CN102729572B - 线路板层压机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及线路板制造设备技术领域，尤其涉及一种线路板层压机，其包括控制系统、层压装置、用于对备料后的线路板进行升降操作的升降装置、具有双层传送结构的传送装置、悬臂式送料及卸料装置，层压装置的进板口滑动连接有物料托架，升降装置、传送装置和层压装置依次设置，悬臂式送料及卸料装置固定安装于层压装置的顶部，控制系统分别与悬臂式送料及卸料装置和层压装置控制连接。本发明的自动化程度高、控制可靠、压板效果好及能够减轻劳动强度、提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及线路板制造设备技术领域，尤其涉及一种线路板层压机。
背景技术
印制线路板，又称印制电路板、印刷电路板，简称线路板，英文简称PCB（printed circuit board），线路板一般由铜箔、树脂、内层等元件构成，制造时需经升温、加压等工艺制造成型。目前，线路板已成为大多数电子产品达到电路互联不去缺少的主要组成部件。随着电路信号传送速度迅猛提高和高频电路的广泛应用，对线路板也提出了更高的要求。
其中，线路板层压机，又称线路板压合机，是线路板的主要生产设备之一，其功能是应用加热、加压原理，使线路板的制造材料压合在一起，达到平整、线路紧密的效果。在传统的线路板制造过程中，人们通常会采用人工搬运的方式将线路板的制造材料放置于层压机的层压装置内，搬运耗时耗力，导致劳动强度大大提高，降低了生产效率。目前，为了提高生产效率，市场上出现了一种备料及送料装置，如专利公告号为CN201849974、专利名称为“压合机备料及送料装置”的中国专利所示，其原理是滑动台上设有两悬吊牵引构造，以可分别作业的悬吊牵引构造同时进行备料、送料的操作，能够配合多个料盘托架与层压机使用，到达提高加工速度的功效。但是该备料及送料装置在备料前和送料后还是要通过人工搬运的方式将线路板送进料盘托架或者移出料盘托架，同时该备料及送料装置的自动化程度不高，控制不可靠，需要人工监督作业，生产效率还是无法满足当今的线路板制造要求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种自动化程度高、控制可靠及能够减轻劳动强度、提高生产效率的线路板层压机。
本发明的目的通过以下技术措施实现。
一种线路板层压机，其包括控制系统、层压装置、用于对备料后的线路板进行升降操作的升降装置、具有双层传送结构的传送装置、悬臂式送料及卸料装置，所述层压装置的进板口滑动连接有物料托架，所述升降装置、所述传送装置和所述层压装置依次设置，所述悬臂式送料及卸料装置固定安装于所述层压装置的顶部，所述控制系统分别与所述悬臂式送料及卸料装置和所述层压装置控制连接。
较佳的，所述升降装置包括架体，所述架体中部设置有升降台、剪式升降机构和推拉气缸，所述剪式升降机构包括互相铰接的第一升降杆和第二升降杆，所述第一升降杆的上端设置于所述升降台底部的滑槽内，所述第一升降杆的下端铰接于所述架体，所述第二升降杆的上端铰接于所述升降台，所述第二升降杆的下端设置于所述架体的滑槽块内，所述推拉气缸的上支点安装于所述第一升降杆的上端，下支点安装于所述架体上。
较佳的，所述架体顶部设置有照明装置，所述架体的左右两端设置有叠板台，所述升降台和所述叠板台的表面上均匀设置有万向滚珠。
较佳的，所述传送装置包括上传送架、上传送带、下传送架、下传送带和复数根支脚，所述上传送带通过设置于所述上传送架两端的传动辊与所述上传送架活动连接，所述下传送带通过设置于所述下传送架两端的传动辊与所述下传送架活动连接，所述传动辊与独立传送控制系统中的电机传动连接。所述支脚固定连接所述上传送架和所述下传送架，所述上传送架和所述下传送架互为上下平行设置。
较佳的，所述上传送架的长度小于所述下传送架的长度，所述上传送架一端设置有用于阻挡线路板向前移动的限位块。
较佳的，所述悬臂式送料及卸料装置包括固定于线路板层压机的层压装置顶部的悬臂、用于夹持线路板的机械手装置、用于将线路板推进所述层压装置或将线路板从所述层压装置拉出的推拉板装置，所述机械手装置通过机械手安装座与所述悬臂滑动连接，所述推拉板装置通过推板架安装座与所述悬臂滑动连接。
较佳的，所述机械手装置包括机械臂、驱动装置、与所述机械手安装座传动连接的滚珠丝杆、与所述机械手安装座滑动连接的机械臂导轨和设置有旋转机构的机械手，所述驱动装置安装于所述机械臂的顶部且与所述滚珠丝杆固定连接，所述机械臂导轨垂直设置于所述机械臂一侧，所述机械手活动连接于所述机械臂的底部。
较佳的，所述机械手包括机械手座、用于夹持线路板的机械手指和用于驱动所述机械手指张合的夹紧气缸，所述机械手指设置于所述机械手座的四角侧边上，所述夹紧气缸与所述机械手指活动连接。
较佳的，所述推拉板装置包括与所述推板架安装座固定连接的推板臂、推板架和推板气缸，所述推板架的前端活动连接有两根用于推板或拉板的推拉轴，所述推板气缸安装于所述推板架顶部且通过传动组件驱动所述推拉轴左右转动。
较佳的，所述层压装置包括外壳、真空压合室机构和底座支架，所述真空压合室机构包括压合室、油缸、活动板和复数块层压板，所述压合室由支架板、油缸固定板和底板组装而成，所述油缸通过所述油缸固定板固定于所述压合室顶部，所述油缸的下端连接所述活动板，所述活动板与所述层压板之间通过导环起降机构连接，所述各层压板之间通过连接杆连接，所述油缸驱动所述活动板和所述层压板沿导柱的轴向方向上下移动，所述层压板为电加热式层压板。
本发明有益效果在于。
1、该升降装置可以通过升降机构将备料后的线路板送进传送装置，操作简单，降低了劳动强度，提高了工作效率。
2、该传送装置采用双层传送结构，能够同时进行相反方向的传输运送，线路板层压机的进料和出料可在一条传输线上同时完成，既节省了工作时间，提高了生产效率，又节省了位置空间。
3、该悬臂式送料及卸料装置设置有悬臂、机械手装置和推拉板装置，在控制系统的控制下，机械手装置和推拉板装置在悬臂上配合工作，送料时，机械手装置可以自动地移动到线路板上方，夹持线路板并将线路板逐层地放置到物料托架中，机械手装置夹持完成后，推拉板装置将线路板从物料托架中推进层压装置；卸料时，推拉板装置可以将压合完成后的线路板从层压装置拉出到物料托架，再由机械手装置夹持到传送装置，该悬臂式送料及卸料装置的整个送料及卸料过程无需人工操作，自动化程度高，控制可靠，减轻了劳动强度和提高了生产效率。
4、该层压装置的层压板采用的是电加热式层压板，加热速度快，热损失小，压板效果好，节能环保，同时也减小了装置的体积。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的升降装置的结构示意图。
图3为本发明的升降台、剪式升降机构与推拉气缸的工作示意图。
图4为本发明的传送装置的结构示意图。
图5为图4中A处的放大示意图。
图6为本发明的悬臂式送料及卸料装置的结构示意图。
图7为本发明的机械手装置的结构示意图。
图8为本发明的机械手的局部结构剖视图。
图9为本发明的推拉板装置的结构示意图。
图10为本发明的层压装置隐去外壳后的结构示意图。
图11为本发明的层压板的结构示意图。
图12为本发明的活动板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
请参见图1至图12，一种线路板层压机，其包括控制系统、层压装置1、升降装置3、具有双层传送结构的传送装置4和悬臂式送料及卸料装置5，层压装置1的进板口滑动连接有物料托架2，升降装置3、传送装置4和层压装置1依次设置，悬臂式送料及卸料装置5固定安装于层压装置1的顶部，控制系统分别与悬臂式送料及卸料装置5和层压装置1控制连接。
其中，升降装置3用于对备料后的线路板进行升降操作。如图2和图3所示，具体的，升降装置3包括架体31，架体31顶部设置有照明装置36，方便操作人员在光线比较暗的环境工作，架体31的左右两端设置有叠板台37，叠板台37可以放置线路板，架体31中部设置有升降台32、剪式升降机构33和推拉气缸34，升降台32和叠板台37的表面上均匀设置有万向滚珠38，防止线路板与升降台2和叠板台7之间产生摩擦，损坏其生产质量。进一步的，剪式升降机构33包括互相铰接的第一升降杆331和第二升降杆332，第一升降杆331的上端设置于升降台32底部的滑槽内，第一升降杆331的下端铰接于架体31，第二升降杆332的上端铰接于升降台32，第二升降杆332的下端设置于架体31的滑槽块35内，推拉气缸34的上支点安装于第一升降杆331的上端，下支点安装于架体31上。需要说明的是，本发明不局限于用推拉气缸34对剪式升降机构33进行推拉操作，本发明还可以使用其他等效的驱动装置，如油缸等，非本实施例为限。
升降装置3的工作原理如下：备料后，将待压合的线路板放置于升降台32，操作人员控制推拉气缸34推动剪式升降机构33中的第一升降杆331，使第一升降杆331的上端在升降台32底部的滑槽内滑动，第二升降杆332的上端在架体31上的滑槽块35内滑动，此时，升降台32升高，将线路板推进传送装置4中；线路板压合完后，传送装置4将线路板输送到升降台32，推拉气缸34拉动剪式升降机构33，使第一升降杆331和第二升降杆332恢复原来状态，升降台32降低，进行卸料操作。
其中，传送装置4用于线路板的双向传送。如图4和图5所示，具体的，传送装置4包括上传送架41、上传送带42、下传送架43、下传送带44和复数根支脚45，上传送带42通过设置于上传送架41两端的传动辊46与上传送架41活动连接，下传送带44通过设置于下传送架43两端的传动辊46与下传送架43活动连接，传动辊46与电机传动连接，支脚45固定连接上传送架41和下传送架43，上传送架41和下传送架43互为上下平行设置。该传送装置4采用双层传送结构，使线路板的进料和出料可在一条传输线上同时完成，既节省了工作时间，提高了生产效率，又节省了位置空间。另外，上传送架41的长度小于下传送架43的长度，上传送架41一端设置有用于阻挡线路板向前移动的限位块47，有利于悬臂式送料及卸料装置5将线路板搬运到层压装置1中。为了提高传送带的稳定性，上传送架41和下传送架43的两端均设置有用于固定传动辊46的轴承座48，避免传动辊46在传送过程中的发生跳动。
传送装置4的工作原理如下：工作时，传送装置4的电机通过传动辊46带动上传送带42和下传送带44同时进行相反方向的线路板传输运送，上传送带42和下传送带44的运动为周期性运动。
其中，悬臂式送料及卸料装置5用于将在传送装置4中传送的线路板送进层压装置1或拉出层压装置1。如图6所示，具体的，悬臂式送料及卸料装置5包括固定于层压装置1顶部的悬臂51、用于夹持线路板的机械手装置52和用于将线路板推进层压装置1及将线路板从层压装置1拉出的推拉板装置53，机械手装置52通过机械手安装座54与悬臂51滑动连接，推拉板装置53通过推板架安装座55与悬臂51滑动连接。另外，悬臂51上安装有与机械手安装座54和推板架安装座55滑动连接的悬臂导轨551，采用悬臂式导轨设计，将机械手装置3和推拉板装置4安装于悬臂2上，使设备美观且整体融合度高，安装调试方便，也节省了更多的空间。
如图7所示，进一步的，机械手装置52包括机械臂521、驱动装置522、与机械手安装座54传动连接的滚珠丝杆523、与机械手安装座54滑动连接的机械臂导轨524和设置有旋转机构525的机械手526，驱动装置522安装于机械臂521的顶部且与滚珠丝杆523固定连接，机械臂导轨524垂直设置于机械臂521一侧，机械手526活动连接于机械臂521的底部。作为较佳的实施例，驱动装置522优选为伺服电机，当然，也可以为其他等效的驱动装置，非本实施为限。
更进一步的，机械手526包括机械手座5261、用于夹持线路板的机械手指5262和用于驱动机械手指5262张合的夹紧气缸5263，机械手指5262设置于机械手座5261的四角侧边上，夹紧气缸5263与机械手指5262活动连接。在本实施例中，较佳的，夹紧气缸5263设置有两个，分别固定于机械手座5261的两侧且互为中心对称设置，有利于机械手526配合旋转机构525进行旋转操作。其中，由图8可知，旋转机构525包括与机械手座5261固定连接的旋转轴座5251、与机械臂521旋转连接的旋转轴承5252和用于驱动机械手526旋转的旋转气缸5253，旋转轴承5252安装于旋转轴座5251内部，旋转气缸5253的一端固定于机械手座5261上端的边角上，另一端连接旋转轴座5251，且旋转气缸5253与机械手座5261的侧边成一定夹角。这样设计为了使旋转气缸5253拉动旋转轴座5251时形成一定的偏转力，线路板搬运完成后，旋转气缸5253驱动机械手526进行复位操作和角度调整。
另外，如图9所示，推拉板装置53包括与推板架安装座55固定连接的推板臂531、推板架532和推板气缸533，推板架531的前端活动连接有两根用于推板或拉板的推拉轴534，推拉轴534上设置有向外延伸的推拉块5341，便于两根推拉轴534进行推板和拉板操作，推板气缸533安装于推板架532顶部且通过传动组件535驱动推拉轴534左右转动。其中，传动组件535包括气缸推拉座5351、传动杆5352和与推拉轴534固定连接的转动座5353，推板气缸5353工作时可通过传动杆5352驱动推拉轴534转动并夹紧线路板。
悬臂式送料及卸料装置5的工作原理如下：在控制系统的控制下，机械手装置52和推拉板装置53在悬臂51上配合工作，送料时，机械手装置52可以自动地移动到线路板上方，在驱动装置522的驱动下，机械手装置52往下移动并夹持线路板，将线路板逐层地放置到物料托架2中，机械手装置52夹持完成后，推拉板装置53将线路板从物料托架2中推进层压装置1；卸料时，推拉板装置53通过推拉轴534对线路板的夹紧操作将压合完成后的线路板从层压装置1拉出到物料托架2，再由机械手装置52夹持到传送装置4。
其中，层压装置1用于对线路板进行加热压合操作，将其制造成为符合生产需要的线路板。如图10所示，具体的，层压装置1包括真空压合室机构和底座支架11，真空压合室机构包括压合室、油缸15、活动板16和复数块层压板17，压合室由支架板12、油缸固定板13和底板14组装而成，油缸15通过油缸固定板13固定于压合室顶部，避免了因安装于底部在维修时须将层压板17移出后才能操作的麻烦，操作方便，结构简单，便于装配和后期维护。另外，如图12所示，油缸15的下端连接活动板16，活动板16与层压板17之间通过导环起降机构18连接，导环起降机构18能够防止活动板16、层压板17与导柱19之间发生滑动不畅和卡死等现象。同时，各层压板17之间通过连接杆连接，油缸15驱动活动板16和层压板17沿导柱19的轴向方向上下移动。
在本实施例中，作为本发明的改进，层压板17为集加热及冷却功能为一体的电加热式层压板。如图11所示，层压板17包括板体171、冷却水管172和复数条的电加热管173。热压时，通过电加热管173对由树脂和铜箔等材料构成的线路板进行加热熔化后使其粘合在一起，当热压完成后在通过冷却水管172进行循环降温冷却，加热与冷却操作可以在同一板体171内进行。该层压板17的加热速度快，热损失小，压板效果好，节能环保，同时也减小了层压装置1的体积。
综上所述，本发明的自动化程度高、控制可靠、压板效果好及能够减轻劳动强度、提高生产效率。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (8)
1.一种线路板层压机，包括控制系统和层压装置(1)，所述层压装置(1)的进板口滑动连接有物料托架(2)，其特征在于：还包括用于对备料后的线路板进行升降操作的升降装置(3)、具有双层传送结构的传送装置(4)、悬臂式送料及卸料装置(5)，所述升降装置(3)、所述传送装置(4)和所述层压装置(1)依次设置，所述悬臂式送料及卸料装置(5)固定安装于所述层压装置(1)的顶部，所述控制系统分别与所述悬臂式送料及卸料装置(5)和所述层压装置(1)控制连接，其中，
所述传送装置(4)包括上传送架(41)、上传送带(42)、下传送架(43)、下传送带(44)和复数根支脚(45)，所述上传送带(42)通过设置于所述上传送架(41)两端的传动辊(46)与所述上传送架(41)活动连接，所述下传送带(44)通过设置于所述下传送架(43)两端的传动辊(46)与所述下传送架(43)活动连接，所述传动辊(46)与电机传动连接，所述支脚(45)固定连接所述上传送架(41)和所述下传送架(43)，所述上传送架(41)和所述下传送架(43)互为上下平行设置；
所述悬臂式送料及卸料装置(5)包括固定于所述层压装置(1)顶部的悬臂(51)、用于夹持线路板的机械手装置(52)、用于将线路板推进所述层压装置(1)或将线路板从所述层压装置(1)拉出的推拉板装置(53)，所述机械手装置(52)通过机械手安装座(54)与所述悬臂(51)滑动连接，所述推拉板装置(53)通过推板架安装座(55)与所述悬臂(51)滑动连接。
2.根据权利要求1所述的线路板层压机，其特征在于：所述升降装置(3)包括架体(31)，所述架体(31)中部设置有升降台(32)、剪式升降机构(33)和推拉气缸(34)，所述剪式升降机构(33)包括互相铰接的第一升降杆(331)和第二升降杆(332)，所述第一升降杆(331)的上端设置于所述升降台(32)底部的滑槽内，所述第一升降杆(331)的下端铰接于所述架体(31)，所述第二升降杆(332)的上端铰接于所述升降台(32)，所述第二升降杆(332)的下端设置于所述架体(31)的滑槽块(35)内，所述推拉气缸(34)的上支点安装于所述第一升降杆(331)的上端，下支点安装于所述架体(31)上。
3.根据权利要求2所述的线路板层压机，其特征在于：所述架体(31)顶部设置有照明装置(36)，所述架体(31)的左右两端设置有叠板台(37)，所述升降台(32)和所述叠板台(37)的表面上均匀设置有万向滚珠(38)。
4.根据权利要求1所述的线路板层压机，其特征在于：所述上传送架(41)的长度小于所述下传送架(43)的长度，所述上传送架(41)一端设置有用于阻挡线路板向前移动的限位块(47)。
5.根据权利要求1所述的线路板层压机，其特征在于：所述机械手装置(52)包括机械臂(521)、驱动装置(522)、与所述机械手安装座(54)传动连接的滚珠丝杆(523)、与所述机械手安装座(54)滑动连接的机械臂导轨(524)和设置有旋转机构(525)的机械手(526)，所述驱动装置(522)安装于所述机械臂(521)的顶部且与所述滚珠丝杆(523)固定连接，所述机械臂导轨(524)垂直设置于所述机械臂(521)一侧，所述机械手(526)活动连接于所述机械臂(521)的底部。
6.根据权利要求5所述的线路板层压机，其特征在于：所述机械手(526)包括机械手座(5261)、用于夹持线路板的机械手指(5262)和用于驱动所述机械手指(5262)张合的夹紧气缸(5263)，所述机械手指(5262)设置于所述机械手座(5261)的四角侧边上，所述夹紧气缸(5263)与所述机械手指(5262)活动连接。
7.根据权利要求1所述的线路板层压机，其特征在于：所述推拉板装置(53)包括与所述推板架安装座(55)固定连接的推板臂(531)、推板架(532)和推板气缸(533)，所述推板架(531)的前端活动连接有两根用于推板或拉板的推拉轴(534)，所述推板气缸(533)安装于所述推板架(532)顶部且通过传动组件(535)驱动所述推拉轴(534)左右转动。
8.根据权利要求1所述的线路板层压机，其特征在于：所述层压装置(1)包括真空压合室机构和底座支架(11)，所述真空压合室机构包括压合室、油缸(15)、活动板(16)和复数块层压板(17)，所述压合室由支架板(12)、油缸固定板(13)和底板(14)组装而成，所述油缸(15)通过所述油缸固定板(13)固定于所述压合室顶部，所述油缸(15)的下端连接所述活动板(16)，所述活动板(16)与所述层压板(17)之间通过导环起降机构(18)连接，所述各层压板(17)之间通过连接杆连接，所述油缸(15)驱动所述活动板(16)和所述层压板(17)沿导柱(19)的轴向方向上下移动，所述层压板(17)为电加热式层压板。
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