本實用新型涉及燒錄設備技術領域，尤其涉及一種PCBA智能燒錄設備。

背景技術：

燒錄裝置是一種在芯片上寫程序的設備。電子產品制造行業(yè)常規(guī)做法是安排人員使用燒錄夾具進行PCBA燒錄。如圖1所示，其工作流程為：1.配置軟件：作業(yè)員根據MES系統工單信息配置待燒錄軟件版本；2.上料：從料框取出待燒錄PCBA放入燒錄夾具中定位并壓緊測試針；3.燒錄：測試系統控制燒錄夾具自動燒錄并輸出燒錄結果；4.下料：將良品轉入下一工位；5.不良品剔除：根據檢測結果剔除燒錄不良。

現有燒錄夾具的配置軟件、上料、下料、不良品剔除等環(huán)節(jié)需要依靠作業(yè)員手動實現，是一種半自動化的生產方式。此生產方法自動化程度低，浪費人力；易發(fā)生漏燒錄及錯燒錄等不良；無法適應多品種少批量的生產現狀。

技術實現要素：

為了解決上述現有技術的不足，本實用新型提供一種能夠實現PCBA上料、配置軟件、燒錄、不良品剔除、下料等工序全自動化執(zhí)行的PCBA智能燒錄設備，不需要人工干預，提高了生產效率，節(jié)省人工，杜絕了人為操作的遺漏、誤操作，燒錄良品率高，提高了生產可靠性。

本實用新型所要解決的技術問題通過以下技術方案予以實現：

一種PCBA智能燒錄設備，其包括：

設備機架；

供料器；

機器人，用于實現PCBA的拾取、旋轉、擺放；

多個自動燒錄夾具，用于定位PCBA、燒錄、反饋燒錄結果；

智能流水線體，用于剔除不良品，輸出物料；

控制系統；

所述供料器、機器人、自動燒錄夾具、智能流水線體均固定安裝于設備機架且與控制系統通訊連接。

進一步地，所述機器人設置在設備機架頂部；所述供料器固定在設備機架后側；所述自動燒錄夾具安裝在設備機架內，分布在供料器左右兩側；智能流水線體固定在設備機架前側。

進一步地，所述供料器包括垂直升降機構，料倉、物料托盤和水平拉出機構；所述料倉固定在垂直升降機構上，所述物料托盤層疊存放于料倉中，所述水平拉出機構用于從料倉中拉出和送回物料托盤。

進一步地，所述垂直升降機構包括絲桿、配置有絕對式編碼器的第一電機、第一導軌和滑塊；所述第一導軌縱向設置，所述滑塊安裝在第一導軌上；所述料倉側壁與滑塊固定連接，第一電機的輸出軸與絲桿連接。

進一步地，所述水平拉出機構包括電機、同步帶及托盤掛鉤，所述電機與同步帶連接，托盤掛鉤固定于同步帶上；物料托盤上設置有與托盤掛鉤配合的缺口。

進一步地，所述機器人包含PCBA拾取機構和六軸機械手，所述PCBA拾取機構在六軸機械手的驅動下運動。

進一步地，所述自動燒錄夾具包括立柱、伸縮柱、底座、定位板、測試探針、壓板和驅動機構；所述底座上設置有立柱、伸縮柱和測試探針，所述定位板安裝在伸縮柱活動端，懸空在測試探針上方，所述立柱與壓板滑動連接，壓板與固定在立柱上的驅動機構相連接，壓板在驅動機構的驅動下沿立柱上下運動。

進一步地，所述智能流水線體包括上層流水線和下層流水線，智能流水線體兩端設有升降裝置，所述上層流水線整線分成若干工位，每個工位上均設有第一輸送裝置和定位裝置，所述下層流水線上設有第二輸送裝置，所述第一輸送裝置和第二輸送裝置實現載具的水平運動，所述升降裝置實現載具的垂直運動，所述定位裝置實現載具的精確定位；所述載具置于輸送裝置上，用于承載PCBA，所述載具均配有RFID卡；所述工位均具備RFID讀寫功能。

進一步地，所述升降裝置包括：支架、導軌、第一氣缸、升降平臺，限位裝置、第三輸送裝置和第一傳感器；所述導軌縱向裝置在支架上，升降平臺與導軌滑動連接并沿導軌上下移動，所述升降平臺與所述第一氣缸連接，第一氣缸上配有磁性開關，所述第三輸送裝置設置在升降平臺上；所述第一傳感器設置在所述支架內；所述限位裝置設置在所述支架上下兩端，包括液壓緩沖器及限位塊，所述液壓緩沖器用于對升降平臺進行緩沖，所述限位塊用于對升降平臺兩端行程進行限位。

進一步地，所述定位裝置包括第二氣缸、提升機構、限位擋板和第二傳感器；所述第二氣缸固定在流水線上，第二氣缸沿豎直方向移動，以將置于流水線上的載具阻擋在水平方向的目標位置，所述提升機構包括升降板、固定支座、第三氣缸、直線軸承、導桿和定位銷，直線軸承安裝在升降板上，導桿滑動安裝在直線軸承上；所述第三氣缸的缸體安裝在固定支座上，第三氣缸的活塞桿端與升降板連接，第三氣缸帶動升降板上下移動；升降板上設置有定位銷，置于升降板上的載具設有與定位銷相適配的通孔；所述第二傳感器和限位擋板均固定在流水線的兩側。

進一步地，所述控制系統為MES。

本實用新型具有如下有益效果：

（1）供料器與控制系統通訊，作業(yè)員僅需定期補給物料至料倉中即可，

無人值守自動連續(xù)供料4小時。物料員預先將多款不同型號的電子產品物料存入供料器料倉中，設備可按控制系統指令自動供應工單對應型號的電子產品物料，實現多工單混合生產，適應多品種小批量的生產現狀；（2）設備設有機器人，實現PCBA燒錄生產的自動上料及下料，具備RFID讀寫功能的智能流水線體，可自動剔除不良品并運送至維修區(qū)，實現全流程物料的自動周轉；（3）PCBA智能燒錄設備各組成模塊均具備與控制系統通訊功能，實現了工單自動調度、燒錄軟件版本自動配置及燒錄結果實時回傳等功能，產品制造信息可追溯，各工序全自動化運行，不需要人工干預，提高了生產效率，可節(jié)約人力成本，杜絕了人為操作的遺漏、誤操作，燒錄良品率高，提高了生產可靠性；（4）生產靈活性提升，可適應多品種少批量的生產方式。

附圖說明

圖1為傳統PCBA燒錄夾具工作流程；

圖2為本實用新型立體圖；

圖3為本實用新型俯視圖；

圖4為本實用新型供料器的立體圖；

圖5為本實用新型供料器的透視圖；

圖6為本實用新型供料器中垂直升降機構的立體圖；

圖7為本實用新型供料器中水平拉出機構的立體圖。

圖8為本實用新型機器人的立體圖；

圖9為本實用新型自動燒錄夾具的立體圖；

圖10為本實用新型自動燒錄夾具的結構示意圖；

圖11為本實用新型智能流水線的立體圖；

圖12為本實用新型智能流水線的另一立體圖；

圖13為本實用新型智能流水線中升降裝置的立體圖；

圖14為本實用新型智能流水線中定位裝置的立體圖；

圖15為本實用新型智能流水線中定位裝置的分解圖；

圖16為PCBA智能燒錄設備工作流程。

圖中：1、設備機架，2、供料器，3、機器人，4、自動燒錄夾具，5、智能流水線體，6、垂直升降機構，7、料倉，8、物料托盤，9、水平拉出機構，10、絲桿，11、第一電機，12、第一導軌，13、滑塊，14、第二電機，15、同步帶，16、托盤掛鉤，17、PCBA拾取機構，18、六軸機械手，19、底座，20、立柱，21、壓板，22、定位板，23、伸縮柱，24、測試探針，25、驅動機構，26、壓柱，27、上層流水線，28、下層流水線，29、升降裝置，30、第一輸送裝置，31、定位裝置，32、第二輸送裝置，33、支架，34、第二導軌，35、第一氣缸，36、升降平臺， 37、液壓緩沖器，38、限位塊，39、第三輸送裝置，40、第二氣缸，41、提升機構，42、限位擋板，43、第二傳感器，44、升降板，45、固定支座，46、第三氣缸，47、直線軸承，48、導桿，49、定位銷，50、載具。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的說明。

實施例1

如圖2所示，一種PCBA智能燒錄設備，其包括：設備機架1；供料器2；機器人3，用于實現PCBA的拾取、旋轉、擺放；多個自動燒錄夾具4，用于定位PCBA、燒錄、反饋燒錄結果；智能流水線體5，用于剔除不良品，輸出物料；和控制系統；所述控制系統優(yōu)選但不限定為MES；所述供料器2、機器人3、自動燒錄夾具4、智能流水線體5均固定安裝于設備機架1且與控制系統通訊連接；供料器2、自動燒錄夾具4、智能流水線體5的固定位置可依產線排布需求在機器人3有效工作范圍內調整。

作為優(yōu)選的實施方式，機器人3優(yōu)選但不限于以懸吊方式固定安裝在設備機架1頂部，這種懸吊安裝方式使設備結構緊湊，可充分利用機器人3臂展空間；供料器2固定在設備機架1后側，其供料部位伸入設備機架1內，位于機器人3有效工作范圍內；自動燒錄夾具4安裝在設備機架1內，分布在供料器2托盤左右兩側，且位于機器人3有效工作范圍內，且配置多套自動燒錄夾具4以提升設備產能；智能流水線體5固定在設備機架1前側，流水線體上的載具位于機器人3有效工作范圍內。

作為進一步改進，自動燒錄夾具4與供料器2可分別布置于智能流水線體5兩側；作為進一步改進，托盤供料器2可旋轉90°，布置于機架左側或右側。

如圖4所示，所述供料器2，用于將電子產品物料供給到機器人或其他機構拾取位置。所述供料器2包括垂直升降機構6，料倉7、物料托盤8和水平拉出機構9；所述料倉7固定在垂直升降機構6上，所述物料托盤8層疊存放于料倉7中；所述供料器2與控制系統通訊連接，所述控制系統優(yōu)選但不限定為MES系統。

如圖6所示，所述垂直升降機構6包括絲桿10、第一電機11、第一導軌12和滑塊13，所述第一電機11配置有絕對式編碼器，所述第一導軌12縱向設置，第一導軌12的數量優(yōu)選但不限于為兩條，第一導軌12上均安裝有滑塊13，所述料倉7側壁與滑塊13固定連接，第一電機11的輸出軸與絲桿10連接，絲桿10的設置方向與第一導軌12的方向相平行，所述絲桿10優(yōu)選但不限于為滾珠絲桿；當設備需拉出料倉7某一層的物料托盤8或者需將物料托盤8送回至料倉7某一空層時，用于接收MES指令的PLC將對應的物料托盤8高度信息轉換為相應的編碼器值，絕對式編碼器負責閉環(huán)控制，第一電機11按指令運動，帶動料倉7垂直升降至指定高度，實現了自動定位至料倉7指定層物料托盤8的功能。

如圖7所示，所述水平拉出機構9包括第二電機14、同步帶15及托盤掛鉤16，所述第二電機14與同步帶15連接，托盤掛鉤16固定于同步帶15上，物料托盤8上設置有與托盤掛鉤16配合的缺口；工作時，第二電機14正反旋轉，驅動同步帶15做往復運動，固定于同步帶15上的托盤掛鉤16卡在物料托盤8缺口內，帶動物料托盤8前進或后退，可實現從料倉7中水平拉出物料托盤8及送回物料托盤8的功能。

使用時，物料以托盤為單位，層疊存放在料倉7中。料倉7固定在垂直升降機構6上，通過垂直升降機構6可以定位至不同層的物料托盤8。該層物料托盤8由水平拉出機構9從料倉7中拉出。機器人或其他機構可從該物料托盤8拾取物料。空物料托盤8由水平拉出機構9送回料倉7。料倉7再垂直升降定位指定物料托盤8，如此循環(huán)，實現自動供料。

傳統的供料器，僅能同時存放一款物料，需人為區(qū)分不同型號的物料，在生產多品種小批量訂單時，工作量大且極易出錯。本實用新型的供料器2與MES系統通訊連接，作業(yè)員僅需定期補給物料至料倉7中即可，無人值守自動連續(xù)供料4小時。物料員預先將多款不同型號的電子產品物料存入供料器料倉7中，設備可按MES指令自動供應工單對應型號的電子產品物料，實現多工單混合生產，適應多品種小批量的生產現狀。

如圖8所示，所述機器人3用于實現物料的拾取、旋轉、擺放等動作，包含PCBA拾取機構17、六軸機械手18等組成部分。使用時，機器人3負責按指令從供料器2的物料托盤8中拾取PCBA，放入自動燒錄夾具4，準備燒錄，從自動燒錄夾具4取出燒錄完成PCBA，放入智能流水線體5的載具50中，準備流入下一工位。

如圖9-10所示，所述自動燒錄夾具4用于定位PCBA、壓緊測試探針24、對PCBA進行燒錄、反饋燒錄結果等。所述自動燒錄夾具4包括底座19、立柱20、壓板21、定位板22、伸縮柱23、測試探針24、和驅動機構25；所述底座19上設置有立柱20、伸縮柱23和測試探針24，所述定位板22安裝在伸縮柱23活動端，懸空在測試探針24上方，所述立柱20與壓板21滑動連接，壓板21與固定在立柱20上的驅動機構25相連接，壓板21在驅動機構25的驅動沿立柱20上下運動。壓板21的下端面設置有壓柱26，壓柱26的數量至少為兩個，所述驅動機構25優(yōu)選但不限定為氣缸；所述定位板22上設有與電路板外形配套的凹槽，將PCBA放入定位板22凹槽中，實現PCBA的定位；所述自動燒錄夾具4與控制系統通訊連接，所述控制系統優(yōu)選但不限定為MES。

工作時，將待燒錄PCBA放入定位板22中定位；氣缸帶動壓板21向下運動，將PCBA壓緊至定位板22，并繼續(xù)下壓至底座19與測試探針24壓緊；自動燒錄夾具4按MES指令完成PCBA燒錄及自檢，反饋燒錄結果；松開氣缸并等待取走PCBA。

傳統的燒錄夾具，需要人為的分批次手動配置軟件版本，在生產多品種小批量訂單時，工作量大且極易出錯。本實用新型的自動燒錄夾具4與MES通訊連接，可根據MES信息，實現燒錄軟件版本自動配置及燒錄結果實時回傳等功能，產品制造信息可追溯，不需要人工干預，提高了生產效率，可節(jié)約人力成本，杜絕了人為操作的遺漏、誤操作，燒錄良品率高，提高了生產可靠性。

如圖11-12所示，所述智能流水線體5用于不良品剔除，物料周轉。包括上層流水線27和下層流水線28，智能流水線體兩端設有升降裝置29，所述上層流水線27整線分成若干工位，每個工位長度優(yōu)選但不限于為0.5m，每個工位上均設有第一輸送裝置30和定位裝置31，所述下層流水線28上設有第二輸送裝置32，所述載具50置于輸送裝置上，用于承載PCBA，所述載具50均配有RFID卡；所述工位均具備RFID讀寫功能；所述第一輸送裝置30和第二輸送裝置32實現載具50的水平運動，所述升降裝置29實現載具50的垂直運動，所述定位裝置31實現載具50的精確定位，所述第一輸送裝置30、第二輸送裝置32、升降裝置29和定位裝置31均與PLC控制器連接，PLC控制器接收MES的指令；

如圖13所示，所述升降裝置29設置在智能流水線體5前、后兩端，包括：支架33、第二導軌34、第一氣缸35、升降平臺36，限位裝置、第三輸送裝置39和第一傳感器；所述第二導軌34縱向裝置在支架33上，升降平臺36與第二導軌34滑動連接并沿第二導軌34上下移動，所述升降平臺36與所述第一氣缸35連接，第一氣缸35上配有磁性開關，所述第三輸送裝置39設置在升降平臺36上；所述第一傳感器設置在所述支架33內；所述限位裝置設置在所述支架33上下兩端，包括液壓緩沖器37及限位塊38，所述液壓緩沖器37用于對升降平臺36進行緩沖，所述限位塊38用于對升降平臺36兩端行程進行限位。氣缸加導軌結構實現升降裝置29的垂直運動，并通過限位裝置與氣缸磁性開關實現升降裝置29與輸送裝置的上下層精確對接。傳動機構實現工件的接收與輸出。所有動作均由傳感器發(fā)出指令，并由PLC智能控制實現所有動作。

如圖14-15所示，所述定位裝置31包括第二氣缸40、提升機構41、限位擋板42和第二傳感器43；所述第二氣缸40固定在流水線上，第二氣缸40沿豎直方向移動，以將置于流水線上的載具50阻擋在水平方向的目標位置，所述提升機構41包括升降板44、固定支座45、第三氣缸46、直線軸承47、導桿48和定位銷49，直線軸承47安裝在升降板44上，導桿48滑動安裝在直線軸承47上，升降板44安裝在導桿48頂部，從而保持升降板44可以做上下直線運動；所述第三氣缸46的缸體安裝在固定支座45上，第三氣缸46的活塞桿端與升降板44連接，第三氣缸46帶動升降板44上下移動；升降板44的角位上設置有定位銷49，置于升降板44上的載具50設有與定位銷49相適配的通孔；所述第二傳感器43和限位擋板42均固定在流水線的兩側。工作時，當第二傳感器43感應到載具上的PCBA，所述第二氣缸40通過第二傳感器43控制阻擋載具50實現粗定位，所述提升機構41在粗定位之后做出頂升動作，定位銷49與載具50精確配合實現水平方向精確定位，并給出信號到PLC控制器，由PLC控制器控制該工位所要實現的作業(yè)要求。各部位相互協作實現載具50的精確定位。

所述第一輸送裝置30包括電機、主軸、主動皮帶輪、從動皮帶輪和皮帶，所述主軸水平設置，所述主軸與電機相連接，主動皮帶輪套設在主軸上，并與其同軸固定連接，主動皮帶輪與從動皮帶輪通過皮帶連接，所述從動皮帶輪的數量優(yōu)選但不限于為2-4個；所述第二輸送裝置32、第三輸送裝置39與第一輸送裝置30的結構相同。工作時，電機驅動主軸轉動，主軸帶動皮帶輪轉動，皮帶輪通過摩擦力帶動皮帶的運動，實現工件的水平傳輸。每個工位配置單獨的輸送裝置，并由單獨的動力源控制，通過線體上的傳感器控制電機的啟停，從而保證了輸送單元的高效，穩(wěn)定和安全，所有輸送單元由前后的感應器實現單元與單元之間的對接，并由PLC控制，實現全線的智能生產。

所述智能流水線體5采用鋁型材制作，線體輕巧、外觀美觀。

所述第一輸送裝置30、第二輸送裝置32、第三輸送裝置39中的皮帶為消音皮帶，噪音非常低，經測試，達到45dB以下。

所述智能流水線體5的工作流程為：載具50從上層流水線27傳送到PCBA燒錄工位的RFID讀寫位置；智能流水線體5的RFID讀寫器讀取載具50的RFID卡信息；MES系統進行信息確認及工序判斷，如判斷為N，則跳過本工序操作，向下一工位傳送載具50，如判斷為Y，則執(zhí)行本工序操作，機器人將PCBA放入載具50；RFID讀寫器將PCBA燒錄相關的生產信息及質量信息寫入對應載具50的RFID卡內；載具50流出PCBA燒錄工位，向下一工位傳送載具50。下一工位的RFID讀寫器讀取載具50的RFID卡信息，若MES判斷為N，即不良品，則跳過該工序操作，流水線繼續(xù)將不良品向設于產線末端的不良品維修區(qū)傳送，實現不良品自動剔除功能。

實施例2

PCBA智能燒錄設備的工作流程，具體包括如下步驟：

1.上料：供料器按MES系統工單指令定位并拉出指定托盤，機器人從

托盤中拾取PCBA放入燒錄夾具中定位并壓緊測試探針；

2.配置軟件：MES系統自動配置待燒錄軟件版本；

3.燒錄： MES系統工單指令控制燒錄夾具自動燒錄指定版本軟件并檢測實

時回傳燒錄結果；

4.下料：機器人從燒錄夾具中取出PCBA放入流水線載具；

5.不良品剔除：流水線中RFID讀寫器將燒錄結果寫入對應載具RFID卡中，

流水線控制不良品流至維修區(qū)，良品流至下一工位。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制，但凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術方案，均應落在本實用新型的保護范圍之內。