一种PCB板加工流水线的制作方法

一种pcb板加工流水线
技术领域
1.本发明涉及pcb板加工技术技术领域，具体为一种pcb板加工流水线。


背景技术：

2.在现有的pcb板加工流水线上，pcb板在压合拆解后，需要对拆解后的pcb板进行磨边处理，其生产车间通常为无尘车间，车间环境温度控制在23
±
3℃，相对湿度为45％-70％rh，通风能力良好，排风管道的最低流量为14-15m/min，对于现有技术中存在的pcb板磨边工序，例如深圳嘉立创公司生产的自动化磨边设备，其一般的磨边过程为，拆解完后的pcb板通过传送滚轮传送至推板机构处，推板机构将pcb板进行位置矫正后，pcb板受到传送滚轮的压紧稳固并进入打磨机构，此时打磨机构开始对pcb板的其中一边进行打磨，接着传送滚轮继续将pcb板传送至升降旋转机构，将pcb板旋转至另一边，待下个工位的定位推板将pcb板进行位置矫正，接着打磨机构再对pcb板的另一边进行打磨，以此重复四次流程直至将pcb板的四边均打磨完成。
3.基于上述现有技术中对pcb板磨边过程的发现和分析，传送滚轮配合打磨机构完成pcb板的其中一边需要8秒钟时间，即完成一次pcb板的四边打磨则需要32秒，一天10小时的整体产量在1125个pcb板，显然，设备整体磨边的效率低，严重限制了pcb板的产量，且同时设置4台磨边设备其价格昂贵，占地面积大，投入的成本大。
4.为此，提出并设计了一种pcb板加工流水线，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种pcb板加工流水线，通过设有龙门架一和龙门架二，龙门架一和龙门架二分别在伺服电机一和伺服电机二相互配合的驱动控制下，使得固定安装在龙门架一和龙门架二上的打磨机构相互交错工作，从而达到将pcb板四边同时打磨的目的，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种pcb板加工流水线，包括底座，所述底座的上方设有由滚轮进行传送的流水线，所述底座的外侧壁上固定安装有电机支撑板一和电机支撑板二，所述电机支撑板一和电机支撑板二的左外侧壁上分别固定安装有伺服电机一和伺服电机二，所述底座的左侧壁上对称设有两个丝杆一，所述底座的右侧壁上对称设有两个丝杆二；
8.其特征在于：还包括：
9.升降台，所述底座的顶端设有升降台，所述升降台的底端设有气缸一，所述气缸一的活塞杆固定连接在升降台的底壁上；
10.横向打磨机构，所述底座的竖直上方设有横向打磨机构；
11.纵向打磨机构，所述底座的竖直上方设有纵向打磨机构；
12.通过在伺服电机一和伺服电机二相互配合的驱动控制下，使得固定安装在龙门架一和龙门架二上的打磨机可以相互交错的运行且同时能对pcb板四个边进行打磨，例如伺
服电机一优先驱动龙门架一进行横向运动，固定安装在龙门架一上的两个打磨机同时启动，使得pcb板得到两个边的同时打磨，待打磨深度达到pcb板的1/2边的距离时，伺服电机二开始驱动龙门架二进行纵向运动，固定安装在龙门架二上的两个打磨机同时启动，使得pcb板得到另外两个边的打磨，即可实现相互交错地四边打磨功能，从而提高整体的打磨效率。
13.优选的，所述横向打磨机构包括龙门架一，伺服电机一，丝杆一，移动块一，所述伺服电机一的转轴上固定套设有联轴器，所述联轴器的另一端固定套设在丝杆一上，所述丝杆一上对称套设有两个移动块一，两个所述移动块一均设有与两个丝杆一相互配合的螺纹，两个所述移动块一的上方设有龙门架一，所述龙门架一的两端均固定安装在两个移动块一的顶壁上。
14.优选的，所述纵向打磨机构包括龙门架二，伺服电机二，丝杆二，移动块二，所述伺服电机二的转轴上固定套设有联轴器，所述联轴器的另一端固定套设在丝杆二上，所述丝杆二上对称套设有两个移动块二，两个所述移动块二均设有与两个丝杆二相互配合的螺纹，两个所述移动块二的上方设有龙门架二，所述龙门架二的两端均固定安装在两个移动块二的顶壁上，伺服电机一在驱动龙门架一进行横向打磨时，具体可实现龙门架一分别在正方向运行和负方向运行的两次打磨，即伺服电机一对龙门架一进行正方向驱动时可实现一次打磨，伺服电机一对龙门架一进行负方向驱动时可实现二次打磨，伺服电机二在驱动龙门架二进行纵向打磨时，同样可实现龙门架二分别在正方向运行和负方向运行的两次打磨，即伺服电机二对龙门架二进行正方向驱动时可实现一次打磨，伺服电机二对龙门架二进行负方向驱动时可实现二次打磨，从而进一步提高了打磨的效率。
15.优选的，所述电机支撑板一和电机支撑板二的右外侧壁上均固定安装有缓冲结构，所述缓冲结构是液压缓冲器，由于龙门架一和龙门架二是体积和质量均较大的结构，其运动时产生的惯性力一般很大，因此采用液压缓冲器，液压缓冲器可产生较大的阻力，吸收的冲击能量达，一般用于重型机构的缓冲，且具有寿命长、可靠性高、反应速度快等优点，例如一种型号为ac2030-nc的液压阻尼器，其直径20mm，缓冲行程30mm，所述缓冲结构亦可采用3～5mm厚的橡胶防撞垫块，利用橡胶的物理形变产生的吸能效果而达到缓冲的目的。
16.优选的，所述龙门架一和龙门架二的内侧壁上均固定安装有两个打磨机箱，两个所述打磨机箱均相互对称，两个所述打磨机箱内设有打磨机、收集箱和l型刮板，所述打磨机箱的打磨口处设有弹性隔挡片，所述打磨机采用86型步进电机进行驱动，配备m860h驱动器，可实现微步细分15种，转速范围在400～51200步/转，可调节，具有低振动、低噪音、低发热及高转速大力矩输出的特点，可结合实际生产需求和pcb板材的硬度等参数适当改变电机转速，从而达到不同的加工速度，以满足对pcb板磨边的精度要求，同时可防止pcb板出现裂边的情况，打磨机设有两个磨盘，两个磨盘均呈45
°
倒角设计，有利于磨边工作，所述弹性隔挡片为具备弹性、柔性功能的隔挡片，例如天然橡胶隔挡片、硅橡胶隔挡片等，所述隔挡片为等腰三角形呈上下对称形状，使得在磨边的过程中，保证pcb板的通过性同时可防止打磨机在打磨时产生碎屑的飞溅，设置的l型刮板可在pcb板打磨运行的过程中将残留在pcb板边缘上的碎屑掉刮落至收集箱中，即l型刮板固定安装在打磨机箱的侧壁上且位于打磨机的后方，当pcb板沿着打磨机的方向行进时，打磨机在前方对pcb板进行打磨，pcb板行进至l型刮板处时，l型刮板会使得pcb板边缘上的碎屑进行自然的刮落，令碎屑掉落至收集箱
中。
17.优选的，所述升降台内部设有真空吸盘，所述升降台的底端设有与真空吸盘相互配合的真空泵，所述真空吸盘的底端设有与真空泵相连接的软管，所述真空吸盘是通过真空度来维持pcb板的附着不分离，其盘口呈圆形为软性材质，例如天然橡胶材质或硅橡胶材质，内部凹陷呈中空，尾端通过软管连接真空泵，真空泵附带有储气罐，利用负压原理可实现对pcb板的快速吸附和分离，且软性材质不会对pcb板面造成刮痕和磨损，作为本发明的进一步改进，通过在龙门架一或龙门架二的顶壁上设有伸缩机构，所述伸缩机构的伸缩杆上安装有压板一，所述气缸一的活塞杆上安装有压板二，所述伸缩机构带动压板一向下运动，所述气缸一带动压板二向上伸出，压板一和压板二相互配合，实现对pcb板的上下方向同时进行压紧，更进一步的提高了pcb板的稳固性，同时也不会影响打磨机的打磨工作。
18.优选的，所述升降台内部设有防尘机构，所述防尘机构位于升降台内部的侧壁上，所述防尘机构包括挡板，挡板支撑块，挡板弹簧，弹簧支撑座，吸盘底板，吸盘支撑座，所述挡板弹簧的两端分别固定连接在挡板的底壁和弹簧支撑座的顶壁上，所述挡板弹簧的一端与挡板的右端活动铰接，所述真空吸盘均匀安装在吸盘底板上，所述真空吸盘的底端固定安装在吸盘支撑座的顶壁上，所述吸盘底板的底端连接在气缸一的活塞杆上，当气缸一向上伸出时带动吸盘底板向上运动，吸盘底板向上运动进而又带动升降台向上运动，实现了两级伸出的过程，同时固定安装在吸盘底板上的真空吸盘将挡板推开，真空泵附带的储气罐通过向真空吸盘释放空气使得真空吸盘更易推开挡板，而且可以防止真空吸盘在将挡板推开时真空吸盘会吸附在挡板上的情况，气缸一向上伸出至最大行程时真空吸盘的盘面刚好超出挡板5mm。真空吸盘的底端固定安装在吸盘支撑座的顶壁上，所述吸盘支撑座呈中空状，与真空吸盘相互配合，吸盘支撑座固定安装在吸盘底板的顶壁上，所述吸盘底板内部呈中空状，以便于气体在吸盘底板内部的流动，真空泵上的软管与吸盘底板的底端相连通，当真空泵对真空吸盘抽真空时或真空泵附带的储气罐对真空吸盘释放空气时，气体均从软管通过吸盘底板的内部，然后通过吸盘支撑座的内部并到达真空吸盘处。当设备停止生产时，气缸一向下收缩带动真空吸盘收缩至升降台内，挡板由于挡板弹簧的反作用力使得挡板向下运动将真空吸盘盖合，以达到防尘的目的，挡板斜面则有利于吸盘向下的收缩运动。作为本发明的进一步改进，所述挡板可设置成伸缩的结构，即所述挡板下方可设有斜面块，斜面块通过弹簧连接，真空吸盘通过向上运动时推动斜面块，使得挡板向左或向右收缩，进而真空吸盘可伸出工作，当真空吸盘向下运动收缩时，由于弹簧的反作用力使得挡板复位将真空吸盘盖合，以达到防尘的目的。
19.优选的，所述底座的顶端设有升降定位块，所述升降定位块的底端设有气缸二，所述气缸二的活塞杆固定连接在升降定位块的底壁上，所述底座的顶壁上设有光电传感器，所述光电传感器位于升降定位块的前端，所述升降定位块的侧壁上设有弹性垫片，光电传感器是检测系统中一种关键的器件，通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制，或用于检测任何引起光量变化的非电物理量，例如对射型光电传感器或型号为e3f-ds30c4的漫反射光电传感器等，所述弹性垫片为具备弹性、柔性功能的长条方形型垫片，其垫片宽度与pcb板宽度一致，可起到缓冲和保护的作用，防止pcb板直接撞击升降定位块而受损破裂，例如天然橡胶垫片、硅橡胶垫片等。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
21.1、本发明所述的一种pcb板加工流水线，通过在伺服电机一和伺服电机二相互配合的驱动控制下，使得固定安装在龙门架一和龙门架二上的打磨机可以相互交错的运行且同时对pcb板四个边进行打磨，伺服电机一在驱动龙门架一进行横向打磨时，具体可实现龙门架一分别在正方向运行和负方向运行的两次打磨，伺服电机二在驱动龙门架二进行横向打磨时，具体可实现龙门架二分别在正方向运行和负方向运行的两次打磨，提高了整体的打磨效率，同时降低了成本、减少了设备占地空间。
22.2、本发明所述的一种pcb板加工流水线，在打磨机箱的打磨口处设有弹性隔挡片，避免了在打磨过程中碎屑的飞溅，保证了密封性，打磨机箱内部设有收集箱，使得pcb板在打磨机箱内部打磨的过程中产生的碎屑得以掉落进收集箱内，以便进行收集，同时还设置有l型刮板，l型刮板在配合pcb板行进的方向上，使得残留在pcb板边缘上的碎屑进行自然地刮落，进一步提高了碎屑的收集率和pcb板的整洁度。
23.3、本发明所述的一种pcb板加工流水线，设有防尘机构，当pcb板通过滚轮传送至升降台时，气缸一向上伸出使得升降台上升，均匀分布在吸盘底板上的真空吸盘抵住pcb板的底部，此时真空发生器对真空吸盘抽真空将pcb板牢牢吸附稳固，保证pcb板的稳固性，以便于打磨机对pcb板的四边进行打磨，当气缸一向下收缩时，真空吸盘则收缩至升降台内部，在真空吸盘收缩的过程中，防尘机构内设置的挡板在挡板弹簧的作用下缓慢地向下运动，直至将吸盘盖合，起到防尘保护的作用。
附图说明
24.图1为本发明的整体结构右侧斜视立体图；
25.图2为本发明的整体结构左侧斜视立体图；
26.图3为本发明的整体结构俯视图；
27.图4为本发明的整体结构剖视图；
28.图5为本发明的整体结构左视图；
29.图6为本发明的图4在a处的真空吸盘结构收缩放大图；
30.图7为本发明的图4在a处的真空吸盘结构伸出放大图；
31.图8为本发明的收集箱结构剖视图。
32.图中：1、底座；2、缓冲结构；3、打磨机；301、打磨机箱；4、收集箱；5、弹性隔挡片；6、升降台；7、真空吸盘；8、滚轮槽口；9、升降定位块；10、弹性垫片；11、支撑板一；12、支撑板二；13、真空泵；14、伺服电机一；15、伺服电机二；16、挡板；17、挡板支撑块；18、挡板弹簧；19、挡板斜面；20、弹簧支撑座；21、吸盘底板；22、吸盘支撑座；23、横向打磨机构；24、纵向打磨机构；25、龙门架一；26、龙门架二；27、移动块一；28、移动块二；29、丝杆一；30、丝杆二；31、气缸一；32、气缸二；33、光电传感器；34、软管；35、防尘机构；36、l型刮板。
具体实施方式
33.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
34.实施例一，请参阅图1至图8，当10小时pcb板产量为4500个时，技术方案如下：工作时，pcb板通过流水线从升降定位块9的前方方向传送过来，当固定安装在升降定位块9前方
的光电传感器33检测到有pcb板通过后将检测信号反馈到系统，使得位于升降定位块9下方的气缸二32向上伸出并带动升降定位块9升起将pcb板阻挡，接着，固定安装在底座1内部底壁上的气缸一31向上伸出，并带动固定安装在气缸一31活塞杆上的吸盘底板21向上运动，吸盘底板21向上运动进而又带动了底座1顶端上的升降台6向上运动，即实现了两级伸出的过程，如图6至图7所示，在吸盘底板21向上运动的同时，使得固定安装在吸盘支撑座22上的真空吸盘7向上运动并将挡板16推开，真空泵13附带的储气罐通过向真空吸盘7释放空气使得真空吸盘7更容易推开挡板16，同时可防止真空吸盘7在推开挡板16的过程中会出现误吸附在挡板16上的情况，在真空吸盘7完全推开挡板16后，即气缸一31向上伸出至最大行程时，真空泵13则开始对真空吸盘7进行抽真空，以便于对pcb板的吸附，气缸一31向上伸出至最大行程时真空吸盘7的盘面刚好超出挡板16顶端距离的5mm处，因此挡板16不会影响到真空吸盘7的吸附工作，接着，通过设置伺服电机的增计数脉冲数量，从而调节伺服电机的运行速度以实现不同打磨速度的需求，同时，伺服电机的调速需配合控制系统进行程序参数的设置，以达到启动、加速、匀速、减速、停车等功能，伺服电机的增计数脉冲数量调节方法可通过如下公式计算得到：计算公式：电子齿轮比(n/m)＝编码器分辨率(pt)/负载轴的指令脉冲/减速比(r)，其中，负载轴的指令脉冲数(pc)＝负载轴的移动量/一个指令脉冲移动量(
△
p)，编码器分别率(pt)＝4*编码器线数(c)，电机旋转圈数＝pulse*n/(pt*m)，电机速度(r/min)＝f(hz*60*n)/(pt*m)，根据公式计算结果，可将伺服电机的增计数脉冲设置为5000个，打磨机3采用的86型步进电机通过改变控制系统的程序参数和改变其相应的驱动器的细分步数，将步进电机的速度调为800转每分钟。参数设置完毕后，伺服电机一14和伺服电机二15开始分别驱动固定安装在移动块一27和移动块二28顶壁上的龙门架一25和龙门架二26进行工作，通过在伺服电机一14和伺服电机二15相互配合的驱动控制下，使得固定安装在龙门架一25和龙门架二26上的打磨机3可以相互交错的运行且同时能对pcb板四个边进行打磨，即伺服电机一14优先驱动龙门架一25进行横向运动，固定安装在龙门架一25上的两个打磨机3同时启动，使得pcb板得到两个边的同时打磨，待打磨深度达到pcb板的1/2边的距离时，伺服电机二15开始驱动龙门架二26进行纵向运动，固定安装在龙门架二26上的两个打磨机3同时启动，使得pcb板得到另外两个边的打磨，即可实现相互交错地四边打磨功能，且伺服电机在驱动龙门架进行横向或纵向打磨时，具体可实现龙门架分别在正方向运行和负方向运行的两次打磨，从而进一步提高了打磨的效率。此时，完成pcb板的四边打磨仅需要8秒钟即可，使得10小时的产量可达4500个pcb板；
35.工作后，当设备停止生产时，固定安装在底座1内部底壁上的气缸一31向下收缩运动并带动固定安装在吸盘支撑座22上的真空吸盘7收缩至升降台6内，挡板16由于挡板弹簧18的反作用力即挡板弹簧18的拉力，使得挡板16向下运动将真空吸盘7盖合，以达到防尘的目的，挡板斜面19则有利于真空吸盘7向下的收缩运动。
36.实施例二，请参阅图1至图8，当10小时pcb板产量为7200个时，技术方案如下：
37.工作时，pcb板通过滚轮从升降定位块9的前方方向传送过来，当固定安装在升降定位块9前方的光电传感器33检测到有pcb板通过后将检测信号反馈到系统，使得位于升降定位块9下方的气缸二32向上伸出并带动升降定位块9升起将pcb板阻挡，接着，固定安装在底座1内部底壁上的气缸一31向上伸出，并带动固定安装在气缸一31活塞杆上的吸盘底板21向上运动，吸盘底板21向上运动进而又带动了底座1顶端上的升降台6向上运动，即实现
了两级伸出的过程，如图6至图7所示，在吸盘底板21向上运动的同时，使得固定安装在吸盘支撑座22上的真空吸盘7向上运动并将挡板16推开，真空泵13附带的储气罐通过向真空吸盘7释放空气使得真空吸盘7更容易推开挡板16，同时可防止真空吸盘7在推开挡板16的过程中会出现误吸附在挡板16上的情况，在真空吸盘7完全推开挡板16后，即气缸一31向上伸出至最大行程时，真空泵13则开始对真空吸盘7进行抽真空，以便于对pcb板的吸附，气缸一31向上伸出至最大行程时真空吸盘7的盘面刚好超出挡板7顶端距离的5mm处，因此挡板16不会影响到真空吸盘7的吸附工作，接着，根据实施例一所述的计算公式的推导，将伺服电机的增计数脉冲频率设置为8000个，打磨机3采用的86型步进电机通过改变控制系统的程序参数和改变驱动器的细分步数，将步进电机的速度调为1200转每分钟。参数设置完毕后，伺服电机一14和伺服电机二15开始分别驱动固定安装在移动块一27和移动块二28顶壁上的龙门架一25和龙门架二26进行工作，通过在伺服电机一14和伺服电机二15相互配合的驱动控制下，使得固定安装在龙门架一25和龙门架二26上的打磨机3可以相互交错的运行且同时能对pcb板四个边进行打磨，即伺服电机一14优先驱动龙门架一25进行横向运动，固定安装在龙门架一25上的两个打磨机3同时启动，使得pcb板得到两个边的同时打磨，待打磨深度达到pcb板的1/2边的距离时，伺服电机二15开始驱动龙门架二26进行纵向运动，固定安装在龙门架二26上的两个打磨机3同时启动，使得pcb板得到另外两个边的打磨，即可实现相互交错地四边打磨功能，且伺服电机在驱动龙门架进行横向或纵向打磨时，具体可实现龙门架分别在正方向运行和负方向运行的两次打磨，从而进一步提高了打磨的效率。此时，完成pcb板的四边打磨仅需要5秒钟即可，使得10小时的产量可达7200个pcb板；
38.工作后，当设备停止生产时，固定安装在底座1内部底壁上的气缸一31向下收缩运动并带动固定安装在吸盘支撑座22上的真空吸盘7收缩至升降台6内，挡板16由于挡板弹簧18的反作用力即挡板弹簧18的拉力，使得挡板16向下运动将真空吸盘7盖合，以达到防尘的目的，挡板斜面19则有利于真空吸盘7向下的收缩运动。
39.实施例二与实施例一的区别在于，实施例二中通过改变伺服电机的系统参数即改变伺服电机的增技术脉冲数量以达到不同的转速目的，从而调整龙门架的运行速度，提高了设备整体的运行速度和生产效率，同时，相应的与打磨机3的打磨速度也配合的调整，使其打磨机3的转速提高。因此，在实际生产过程中，应根据pcb板流水线的生产状况适当地调节伺服电机和打磨机3的系统参数，以满足并达到不同的生产需求。
40.工作原理：如图1至图8所示，工作时，pcb板通过流水线从升降定位块9的前方方向传送过来，当固定安装在升降定位块9前方的光电传感器33检测到有pcb板通过后将检测信号反馈到系统，使得位于升降定位块9下方的气缸二32向上伸出并带动升降定位块9升起将pcb板阻挡，接着，固定安装在底座1内部底壁上的气缸一31向上伸出，并带动固定安装在气缸一31活塞杆上的吸盘底板21向上运动，吸盘底板21向上运动进而又带动了底座1顶端上的升降台6向上运动，即实现了两级伸出的过程，在吸盘底板21向上运动的同时，使得固定安装在吸盘支撑座22上的真空吸盘7向上运动并将挡板16推开，真空泵13附带的储气罐通过向真空吸盘7释放空气使得真空吸盘7更容易推开挡板16，同时可防止真空吸盘7在推开挡板16的过程中会出现误吸附在挡板16上的情况，在真空吸盘7完全推开挡板16后，即气缸一31向上伸出至最大行程时，真空泵13则开始对真空吸盘7进行抽真空，以便于对pcb板的吸附，气缸一31向上伸出至最大行程时真空吸盘7的盘面刚好超出挡板16顶端距离的5mm
处，因此挡板16不会影响到真空吸盘7的吸附工作，接着打磨机3开始对pcb板进行打磨，首先由伺服电机一14驱动龙门架一25运动并进行其中两边的打磨，根据系统程序设定，待打磨深度达到pcb板的1/2边的距离后伺服电机二15驱动龙门架二26运动并进行另外两边的打磨，保证了pcb板四边均可同时进行打磨且有条不紊，打磨机箱301内部设置的l型刮板36可在pcb板打磨运行的过程中将残留在pcb板边缘上的碎屑掉刮落至收集箱4中，即l型刮板36固定安装在打磨机箱301的侧壁上且位于打磨机3的后方，当pcb板沿着打磨机3的方向行进时，打磨机3在前方对pcb板进行打磨，pcb板行进至l型刮板36处时，l型刮板36会使得pcb板边缘上的碎屑进行自然的刮落，令碎屑掉落至收集箱4中，打磨完成后伺服电机二15和伺服电机一14分别驱动龙门架二26和龙门架一25逐个复位，接着气缸二32向下收缩使得升降定位块9下降复位，气缸一31向下收缩使得升降台6下降复位，传送滚轮将pcb板传送至下一加工工序，至此完成一次对pcb板四边打磨的全过程。
41.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。