CN104227781A - 一种自动冲床设备及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及柔性线路板加工设备技术领域，尤其是指一种自动冲床设备，包括装设于机架的下模、位于下模正上方的上模及用于驱动上模上下移动的增压缸，增压缸固定装设于所述机架；所述机架还装设有上料盘和下料盘，上料盘的上方装设有上料机械手，下料盘的上方装设有下料机械手。其加工方法包括如下步骤：上料机械手从上料盘中夹取FPC料并移送至下模上，下模从取料位向后移动至冲切位；上模向下移动进行冲切加工之后复回原位；下模向前移动退回至取料位；下料机械将FPC成品从取料位移送至下料盘中。实现了FPC冲切的自动化加工，无需人工进行上料和下料动作，其上料下料的位置更加精准，大大提高了冲床设备的加工质量。

Description

一种自动冲床设备及其加工方法

技术领域

本发明涉及柔性线路板加工设备技术领域，尤其是指一种用于柔性线路板加工的自动冲床设备及其加工方法。

背景技术

柔性线路板（FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD 简称FPC 柔性线路板）是用柔性的绝缘基材制成的印制电路，具有许多硬性印制电路板不具备的优点，例如，它可以自由弯曲、卷绕、折叠，可依照空间布局要求任意安排，利用FPC 可大大缩小电子产品的体积，适用电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要。因此，FPC 在航天、军事、移动通讯、手提电脑、计算机外设、PDA、数码产品等领域产品上得到了广泛的应用。FPC 还具有良好的散热性和可焊性以及易于装连、综合成本较低等优点，软硬结合的设计也在一家程度上弥补了柔性基材在元件承载能力上的略微不足。柔性印刷线路板有单面、双面和多层板之分。所采用的基材以聚酰亚胺覆铜板为主，此种材料耐热性高、尺寸稳定性好，与兼有机械保护和良好电气绝缘性能的覆盖膜通过压制而成最终产品。双面、多层印制线路板的表导和内层导体通过金属化实现内外层电路的电气连接。

在柔性线路板的生产过程中需要将做好线路的柔性覆铜板, 柔性阻焊盖膜等材料进行外型加工( 打外型、冲孔、半切、冲切等各种流程作业)，在这个生产过程中是通过冲床来进行的。

目前，国内（FPC）柔性线路板生产制造行业绝大部分冲床仍采用传统冲床，需要手工放料和取料，在生产过程中工伤事故风险值较高。由于传统冲床工作时噪音大，使得整个冲床车间的工况环境比较差，导致员工很难招，通过加薪能解决一定的人员问题，但这增加了人力成本，使企业的利润空间进一步压缩。而且新员工需要培训之后才能上岗。如果都采购进口设备，其高昂的价格也使广大国内客户难以承受。可见现有冲床存在放料不准，安全性差、生产效率低的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种冲切质量较高、低工伤事故风险值、低噪音、低人工成本、低设备成本的全自动冲切设备及其加工方法，并能实现（FPC）柔性线路板生产工艺冲切段的全自动连续性生产。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种自动冲床设备，包括机架及装设于机架的柔性线路板冲切机构，其特征在于：柔性线路板冲切机构包括装设于机架的下模、位于下模正上方的上模及用于驱动上模上下移动的增压缸，增压缸固定装设于所述机架；所述机架还装设有上料盘和下料盘，上料盘的上方装设有将FPC料从上料盘移送至下模的上料机械手，下料盘的上方装设有将FPC成品从下模移送至下料盘的下料机械手。

优选的，所述机架装设有滑轨，所述机架装设有用于驱动下模沿着该滑轨前后移动的驱动机构。

优选的，所述上模的下方装设有浮动板及用于驱动浮动板上下移动的压紧驱动机构。

优选的，所述压紧驱动机构为装设于机架并与浮动板连接的压紧气缸。

优选的，机架竖直装设有导柱，该导柱套装有弹簧及浮动安装板，该浮动安装板的底面与弹簧的上端抵接，所述浮动板固定于浮动安装板的底面。

优选的，所述所述机架固定装设有横梁，所述上料机械手和下料机械手分别活动装设于该横梁两端部。

优选的，所述增压缸为气液增压缸。

一种自动冲床设备的加工方法，包括如下步骤：

1）、上料机械手从上料盘中夹取FPC料并移送至下模上；

2）、下模从取料位向后移动至冲切位；

3）、上模在增压缸的作用下向下移动进行冲切加工之后复回原位；

4）、下模向前移动退回至取料位；

5）、下料机械从将下模上的FPC成品从取料位移送至下料盘中。

优选的，所述自动冲床设备还装设有报警装置，所述上料机械手装设有用于检测FPC料是否被夹取的第一传感器，在步骤1）中，若上料机械手取料不成功，则重新进行一次取料动作；若FPC料没有成功被在下模上，则自动冲床设备启动报警装置；所述机架装设有用于检测下模位置的第二传感器，在步骤2）中，若下模没有移动至冲切位，以及步骤4）中，若下模移动退回至取料位，则自动冲床设备启动报警装置；所述机架装设有用于检测增压缸是否进行冲切动作的的第三传感器，在步骤3）中，若上模没有向下移动进行冲切加工，则自动冲床设备启动报警装置；所述下料机械手装设有用于检测FPC成品是否被夹取的第四传感器，在步骤5）中，若下料机械手取料不成功，则自动冲床设备启动报警装置；

优选的，所述上模装设有下料顶杆，在步骤3）中，若FPC成品位于所述上模上，则下料顶杆向下移动将FPC成品顶出至上模上。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种自动冲床设备及其加工方法，实现了FPC冲切的自动化加工，无需人工进行上料和下料动作，其上料下料的位置更加精准，大大提高了冲床设备的加工质量。本发明采用气液增压缸，其是结合了气缸和油缸优点设计而成的，液压油与压缩空气严格隔离，缸内的活塞杆接触工作件后自动启程，动作速度快，且较气压传动稳定，缸体装置简单，出力调整容易，相同条件下可达到油压机之高出力，能耗低，软着陆不损模具，安装容易并且特殊增压缸可360度任意角度安装，所占用的空间小，故障少，无温升之困扰，寿命长，噪声小，改善了车间的工作环境，同时达到节能效果，实用性强。

附图说明

图1为本发明一种自动冲床设备的立体结构示意图。

图2为本发明一种自动冲床设备的后视结构示意图。

图3为本发明一种自动冲床设备的加工方法的流程框图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

如附图1和图2所示，一种自动冲床设备，包括机架1及装设于机架1的柔性线路板冲切机构，柔性线路板冲切机构包括装设于机架1的下模2、位于下模2正上方的上模3及用于驱动上模3上下移动的增压缸4，增压缸4固定装设于所述机架1；

所述机架1还装设有上料盘5和下料盘6，上料盘5的上方装设有将FPC料从上料盘5移送至下模2的上料机械手7，下料盘6的上方装设有将FPC成品从下模2移送至下料盘6的下料机械手8。

在自动冲床设备的冲切加工过程中，上料机械手7用于将上料盘5内的FPC料取出并移送和放置于下模2上，随后由增压缸4驱动上模3向下移动以完成冲切动作，随后上模3复回原位，再由下料机械手8将下模2上的FPC成品取出并移送至下料盘6中。本发明的自动冲床设备实现了FPC冲切的自动化加工，无需人工进行上料和下料动作，其上料下料的位置更加精准，大大提高了冲床设备的加工质量。本发明采用气液增压缸4，其是结合了气缸和油缸优点设计而成的，液压油与压缩空气严格隔离，缸内的活塞杆接触工作件后自动启程，动作速度快，且较气压传动稳定，缸体装置简单，出力调整容易，相同条件下可达到油压机之高出力，能耗低，软着陆不损模具，安装容易并且特殊增压缸4可360度任意角度安装，所占用的空间小，故障少，无温升之困扰，寿命长，噪声小，改善了车间的工作环境，同时达到节能效果，实用性强。

上料传感器感应到料后，上料机械手7来取料，传感器感应到上料机械手7取到料后，机械手运动到放料位，把料放到下模2上，然后返回取料位，下模2接到料后，运动到冲切位。压紧气缸11伸出，把浮动板10压紧，压紧后增压缸4进行冲切。下料机械手8运动到取料位，切完后增压缸4回升，压紧气缸11回升，下模2退到取料位，下料机械手8抓取冲后产品，运送到放料位进行放料。

优选的，所述机架1装设有滑轨9，所述机架1装设有用于驱动下模2沿着该滑轨9前后移动的驱动机构。

如图3所示，自动冲床设备的冲切加工步骤为：

1）、上料机械手7从上料盘5中夹取FPC料并移送至下模2上，

2）、下模2从取料位向后移动至冲切位；

3）、上模3在增压缸4的作用下向下移动进行冲切加工之后复回原位，此时下料机械手8在取料位等待；

4）、下模2向前移动退回至取料位；

5）、下料机械从将下模2上的FPC成品从取料位移送至下料盘6中。

本实施例中，所述上模3的下方装设有浮动板10及用于驱动浮动板10上下移动的压紧驱动机构。具体的，所述压紧驱动机构为装设于机架1并与浮动板10连接的压紧气缸11。用于将FPC料压紧，防止其移动而偏离冲切位置，便于柔性线路板冲切机构对FPC料进行更准确地冲切加工，保证FPC成品的合格率。

本实施例中，机架1竖直装设有导柱12，该导柱12套装有弹簧13及浮动安装板15，该浮动安装板15的底面与弹簧13的上端抵接，所述浮动板10固定于浮动安装板15的底面，一方面在于保证浮动板10始终悬空于下模2之上，随时准备进行压料动作，另一方面也防止在气源意外切断的情况下保护模具不被碰坏，安全性较高。

本实施例中，所述所述机架1固定装设有横梁，所述上料机械手7和下料机械手8分别活动装设于该横梁两端部，一方面简化了自动冲床设备的内部构造及组装工序，其设备的制造成本更低，本发明冲床设备的整体重量也降了很多，可以放在二楼及以上楼层，为生产商降低了更多生产投入成本。

更优选的，在上述一种自动冲床设备的加工方法中，所述自动冲床设备还装设有报警装置，该报警装置可以是警灯闪烁灯光或鸣笛警告声音。

所述上料机械手7装设有用于检测FPC料是否被夹取的第一传感器，在步骤1）中，若上料机械手7取料不成功，则重新进行一次取料动作；若FPC料没有成功被在下模2上，则自动冲床设备启动报警装置；

所述机架1装设有用于检测下模2位置的第二传感器，在步骤2）中，若下模2没有移动至冲切位，以及步骤4）中，若下模2移动退回至取料位，则自动冲床设备启动报警装置；

所述机架1装设有用于检测增压缸4是否进行冲切动作的的第三传感器，在步骤3）中，若上模3没有向下移动进行冲切加工，则自动冲床设备启动报警装置；

所述下料机械手8装设有用于检测FPC成品是否被夹取的第四传感器，在步骤5）中，若下料机械手8取料不成功，则自动冲床设备启动报警装置；

压紧驱动机构装设有用于检测FPC料是否被压紧的第五传感器，若其检测到FPC料没被压紧，则自动冲床设备启动报警装置。

本实施例中，所述上模3装设有下料顶杆，在步骤3）中，若FPC成品位于所述上模3上，则下料顶杆向下移动将FPC成品顶出至上模3上。

下料机械手8运动到取料位，冲切完后增压缸4回升，压紧气缸11回升，下模2退到取料位，上模3顶杆顶出冲好的成品。下料机械手8抓取冲后的废料，运送到放料位进行放料。

上述实施例为本发明较佳的实现方案之一，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动冲床设备，包括机架（1）及装设于机架（1）的柔性线路板冲切机构，其特征在于：柔性线路板冲切机构包括装设于机架（1）的下模（2）、位于下模（2）正上方的上模（3）及用于驱动上模（3）上下移动的增压缸（4），增压缸（4）固定装设于所述机架（1）；

所述机架（1）还装设有上料盘（5）和下料盘（6），上料盘（5）的上方装设有将FPC料从上料盘（5）移送至下模（2）的上料机械手（7），下料盘（6）的上方装设有将FPC成品从下模（2）移送至下料盘（6）的下料机械手（8）。

2.根据权利要求1所述的自动冲床设备，其特征在于：所述机架（1）装设有滑轨（9），所述机架（1）装设有用于驱动下模（2）沿着该滑轨（9）前后移动的驱动机构。

3.根据权利要求1所述的一种自动冲床设备，其特征在于：所述上模（3）的下方装设有浮动板（10）及用于驱动浮动板（10）上下移动的压紧驱动机构。

4.根据权利要求3所述的一种自动冲床设备，其特征在于：所述压紧驱动机构为装设于机架（1）并与浮动板（10）连接的压紧气缸（11）。

5.根据权利要求3所述的一种自动冲床设备，其特征在于：机架（1）竖直装设有导柱（12），该导柱（12）套装有弹簧（13）及浮动安装板（15），该浮动安装板（15）的底面与弹簧（13）的上端抵接，所述浮动板（10）固定于浮动安装板（15）的底面。

6.根据权利要求1所述的一种自动冲床设备，其特征在于：所述所述机架（1）固定装设有横梁，所述上料机械手（7）和下料机械手（8）分别活动装设于该横梁两端部。

7.根据权利要求1所述的一种自动冲床设备，其特征在于：所述增压缸（4）为气液增压缸。

8.一种权利要求2所述自动冲床设备的加工方法，其特征在于包括如下步骤：

1）、上料机械手（7）从上料盘（5）中夹取FPC料并移送至下模（2）上，

2）、下模（2）从取料位向后移动至冲切位；

3）、上模（3）在增压缸（4）的作用下向下移动进行冲切加工之后复回原位；

4）、下模（2）向前移动退回至取料位；

5）、下料机械从将下模（2）上的FPC成品从取料位移送至下料盘（6）中。

9.根据权利要求8所述的一种自动冲床设备的加工方法，其特征在于：所述自动冲床设备还装设有报警装置，所述上料机械手（7）装设有用于检测FPC料是否被夹取的第一传感器，在步骤1）中，若上料机械手（7）取料不成功，则重新进行一次取料动作；若FPC料没有成功被在下模（2）上，则自动冲床设备启动报警装置；

所述机架（1）装设有用于检测下模（2）位置的第二传感器，在步骤2）中，若下模（2）没有移动至冲切位，以及步骤4）中，若下模（2）移动退回至取料位，则自动冲床设备启动报警装置；

所述机架（1）装设有用于检测增压缸（4）是否进行冲切动作的的第三传感器，在步骤3）中，若上模（3）没有向下移动进行冲切加工，则自动冲床设备启动报警装置；

所述下料机械手（8）装设有用于检测FPC成品是否被夹取的第四传感器，在步骤5）中，若下料机械手（8）取料不成功，则自动冲床设备启动报警装置；

10.根据权利要求8所述的一种自动冲床设备的加工方法，其特征在于：所述上模（3）装设有下料顶杆，在步骤3）中，若FPC成品位于所述上模（3）上，则下料顶杆向下移动将FPC成品顶出至上模（3）上。