CN212349504U - 一种fpc摆盘机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及FPC包装设备技术领域，公开了一种FPC摆盘机，包括机架，机架上设置有输送线、CCD视觉检测机构、机械手和收料盘，CCD视觉检测机构包括工业相机和图像分析***，输送线在其输送行程中具有图像采集位，工业相机向图像分析***传输FPC的图像信号，图像分析***分析FPC的类型并向机械手传输动作信号，收料盘至少有两个，机械手将FPC输送给对应的收料盘。工业相机将图像信息输送给图像分析***，图像分析***判断出FPC的类型后确定该FPC需要存放的收料盘，机械手接收动作信号并将图像收集位上的FPC输送给对应的收料盘，利用CCD视觉检测机构、机械手和多个收料盘实现FPC的自动分拣工作，避免了人工分拣作业，提高了FPC的分拣效率，降低了人力成本。

Description

一种FPC摆盘机

技术领域

本实用新型涉及FPC包装设备技术领域，特别是涉及一种FPC摆盘机。

背景技术

FPC(FlexiblePrintedCircuit)中文名称为柔性电路板、柔性印刷电路板、挠性线路板等，是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板，具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点，现有的FPC制作均采用自动化设备制作，利用自动化设备对制作的FPC进行摆盘作业。

申请公布号为CN110422378A，申请公布日为2019.11.08的中国发明专利申请公开了一种FPC摆盘机，包括机架以及位于机架上的第一输送线、CCD检测装置、物料吸附组件和机械手，其中，第一输送线用于循环传送FPC，第一输送线包括两上下错开布置的第一端和第二端，第一端高于第二端，第二端用于接收从第一端离开的FPC；CCD检测装置用于检测FPC在第一输送线上的位置状态；物料吸附组件用于吸附第一输送线上的FPC；机械手用于驱动物料吸附组件移动。

上述的FPC摆盘机采用CCD检测装置检测FPC在输送线上的位置，利用机械手将FPC运送到储盘机构上。但是在现代化作业中，为了提高FPC的制作效率，摆盘机同时分拣不同型号的FPC，FPC分拣工作大部分采用人工分拣来满足分拣精度，但是人工分拣的效率较低，人力成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种FPC摆盘机，以解决现有技术中的FPC摆盘机在分拣不同型号的FPC时由人工分拣，效率低且成本高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种FPC摆盘机，包括机架，所述机架上设置有输送线、CCD视觉检测机构、机械手和收料盘，所述CCD视觉检测机构包括工业相机和与所述工业相机信号连接的图像分析***，所述输送线在其输送行程中具有供所述工业相机采集图像的图像采集位，所述工业相机用于向所述图像分析***传输FPC的图像信号，所述机械手与所述图像分析***信号连接，所述图像分析***用于分析FPC的类型并向所述机械手传输动作信号，所述收料盘至少有两个，所述机械手接收所述动作信号并将图像收集位上的FPC输送给对应的收料盘。

优选地，所述机架上于各个收料盘的侧部分别设置有定位架和对整机构，所述定位架和对整机构之间围成布置FPC的布置空间，所述定位架具有用于侧向支撑FPC的支撑面；所述对整机构有两个且对称布置在收料盘的两侧，所述对整机构包括对整架、设置在所述对整架上的对整气缸和布置在所述对整气缸的输出端的对整臂，所述对整臂向所述支撑面的方向侧向抵接FPC。

优选地，所述对整臂包括与所述对整气缸的输出端固定连接的固定段和与FPC抵接的抵接段，所述抵接段为L形结构。

优选地，所述机架上设置有升降机构，所述升降机构包括升降座和与所述升降座传动连接的驱动件，所述收料盘布置在所述升降座上。

优选地，所述升降座为框架结构，升降座包括传动板、平行布置在所述传动板的上方的升降板和连接在所述传动板与升降板之间的连接板，所述连接板上设置有沿上下方向延伸的滑轨，所述机架上固定布置有与所述滑轨适配的滑块。

优选地，所述驱动件包括布置在所述机架上的升降电机、与所述升降电机传动连接的丝杆和螺纹装配在所述丝杆上的升降螺母，所述丝杆沿上下方向延伸，所述升降螺母固定在所述传动板上。

优选地，所述机架上还设置有用于放置存放有收料盘的叠垛位，所述叠垛位的数量不少于所述收料盘的数量，所述机架上还布置有三维移动机构，所述三维移动机构上固定设置有抓取机构，所述抓取机构用于将所述收料盘抓取至所述叠垛位。

优选地，所述抓取机构包括对称布置的两个抓取气缸，每个抓取气缸的输出端均布置有用于夹取收料盘的夹爪，所述抓取气缸沿水平方向伸缩。

优选地，所述三维移动机构包括X向导轨、X向导块、Y向导轨、Y向导块、Z向导轨和Z形导块，所述X向导轨有两个且沿Y向间隔固定布置在所述机架上，每个X向导轨上分别导向装配有所述X向导块，所述Y向导轨固定布置在两个X向导块上，所述Y向导块导向装配在所述Y向导轨上，所述Z向导轨固定布置在所述Y向导块上，所述Z向导块导向装配在所述Z向导轨上，所述抓取机构布置在所述Z向导块上。

优选地，所述输送线包括转动装配在所述机架上的输送辊和绕设在所述输送辊上的输送带，所述输送带为透明结构，所述输送带的底部于所述图像采集位的位置处还布置有光源。

本实用新型实施例一种FPC摆盘机与现有技术相比，其有益效果在于：输送线上的FPC在图像采集位被CCD视觉检测机构的工业相机采集到图像信息，工业相机将图像信息输送给图像分析***，图像分析***与内置的FPC类型信息对比后判断出FPC的类型后确定该FPC需要存放的收料盘，图像分析***将动作信号传输给机械手，机械手将图像收集位上的FPC输送给对应的收料盘，利用CCD视觉检测机构、机械手和多个收料盘实现FPC的自动分拣工作，避免了人工分拣作业，提高了FPC的分拣效率，降低了人力成本。

附图说明

图1是本实用新型的一种FPC摆盘机的结构示意图；

图2是图1的FPC摆盘机的俯视图；

图3是图1的FPC摆盘机的收料盘、升降机构、对整机构的结构示意图；

图4是图3的局部放大示意图；

图5是图1的FPC摆盘机的三维移动机构和抓取机构的结构示意图；

图6是图5的抓取机构与Z向导块的放大示意图。

图中，1、机架；2、输送线；21、输送带；22、输送辊；23、光源；3、工业相机；4、机械手；5、收料盘；6、定位架；7、对整机构；71、对整架；72、对整气缸；73、对整臂；731、固定段；732、抵接段；8、升降机构；81、升降座；811、升降板；812、传动板；813、连接板；814、滑轨；815、滑块；82、升降电机；83、丝杆；84、升降螺母；9、三维移动机构；91、X向导轨；92、X向导块；93、Y向导轨；94、Y向导块；95、Z向导轨；96、Z形导块；10、抓取机构；101、抓取气缸；102、夹爪；103、卡槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的一种FPC摆盘机的优选实施例，如图1至图6所示，该FPC摆盘机包括机架1、输送线2、CCD视觉检测机构、机械手4、收料盘5、定位架6、对整机构7、三维移动机构9和抓取机构10，机架1为该FPC的基础，输送线2、CCD视觉检测机构、机械手4、收料盘5、定位架6、对整机构7、三维移动机构9和抓取机构10均布置在机架1上。

输送线2布置在机架1的一侧，输送线2用于输送FPC，输送线2包括输送辊22和输送带21，输送辊22有两个且相互平行间隔布置，两个输送辊22分部转动装配在机架1上，机架1上还布置有与输送辊22传动连接的输送电机。输送带21绕设在两个输送辊22之间，输送带21用于放置FPC，输送辊22在输送电机的驱动下转动时带动输送带21移动，从而输送FPC。

CCD视觉检测机构包括工业相机3和图像分析***(图中未显示)，工业相机3和图像分析***信号连接，工业相机3用于采集输送带21上的FPC的图像信息并将图像信号传输给图像分析***，图像分析***内置有FPC的类型信息，图像分析***将工业相机3传输的图像信号，将FPC的外形与内置的类型信息对比后判断出FPC的类型，同时对FPC的位置进行定位，CCD视觉检测机构的图像分析***为现有技术，此处不做详细叙述。

输送带21在其输送行程中具有图像采集位，输送带21上的FPC移动至图像采集位时，工业相机3对FPC进行拍照采集图像信息。输送带21为无色透明结构，输送带21的底部于图像采集位的位置处还布置有光源23，无色透明的输送带21可以透光，光源23用于增加图像采集处的光照强度，保证工业相机3采集的图像清晰可靠。光源23为板形结构，增大光照面积，避免FPC出现死角。

机械手4布置在输送线2的侧部，机械手4与CCD视觉检测机构的图像分析***信号连接，图像分析***确定FPC的类型后判断与该型号对应的收料盘5，并向机械手4传输向该收料盘5输送FPC的动作信号，机械手4接收图像分析***传输的动作信号，并根据动作信号将FPC输送给对应的收料盘5，实现对FPC的分拣作业。机械手4包括本体和布置在本体的底部的吸盘，吸盘用于吸取图像采集位的FPC。吸盘共有两组，两组吸盘间隔布置，增加了吸取FPC的固定点的数量，可以增加稳定性，同时也便于吸取不同型号的FPC。

收料盘5整体为矩形结构，收料盘5有三个，三个收料盘5间隔布置在机架1上，三个收料盘5的连线垂直于输送线2的输送方向，可以减小收料盘5与机械手4之间的距离，便于机械手4输送FPC。在其他实施例中，根据FPC的型号数量可以设置对应数量的收料盘5，收料盘5至少有两个，也可以有四个、五个等。

机架1上还布置有定位架6和对整机构7，定位架6有三个，定位架6和三个收料盘5一一对应，定位架6布置在收料盘5与机械手4之间的位置处。定位架6用于与FPC接触以对FPC在侧向上定位。定位架6为框架结构，靠近收料盘5的一面形成用于侧向支撑FPC的支撑面。

对整机构7用于侧向支撑FPC，对整机构7与定位架6之间围成用于布置FPC的布置空间，对整机构7与定位架6配合对FPC进行定位，同时对整机构7还用于保证叠垛布置的FPC保持整齐。对整机构7共有四个，相邻的两个收料盘5之间各布置有一个对整机构7，两端的两个收料盘5的外侧各布置一个对整机构7，即相邻的两个收料盘5共用一个对整机构7，从而保证每个收料盘5的两侧分别布置有一个对整机构7，并且减少对整机构7的数量。

对整机构7包括对整架71、对整气缸72和对整臂73，对整架71整体为矩形框架结构，对整架71为对整机构7的固定基础，对整架71通过螺栓固定装配在机架1上。对整架71的侧壁上固定装配有对整气缸72，对整气缸72沿水平方向上做伸缩运动。对整气缸72成对布置且对称布置在对整架71的两个侧壁上，每个对整气缸72的输出端上均固定连接有对整臂73，对整臂73用于向定位架6的支撑面的方向侧向抵接FPC，从而与定位架6配合对FPC在水平面内进行限位。对整气缸72伸缩时带动对整臂73在水平方向上移动，从而适配不同尺寸的FPC定位。位于两个收料盘5之间的对整架71上安装有两对对整气缸72，两对对整气缸72分别用于对整两个收料盘5上的FPC，位于两端的收料盘5的外部的对整架71上仅安装有一对对整气缸72。

对整臂73包括与对整气缸72的输出端固定连接的固定段731和与FPC抵接的抵接段732，固定段731与抵接段732一体成型。固定段731为沿Z向竖直延伸的直线段，抵接段732为在水平方向上延伸的L形结构，抵接段732的靠近FPC的端面与FPC接触以对FPC定位。同时对整气缸72伸缩时，抵接段732可向定位架6的方向抵接FPC，FPC的侧边与定位架6的支撑面以及对整臂73接触，保证层叠布置的FPC整齐且对位精度高，便于后续自动化叠垛。

机架1上还布置有升降机构8，升降机构8包括升降座81和驱动件，收料盘5布置在升降座81上。升降座81为由板材连接形成的矩形框架结构，升降座81包括沿上下方向间隔布置的传动板812、升降板811和连接在传动板812、升降板811之间的连接板813。传动板812和升降板811相互平行，升降板811布置在传动板812的上侧，升降板811用于布置收料盘5并带动收料盘5升降，传动板812用于与驱动件传动连接，传动板812通过连接板813带动升降板811升降。

连接板813共有四个，四个连接板813成布置成矩形连接在传动板812与升降板811之间，连接板813的外侧面上设置有沿上下方向延伸的滑轨814，机架1上固定布置有与滑轨814导向装配的滑块815，传动板812带动升降板811上下升降时，连接板813的滑轨814在滑块815的导向作用下上下移动，保证升降座81沿上下方向移动，减小了升降座81移动时的阻力。

驱动件包括升降电机82、丝杆83和升降螺母84，升降电机82布置在机架1上且位于升降座81的下侧。升降电机82的输出端与丝杆83之间通过减速器传动连接，丝杆83沿竖直方向延伸，升降螺母84螺纹装配在丝杆83上，升降螺母84固定布置在传动板812上。丝杆83在升降电机82的驱动下转动，在螺纹结构的作用下，升降螺母84在丝杆83上沿上下方向移动，在滑轨814与滑块815的作用下，升降座81进行升降动作，从而带动其上的收料盘5升降，保证收料盘5的高度适于放置FPC。

机架1上于三个收料盘5的背离机械手4的一侧还设置有用于存放收料盘5的叠垛位，机架1上还布置有三维移动机构9，三维移动机构9上导向装配有抓取机构10，收料盘5上的FPC达到一定的数量后，抓取机构10抓取升降座81上的收料盘5并沿三维移动机构9移动至对应的叠跺位，以短时间内存放收料盘5。叠跺位的数量不少于收料盘5的数量，在本实施例中叠跺位共有三个，三个叠跺位与三个收料盘5一一对应，以实现分别存放不同收料盘5上的FPC。

三维移动机构9包括X向导轨91、X向导块92、Y向导轨93、Y向导块94、Z向导轨95和Z形导块，X向、Y向和Z向形成三维坐标系，X向和Y向在水平面内延伸，Z向在竖直面内延伸。X向导轨91共有两个，两个X向导轨91沿Y向间隔固定布置在机架1上，每个X向导轨91上分别导向装配有X向导块92。Y向导轨93的两端分别固定布置在两个X向导块92上，Y向导块94导向装配在Y向导轨93上，在X向导块92移动时，Y向导轨93沿X向移动。Z向导轨95固定布置在Y向导块94上，Z向导块96导向装配在Z向导轨95上，Z向导块96可随Y向导块94沿Y向移动。抓取机构10布置在Z向导块96上，抓取机构10可随Z向导轨95沿Z向移动，在三维移动机构9的配合作用下，抓取机构10可以在三维坐标系内移动至任意一点。

抓取机构10包括固定在Z向导块96上的抓取气缸101和固定在抓取气缸101的输出端的夹爪102，抓取气缸101共有两个，两个抓取气缸101沿Y向对称布置，抓取气缸101在Y向上做伸缩运动。每个抓取气缸101的输出端均连接有夹爪102，两个夹爪102的相对的一侧开设有卡槽103，抓取气缸101在伸缩时带动卡爪移动，两个卡爪靠近时夹紧收料盘5，在三维移动机构9的作用下，卡爪带动收料盘5移动至叠跺位，两个卡爪远离并释放收料盘5，完成收料盘5的叠垛。

本实用新型的工作过程为：FPC放置在输送带21上后，输送带21随着输送辊22的转动将FPC移动至图像采集位，工业相机3在光源23的辅助下采集FPC的图像信息并将图像信号传输给图像分析***，图像分析***将FPC的外形与内置的FPC的类型进行对比，确定FPC的类型的，分析出放置对应FPC的收料盘5，同时也确定FPC的位置；图像分析***向机械手4输送动作信号，机械手4接收动作信号后抓取图像采集位的FPC并输送至对应的收料盘5内；在收料盘5内的FPC放置到一定数量后，抓取机构10在三维移动机构9上移动至对应的收料盘5上方，抓取气缸101伸缩并带动夹爪102卡紧收料盘5，在三维移动机构9的作用下将收料盘5移动至对应的叠跺位，完成FPC的分拣作业。

综上，本实用新型实施例提供一种FPC摆盘机，其输送线上的FPC在图像采集位被CCD视觉检测机构的工业相机采集到图像信息，工业相机将图像信息输送给图像分析***，图像分析***与内置的FPC类型信息对比后判断出FPC的类型后确定该FPC需要存放的收料盘，图像分析***将动作信号传输给机械手，机械手将图像收集位上的FPC输送给对应的收料盘，利用CCD视觉检测机构、机械手和多个收料盘实现FPC的自动分拣工作，避免了人工分拣作业，提高了FPC的分拣效率，降低了人力成本。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种FPC摆盘机，其特征在于，包括机架，所述机架上设置有输送线、CCD视觉检测机构、机械手和收料盘，所述CCD视觉检测机构包括工业相机和与所述工业相机信号连接的图像分析***，所述输送线在其输送行程中具有供所述工业相机采集图像的图像采集位，所述工业相机用于向所述图像分析***传输FPC的图像信号，所述机械手与所述图像分析***信号连接，所述图像分析***用于分析FPC的类型并向所述机械手传输动作信号，所述收料盘至少有两个，所述机械手接收所述动作信号并将图像收集位上的FPC输送给对应的收料盘。

2.根据权利要求1所述的FPC摆盘机，其特征在于，所述机架上于各个收料盘的侧部分别设置有定位架和对整机构，所述定位架和对整机构之间围成布置FPC的布置空间，所述定位架具有用于侧向支撑FPC的支撑面；所述对整机构有两个且对称布置在收料盘的两侧，所述对整机构包括对整架、设置在所述对整架上的对整气缸和布置在所述对整气缸的输出端的对整臂，所述对整臂向所述支撑面的方向侧向抵接FPC。

3.根据权利要求2所述的FPC摆盘机，其特征在于，所述对整臂包括与所述对整气缸的输出端固定连接的固定段和与FPC抵接的抵接段，所述抵接段为L形结构。

4.根据权利要求1－3任一项所述的FPC摆盘机，其特征在于，所述机架上设置有升降机构，所述升降机构包括升降座和与所述升降座传动连接的驱动件，所述收料盘布置在所述升降座上。

5.根据权利要求4所述的FPC摆盘机，其特征在于，所述升降座为框架结构，升降座包括传动板、平行布置在所述传动板的上方的升降板和连接在所述传动板与升降板之间的连接板，所述连接板上设置有沿上下方向延伸的滑轨，所述机架上固定布置有与所述滑轨适配的滑块。

6.根据权利要求5所述的FPC摆盘机，其特征在于，所述驱动件包括布置在所述机架上的升降电机、与所述升降电机传动连接的丝杆和螺纹装配在所述丝杆上的升降螺母，所述丝杆沿上下方向延伸，所述升降螺母固定在所述传动板上。

7.根据权利要求1－3任一项所述的FPC摆盘机，其特征在于，所述机架上还设置有用于放置存放有收料盘的叠垛位，所述叠垛位的数量不少于所述收料盘的数量，所述机架上还布置有三维移动机构，所述三维移动机构上固定设置有抓取机构，所述抓取机构用于将所述收料盘抓取至所述叠垛位。

8.根据权利要求7所述的FPC摆盘机，其特征在于，所述抓取机构包括对称布置的两个抓取气缸，每个抓取气缸的输出端均布置有用于夹取收料盘的夹爪，所述抓取气缸沿水平方向伸缩。

9.根据权利要求7所述的FPC摆盘机，其特征在于，所述三维移动机构包括X向导轨、X向导块、Y向导轨、Y向导块、Z向导轨和Z形导块，所述X向导轨有两个且沿Y向间隔固定布置在所述机架上，每个X向导轨上分别导向装配有所述X向导块，所述Y向导轨固定布置在两个X向导块上，所述Y向导块导向装配在所述Y向导轨上，所述Z向导轨固定布置在所述Y向导块上，所述Z向导块导向装配在所述Z向导轨上，所述抓取机构布置在所述Z向导块上。

10.根据权利要求1－3任一项所述的FPC摆盘机，其特征在于，所述输送线包括转动装配在所述机架上的输送辊和绕设在所述输送辊上的输送带，所述输送带为透明结构，所述输送带的底部于所述图像采集位的位置处还布置有光源。

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