作及防呆)，同时，下载具输入模组4已经将准备好的下载具运动到指定位置，即运动到下载具输入模组4的输送线终点；所述吸盘模组8接收信号后在事先变好程序的指导下移动到指定位置，吸盘吸取下载具，然后朝上载具目前所在位置移动并盖在上载具上，形成上下载具完整模式；接着，上载具在载具主输送线6的作用下继续流动，到达约中间位置时，传感器及挡停机构动作，使得载具停止运动，在线翻转载具模组7动作，所述升降模组7-3带动所述翻转核心模组7-4下降，接下来在所述直线气缸7-11的带动下，左、右夹持组件做共轭直线运动，实现对载具的夹持，所述升降模组动作，带动所述翻转核心模组上升；左翻转气缸7-5、右翻转气缸7-6两个气缸连接的气压有0.15Mpa左右的压差，带动所述左V型夹块7-7、右V型夹块7-8旋转，进而翻转所述载具；所述升降模组动作，带动所述翻转核心模组下降，接下来在所述直线气缸7-11的带动下，左、右夹持组件做共轭直线运动，实现对载具的松开，所述升降模组动作，带动所述翻转核心模组上升，载具在所述载具输送线模块流向下一步操作；所述翻转核心模组还包括缓冲限位器7-12，在直线气缸7-11运动过程汇总实现缓冲以及限位的作用。
工件完成了载具的翻转，此时上载具在上方，继续向右移动，当到达指定位置后，传感器及挡停机构动作，所述吸盘模组8上的吸盘吸取上载具，弹性销确保PCB板不被同时吸取，并将上载具运送至所述上载具输出模组3的输送线，上载具通过其他接驳路线回到本设备的上道工序中，上载具循环使用；此时二维码扫描模组2扫描载具及PCB上的二维码并捆绑上传至生产***服务器，实现信息化生产；接着，下载具带着PCB板继续运动，当完成后续印刷贴片操作后，下载具经过其他接驳路线回到下载具输入模组4，下载具循环使用。
通过试验，本发明装置的一个流程的时间约为17S，大大提高了生产效率及自动化程度。
本设备取代人工翻载具，免除职业伤害，同时做到比人工更快更准，失误率更低，目前实际生产统计的失误率不到千分之一。
本设备取代人工扫描二维码，做到零失误率，且效率大大高于人工扫码。
本设备大大提供了生产效率，降低了工人受伤风险，多措施确保PCB板在生产过程中不被损坏，大大提高了产品良率。
以上所述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。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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 (10)

1.一种SMT载具翻转自动化设备，其特征在于，包括：机架、外罩、载具视觉定位模组、二维码扫描模组、上载具输出模组、下载具输入模组、XY向运动模组、载具主输送线、在线翻转载具模组、吸盘模组；其中，
载具视觉定位模组、二维码扫描模组固定连接在设备外罩上，二者均包括工业相机组件，所述载具定位模组在所述二维码扫描模组的上游一侧；
所述上载具输出模组和所述下载具输入模组均包括输送线，所述上载具输出模组在所述下载具输出模组的上游一侧，二者相互平行，所述上载具输出模组的输送线与所述主输送线方向垂直；
在所述载具主输送线上设置有所述在线翻转载具模组；
本设备的所述XY向运动模组连接在机架上；
所述吸盘模组通并XY向运动模组连接在机架上，同时所述吸盘模组还包括Z方向运动机构，所述吸盘模组进而能实现XYZ三个方向的运动；吸盘模组还包括电机、工业相机、齿轮副、旋转轴、吸盘框架、吸盘。
2.根据权利要求1所述的一种SMT载具翻转自动化设备，其特征在于，在线翻转载具模组包括升降模组、翻转核心模组，所述翻转核心模组通过连接板固定在所述升降模组上；所述翻转核心模组包括左翻转气缸、右翻转气缸、左V型夹块、右V型夹块、同步轮、同步带、直线气缸；左V型夹块与左翻转气缸连接构成左夹持组件，右V型夹块与右翻转气缸连接构成右夹持组件，左、右夹持组件都锁付于同步带上，同步带两侧设置有同步轮；气缸设置在左、右夹持组件连接板的中间。
3.根据权利要求2所述的一种SMT载具翻转自动化设备，其特征在于，所述吸盘模组中的所述框架为两层结构，下层结构上设置多条平行的长圆孔，能够根据实际情况调节吸盘的位置。
4.根据权利要求3所述的一种SMT载具翻转自动化设备，其特征在于，所述吸盘模组中的所述框架的下层结构中还包括弹性销，所述弹性销上端直径大、下端直径小，用于吸盘吸走载具时能分离PCB板，并且不会损伤PCB板。
5.根据权利要求1所述的一种SMT载具翻转自动化设备，其特征在于，还包括显示器、键盘，实现对本设备的操作、编程与显示。
6.根据权利要求1所述的一种SMT载具翻转自动化设备，其特征在于，所述上载具输出模组的输送线、所述下载具输出模组的输送线、所述主输送线都采用皮带传输。
7.根据权利要求1所述的一种SMT载具翻转自动化设备，其特征在于，所述主输送线上还设置有传感器，用于检测载具是否运动到指定位置。
8.根据权利要求7所述的一种SMT载具翻转自动化设备，其特征在于，所述主输送线上还设置挡停气缸，当载具运动到指定位置时动作，使得载具停留在指定位置。
9.根据权利要求1所述的一种SMT载具翻转自动化设备，其特征在于，还包括光源，在工业相机需要拍摄照片处提供光源。
10.根据权利要求2所述的一种SMT载具翻转自动化设备，其特征在于，所述在线翻转载具模组在所述主输送线的中间位置。
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