印制电路板输送翻转装置及方法与流程

1.本发明涉及印制电路板制备设备，尤其与一种印制电路板输送翻转装置及方法有关。


背景技术：

2.随着印制电路板行业的发展以及对生产效率要求的不断提高，印制电路板加工制作在逐步推广自动化生产设备。在阻焊或者文字等生产过程中，需要将一面制作完成后翻转再制作另一面，因此，这些自动化生产设备中会用到翻转装置。现有的自动化设备的翻转方式都是固定印制电路板前端，然后印制电路板进行180
°
翻转，这样的翻转装置体积较大，导致自动化生产设备过于臃长，导致经常出现因原有场地不足无法实现自动化改造的问题。


技术实现要素：

3.为了解决上述现有技术缺陷，本技术提供一种印制电路板输送翻转装置及方法，实现从侧面对电路板进行自动翻面，且翻面后电路板还可以处于原来位置，可以减小装置体积，避免输送线和产线设备过于臃长。
4.为了实现上述目的，本发明采用以下技术：一种印制电路板输送翻转装置，包括：传送辊组，包括间隔设置的多个传送辊，用于输送电路板；支点机构，设于传送辊之间的间隙处，包括直线组件、设于直线组件移动端的转动组件、设于转动组件转动端的l型板；上顶缓降机构，设于传送辊之间的间隙处，包括驱动组件以及与驱动组件连接的上顶组件和缓降组件；上顶组件用于在l型板从电路板一侧边对电路板进行限位时，在驱动组件作用下将电路板另一侧向上顶起；直线组件用于在电路板另一侧被顶起时，同步驱动转动组件向电路板另一侧移动，转动组件用于在被直线组件驱动着移动时，同步驱动l型板转动，以使l型板的水平段向上倾斜；缓降组件用于在上顶组件将电路板另一侧向上顶起时，在驱动组件同步作用下从电路板一侧向上转动，当电路板在上顶组件及l型板作用下顶翻至向缓降组件一侧倾斜预定角度时，缓降组件上转至与电路板接触，接触后，缓降组件用于在驱动组件作用下向下转动。
5.其中，当缓降组件上转至与电路板接触时，l型板的水平段和竖直段均与水平面之间分别具有夹角，缓降组件与电路板的接触处同l型板与电路板的接触处之间的间距大于等于电路板宽度的二分之一。
6.进一步，支点机构为一个，上顶缓降机构为多个，上顶缓降机构与支点机构分别设于不同的间隙处，各上顶缓降机构也分别设于不同的间隙处，沿输送方向，支点机构位于其
中两个上顶缓降机构之间；或者，支点机构为多个，上顶缓降机构为一个，上顶缓降机构与支点机构分别设于不同的间隙处，各支点机构也分别设于不同的间隙处，沿输送方向，上顶缓降机构位于其中两个支点机构之间。
7.进一步，驱动组件包括设于一支撑板上的移动条，移动条底部滑动配合于支撑板的滑槽内，移动条顶面中间具有沿长度方向设置的导向槽，导向槽两侧壁具有齿条，齿条与第一驱动齿轮啮合，第一驱动齿轮啮合有第二驱动齿轮，第二驱动齿轮下部位于导向槽内，第一驱动齿轮同轴连接第一驱动轴，第二驱动齿轮同轴连接第二驱动轴，第一驱动轴和第二驱动轴分别通过一转动支架设于支撑板上，支撑板底面设有丝杆电机组件，丝杆电机组件的移动端与移动条底部连接，第一驱动轴连接上顶组件，第二驱动轴连接缓降组件。
8.更进一步，丝杆电机组件包括设于支撑板底面的驱动电机、一端连接与驱动电机输出轴的丝杆、设于支撑板底面且与丝杆另一端转动配合的支座、穿设于丝杆上的移动座，移动座连接移动条底部。
9.更进一步，上顶组件包括弧形顶杆、与弧形顶杆底端连接的第一驱动杆，第一驱动杆连接第一驱动轴。
10.又进一步，弧形顶杆顶端包裹有橡胶垫。
11.更进一步，缓降组件包括弧形转杆，弧形转杆一端连接第二驱动轴，另一端设有滚轮组。
12.又进一步，弧形转杆上设有辅助支撑杆，辅助支撑杆顶端也设有滚轮组。
13.再进一步，滚轮组包括并排设置的至少两个滚轮，当弧形转杆的滚轮组处于水平排布状态时，辅助支撑杆的滚轮组也处于水平排布状态，且辅助支撑杆的滚轮组的顶面高度低于弧形转杆的滚轮组的顶面高度预定距离，且辅助支撑杆的滚轮组与弧形转杆的滚轮组之间具有预定跨度。
14.进一步，转动组件包括设于一对支板的转动轴，转动轴连接于l型板的水平段与竖直段的连接处，转动轴一端设有从动齿轮，从动齿轮啮合有主动齿轮，主动齿轮与转动电机的转动输出轴连接，转动电机设于一移动块上，转动输出轴穿过支板设置，移动块连接直线组件的移动端。
15.更进一步，直线组件包括直线导轨、设于直线导轨内的螺杆，螺杆一端转动配合于直线导轨一端的端壁，另一端连接直线电机的输出轴，直线电机连接在直线导轨另一端，移动块底部穿设于螺杆上。
16.又进一步，直线导轨的长度方向与传送辊长度方向平行。
17.进一步，l型板的水平段正面和竖直段正面均设有波纹状橡胶层。
18.进一步，当l型板转动至l型板的水平段处于水平状态时，水平段正面与传送辊的顶面齐平；当l型板转动至l型板的竖直段处于水平状态时，竖直段正面与传送辊的顶面齐平。
19.一种印制电路板输送翻转方法，通过所述的印制电路板输送翻转装置实现，所述方法包括步骤：使电路板在传送辊组上输送，在电路板到达传送辊组的翻转操作区时，暂停传送辊组；通过转动组件使l型板转动至l型板的水平段处于水平状态，利用直线组件移动转
动组件和l型板，使l型板从电路板一侧边对电路板进行限位，其中，限位时，l型板的水平段正面接触于电路板底面，电路板一侧边接触于l型板的竖直段正面的底部；继续移动转动组件和l型板，同时，转动组件同步转动l型板以使其水平段向上倾斜，同时，驱动组件驱动上顶组件向上转动以将电路板另一侧向上顶起，驱动组件同步驱动缓降组件从电路板一侧向上转动；当电路板在上顶组件及l型板作用下顶翻到竖直状态，并继续向缓降组件一侧倾斜预定角度时，缓降组件上转至与电路板接触；接触后，驱动组件反向同步驱动上顶组件和缓降组件向下转动，直线组件保持驱动转动组件移动，转动组件保持驱动l型板继续转动，直到缓降组件下转至传送辊顶面以下，l型板随着转动组件移动至另一侧且在转动组件作用下转动至竖直段处于水平状态，使电路板重新承接于传送辊上。
20.本发明有益效果在于：1、采用了侧面翻转及在原位置区翻转的方式，节约翻转空间，可减少设备体积，缩短输送翻转线的占地长度，避免生产线过于臃长，节约厂区空间以方便进行自动化改造；2、利用可移动及转动的l型板作为电路板一侧顶起时的支点，也作为电路板下降时的支点，并且l型板的水平段和竖直段可以对电路板进行一定程度的约束，在此基础上，波纹橡胶层可以保持支点始终位于l型板，保证翻转的有效性；同时配合从另一侧顶起电路板的上顶组件，以及从一侧接收并缓降电路板的缓降组件，实现了无夹持、无气缸/油缸方式的电路板翻转，翻转方式有效，且装置实现成本降低，并且利于后期维护；3、通过驱动组件的结构设计，将上顶组件及缓降组件同步从不同侧向上转动，及向下转动，整合在一起，节省了驱动配置，更加利于在狭小空间内的结构布局。
附图说明
21.图1为本技术实施例的装置整体结构正面视角立体图。
22.图2为本技术实施例的装置整体结构背面视角立体图。
23.图3为本技术实施例的装置整体结构前端面视图。
24.图4为本技术实施例的支点机构立体图。
25.图5为本技术实施例的支点机构侧视图。
26.图6为本技术实施例的转动组件及l型板立体图。
27.图7为本技术实施例的上顶缓降机构立体图。
28.图8为本技术实施例的上顶缓降机构侧视图。
29.图9为本技术实施例的上顶缓降机构俯视图。
30.图10为本技术实施例的电路板初始状态示意图。
31.图11为本技术实施例的电路板上翻状态示意图。
32.图12为本技术实施例的电路板超过竖直状态并倾斜预定角度状态示意图。
33.图13为本技术实施例的电路板缓降状态示意图。
34.图14为本技术实施例的电路板继续缓降状态示意图。
35.图15为本技术实施例的电路板完成翻转后状态示意图。
36.附图标记：1-传送辊组，2-支点机构，20-l型板，201-波纹状橡胶层，21-转动组件，
22-转动轴，23-从动齿轮，24-转动输出轴，25-主动齿轮，26-转动电机，27-支板，28-移动块，29-直线组件，291-直线电机，292-直线导轨，293-螺杆，3-上顶组件，31-弧形顶杆，32-第一驱动杆，33-橡胶垫，34-第一驱动轴，4-缓降组件，41-弧形转杆，42-辅助支撑杆，43-滚轮组，44-第二驱动轴，5-驱动组件，50-支撑板，51-驱动电机，511-支座，52-丝杆，53-移动座，54-滑槽，55-移动条，551-导向槽，552-齿条，56-第一驱动齿轮，57-第二驱动齿轮，58-转动支架。
具体实施方式
37.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
38.本技术实施例提供一种印制电路板输送翻转装置，如图1~图4所示，包括：传送辊组1、支点机构2、上顶缓降机构。
39.传送辊组1包括间隔设置的多个传送辊，用于输送电路板，支点机构2设于传送辊之间的间隙处，包括直线组件29、设于直线组件29移动端的转动组件21、设于转动组件21转动端的l型板20。初始状态时，l型板20的水平段处于水平状态，水平段正面与传送辊顶面齐平，或略低于传送辊顶面预定高度差，且竖直段正面朝向传送辊组1中心，且l型板20及转动组件21位于传送辊组1一侧。
40.上顶缓降机构包括驱动组件5以及与驱动组件5连接的上顶组件3和缓降组件4。具体的，上顶组件3用于在l型板20从电路板一侧边对电路板进行限位时，在驱动组件5作用下将电路板另一侧向上顶起；直线组件29用于在电路板另一侧被顶起时，同步驱动转动组件21向电路板另一侧移动，转动组件21用于在被直线组件29驱动着移动时，同步驱动l型板20转动，以使l型板20的水平段向上倾斜；缓降组件4用于在上顶组件3将电路板另一侧向上顶起时，在驱动组件5同步作用下从电路板一侧向上转动，当电路板在上顶组件3及l型板20作用下顶翻至向缓降组件4一侧倾斜预定角度时，缓降组件4上转至与电路板接触，接触后，缓降组件4用于在驱动组件5作用下向下转动。
41.其中，当缓降组件4上转至与电路板接触时，l型板20的水平段和竖直段均与水平面之间分别具有夹角，即l型板20此时转动到中间位置，水平段和竖直段与电路板之间均有夹角。
42.同时，缓降组件4与电路板的接触处同l型板20与电路板的接触处之间的间距大于等于电路板宽度的二分之一，以便于缓降组件4与电路板接触处的支撑点位，与l型板20与电路板接触处的支点位，能够有效的保持电路板状态。
43.其中，当l型板20转动至l型板20的水平段处于水平状态时，水平段正面与传送辊的顶面齐平；当l型板20转动至l型板20的竖直段处于水平状态时，竖直段正面与传送辊的顶面齐平，如此设置，便于一开始限位时候作用于电路板，同时也便于在翻转到位后，将电路板承接于传送辊组1上。
44.其中，l型板20的水平段正面和竖直段正面均设有波纹状橡胶层201，以便于作为下支点对电路板进行支撑时，能够保持该支点的相对稳定。
45.通过上述装置来进行电路板输送翻转，具体包括如下步骤：
首先，使电路板在传送辊组1上输送，在电路板到达传送辊组1的翻转操作区时，暂停传送辊组1；这里，支点机构2、上顶缓降机构均设置在翻转操作区内，以便于操作电路板的翻转。
46.具体的，为了能够实现翻转，支点机构2至少为一个，用于作为电路板一侧边的一个支点，为翻转提供支撑，上顶缓降机构也至少为一个，用于能够将电路板从另一侧顶起，并在翻起后能够从一侧进行缓降。优选的，为了提高翻转平稳性和有效性，在支点机构2仅为一个时，可将上顶缓降机构设置为多个，比如两个，上顶缓降机构与支点机构2分别设于不同的间隙处，各上顶缓降机构也分别设于不同的间隙处，沿输送方向，支点机构2位于两个上顶缓降机构之间，即上顶缓降机构可以对称分布于支点机构2两侧；另一种优选，当上顶缓降机构仅为一个时，可将支点机构2设置为多个，比如两个，此时，上顶缓降机构与支点机构2也可以分别设于不同的间隙处，各支点机构2也同样分别设于不同的间隙处，沿输送方向，上顶缓降机构位于两个支点机构2之间，即支点机构2对称分布于上顶缓降机构两侧。
47.这里将上顶缓降机构与支点机构2分别设于不同的间隙处，目的在于：间隙通常不会很大，不利于容纳两种机构，且两种机构共同容纳于一处间隙，为了避免工作时，两者相互干涉，对于结构设计的要求更高。
48.在如图1~图2所示的示例中，采用了两个支点机构2和两个上顶缓降机构的方案，其中两个支点机构2位于两个上顶缓降机构之间，且各机构分别处于一个间隙中。作为这种情况的另一种实施方式，还可以是，两个上顶缓降机构位于两个支点机构2之间。这两种都可以较好的保持翻转平稳性和控制翻转后的位置。
49.然后，在暂停传送辊组1后，通过转动组件21使l型板20转动至l型板20的水平段处于水平状态，并利用直线组件29移动转动组件21和l型板20，使l型板20从电路板一侧边对电路板进行限位；限位时，l型板20的水平段正面接触于电路板底面，电路板一侧边接触于l型板20的竖直段正面的底部。
50.然后，继续移动转动组件21和l型板20，同时，转动组件21同步转动l型板20以使其水平段向上倾斜，同时，驱动组件5驱动上顶组件3向上转动以将电路板另一侧向上顶起，驱动组件5同步驱动缓降组件4从电路板一侧向上转动。
51.然后，当电路板在上顶组件3及l型板20作用下顶翻到竖直状态，并继续向缓降组件4一侧倾斜预定角度时，缓降组件4上转至与电路板接触；接触后，驱动组件5反向同步驱动上顶组件3和缓降组件4分别向下转动，直线组件29保持驱动转动组件21移动，转动组件21保持驱动l型板20继续转动，直到缓降组件4下转至传送辊顶面以下，l型板20随着转动组件21移动至另一侧且在转动组件21作用下转动至竖直段处于水平状态，使电路板重新承接于传送辊上。
52.通过此种方式翻转，是从电路板侧面进行，而不是端面进行，翻转时候对于翻转空间的高度要求加大降低，尤其针对电路板长度方向为宽度方向2倍以上尺寸的情况，同时，本实例的翻转，可以较好的保持在翻转后，电路板仍然处于翻转前的位置区域，不会像端面翻转方式会直接输送方向前端翻转，这样也有利于，节约传输路径，便于厂区内的空间利用。
53.如图7~图9所示，作为进一步详细的实施方案，驱动组件5包括设于一支撑板50上的移动条55，移动条55底部滑动配合于支撑板50的滑槽54内，移动条55顶面中间具有沿长
度方向设置的导向槽551，导向槽551两侧壁具有齿条552，齿条552与第一驱动齿轮56啮合，第一驱动齿轮56啮合有第二驱动齿轮57，第二驱动齿轮57的厚度小于第一驱动齿轮56，以便于第二驱动齿轮57下部位于导向槽551内，且使第二驱动齿轮57不与齿条552配合，而仅是在导向槽551作用下保持径向的平稳性，仅是在第一驱动齿轮56转动时从动的转动；第一驱动齿轮56同轴连接第一驱动轴34，第二驱动齿轮57同轴连接第二驱动轴44，第一驱动轴34和第二驱动轴44分别通过一转动支架58设于支撑板50上，支撑板50底面设有丝杆电机组件，丝杆电机组件的移动端与移动条55底部连接，第一驱动轴34连接上顶组件3，第二驱动轴44连接缓降组件4。
54.当丝杆电机组件驱动其移动端移动时，带动移动条55沿滑槽54移动。移动条55移动时，其齿条552作用于第一驱动齿轮56，带动第一驱动齿轮56及第一驱动轴34转动，以实现对上顶组件3的转动控制；同时，移动条55的移动，可以通过导向槽551对第二驱动齿轮57进行径向的平稳性保持；第二驱动齿轮57在与第一驱动齿轮56啮合的作用下，反向转动，即与第一驱动齿轮56转动方向相反，从而实现对缓降组件4的转动控制。以此，驱动组件5实现对上顶组件3和缓降组件4的同步控制，避免分别为上顶组件3和缓降组件4均配置单独驱动的繁琐，简化了装置整体结构。
55.其中，作为丝杆电机组件的实施方案，可以采用驱动电机51及丝杆52的方式，具体的，丝杆电机组件包括设于支撑板50底面的驱动电机51、一端连接与驱动电机51输出轴的丝杆52、设于支撑板50底面且与丝杆52另一端转动配合的支座511、穿设于丝杆52上的移动座53，移动座53连接移动条55底部。
56.如图7~图9所示，上顶组件3包括弧形顶杆31、与弧形顶杆31底端连接的第一驱动杆32，第一驱动杆32连接第一驱动轴34。其中，弧形顶杆31顶端包裹有橡胶垫33，以便于在弧形顶杆31顶端作用于电路板时，能够利用橡胶垫33进行接触，以避免对电路板造成物理损伤。
57.缓降组件4包括弧形转杆41，弧形转杆41一端连接第二驱动轴44，另一端设有滚轮组43。通过滚轮组43的设置，可以使得在弧形转杆41与电路板接触时，不仅提供缓降的上部支撑点，同时能够对电路板在向缓降组件4一侧下降时，使得电路板可以相对于滚轮组43滑动，相比于l型板20提供的波纹状橡胶层201，l型板20与电路板的接触点将相对的保持更加稳定的效果。
58.基于上述驱动组件5、上顶组件3、缓降组件4的电路板翻转过程，如图10~图13、图15所示，详细过程如下：首先，在初始状态时，如图10所示，l型板20的水平段保持水平并接触于电路板一侧的底面，在图示视角中，为电路板左侧的底面；然后，第一驱动齿轮56在齿条552作用下转动，使弧形顶杆31顶端作用于电路板将电路板从另一侧向上顶，即图中右侧，同时，第二驱动齿轮57在第一驱动齿轮56作用希反向转动，使弧形转杆41从电路板一侧向上转动，即图中左侧；如图11所示，为电路板被弧形顶杆31顶起一定高度时的上翻状态，此时l型板20随着转动组件21一起运动了一段距离，且l型板20转动了一定角度；继续工作，如图12所示，此时，电路板已经上翻至刚好超过了竖直位置/状态，并向左侧倾斜了一定角度，并受到了弧形转杆41的滚轮组43的支撑，即已经达到弧形顶杆31和
弧形转杆41上转的上限；且，此时l型板20进一步转动了更多角度，并随着转动组件21移动了更多距离；然后，第一驱动齿轮56在齿条552作用下反向转动，并使第二驱动齿轮57做与第一驱动齿轮56相反的转动，将弧形顶杆31和弧形转杆41分别向下转动，如图13所示，此时l型板20又转动了更多角度，其中竖直段逐渐开始向水平靠拢，同时l型板20随着转动组件21更向右侧靠近了，电路板继续随着弧形转杆41的下转，一并倾斜，电路板底端保持着与l型板20的接触，由于有波纹橡胶层201，电路板底端与l型板20的接触点相对保持稳定，而电路板与弧形转杆41的滚轮组43则是滑动接触，更利于电路板倾斜的同时，与滚轮组43有一定的沿电路板宽度方向的位移；最后，如图15所示，当l型板20移动到右侧的，电路板初始状态时另一侧边所在位置时，l型板20也转动至原来的竖直段处于了水平状态，弧形顶杆31和弧形转杆41也均转到了传送辊以下，电路板倾斜下降的一侧，从弧形转杆41和l型板20承接到了传送辊上，电路板实现了翻面后的再次水平，且该位置，与翻面之前的位置基本可以保持一致。
59.作为优选的实施方案，考虑到空间受限，以及弧形转杆41尺寸设计问题，在弧形转杆41下转过程中，当下转到一定程度后，电路板可能随着与滚轮组43的滑动位移，电路板下降的一侧将从弧形转杆41上脱离，而直接向传送辊掉落，虽然这时候也实现了翻转，但是由于该掉落仍然存在一定的高度，即脱离时，电路板与水平方向的仍然具有一定的夹角，则电路板下降的一侧掉落后，一方面可能存在与传送辊的碰撞造成损伤，同时，可能由于这种碰撞，造成电路板翻面后的位置移动，因此，在弧形转杆41上设置辅助支撑杆42，如图7~图8所示，具体可以设于弧形转杆41两端之间。辅助支撑杆42顶端也设有滚轮组43。滚轮组43包括并排设置的至少两个滚轮，当弧形转杆41的滚轮组43处于水平排布状态时，辅助支撑杆42的滚轮组43也处于水平排布状态，且辅助支撑杆42的滚轮组43与弧形转杆41的滚轮组43之间具有预定跨度。
60.从而在下降过程中，辅助支撑杆42的滚轮组43可以在电路板脱离弧形转杆41的滚轮组43后，继续承接/接触电路板，如图14所示，以确保整个下降过程，缓降组件4最大程度的保持对电路板的支撑缓降作用。优选的，辅助支撑杆42的滚轮组43的顶面高度低于弧形转杆41的滚轮组43的顶面高度预定距离，以使得在电路板刚超过竖直状态接受缓降组件4支撑时，是在弧形转杆41的滚轮组43处进行支撑，以实现在等于大于电路板宽度二分之一的位置进行支撑，以利于保持下降过程中电路板的平稳性。
61.作为转动组件21和直线组件29的具体实施方案，可以采用如图4~图6所示的结构，其中，转动组件21包括设于一对支板27的转动轴22，转动轴22连接于l型板20的水平段与竖直段的连接处，转动轴22一端设有从动齿轮23，从动齿轮23啮合有主动齿轮25，主动齿轮25与转动电机26的转动输出轴24连接，转动电机26设于一移动块28上，转动输出轴24穿过支板27设置，移动块28连接直线组件29的移动端。
62.在需要转动时，转动电机26工作，通过转动输出轴24驱动主动齿轮25转动，以带动从动齿轮23转动，从而通过转动轴22实现l型板20的转动。
63.直线组件29设于传送辊组1的下方，包括直线导轨292、设于直线导轨292内的螺杆293，螺杆293一端转动配合于直线导轨292一端的端壁，另一端连接直线电机291的输出轴，直线电机291连接在直线导轨292另一端，移动块28底部穿设于螺杆293上。直线导轨292的
长度方向与传送辊长度方向平行。
64.在需要移动时，直线电机291作用于螺杆293转动，以实现移动块28在螺杆293的带动下，沿直线导轨292移动。