一种PCB印刷电路板自动化烧写、移载系统论文和设计-赵四海

全文摘要

本实用新型公开一种PCB印刷电路板自动化烧写、移载系统，涉及芯片烧写技术领域，所述系统包括烧写机械人、接驳输送线、定位机构、移载机器人、接驳缓存单元和用于移载带载具的PCB印刷电路板和PC机的载具升降机；其中所述接驳输送线设置在所述烧写机械人和所述移载机器人之间，所述载具升降机设置在所述移载机器人侧部，所述接驳缓存单元设置在所述接驳输送线端部。本实用新型能够实现批量PCB印刷电路板自动化烧写，克服了传统技术的弊端，本实用新型能够将烧写完毕后的PCB印刷电路板进行自动化移载，定位精度高，本实用新型采用模块化设计，大大降低了设备维护难度，提高了生产效率。

主设计要求

1.一种PCB印刷电路板自动化烧写、移载系统，其特征在于，包括：烧写机械人（1），用于烧写PCB印刷电路板中的芯片程序；接驳输送线（2），用于接收贴片机输出的PCB印刷电路板并将待烧写的PCB印刷电路板运输至所述烧写机械人（1）抓取范围内的位置；定位机构（3），其设置在所述接驳输送线（2）上，用于定位并夹紧PCB印刷电路板，使PCB印刷电路板稳定地放置在所述接驳输送线（2）上，便于后续工艺的操作；移载机器人（4），用于移载烧写完毕的PCB印刷电路板，使得烧写完毕后的PCB印刷电路板转运至下一个工位；接驳缓存单元（5），用于缓存待烧写的PCB印刷电路板或烧写完毕的PCB印刷电路板；载具升降机（6），用于将带载具的PCB印刷电路板从所述接驳输送线（2）的底层运输至上层或从所述接驳输送线（2）的上层运输至底层；PC机，用于接收所述烧写机械人（1）烧写PCB印刷电路板中的芯片程序信息，并向所述定位机构（3）发出定位指令；其中：所述接驳输送线（2）设置在所述烧写机械人（1）和所述移载机器人（4）之间，所述载具升降机（6）设置在所述移载机器人（4）侧部，所述接驳缓存单元（5）设置在所述接驳输送线（2）端部。

设计方案

1.一种PCB印刷电路板自动化烧写、移载系统，其特征在于，包括：

烧写机械人（1），用于烧写PCB印刷电路板中的芯片程序；

接驳输送线（2），用于接收贴片机输出的PCB印刷电路板并将待烧写的PCB印刷电路板运输至所述烧写机械人（1）抓取范围内的位置；

定位机构（3），其设置在所述接驳输送线（2）上，用于定位并夹紧PCB印刷电路板，使PCB印刷电路板稳定地放置在所述接驳输送线（2）上，便于后续工艺的操作；

移载机器人（4），用于移载烧写完毕的PCB印刷电路板，使得烧写完毕后的PCB印刷电路板转运至下一个工位；

接驳缓存单元（5），用于缓存待烧写的PCB印刷电路板或烧写完毕的PCB印刷电路板；

载具升降机（6），用于将带载具的PCB印刷电路板从所述接驳输送线（2）的底层运输至上层或从所述接驳输送线（2）的上层运输至底层；

PC机，用于接收所述烧写机械人（1）烧写PCB印刷电路板中的芯片程序信息，并向所述定位机构（3）发出定位指令；其中：

所述接驳输送线（2）设置在所述烧写机械人（1）和所述移载机器人（4）之间，所述载具升降机（6）设置在所述移载机器人（4）侧部，所述接驳缓存单元（5）设置在所述接驳输送线（2）端部。

2.根据权利要求1所述的PCB印刷电路板自动化烧写、移载系统，其特征在于，所述烧写机械人（1）包括烧写机械手（11）和烧写器，所述烧写机械手（11）用于取放烧写的PCB印刷电路板，所述烧写器把可编程的集成电路写上信息数据，所述烧写器紧密设置在所述烧写机械手（11）附近。

3.根据权利要求2所述的PCB印刷电路板自动化烧写、移载系统，其特征在于，所述烧写机械手（11）为单轴烧写机械手，且所述烧写机械手（11）包括烧写针板（12）和所述烧写针板（12）连接的烧写针板气缸（13）。

4.根据权利要求1所述的PCB印刷电路板自动化烧写、移载系统，其特征在于，所述接驳输送线（2）上设置有阻挡气缸（24）和接驳缓存构件（21），所述阻挡气缸（24）用于阻挡来料停止在所述接驳输送线（2）上的运动，所述接驳缓存构件（21）用于接收并暂存来料。

5.根据权利要求4所述的PCB印刷电路板自动化烧写、移载系统，其特征在于，所述接驳缓存构件（21）上设置有缓存槽（22）和驱动所述缓存槽（22）进行上下运动的缓存槽驱动电机（23）。

6.根据权利要求1所述的PCB印刷电路板自动化烧写、移载系统，其特征在于，所述定位机构（3）包括定位板（34），所述定位板（34）上设置有定位孔（31），所述定位孔（31）用于定位销的插入和拔出，以定位PCB印刷电路板在所述定位板（34）上的位置，所述定位板（34）上还设置有横向夹紧气缸（32）和纵向夹紧气缸（33），所述横向夹紧气缸（32）用于驱动夹紧PCB印刷电路板在所述定位板（34）上的横向位置，所述纵向夹紧气缸（33）用于驱动夹紧PCB印刷电路板在所述定位板（34）上的纵向位置。

7.根据权利要求6所述的PCB印刷电路板自动化烧写、移载系统，其特征在于，所述定位机构（3）的定位精度为0.1mm。

8.根据权利要求1所述的PCB印刷电路板自动化烧写、移载系统，其特征在于，所述移载机器人（4）包括在三维空间内互相垂直的X轴向运动机构（41）、Y轴向运动机构（42）以及Z轴向运动机构（43），其中所述Z轴向运动机构（43）设置有机械手（431），所述机械手（431）设置有吸盘（432）。

9.根据权利要求1所述的PCB印刷电路板自动化烧写、移载系统，其特征在于，所述载具升降机（6）设置有接驳台线体（62），所述接驳台线体（62）一端设置有接驳台（61），所述接驳台线体（62）上设置有驱动所述接驳台线体（62）上下运动的接驳台线体驱动气缸(63)，其中所述接驳台（61）上设置有夹紧载具且互相垂直设置的载具X轴向夹紧气缸(611)和载具Y轴向夹紧气缸（612）。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及芯片烧写技术领域，且更具体地涉及一种PCB印刷电路板自动化烧写、移载系统。

背景技术

目前，编程器早已在移动设备、数码相机、数字播放器、电脑主板等领域得到广泛应用，编程器的作用之一是把程序和数据写进存储芯片，这种写入程序的过程称为编程或烧录。编程适配器是编程系统的重要组成元件，编程适配器主要用于固定芯片并与待编程的芯片的各个引脚连接，方便烧录器将程序写入芯片中。虽然这种方式在电子技术领域中比较常见，但是，在电能表生产和检定技术领域，尤其是批量电能表的生产和检定过程中，需要对大量的芯片进行烧写，目前，在全国范围内，在电能表检定系统中，如何自动地完成批量电能表的PCB印刷电路板的程序烧写尚未有成熟方案。

传统通过 PCB 印刷电路板进行烧写方式存在如下不足：烧写人员需要先把 PCB印刷电路板按一定方向排列，然后逐个烧写程序，花费时间较长，效率低，而且对烧写人员要求较高，要有熟练操作规范，在烧写过程中会产生漏写、PCB 元器件损伤等人为的失误问题。

实用新型内容

针对上述技术的不足，本实用新型公开一种PCB印刷电路板自动化烧写、移载系统，能够实现批量PCB印刷电路板自动化烧写，并将烧写完毕后的PCB印刷电路板进行自动化移载，定位精度高，系统采用模块化设计，大大降低了设备维护难度，提高了生产效率。

本实用新型采用以下技术方案：一种PCB印刷电路板自动化烧写、移载系统，包括：烧写机械人，用于烧写PCB印刷电路板中的芯片程序；接驳输送线，用于接收贴片机输出的PCB印刷电路板并将待烧写的PCB印刷电路板运输至所述烧写机械人所能及的位置；定位机构，其设置在所述接驳输送线上，用于定位并夹紧PCB印刷电路板，使PCB印刷电路板稳定地放置在所述接驳输送线上，便于后续工艺的操作；移载机器人，用于移载烧写完毕的PCB印刷电路板，使得烧写完毕后的PCB印刷电路板转运至下一个工位；接驳缓存单元，用于缓存待烧写的PCB印刷电路板或烧写完毕的PCB印刷电路板；载具升降机，用于将带载具的PCB印刷电路板从所述接驳输送线的底层运输至上层或从所述接驳输送线的上层运输至底层；PC机，用于接收所述烧写机械人烧写PCB印刷电路板中的芯片程序信息，并向所述定位机构发出定位指令；其中：所述接驳输送线设置在所述烧写机械人和所述移载机器人之间，所述载具升降机设置在所述移载机器人侧部，所述接驳缓存单元设置在所述接驳输送线端部。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述烧写机械人包括烧写机械手和烧写器，所述烧写机械手用于取放烧写的PCB印刷电路板，所述烧写器把可编程的集成电路写上信息数据，所述烧写器紧密设置在所述烧写机械手附近。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述烧写机械手为单轴烧写机械手，且所述烧写机械手包括烧写针板和所述烧写针板连接的烧写针板气缸。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述接驳输送线上设置有阻挡气缸和接驳缓存构件，所述阻挡气缸用于阻挡来料停止在所述接驳输送线上的运动，所述接驳缓存构件用于接收并暂存来料。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述接驳缓存构件上设置有缓存槽和驱动所述缓存槽进行上下运动的缓存槽驱动电机。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述定位机构包括定位板，所述定位板上设置有定位孔，所述定位孔用于定位销的插入和拔出，以定位PCB印刷电路板在所述定位板上的位置，所述定位板上还设置有横向夹紧气缸和纵向夹紧气缸，所述横向夹紧气缸用于驱动夹紧PCB印刷电路板在所述定位板上的横向位置，所述纵向夹紧气缸用于驱动夹紧PCB印刷电路板在所述定位板上的纵向位置。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述定位机构的定位精度为0.1mm。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述移载机器人包括在三维空间内互相垂直的X轴向运动机构、Y轴向运动机构以及Z轴向运动机构，其中所述Z轴向运动机构设置有机械手，所述机械手设置有吸盘。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述载具升降机设置有接驳台线体，所述接驳台线体一端设置有接驳台，所述接驳台线体上设置有驱动所述接驳台线体上下运动的接驳台线体驱动气缸，其中所述接驳台上设置有夹紧载具且互相垂直设置的载具X轴向夹紧气缸和载具Y轴向夹紧气缸。

积极有益效果：

本实用新型将PCB印刷电路板自动化烧写和移载功能集成一体，改变了传统的分立式操作，进行一体化作业，大大提高了生产效率；

本实用新型定位精度高，其定位精度可达0.1mm，大大提高了PCB印刷电路板在烧写过程中的稳定性，提高了烧写成功率，可靠性强；

本实用新型的PCB印刷电路板的程序烧写过程和移载过程均为自动化作业，无需人工干预，自动化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1为本实用新型系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型系统中烧写机械手的结构示意图；

图3为本实用新型系统中接驳输送线的结构示意图；

图4为本实用新型系统中定位机构的结构示意图；

图5为本实用新型系统中移载机械手的结构示意图；

图6为本实用新型系统中接驳缓存单元的结构示意图；

图7为本实用新型系统中载具升降机的结构示意图；

图中标号：

1-烧写机械人；2-接驳输送线；3-定位机构；4-移载机器人；5-接驳缓存单元；6-载具升降机；

11-烧写机械手；12-烧写针板；13-烧写针板气缸；

21-接驳缓存构件；22-缓存槽；23-缓存槽驱动电机；24-阻挡气缸；

31-定位孔；32-横向夹紧气缸；33-纵向夹紧气缸；34-定位板；

41-X轴向运动机构；42-Y轴向运动机构；43-Z轴向运动机构；431-机械手；432-吸盘；

61-接驳台；62-接驳台线体；63-接驳台线体驱动气缸； 611-载具X轴向夹紧气缸；612-载具Y轴向夹紧气缸。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，一种PCB印刷电路板自动化烧写、移载系统，包括：烧写机械人1，用于烧写PCB印刷电路板中的芯片程序；接驳输送线2，用于接收贴片机输出的PCB印刷电路板并将待烧写的PCB印刷电路板运输至所述烧写机械人1所能及的位置；定位机构3，其设置在所述接驳输送线2上，用于定位并夹紧PCB印刷电路板，使PCB印刷电路板稳定地放置在所述接驳输送线2上，便于后续工艺的操作；移载机器人4，用于移载烧写完毕的PCB印刷电路板，使得烧写完毕后的PCB印刷电路板转运至下一个工位；接驳缓存单元5，用于缓存待烧写的PCB印刷电路板或烧写完毕的PCB印刷电路板；载具升降机6，用于将带载具的PCB印刷电路板从所述接驳输送线2的底层运输至上层或从所述接驳输送线2的上层运输至底层； PC机，用于接收所述烧写机械人1烧写PCB印刷电路板中的芯片程序信息，并向所述定位机构3发出定位指令；其中：所述接驳输送线2设置在所述烧写机械人1和所述移载机器人4之间，使得所述烧写机械人1和所述移载机器人4都能够便捷地取、放所述接驳输送线2上的PCB印刷电路板，所述载具升降机6设置在所述移载机器人4侧部，便于所述移载机器人4将PCB印刷电路板移载到所述载具升降机6中，所述接驳缓存单元5设置在所述接驳输送线2端部。

如图2所示，所述烧写机械人1包括烧写机械手11和烧写器，所述烧写机械手11用于取放烧写的PCB印刷电路板，所述烧写器把可编程的集成电路写上信息数据，所述烧写器紧密设置在所述烧写机械手11附近。烧写器可以由用户选用市场上已有的烧写器，在此，不做详细说明。

进一步地，所述烧写机械手11为单轴烧写机械手，且所述烧写机械手11包括烧写针板12和所述烧写针板12连接的烧写针板气缸13。在具体实施例中，烧写针板气缸13带动烧写针板12进行运动。

如图1和图3所示，所述接驳输送线2上设置有阻挡气缸24和接驳缓存构件21，所述阻挡气缸24用于阻挡来料停止在所述接驳输送线2上的运动，所述接驳缓存构件21用于接收并暂存来料。

如图6所示，所述接驳缓存构件21 上设置有缓存槽22和驱动所述缓存槽22进行上下运动的缓存槽驱动电机23。

如图4所示，所述定位机构3包括定位板34，所述定位板34上设置有定位孔31，所述定位孔31用于定位销的插入和拔出，以定位PCB印刷电路板在所述定位板34上的位置，所述定位板34上还设置有横向夹紧气缸32和纵向夹紧气缸33，所述横向夹紧气缸32用于驱动夹紧PCB印刷电路板在所述定位板34上的横向位置，所述纵向夹紧气缸33用于驱动夹紧PCB印刷电路板在所述定位板34上的纵向位置。

进一步地，所述定位机构3的定位精度为0.1mm，使得定位误差较小，能够使PCB印刷电路板被牢固地定位，便于后续操作。

如图5所示，所述移载机器人4包括在三维空间内互相垂直的X轴向运动机构41、Y轴向运动机构42以及Z轴向运动机构43，其中所述Z轴向运动机构43设置有机械手431，所述机械手431设置有吸盘432，通过吸盘432吸取带有载具的PCB印刷电路板。

如图7所示，所述载具升降机6设置有接驳台线体62，所述接驳台线体62一端设置有接驳台61，所述接驳台线体62上设置有驱动所述接驳台线体62上下运动的接驳台线体驱动气缸63，其中所述接驳台61上设置有夹紧载具且互相垂直设置的载具X轴向夹紧气缸611和载具Y轴向夹紧气缸612。

下面结合具体实施例，对本实用新型的PCB印刷电路板自动化烧写、移载系统做进一步的说明：

（1）到位：从上一个工位的贴片线完成贴片后输出的PCB印刷电路板被放置在所述接驳台61，所述接驳台61在所述接驳台线体驱动气缸62的驱动下进行上升运动，所述载具X轴向夹紧气缸611和载具Y轴向夹紧气缸612分别对带有载具的PCB印刷电路板进行横向夹紧和纵向夹紧，所述接驳缓存构件21接收所述载具升降机6送来的带有载具的PCB印刷电路板；

（2）扫码：在所述缓存槽22内完成扫码动作，使得带有载具的PCB印刷电路板的条码信息被读入到PC机；（3）定位：所述PC机中的程序根据设置的程序命令进行判断定位机构3是否空闲，当所述定位机构3空闲时，所述阻挡气缸24下降，所述接驳输送线2将带有载具的PCB印刷电路板送入定位机构3，所述定位机构3对PCB印刷电路板进行定位，所述定位方法通过横向夹紧气缸32横向夹紧、纵向夹紧气缸33纵向夹紧以及改变所述定位孔31之间的距离而完成；

本实用新型定位精度高，其定位精度可达0.1mm，大大提高了PCB印刷电路板在烧写过程中的稳定性，提高了烧写成功率，可靠性强；

（4）烧写：所述烧写机械人1在所述烧写针板气缸13的作用下携带烧写针板下降开始烧写，烧写完成后，所述接驳输送线2将烧写完成的PCB印刷电路板送入所述接驳缓存单元5；

（5）移载：所述接驳缓存单元5接收并定位烧写完毕后的PCB印刷电路板，所述移载机器人4将PCB印刷电路板抓起并移至所述载具升降机6中的接驳台61中，然后，所述载具X轴向夹紧气缸611和载具Y轴向夹紧气缸612分别对带有烧写完毕且带有载具的PCB印刷电路板进行横向夹紧和纵向夹紧，必要时改变所述定位孔31之间的距离，通过将定位销插入不同的定位孔31可改变其距离；

（6）工序结束：所述载具升降机6的所述接驳输送线2将带有载具的PCB印刷电路板送入下一道工序，所述接驳输送线2在接驳台线体驱动气缸63的驱动下，从高处向低处运动，直到与其他单元接驳，即可将带有载具的PCB印刷电路板移走，移载过程完成。

综上所述，本实用新型将PCB印刷电路板自动化烧写和移载功能集成一体，改变了传统的分立式操作，进行一体化作业，大大提高了生产效率，并且本实用新型的PCB印刷电路板的程序烧写过程和移载过程均为自动化作业，无需人工干预，自动化程度高。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些具体实施方式仅是举例说明，本领域的技术人员在不脱离本实用新型的原理和实质的情况下，可以对上述方法和系统的细节进行各种省略、替换和改变。例如，合并上述方法步骤，从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本实用新型的范围。因此，本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。

设计图

一种PCB印刷电路板自动化烧写、移载系统论文和设计

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