專利名稱：全自動沖孔機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于印刷電路板技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直接加裝于現(xiàn)有半自動沖孔機(jī)上的全自動沖孔機(jī)械手。
背景技術(shù)：
隨著FPC即柔性線路板和薄膜開關(guān)近年來的快速發(fā)展，產(chǎn)量增大，沖孔工序所需人數(shù)大幅增加。一般廠家所使用的沖孔機(jī)為半自動，人手工送料到有效范圍，沖孔機(jī)自動對準(zhǔn)完成沖孔，人手再送到下個位置。缺點(diǎn)是效率低、勞動強(qiáng)度大。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人力成本的不斷上升以及熟練工人的銳減，已成為制約FPC和薄膜開關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要問題。針對這點(diǎn)， 我公司之前已研發(fā)沖孔機(jī)自動送料系統(tǒng)，并獲得實(shí)用新型專利，使用該系統(tǒng)，可以一人操作 3至4臺沖孔機(jī)。但其局限性是每次只能加工一張板，加工完后需要人工更換下一張板，對于板面孔數(shù)較少的情況，發(fā)揮不出節(jié)省人力的作用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種直接加裝在現(xiàn)有半自動沖孔機(jī)構(gòu)上的全自動沖孔機(jī)械手，徹底解放人力、提高效率，勞動強(qiáng)度低，工傷風(fēng)險(xiǎn)低。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種全自動沖孔機(jī)械手，用于對柔性電路板的沖孔，包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)有放料裝置，其上放置有柔性電路板；搬運(yùn)機(jī)構(gòu)，其搬運(yùn)柔性電路板至少通過上板位、沖孔位和下料位；上料手抓機(jī)構(gòu)，將放料裝置上放置的柔性電路板運(yùn)送至上板位；下料手抓機(jī)構(gòu)，將沖孔后柔性電路板運(yùn)送至下料位；所述搬運(yùn)機(jī)構(gòu)包括Y軸移動機(jī)構(gòu)、Y軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)、X軸移動機(jī)構(gòu)、X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)和夾持座，所述夾持座用于夾持柔性電路板，所述夾持座與χ軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)同步移動，χ軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動χ軸移動機(jī)構(gòu)在χ軸方向上移動，所述χ軸移動機(jī)構(gòu)與X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)與Y軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)同步移動，Y軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動Y軸移動機(jī)構(gòu)在Y軸方向上移動。為更好的實(shí)現(xiàn)柔性電路板的夾持，本實(shí)用新型改進(jìn)有，所述夾持座包括座體、托盤、電磁鐵和鐵片，托盤上設(shè)置鐵片，并放置柔性電路板，所述電磁鐵設(shè)置在座體上對應(yīng)托盤的鐵片位置，并對鐵片吸合或釋放。為更好實(shí)現(xiàn)夾持座的X軸方向移動，本實(shí)用新型改進(jìn)有，所述X軸移動機(jī)構(gòu)包括X 軸橫梁和X軸滑塊，X軸橫梁上設(shè)置有X軸方向的凹槽，X軸滑塊上裝設(shè)有滾動輪，滾動輪在凹槽內(nèi)滾動，所述X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動X軸滑塊在凹槽上移動。其中，所述X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括X軸驅(qū)動電機(jī)和X軸帶傳動機(jī)構(gòu)，X軸帶傳動機(jī)構(gòu)包括X軸主動輪、X軸從動輪和X軸皮帶，X軸皮帶繞設(shè)在X軸主動輪和X軸從動輪上，所述X 軸驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動X軸主動輪轉(zhuǎn)動，所述X軸滑塊的一側(cè)與X軸皮帶相連，并與X軸皮帶同步移動。為更好實(shí)現(xiàn)夾持座的Y軸方向移動，本實(shí)用新型改進(jìn)有，所述Y軸移動機(jī)構(gòu)包括Y 軸導(dǎo)軌和Y軸滑塊，Y軸滑塊在Y軸驅(qū)動裝置的驅(qū)動下在Y軸導(dǎo)軌上滑動，所述Y軸驅(qū)動裝置包括Y軸驅(qū)動電機(jī)和Y軸帶傳動機(jī)構(gòu)，Y軸帶傳動機(jī)構(gòu)包括Y軸主動輪、Y軸從動輪和Y 軸皮帶，Y軸皮帶繞設(shè)在Y軸主動輪和Y軸從動輪上，所述Y軸驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動Y軸主動輪轉(zhuǎn)動，所述Y軸滑塊的一側(cè)與Y軸皮帶相連，并與Y軸皮帶同步移動。為更好的實(shí)現(xiàn)自動上料，本實(shí)用新型改進(jìn)有，所述上料手抓機(jī)構(gòu)包括真空吸嘴、真空吸嘴安裝板、固定座和移動導(dǎo)軌，所述固定座在移動導(dǎo)軌的導(dǎo)向下可從放料裝置移動至上板位并可升降運(yùn)動，真空吸嘴安裝在真空吸嘴安裝板上，所述真空吸嘴安裝板可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置在固定座下方。作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述固定座上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)氣缸，所述旋轉(zhuǎn)氣缸的活塞桿頂端固定在真空吸嘴安裝板上。本實(shí)用新型的有益效果是針對柔性電路板與薄膜開關(guān)的特殊要求，在原有沖孔機(jī)自動送料系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加自動沖孔機(jī)械手，使之成為全自動機(jī)械手，配上半自動沖孔機(jī)即可成為一臺真正意義上的全全自動沖孔機(jī)械手，一次可以裝上百張板料，自動沖孔加工并自動收料，打破原有的適用范圍局限，徹底節(jié)約人力并提高效率，徹底解放人力1人可看管10臺以上沖孔機(jī)，相對于之前1人1臺大幅節(jié)省了人力；品質(zhì)穩(wěn)定整個沖孔過程中最大程度減少了人為因素的影響，不再依賴熟練工人；節(jié)約投資直接加裝在原有半全自動沖孔機(jī)械手上，不需要淘汰原有運(yùn)行良好的設(shè)備；適用范圍廣不再受每張板上孔數(shù)目多少的限制。

附圖1為本實(shí)用新型的全自動沖孔機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實(shí)用新型的全自動沖孔機(jī)械手的搬運(yùn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為本實(shí)用新型的全自動沖孔機(jī)械手的上料手抓機(jī)構(gòu)。標(biāo)號說明1-機(jī)架；2-放料裝置；3-搬運(yùn)機(jī)構(gòu)；31-夾持座；311-座體；313-電磁鐵；32-X軸橫梁；33-X軸滑塊；34-Y軸導(dǎo)軌；35-Y軸滑塊；4-上料手抓機(jī)構(gòu)；41-真空吸嘴； 42-真空吸嘴安裝板；43-固定座；44-旋轉(zhuǎn)氣缸；5-下料手抓機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
為詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。參照附圖1及附圖2，附圖所示本實(shí)用新型提供一種全自動沖孔機(jī)械手的實(shí)施例， 用于對柔性電路板或薄膜開關(guān)的沖孔，以下以柔性電路板為例，具體的包括機(jī)架1，機(jī)架1 上設(shè)有放料裝置2，其上放置有柔性電路板；搬運(yùn)機(jī)構(gòu)3，其搬運(yùn)柔性電路板至少通過上板位、沖孔位和下料位；上料手抓機(jī)構(gòu)4，將放料裝置2上放置的柔性電路板運(yùn)送至上板位；下料手抓機(jī)構(gòu)5，將沖孔后柔性電路板從下料位進(jìn)行下料；[0028]所述搬運(yùn)機(jī)構(gòu)3包括Y軸移動機(jī)構(gòu)、Y軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)、X軸移動機(jī)構(gòu)、X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)和夾持座31，所述夾持座31用于夾持柔性電路板，所述夾持座31與X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)同步移動， X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動X軸移動機(jī)構(gòu)在X軸方向上移動，所述X軸移動機(jī)構(gòu)與X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)與Y 軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)同步移動，Y軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動Y軸移動機(jī)構(gòu)在Y軸方向上移動。夾持座31在X軸及Y軸方向上可以移動，至少經(jīng)過上板位、沖孔位和下料位，使用時(shí)，首先將柔性電路板放置在放料裝置2上，啟動設(shè)備，上料手抓機(jī)構(gòu)4從放料裝置2抓取一張柔性電路板，這時(shí)夾持座31移動至上板位，上料手抓機(jī)構(gòu)4將柔性電路板放置上板位， 夾持座31在上板位將柔性電路板夾住，之后夾持座31移動將柔性電路板送至半自動沖孔機(jī)的沖孔機(jī)構(gòu)的范圍內(nèi)，即移動至沖孔位，沖孔機(jī)構(gòu)對柔性電路板進(jìn)行沖孔，夾持板將沖孔后的柔性電路板運(yùn)送至下料位，下料手抓機(jī)構(gòu)5將柔性電路板從下料位運(yùn)送至下料板或其他下料機(jī)構(gòu)進(jìn)行下料，同時(shí)上料手抓機(jī)構(gòu)4在從放料裝置2再抓取一張柔性電路板，繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)。其中，參照附圖3，附圖所示所述上料手抓機(jī)構(gòu)4包括真空吸嘴41、真空吸嘴安裝板42、固定座43和移動導(dǎo)軌，所述固定座43在移動導(dǎo)軌的導(dǎo)向下可從放料裝置2移動至上板位并可升降運(yùn)動，真空吸嘴安裝在真空吸嘴安裝板42上，所述真空吸嘴安裝板42可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置在固定座43下方。由于夾持座31夾持了一部分柔性電路板，一般不能一次性進(jìn)行整個表面的沖孔， 一般是先沖孔一半的柔性電路板，之后旋轉(zhuǎn)180度后進(jìn)行第二次沖裁，因此，在第一次沖孔后，夾持座31將柔性電路板夾住回到上板為之后放開柔性電路板，上料手抓機(jī)構(gòu)4的真空吸嘴41吸附柔性電路板，其真空吸嘴安裝板42旋轉(zhuǎn)180度后放下，夾持座31將柔性電路板夾住繼續(xù)運(yùn)送至沖孔位，完成第二次的沖孔，實(shí)現(xiàn)整體的沖孔動作。本實(shí)施例中，參照附圖3，附圖所示固定座43可以在移動導(dǎo)軌的導(dǎo)向下左右移動及上下移動，具體的可以采用多個移動導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而帶動真空吸嘴安裝板42可以實(shí)現(xiàn)上下左右的移動，在一實(shí)施例中，所述固定座43上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)氣缸44，所述旋轉(zhuǎn)氣缸44的活塞桿頂端固定在真空吸嘴安裝板42上，采用旋轉(zhuǎn)氣缸44帶動真空吸嘴安裝板42旋轉(zhuǎn)，可以根據(jù)真空吸嘴安裝板42的具體要求來選擇旋轉(zhuǎn)氣缸44的旋轉(zhuǎn)角度。本實(shí)施例中，參照附圖2，附圖所示所述夾持座31包括座體311、托盤、電磁鐵313 和鐵片，托盤上設(shè)置鐵片，并放置柔性電路板，所述電磁鐵313設(shè)置在座體311上對應(yīng)托盤的鐵片位置，并對鐵片吸合或釋放。具體的，參照附圖2，附圖所示所述座體311上可設(shè)置有安裝電磁鐵313的凹孔， 或者突出設(shè)置安裝架來固定電磁鐵313，與托盤上的鐵片相適配，整體座體311與托盤都采用不銹鋼材質(zhì)，通電后電磁鐵313可以吸附鐵片是防止柔性電路板的托盤牢牢吸附在座體 311上，而斷電后，則托盤與柔性電路板都落下。所述夾持座31不一定采用電磁鐵313吸附，另一實(shí)施例中，可采用真空吸嘴帶動， 夾持座31上設(shè)置真空吸嘴，在使用時(shí)，真空吸嘴吸附柔性電路板，之后移動至沖孔位后，真空吸嘴松開進(jìn)行沖孔。本實(shí)施例中，參照附圖2，附圖所示所述X軸移動機(jī)構(gòu)包括X軸橫梁32和X軸滑塊33，X軸橫梁32上設(shè)置有X軸方向的凹槽，X軸滑塊33上裝設(shè)有滾動輪，滾動輪在凹槽內(nèi)滾動，所述X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動X軸滑塊33在凹槽上移動。[0037]凹槽對滾動輪進(jìn)行導(dǎo)向，之后在X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動下，使得滾動輪可以在凹槽內(nèi)滾動進(jìn)而帶動X軸滑塊33移動，本實(shí)施例中，夾持座31與X軸滑塊33采用螺紋、鉚接、 粘結(jié)、焊接等固定連接方式連接在一起，并隨著X軸滑塊33移動而移動，根據(jù)夾持座31的體積和重量可以設(shè)置多個X軸滑塊33，本實(shí)用新型不限制其數(shù)量。其他實(shí)施例中，其凹槽為X軸導(dǎo)軌，為凸出的燕尾槽或者普通線性導(dǎo)軌，而X軸滑塊33與X軸導(dǎo)軌相適配并在X軸導(dǎo)軌上滑動，或者在另外的實(shí)施例夾持座31直接設(shè)置有與X軸導(dǎo)軌配合的凹槽狀，直接在X軸導(dǎo)軌上滑動。本實(shí)施例中，所述X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括X軸驅(qū)動電機(jī)和X軸帶傳動機(jī)構(gòu)，X軸帶傳動機(jī)構(gòu)包括X軸主動輪、X軸從動輪和X軸皮帶，X軸皮帶繞設(shè)在X軸主動輪和X軸從動輪上， 所述X軸驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動X軸主動輪轉(zhuǎn)動，所述X軸滑塊33的一側(cè)與X軸皮帶相連，并與X 軸皮帶同步移動。X軸驅(qū)動電機(jī)帶動X軸主動輪，可以通過齒輪組帶動或者直接帶動，之后在帶動皮帶的旋轉(zhuǎn)，根據(jù)需要，可以使用張緊輪等機(jī)構(gòu)，X軸驅(qū)動電機(jī)可以采用伺服電機(jī)或者步進(jìn)電機(jī)等，帶動X軸滑塊33可以在凹槽導(dǎo)軌上前后滑動。本實(shí)施例中，所述Y軸移動機(jī)構(gòu)包括Y軸導(dǎo)軌34和Y軸滑塊35，Y軸滑塊35在Y 軸驅(qū)動裝置的驅(qū)動下在Y軸導(dǎo)軌34上滑動，所述Y軸驅(qū)動裝置包括Y軸驅(qū)動電機(jī)和Y軸帶傳動機(jī)構(gòu)，Y軸帶傳動機(jī)構(gòu)包括Y軸主動輪、Y軸從動輪和Y軸皮帶，Y軸皮帶繞設(shè)在Y軸主動輪和Y軸從動輪上，所述Y軸驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動Y軸主動輪轉(zhuǎn)動，所述Y軸滑塊35的一側(cè)與 Y軸皮帶相連，并與Y軸皮帶同步移動。相同的，Y軸移動機(jī)構(gòu)與Y軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)與上述X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)和X軸移動機(jī)構(gòu)類似， 本實(shí)施例中，Y軸移動機(jī)構(gòu)為兩個，設(shè)置在X軸橫梁32的兩側(cè)，實(shí)現(xiàn)X軸橫梁32的平穩(wěn)滑動。其他實(shí)施例中的Y軸移動機(jī)構(gòu)或X軸移動機(jī)構(gòu)可以采用滾組絲桿來帶動滑塊移動，本實(shí)用新型不限制Y軸驅(qū)動裝置的具體方案。以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種全自動沖孔機(jī)械手，用于對柔性電路板的沖孔，其特征在于，包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)有放料裝置，其上放置有柔性電路板；搬運(yùn)機(jī)構(gòu)，其搬運(yùn)柔性電路板至少通過上板位、沖孔位和下料位；上料手抓機(jī)構(gòu)，將放料裝置上放置的柔性電路板運(yùn)送至上板位；下料手抓機(jī)構(gòu)，將沖孔后柔性電路板運(yùn)送至下料位；所述搬運(yùn)機(jī)構(gòu)包括Y軸移動機(jī)構(gòu)、Y軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)、X軸移動機(jī)構(gòu)、X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)和夾持座，所述夾持座用于夾持柔性電路板，所述夾持座與χ軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)同步移動，χ軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動X軸移動機(jī)構(gòu)在X軸方向上移動，所述X軸移動機(jī)構(gòu)與X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)與Y軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)同步移動，Y軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動Y軸移動機(jī)構(gòu)在Y軸方向上移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動沖孔機(jī)械手，其特征在于，所述夾持座包括座體、托盤、電磁鐵和鐵片，托盤上設(shè)置鐵片，并放置柔性電路板，所述電磁鐵設(shè)置在座體上對應(yīng)托盤的鐵片位置，并對鐵片吸合或釋放。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動沖孔機(jī)械手，其特征在于，所述X軸移動機(jī)構(gòu)包括X軸橫梁和X軸滑塊，X軸橫梁上設(shè)置有X軸方向的凹槽，X軸滑塊上裝設(shè)有滾動輪，滾動輪在凹槽內(nèi)滾動，所述X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動X軸滑塊在凹槽上移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全自動沖孔機(jī)械手，其特征在于，所述X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括X軸驅(qū)動電機(jī)和X軸帶傳動機(jī)構(gòu)，X軸帶傳動機(jī)構(gòu)包括X軸主動輪、X軸從動輪和X軸皮帶，X軸皮帶繞設(shè)在X軸主動輪和X軸從動輪上，所述X軸驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動X軸主動輪轉(zhuǎn)動，所述X軸滑塊的一側(cè)與X軸皮帶相連，并與X軸皮帶同步移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全自動沖孔機(jī)械手，其特征在于，所述Y軸移動機(jī)構(gòu)包括Y軸導(dǎo)軌和Y軸滑塊，Y軸滑塊在Y軸驅(qū)動裝置的驅(qū)動下在Y軸導(dǎo)軌上滑動，所述Y軸驅(qū)動裝置包括Y軸驅(qū)動電機(jī)和Y軸帶傳動機(jī)構(gòu)，Y軸帶傳動機(jī)構(gòu)包括Y軸主動輪、Y軸從動輪和Y軸皮帶，Y軸皮帶繞設(shè)在Y軸主動輪和Y軸從動輪上，所述Y軸驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動Y軸主動輪轉(zhuǎn)動， 所述Y軸滑塊的一側(cè)與Y軸皮帶相連，并與Y軸皮帶同步移動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動沖孔機(jī)械手，其特征在于，所述上料手抓機(jī)構(gòu)包括真空吸嘴、真空吸嘴安裝板、固定座和移動導(dǎo)軌，所述固定座在移動導(dǎo)軌的導(dǎo)向下可從放料裝置移動至上板位并可升降運(yùn)動，真空吸嘴安裝在真空吸嘴安裝板上，所述真空吸嘴安裝板可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置在固定座下方。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全自動沖孔機(jī)械手，其特征在于，所述固定座上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)氣缸，所述旋轉(zhuǎn)氣缸的活塞桿頂端固定在真空吸嘴安裝板上。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種全自動沖孔機(jī)械手，用于對柔性電路板的沖孔，包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)有放料裝置，搬運(yùn)機(jī)構(gòu)，上料手抓機(jī)構(gòu)和下料手抓機(jī)構(gòu)；所述搬運(yùn)機(jī)構(gòu)包括Y軸移動機(jī)構(gòu)、Y軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)、X軸移動機(jī)構(gòu)、X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)和夾持座，所述夾持座用于夾持柔性電路板，所述夾持座與X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)同步移動，X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動X軸移動機(jī)構(gòu)在X軸方向上移動，所述X軸移動機(jī)構(gòu)與X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)與Y軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)同步移動，Y軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動Y軸移動機(jī)構(gòu)在Y軸方向上移動，配上半全自動沖孔機(jī)械手即可成為一臺真正意義上的全全自動沖孔機(jī)械手，一次可以裝上百張板料，自動沖孔加工并自動收料，打破原有的適用范圍局限，徹底節(jié)約人力并提高效率，徹底解放人力。
文檔編號B26D7/06GK202292880SQ20112042358
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者史洪智 申請人:深圳市麥肯機(jī)電有限公司