一种自动摆盘设备

摘要

本发明涉及自动化设备技术领域，具体为一种自动摆盘设备，包括机架和设置在机架上的上料流水线，机架的水平两端设有上空盘机构、下料盘机构以及传动在机架水平两端的轨道传动机构，机架上还设有用于将空盘放置于轨道传动机构上的取盘机构，取盘机构位于上空盘机构的上方，上空盘机构和下料盘机构之间设有料盘接料位，料盘接料位的一侧设有用于将上料流水线上的产品送进料盘接料位处空盘的龙门上料机构。通过上空盘机构顶起空盘，取料机构将空盘吸住并放入轨道传动机构上传送到料盘接料位，由龙门上料机构抓取上料流水线上的产品放入空盘内进行摆盘，摆盘完成后由轨道传动机构将料盘传送至下料盘机构进行下料，取代人工摆盘，提高生产效率。

权利要求

1.一种自动摆盘设备，包括机架(1)和设置在机架(1)上的上料流水线(2)，其特征在于：所述机架(1)的水平两端设有上空盘机构(3)、下料盘机构(4)以及传动在机架(1)水平两端的轨道传动机构(6)，机架(1)上还设有用于将空盘放置于轨道传动机构(6)上的取盘机构(8)，所述取盘机构(8)位于上空盘机构(3)的上方，所述上空盘机构(3)和下料盘机构(4)之间设有料盘接料位(9)，所述料盘接料位(9)的一侧设有用于将上料流水线(2)上的产品送进料盘接料位(9)处空盘的龙门上料机构(18)；

所述轨道传动机构(6)包括两组对称设置在机架(1)前后两边的轨道传动组件(7)，所述两组轨道传动组件(7)相对的两内侧均设置有翻转弹簧挡块(15)，所述翻转弹簧挡块(15)安装在机架(1)上，机架(1)内侧设有用于翻转弹簧挡块(15)旋转容纳在机架(1)内侧的凹腔(16)，翻转弹簧挡块(15)容纳在凹腔(16)时，翻转弹簧挡块(15)藏于机架(1)内侧且其端面与机架(1)内侧位于同一水平线上；所述两组轨道传动组件(7)上均设置有用于将放置在翻转弹簧挡块(15)上的空盘拨至料盘接料位(9)、将装好产品的料盘拨离料盘接料位(9)并送入翻转弹簧挡块(15)的旋转板(17)。

2.根据权利要求1所述的一种自动摆盘设备，其特征在于：所述上空盘机构(3)和下料盘机构(4)均包括由升降台(5)以及用于驱动升降台(5)升降运动的升降气缸。

3.根据权利要求1所述的一种自动摆盘设备，其特征在于：所述料盘接料位(9)由两块接料板(10)组成，两块接料板(10)分别相对安装在两组轨道传动组件(7)上，并且两块接料板(10)通过安装板(11)连接在一起，安装板(11)设有用于通过手动旋钮(12)调节两块接料板(10)间距的滚珠丝杠副(13)，其中一组轨道传动组件(7)底部设置有由滚珠丝杠副(13)带动滑动的滑轨(14)。

4.根据权利要求1所述的一种自动摆盘设备，其特征在于：所述取盘机构(8)包括底座(81)以及滑动升降在底座(81)上的升降板(82)，底座(81)的顶部安装有用于带动升降板(82)往复升降运动的升降电机(83)，升降板(82)通过真空发生器产生的负压吸附空盘。

5.根据权利要求1所述的一种自动摆盘设备，其特征在于：所述自动摆盘设备还包括CCD对位结构(20)，所述CCD对位结构(20)包括给传送在上料流水线(2)上的产品进行拍照识别的散料相机模组(201)以及用于对龙门上料机构(18)夹取的产品进行对位校准的主相机模组(202)，所述散料相机模组(201)位于上料流水线(2)的中间顶部，所述主相机模组(202)设置在上料流水线(2)一侧的下料架(21)上，所述主相机模组(202)对准下料架(21)。

6.根据权利要求5所述的一种自动摆盘设备，其特征在于：所述龙门上料机构(18)包括两组对称设置的龙门上料组件(19)，所述龙门上料组件(19)包括龙门架(191)和设置在龙门架(191)上并沿着龙门架(191)X轴方向活动的安装座(192)，安装座(192)上设有可进行平移和升降动作的上下料机械手。

7.根据权利要求6所述的一种自动摆盘设备，其特征在于：所述上下料机械手与安装座(192)固定连接，通过Y轴传动机构(193)驱动，使上下料机械手在Y轴方向水平往返运动，所述Y轴传动机构(193)为滚珠丝杆步进电机，具体为BE系列滚珠丝杆步进电机。

8.根据权利要求7所述的一种自动摆盘设备，其特征在于：所述滚珠丝杆步进电机的末端固定安装有Z轴支撑板(194)，Z轴支撑板(194)上设有吸盘(195)，Z轴支撑板(194)上设有用于驱动吸盘(195)做Z轴上下升降运动的Z轴传动机构(196)，所述Z轴传动机构(196)包括设置在Z轴支撑板(194)上的导轨(197)、滑动在导轨(197)上的丝杆螺母座组件(198)以及用于驱动丝杆螺母座组件(198)运动的Z轴驱动电机。

说明书

一种自动摆盘设备

技术领域

[0001] 本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种自动摆盘设备。

背景技术

[0002] 柔性电路板(Flexible Printed Circuit简称FPC)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、弯折性好的特点。

[0003] 目前市面上FPC类产品测试后大部分为人工摆盘，人工成本高，生产效率低，并且人员素质参差不齐，质量难以保证。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于针对已有的技术现状，提供一种替代人工摆盘的自动摆盘设备。

[0005] 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种自动摆盘设备，包括机架和设置在机架上的上料流水线，其特征在于：所述机架的水平两端设有上空盘机构、下料盘机构以
及传动在机架水平两端的轨道传动机构，机架上还设有用于将空盘放置于轨道传动机构上
的取盘机构，所述取盘机构位于上空盘机构的上方，所述上空盘机构和下料盘机构之间设
有料盘接料位，所述料盘接料位的一侧设有用于将上料流水线上的产品送进料盘接料位处
空盘的龙门上料机构。

[0006] 所述上空盘机构和下料盘机构均包括由升降台以及用于驱动升降台升降运动的升降气缸。

[0007] 所述轨道传动机构包括两组对称设置在机架前后两边的轨道传动组件，所述料盘接料位由两块接料板组成，两块接料板分别相对安装在两组轨道传动组件上，并且两块接
料板通过安装板连接在一起，安装板设有用于通过手动旋钮调节两块接料板间距的滚珠丝
杠副，其中一组轨道传动组件底部设置有由滚珠丝杠副带动滑动的滑轨。

[0008] 所述两组轨道传动组件相对的两内侧均设置有翻转弹簧挡块，所述翻转弹簧挡块安装在机架上，机架内侧设有用于翻转弹簧挡块旋转容纳在机架内侧的凹腔，翻转弹簧挡
块容纳在凹腔时，翻转弹簧挡块藏于机架内侧且其端面与机架内侧位于同一水平线上。

[0009] 所述两组轨道传动组件上均设置有用于将放置在翻转弹簧挡块上的空盘拨至料盘接料位、将装好产品的料盘拨离料盘接料位并送入翻转弹簧挡块的旋转板。

[0010] 所述取盘机构包括底座以及滑动升降在底座上的升降板，底座的顶部安装有用于带动升降板往复升降运动的升降电机，升降板通过真空发生器产生的负压吸附空盘。

[0011] 所述自动摆盘设备还包括CCD对位结构，所述CCD对位结构包括给传送在上料流水线上的产品进行拍照识别的散料相机模组以及用于对龙门上料机构夹取的产品进行对位
校准的主相机模组，所述散料相机模组位于上料流水线的中间顶部，所述主相机模组设置
在上料流水线一侧的下料架上，所述主相机模组对准下料架。

[0012] 所述龙门上料机构包括两组对称设置的龙门上料组件，所述龙门上料组件包括龙门架和设置在龙门架上并沿着龙门架X轴方向活动的安装座，安装座上设有可进行平移和
升降动作的上下料机械手。

[0013] 所述上下料机械手与安装座固定连接，通过Y轴传动机构驱动，使上下料机械手在Y轴方向水平往返运动，所述Y轴传动机构为滚珠丝杆步进电机，具体为BE系列滚珠丝杆步
进电机。

[0014] 所述滚珠丝杆步进电机的末端固定安装有Z轴支撑板，Z轴支撑板上设有吸盘，Z轴支撑板上设有用于驱动吸盘做Z轴上下升降运动的Z轴传动机构，所述Z轴传动机构包括设
置在Z轴支撑板上的导轨、滑动在导轨上的丝杆螺母座组件以及用于驱动丝杆螺母座组件
运动的Z轴驱动电机。

[0015] 本发明的有益效果在于：通过上空盘机构顶起空盘，取料机构将空盘吸住并放入轨道传动机构上传送到料盘接料位，由龙门上料机构抓取上料流水线上的产品放入空盘内
进行摆盘，摆盘完成后由轨道传动机构将料盘传送至下料盘机构进行下料，取代人工摆盘，
提高生产效率。

附图说明

[0016] 图1为自动摆盘设备的立体图。

[0017] 图2为图1中A处的放大图。

[0018] 图3为图1中B处的放大图。

[0019] 图4为图1中C处的放大图。

[0020] 图5为轨道传动机构、取盘机构和料盘接料位的立体图。

[0021] 图6为图5中D处的放大图。

[0022] 图7为图5中E处的放大图。

[0023] 图8为CCD对位结构与龙门上料机构的立体图。

[0024] 图9为龙门上料机构的立体图。

[0025] 图10为上下料机械手的立体图。

[0026] 图中：1、机架，2、上料流水线，3、上空盘机构，4、下料盘机构，5、升降台，6、轨道传动机构，7、轨道传动组件，8、取盘机构，81、底座，82、升降板，83、升降电机，84、丝杆螺母座，
9、料盘接料位，10、接料板，11、安装板，12、手动旋钮，13、滚珠丝杠副，14、滑轨，15、翻转弹
簧挡块，16、凹腔，17、旋转板，18、龙门上料机构，19、龙门上料组件，191、龙门架，192、安装
座，193、Y轴传动机构，194、Z轴支撑板，195、吸盘，196、Z轴传动机构，197、导轨，198、丝杆螺
母座组件，199、Z轴驱动电机，20、CCD对位结构，201、散料相机模组，202、主相机模组，21、下
料架，22、旋转机构，221、旋转电机，222、皮带，223、从皮带轮，224、连接杆。

具体实施方式

[0027] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明：

[0028] 请参阅图1‑图10所示，本发明公开一种自动摆盘设备，包括机架1和设置在机架1上的上料流水线2，机架1的水平两端设有上空盘机构3、下料盘机构4以及传动在机架1水平
两端的轨道传动机构6，机架1上还设有用于将空盘放置于轨道传动机构6上的取盘机构8，
取盘机构8位于上空盘机构3的上方，上空盘机构3和下料盘机构4之间设有料盘接料位9，料
盘接料位9的一侧设有用于将上料流水线2上的产品送进料盘接料位9处空盘的龙门上料机
构18。

[0029] 通过上空盘机构3顶起空盘，取料机构将空盘吸住并放入轨道传动机构6上传送到料盘接料位9，由龙门上料机构18抓取上料流水线2上的产品放入空盘内进行摆盘，摆盘完
成后由轨道传动机构6将料盘传送至下料盘机构4进行下料，取代人工摆盘，提高生产效率。

[0030] 上空盘机构3和下料盘机构4均包括由升降台5以及用于驱动升降台5升降运动的升降气缸。

[0031] 取盘机构8包括底座81以及滑动升降在底座81上的升降板82，底座81的顶部安装有用于带动升降板82往复升降运动的升降电机83，升降电机83通过丝杆螺母座84与升降板
82连接。升降板82通过真空发生器产生的负压吸附空盘。通过升降电机83运转带动丝杆螺
母座84转动，使升降板82做升降运动。

[0032] 轨道传动机构6包括两组对称设置在机架1前后两边的轨道传动组件7，料盘接料位9由两块接料板10组成，两块接料板10分别相对安装在两组轨道传动组件7上，并且两块
接料板10通过安装板11连接在一起，安装板11设有用于通过手动旋钮12调节两块接料板10
间距的滚珠丝杠副13，其中一组轨道传动组件7底部设置有由滚珠丝杠副13带动滑动的滑
轨14。通过手动旋钮12带动滚珠丝杠副13的丝杆转动，进而调节两块接料板10之间的距离，
因为两块接料板10分别固定在两组轨道传动组件7上，当两块接料板10之间的距离调整时，
将带动在底部设有滑轨14的一组轨道传动组件7向另一组轨道传动组件7靠近或者远离，从
而适应不同的吸塑盘23大小。本发明设置由距离可调的两块接料板10组成的接料位用于放
置吸塑盘23，可以通用市面上95％以上的吸塑盘23尺寸，使该自动摆盘设备满足绝大多数
的吸塑盘23的使用需要，且无需增加变动结构，这样需要变换不同的FPC产品时，只需要通
过手动旋钮12和滚珠丝杠副13即可适应不同尺寸的吸塑盘23，不需要针对每一款FPC产品
设置单一的摆料设备，降低生产成本，并且能够保证生产效率。

[0033] 两组轨道传动组件7相对的两内侧均设置有翻转弹簧挡块15，翻转弹簧挡块15安装在机架1上，机架1内侧设有用于翻转弹簧挡块15旋转容纳在机架1内侧的凹腔16，翻转弹
簧挡块15容纳在凹腔16时，翻转弹簧挡块15藏于机架1内侧且其端面与机架1内侧位于同一
水平线上。

[0034] 两组轨道传动组件7上均设置有用于将放置在翻转弹簧挡块15上的空盘拨至料盘接料位9、将装好产品的料盘拨离料盘接料位9并送入翻转弹簧挡块15的旋转板17。

[0035] 往料盘接料位9放上空盘时，翻转弹簧挡块15处于被容纳在凹腔16内的状态，先在上空盘机构3的升降台5上放入空的吸塑盘23，通过上空盘机构3顶起空盘，取盘机构8将空
盘吸住，此时翻转弹簧挡块15弹起，翻转弹簧挡块15的端面翻转至与机架1内侧面垂直，此
时的翻转弹簧挡块15相当于承接块，随后取盘机构8将吸附的空盘放置在翻转弹簧挡块15
上，旋转板17转动至与翻转弹簧挡块15相垂直的状态，运转轨道传动机构6的同时带动旋转
板17推动空盘往料盘接料位9方向传送，并最终将空的吸塑盘23推至料盘接料位9上。

[0036] 同理，当空的吸塑盘23装满产品时，翻转弹簧挡块15弹起，翻转弹簧挡块15的端面翻转至与机架1内侧面垂直，旋转板17将料盘推离料盘接料位9，并在轨道传动机构6的运转
下，将料盘传送到下料盘机构4的顶部，此时下料盘机构4的升降台5顶起，同时翻转弹簧挡
块15缩回并容纳在凹腔16内，料盘在失去翻转弹簧挡块15的支撑下落至下料盘机构4的升
降台5，最后由下料盘机构4将放满产品的料盘接走。

[0037] 自动摆盘设备还包括CCD对位结构20，CCD对位结构20包括给传送在上料流水线2上的产品进行拍照识别的散料相机模组201以及用于对龙门上料机构18夹取的产品进行对
位校准的主相机模组202，散料相机模组201位于上料流水线2的中间顶部，主相机模组202
设置在上料流水线2一侧的下料架21上，主相机模组202对准下料架21。

[0038] 龙门上料机构18包括两组对称设置的龙门上料组件19，龙门上料组件19包括龙门架191和设置在龙门架191上并沿着龙门架191X轴方向活动的安装座192，安装座192上设有
可进行平移和升降动作的上下料机械手。X轴方向为从上料流水线2至料盘接料位9的方向。

[0039] 上下料机械手与安装座192固定连接，通过Y轴传动机构193驱动，使上下料机械手在Y轴方向水平往返运动，Y轴传动机构193为滚珠丝杆步进电机，具体为BE系列滚珠丝杆步
进电机。通过滚珠丝杆步进电机实现上下料机械手在龙门架191至料盘接料位9方向的水平
移动。

[0040] 滚珠丝杆步进电机的末端固定安装有Z轴支撑板194，Z轴支撑板194上设有吸盘195，Z轴支撑板194上设有用于驱动吸盘195做Z轴上下升降运动的Z轴传动机构196，Z轴传
动机构196包括设置在Z轴支撑板194上的导轨197、滑动在导轨197上的丝杆螺母座组件198
以及用于驱动丝杆螺母座组件198运动的Z轴驱动电机199。通过运转Z轴驱动电机199带动
丝杆螺母座组件198转动，使Z轴支撑板194沿着导轨197上下升降，实现对不同高度的移动。
龙门上料组件19还包括位于Z轴支撑板194末端的旋转机构22，旋转机构22包括旋转电机
221、与旋转电机221驱动主轴连接的主皮带222轮，主皮带222轮通过皮带222连接有两个从
皮带轮223，两个从皮带轮223分别与吸盘195通过连接杆224连接。

[0041] 上料时，通过上流流水线传送待摆盘的产品，产品经上料流水线2传送至散料相机模组201下方时，经过散料相机模组201拍照识别成功后，由龙门上料机构18将产品取起，移
动至主相机模组202校准。

[0042] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、同等替换和改进等，均应落在本发明的保护范围之内。