全闭环PCB板激光自动分板机及分板方法技术

本发明专利技术提供一种全闭环PCB板激光自动分板机，包括激光分板机、激光切割机构、循环自动送料机构、抓举机构、控制系统和图像识别系统。循环自动送料机构安装在激光分板机上，激光切割机构、抓举机构和图像识别系统位于循环自动送料机构上方。循环自动送料机构用于将治具输送至抓举机构处，治具用于装载PCB板。抓举机构用于将治具提升送至激光切割机构的焦点处，图像识别系统用于对PCB板进行拍照，将拍照结果传至控制系统，控制系统根据拍照结果控制激光切割机构将连片集合的PCB板上的PCB板区域切割开，抓举机构还用于将治具置于循环自动送料机构上进行回收。本发明专利技术实现了激光分板的全自动化，可有效降低劳动强度、提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及PCB板加工
，具体是一种全闭环PCB板激光自动分板机及分板方法。
技术介绍
一般电器内部所用的PCB板都比较小，这是电器小型化、微型化的需要而导致的，但在制作PCB板时，一般都采用连片集合的方式，将多块小的PCB板集成为一个大的PCB板，最后再将这些连片集成的大PCB板分割成单元小片的PCB板，这就是PCB板的分板，例如图1的PCB板可以分割成四个小PCB板。分板的过程，就是切断连接点1-2，同时也分离掉边板1-1，最后得到四个小块的PCB板。常规的PCB分板方法，都是用机铣削的方法进行分板，这种方式从机械加工中移植过来，但存在着诸多问题：1、加工粉尘会对PCB板的污染，因此需要对分开后的小块PCB板进行二次清洗，增加的工序也增加了加工成本；2、铣削加工中产生的震动对多层PCB板的内部铜箔是有损坏可能的，这将导致成品率不能保证在100％；3、需要特定的治具来针对具体的PCB板，因此，治具成本过高。针对上述问题，现有技术在PCB板的加工中引入了激光分板，较好解决了上述问题，因为激光加工是一种无接触的加工，而且在加工过程中，没有粉尘的产生，更不会对PCB板造成破坏性损伤。但是初期的激光分板，实际上是一种打标机模式的分板，并且属于单件生产作业，效率比较低，劳动强度较大。
技术实现思路
本专利技术提供一种全闭环PCB板激光自动分板机及分板方法，实现了激光分板的全自动化，可有效降低劳动强度、提高生产效率。一种全闭环PCB板激光自动分板机，包括激光分板机、激光切割机构、循环自动送料机构、抓举机构、控制系统、图像识别系统，图像识别系统与控制系统通信连接，所述循环自动送料机构安装在激光分板机上，激光切割机构、抓举机构和图像识别系统位于循环自动送料机构上方，所述循环自动送料机构用于将治具输送至抓举机构处，治具用于装载PCB板，所述抓举机构用于将治具提升送至激光切割机构的焦点处，图像识别系统用于对PCB板进行拍照，并将拍照结果传至控制系统，控制系统根据拍照结果控制激光切割机构将连片集合的PCB板上的PCB板区域切割开，所述抓举机构还用于将治具置于循环自动送料机构上进行回收。进一步的，所述激光切割机构包括激光器、上45°全反镜片、下45°全反镜片、飞行节点45°全反镜片、二维扫描振镜头、X向工作台、Y向工作台，二维扫描振镜头滑动设于X向工作台，X向工作台滑动设于Y向工作台，激光器发出激光束经过上45°全反镜片往下反射至下45°全反镜片，然后经过飞行节点45°全反镜片反射至二维扫描振镜头，控制系统控制X向工作台、Y向工作台运动，从而带动二维扫描振镜头一起做X向和Y向的运动向下扫描治具上的工件PCB板。进一步的，所述循环自动送料机构包括位于中间的上输送带、位于上输送带两侧的左输送带、右输送带、位于上输送带下方的下输送带、与左输送带、右输送带驱动连接的升降气缸，左输送带、右输送带位于升降盒中，升降气缸用于将左输送带、右输送带分别进行与上输送带及下输送带的平齐对接。进一步的，所述抓举机构包括伺服电机、抓手、联轴器、滚珠丝杆螺母、滚珠丝杆、升降板1、悬臂梁、爪尖、抓手气缸，伺服电机通过联轴器与滚珠丝杆连接，滚珠丝杆上安装有滚珠丝杆螺母，滚珠丝杆螺母固定在升降板上，悬臂梁固定在升降板上，悬臂梁下面固定有抓手，抓手的两侧设有可插入治具两侧的V形槽的爪尖，爪尖由抓手气缸带动进行伸缩以抓紧或放开治具。进一步的，所述抓举机构还包括螺纹底座、直线轴承、升降导杆固定在柜内的基板上，直线轴承安装于升降板，升降导杆的底端固定于螺纹底座，上端从直线轴承竖直向上穿出，伺服电机旋转带动升降板、悬臂梁一同上升或下降时，升降导杆和直线轴承起到滑动和导向的作用。一种全闭环PCB板激光自动分板方法，其特征在于应用上述自动分板机进行，所述方法包括如下步骤：步骤一、抓举机构下行，将抓手放在上输送带上，抓手的底部与上输送带的表面留有一定的间隙，保证上输送带运行时不摩擦抓手的底部，此时的抓手处于等待状态；步骤二、手工将治具放在右输送带上，治具上装卡有PCB板；步骤三、控制系统控制右输送带向左运行，将治具往左边运送；步骤四、上输送带接力承接治具，并将治具送至等待于此的抓手中，抓手气缸爪尖伸出，爪尖稳定的插入治具的V形槽中；步骤五、伺服电机开始旋转，通过联轴器带动滚珠丝杆同步转动，滚珠丝杆螺母带动升降板、悬臂梁、抓手以及治具同步上升直至将PCB板送至激光切割机构的焦点，图像识别系统开始对PCB板进行拍照，并将拍照结果传至控制系统；步骤六、控制系统控制Y向工作台带动飞行光路中的二维扫描振镜头前进一段固定距离，该固定距离为图像识别系统与二维扫描振镜头之间的距离，以让激光扫描范围能覆盖连片集合的PCB板上的PCB板区域；步骤七、控制系统根据拍照结果控制激光切割机构激光开始扫描，将连片集合的PCB板上的PCB板区域切割开；步骤八、抓举机构下行，将治具放在上输送带上，抓手气缸带动爪尖同步回缩，将爪尖回缩至抓手的空腔内，然后抓举机构上行以让治具可在上输送带上运行；步骤九、上输送带、左输送带同时开始运行，治具将同时运行至左输送带上，左输送带停止运行后将分板后的PCB板从治具上取下，将空板状态的治具放回左输送带，左边的升降气缸开始回缩让升降盒下行，直至左输送带平齐于下输送带，同时，右边的升降气缸也开始回缩，直至右输送带与下输送带平齐；步骤十、左输送带、下输送带、右输送带开始同步向右运行，空板状态的治具将运行至右输送带上，完成治具的回收，本专利技术实现了激光分板的全自动化，人工辅助的工作仅仅只是放料和取料，劳动强度低，生产效率高；本专利技术包含了智能的图像识别系统，加工精度得到了最大的提高；另外在加工过程中，激光对PCB板的切割是无接触的，PCB板不会有任何的机械损坏，保证了微细电路在经分板后质量不受任何影响。附图说明图1是未进行分板的大PCB板的示意图；图2是本专利技术中治具的侧视图；图3是本专利技术中治具的俯视图；图4是本专利技术全闭环PCB板激光自动分板机的正面视图；图5是本专利技术全闭环PCB板激光自动分板机的正面内部结构图；图6是本专利技术全闭环PCB板激光自动分板机的左视图；图7是本专利技术全闭环PCB板激光自动分板机的左视剖面图；图8是本专利技术中传送带的正面视图；图9是本专利技术中传送带的俯视图；图10是本专利技术中抓举机构的结构示意图；图11是本专利技术中抓举机构和治具的分解结构示意图。图中：1—PCB板，1-1—边板，1-2—连接点，2—治具，2-1—可调支撑点，2-2—V形槽，3—激光分板机，3-1—上柜门，3-2—门把手，3-3—电脑键盘，3-4—液晶显示屏，4—激光器，5—上45°全反镜片，6—警示灯，7—下45°全反镜片，8—飞行节点45°全反镜片，9—二维扫描振镜头，10—X向工作台，11—Y向工作台，12—抓举机构，12-1—伺服电机，12-2—抓手，12-3—联轴器，12-4—滚珠丝杆螺母，12-5—滚珠丝杆，12-6—螺纹底座，12-7—直线轴承，12-8—极限开关感应板，12-9—升降导杆，12-10—升降板，12-11—悬臂梁，12-12—下限位螺钉，12-13—抽烟管，12-14—爪尖，12-15—抓手气缸，13—左输送带，14—上输送带，15—下输送带，16—右输送带，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全闭环PCB板激光自动分板机，其特征在于：包括激光分板机(3)、激光切割机构、循环自动送料机构、抓举机构(12)、控制系统(20)、图像识别系统(21)，图像识别系统(21)与控制系统(20)通信连接，所述循环自动送料机构安装在激光分板机(3)上，激光切割机构、抓举机构(12)和图像识别系统(21)位于循环自动送料机构上方，所述循环自动送料机构用于将治具(2)输送至抓举机构(12)处，治具(2)用于装载PCB板(1)，所述抓举机构(12)用于将治具(2)提升送至激光切割机构的焦点处，图像识别系统(21)用于对PCB板(1)进行拍照，并将拍照结果传至控制系统(20)，控制系统(20)根据拍照结果控制激光切割机构将连片集合的PCB板(1)上的PCB板区域切割开，所述抓举机构(12)还用于将治具(2)置于循环自动送料机构上进行回收。

【技术特征摘要】
1.一种全闭环PCB板激光自动分板机，其特征在于：包括激光分板机(3)、激光切割机构、循环自动送料机构、抓举机构(12)、控制系统(20)、图像识别系统(21)，图像识别系统(21)与控制系统(20)通信连接，所述循环自动送料机构安装在激光分板机(3)上，激光切割机构、抓举机构(12)和图像识别系统(21)位于循环自动送料机构上方，所述循环自动送料机构用于将治具(2)输送至抓举机构(12)处，治具(2)用于装载PCB板(1)，所述抓举机构(12)用于将治具(2)提升送至激光切割机构的焦点处，图像识别系统(21)用于对PCB板(1)进行拍照，并将拍照结果传至控制系统(20)，控制系统(20)根据拍照结果控制激光切割机构将连片集合的PCB板(1)上的PCB板区域切割开，所述抓举机构(12)还用于将治具(2)置于循环自动送料机构上进行回收。2.如权利要求1所述的全闭环PCB板激光自动分板机，其特征在于：所述激光切割机构包括激光器(4)、上45°全反镜片(5)、下45°全反镜片(7)、飞行节点45°全反镜片(8)、二维扫描振镜头(9)、X向工作台(10)、Y向工作台(11)，二维扫描振镜头(9)滑动设于X向工作台(10)，X向工作台(10)滑动设于Y向工作台(11)，激光器(4)发出激光束经过上45°全反镜片(5)往下反射至下45°全反镜片(7)，然后经过飞行节点45°全反镜片(8)反射至二维扫描振镜头(9)，控制系统(20)控制X向工作台(10)、Y向工作台(11)运动，从而带动二维扫描振镜头(9)一起做X向和Y向的运动向下扫描治具(2)上的工件PCB板(1)。3.如权利要求1所述的全闭环PCB板激光自动分板机，其特征在于：所述循环自动送料机构包括位于中间的上输送带(14)、位于上输送带(14)两侧的左输送带(13)、右输送带(16)、位于上输送带(14)下方的下输送带(15)、与左输送带(13)、右输送带(16)驱动连接的升降气缸(19)，左输送带(13)、右输送带(16)位于升降盒(17)中，升降气缸(19)用于将左输送带(13)、右输送带(16)分别进行与上输送带(14)及下输送带(15)的平齐对接。4.如权利要求1所述的全闭环PCB板激光自动分板机，其特征在于：所述抓举机构(12)包括伺服电机(12-1)、抓手(12-2)、联轴器(12-3)、滚珠丝杆螺母(12-4)、滚珠丝杆(12-5)、升降板1(12-10)、悬臂梁(12-11)、爪尖(12-14)、抓手气缸(12-15)，伺服电机(12-1)通过联轴器(12-3)与滚珠丝杆(12-5)连接，滚珠丝杆(12-5)上安装有滚珠丝杆螺母(12-4)，滚珠丝杆螺母(12-4)固定在升降板(12-10)上，悬臂梁(12-11)固定在升降板(12-10)上，悬臂梁(12-11)下面固定有抓手(12-2)，抓手(12-2)的两侧设有可插入治具(2)两侧的V形槽(2-2)的爪尖(12-14)，爪尖(12-14)由抓手气缸(12-15)带动进行伸缩以抓紧或放开治具(2)。5.如权利要求4所述的全闭环PCB板激光自动...

【专利技术属性】
技术研发人员：任振红，
申请(专利权)人：武汉凌云光电科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42