專利名稱：機械手取放設備的制作方法
技術領域：
機械手取放設備技術領域[0001]本實用新型涉及一種機械取放設備，尤其是涉及一種適用于板材的機械取放設備。
背景技術：
[0002]隨著電子產業的飛速發展，作為電子產品基本構件的印刷電路板的制作技術顯得越來越重要。印刷電路板通常是采用覆銅基板進行加工而成。對于硬性印刷電路板加工工藝而言，由覆銅基板經裁切、鉆孔、蝕刻、曝光、顯影、壓合、成型等一系列工藝制作而成。[0003]一般地，印刷電路板加工過程中需要在工藝流水線依次經過上述裁切工站、鉆孔工站、蝕刻工站、曝光工站、顯影工站、壓合工站、成型工站等，每一工站加工后的覆銅基板表面對應形成不同的導電線路、防護層等，因此在不同工站之間輸送加工過程中的覆銅基板需要多次的取放覆銅基板。所謂“取”，是指將流水線上的加工后的半成品或者成品移動至中轉站、或者倉庫等位置，以方便運輸或者存儲；所謂“放”，是指將運輸車上或者暫時存放地的產品投放至流水線，以便后續的加工作業。[0004]現有的工藝流水線中，通常采用人工手動搬運作業的方式，但該種模式存在如下缺陷[0005]首先，手工搬運效率較低，且人工成本較高；[0006]其次，在加工過程中，覆銅基板表面存在多個不同大小的功能元器件，當作業人員手工誤操作，觸碰存在于上述覆銅基板表面的功能元器件、電路等后，容易造成對半成品或者成品的損壞，降低生產良率；[0007]再者，就是因為在生產過程中，覆銅基板表面往往存在化學殘留液，該類化學液體一旦與皮膚接觸，容易對人體產生不同程度的傷害，具危險性。[0008]鑒于此，如何改善上述印刷電路板的加工設備的缺陷是業界亟待解決的問題。實用新型內容[0009]針對現有技術基板運送、取放存在生產效率低下、生產良率低及具危險性的技術問題，本實用新型提供一種生產效率高、良率提升及降低危險性的機械手取放設備。[0010]一種機械手取放設備，包括支撐架體、垂直移動模組、水平移動模組、第一機械手臂及第二機械手臂，所述支撐架體支撐所述垂直移動模組、所述水平移動模組、第一機械手臂及第二機械手臂，所述垂直移動模組一端與所述支撐架體相接設置，所述第一機械手臂及第二機械手臂與所述水平移動模組相接設置，所述水平移動模組帶動所述第一機械手臂及第二機械手臂在水平方向上水平移動，所述垂直移動模組帶動所述第一機械手臂及第二機械手臂在垂直方向自由升降。[0011]作為上述機械手取放設備的進一步改良，所述支撐架體包括底座、二間隔設置的支撐柱及橫梁，所述底座支撐所述支撐柱及所述橫梁，所述橫梁兩端架設在所述二支撐柱上，所述垂直移動模組滑動套設在所述橫梁上。[0012]作為上述機械手取放設備的進一步改良，所述垂直移動模組包括滑動支架及升降支架，所述滑動支架套設在所述橫梁上，并能夠沿所述橫梁在水平面內移動，所述升降支架設置在所述滑動支架的端部，并能夠相對所述升降支架上升或者下降。[0013]作為上述機械手取放設備的進一步改良，所述垂直移動模組還包括驅動馬達，所述驅動馬達與所述滑動支架沿所述橫梁水平移動，所述驅動馬達驅動所述升降支架在高度方向上升或者下降移動。[0014]作為上述機械手取放設備的進一步改良，所述水平移動模組包括間隔設置的第一連接擋板及第二連接擋板，所述第一機械手臂與所述第一連接擋板相接設置，所述第二機械手臂與所述第二連接擋板相接設置。[0015]作為上述機械手取放設備的進一步改良，所述水平移動模組還包括調節旋鈕，所述調節旋鈕調節所述第一機械手臂、所述第二機械手臂在水平面方向上垂直于橫梁方向的移動。[0016]作為上述機械手取放設備的進一步改良，所述第一機械手臂包括多個第一真空吸盤，所述第二機械手臂包括多個第二真空吸盤，所述第一真空吸盤與所述第二真空吸盤在水平方向間隔設置。[0017]作為上述機械手取放設備的進一步改良，所述第一機械手臂與所述第二機械手臂在高度上非同步升降。[0018]作為上述機械手取放設備的進一步改良，所述第一機械手臂與所述第二機械手臂在水平面內同步移動。[0019]作為上述機械手取放設備的進一步改良，所述機械手取放設備還包括多個平行間隔設置的垂直移動模組、水平移動模組及第一機械手臂、第二機械手臂，所述多個垂直移動模組間隔設置在所述支撐架體的橫梁上，每一水平移動模組對應于其中一垂直移動模組相接設置，所述多個第一機械手臂、第二機械手臂分別對應與其中一水平移動模組相接設置。[0020]相較于現有技術，本實用新型的機械手取放設備采用水平移動模組和垂直移動模組配合帶動所述第一機械手臂及第二機械手臂在三維空間內自由移動，所述第一機械手臂與所述第二機械手臂分別對應實現對板材的移動，有效提高板材堆疊移動取放操作，提高效率的同時，避免人手工操作對板材帶來的損壞，提高產品良率。同時，因為采用機械手作業，避免板材與作業人員接觸，有效保護操作人員免于化學傷害，降低危險性。


[0021]圖I是本實用新型第一實施方式所揭示機械手取放設備立體組裝結構示意圖。[0022]圖2是圖I所述機械手取放設備的立體分解結構示意圖。[0023]圖3是圖2所示機械手取放設備升降原理示意圖。[0024]圖4是圖2所不機械手取放設備水平移動原理不意圖。[0025]圖5a-圖5f是圖2所示機械手臂移動原理示意圖。[0026]圖6是本實用新型第二實施方式所揭示采用機械手取放設備應用于多條基板加工流水線的整體結構示意圖。
具體實施方式
[0027]
以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明。[0028]請參閱圖1，是本實用新型所揭示機械手取放設備的立體組裝結構示意圖。所述機械手取放設備2包括支撐架體21、垂直移動模組23、水平移動模組25、第一機械手臂28及第二機械手臂29。在本實施方式中，設定所述機械手臂28、29在三維空間的移動方向界定一 XYZ坐標軸，其中定義在水平面內的左右移動方向為X軸方向，定義在水平面內的前后移動方向為Y軸方向，定義垂直于所述水平面的高度方向為Z軸方向。[0029]再請參閱圖2，是圖I所示機械手取放設備的立體分解示意圖。所述支撐架體21 是一支撐框架，其支撐所述垂直移動模組23、水平移動模組25、所述第一機械手臂28及第二機械手臂29于設定高度，同時維持所述機械手臂28、29在三維空間內自由移動。[0030]所述支撐架體21包括二底座211、二支撐柱213及一橫梁215。所述底座211是一支撐平臺，其設置在水平表面，支撐整個機械手取放設備2。所述支撐柱213是垂直設置在所述底座211上的柱體，所述支撐柱213的延伸方向垂直于水平面，且二支撐柱213相對平行間隔設置。所述橫梁215的兩端架設在所述支撐柱213的同一高度處，形成平行于水平面放置的水平橫梁，實現所述機械手臂28、29在水平方向的左右移動，即X軸方向移動。[0031]所述垂直移動模組23包括滑動支架231、升降支架233及驅動馬達235。所述滑動支架231套設在所述支撐架體21的橫梁215上，并能夠沿所述橫梁215所在軸線上于所述二支撐柱213之間水平滑動。所述橫梁215作為所述滑動支架231的水平移動軌道。[0032]所述升降支架233是一組豎直設置的升降桿2331、2333，其本體設置在所述滑動支架231的端部，且嵌套設置在所述滑動支架231內。所述升降支架233與所述滑動支架 231通過滑動樞接方式固定在一起，在所述驅動馬達235的驅動作用下，所述升降支架233 在豎直方向上相對所述滑動支架231自由升降活動，實現在高度方向的移動，即Z軸方向的移動。同時，所述驅動馬達235還可以驅動所述滑動支架233沿所述橫梁215在水平面內自由移動。[0033]所述驅動馬達235與所述升降支架233機械相接設置，所述驅動馬達235接受外部驅動信號后，對應產生驅動作用力驅動所述升降支架233升降移動。[0034]所述水平移動模組25實現所述機械手臂28、29在水平方向的前后移動，即Y軸方向移動。所述水平移動模組25包括第一連接擋板251、第二連接擋板253及手動調節旋鈕 255。所述第一連接擋板251 —端連接所述升降支架213，而另一端則固定連接支撐所述第一機械手臂28。所述第二連接擋板253 —端與所述升降支架213固定連接，另一端同樣與所述第二機械手臂29相接固定在一起，所述第一連接擋板251、第二連接擋板253相對間隔設置，所述第一機械手臂28與所述第二機械手臂29同樣平行間隔設置。所述手動調節旋鈕255調節所述機械手臂28、29在Y軸方向的定位，即前后方向的微調。[0035]所述第一機械手臂28包括四個第一真空吸盤281，所述四個第一真空吸盤281呈正方形矩陣分布設置，所述第一真空吸盤281的開口方向相對水平面側設置。[0036]同樣，所述第二機械手臂29也包括四個第二真空吸盤291，所述四個第二真空吸盤291呈正方形矩陣設置，所述第二真空吸盤291的開口方向相對所述水平面所在側表面設置。[0037]所述真空吸盤281、291是采用真空吸附方式對基板進行吸附，并在所述機械手臂 28,29的帶動作用下隨其同步移動。當然，作為上述實施方式的進一步變形，所述機械手臂28,29還可以通過其他方式實現與待移動的板材實現取放，如磁鐵吸附、吸氣式吸附、機械夾取等，凡是實現板材與所述機械手臂相互暫時固定在一起的方式皆等同于本創作的變形方式，屬于本創作的一致創作方案。[0038]再請同時參閱圖3及圖4,其中圖3是圖2所示機械手取放設備升降原理示意圖， 圖4是圖2所示機械手取放設備水平移動原理示意圖。首先，在所述機械手取放設備2中， 因為所述第一機械手臂28與所述第二機械手臂29分別通過所述連接擋板251、253與所述水平移動模組25相接設置，所以所述第一機械手臂28及第二機械手臂29能夠在所述水平移動模組25的帶動下在平行于水平面內沿Y軸所在方向前后自由移動。[0039]其次，因為所述水平移動模組25 —端滑動固定在所述垂直移動模組23上，所以所述水平移動模組25能夠在豎直方向自由上升或者下降，同時因為所述第一機械手臂28、第二機械手臂29通過所述連接擋板251、253固定至所述水平移動模組25上，所以當所述水平移動模組25在高度方向沿著所述垂直移動模組23上升或者下降的同時，帶動所述機械手臂28、29在Z軸所在高度方向自由升降。[0040]另一方面，所述滑動支架231能夠沿橫梁215所形成的X軸方向軌道做左右移動， 從而帶動所述垂直移動模組23、水平移動模組25、第一機械手臂28及第二機械手臂29同步在X軸方向做自由移動。[0041]至此，實現所述機械手臂28、29在三維空間內的自由移動，且在所述機械手臂28、 29移動過程中，因為所述第一連接擋板251、第二連接檔板253相對位置固定，二者之間的間隔固定，所以所述第一機械手臂28與所述第二機械手臂29之間亦相對固定，如此實現所述機械手臂28、29的在水平方向的同步移動。而在高度方向，所述驅動馬達235的驅動作用下，所述升降支架233的升降桿2331、2333分別調整各自的高度，從而使得所述第一機械手臂28與所述第二機械手臂29在高度方向上能夠不同步升降。[0042]綜上，所述機械手臂28、29在所述水平移動模組25及垂直移動模組23的帶動下， 能夠在三維空間內自由移動。也就是說，所述機械手取放設備2的真空吸盤281、291能夠在所述垂直移動模組23、水平移動模組25的作用下在空間內自由移動。當所述真空吸盤 281,291對應吸附待移動的板材10時，通過所述真空吸盤281、291的移動，帶動所述板材 10的移動。所述板材10可以是印刷電路板、覆銅基板、塑膠墊片等。[0043]再請參閱圖5a至圖5f，是采用所述機械手取放設備移動堆放覆銅基板10的工作流程示意圖。所述覆銅基板10置放于所述印刷電路板加工流水線18上流動，提供多片墊片40疊置在所述第一置放平臺I。[0044]所述機械手取放設備2的真空吸盤281對應吸附所述覆銅基板10并移動至所述第二置放平臺19，同時，所述真空吸盤291對應吸附墊片40依次疊置在所述第二置放平臺 19上，并在所述第二平臺19上形成疊合體30，所述疊合體30是由覆銅基板10與所述墊片 40相互間隔疊置，其立體分解結構如圖5所示。[0045]在該過程中，當取所述覆銅基板10時，所述機械手取放設備2的垂直移動模組23 的升降桿2331降低所述第一機械手臂28的高度，對應吸附所述覆銅基板10，然后再調整升聞所述升降桿2331的聞度，如圖5a所不。[0046]當需要水平移動所述第一機械手臂28至所述第二置放平臺19上方時，所述滑動支架231水平移動，帶動所述第一機械手臂28沿所述橫梁215移動至所述第二置放平臺19上方，如圖5b所示。[0047]當需要置放所述覆銅基板10至所述第二置放平臺19時，所述機械手取放設備2 的垂直移動模組23的升降桿2331再次降低所述第一機械手臂28的高度，對應釋放所述覆銅基板10至第二置放平臺19，然后再調整升高所述升降桿2331的高度，如圖5c所示。[0048]同時，當需要所述第二機械手臂29吸附墊片40時，同樣所述機械手取放設備2的垂直移動模組23的升降桿2333降低所述第二機械手臂29的高度，對應吸附置放于第一置放平臺I上的所述墊片40，然后再調整升高所述升降桿2333的高度，如圖5d所示。其中所述第一機械手臂28與所述第二機械手臂29在高度方向非同步升降。[0049]當需要水平移動所述第二機械手臂29至所述第二置放平臺19上方時，所述滑動支架231水平移動，帶動所述第二機械手臂29沿所述橫梁215移動至所述第二置放平臺19 上方，如圖5e所示。[0050]當需要置放所述墊片40至所述第二置放平臺19時，所述機械手取放設備2的垂直移動模組23的升降桿2333再次降低所述第二機械手臂29的高度，對應釋放所述墊片40 至第二置放平臺19，然后再調整升高所述升降桿2333的高度，如圖5f所示。在該過程中， 所述第一機械手臂28與所述第二機械手臂29在水平方向上同步移動。[0051]如此，實現所述機械手取放設備2對覆銅基板10與所述墊片40的取放及疊置設置，大大提高作業效率，且提高操作的精度及便捷性。[0052]相較于現有技術，采用機械手臂28、29取代手工作業，具有如下效果[0053]首先，采用機械手臂28、29同時依次移動所述覆銅基板10及所述墊片40在三維空間內自由移動，形成疊合體30，大大提高作業效率，且提高操作精度，避免人為操作失誤給覆銅板10帶來損壞的可能，提高產品可靠度。[0054]其次，因為所述機械手臂28、29采用吸盤吸附的方式移動，避免操作人員皮膚直接接觸覆銅基板10的可能，降低作業危險系數，簡化作業程序。[0055]再請參閱圖6，是本實用新型第二實施方式所揭示采用機械手取放設備應用于多條基板加工流水線的整體結構示意圖。[0056]在本實施方式中，其提供多條并行設置的加工基板材料的流水線5，每一流水線5 包括臨近其端部并行設置的第一置放平臺58、第二置放平臺59，所述第二置放平臺59夾設于所述第一置放平臺58與流水線5端部之間。[0057]同時，本實施方式中的機械手取放設備6包括多個并行間隔設置的第一機械手臂 68、第二機械手臂69。每二相鄰第一機械手臂28之間的間隔等于二相鄰流水線5之間的間隔距離。[0058]當本實施方式所揭示的所述機械手取放設備6用于傳送分類置放于所述所述基板加工流水線5的基板50時，其操作步驟與上一實施方式所揭示的工作流程和原理一致， 唯區別在于本實施方式整合多個并行間隔設置的第一機械手臂68、第二機械手臂69，同時對多條流水線5進行傳送分類設置，使得在同樣的時間段內形成多個疊合體70。進一步提高傳送分類效率，減少人工作業工作量，降低人工成本。[0059]以上僅為本實用新型的較佳實施案例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種機械手取放設備，包括 支撐架體； 垂直移動模組； 水平移動模組； 第一機械手臂及第二機械手臂，所述支撐架體支撐所述垂直移動模組、所述水平移動模組、第一機械手臂及第二機械手臂，其特征在于所述垂直移動模組一端與所述支撐架體相接設置，所述第一機械手臂及第二機械手臂與所述水平移動模組相接設置，所述水平移動模組帶動所述第一機械手臂及第二機械手臂在水平方向上水平移動，所述垂直移動模組帶動所述第一機械手臂及第二機械手臂在垂直方向自由升降。
2.根據權利要求I所述的機械手取放設備，其特征在于所述支撐架體包括底座、二間隔設置的支撐柱及橫梁，所述底座支撐所述支撐柱及所述橫梁，所述橫梁兩端架設在所述二支撐柱上，所述垂直移動模組滑動套設在所述橫梁上。
3.根據權利要求2所述的機械手取放設備，其特征在于所述垂直移動模組包括滑動支架及升降支架，所述滑動支架套設在所述橫梁上，并能夠沿所述橫梁在水平面內移動，所述升降支架設置在所述滑動支架的端部，并能夠相對所述升降支架上升或者下降。
4.根據權利要求3所述的機械手取放設備，其特征在于所述垂直移動模組還包括驅動馬達，所述驅動馬達與所述滑動支架沿所述橫梁水平移動，所述驅動馬達驅動所述升降支架在高度方向上升或者下降移動。
5.根據權利要求4所述的機械手取放設備，其特征在于所述水平移動模組包括間隔設置的第一連接擋板及第二連接擋板，所述第一機械手臂與所述第一連接擋板相接設置，所述第二機械手臂與所述第二連接擋板相接設置。
6.根據權利要求5所述的機械手取放設備，其特征在于所述水平移動模組還包括調節旋鈕，所述調節旋鈕調節所述第一機械手臂、所述第二機械手臂在水平面方向上垂直于橫梁方向的移動。
7.根據權利要求6所述的機械手取放設備，其特征在于所述第一機械手臂包括多個第一真空吸盤，所述第二機械手臂包括多個第二真空吸盤，所述第一真空吸盤與所述第二真空吸盤在水平方向間隔設置。
8.根據權利要求7所述的機械手取放設備，其特征在于所述第一機械手臂與所述第二機械手臂在高度上非同步升降。
9.根據權利要求7所述的機械手取放設備，其特征在于所述第一機械手臂與所述第二機械手臂在水平面內同步移動。
10.根據權利要求9所述的機械手取放設備，其特征在于所述機械手取放設備還包括多個平行間隔設置的垂直移動模組、水平移動模組及第一機械手臂、第二機械手臂，所述多個垂直移動模組間隔設置在所述支撐架體的橫梁上，每一水平移動模組對應于其中一垂直移動模組相接設置，所述多個第一機械手臂、第二機械手臂分別對應與其中一水平移動模組相接設置。
專利摘要本實用新型提供一種機械手取放設備，包括支撐架體、垂直移動模組、水平移動模組、第一機械手臂及第二機械手臂，所述支撐架體支撐所述垂直移動模組、所述水平移動模組、第一機械手臂及第二機械手臂，所述垂直移動模組一端與所述支撐架體相接設置，所述第一機械手臂及第二機械手臂與所述水平移動模組相接設置，所述水平移動模組帶動所述第一機械手臂及第二機械手臂在水平方向上水平移動，所述垂直移動模組帶動所述第一機械手臂及第二機械手臂在垂直方向自由升降。本實用新型的機械手取放設備提高基板取放效率、提高產品良率及降低危險性。
文檔編號B25J5/04GK202805184SQ20122045355
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月6日 優先權日2012年9月6日
發明者冉彥祥, 管運剛, 羅春泉 申請人:東莞市五株電子科技有限公司, 東莞市威力固電路板設備有限公司