沿生产线连续加工接续的工件的方法和系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN98116621.0

申请日:

1998.07.27

公开号:

CN1243090A

公开日:

2000.02.02

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效申请日:1998.7.27|||公开

IPC分类号:

B65G47/22

主分类号:

B65G47/22

申请人:

奥伯特赫公司;

发明人:

埃尔·泰克曼; 伊斯拉尔·奥尔特曼; 沙布塔·内格尔; 尼姆罗德·列夫; 塔尔·哈达斯; 伊特扎克·林亚多

地址:

以色列亚夫内

优先权:

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

代理人:

张祖昌

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内容摘要

本发明涉及一种沿生产线向着和通过至少一个工位输送接续的工件的方法和系统。该系统包括第一支承面、第二支承面和驱动装置。支承面向着至少一个工位中的加工区及从该加工区输送工件。第二支承面当将整个工件送过加工区时在加工区中支承工件的至少一部分。驱动装置驱动第一和第二支承面以便沿预定方向输送工件。

权利要求书

1: 一种沿着生产线向着和通过至少一个工位输送接续的工件的系 统,该系统包括: (a)一个第一支承面,其用于向着所述至少一个工位中的加工区及从 所述加工区输送工件; (b)一个第二支承面,其用于在所述加工区中支承所述工件的至少一 部分,同时将整个工件送过该加工区;以及 (c)驱动装置,其用于驱动所述第一和第二支承面以便沿预定方向输 送工件。
2: 根据权利要求1所述的系统,其特征在于:所述第二支承面形成 有多个间隔开来的凹槽,所述第一支承面由多个输送构件限定,其中, 每个输送构件设置在所述凹槽中的相应一个内。
3: 根据权利要求2所述的系统,其特征在于:所述输送构件是闭环 皮带。
4: 根据权利要求3所述的系统,其特征在于:所述第二支承面是由 一个旋转滚筒的圆周限定的。
5: 根据权利要求4所述的系统,其特征在于:还包括一个与所述滚 筒相关的导向组件,其用于在所述加工区中引导工件的运动。
6: 根据权利要求2所述的系统,其特征在于:所述第二支承面是由 多个被所述凹槽隔开的凸起限定的,所述系统还包括一个驱动器,其用 于选择地相对于第一支承面移动第二支承面,以便选择地使工件由第一 支承面或第二支承面支承。
7: 根据权利要求4所述的系统,其特征在于:还包括一个定位装置, 其用于调节旋转滚筒的垂向位置。
8: 根据权利要求4所述的系统,其特征在于:所述驱动装置连接于 一根驱动轴,使滚筒的转动产生第一支承面的平动。
9: 根据权利要求1所述的系统,其特征在于:还包括一个用于将工 件送至第一支承面的第三支承面,以及一个驱动器,其用于选择地相对 于第一支承面移动第三支承面,以便使工件能够选择地支承在第一支承 面或第三支承面上。
10: 根据权利要求9所述的系统,其特征在于:所述第一支承面是由 多个输送构件限定的,所述第三支承面是由多个间隔开来设置的凸起限 定的,使每个所述输送构件设置在相应的相邻凸起之间。
11: 根据权利要求10所述的系统,其特征在于:还包括一个与第三 支承面相关的对准组件,其用于在对准角部中形成工件的精确定位。
12: 根据权利要求11所述的系统,其特征在于:所述第三支承面的 所述凸起是导轮,它们可绕平行于所述预定方向的轴线转动,以便垂直 于所述方向输送工件。
13: 根据权利要求1所述的系统,其特征在于:所述工件基本是扁平 的。
14: 根据权利要求1所述的系统,其特征在于:所述工件是印刷电路 板。
15: 根据权利要求1所述的系统,其特征在于:所述至少一个工位被 一台检测机占据,该检测机限定一个检测区以便对工件进行光学检测。
16: 根据权利要求1所述的系统,其特征在于:还包括一个输送设备, 它与设置在所述至少一个工位下游的另一个支承面相关,并适于将工件 从一个供应支承面送向所述另一个支承面,其中,供应支承面沿一个输 送方向运送工件。
17: 根据权利要求16所述的系统,其特征在于:所述供应支承面是 沿所述预定方向输送工件的所述第一支承面。
18: 根据权利要求16所述的系统,其特征在于:所述输送设备包括: -一个支承组件,它与所述另一个支承面相关并适于支承工件的一 个前部; -一个驱动装置,其用于沿一个预定方向驱使支承组件往复运动, 以便当工件到达第一预定位置时行进地接合工件的前部,当工件到达第 二预定位置时相对于所述第二支承面脱开对工件所述前部的支承。
19: 根据权利要求18所述的系统,其特征在于:所述支承组件还包 括一个夹持装置。
20: 一种将基本扁平的工件从一个供应支承面送至另一支承面的设 备,其中,供应支承面沿一个预定方向运送工件,所述设备包括: -一个支承组件,它与所述另一个支承面相关并适于支承工件的一 个前部; -一个驱动装置,其用于驱使支承组件沿一个预定方向作往复运 动,以便当工件到达第一预定位置时行进地接合工件的前部,当工件到 达第二预定位置时相对于所述另一个支承表面脱开对工件所述前部的支 承。
21: 根据权利要求20所述的系统,其特征在于:支承组件包括一个 支架,该支架具有一个在所述另一个支承面上方基本垂直于输送方向延 伸的部分。
22: 根据权利要求21所述的系统,其特征在于:支架的所述部分形 成有至少一个支承构件,其用于支承地接合工件所述前部的下表面。
23: 根据权利要求22所述的系统,其特征在于:所述至少一个支承 构件被驱动以便相对于支架运动。
24: 根据权利要求21所述的系统,其特征在于:还包括一个安装在 支架的所述部分上的夹持装置。
25: 根据权利要求24所述的系统,其特征在于:所述夹持装置包括 至少一对狭长夹紧爪,它们适于闭合位置和打开位置之间摆动。在闭合 位置支承地接合在工件的前部中,在打开位置则与工件脱开;以及一个 驱动器,其用于驱使所述夹紧爪作上述摆动。
26: 根据权利要求25所述的系统,其特征在于:每个所述夹紧爪具 有基本圆形的横截面。
27: 根据权利要求26所述的系统,其特征在于:至少一个所述夹紧 爪是可以转动的。
28: 根据权利要求20所述的系统,其特征在于:还包括一个导向装 置,其用于滑动地支承所述支承组件并为其沿着由所述导向装置限定的 轴线的往复运动导向。
29: 根据权利要求28所述的系统,其特征在于:所述导向装置包括 一对导轨,它们沿着平行于所述输送方向的另一个支承表面的相对两侧 延伸。
30: 根据权利要求20所述的系统,其特征在于:所述支承组件安装 在所述另一个支承面上。
31: 根据权利要求20所述的系统,其特征在于:所述支承组件是一 个邻近于所述另一个支承面设置的分开的组件。
32: 根据权利要求25所述的系统,其特征在于:所述夹紧爪由一对 对称的相同联杆组件支承,每个都以剪切方式工作以便形成爪的所述摆 动。
33: 根据权利要求32所述的系统,其特征在于:还包括一个导向组 件,其用于支承工件的至少一个部分并引导其从所述供应支承面向着所 述另一个支承面的运动。
34: 根据权利要求33所述的系统,其特征在于:所述导向组件包括 一对平行导轮,它们相互隔开一个基本等于所述工件厚度的距离。
35: 根据权利要求20所述的系统,其特征在于:所述第一支承面是 由至少一条闭环输送带限定的,该输送带由至少一对前、后导轮支承, 所述导向组件是由所述至少一个后导轮和相应的一个附加导轮构成的, 该附加导轮平行于所述后导轮设置并与其隔开一个基本等于所述工件厚 度的距离。
36: 根据权利要求20所述的系统,其特征在于:还包括一个控制单 元,其与用于操纵所述支承组件的往复运动的所述驱动装置相关。
37: 根据权利要求25所述的系统,其特征在于:还包括一个控制单 元,其与用于操纵所述支承组件的往复运动和摆动的所述驱动装置和驱 动器相关。
38: 一种沿生产线向着和通过至少一个工位输送接续的工件的方 法,该方法包括以下步骤: (i)将一个工件装载到一个第一支承面上,以便向着所述至少一个工 位中的一个加工区输送工件; (ii)将所述工件从第一支承面转送至第二支承面,以便在所述加工区 中支承所述工件的至少一个部分; (iii)在将所述工件的至少一部分支承在所述第二支承面上时将工件 送过所述加工区; (iv)将一个接续的工件装载在第一支承面上; (v)当检测出工件到达一个预定位置时从第二支承面转送工件; (vi)与接续工件有关,按照需要重复步骤(i)至(v)。
39: 根据权利要求38所述的方法,其特征在于:还包括在一个预定 对准角部中定位工件的步骤。
40: 根据权利要求39所述的方法,其特征在于:所述定位是在将工 件转送至第二支承面时进行的。
41: 根据权利要求38所述的方法,其特征在于:所述转送包括相对 于所述第一支承面移动所述第二支承面。
42: 根据权利要求39所述的方法,其特征在于:所述定位是在将工 件装载到第二支承面上之前进行的,工件是放置在一个第三支承面上 的。
43: 根据权利要求42所述的方法,其特征在于:所述将工件在第一 支承面上的装载包括相对于第一支承面移动第三支承面。
44: 根据权利要求38所述的方法,其特征在于:还包括下述步骤: -从一个供应支承面将工件送至另一个支承面,其中,所述供应支 承面沿一输送方向运送工件。
45: 根据权利要求44所述的方法,其特征在于:所述供应支承面是 所述第一支承面。
46: 根据权利要求44所述的方法,其特征在于:所述输送包括以下 步骤: -支承地接合来自供应支承面的工作的一个前部,其中,所述接合 是在检测出工件相关于所述另一个支承面到达一个第一预定位置时进行 的; -当工作仍支承在所述另一个支承面上方时行进地将工件支承在所 述供应支承面上; -相关于所述另一个支承面,当检测出工件到达一个第二预定位置 时,脱开对工件的支承。

说明书


沿生产线连续加工接续的工件的方法和系统

    本发明属于输送技术领域,涉及向着和通过加工机器输送扁平工件的方法及其输送系统。本发明特别适用于在加工过程中要求精确定位工件的加工机器。

    各种工件的连续批量生产需要研制能够从供应堆垛通过用于加工操作如切削、记录、检验等的工位向返回堆垛输送工件流的输送系统。它是需要精确定位工件的大多数加工操作的必要条件。另外,通常的情况是,工件在加工过程中应牢固地在工作台上保持位置,或者工件相对于工作台表面的滑动应加以适当引导。

    但是,设置单独的专设工作台及将工件从输送系统转送至工作台必需另外的装载和卸载操作,因而会放慢生产速度。另外,随之引起的额外操作可能引起工作的损伤并要求额外的设备,占用相当大的面积。

    日本公开文本第60188232号公开了一种输送设备,其用于将平面状样品(印刷电路板)从一个堆垛送至一个加工室,然后再送至另一堆垛。这种目标在于使输送设备小型化的技术方案利用一条旋转臂,该旋转臂具有一个用于移动印刷电路板(PCB)的端部凸起。这种具体的移动显然可能引起象印刷电路板这样脆弱、易弯曲样品的损伤。

    美国专利第4,274,529号公开了一种用于向着和从一个加工设备自动高效地输送和取回板件的装置。这里需要特别指出的是,该技术方案的目的是防止对被加工板件的损伤。所述输送和取回是借助推动构件(缸)实施的。

    欧洲专利第296096号公开了一种用于装/卸印刷电路板加工装置地设备,它利用一个可绕一条水平轴线转动的拾取装置。因此,被加工的印刷电路板被送至拾取装置之前的位置,并由一推动装置推动,以便在拾取装置的间隔开来的平行皮带部分之间定位。

    因此,上述各种技术显然并不适用于输送易弯曲的物品。另外,上述各种技术都没有提出一种适当的解决方案,以便在生产线上通过一个或多个加工工位装/卸及输送工件流。显然,如果加工过程是施加于在输送装置上的印刷电路板,那么,分别施加于由相同输送装置支承的前面的和接续的印刷电路板的装/卸过程就必须满足特殊的要求以便不致于妨碍加工。

    本发明的主要目的是提供一种输送方法及系统,其能够使工件流被行进化输送,使工件之一被加工而又不妨碍其它工件的输送。

    按照本发明的一个广义的方面,提供一种用于沿生产线向着及通过至少一个工位输送接续工件的系统,该系统包括:

    (a)一个第一支承面,其用于向着所述至少一个工位中的加工区及从所述加工区输送工件;

    (b)一个第二支承面,其用于在所述加工区内支承所述工件的至少一部分,同时将整个工件送过加工区;以及

    (c)驱动装置,其用于驱动所述第一和第二支承面以便沿预定方向输送工件。

    按照本发明的另一个方面,提供一种用于从一个供应支承面向另一支承面输送基本扁平的工件的设备,其中,供应支承面沿一个输送方向运送工件,该设备包括:

    -一个与所述另一支承面相关且适于支承工件的一个主导部分的支承组件;

    -一个驱动装置,其用于沿预定方向往复驱动支承组件,以便当工件到达第一预定位置时支承地接合工件的所述主导部分,并且当工件到达第二预定位置时相对于所述另一支承面脱开对工件的所述主导部分的支承。

    按照本发明的另一方面,提供一种方法,其用于沿生产线向着及通过至少一个工位输送接续的工件,该方法包括以下步骤:

    (i)在第一支承面上装载工件,以便向着所述至少一个工位中的加工区输送工件;

    (ii)从第一支承面向第二支承面转送工件,以便在所述加工区中支承所述工件的至少一个部分;

    (iii)将工件送过所述加工区,同时将所述工件的至少一个部分支承在所述第二支承面上;

    (iv)将一个接续的工件支承在第一支承面上;

    (v)当检测出工件到达预定位置时,从第二支承面转送工件;

    (vi)根据需要,对于接续的各工件重复步骤(i)至(v)。

    更具体来说,本发明用于其上具有图形的印刷电路板的光学检测工位,因而下面的描述是关于这种应用场合的。在上述实施例中,第一支承面最好由一滚筒驱动,滚筒本身构成第二支承面,其用于行进地在光学检测过程中支承印刷电路板。

    现在对照以下附图以举例方式详述推荐实施例,进一步阐明本发明的上述和其它特征和优点。

    图1a至1f示意地表示在相继的操作阶段中按照本发明第一实施例的输送系统;

    图2a和2b的流程图表示操纵图1a至1f所示系统的主要步骤;

    图3的简化流程图表示本发明的基本工作原理;

    图4示意地表示按照本发明第二实施例的输送系统;

    图5a示意地表示图4的输送系统的主输送器;

    图5b和5c示意地表示图5a的主输送器的两个不同工作位置;

    图6a表示按照本发明的一个实例的适用于图5a的主输送器的送料器;

    图6b和6c示意地表示图6a的送料器的工作和非工作位置;

    图7a和7b表示按照本发明另一实例构制的适用于图5a的主输送器的送料器的主要工作原理;

    图8a至8h示意地表示图4的输送系统的接续的各工作阶段;

    图9a和9b的流程图表示操纵图8a至8h所示系统的主要步骤;

    图10更具体地表示支承组件的一个实例,该支承组件适于与图4的输送系统的卸载器一起使用的输送设备;

    图11a和11b表示夹紧爪处于两个不同位置的图10的支承组件;

    图12a和12b更具体地表示为夹紧爪在其图11a和11b所示不同位置之间的摆动而设置的联杆装置;

    图13a至13c表示用于驱动夹紧爪的活塞装置的主要工作原理;

    图14a至14f表示图10所示夹持组件的接续工作阶段;

    图15是适用于图4的输送系统的卸载器的另一输送设备的示意图;

    图16是按照本发明的另一实例设计的支承组件的示意图,其适用于图4的输送系统的输送设备。

    图1a至1f表示按照本发明第一实施例的输送系统10的接续阶段。输送系统10位于将印刷电路板(构成工件)的堆垛12中最上部的印刷电路板12a装载在输送系统10上的装载器11(构成装载装置)和卸载器15(构成卸载装置)之间。输送系统10包括一个输送器13和一个送料器21。输送器13相当于主输送装置,它限定一个支承面,该支承面用于行进地支承印刷电路板12a,同时将其送过检测工位14(构成一个加工装置)。送料器21限定一个支承面,它在将印刷电路板在检测前送至输送器13及在检测后将检测过的印刷电路板送至卸载器15时用于支承印刷电路板。装载器11和卸载器15一般包括自动调平的工作台和输送臂。如果需要,检测过的印刷电路板可从卸载器15送至检测工位14下游的另一个加工系统(未画出),以便进一步加工。

    在图1a至1f所示的实施例中,主输送器13(构成第二支承面)是滑架形式的,其适于沿导轨16平移运动,也适于竖直上、下运动,其原因将在下面阐明。送料器21是输送带形式的(构成第一支承面),其具有由设置在检测工位14上、下游的导轮17和18和一个第三张紧轮20支承的闭环皮带19。

    为了确定在输送器13上的一个印刷电路板到达检测工位14的时间及其完全通过该工位的时间,设置一对传感器22和23,它们分别检测输送器13上的印刷电路板12a的前缘到达检测工位14的时间,以及输送器13上的印刷电路板12a的后缘通过该工位的时间。

    图2a和2b的流程图表示系统10的主要工作步骤,现在具体结合图1a至1f所示各工作阶段进行描述。图1a表示第一工作步骤,其中,印刷电路板12的堆垛中最上部的印刷电路板12a被装载器11取出,并由装载器11送至送料器21的输送带19。导轮17和18的顺时针方向转动使输送带19运转,从而将第一个印刷电路板12a送向检测工位14。在该项操作过程中,输送带19上的第一个印刷电路板12a已被装载器11送走的区域现在空置,从而能够容纳来自堆垛12的下一个印刷电路板12b。因此,装载器11的滑架现在返回底座(即其初始装载位置),以便从堆垛12取出第二个印刷电路板12b,然后放置在输送带19上,如图1b所示。此时,第一个印刷电路板12a与输送器13对准。此时,输送器13被升起以便将第一个印刷电路板12a从送料器21的输送器19升至输送器13。为此目的,在输送器13后缘上或其附近设置一个传感器13a。当送进中的印刷电路板12a的后缘被测出处于传感器13a上方的输送带19上时,传感器13a操纵输送器13的驱动装置(未画出),以便使输送器13移入其升高的位置。因此,第一个最上部的印刷电路板12a当第二个接续印刷电路板容纳在送料器19上时位于输送器13上。

    在图1a至1f中顺序表示每个工作步骤。因此,在图1a中,第一个印刷电路板12a刚被放置在送料器21上,此时第一个印刷电路板12a下游的输送器13处于其低位。

    图1b表示下一个工作步骤,此时送料器21已使第一个印刷电路板12a与输送器13重叠对准,接续的印刷电路板12b已被装载器11放在送料器21上。在该位置时,输送器13被升高,以便将第一个印刷电路板12a从输送带19送向构成输送器13的滑架。

    在图1c中,第二个接续的印刷电路板12b仍在检测工位14上游的送料器21的端部上,而输送器13则开始移向卸载器15。在输送器13的这种运动过程中,与输送器13实际上分离的送料器21并不向输送器13施加可影响检测过程的干扰。在这个具体实例中,在输送器13从图1c所示位置平动的过程中禁止送料器21运动,从而可使第一个印刷电路板完成检测,此时,输送器13返回至送料器21以获取下一个印刷电路板12b。假如送料器不按照上述方式受到禁止,则下一个印刷电路板12b会被送向输送器13并可能与在该阶段处于其升高位置而突出于送料器21上方的输送器13的滑架碰撞;或者可能被输送得超过它从送料器21的皮带转送向输送器13的滑架的那一点。为了避免上述可能性,从在输送器13上的第一印刷电路板12a的前缘与传感器22对准的那一时刻直至图1d所示的印刷电路板12a与传感器23对准的位置,送料器21受到禁止。此时,如图1e所示,输送器13被降低,第一个印刷电路板12a被松释在送料器21的输送带19上,从而如图1f所示,输送器21被再次启动以便将第一个印刷电路板12a送向卸载器15,同时使第二个接续的印刷电路板12b处于与输送器13重叠对准的关系。在已空置的输送器21的上游端,第三个接续的印刷电路板12c被装载器11装向送料器21,整个循环被重复。

    图3表示限定本发明关键特征而且是本发明各实施例所共有的主要工作步骤。因此,接续的工件被装载到送料器21上,从而使工件接续地被转送至输送器。同时,或者稍后,装载器返回底座以便装载下一个工件。现在送料器是不可使用的,输送器上的工件被输送以便加工。在加工以后,加工过的工件被送回现已能够工作的送料器,循环按照需要进行重复。

    显然,由于设置有可作水平和竖直运动的主输送器13,因而接续的工件12b的装载并不妨碍前一工件12a的加工。同样,前一工件12a的卸载也不影响接续工件12b的加工。在加工过程中每个工件都确实位于输送器13上,而加工过的工件和待加工的工件则分别在送料器19上装载或从其上卸载。主输送器13和送料器21实际上是相互分开的。

    现在参阅图4,该图表示按照本发明另一实施例构制的一个输送系统100。为了一致起见,在系统10和100中相同的零部件标注相同的标号。输送系统100的工作使得接续的和前面的印刷电路板实施流动时不致中断一个行进中的印刷电路板的加工。输送系统100位于装载器11和卸载器115之间,而且与两个加工装置,检测工位14和设置在检测工位14下游的打印工位114,配合工作。在输送系统100中与前述实施例不同之处在于,用于行进地支承在检测下的印刷电路的主输送装置是输送带121(构成第一支承面)形式的,而送料器是滑架113形式的并用于从装载器11接收待检测的印刷电路板并将其送向输送器121。还设有一个卸载输送器24,其用于从主输送器121排出检测过的印刷电路板并将其送至打印工位114。卸载输送器24是一条输送带,其结构和工作将在下文中专门描述。

    检测工位14采用多种用检测裂纹的传统技术对印刷电路板进行传统检测。由于检测工位14本身并不构成本发明的一部分,因而这里对其结构和工作不再赘述,但要注意的是,印刷电路板是由适当的光学装置从上方检测的,所述光学装置适于扫描印刷电路板以便找到缺陷。例如,可以采用可以从Eastman Kodak公司买到的CCD图象传感器LKI-6003。打印工位114用于标出可能存在的检测出的裂纹位置。应当注意的是,打印工位114是可选择设置的,以便举例说明在一个以上工位上加工工件的最一般情况。

    装载器11可以是任何公知种类的,例如可从Rescotron,Italy买到的PCB Car.Automat MA 6095067。因此,等待检测的印刷电路板堆叠起来并由自动调平供应台11a支承,该供应台包括一个自动提升机构,其用于连续地提升堆垛的高度以便将最上部的印刷电路板保持在预定的垂向位置上。还设有一个装载滑架11b,它具有多个用于从堆垛12捕获最上部的印刷电路板12a的吸杯11c并被调节以便在供应台11a和滑架113(构成送料器)之间沿一条滑轨11d滑动。显然,装载器11也可以是另一种结构,例如,可以包括附加输送装置,其适于从供应台11a接收最上部的印刷电路板12a并将其转送至另一输送装置。

    输送带121在装载器11和打印工位114之间延伸并适于向着和通过检测工位14运送印刷电路板。如图5a中更具体地表示的那样,输送器121具有一对支承导轮17和18两相对端的侧架26和27,每个以一定间距支承皮带轮30,其用于支承输送带32。输送带32可以是可以从MULON有限公司买到的圆皮带PN DLA-7(GREEN)。输送带32在张力下受到一个滚筒34(构成第二支承面)在其中间位置的支承。滚筒34本身支承在相对的侧架36a和36b中,上述侧架独立于输送器121的侧架26和27。滚筒34的外表面形成有多个间隔开来的周向凹槽38,这些凹槽内可滑动地装纳有关的输送带32。借助上述装置,滚筒34不仅将印刷电路板12a送过检测工位14,而且也用作将每个印刷电路板12a的相继部分支承在检测区中的支承面。滚筒34的外表面最好设有一个薄的橡胶涂层以便增加滚筒34的支承面和印刷电路板之间的摩擦,从而防止在检测过程中印刷电路板12a的不当移动。

    滚筒34通过直接连接于电机的中央驱动轴34a驱动,电机可以是能够从美国Verwitron有限公司买到的直接驱动转矩电机TM5125V-148-031。滚筒34的转动由一编码器控制,编码器可以是能够从CanonEurope NV买到旋转激光编码器R-11。

    在这个具体实例中,滚筒34用作驱动导轮,驱动整个输送器121,以便作方向D1的水平运动。为此目的,多条附加输送带(未画出)由导轮17或18,以及滚筒34支承,以牢固保持绷紧。滚筒34的转动使短皮带转动,从而将滚筒34的转动传递至导轮17(或18)。

    除了滚筒34的中央驱动轴34a以外,还设有偏心驱动装置40,其偏心地安装在轴承42中,该轴承支承在有关侧架36a和36b中。偏心驱动装置使滚筒34可在侧架36a和36b中竖直位移,以便在检测中升高印刷电路板12a的上表面,从而保证它与光学成象仪44的距离得以保持。借助这样的装置,被检测的印刷电路板12a的上表面的精确焦点可得以保持而不管印刷电路板12a的厚度在0.05mm至5mm范围内如何变化。

    正被检测的印刷电路板12a借助导向机构46被引导通过检测工位14,导向机构的形式为一个盖子48,其导缘50稍许抬高,以便使前进中的印刷电路板在抬高的导缘50之下通过,从而保证它无障碍地通过检测工位14。为协助印刷电路板通过导向机构46,设有一对可自由转动的滚柱轴承52,与印刷电路板的上表面滚动接触。盖子50设有一个长孔53,它直接在成象镜片44之下限定扫描线。

    与具有不同宽度的印刷电路板55和56相关,偏心驱动装置40和导向机构46的工作示意地表示在图5b和5c中。在工作中,在印刷电路板55或56到达导向机构46之前,滚筒34被降低,以便不尽印刷电路板的厚度如何都能在导向机构46和滚筒34的上部支承表面之间提供足够的间隙。印刷电路板55或56在导向机构46的抬高的导缘50之下通过,从而使滚筒34被抬高直至印刷电路板55或56适当地在盖子48之下支承在滚筒34的上表面上,使印刷电路板55或56的上表面基本与盖子48的下表面共面。或者,导向机构46也可以安装得可作往复移动以便调节其相对于滚筒34上表面的高度。

    在生产中为了防止印刷电路板的导缘通过盖子48的孔53脱出的可能性,在长孔53的一端设有一个警示传感器57,其用于检测位于盖子48顶部上的印刷电路板并提供适当的警示信号。例如,警示传感器57可以是能够从Keyence Lead Electric公司买到的FZ5IL传感器Through-Beam Transmitter & Receiver。警示传感器57本身的结构和工作并不是本发明的特征,因而不作专门的描述。

    显然可以看出堆垛12中的每个印刷电路板是借助输送带32送过检测工位14的。如上所述,本发明的一个主要特征是接续的印刷电路板是放置在主输送器121(在前例中为13)上的,放置的方式不致引起输送器121的变化或对其的任何其它妨碍光学检测精度的干扰。

    图6a是送料器113的示意图,它与输送器121一道工作,以便使接续的印刷电路板可从装载器11理想地转送至输送器121。因此,应该注意的是,送料器113具有一个支承面60,其形式是间隔开来的转台61,这些转台设置在相邻的输送带32之间。当送料器113处于抬高位置时(如图6a所示),由转台61的上表面形成的支承面高于输送带32。送料器113是借助机械联杆机构63升、降的,该联杆机构具有上、下工作位置,分别表示在图6b和6c中。

    因此,联杆机构63包括一对平行的联杆64和65,它们铰接在有关的枢轴66和67上,在其相反端部上,它们安装在输送器121的侧架26和27中。联杆64和65的上端铰接于送料器113的上表面60,而联杆64和65的下端则铰接于压杆68,该压杆本身连接于活塞69,该活塞用来使压杆68作水平的往复移动,以便按照需要升、降送料器113的支承面60。具体来说,如图6a和6b所示,当送料器113处于其高位时,转台61通过一相邻输送带32之间的间隙突出,而其处于低位时,如图6c所示,送料器113的支承面60位于输送带32之下。虽然并未具体画出,但是显然印刷电路板是在送料器113处于其高位时首先将印刷电路板放在送料器113的支承面60上而从装载器11转送至输送器121上的;从而送料器当降至图6c所示的位置时使送料器113支承面60上的印刷电路板被转送至输送器121的输送带32。

    当这种系统用于印刷电路板的光学检测时,通常在两个不同的阶段先后实行光学检测和打印标记。大家知道,在光学检测的第一阶段,在印刷电路板上发现或怀疑有缺陷的位置被记住并在其后的打印阶段中,每个上述位置被打上标记,以便可在其后作人工检查,如可能则加以修正。因此,最重要的是,光学检测工位14和打印工位114要正确对准。实践中,这是通过保证使印刷电路板本身与检测工位14和打印工位114两者对准来实现的。这种对准是通过控制印刷电路板通过检测工位14,使其导缘平行于检测工位14的扫描线并使侧缘保持与侧架26的内表面齐平而实现的。上述对准可手工或自动完成。

    为此目的,送料器113设有一个对准装置,它限定两个互成直角的对准肩部,其可以和印刷电路板的对准角部接触,以便使其为加工而精确定位。如图6a所示,对准销70设置在送料器113的下游端,因而操作者可以手工将印刷电路板装载到送料器113上,送料器处于高位,印刷电路板的导缘和侧缘分别与对准销70和侧架26的内表面接触。

    图7a和7b示意地表示另一种送料器213(构成第三支承面)的端视图,其中,印刷电路板55的需要对准是自动实施的。如图所示,前述实例的转台61这里由多个放置在相邻输送带32之间的间隔开来的导轮76替代,导轮76限定了一个支承面75。导轮76安装在轴77上,轴77的两端装在支架78上,由适当的机构(未画出)操纵以便分别升、降至图7a和7b所示的位置。因此,在工作中,导轮76首先升至图7a所示位置,其中构成每个导轮76的上表面的送料器213的支承面75凸现出输送带43的上表面。然后,印刷电路板55如上所示松释在送料器213上,导轮76(如图所示)顺时针方向转动,从而侧向地将印刷电路板55送向侧架26。这个完成后,将支架78降至图7b所示位置,其中,送料器213的支承面75在输送带32的支承面之下。借此手段将印刷电路板55从送料器213转送至输送器121。

    现在参阅图4,卸载输送器24是带式输送器,它包括输送带80,输送带80在其两端由导轮80a和80b支承。卸载输送器用于倾斜运动,因而其上游导轮80a可抬升得高于输送器121的高度。通过这样的手段,输送器121上的印刷电路板可转送至卸载器24,以便实施与输送带32的分离,这将具体参阅图8f描述。

    打印工位114也采用带式输送器81,它具有分别由前、后导轮84和85支承的多个间隔开来的皮带82。应该注意的是,虽然并未具体画出,但是皮带稍许向着侧架87倾斜,因而当印刷电路板被送过打印工位114时,印刷电路板的侧缘保持与侧架87的内表面齐平,从而保持印刷电路板的正确对准。因此,带式输送器适于从主输送器121接受检测过的印刷电路板,并进一步将其送向卸载器115。

    一个销88支承在侧架87上,该销垂直于输送方向D1放置,并可转动地支承多个轮89,这些轮沿着销的长度以相互间隔开来的平行关系安装。如图所示,轮89经过校准,平行且稍高于导轮85,以便在其间夹紧行进中的印刷电路板,并引导其滑向卸载器115。

    卸载器115包括一个自动调平的收集台90,其用于支承检测过的印刷电路板的堆垛。卸载器115可以包括类似于卸载器11的滑架的卸载滑架,也可以包括输送和气垫装置。或者,收集台90也可包括几个可以选择式工作的输送机构,以便按照相应类别的标准沿不同方向运送检测过的印刷电路板。

    收集台90最好设有一个输送设备92,它装有一个支承组件,以便沿着平行于输送方向D1,即,向着或背离轮89,在台90的上表面的上方进行滑动。输送设备92的结构和工作将在下文中详述。图8a和8b表示采用送料器213的输送系统100的相继的阶段。图9a和9b的流程图表示系统100的主要工作步骤,现在将具体对照图8a至8h所示的各阶段描述该系统。

    开始时送料器213处于如图8a所示的高位,装载器11从印刷电路板的堆垛12将第一个最上部的印刷电路板12a装载在送料器213的上表面75上。印刷电路板12a的装载位置由装在送料器213上或其附近的适当的传感器13a检测。在此阶段,虽然未具体画出,但是送料器213的导轮76转动提供印刷电路板12a的需要位置,如对照图7a和7b所作的描述那样。

    如图8b所示,此时送料器213被降低,因而其上表面在输送器121的上表面之下,因而第一个印刷电路板12a从送料器213被转送至输送器121。在这项操作过程中,装载器11返回底座以便装载第二个接续的印刷电路板12b。印刷电路板12b预先与输送器121对准,同时仍在送料器213上,因而当被放在输送器121上时它保持正确的对准。通过这样的手段无需当印刷电路板12a在输送器121上另外进行对准。

    如图8c所示,此时输送器121由滚筒34驱动,以便将印刷电路板12a送向检测工位14直至印刷电路板12a的导缘到达第一传感器22为止。

    如图8d所示,滚筒34的进一步转动及输送器121的运动将第一个印刷电路板12a送过检测工位14,这样做时,使送料器213空置。空置的送料器213现被提升以便接收第二个相继的印刷电路板12b,在这段时间中,输送器121最好不能工作,因而送料器213的运动不致干扰正通过检测工位14的印刷电路板12a。

    如图8e所示,此时滚筒34转动以便沿输送器121将第一个印刷电路板12a送过检测工位14直至印刷电路板12a的后缘到达传感器23,从而指示检测已经完成。印刷电路板12a的长度和滚筒34和卸载输送器24的上游导轮80a间的距离之间的关系使得印刷电路板12a的前缘至少稍许重叠上游导轮80a。现在送料器213被降低,将第二个接续的印刷电路板12b转送向输送器121,以便送过检测工位14。

    如图8f所示,第二个接续的印刷电路板12b被送过检测工位14,这持续进行直至第二个印刷电路板12b的前缘到达传感器22。显然,当将印刷电路板12b送向检测工位14时输送器121将检测过的印刷电路板12a运向打印工位114。输送器24的导轮80a附近设置的传感器24a检测印刷电路板12a在输送器24上的完成位置。现在输送器121不能工作,因而第二个接续的印刷电路板12b仍静止,卸载输送器24的上游导轮80a被倾斜,因而输送带80的进一步转动使第一个印刷电路板12a被卸载,由于输送器24和121实际上是分开的,因而不致干扰输送器121的输送带32。

    如图8g所示,当第一个印刷电路板12a正这样被卸载输送器24卸载时,滚筒34再次启动,使输送器可以工作,从而将第二印刷电路板12b送过检测工位14直至其后缘离开送料器213,这由传感器37显示。此时送料器213被升高以便从装载器11接受第三个接续的印刷电路板12c.

    最后,如图8h所示,送料器213被降低,以便将第三个接续的印刷电路板12c送向输送器121;卸载输送器24的上游导轮80a被降低至其正常的工作位置,滚筒34被驱动以便使输送器121可以工作。现在输送器121将第一个印刷电路板12a送向打印工位114,同时,第二个印刷电路板12b被送过检测工位14,第三个印刷电路板12c被部分地送向检测工位14。

    现在参阅更具体表示输送设备92的图10。设备92包括一个支承组件101和一个支架102。支承组件101安装在支架102的上面的部分102a上。如图14a至14f所示,部分102a稍高于收集台90的上表面,并且垂直于输送方向D1延伸。显然,在“装载”状态中台90的上表面是由最上部的被收集的印刷电路板的上表面所限定的表面。上面的部分102a的相对两端通过一对沿输送方向D1延伸的导轨103(图4)可滑动地装在侧壁102b上。显然也可采用任何其它适当的装置使部分102a沿收集台90的上表面朝向及背离轮89往复运动。一种传统的电机,例如一皮带驱动装置使部分102a滑动。适当地设置一个传感器104,例如将其设置在销88任一端的附近,其用途将在下文中详述。传感器104最好是光学传感器,如可从Highly Electric公司买到的WE-R3BL。

    按照本实例,支承组件101设计得象一个夹持器,它包括三对夹紧爪105a-105b,沿其长度它们以间隔开来的平行关系安装在支架部分102a上。应该注意的是,一般来说,至少设置一对这样的夹紧爪就足够了,但是最好使用多对夹紧爪,以便在各种尺寸的工件的整个宽度上保持基本均匀的张力。

    在部分102a上也装有平行的相同的板状制动件106,每个位于两相邻夹紧爪105a-105b对之间。板106形成有基本平的前表面106a以接合行进中的印刷电路板(未画出)的前缘的外表面。板106是可选择设置的,其目的只是防止印刷电路板不合乎需要的行进,这将在下文中描述。表面106a用作工件运动位置止动器,它保证工件在其“边缘”无图案区域被捕获。

    上、下爪105a和105b分别安装在销107a和107b上。在本实例中,爪设计得象橡胶滚轮。滚轮105a和105b中的至少一个,最好是上滚轮105b可转动地装在销107b上。销107a和107b被驱动以便象剪切那样在其闭合(图11a)和打开(图11b)位置之间相反和相向摆动,这是按照下述方式进行的。

    现在参阅图12a至12b,如图所示,爪的升、合是按照下述方式进行的。两个对称的相同联杆组件108支承销107a和107b的相反端部。联杆组件108包括一对联杆109和110,它们通过轴线111相互连接。角形联杆109在其一端支承下部销107a的端部,而联杆110在其一端支承上部销107b的端部。联杆109和110的自由端分别通过一对弹簧112a和112b连接于部分102a。

    联杆109可摆动地安装在沿部分102a延伸的一根共用轴116上。轴116可转动地由板106支承,并且其相对两端安装在部分102a上。轴线111的位置和轴116的位置之间的关系,以及它们相对于角形联杆109的顶部的相对位置以不言自明的方式表示在附图中。

    推杆构件117以下述方式刚性地安装在轴116上,即,每个构件117与相应的一个联杆109配合工作。推杆构件117当随轴117转动时接合相应的联杆109。

    在支架102上述装有一个销118,该销可转动地支承多个轮119,这些轮按照与联杆110类似的间隔开来的平行关系对照。每个轮119为相应一根联杆110的摆动导向。为此目的,联杆110形成有楔形边缘部分110a,当联杆110摆动时可沿轮119的圆周滑动。

    因此,爪105a和105b通过弹簧112a和112b的压缩保持在其通常的闭合位置上,限定一个垂面P。显然,当驱使轴116(沿图12a和12b中的逆时针方向)转动时,推杆构件117的转动反抗弹簧112a的拉力向联杆109施加一定的力。这使联杆109绕轴116摆动。至于联杆110,它们反抗弹簧112b的拉力的摆动是由导向轮119驱动和引导的。如图12b清楚的表示的那样,轮119限制联杆110的摆动,从而限定了爪105b的最大开度。联杆组件108的结构可使爪105a和105b在其间形成足以接纳印刷电路板的开度。

    显然,由于联杆109的转动轴线(轴116)从其顶点位移,因而轴116的相对较小的转动就可以形成爪106从垂面V向后的较大位移。另外,通过限制爪105b的摆动还可进一步增大爪105a的开度。这些特征对于从夹紧爪松开工件,以及使行进中的工件能够接近制动板106的表面106a来说是特别重要的。

    图13a至13c表示驱使轴116转动的活塞装置120。活塞装置120可以是任何公知种类的,例如可从美国Fabco公司买到的气缸双动式G-7-X-PM-RC-12。活塞装置120通过联杆122可摆动地安装在支架102上。活塞装置120的往复移动构件123通过一个具有基本呈L形部分124a的联杆124(或多个适当相互连接的杆)连接于轴116。联杆124装在轴116上,可摆动地连接于往复移动构件123。显然,活塞装置120相对于支架102的摆动连接为装置120在联杆124的运动平面内的运动提供了自由度。

    构件123进入其凸出位置使轴116转动。虽然并未画出,但是这显然导致爪105a和105b分别反抗弹簧112a和112b的拉力进入其打开位置的摆动。当构件123返回其缩回位置时,弹簧112a和112b立即协助爪105a和105b相向移动,从而以弹簧112a和112b的拉力限定的压力夹紧印刷电路板。

    为了控制部分124a的位置设有一个适当的传感装置126,如可从Toshiba买到的Phto Interrupter TLP 1201-C1。部分124a的位置是夹紧爪105a-105b位置的指示。传感装置连接于一个控制单元,它用于使输送设备92的工作保持同步,该控制单元没有具体画出。

    现在具体参阅图14a至14f描述输送设备92的工作。图14a表示夹持设备92最初处于其极“左”位置,靠近导轮85-89。检测过的印刷电路板12a在输送器81上移向卸载器115。因此,输送器81限定了一个供应支承面,以便行进地支承准备转送至收集台90的印刷电路板12a。应注意的是,在本实例中,卸载器115接着打印工位114设置。因此,夹持设备92运送从打印工位到来的工件。或者,虽然并未画出,卸载器也可以与主输送器121配合工作,在这种情形中,销88将安装在侧架27上,轮对18-89用作导向轮。

    当由轮85-89导向的印刷电路板12a的前缘到达光学传感器104的视场时,光学传感器104驱动活塞装置120以便打开爪105a-105b。显然,活塞装置120是在检测出印刷电路板12a的位置后立即被启动的,或者根据传感器104相对于输送器81的后导轮85的位置具有一个时滞,从而在印刷电路板12a的前缘从轮85-89接着而来的时刻使夹持设备92处于其准备夹持的位置。

    当印刷电路板12a的前缘位于打开的爪105a和105b之间时,输送器81最好停止,以便使印刷电路板12a能够沿其宽度被爪105a-105b成功地夹持。为此目的,输送器81的驱动装置(未画出)视情况而定,适当地连接于控制单元或附加的控制装置。应当注意的是,在故障情形中,制动板106停止印刷电路板12a的行进运动以防止其图案区域被损伤。

    在这个阶段,虽然并未具体画出,但是控制单元操纵活塞装置120,以便闭合夹紧爪105a和105b。当夹紧时,上部爪105b的转动可避免印刷电路板12a和爪之间不合乎需要的摩擦。

    当检测到联杆124的部分124a的位置时,控制单元启动支架102的传动装置,以便使支架沿导轨103背离输送器81,向着图中爪的部分102a的“右侧”位置移动。如图14d中清楚地显示,印刷电路板12a的相对两个边缘分别由夹紧爪105a-105b以及导轮85-89支承。只要使支架16的滑动速度符合输送带82的转动速度,导轮85-89就可提供行进中的印刷电路板所需要的高张力。应该注意的是,导轮85-89的设置有助于易弯曲工件的行进,并可防止它以及下面的工件(在收集的堆垛中最上部的一个)被损伤。

    当整个印刷电路板12a定位得高于收集台90的上表面时,支架102的滑动停止,爪105a和105b再次摆至其打开位置(未画出),以便松开印刷电路板12a。在爪打开过程中最好提供支架102的附加滑动以避免印刷电路板可能的滞留。其后,爪摆至其闭合位置(图14e),支架102滑入其初始位置。如图14f所示,夹持设备101再次处于其准备夹持状态,以便将下一个印刷电路板12b从一个由输送器81限定的移动的支承面送向另一个由收集台90限定的静止支承面。

    应该注意的是,按照上述实例,支架102是安装在收集台90上的。换言之,输送设备92是卸载器115的一个构成部分。

    或者,虽然并未画出,但是输送设备也可以一个独立安装的单元,它在侧架之间封闭支承面。这种输送设备192示意地表示在图15中。为了便于理解,在设备92和192中相同的零部件使用相同的标号。输送设备192包括一个支架102和一个夹持设备形式的安装在支架102的部分102a上的支承组件101。这里,与设备92不同的是,一个侧架102c设置并形成有一对导轨103,其用于滑动地支承支架102的侧壁102b。侧架102c向下延伸,最好安装在轮125上。这使输送设备192可以从一个工位送至另一工位以满足特殊应用场合的需要,从一个供应输送器卸下工件并将其定位在有关工位的支承面上。

    虽然并未画出,但是输送设备192最好设有一个提升机构以便按照需要调节爪的承载部分102a的垂向位置。另外,侧壁102b之间的距离可以按照支承面的尺寸调节。为此目的,爪的承载部分102a,以及轴116和销118都可以由两个伸缩式连接的部分构成。

    在上述各实例中,支承组件101设计得象一个夹持设备,它符合输送基本呈挠性的工件的需要。图16表示一个按照本发明另一实例构制的输送设备292。设备292与设备92和192基本相似,但是支承组件201的结构稍有不同,它适于支承基本量刚性的工件。支承组件201安装在支架202上,该支架与支架102相似,包括一个上面的部分202a和一对侧壁202b,它们安装于侧架202c上制成的一对导轨103上。支承组件292由一对间隔开来的,垂直于输送方向D延伸的平行狭长支承构件205a和205b构成。支承构件205a和205b最好带有橡胶涂层。按照本实例,构件205a和205b分别安装在一对在两侧壁202b上制成的狭长凹槽203中,并由适当的驱动装置(未画出)驱动,以便沿凹槽轴线作往复运动。可以这样设置制动构件206,它们具有基本平的前表面206a以接合行进中的工件的前部的外表面。

    显然,当从导轮85-89而来的行进中的印刷电路板的前部将支承在支承构件205a和205b上,为了松释工件并将其设置在收集台92的上表面上,支承构件205a和205b被启动以便在凹槽203中沿输送方向滑动。或者,虽然并未画出,但是每个支承构件205a和205b也可以安装得适于绕有关侧壁202b作适当的摆动。

    应特别注意的是,支承构件相对于支架侧壁的任何运动都是可以选择采用的。正如结合输送设备12所作的描述那样,工件的松释可以按照下述方式进行,即,相继地停止和重新确立整个支承组件201沿输送方向D1的滑动。滑动的停止和重新确立是在检测出印刷电路板不再由输送器81限定的支承面行进地支承并且完全定位在由收集台90限定的支承面上方时实施的。

    应该注意的是,支承构件205a和205b可以由单一支承构件替代,该单一支承构件两相反端部安装在侧壁202b上。或者,也可以将一个或多个板状支承构件安装在支架202的上面的部分202a上以便使其取向基本平行于收集台90的上表面。

    本发明的优点是不言自明的。一方面送料器213的设置实际上与主输送装置121分开,另一方面又按照需要与其配合工作,因此带来以下优点:

    1)待加工的印刷电路板定位精确;

    2)可将精确定位的印刷电路板转送至主输送装置;

    3)待加工的印刷电路板的定位及转送并不干扰前一印刷电路板的加工和加工后印刷电路板的卸载。

    由于设有滚筒34,它一方面用作整个输送装置121的传动滚筒,另一方面作工位14的支承台,因而显著简化了整个输送系统100的结构。另外,偏心驱动装置40的设置为光学检测技术中一直存在的与焦点相关的问题提供了一种有效、简单的解决方案。

    由于设置了可按照需要与主输送装置121配合工作的卸载输送器24,因而可使加工后的印刷电路板从输送器121精确地排出。

    上面的推荐实施例是特别结合下述输送带进行描述的,即,这种输送带是间隔开来设置的,与设置在相邻输送带之间的送料装置相互作用,以便使其支承面相对于输送带的支承面降低和升高。但是,本发明的原理显然同样适用于下述情况,即,一条单一的输送带,在其上输送工件,工件本身宽于输送带。这种工件可以借助一个送料器和设置在输送带两侧的转送机构来松释放在输送带上及从输送带上抬起。

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本发明涉及一种沿生产线向着和通过至少一个工位输送接续的工件的方法和系统。该系统包括第一支承面、第二支承面和驱动装置。支承面向着至少一个工位中的加工区及从该加工区输送工件。第二支承面当将整个工件送过加工区时在加工区中支承工件的至少一部分。驱动装置驱动第一和第二支承面以便沿预定方向输送工件。。

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