一種用于多工位電路板并行測(cè)試的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型涉及電路板加工技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于多工位電路板并行測(cè)試的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
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[0002]在電路板組裝生產(chǎn)線上，測(cè)試是自動(dòng)化程度最為薄弱的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于電路板的裝配而言，從刷錫膏到回流焊都是在自動(dòng)線上完成，唯有到了測(cè)試環(huán)節(jié)，其自動(dòng)化的過(guò)程中止，目前在大部分產(chǎn)線上，測(cè)試都是由操作員手工來(lái)完成的。
[0003]測(cè)試自動(dòng)化程度不高的原因，主要包括以下兩個(gè)方面:第一，相對(duì)于產(chǎn)品的線速，測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng)，一條生產(chǎn)線需要多臺(tái)測(cè)試機(jī)；第二，測(cè)試設(shè)備定制化程度高，體積比較大，測(cè)試設(shè)備往往按傳統(tǒng)的搭建方法進(jìn)行堆疊。由于上述兩方面限制，意味著一條生產(chǎn)線需要多個(gè)測(cè)試機(jī)，也就需要多個(gè)機(jī)械手，一個(gè)機(jī)械手最多只能替代一個(gè)人工，不利于生產(chǎn)成本的降低。
[0004]隨著半導(dǎo)體集成程度的提高，儀表的體積在不斷地縮小，測(cè)試的本身也在不斷地簡(jiǎn)化和標(biāo)準(zhǔn)化，這一趨勢(shì)在消費(fèi)電子行業(yè)表現(xiàn)的尤為明顯，在這樣的背景下，可以通過(guò)推進(jìn)測(cè)試系統(tǒng)的小型化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)測(cè)試的集成化和自動(dòng)化。
[0005]如果能將測(cè)試系統(tǒng)小型化后變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的箱式盒子，則可以將多個(gè)測(cè)試系統(tǒng)疊放在一起，用一個(gè)機(jī)械手來(lái)做產(chǎn)品從流水線到測(cè)試機(jī)取放，實(shí)現(xiàn)測(cè)試的自動(dòng)化。目前實(shí)現(xiàn)PCB測(cè)試自動(dòng)化的方案要么使用標(biāo)準(zhǔn)的多關(guān)節(jié)機(jī)械手，要么使用直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)搭建機(jī)械手。
[0006]按現(xiàn)有技術(shù)，當(dāng)使用直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)搭建機(jī)械手時(shí)，目前的設(shè)計(jì)一般要求測(cè)試機(jī)位于傳送帶的上方；若要增加系統(tǒng)測(cè)試機(jī)的數(shù)量，要么在高度方向，要么在水平沿傳送帶的方向；在高度方向，受到可操作性高度的限制，在水平方向，由于運(yùn)動(dòng)定位的精度要求比較高，水平運(yùn)動(dòng)速度和行程都受到限制，同時(shí)，在水平方向擴(kuò)展也帶來(lái)占地面積擴(kuò)大的問題。
[0007]當(dāng)使用多關(guān)節(jié)機(jī)器人時(shí)，其可操作的空間是個(gè)曲面體，測(cè)試機(jī)要圍繞這一曲面體來(lái)進(jìn)行擺放，占地面積利用效率不高，如果要增加系統(tǒng)支持的測(cè)試機(jī)的數(shù)量，則需要增加機(jī)器人的臂展，這更增加了占地面積。
【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0008]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題:在電路板組裝生產(chǎn)線上，經(jīng)小型化、集成化和自動(dòng)化之后的測(cè)試系統(tǒng)需要機(jī)械手將產(chǎn)品從生產(chǎn)線移至測(cè)試系統(tǒng)，然而，按現(xiàn)有技術(shù)，無(wú)論使用多關(guān)節(jié)機(jī)械手，還是使用直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)搭建的機(jī)械手，均存在生產(chǎn)空間浪費(fèi)或利用效率不尚的情況。
[0009]為解決上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0010]一種用于多工位電路板并行測(cè)試的系統(tǒng)，包括位于電路板組裝生產(chǎn)線旁側(cè)的測(cè)試柜和機(jī)械手；
[0011]所述測(cè)試柜包括機(jī)架、以上下疊加方式安裝在機(jī)架上的多個(gè)測(cè)試機(jī)，所述測(cè)試機(jī)包括安裝在一起的抽屜式測(cè)試夾具和箱式的測(cè)試資源盒，所述測(cè)試夾具靠近電路板組裝生產(chǎn)線；所述測(cè)試夾具用于固定電路板，所述測(cè)試資源盒用于存放測(cè)試資源；
[0012]所述機(jī)械手位于電路板組裝生產(chǎn)線的旁側(cè)且位于測(cè)試夾具伸出的前方；所述機(jī)械手包括支架、四軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第一抓取機(jī)構(gòu)；所述四軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝在支架上的Y向?qū)к?、滑?dòng)安裝在γ向?qū)к壣系腦向?qū)к壓万?qū)動(dòng)X向?qū)к壯豗向?qū)к壱苿?dòng)的第一驅(qū)動(dòng)元件、滑動(dòng)安裝在X向?qū)к壣系腪向?qū)к壓万?qū)動(dòng)Z向?qū)к壯豖向?qū)к壱苿?dòng)的第二驅(qū)動(dòng)元件、滑動(dòng)安裝在Z向?qū)к壣系倪\(yùn)動(dòng)平臺(tái)和驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)沿Z向?qū)к壱苿?dòng)的第三驅(qū)動(dòng)元件、樞接在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)底部的連接件和驅(qū)動(dòng)連接件旋轉(zhuǎn)的第四驅(qū)動(dòng)元件；所述Y向?qū)к壓蚗向?qū)к壦皆O(shè)置，Y向?qū)к壌怪庇赬向?qū)к墸鯶向?qū)к壺Q直設(shè)置；所述第一抓取機(jī)構(gòu)安裝在連接件的底部，第一抓取機(jī)構(gòu)用于抓取電路板。
[0013]按上述技術(shù)方案，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)可沿Z向?qū)к壣舷逻\(yùn)動(dòng)，即第一抓取機(jī)構(gòu)可沿Z向?qū)к壣舷逻\(yùn)動(dòng)；當(dāng)?shù)谝蛔トC(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到電路板組裝生產(chǎn)線的高度位置時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)使X向?qū)к壯豗向?qū)к壱苿?dòng)，第一抓取機(jī)構(gòu)伸出支架而位于電路板組裝生產(chǎn)線上待測(cè)電路板的上方；第一抓取機(jī)構(gòu)抓取待測(cè)電路板后，X向?qū)к壯豗向?qū)к壙s回，即第一抓取機(jī)構(gòu)縮回，第一抓取機(jī)構(gòu)位于測(cè)試夾具伸出的正前方；之后，第一抓取機(jī)構(gòu)可沿Z向?qū)к壣仙蛳陆狄欢ǖ母叨龋量捎玫哪硞€(gè)測(cè)試機(jī)前，該測(cè)試機(jī)的測(cè)試夾具伸出，第一抓取機(jī)構(gòu)將待測(cè)電路板放置在測(cè)試夾具上，測(cè)試夾具裝夾待測(cè)電路板后復(fù)位，由測(cè)試資源盒對(duì)待測(cè)電路板進(jìn)行測(cè)試。
[0014]通過(guò)上述技術(shù)方案，由于第一抓取機(jī)構(gòu)沿Y向?qū)к壣斐鲋Ъ茏ト〈郎y(cè)電路板的運(yùn)行方向與電路板組裝生產(chǎn)線的運(yùn)行方向垂直，所以，當(dāng)?shù)谝蛔トC(jī)構(gòu)沿Y向?qū)к壙s回支架后，第一抓取機(jī)構(gòu)和電路板組裝生產(chǎn)線不再有運(yùn)動(dòng)干涉的風(fēng)險(xiǎn)，第三驅(qū)動(dòng)元件可以驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)及其上的第一抓取機(jī)構(gòu)沿Z向?qū)к壷寥我飧叨鹊臏y(cè)試機(jī)位置完成電路板的取放。通過(guò)這樣的系統(tǒng)架構(gòu)，測(cè)試機(jī)可以從靠近地面的位置開始安裝，向上疊加到操作員最大的可操作的高度，從而將電路板組裝生產(chǎn)線高度以下的空間得到充分的利用，最大化單臺(tái)設(shè)備的測(cè)試機(jī)容量。
[0015]作為本實(shí)用新型對(duì)機(jī)械手中四軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一種說(shuō)明，所述第四驅(qū)動(dòng)元件為旋轉(zhuǎn)氣缸，所述連接件通過(guò)旋轉(zhuǎn)氣缸樞接在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的底部。即旋轉(zhuǎn)氣缸的缸體安裝在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上的底部，所述連接件安裝在旋轉(zhuǎn)氣缸的旋轉(zhuǎn)軸上。
[0016]作為本實(shí)用新型對(duì)機(jī)械手中第一抓取機(jī)構(gòu)的一種說(shuō)明，所述第一抓取機(jī)構(gòu)包括安裝在連接件底部的第一升降氣缸、安裝在第一升降氣缸活塞桿上的第一夾爪氣缸；所述第一夾爪氣缸上設(shè)有夾取電路板的第一對(duì)夾爪。
[0017]基于上述說(shuō)明，作為本實(shí)用新型對(duì)機(jī)械手的一種改進(jìn)，所述電路板組裝生產(chǎn)線包括未測(cè)料傳送帶和已測(cè)料傳送帶，未測(cè)料傳送帶和已測(cè)料傳送帶并列設(shè)置；所述連接件的底部還安裝有第二抓取機(jī)構(gòu)，所述第二抓取機(jī)構(gòu)包括安裝在連接件底部的第二升降氣缸、安裝在第二升降氣缸活塞桿上的第二夾爪氣缸；所述第二夾爪氣缸上設(shè)有夾取電路板的第二對(duì)夾爪；所述第一抓取機(jī)構(gòu)和第二抓取機(jī)構(gòu)關(guān)于旋轉(zhuǎn)氣缸的旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱設(shè)置。
[0018]按上述改進(jìn)，第一抓取機(jī)構(gòu)和第二抓取機(jī)構(gòu)圍繞旋轉(zhuǎn)氣缸的旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱安裝，第一抓取機(jī)構(gòu)用于抓取已測(cè)試電路板，第二抓取機(jī)構(gòu)用于抓取未測(cè)試電路板。當(dāng)?shù)谝蛔トC(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到電路板組裝生產(chǎn)線位置時(shí)，已測(cè)試電路板被放置于電路板組裝生產(chǎn)線上，第一抓取機(jī)構(gòu)空閑，第二抓取機(jī)構(gòu)從電路板組裝生產(chǎn)線上抓取未測(cè)試電路板。當(dāng)?shù)谝蛔トC(jī)構(gòu)和第二抓取機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到要操作的測(cè)試夾具位置時(shí)，測(cè)試夾具抽屜彈出，空閑的第一抓取機(jī)構(gòu)從測(cè)試夾具中取出已測(cè)電路板后，旋轉(zhuǎn)氣缸旋轉(zhuǎn)180度，第二抓取機(jī)構(gòu)將待測(cè)電路板放入測(cè)試夾具，此時(shí)，第二抓取機(jī)構(gòu)空閑，第一抓取機(jī)構(gòu)被占用，第一抓取機(jī)構(gòu)和第二抓取機(jī)構(gòu)再回到電路板組裝生產(chǎn)線的下料位置開始下一個(gè)上下料循環(huán)，這樣就實(shí)現(xiàn)了在一個(gè)往返運(yùn)動(dòng)中完成已測(cè)電路板的下料和未測(cè)電路板的上料動(dòng)作。
[0019]作為本實(shí)用新型對(duì)機(jī)械手中四軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述支架上設(shè)有Y向輔助導(dǎo)軌，Y向輔助導(dǎo)軌與Y向?qū)к壠叫?，所述X向?qū)к壍膬啥朔謩e滑動(dòng)配合在Y向輔助導(dǎo)軌和Y向?qū)к壣稀?br>【附圖說(shuō)明】
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[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0021]圖1為本實(shí)用新型一種用于多工位電路板并行測(cè)試的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為圖1中第一抓取機(jī)構(gòu)31和第二抓取機(jī)構(gòu)32的組合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中符號(hào)說(shuō)明:
[0024]10、電路板組裝生產(chǎn)線；11、未測(cè)料傳送帶；12、已測(cè)料傳送帶；
[0025]20、測(cè)試柜；21、測(cè)試機(jī)；211、測(cè)試夾具；212、測(cè)試資源盒；
[0026]30、機(jī)械手；31、第一抓取機(jī)構(gòu)；311、第一升降氣缸；312、第一夾爪氣缸；32、第二抓取機(jī)構(gòu)；33、支架；34、Y向?qū)к墸?40、輔助導(dǎo)軌；35、Χ向?qū)к墸?6、Ζ向?qū)к墸?7、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)；38、連接件；39、旋轉(zhuǎn)氣缸。
【具體實(shí)施方式】
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[0027]如圖1，一種用于多工位電路板并行測(cè)試的系統(tǒng)，包括位于電路板組裝生產(chǎn)線10旁側(cè)的測(cè)試柜20和機(jī)械手30。
[0028]如圖1，所述電路板