CN101358375B - 一种微型片式元件端头处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微型片式元件端头处理装置，其包括一设置在盛放镀液之镀槽上的总固定支架，并在该总固定支架上设置有一可编程逻辑控制器以及一滚筒转动机构、一平移摆臂机构，通过该可编程逻辑控制器控制所述滚筒转动机构以及所述平移摆臂机构的运转，保持一盛放被镀微型片式元件的滚筒在镀液中央运动；所述滚筒固定在一滚筒基座上，所述滚筒基座设置在所述滚筒转动机构上；所述可编程逻辑控制器还控制连接至少一延伸入所述滚筒内的阴极管。本发明处理装置由于采用了由PLC控制的滚筒装置，通过对滚筒装置运动轨迹的控制，实现了在滚筒运动时保证滚筒内的镀液均匀起作用，方便了对被镀元件的均匀处理，提高了产品的良率。
Description
技术领域
本发明涉及一种微型片式元件端头处理装置的改进，尤其涉及的是特别适合微型片式多层陶瓷电容器MLCC，微型片式多层陶瓷电感器MLCI，微型片式电阻器Chip-R，片式变压器MLCT，片式压敏MLCV，片式热敏电阻Chip thermistor等元件端电极镀镍处理及镀锡处理过程的微型片式元件端头处理装置。
背景技术
现有技术中，在对微型片式元件进行生产的过程中，由于微型片式陶瓷电容器MLCC，片式陶瓷电感器MLCI或片式电阻Chip-R等元件三维尺寸非常小，所处理的产品三维尺寸长(L)宽(W)厚(H)可以小到01005(0.4mm*0.2mm*0.2mm)，0201(0.6mm*0.3mm*0.3mm)，0402(1.0mm*0.5mm*0.5mm)，因此在生产工艺过程中，通常需要采用自动的生产线流程来进行加工。(其中01005，0201，0402为产品尺寸代码)
尤其是在对这些微型片式元件进行端电极的镀镍处理及镀锡处理过程中，现有技术的处理过程有：
振动镀：用于0402尺寸以上的产品电镀。将产品放在一个开放式的机械或电磁振动盆内，盆的下部连接电源阴极。产品在振动力的作用下在有规则的运动过程中被电镀。但该方法不能完成0201以下尺寸产品的电镀，而且经常会有产品停止移动，发生端黑(未镀)，或端粗(过镀)现象，微型产品的飘浮问题也容易发生。
滚筒镀：用于0402尺寸以上的产品电镀。采用封闭式的滚筒平卧式转动，用水泵将镀液压入滚桶内，滚筒内的几个阴极与产品连接。但该方法在对微型产品的处理时，由于滚筒内镀液的表面涨力会使产品悬浮，滚筒内的离子浓度与镀槽内的离子浓度差别过大，导致产品离散性过高，经常发生端黑(未镀)现象，同时也会发生结团现象产生端粗(过镀)问题。
喷镀：利用镀液的移动将所处理的产品带到一定的高度，元件在重力的作用下向下移动，向下移动的过程中与阴极环接触进行电镀。该方法存在的缺陷是阴极维护是个难题，而且镀液也会存在老化的问题，电镀小于0402的产品也会存在产品良品率无保证，且电镀过程的成本很高。
离心镀：被镀的产品在滚筒内靠滚筒高速转动产生的离心力，将产品移动到筒壁附近与阴极连接被镀。这种方式也存在严重的镀液老化问题，高速转动可能是间歇式的，可以镀0201以下产品，但对产品的良率也无保证，且电镀过程的成本很高。
因此，现有技术还存在缺陷，而有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微型片式元件端头处理装置，改进现有技术中的各种镀法处理所存在的缺陷，提高滚筒镀的产品良率。
本发明的技术方案包括：
一种微型片式元件端头处理装置，其中，包括一设置在盛放镀液之镀槽上的总固定支架，并在该总固定支架上设置有一可编程逻辑控制器以及一滚筒转动机构、一平移摆臂机构，通过该可编程逻辑控制器控制所述滚筒转动机构以及所述平移摆臂机构的运转，保持一盛放被镀微型片式元件的滚筒在镀液中央运动；所述滚筒固定在一滚筒基座上，所述滚筒基座设置在所述滚筒转动机构上；所述可编程逻辑控制器还控制连接至少一延伸入所述滚筒内的阴极柱。
所述的微型片式元件端头处理装置，其中，所述滚筒转动机构包括一固定在一转动支架上的转动电机，所述转动电机用于驱动所述滚筒的转动。
所述的微型片式元件端头处理装置，其中，所述滚筒基座同轴连接一第一从动齿轮，所述转动电机的转动轴上同轴连接有一第一主动齿轮，该第一从动齿轮与该第一主动齿轮咬合。
所述的微型片式元件端头处理装置，其中，所述平移摆臂机构包括一平移支架，该平移支架与所述总固定支架通过平移导轨连接；所述平移支架与所述转动支架相枢接；并在所述总固定支架上设置有一平移电机，用于驱动所述平移支架带动所述滚筒的平移。
所述的微型片式元件端头处理装置，其中，在所述平移支架上设置有一齿条，且所述平移电机的转动轴同轴设置有一第二主动齿轮，用于咬合所述齿条驱动所述平移支架的平移。
所述的微型片式元件端头处理装置，其中，所述平移摆臂机构还包括设置在所述转动支架上的一摆臂半齿轮，以及在所述平移支架上设置的一摆臂电机，该摆臂电机的转动轴同轴连接一第三主动齿轮，用于咬合所述摆臂半齿轮以驱动所述转动支架带动滚筒的摆动。
所述的微型片式元件端头处理装置，其中，所述阴极管设置为四根。
所述的微型片式元件端头处理装置，其中，所述滚筒设置为底部开放式，并在所述滚筒壁上设置有横纹槽部。
所述的微型片式元件端头处理装置，其中，所述横纹槽部通过垫片贴附在所述滚筒壁上。
所述的微型片式元件端头处理装置，其中，被镀的微型片式元件通过3轴运动控制形成平移摇摆的螺旋运动轨迹。
本发明所提供的一种微型片式元件端头处理装置，由于采用了由PLC控制的滚筒装置，通过对滚筒装置运动轨迹的控制，实现了在滚筒运动时保证滚筒内的镀液均匀起作用，方便了对被镀元件的均匀处理，提高了产品的良率。
附图说明
图1为本发明所述微型片式元件端头处理装置的控制结构示意图；
图2为本发明所述微型片式元件端头处理装置的滚筒驱动器示意图；
图3为本发明所述微型片式元件端头处理装置的滚筒驱动器上半部结构示意图；
图4为本发明所述微型片式元件端头处理装置的滚筒装置示意图；
图5为本发明所述微型片式元件端头处理装置的控制结构整体示意图。
具体实施方式
以下结合附图，将对本发明的各较佳实施例进行更为详细的说明。
本发明所述微型片式元件端头处理装置，如图4所示的，其设置在渡槽上方，用来控制盛放被镀元件的滚筒；所述滚筒110设计为顶部开放式的，可以安装到微型片式元件端头处理装置上，所述微型片式元件端头处理装置通常是设置在生产流水线上的一个动力驱动装置，如图2和图3所示，为一具体的微型片式元件端头处理装置结构示意，本发明所述滚筒110是设置在一具有四个阴极柱121的滚筒基座120上的，所述滚筒110可以实现在工作时将待加工的微型片式元件浸润在镀液中。
本发明所述滚筒110由所述微型片式元件端头处理装置控制驱动，在所述镀液中采用一定的运动轨迹进行反复滚动运动。本发明所述运动轨迹可以由所述微型片式元件端头处理装置的控制系统预先设定，由其中的多个驱动电机，在不同的维度上进行配合运动，从而实现复杂的运动处理过程。
具体的，在本发明的微型片式元件端头处理装置中，其核心发明点主要包括：一采用PLC的电气程控系统；一滚筒转动机构；滚筒的平移摆臂机构；一阴极转换机构；开放式横纹槽圆型或多边型滚筒。
本发明所述电气程控系统，如图1所示的，主要包括：一PLC(ProgramLogic Control，可编程逻辑控制器)200，以及由该PLC所控制的驱动电机部分，所述驱动电机为了方便其所控制的滚筒运动轨迹可以有任意的维度，至少需要设置一转动电机驱动器210、一摆臂电机驱动器220以及一平移电机驱动器230，所述PLC还控制一触摸屏240，通过该触摸屏240实现显示和接收外界操作者的控制指令和编程等。同时，为控制对所述微型片式元件的端头镀处理，所述PLC还控制用于对所述阴极电流进行控制分配的一阴极电流控制分配器250。
本发明所述微型片式元件端头处理装置中，所述滚筒转动机构是本发明最重要的改进之处，如图2所示的，其包括一转动支架131，该转动支架131通常架设在流水线的渡槽上，图中虽未示出架设的结构，但为本领域普通技术人员所熟知，因此不再赘述。在所述转动支架131上设置有所述转动电机驱动器210所直接连接的转动电机213，该转动电机213预先固定设置在所述转动支架131上，其转动轴同轴连接一第一主动齿轮214，通过齿轮咬合一与所述滚筒基座120同轴设置的第一从动齿轮215，从而带动所述滚筒110的转动；并且穿过所述滚筒基座120，延伸到所述滚筒110内还设置有多根阴极管121，并由所述阴极电流控制分配器250进行控制，以实现对微型片式元件的端头电镀过程。
本发明所述微型片式元件端头处理装置中，所述转动支架131上还固定设置有一摆臂半齿轮222，如图2和图3所示的，通过一摆臂电机223的主动齿轮咬合该摆臂半齿轮222，以及通过所述摆臂电机驱动器220控制所述摆臂电机223的运转，可以使所述摆臂半齿轮222带动所述转动支架131绕所述摆臂半齿轮222的旋转中心进行来回旋转。
同时，本发明所述转动支架131枢接设置在一平移支架141上，在该平移支架上设置所述摆臂电机223，该平移支架与一总固定支架通过平移导轨226连接，所述平移导轨226为两个平行光滑导轨，所述平移支架141上设置有对应适配连接的导轨孔；并在所述平移支架上固定设置有齿条231，通过一平移电机233联动的第二主动齿轮224驱动所述平移支架141的在所述平移导轨226来回平移，从而实现对所述滚筒110的平移驱动。
通过上述转动电机213、摆臂电机223和平移电机233的不同控制方式，通过所述PLC的预先编程控制，实现了对所述滚筒110的运动轨迹控制，同时设置所述滚筒110为开放时结构，这样在镀液中，所述滚筒110就能够保证被镀端头的微型片式元件能够在均匀的镀液中进行处理，减少了过镀和未镀情况的出现。所述滚筒110的运动轨迹可以是有多样的，在本发明的较佳实施例中，主要复合了转动、摆臂和平移等各种动作。
本发明所述微型片式元件端头处理装置中，上述对滚筒的平移及摆臂机构的控制是由PLC按预先编程设定的程序控制严格保持同步的，所述平移机构可以保证滚筒始终处于渡槽的中心部位保证所镀产品的离子浓度基本一致；所述摆臂机构的转动会改变滚筒的倾斜角度，避免产品团聚即结团。所述滚筒转动机构是由PLC按照预先设定的数据控制滚筒的转速及转向。
上述各电机与相应电机驱动器的连接，以及阴极管与其阴极电流控制分配器的连接为现有技术所熟知(实际上是控制芯片通过信号连接线对相应硬件的控制)，在此不再赘述。
当然上述各电机与其对应驱动的机构，例如齿条、从动齿轮等等，电机的固定位置是和其所驱动的机构位置进行对换安装的，例如所述平移电机233可以固定在所述平移支架上，而所述齿条231可以固定在一总固定支架151上。
如图4所示，是本发明微型片式元件端头处理装置中，在所述总固定支架151上还固定了所述电气程控系统152，通过一控制盒固定在该总固定支架上，并在该控制盒内可以设置包括所述PLC控制芯片和电路，以及其控制连接的各电机驱动器。在所述控制盒上还可以设置所述触摸屏240。本发明电气程控系统采用PLC+触摸屏控制，可编程控制三维运动的同步，PLC可以记录并保存各工位的设定参数，并适时显示该电镀设备的运行状态。
本发明所述滚筒装置110的主要改进点在于，将所述滚筒设计成为顶部开放式，并在滚筒壁上设置有横纹槽部111，并在所述横纹槽部111内设置有大量通孔112，如图5所示，这样，本发明所述滚筒装置110在实际的工作过程中，由所述微型片式元件端头处理装置驱动摇摆转动时，在镀液内的运动可以使镀液浓度均匀，保证在所述滚筒内的加工产品能够充分浸润到镀液中，保证了被镀产品的品质均匀，即减少了欠镀的情形，又减少了过镀的情况。
本发明所述处理装置中，所述滚筒110可以采用开放式横纹槽圆型或多边型滚筒，采用圆形滚筒可以避免多边形滚筒愣边产生杂质的现象发生，横纹槽可以采用机械加工形成，也可以通过加垫片贴附在滚筒壁上的方法形成。横纹槽宽度与所镀产品尺寸有关，一般可控制在0.1mm-0.3mm之间。为进一步保证滚筒内的离子浓度的一致性，采用开放式滚筒。
本发明微型片式元件端头处理装置，特别适合微型的片式电容MLCC，片式电感MLCI，片式电阻CPR等元件的端电极的镀镍处理及镀锡处理，所处理的产品尺寸可以达到01005(0.4mm*0.2mm*0.2mm)，0201(0.6mm*0.3mm*0.3mm)，0402(1.0mm*0.5mm*0.5mm)。
本发明所述微型片式元件端头处理装置，通过其滚筒以摇摆的、往复平动的、螺旋线轨迹等等往复复合运动轨迹，使得被电镀处理的微型片式元件在开放式的横纹槽式滚筒内运动，结合阴极电流的交替通电、平移及摇摆的同步控制等，确保了所处理的产品全部均匀的被处理，不会发生黑端(未镀)现象，不会产生结团(连镀)现象，也不会出现端粗(过镀)现象。本发明装置的滚筒在80转/分以下的转速运动大大地降低了对镀液的破坏力，而开放式横纹槽滚筒能确保被镀产品周围的离子浓度，保证产品的均匀被镀。所述滚筒的平移及摇摆控制同步保证了被镀产品始终处在镀槽的中央地带，确保了横流电镀过程中电流的稳定性。
应当理解的是，上述针对本发明较佳实施例的描述较为具体，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种微型片式元件端头处理装置，其特征在于，包括一设置在盛放镀液之镀槽上的总固定支架，并在该总固定支架上设置有一可编程逻辑控制器以及一滚筒转动机构、一平移摆臂机构，通过该可编程逻辑控制器控制所述滚筒转动机构以及所述平移摆臂机构的运转，保持一盛放被镀微型片式元件的滚筒在镀液中央运动；所述滚筒固定在一滚筒基座上，所述滚筒基座设置在所述滚筒转动机构上；所述可编程逻辑控制器还控制连接至少一延伸入所述滚筒内的阴极管。
2.根据权利要求1所述的微型片式元件端头处理装置，其特征在于，所述滚筒转动机构包括一固定在一转动支架上的转动电机，所述转动电机用于驱动所述滚筒的转动。
3.根据权利要求2所述的微型片式元件端头处理装置，其特征在于，所述滚筒基座同轴连接一第一从动齿轮，所述转动电机的转动轴上同轴连接有一第一主动齿轮，该第一从动齿轮与该第一主动齿轮咬合。
4.根据权利要求3所述的微型片式元件端头处理装置，其特征在于，所述平移摆臂机构包括一平移支架，该平移支架与所述总固定支架通过平移导轨连接；所述平移支架与所述转动支架相枢接；并在所述总固定支架上设置有一平移电机，用于驱动所述平移支架带动所述滚筒的平移。
5.根据权利要求4所述的微型片式元件端头处理装置，其特征在于，在所述平移支架上设置有一齿条，且所述平移电机的转动轴同轴设置有一第二主动齿轮，用于咬合所述齿条驱动所述平移支架的平移。
6.根据权利要求5所述的微型片式元件端头处理装置，其特征在于，所述平移摆臂机构还包括设置在所述转动支架上的一摆臂半齿轮，以及在所述平移支架上设置的一摆臂电机，该摆臂电机的转动轴同轴连接一第三主动齿轮，用于咬合所述摆臂半齿轮以驱动所述转动支架带动滚筒的摆动。
7.根据权利要求6所述的微型片式元件端头处理装置，其特征在于，所述阴极管设置为四根。
8.根据权利要求1至7任一所述的微型片式元件端头处理装置，其特征在于，所述滚筒设置为底部开放式，并在所述滚筒壁上设置有横纹槽部。
9.根据权利要求8所述的微型片式元件端头处理装置，其特征在于，所述横纹槽部通过垫片贴附在所述滚筒壁上。
10.根据权利要求1至7任一所述的微型片式元件端头处理装置，其特征在于，被镀的微型片式元件通过3轴运动控制形成平移摇摆的螺旋运动轨迹。
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