CN112024457A

CN112024457A - 一种pcb板自动化检测生产线及其使用方法

Info

Publication number: CN112024457A
Application number: CN202010629687.0A
Authority: CN
Inventors: 王继荣; 李军; 刘华波
Original assignee: Qingdao University
Current assignee: Qingdao University
Priority date: 2020-07-02
Filing date: 2020-07-02
Publication date: 2020-12-04

Abstract

本发明涉及一种PCB板生产线，具体涉及一种PCB板自动化检测生产线及其使用方法。包括分板模块、检测模块、输送模块、第一机械手、扫码器、第二机械手、NG板存放区，所述输送模块与所述分板模块相连，所述第一机械手、扫码器、检测模块设置在输送模块上，第二机械手设置在输送模块与NG板存放区上。本发明克服了传统生产线的缺点，实现了自动化检测，且设计双工位分板、检测，提高了检测效率。最重要的是调整生产线布局，提高了检测板料的准确率。同时，通过机械手对NG板自动顺序排列，方便工人记录检修，提高了板料利用率。

Description

一种PCB板自动化检测生产线及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种PCB板生产线，具体涉及一种PCB板自动化检测生产线及其使用方法。

背景技术

目前，PCB板分板检测主要有三种方法，一种是完全手工操作；另一种是针对第一种的改良，半手工操作；最后一种是通过铣刀进行分板。第一种方法使用较多，这种传统的检测生产线由7人完成。由人工完成PCB板的电性检测然后进行分板，人工记录好坏板并分开放置。该生产线所需人力资源比较多，产量600只/小时，测试效率低。而且，工人在不断的工作中，会逐渐的疲劳，影响检测的准确性。

第二种方法是工人将板放入检测装置，由检测机完成PCB板的电性检测，检测完成后再由工人取出PCB板并记录好坏板，最后手工分板并将好坏板分开放置。这种方法虽然将效率提升了一些，但是提升的仍不够，仍不能满足生产的需求。

第三种方法是由检测机完成PCB板的电性检测，检测完成后再由铣刀进行分板。这种方法，虽然检测效率高，但是在用铣刀进行分板时，铣刀所引起的震动仍会对PCB板造成损坏。而且铣刀需要经常更换，成本高昂，影响企业效益。

最重要的是，上述三种方法都存在一个致命的缺点，那就是先检测后分板的流程会无法检测分板对板料造成的破坏，因此检测准确性稍差。可能会导致一些在分板过程中损坏的PCB板流入市场，影响公司声誉。

为解决传统生产线检测效率低、成本高、准确性差的问题，本发明公开了一种PCB板自动化检测生产线及其使用方法。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种PCB板自动化检测生产线及其使用方法。

本发明的技术方案为：

本发明提供了一种PCB板自动化检测生产线，包括分板模块、检测模块、输送模块、第一机械手、扫码器、第二机械手、NG板存放区，所述输送模块与所述分板模块相连，所述第一机械手、扫码器、检测模块设置在输送模块上，第二机械手设置在输送模块与NG板存放区上。

进一步，所述分板模块包括若干台并排设置的自动分板机。

进一步，所述分板模块还包括上料平台。

进一步，所述自动分板机包括气缸、可拆卸的刀具、下模，所述刀具可以一次将PCB大板分成十块PCB小板。

进一步，所述输送模块包括输送支架、传送带、伺服电机。

进一步，所述输送模块还包括下料平台。

进一步，所述检测模块包括若干台并排设置的检测机，所述检测机与所述自动分板机一一对应。

进一步，所述PCB板自动化检测生产线还包括控制系统。

一种PCB板自动化检测生产线的使用方法，包括以下步骤：

(1)上料，上一道工序所生产的PCB大板被输送到上料平台；

(2)分板机分板，工人将PCB大板搬运至自动分板机上进行分板；

(3)PCB小板搬运，第一机械手将分好的PCB小板搬运到传送带上；

(4)PCB扫码，PCB小板在传送带的作用下向前输送，由扫码器识别每一块小板的信息，并将扫描到的信息发送给控制系统进行数据汇总；

(5)PCB板检测，检测机对PCB小板进行测试，并将测试信息上传到控制系统；

(6)坏板排除，第二机械手根据检测机的检测结果将不合格的PCB小板捡出并按顺序放入NG板存放区；之后将完好的PCB小板搬运至下料平台；

(7)PCB好板装盒，工人将合格的PCB小板装盒；

(8)PCB坏板维修，对不合格的产品进行检测维修。

本发明所达到的有益效果为：

本发明克服了传统生产线的缺点，实现印刷线路板从手工生产到自动化生产，提高了检测的质量和效率。且实现了多工位分板、检测，进一步提高了检测效率。

同时，本发明颠覆了传统生产线的布局，做到了先分板后检测，大大提高了检测准确率，防止了因分板而损坏的PCB板流入市场，影响公司声誉。

此外，本发明通过机械手对质量不合格的印刷线路板在线分拣，防止人手工操作失误，造成印刷线路板分拣不清。同时，机械手将不合格的印刷线路板按顺序摆放至NG板存放区，方便工人记录检修，提高了板料利用率。

附图说明

图1是本发明生产线总体布局图。

图2是本发明刀具主视图。

图3是本发明刀具仰视图。

图中，1、上料平台；2、自动分板机；3、第一机械手；4、扫码器；5、传送带；6、检测机；7、第二机械手；8、下料平台；9、NG板存放区；10、刀具。

具体实施方式

为便于本领域的技术人员理解本发明，下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图1～3所示，本发明提供了一种PCB板自动化检测生产线，本生产线为直线型生产线，总长为3m，宽度大于1m，高度为3m。包括分板模块、检测模块、输送模块、第一机械手3、扫码器4、第二机械手7、NG板存放区9，所述分板模块包括若干台并排设置的自动分板机2、设置在所述自动分板机2入料端的上料平台1。所述自动分板机2的数量依据工厂的生产任务量而定，可以是一台，也可以是两台，甚至更多台。优选的，结合成本与效率综合考虑，所述自动分板机2的数量为两台。一台自动分板机2对应一个工位，即优选的本发明采用双工位设置。此外，当本发明采用多台自动分板机2的时候，其自动分板机2上的部分零件可以共用，以减少成本，比如两台自动分板机2相接触的那侧侧壁可以省略。

所述自动分板机2包括外壳和设置在所述外壳内的气缸、可拆卸的刀具10、下模，所述刀具10设置在所述气缸的活塞杆上，所述下模与所述刀具相对应。所述刀具10可以一次将PCB大板分成十块PCB小板，以增加工作效率。所述刀具10可以根据所生产的PCB板的不同，快速更换，以提高生产线的灵活性，减少企业运营成本。生产时，工人将PCB大板搬运至下模上，刀具10在气缸的作用下下移将大板分割成十块小板。

所述输送模块包括输送支架、传送带5、伺服电机、下料平台8，所述传送带5、伺服电机设置在输送支架上，所述伺服电机与传送带5相连用以驱动传送带5运转，所述传送带5的一端与所述自动分板机2的出料端相连，所述下料平台8设置在所述传送带5的另一端。所述第一机械手3、扫码器4、检测机6设置在所述输送支架上，所述第二机械手7设置在输送支架与NG板存放区8上。

所述第一机械手3、第二机械手7均包括支架、设置在支架上的纵桁、横梁、机械臂、设置在机械臂上的气缸、设置在气缸活塞杆末端的机械手。所述纵桁上设置有第一滑槽、第一齿条，所述横梁上设置有与所述第一滑槽相配的第一滑块、与所述第一齿条相互咬合的第一驱动齿轮、与所述第一驱动齿轮相连的纵走电机，所述横梁可以在所述纵走电机的驱动下沿所述第一滑槽前后移动。所述横梁上还设置有第二滑槽、第二齿条，所述机械臂上设置有与所述第二滑槽相配的第二滑块、与第二齿条相互咬合的第二驱动齿轮、与第二驱动齿轮连接的横走电机，所述机械臂可以在所述横走电机的带动下沿横梁左右移动。这样，所述机械手就在纵走电机、横走电机、气缸的共同作用下，实现了XYZ三个方向的自由度，可以在控制系统的作用下到达指定位置。为了抓取方便，所述机械手上设置有若干吸盘或抓手，所述机械手可以一次抓取十块PCB小板。

所述检测模块包括若干台并排设置的检测机6，所述检测机6与所述自动分板机2一一对应。优选的，所述检测模块设置有两台检测机6，可以同时对两组PCB小板进行检测。同样，当本发明采用多台检测机6时，检测机6上的部分零件可以共用，以减少成本。所述检测机6的大部分部件与现有检测机相同，区别在于所述检测机6包括压紧气缸、设置在压紧气缸活塞杆末端的针床，所述针床上设置有若干弹性探针，所述探针的布置与所述PCB板上的测试点一一对应。使用时，PCB板在传送带5带动下移动到针床下方，针床在压紧气缸的作用下下移，所述弹性探针与PCB板上的检测点相互接触，检测PCB板上是否存在虚焊、假焊而造成的断路或短路，并将检测结果传送给控制系统。

进一步，所述PCB板自动化检测生产线还包括控制系统，所述控制系统包括上位机、PLC控制器及运行在上位机上的管理系统。所述上位机与所述PLC控制器相连，所述PLC控制器与所述自动分板机2、第一机械手3、扫码器4、第二机械手7、检测机6相连。所述上位机可以用来管理本发明，调节本发明各设备的运行节拍，设置机械手的运行速度、运行位置等，也可以用来信息汇总，记录好板、坏板的数量和编号，为企业的管理提供依据。所述PLC控制器一方面起到了网络连接的作用，可以将上位机与生产线上的各种设备连接起来，另一方面也直接的控制生产线上的各种设备工作。优选的，所述PLC控制器的型号为：西门子S7-1200。

一种PCB板自动化检测生产线的使用方法，具体的流程为：

(1)上料，上一道工序所生产的PCB大板被输送到到上料平台1；

(2)分板机分板，每个工位上的工人将PCB大板搬运至相应工位上的自动分板机2上进行分板，预估完成一次PCB分板的时间为4s；

(3)PCB小板搬运，第一机械手3先将一台自动分板机2上已分割好的PCB小板搬运到传送带5上，再将另一台自动分板机2上已分割好的PCB小板搬运到传送带5上，直至全部搬运完成；

(4)PCB扫码，PCB小板在传送带5的作用下向前输送，由扫码器4识别每一块小板(在之前的PCB大板生产工序里就已经在每块小板上打印了二维码编号)的信息，并将扫描到的信息发送给控制系统进行数据汇总；

(5)PCB板检测，检测机6对PCB小板进行测试，并将测试信息上传到控制系统，预计一次测试需要15s；

(6)坏板排除，首先第二机械手7根据控制系统的指示将检测不合格的PCB小板捡出并按顺序放入NG板存放区9，之后，将完好的PCB小板搬运至下料平台；

(7)PCB好板装盒，工人将合格的PCB小板装盒；

(8)PCB坏板维修，对不合格的产品进行检测维修。

值得注意的是，生产线上各个工序是有生产节拍的。例如客户要求在一天内生产一万件产品，那么每件产品在每道工序上的时间就是固定的，这就是生产节拍。因此，在本发明中，只要增加机械手的运行速度，就完全可以用一条机械手服务两个工位的生产需求，这样就达到了效率与成本的平衡，并将生产效率提升接近一倍。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种PCB板自动化检测生产线，其特征在于：包括分板模块、检测模块、输送模块、第一机械手、扫码器、第二机械手、NG板存放区，所述输送模块与所述分板模块相连，所述第一机械手、扫码器、检测模块设置在输送模块上，第二机械手设置在输送模块与NG板存放区上。

2.根据权利要求1所述的一种PCB板自动化检测生产线，其特征在于：所述分板模块包括若干台并排设置的自动分板机。

3.根据权利要求2所述的一种PCB板自动化检测生产线，其特征在于：所述分板模块还包括上料平台。

4.根据权利要求3所述的一种PCB板自动化检测生产线，其特征在于：所述自动分板机包括气缸、可拆卸的刀具、下模，所述刀具可以一次将PCB大板分成十块PCB小板。

5.根据权利要求1所述的一种PCB板自动化检测生产线，其特征在于：所述输送模块包括输送支架、传送带、伺服电机。

6.根据权利要求5所述的一种PCB板自动化检测生产线，其特征在于：所述输送模块还包括下料平台。

7.根据权利要求4所述的一种PCB板自动化检测生产线，其特征在于：所述检测模块包括若干台并排设置的检测机，所述检测机与所述自动分板机一一对应。

8.根据权利要求1所述的一种PCB板自动化检测生产线，其特征在于：所述PCB板自动化检测生产线还包括控制系统。

9.一种如权利要求1～8任一项所述的PCB板自动化检测生产线的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)上料，上一道工序所生产的PCB大板被输送到上料平台；

(7)PCB好板装盒，工人将合格的PCB小板装盒；

(8)PCB坏板维修，对不合格的产品进行检测维修。