一种打孔设备以及打孔系统的制作方法

1.本实用新型属于电路板技术设备领域，尤其涉及一种打孔设备以及打孔系统。


背景技术：

2.目前，因电路板在二次钻孔要求定位精度高，孔数相对较少，加工周期短，且一次只能加工一片板，利用传统钻孔机加工效率很低，且操作员上下板频率较高，劳动强度大。


技术实现要素：

3.本技术实施例的目的在于提供一种打孔设备，旨在解决如何提高电路板加工效率并降低人工劳动强度的问题。
4.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
5.第一方面，提供一种打孔设备，其包括：
6.加工结构，设置于加工工位，所述加工结构包括打孔单元以及与所述打孔单元配合的移料单元；以及
7.载料结构，包括送料架以及连接所述送料架且用于容置板料并沿竖直方向移动所述板料的升降载料单元；
8.其中，所述载料结构设置两个，两所述载料结构分别位于上料工位和下料工位，所述加工工位位于所述上料工位和所述下料工位之间，位于所述上料工位的升降载料单元朝上抬升所述板料，位于所述下料工位的所述升降载料单元朝下下降所述板料；所述移料单元从所述上料工位的所述升降载料单元吸取所述板料，并将所述板料释放于所述打孔单元；所述移料单元还于所述加工工位吸取已加工的所述板料并将所述板料释放于所述下料工位的所述升降载料单元。
9.在一些实施例中，所述升降载料单元包括供所述板料放置的载料架以及滑动连接所述送料架的升降驱动机构，所述载料架的一端连接所述升降驱动机构。
10.在一些实施例中，所述升降驱动机构包括竖直布置的丝杠、螺纹连接所述丝杠的升降螺母以及驱动所述丝杠转动的载料驱动器，所述载料架连接所述升降螺母，所述丝杠的两端均转动连接所述送料架。
11.在一些实施例中，所述升降驱动机构还包括连接所述载料架的升降底座，所述升降底座开设有容置孔，所述升降螺母设置于所述容置孔。
12.在一些实施例中，所述载料架包括支撑所述板料的载料托板以及连接所述升降驱动机构的载料侧板，所述载料托板间隔设置多个，各所述载料托板的一端均连接所述载料侧板。
13.在一些实施例中，所述载料结构还包括连接所述送料架的导轨以及滑动连接所述导轨的导向块，载料侧板连接所述导向块。
14.在一些实施例中，所述移料单元包括移料座以及连接所述移料座的机械手，所述机械手设置两个，其中一所述机械手用于从所述上料工位吸取板料至所述加工工位，另一
所述机械手用于从所述加工工位吸取所述板料至下料工位。
15.在一些实施例中，所述机械手包括真空吸盘、滑动连接所述移料座的滑动底座以及连接所述真空吸盘和所述滑动底座的升降机构。
16.在一些实施例中，所述打孔单元包括工作台、连接所述工作台的打孔机构以及设置于所述打孔机构上的视觉定位机构。
17.第二方面，提供一种打孔系统，其包括如上所述的打孔设备，所述打孔设备设置多个，所述打孔系统还包括控制结构。
18.本技术的有益效果在于：通过将多个层叠设置的电路板放置在上料工位处，移料单元将加工工位的打孔单元上已经完成二次打孔的电路板吸取至下料工位，且同步从上料工位的升降载料单元上吸取电路板至加工工位的打孔单元上，从而实现电路板的连续作业，减少人工作业，降低劳动强度，在线式的作业方式省去了物料缓存、转运的环节，大大提高了生产效率。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
20.图1是本技术实施例提供的打孔系统的立体结构示意图；
21.图2是图1的打孔设备的立体结构示意图；
22.图3是图2的载料结构的立体结构示意图；
23.图4是图2的移料单元的立体结构示意图。
24.其中，图中各附图标记：
25.100、打孔设备；101、上料工位；102、下料工位；103、加工工位；104、机架；10、加工结构；11、打孔单元；111、打孔机构；12、移料单元；20、载料结构；21、送料架；22、升降载料单元；200、电路板；223、载料架；221、载料侧板；222、载料托板；226、升降驱动机构；224、丝杠；225、载料驱动器；212、底梁；211、纵梁；213、横梁；214、位置感应器；1211、真空吸嘴；124、机械手；121、真空吸盘；122、升降机构；123、滑动底座；125、移料座；231、导向块；232、导轨；
具体实施方式
26.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
27.需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
28.请参阅图1至图3，本技术实施例提供了一种打孔设备100，其用于加工板料，可选地，本实施例中，板料为电路板200，打孔设备100用于对电路板200进行二次打孔。
29.请参阅图2至图4，可选地，打孔设备100包括加工结构10和载料结构20。加工结构10设置于加工工位103，所述加工结构10包括打孔单元11以及与所述打孔单元11配合的移料单元12。移料单元12与打孔单元11相邻设置，且移料单元12能够对电路板200水平吸取并释放至预定位置。
30.请参阅图2至图4，可选地，载料结构20包括送料架21以及连接所述送料架21且用于容置板料并沿竖直方向移动所述板料的升降载料单元22。所述载料结构20设置有两个，两所述载料结构20分别位于上料工位101和下料工位102，所述加工工位103位于所述上料工位101和所述下料工位102之间。位于所述上料工位101的升降载料单元22朝上抬升所述板料，位于所述下料工位102的所述升降载料单元22朝下下降所述板料；所述移料单元12从所述上料工位101的所述升降载料单元22吸取所述板料，并将所述板料释放于所述打孔单元11；所述移料单元12还于所述加工工位103吸取已加工的所述板料并将所述板料释放于所述下料工位102的所述升降载料单元22。可以理解的是，电路板200在打孔单元11处定位并完成二次打孔。外部的推车将层叠设置的多个电路板200放置于上料工位101处升降载料单元22后，推车退出。该升降载料单元22朝上抬升各电路板200，在位置感应器214感应到各电路板200上升到位后，升降载料单元22停止作业。移料单元12从上料工位101处吸取一块电路板200并放置于加工工位103处，同时移料单元12还将已经打孔完的电路板200吸取并释放于下料工位102处的升降载料单元22上。可以理解的是，上料工位101处的升降载料单元22在被吸取完一块电路板200或吸取完一定数量的电路板200后，该升降载料单元22会适当抬升剩下的各电路板200的高度，直到重新触发上料工位101处的位置感应器214。可选地，下料工位102处的升降载料单元22在放置完一块电路板200或一定数量的电路板200后，下料工位102处的升降载料单元22会下降一定的高度，直到触发位于下料工位102处的位置感应器214，在电路板200已经叠放至最大数量，再使用外部的推车从下料工位102处的升降载料单元22上取走已经完成二次打孔的各电路板200，从而实现对多个电路板200的连续作业。
31.请参阅图2至图4，通过将多个层叠设置的电路板200放置在上料工位101处，移料单元12将加工工位103的打孔单元11上已经完成二次打孔的电路板200吸取至下料工位102，且同步从上料工位101的升降载料单元22上吸取电路板200至加工工位103的打孔单元11上，从而实现电路板200的连续作业，减少人工作业，降低劳动强度，在线式的作业方式省去了物料缓存、转运的环节，大大提高了生产效率。
32.可以理解的是，位于下料工位102处的升降载料单云用于收料，在移料单元12持续在下料工位102处进行放料时，该升降载料单元22会根据位置感应器214感应板料的高度并下降，直到最上层板料脱离下位置感应器214的感应范围，此时打孔设备100立即停止打孔。持续感应、下降，直到触发升降载料单元22的下位置感应器214，会停止收料并提示下料工位102已满，由操作员将小车推至下料工位102内，点击下料按钮，下料工位102的升降载料单元22会下降至下限位，使电路板200整叠放置在小车上，由操作员将小车推送至指定物料
存放处待执行下一工序。小车完全拉出后，点击上升按钮，空载的升降载料单元22会上升至上限位，直到触发上位置感应器214，并等待放料。
33.请参阅图2至图4，在一些实施例中，所述升降载料单元22包括供所述板料放置的载料架223以及滑动连接所述送料架21的升降驱动机构226，所述载料架223的一端连接所述升降驱动机构226。
34.可选地，载料架223上设置有两位置感应器214，其中一个位置感应器214位于载料架223的上方，另一位置感应器214位于载料架223的下端。升降驱动机构226驱动载料架223于两位置感应器214之间往复移动。
35.请参阅图2至图4，加工完成后，移料单元12移动至上料工位101的工作台上方，利用真空进行取料动作。取料完成后移料单元12将板料移送至下料工位102的升降载料单元22上，完成收料动作。同时，移料单元12还从上料工位101处吸取电路板200并将电路板200移动至加工工位103的打孔单元11上，上料和下料是联动作业，在下料的同时，会进行上料的作业。
36.请参阅图2至图4，在一些实施例中，所述升降驱动机构226包括竖直布置的丝杠224、螺纹连接所述丝杠224的升降螺母以及驱动所述丝杠224转动的载料驱动器225，所述载料架223连接所述升降螺母，所述丝杠224的两端均转动连接所述送料架21。
37.请参阅图2至图4，可选地，载料驱动器225可以为伺服电机或电动马达，通过载料驱动器225驱动丝杆转动，可以将丝杠224的旋转运动转化成载料架223沿竖直方向的平动。可以理解的是，丝杠224的旋转方向与载料架223的移动方向相关，比如丝杠224正向旋转，载料架223上升，丝杠224反向旋转，载料架223下降。
38.请参阅图2至图4，在一些实施例中，所述升降驱动机构226还包括连接所述载料架223的升降底座，所述升降底座开设有容置孔，所述升降螺母设置于所述容置孔。
39.可选地，送料架21包括两间隔设置的底梁212、两间隔设置的纵梁211以及多个间隔布置的横梁213，两所述纵梁211分别连接两所述底梁212，各所述横梁213的两端分别连接两所述纵梁211，且各所述横梁213沿竖直方向依次布置。所述丝杠224的两端分别转动连接两横梁213。两位置感应器214分别设置于其中一纵梁211的两端。
40.请参阅图2至图4，在一些实施例中，所述载料架223包括支撑所述板料的载料托板222以及连接所述升降驱动机构226的载料侧板221，所述载料托板222间隔设置多个，各所述载料托板222的一端均连接所述载料侧板221。
41.可选地，本实施例中载料托板222设置有四个，电路板200叠放于四个间隔设置的载料托板222上。载料侧板221随升降螺母同步升降，从而实现各电路板200的升降。
42.请参阅图2至图4，在一些实施例中，所述载料结构20还包括连接所述送料架21的导轨232以及滑动连接所述导轨232的导向块231，载料侧板221连接所述导向块231。
43.可选地，导轨232设置两个，两导轨232分别连接两纵梁211，导向块231的数量与导轨232的数量适配，且一一对应设置。通过导轨232和导向块231的配合，使载料架223平稳滑动。
44.请参阅图2至图4，在一些实施例中，所述移料单元12包括移料座125以及连接所述移料座125的机械手124，所述机械手124设置两个，其中一所述机械手124用于从所述上料工位101吸取板料至所述加工工位103，另一所述机械手124用于从所述加工工位103吸取所
述板料至下料工位102。
45.请参阅图2至图4，可选地，两机械手124能够同步作业，其中一机械手124将加工工位103处的电路板200吸取并移动至下料工位102的传送单元上，而同时另一机械手124将上料工位101的传送单元上的电路板200吸取并移动至上料工位101处的钻孔单元上，上料工位101处的机械手124在移动之前会先取好板料等待，从而可以提高加工效率。可选地，其中一机械手124为上料机械手124，而另一机械手124为下料机械手124。上料机械手124移动至上料工位101的板料上方，真空吸盘121下降至最上层的板面，打开真空机构，真空吸盘121吸取最上面的电路板200并上升。移动取料完成的上料机械手124，将取好的电路板200移动并放置在加工工位103的钻孔单元的工作台上。钻孔单元的工作台是具有真空吸附的台面，当电路板200放置工作台后，打开真空机构，使电路板200贴附固定在工作台上。
46.请参阅图2至图4，在一些实施例中，所述机械手124包括真空吸盘121、滑动连接所述移料座125的滑动底座123以及连接所述真空吸盘121和所述滑动底座123的升降机构122。
47.可选地，升降机构122驱动真空吸盘121沿竖直方向移动，其中一滑动底座123能够沿水平方向从上料工位101处移动至加工工位103处，另一滑动底座123能够沿水平方向从加工工位103处移动至下料工位102处。
48.请参阅图2至图4，可选地，真空吸盘121上布置有多个真空吸嘴1211。
49.可以理解的是，升降机构122驱动真空吸盘121下降以吸取电路板200或释放电路板200。
50.在一些实施例中，所述打孔单元11包括工作台、连接所述工作台的打孔机构111以及设置于所述打孔机构111上的视觉定位机构。
51.请参阅图2至图4，可选地，工作台完成上料后，打孔机构111移动钻孔机的x轴和y轴，利用固定在钻孔机的x轴滑板上的ccd扫描电路板200上预留的mark点，识别并计算出电路板200的实际位置并反馈至主系统。主系统根据板料的实际位置对打孔机构111的基准点进行偏移补偿，开始执行钻孔加工。利用ccd视觉定位机构识别定位电路板200，保证了加工精度。
52.请参阅图2至图4，可选地，打孔设备100还包括机架104，加工结构10和载料结构20均位于机架104内。
53.本实用新型还提出了一种打孔系统，该打孔系统包括打孔设备100，该打孔设备100的具体结构参照上述实施例，由于本打孔系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
54.在一些实施例中，打孔系统多个打孔设备100，各打孔设备100并线设置多个，从而提高电路板200加工的效率。
55.所述打孔系统还包括控制结构，所述控制结构用于控制加工结构10和载料结构20执行相应动作。
56.以上仅为本技术的可选实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。