CN102910439B - 用于印刷电路板生产线的投板方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于PCB生产线的投板方法，包括：投板装置将吸头矩阵与叠放在板架上的PCB板材对齐；吸头矩阵中与叠放在表面的PCB板材周边的一个部分对齐的吸头吸附该周边的部分；吸头矩阵中与叠放在表面的PCB板材的其他部分对齐的吸头吸附该其它部分；移动并释放吸附的PCB板材。在本发明的实施例中还提供了一种用于PCB产线的投板装置。本发明提高了PCB的制作质量。

Description

用于印刷电路板生产线的投板方法和装置

技术领域

本发明涉及印刷电路板(PCB)领域，具体而言，涉及用于PCB的投板方法和装置。

背景技术

目前PCB产线的自动投板机，在投板时常常产生叠板现象，即直接接触的两张芯板间紧密结合，很难通过通常使用的吸真空及机械抖动的方式将其分开，从而导致叠板。叠板现象给后工序带来很多隐患，甚至报废PCB，加大生产成本。

根据相关技术的自动投板机将整个投板过程大致分为3段，第一段是链条带动投板机构运动，采用吸真空的方式将放置好的板材吸起，一般使用4-6排吸头，每排5-7个。第二段是利用抖动方式对板材进行机械抖动，吸头间交错抖动，以防止板材掉落，但时常因抖动力度不够而引起叠板现象，金属间的粘合性使两片板材结合在一起，且板材越薄此现象越明显。第三段是将吸起的板材投入产线。

发明人发现，相关技术的自动投板机因为仅靠第二段的机械抖动无法将两片板材分开，无法解决在投板过程中常出现的叠板现象。

发明内容

本发明旨在提供一种用于PCB产线的投板方法和装置，以解决相关技术的叠板问题。

在本发明的实施例中，提供了一种用于PCB生产线的投板方法，包括：投板装置将吸头矩阵与叠放在板架上的所述印刷电路板板材进行对齐；所述吸头矩阵中与所述叠放在表面的印刷电路板板材周边的一个部分对齐的吸头吸附所述一个部分；所述吸头矩阵中与所述叠放在表面的印刷电路板板材的其他部分对齐的吸头吸附所述其它部分；移动并释放吸附的印刷电路板板材；抖动作用于吸附的PCB板材的吸头，其中所述抖动可以以隔排的吸头同时向上提或向下推的方式抖动，以使吸附的PCB板材呈波浪状变形。

周边的部分可以是一个侧部，吸头矩阵中的对齐叠放在表面的印刷电路板板材的其他部分的吸头吸附该其它部分可包括：从对齐侧部的吸头出发，以平行侧部的形式，逐排地启动吸头矩阵中的吸头吸附该其它部分。

周边的部分可以是一个角部，吸头矩阵中的对齐叠放在表面的印刷电路板板材的其他部分的吸头吸附该其它部分可包括：从对齐角部的吸头出发，以斜排的形式，逐排地启动吸头矩阵中的吸头吸附该其它部分。

本方法可还包括：在板架上设置角架；吸附的PCB板材在抖动或者上升过程中，其边沿与角架的边缘发生摩擦。

角架可设置在板架上，靠近叠放的PCB板材先被吸头吸附的位置；角架的边缘可为具有高摩擦系数的软质材料形成的边缘。

在本发明的实施例中，提供了一种用于PCB生产线的投板装置，包括：吸头矩阵、板架和控制器；控制器包括：第一模块，用于控制投板装置的吸头矩阵对齐叠放在板架上的PCB板材；第二模块，用于控制吸头矩阵中与叠放在表面的PCB板材周边的一个部分对齐的吸头，来吸附该周边的部分；第三模块，用于控制吸头矩阵中与叠放在表面的PCB板材的其他部分对齐的吸头，来吸附该其它部分；第四模块，用于控制移动并释放吸附的PCB板材；第五模块，用于控制作用于吸附的PCB板材的吸头进行抖动，其中所述抖动可以以隔排的吸头同时向上提或向下推的方式抖动，以使吸附的PCB板材呈波浪状变形。

在板架上可包括软质的角架，吸附的PCB板材在抖动或者上升过程中，其边沿可与角架的边缘发生摩擦。

本发明上述实施例的用于PCB产线的投板方法和装置因为采用从一个角逐渐提起PCB板材的方式，所以克服了相关技术的叠板问题，提高了PCB的制作质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例的用于PCB产线的投板方法的示意图；

图2示出了根据本发明优选实施例的吸头抖动示意图；

图3示出了图2的吸头矩阵的抖动分布示意图；

图4示出了根据本发明优选实施例的投板装置的板架；

图5示出了图4中角架和板材的侧视截面图；

图6示出了图4的投板装置的工作示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

本发明的一个实施例提供了一种用于PCB生产线的投板方法，包括：

投板装置将吸头矩阵与叠放在板架上的PCB板材对齐；

吸头矩阵中与叠放在表面的PCB板材周边的一个部分对齐的吸头吸附该周边的部分，例如该周边的部分可以是PCB板材的一个角，或者是PCB板材的一条边；

吸头矩阵中与叠放在表面的PCB板材的其他部分对齐的吸头吸附该其它部分；

移动并释放吸附的PCB板材，移动PCB板材可以包括使PCB板材平移，或者使PCB板材在被吸头吸附而上升之后进一步上升，对吸头矩阵恢复常压就可以释放PCB板材。

本方法中启动吸头先从周边部分进行吸板，这使得堆叠表面的PCB板材受力不均匀，在将PCB板材吸起时，利用板材的自有重力，使得堆叠表面的板材与其下方的板材容易在该周边部分出现缝隙，在其他吸头逐步吸附PCB板材其它部分的过程中，从而使空气较容易地从该裂缝进入两片板材之间，使得堆叠表面的PCB板材与下方的PCB板材之间不再紧密结合，可以很容易地分开。

图1示出了根据本发明一个实施例的用于PCB产线的投板方法的示意图，投板装置的吸头矩阵对齐叠放在板架上的PCB板材，图1为板材的俯视图。图中的圆圈表示投板装置(即投板机)在PCB板材上的吸附点。吸附的步骤包括：

启动吸头矩阵中的对齐PCB板材的一个角部的吸头，以抽真空的方式吸附该角部(即上述自PCB板材的一侧为自PCB板材的一个角部)；

从对齐该角部的吸头出发，以斜排的形式，逐排地启动吸头矩阵中的吸头，以吸附PCB板材的其它部分。

如图1所示的顺序，由左上角向右下角的方向启动吸头进行吸板。这种吸板方式的优点是，左上角的吸头将PCB板材吸起时，利用板材的自有重力，使与吸头直接接触的板材与其下方的板材在左上角处出现缝隙，从而使空气较容易的从板材的左上角进入两片板间，即增大两片板间的压强，降低两片板材的相互间的作用力及吸起时粘连的结合面积；再逐步向右下角方向按排启动吸头矩阵，逐步加强上述效果从而避免了叠板的现象。

在图1的实施例中，吸头首先吸附的周边部分是一个角部。在本发明的另一优选实施例中，周边的部分可以是一个侧部，可以从对齐侧部的吸头出发，以平行侧部的形式，逐排地启动吸头矩阵中的吸头吸附该其它部分，这也能利用板材的自有重力，使空气较容易的从板材的一条边进入两片板间，从而避免叠板。

需要说明的是，无论是自板材的一条边，还是自板材的一个角开始启动吸头来吸附板材，遇到粘附性不强的叠放PCB板材的批次，或刚好两张板材间粘附性较弱时，上述提起叠放的PCB板材，也包含只提起叠放在表面上那张PCB板材。

优选地，本方法可进一步包括：抖动作用于吸附的PCB板材的吸头。可以在PCB板材被吸附过程中和/或之后，通过抖动吸头矩阵以抖动PCB板材。通过机械地抖动，这可以抖落仍然粘在一起的板材，更好地防止叠板现象。

优选地，抖动吸头矩阵包括：以隔排的吸头同时向上提或向下推的方式抖动，相邻的两排吸头错开运动，以使PCB板材波浪状变形，如图2所示。更优的，以排为单位，吸头的抖动垂直作用于板材，进行上下抖动，抖动时加大吸头对板材的吸力，间隔的两排同向运动，同时，相邻的两排向相反的方向运动，以达到使板材最大限度且均匀地上下抖动，防止叠板。该方案简单，容易实现。

例如，由板材的一角先吸真空时，以斜排的形式，一排一排将板材吸起来。值得注意的是，如果采用横排或者竖排为整排单元，则导致板材的受力面积较大，以斜排为整排单元，则板材的受力面积较小，可以较好地保护板材，且更有利于粘着的板材之间进入空气，提高抖动效果，如果板材较薄，更不容易折断板材。图3示出了图2的吸头矩阵的抖动分布示意图，图中的实心黑点是某一时刻同时向上提的吸头作用点时，空心圆点是同时向下推的吸头作用点，吸头以斜排为单位，相隔的两排同时运动，将板材上下波浪状变形。

图4示出了根据本发明另一实施例的投板装置的示意图，包含板架20，以及在板架20上设置角架30。图5示出了图4中叠放的板材40和角架30的侧视截面图。在板架20上设置角架30，使得与吸头10直接接触的PCB板材40在上升时或者抖动时，其角部的边沿与角架30发生摩擦。通过摩擦可以刮落粘在一起的其他PCB板材，更好地防止叠板现象。

优选地，角架的表面为具有高摩擦系数的软质材料。角架的边缘略突出于板边，软质的材料使得角架对板材的摩擦力加大，且不至于损坏板材。优选的，角架不必过多，只需1-2组即可，与上述实施例结合时，一般在吸头最先吸真空的一角设置角架。图6示出了图4的投板装置的工作示意图，在叠放的板材40放入板架上后，将角架放置于板材首先吸真空的一角，并调整好与板材边缘的位置。较佳的，角架的材质选择胶皮等软性材料，吸头吸起板材时，板材的角部与角架略有接触，可以更好地防止叠板现象。

本发明的优选实施例提供了一种投板方法，包括：板材放入放板架——调节角架——吸起板材一角——经过角架摩擦——隔排抖动——板材全部吸起——全板隔排再次抖动——投板，具体过程包括：将板材放在板架上，调整好投板机投板速度以及相关参数，将角架设置在板材靠近一角位置，精确调整角架与板材边缘的距离，待设定好后，启动运行投板机，投板机上靠近角架的3-5个吸头将板材的一角先行吸起，被吸起一角的板材经过角架的摩擦，吸起后吸头隔排抖动，几次抖动后，剩下的吸头一排一排依次启动，中途可设置多轮上述吸头隔排抖动，待板材对应的全部吸头都启动后，吸头再次隔排抖动，然后将板材投入生产线。

具体参数可以如下：

1、投板机吸头25-30个，以斜排为单位，分4-6排，每排5-7个吸头；

2、吸真空区域可调节，宽最大25-30寸内，长最大30-35寸内；

3、角架为边长30-40cm的直角三角形；

4、先吸真空的吸头可控制在1-6个；

5、自动投板机的工作周期为8-20秒可控；

6、隔排上下抖动的距离为5-10cm可控。

另一种投板方法实施例包含：板材放入放板架——调节角架——吸起板材一角——隔排抖动——经过角架摩擦——板材全部吸起——全板隔排再次抖动——投板。具体过程包括：

将板材放在板架上，调整好投板机投板速度以及相关参数，将角架设置在板材靠近一角位置，角架边缘的高度与叠放的板材的最上层有一定距离；启动运行投板机，投板机上靠近角架的3-5个吸头将板材的一角先行吸起；吸起一小段距离(仍未达角架突起部分的高度)后，这3-5个吸头隔排抖动，几次抖动后，再将被吸起一角的板材继续提高超过角架边缘的高度，使其经过角架的摩擦；剩下的吸头一排一排依次启动，中途可设置多轮上述吸头隔排抖动，待板材对应的全部吸头都启动后，吸头再次隔排抖动，然后将板材投入生产线。

本实施例与上述实施例的主要区别在于，在吸气板材的一角后，先进行交错抖动，通过抖动使该角处的两张板材之间的缝隙更大，再经过与角架边缘的摩擦，更容易使表面板之下的板材脱落。

投板机的整个投板过程中，共四次对板材进行防叠板操作：

1.从板材的一角开始吸真空，避免大面积的压强，让空气从板材的一角进入两片板材之间，更容易的将两板分离；

2.吸起一角的板材经过角架的摩擦，也可防止叠板现象；

3.吸起一角的板材经过角架后，隔排抖动，有效分离叠板；

4.待板材全部吸起后，隔排再次上下抖动，防止叠板。

本发明的实施例还提供了一种用于PCB产线的投板装置，包括：吸头矩阵、板架和控制器；控制器包括第一模块，用于控制投板装置的吸头矩阵对齐叠放在板架上的PCB板材；第二模块，用于控制吸头矩阵中的对齐叠放在表面的PCB板材周边的一个部分的吸头吸附该周边的部分；第三模块，用于控制吸头矩阵中的对齐叠放在表面的PCB板材的其他部分的吸头吸附该其它部分；第四模块，用于控制移动并释放吸附的PCB板材。

优选地，控制器还包括：第五模块，用于控制作用于吸附的PCB板材的吸头进行抖动。

优选地，在板架上包括软质的角架，吸附的PCB板材在抖动或者上升过程中，其边沿可与角架的边缘发生摩擦。

从以上的描述中可以看出，本发明上述的实施例不仅能够有效的改善上板时产生的叠板问题，而且采用吸真空方式对板材施力，对PCB无影响，减少因频频出现的叠板现象而使用人员看守，以此提高生产效率和质量。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于印刷电路板生产线的投板方法，其特征在于，包括：

投板装置将吸头矩阵与叠放在板架上的所述印刷电路板板材进行对齐；

所述吸头矩阵中与所述叠放在表面的印刷电路板板材周边的一个部分对齐的吸头吸附所述一个部分；

所述吸头矩阵中与所述叠放在表面的印刷电路板板材的其它部分对齐的吸头吸附所述其它部分；

移动并释放吸附的印刷电路板板材；

抖动作用于所述吸附的印刷电路板板材的吸头，

其中，所述抖动包括以隔排的吸头同时向上提或向下推的方式抖动，以使所述吸附的印刷电路板板材呈波浪状变形。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述周边的部分是一个侧部，所述吸头矩阵中与所述叠放在表面的印刷电路板板材的其它部分对齐的吸头吸附所述其它部分包括：

从对齐所述侧部的吸头出发，以平行所述侧部的形式，逐排地启动所述吸头矩阵中的吸头，来吸附所述其它部分。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述周边的部分是一个角部，所述吸头矩阵中与所述叠放在表面的印刷电路板板材的其它部分对齐的吸头吸附所述其它部分包括：

从对齐所述角部的吸头出发，以斜排的形式，逐排地启动所述吸头矩阵中的吸头，来吸附所述其它部分。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述板架上设置角架；

所述吸附的印刷电路板板材在抖动或者上升过程中，其边沿与所述角架的边缘发生摩擦。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述角架设置在所述板架上，靠近所述叠放的印刷电路板板材先被吸头吸附的位置；所述角架的边缘为具有高摩擦系数的软质材料形成的边缘。

6.一种用于印刷电路板生产线的投板装置，其特征在于，包括：吸头矩阵、板架和控制器；所述控制器包括：

第一模块，用于控制所述投板装置将吸头矩阵与叠放在板架上的所述印刷电路板板材对齐；

第二模块，用于控制所述吸头矩阵中与所述叠放在表面的印刷电路板板材周边的一个部分对齐的吸头吸附所述一个部分；

第三模块，用于控制所述吸头矩阵中与所述叠放在表面的印刷电路板板材的其它部分对齐的吸头吸附所述其它部分；

第四模块，用于控制移动并释放吸附的印刷电路板板材；

第五模块，用于控制作用于所述吸附的印刷电路板板材的吸头进行抖动，

其中，所述抖动包括以隔排的吸头同时向上提或向下推的方式抖动，以使所述吸附的印刷电路板板材呈波浪状变形。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，在所述板架上包括软质的角架，所述吸附的印刷电路板板材在抖动或者上升过程中，其边沿与所述角架的边缘发生摩擦。