CN211333454U - 加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种加工设备，包括载料架、支撑架、定位平台、运输车和机械夹臂；所述载料架安装在所述支撑架中，所述载料架用于承载工件；所述定位平台位于所述载料架的一侧；所述运输车可移动地支撑在所述支撑架上，所述机械夹臂安装在所述运输车上并可随所述运输车移动；在所述运输车位于夹取位置时，所述机械夹臂可将所述载料架上的工件夹起并携带所述工件向所述定位平台行进；在所述运输车到达释放位置时，所述机械夹臂可将工件释放至所述定位平台上；所述定位平台用于对工件进行定位。本实用新型的方案能够实现工件的自动化拿取、运输和定位，提升了加工效率，能够保障加工精度。

Description

加工设备

技术领域

本实用新型涉及电路板加工技术领域，尤其涉及一种加工设备。

背景技术

在对电路板进行加工(例如打孔)时，通常是将电路板手动放置到加工工位。此种方式加工效率低下、加工精度无法满足要求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种加工设备，能够实现工件的自动化拿取、运输和定位，提升了加工效率，能够保障加工精度。

一种加工设备，包括载料架、支撑架、定位平台、运输车和机械夹臂；所述载料架安装在所述支撑架中，所述载料架用于承载工件；所述定位平台位于所述载料架的一侧；所述运输车可移动地支撑在所述支撑架上，所述机械夹臂安装在所述运输车上并可随所述运输车移动；在所述运输车位于夹取位置时，所述机械夹臂可将所述载料架上的工件夹起并携带所述工件向所述定位平台行进；在所述运输车到达释放位置时，所述机械夹臂可将工件释放至所述定位平台上；所述定位平台用于对工件进行定位。

本实用新型的方案中，在支撑架中安装了可承载工件的载料架以及运输车，在运输车上安装了可夹取和释放工件的机械夹臂，在载料架的一侧设置了定位平台，通过运输车驱动机械夹臂将夹取到的工件输送至定位平台，通过定位平台对工件进行定位，以便于对工件进行加工。由此能实现工件的机械化、自动化拿取、运输和定位，不仅提升了加工效率，又能够保障加工精度。

附图说明

为更清楚地阐述本实用新型的构造特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。

图1是本实用新型的一种实施方式中的加工设备的组装结构示意图；

图2是图1中的加工设备的分解结构示意图；

图3是图2中的运输车及机械夹臂的组装结构示意图；

图4是本实用新型的一种实施方式中的支撑架的结构示意图；

图5是与图4中的支撑架相配合的一种载料架的结构示意图；

图6是本实用新型的一种实施方式中的载料板的结构示意图；

图7是本实用新型的另一种实施方式中的载料板的结构示意图；

图8是本实用新型的一种实施方式中的定位平台的结构示意图；

图9是图8中A处的局部放大结构示意图；

图10是图8中B处的局部放大结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种加工设备，可实现对工件的自动化拿取、运输和定位。其中，该工件包括但不限于电路板，对工件的加工也不限于打孔。例如，该工件为电路板，电路板的板面(法线沿厚度方向的表面)上的两侧可以分别预装一个定位部(不限于为销、柱、块、条等形状)，该定位部用于实现电路板的定位(下文将详细描述)。在加工完成之后，该定位部可以拆除。当然，该工件也可以是与电路板形状类似的其他工件。

如图1-图3所示，在一种实施方式中，加工设备10可以包括载料架13、支撑架12、定位平台11、运输车14和机械夹臂15。

其中，支撑架12可以是由若干根梁或杆搭建而成的框体，用于安装载料架13和支撑运输车14。优选的，支撑架12可以包括相拼接的第一支撑架122与第二支撑架121。第一支撑架122上支撑有运输车14(和机械夹臂15)，运输车 14可以放置在第一支撑架122的顶部。为保证运输车14平稳行进，第一支撑架 122上可以铺设第一垫板16，运输车14在初始位置时可停留在第一垫板16之上，并可在第一垫板16之上行进。第二支撑架121中安装有载料架13，载料架13可以“镶嵌”在第一支撑架122的框格内。载料架13也可以是由若干根梁或杆搭建而成的框体，用于承载工件。在其他实施方式中，支撑架12与载料架13 的结构不限于此，只要是具有承载能力的结构均可。

定位平台11位于载料架13的一侧。定位平台11用于接收来自载料架13 上的工件，并对工件进行定位，便于对工件进行加工。定位平台11可采用任意合适的方式定位工件，例如形成限位配合(如卡持、夹持、通过定位销等)。本实施方式中对定位平台11的结构及定位原理不做限定。

运输车14可移动地支撑在支撑架12上，运输车14可在支撑架12上与载料架13上沿预设路径移动。优选的，运输车14可以包括驱动装置141和车轮142，驱动装置141驱动车轮142滚动。驱动装置141包括但不限于电机和齿轮传动机构等，任意可以提供动力的装置均可作为驱动装置141。车轮142可以为四个，四个车轮142两两为一组，每组车轮142通过轮轴相连以实现同步转动。当然，车轮142的数目不限于此。运输车14具有夹取位置(机械夹臂15夹取工件时的位置)和释放位置(机械夹臂15释放工件时的位置)。夹取位置可以是在支撑架12上靠近载料架13的位置(在载料架13之外，例如第一支撑架122 上)，或者可以是在载料架13上(此时运输车14会行进到载料架13上)；释放位置可以是在载料架13上(即运输车14在载料架13上时机械夹臂15释放工件)，也可以是在支撑架12上靠近定位平台11的位置(在载料架13之外)，或者还可以是在定位平台11上。在由夹取位置移动到释放位置的过程中，运输车 14可以从支撑架12上移动到载料平台或定位平台11上。本实施方式中，驱动装置141可以将预设路径赋予车轮142，即预设路径由驱动装置141确定；在其他实施例中，驱动装置141仅用于驱动车轮142，该预设路径可通过其他导向结构(包括但不限于导轨、导向槽)实现；和/或，运输车14也可以没有车轮142 行进，而是直接在台面上滑行。

机械夹臂15安装在运输车14上，并可随运输车14移动。机械夹臂15用于从载料架13上夹取工件，以及释放工件至定位平台11。在运输车14位于夹取位置时，机械夹臂15可将载料架13上的工件夹起，并携带工件跟随运输车 14向定位平台11行进；在运输车14到达释放位置时，机械夹臂15可将工件释放至定位平台11上。

本实施方式中，运输车14、机械夹臂15及定位平台11的动作可通过相应的逻辑进行控制。例如，加工设备10可包括控制器和信号发射器，在运输车14 和/或机械夹臂15上，以及定位平台上可以设置信号接收器，控制器通过信号发射器向信号接收器发送信号，以控制运输车14行进、机械夹臂15夹取和释放工件，以及定位平台定位工件。

本实施方式中，在支撑架12中安装了可承载工件的载料架13以及可沿预设路径行进的运输车14，在运输车14上安装了可夹取和释放工件的机械夹臂15，在载料架13的一侧设置了定位平台11，通过运输车14驱动机械夹臂15将夹取到的工件输送至定位平台11，通过定位平台11对工件进行定位，以便于对工件进行加工。由此，加工设备10能实现工件的机械化、自动化拿取、运输和定位，不仅提升了加工效率，又能够保障加工精度。

如图1所示，在一种实施方式中，优选的，当运输车14处于夹取位置时，运输车14可位于支撑架12上，且与定位平台11分别位于载料架13的相对两侧。当机械夹臂15夹取到工件后，运输车14将开始从支撑架12上行进至载料架13上，并向定位平台11靠近以最终到达释放位置。应理解，由于工件已被夹起，因此运输车14移动时将不会碰撞到工件。本实施方式中，通过将运输车 14的夹取位置设在载料架13之外，能保证载料架13的工件放置空间不被占用，也避免了运输车14与载料架13上的工件发生碰撞。在其他实施方式中，运输车14处于夹取位置时，运输车14也可以位于载料架13上，此种方案中工件尺寸较小，工件与运输车14可同时承载在载料架13上。本实用新型的方案中，可以根据工件的尺寸确定夹取位置的具体坐标。

如图1所示，在一种实施方式中，优选的，定位平台11可与支撑架12连接，并位于载料架13的一侧。在释放位置时，运输车14可部分停留在载料架 13上，部分行至支撑架12上位于定位平台11与载料架13之间的区域。例如，第二支撑架121上可以铺设第二垫板17，第二垫板17连接在定位平台11与载料架13之间，运输车14的部分可行至第二垫板17上。在其他实施方式中，运输车14位于释放位置时，运输车14可全部位于载料架13上，或者部分或全部位于定位平台11上。本实用新型的方案中，可以根据工件的尺寸确定释放位置的具体坐标。

在一种实施方式中，加工设备10还可以包括加工设备10，加工设备10靠近定位平台11，用于对定位平台11上定位的工件进行加工。优选的，加工设备10可以是打孔装置，该打孔装置用于在工件上打孔。在加工设备10加工完成后，机械夹臂15可将工件从定位平台11上夹起以携带工件随运输车14原路返回至夹取位置，并将工件释放到载料板132上。优选的，运输车14在将工件释放到定位平台11上后，将原路返回至夹取位置。待工件加工完后，运输车14将再次从夹取位置移动至释放位置，以等待将工件运回。在此过程中，定位平台11可解除对工件的定位，使得机械夹臂15可将工件从定位平台11夹起。然后，运输车14驱动机械夹臂15从释放位置原路返回至夹取位置，机械夹臂15再将工件放置到载料架13上。在其他实施方式中，在将工件释放至定位平台11上后，运输车14也可以保持原位不动，待加工完成后再重复将工件运回的动作。

如图2所示，在一种实施方式中，载料架13可以包括载料框131，载料框 131安装在支撑架12中。载料框131可以是任意个(例如为2个)。各个载料框 131可连为一体或分体设计。相应的，运输车14及机械夹臂15的数目可与载料框131的数目匹配，一个载料框131对应一个运输车14及机械夹臂15，一个机械夹臂15只夹取一个载料框131中的工件。载料框131中安装有至少两层载料板132(例如10层)，至少两层载料板132间隔层叠，每层载料板132均可承载工件。载料框131可在支撑架12上滑动，以带动任一个载料板132移至对应机械夹臂15的位置，使机械夹臂15夹取与之对应的载料板132上的工件，或者将工件释放至对应的载料板132上。当前载料板132上的工件被转运出去后，载料框131可滑动设定距离，使下一载料板132移至与机械夹臂15对应，机械夹臂15则继续夹取该载料板132上的工件，或将工件释放到该载料板132上。过设计可承载多层工件的载料框131并使载料框131可滑动，能够令固定的机械夹臂15夹取到不同层的工件，实现大批量的工件转运。在其他实施方式中，此种设计并非是必需的。

如图4和图5所示，在一种实施方式中，支撑架12上可以设有丝杠机构和滑轨20。丝杠机构的丝杆18与滑轨20平行。载料框131与丝杠机构的螺母19 相连，以跟随螺母19沿丝杆18移动。载料框131上还可以装有滑块133，滑块 133可滑动地穿设在滑轨20上，以随载料框131的移动而沿滑轨20滑动。为使载料框131平稳滑动，载料框131的各个边角处都可以安装滑块133。使用丝杠机构能简单、可靠地实现载料框131的运动；设置滑块133与滑轨20的配合能够增强载料框131的运动稳定性。在其他实施方式中，还可以采用其他驱动机构/装置实现载料框131的运动。

如图6所示，在一种实施方式中，载料板132用于承载工件的表面可以形成导向槽132a。导向槽132a可与载料板132的其余部分一体形成，即通过制槽工艺在载料板132形成导向槽132a；或者，如图7所示，载料板132’可以包括第一子板1321’、槽型件1322’和第二子板1323’，槽型件1322’连接在第一子板1321’与第二子板1323’之间，槽型件1322’具有导向槽132a，槽型件 1322’的横截面呈凹槽状。相应的，运输车14在载料架13上移动时，机械夹臂15的部分可伸入导向槽132a内。导向槽132a通过对机械夹臂15进行限位，以对运输车14进行导向。通过机械夹臂15与导向槽132a的配合实现运输车14 的运动导向，能够利用简单的导向结构简化运输车14的驱动控制，减小设计、制造及调试成本。进一步的，当存在第一垫板16与第二垫板17时，第一垫板 16和/或第二垫板17上也可以设计导向槽，垫板上的导向槽与载料板132上的导向槽132a对接，使机械夹臂15在夹取位置与释放位置时也伸到导向槽中，由此在整个预设路径上都通过导向槽对运输车14进行导向。应理解，本实施方式中的导向槽设计，与载料框131是否可滑动无关，因此导向槽设计既可应用于上述载料框131可滑动的方案，也适用于载料框131固定的方案。在其他实施方式中，导向槽的设计不是必需的。

如图3所示，在以上各实施方式中，机械夹臂15可以包括间隔相对的第一夹臂151和第二夹臂152，第一夹臂151可相对第二夹臂152转动使机械夹臂 15闭合以夹取工件，或者使机械夹臂15张开以释放工件。优选的，可以令第一夹臂151可转动，而第二夹臂152固定，以减小驱动设计复杂度并提升运动精度。当运输车14到达夹取位置时，机械夹臂15闭合将物料夹取；当运输车14 到达释放位置时，机械夹臂15张开将物料释放至定位平台11。相应的，结合图 6或图7所示，在运输车14在载料架13上(例如载料板132上)移动时，第二夹臂152可伸入导向槽132a内，导向槽132a通过对第二夹臂152进行限位，以对运输车14进行导向。

如图8和图9所示，在以上各实施方式中，定位平台11可以包括第一夹持件1141、第二夹持件1142、导向件113、限位件111和抵持件112。

其中，第一夹持件1141及第二夹持件1142均与载料架13相邻(例如第一夹持件1141及第二夹持件1142均可连接至支撑架12并位于载料架13的一侧)，第一夹持件1141与第二夹持件1142并排间隔设置，两者之间形成第一缝隙114a。第一夹持件1141可远离或靠近第二夹持件1142移动，以改变第一缝隙114a的宽度。在第一缝隙114a变窄时，第一夹持件1141及第二夹持件1142可将工件上的一个定位部102夹紧(下文将继续描述)。第一夹持件1141的运动形式可以是平移。第二夹持件1142可以固定。第一夹持件1141和第二夹持件1142均可以呈板状，表面尺寸以能稳定支撑工件100为准。仅使第一夹持件1141可移动能简化运动控制，提升运动精度，进而有利于定位精度。在其他实施方式中，第一夹持件1141和第二夹持件1142均可以相向运动或背向运动。

导向件113位于第一夹持件1141与第二夹持件1142背离载料架13的一端。导向件113上开设有第二缝隙113a，第二缝隙113a与第二缝隙113a对接。导向件113上的第二缝隙113a可用于对工件上的另一个定位部101进行导向(下文将继续描述)。本实施方式中，导向件113可以是一体式部件或者分体式部件，当为分体式部件时，第二缝隙113a为导向件113的不同部分之间的间隙。

限位件111设在第二缝隙113a远离第一缝隙114a的一端，限位件111用于对工件100进行限位。具体的，工件100上位于第二缝隙113a中的定位部101 可以抵持在限位件111上，限位件111通过对该定位部101的抵持作用实现对工件100的限位(下文将会继续描述)。本实施方式中，限位件111可以基本呈方块状，限位件111可以与导向件113拼接，限位件111的表面可与第二缝隙113a 远离第一缝隙114a的一端的开口相对。优选的，限位件111可以镶嵌入导向件 113中，即导向件113上开设安装槽，该安装槽与第二缝隙113a连通，限位件111安装在安装槽内。当然，限位件111的结构及位置设计不限于此。

抵持件112邻近限位件111与第二缝隙113a，用于对工件100上位于第二缝隙113a中的定位部101施压，以使其靠在限位件111的表面，实现对工件100 的限位。具体的，抵持件112可向第二缝隙113a内移动并靠近限位件111。此时抵持件112可接触到工件100上位于第二缝隙113a中的定位部101，并将其推向限位件111(同时工件100也向限位件111方向移动)。当抵持件112到达预设位置时，抵持件112会将该定位部101压紧在限位件111上，使定位部101 被稳固夹持在限位件111与抵持件112之间(便于对工件100进行加工)。当然，抵持件112也可以反向运动，以逐渐退出第二缝隙113a并远离限位件111，以将定位部101松开，便于工件100被取回。

本实施方式中，在运输车14到达释放位置时，机械夹臂15可将工件释放至定位平台11上，使工件支撑在第一夹持件1141、第二夹持件1142以及导向件113上，且两个定位部102、101分别伸入第一缝隙114a与第二缝隙113a内。此时，抵持件112向第二缝隙113a内移动并靠近限位件111，以将其中一个定位部101夹持在限位件111与抵持件112之间；第一夹持件1141则靠近第二夹持件1142移动以使第一缝隙114a变窄以将另一个定位部102夹持。由于两个定位部102、101均被限位，因此工件被定位在定位平台11上。本实施方式中，抵持件112靠近限位件111并与限位件111一起将一个定位部101夹紧的动作，与第一夹持件1141则靠近第二夹持件1142将另一定位部102夹住的动作，两者可以基本同时开始和结束。本实施方式中，通过抵持件112与限位件111的配合设计，能保证工件100准确到达加工位置；由于工件100被两点限位，工件 100不会产生晃动，因此工件100能平稳地承载在第一夹持件1141、第二夹持件1142和导向件113上，由此能够对工件100进行可靠定位，进而保证加工精度。

如图10所示，在一种实施方式中，第一缝隙114a靠近第二缝隙113a的部分的宽度大于第一缝隙114a其余部分的宽度；和/或第二缝隙113a靠近第一缝隙114a的部分的宽度大于第二缝隙113a其余部分的宽度。即在第一缝隙114a 与第二缝隙113a交汇处，两者的缝宽均较大，而其余位置的缝宽较小。优选的，在第一缝隙114a及第二缝隙113a中较宽的区域，缝宽可以平缓渐变。第一缝隙 114a与第二缝隙113a的中的可变缝宽设计，便于工件100上的定位部101更为容易地、无阻碍地由第一缝隙114a进入第二缝隙113a，或由第二缝隙113a退入第一缝隙114a。在其他实施方式中，第一缝隙114a和/或第二缝隙113a的缝宽可以恒定。

Claims (10)

1.一种加工设备，其特征在于，

包括载料架、支撑架、定位平台、运输车和机械夹臂；所述载料架安装在所述支撑架中，所述载料架用于承载工件；所述定位平台位于所述载料架的一侧；所述运输车可移动地支撑在所述支撑架上，所述机械夹臂安装在所述运输车上并可随所述运输车移动；在所述运输车位于夹取位置时，所述机械夹臂可将所述载料架上的工件夹起并携带所述工件向所述定位平台行进；在所述运输车到达释放位置时，所述机械夹臂可将工件释放至所述定位平台上；所述定位平台用于对工件进行定位。

2.根据权利要求1所述的加工设备，其特征在于，

在所述夹取位置时，所述运输车位于所述支撑架上且与所述定位平台分别位于所述载料架的相对两侧；在向所述定位平台靠近的过程中，所述运输车可从所述支撑架上移至所述载料架上，并到达所述释放位置。

3.根据权利要求2所述的加工设备，其特征在于，

所述定位平台与所述支撑架连接；在所述释放位置时，所述运输车部分停留在所述载料架上，部分行至所述支撑架上位于所述定位平台与所述载料架之间的区域。

4.根据权利要求1所述的加工设备，其特征在于，

所述加工设备包括加工设备，所述加工设备靠近所述定位平台，用于对所述定位平台上定位的工件进行加工；在所述加工设备加工完成后，所述机械夹臂可将工件从所述定位平台上夹起以携带工件随所述运输车原路返回至所述夹取位置，并将工件释放到所述载料架上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的加工设备，其特征在于，

所述载料架包括载料框，所述载料框安装在所述支撑架中，所述载料框中安装有至少两层载料板，至少两层所述载料板间隔层叠，所述载料板用于承载工件；所述载料框可在所述支撑架上滑动，以带动任一层所述载料板移至对应所述机械夹臂的位置，使所述机械夹臂夹取对应的所述载料板上的工件，或者将工件释放至对应的所述载料板上。

6.根据权利要求5所述的加工设备，其特征在于，

所述支撑架上设有丝杠机构和滑轨，所述丝杠机构的丝杆与所述滑轨平行；所述载料框与所述丝杠机构的螺母相连，以跟随所述螺母沿所述丝杆移动；所述载料框上装有滑块，所述滑块可滑动地穿设在所述滑轨上，以随所述载料框的移动而沿所述滑轨滑动。

7.根据权利要求2或3所述的加工设备，其特征在于，

所述载料架包括载料框，所述载料框安装在所述支撑架中，所述载料框中安装有载料板，所述载料板用于承载工件；所述载料板用于承载工件的表面形成导向槽；所述运输车在所述载料架上移动时，所述机械夹臂部分伸入所述导向槽内，所述导向槽通过对所述机械夹臂进行限位，以对所述运输车进行导向。

8.根据权利要求7所述的加工设备，其特征在于，

所述机械夹臂包括间隔相对的第一夹臂和第二夹臂，所述第一夹臂可相对所述第二夹臂转动使所述机械夹臂闭合以夹取工件，或者使所述机械夹臂张开以释放工件；所述运输车在所述载料架上移动时，所述第二夹臂伸入所述导向槽内，所述导向槽通过对所述第二夹臂进行限位，以对所述运输车进行导向。

9.根据权利要求1或2所述的加工设备，其特征在于，

所述定位平台包括第一夹持件、第二夹持件、导向件、限位件和抵持件；所述第一夹持件及所述第二夹持件均与所述载料架相邻，所述第一夹持件与所述第二夹持件并排间隔设置，所述第一夹持件与所述第二夹持件之间具有第一缝隙，所述第一夹持件可远离或靠近所述第二夹持件移动，以改变所述第一缝隙的宽度；所述导向件位于所述第一夹持件与所述第二夹持件背离所述载料架的一端，所述导向件上开设有第二缝隙，所述第二缝隙与所述第二缝隙对接；所述限位件设在所述第二缝隙远离所述第一缝隙的一端；所述抵持件可向所述第二缝隙内移动并靠近所述限位件，或者向所述第二缝隙外移动并远离所述限位件；工件的表面上间隔凸设有两个定位部，在所述运输车到达释放位置时，所述机械夹臂可将工件释放至所述定位平台上，使工件支撑在所述第一夹持件、所述第二夹持件以及所述导向件上，且两个定位部分别伸入第一缝隙与第二缝隙内，所述抵持件向所述第二缝隙内移动并靠近所述限位件，以将其中一个所述定位部夹持在所述限位件与所述抵持件之间，所述第一夹持件靠近所述第二夹持件移动以使所述第一缝隙变窄以将另一个所述定位部夹持，以实现对工件的定位。

10.根据权利要求9所述的加工设备，其特征在于，

所述第一缝隙靠近所述第二缝隙的部分的宽度大于所述第一缝隙其余部分的宽度，和/或所述第二缝隙靠近所述第一缝隙的部分的宽度大于所述第二缝隙其余部分的宽度。

Images