CN104270894A - 一种裁剪料式贴补强机及其工作方法 - Google Patents

一种裁剪料式贴补强机及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种裁剪料式贴补强机及其工作方法，包括机架及机架上的机罩，所述机架上固设有纵向移动平台装置，纵向移动平台装置的一侧设有裁剪料装置，纵向移动平台装置的上方设有横向导轨，横向导轨上设有沿横向导轨滑动的横向运动机构，横向运动机构上设有取放料装置和位置视觉定位装置，取放料装置运动轨迹下方设有视觉校正装置。本发明设置的裁剪料装置自动将PI料裁剪成小片作为补强片，设置的位置视觉定位装置和视觉校正装置可对电路板上待补强的位置和补强片的位置定位，从而通过取放料装置准确的将补强片贴于电路板上，各装置分工完成各工序，且相互配合，使得贴片得以自动化完成，工作效率高，大大降低了生产成本。

Description

一种裁剪料式贴补强机及其工作方法
技术领域
 本发明涉及电路板制造领域,特别涉及一种工作效率高的裁剪料式贴补强机及其工作方法。
背景技术
目前，电子科技领域高速发展，人们对电子产品的要求越来越高，而在电子产品的设计上对空间的利用率也越来越重视，随之产生了可高效利用空间资源的柔性电路板。柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性绝佳的可挠性印刷电路板，简称软板或FPC，具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点，但是柔性电路板也存在一个缺点，即电路板的整体刚性不够，在使用时某些部位无法达到使用要求，这就需要将补强片贴于该些部位从而增加刚性。开始补强片都是以人工的方式贴于电路板上的，但是效率太低，且质量也不理想，为了解决这些问题，贴补强机也就应运而生。
电路板补强片有多种，如钢片、PI料片等，PI料即为聚酰亚胺，是分子结构含有酰亚胺基链节的芳杂环高分子化合物，英文名Polyimide，PI料是目前工程塑料中耐热性最好的品种之一，有的品种可长期承受290℃高温短时间承受490℃的高温，另外力学性能、耐疲劳性能、难燃性、尺寸稳定性、电性能都好，成型收缩率小，耐油、一般酸和有机溶剂，有优良的耐摩擦、磨耗性能。现有的电路板使用的PI料都是由带状卷成卷的，当使用时展开裁剪成小片贴于电路板上作为补强片。现有的贴补强机均为针对钢片的，如将钢片条冲压成小钢片然后将小钢片贴于电路板的贴补强机，还有将成片的小钢片从自动输送装置取出贴于电路板的贴补强机，而现有设备中没有能自动一体化将PI料裁剪成小片然后贴于电路板。而分体的设备固然需要更多的人手，且效率也低，不利于控制生产成本，故现在急需一种可一体自动化完成PI料裁剪及将裁剪的PI料片贴于电路板的自动化设备。
发明内容
本发明提供一种裁剪料式贴补强机及其工作过程，可自动化一体完成PI料裁剪及将裁剪的PI料片贴于电路板，生产效率高，有利于降低生产成本。
为了解决技术问题，本发明采取以下技术方案：
一种裁剪料式贴补强机，包括机架及机架上的机罩，所述机架上固设有纵向移动平台装置，纵向移动平台装置的一侧设有裁剪料装置，纵向移动平台装置的上方设有横向导轨，横向导轨上设有沿横向导轨滑动的横向运动机构，横向运动机构上设有取放料装置和位置视觉定位装置，取放料装置运动轨迹下方设有视觉校正装置。
所述裁剪料装置包括架体，架体上设有放料卷机构、收料卷机构和驱动机构，放料卷机构的一侧依次设有固定于架体上的料带对中机构、剥膜机构、裁剪机构和输送料机构，架体上还设有传动料带的传动辊机构。
所述横向运动机构包括安装板和运动组件，运动组件固定于安装板上，且与横向导轨活动连接。
所述取放料装置包括吸附头、旋转机构和升降机构，吸附头安装于旋转机构上，旋转机构连接升降机构，升降机构固定于安装板上。
所述纵向移动平台装置包括纵向导轨、吸附平台和丝杆机构，吸附平台位于纵向导轨上，且由丝杆机构驱动沿纵向导轨运动，所述纵向移动平台装置还包括与纵向导轨平行的光栅尺。
所述位置视觉定位装置包括位置透光盒和位置成像组件，位置透光盒正对于位置成像组件。
所述视觉校正装置包括校正透光盒和校正成像组件，校正透光盒正对于校正成像组件。
所述料带对中机构包括承料板、调节杆和位于承料板两侧的挡料块，调节杆的两端设于螺纹旋向相反的螺牙，且挡料块分别安装于调节杆的两端。
所述输送料机构包括输送导轨及沿输送导轨滑动的承料平台。
所述纵向移动平台装置的一侧设有两个裁剪料装置，两个裁剪料装置沿横向导轨的横向竖直中心面对称布置，横向运动机构、取放料装置、位置视觉定位装置和视觉校正装置均设有以横向导轨的横向竖直中心面对称布置的两个。
所述纵向移动平台装置的两侧均设有两个裁剪料装置，四个裁剪料装置沿横向导轨的横向及纵向竖直中心面对称布置，横向运动机构、取放料装置、位置视觉定位装置和视觉校正装置均设有以纵向导轨的横向及纵向竖直中心面对称布置的四个。
本发明设置的裁剪料装置自动将PI料裁剪成小片作为补强片，设置的位置视觉定位装置和视觉校正装置可对电路板上待补强的位置和补强片的位置定位，从而通过取放料装置准确的将补强片贴于电路板上，各装置分工完成各工序，且相互配合，使得贴片得以自动化完成，工作效率高，大大降低了生产成本。
为了解决技术问题，本发明还采取以下技术方案：
一种如上述的裁剪料式贴补强机的工作方法，包括以下步骤：a、上料，将成卷的PI料安装于裁剪料装置上，将电路板安装于纵向移动平台装置上；b、裁剪料，裁剪料装置将成卷的PI料逐渐展开，且将PI料裁剪成小片作为电路板补强片；c、补强位定位，纵向移动平台装置带动电路板纵向移动至预定位置，横向运动机构沿横向导轨运动，将位置视觉定位装置带动至纵向移动平台装置上方，位置视觉定位装置对电路板上即将进行补强的补强位进行定位；d、取料，横向运动机构沿横向导轨运动，将取放料装置带动至裁剪料装置上方，取放料装置吸取裁剪好的补强片；e、补强片校正，横向运动机构沿横向导轨运动，将取放料装置带动至视觉校正装置的上方，视觉校正装置对补强片进行位置定位；f、贴片，横向运动机构沿横向导轨运动，将取放料装置带动至电路板上方，取放料装置根据视觉校正装置和位置视觉定位装置定位的补强片位置和补强位位置调整补强片的位置，将补强片贴于电路板上的补强位上。
本发明为既定目标，划分成多步骤完成，各装置分工完成各工序步骤，且相互配合，使得贴片得以自动化完成，工作效率高，大大降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为实施例一去除机罩及机架的立体结构示意图；
图3和图4为本发明中裁剪料装置的立体结构示意图；
图5为本发明中横向运动机构、取放料装置及位置视觉定位装置的立体结构示意图；
图6为实施例二去除机罩及机架的立体结构示意图。
图中标号所示为：1-机架，2-机罩，3-纵向移动平台装置，31-吸附平台，32-纵向导轨，33-丝杆机构，4-裁剪料装置，41-架体，42-放料卷机构，43-收料卷机构，44-传动辊机构，45-料带对中机构，46-剥膜机构,47-裁剪机构，48-输送料机构，481-承料平台,482-输送导轨，5-横向导轨，6-横向运动机构，61-安装板，62-运动组件，7-取放料装置，71-吸附头，72-旋转机构，73-升降机构，8-位置视觉定位装置，81-位置成像组件，82-位置透光盒，9-视觉校正装置。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例一
如图1和图2所示，一种裁剪料式贴补强机，包括机架1及机架1上的机罩2，机架1上设有纵向移动平台装置3，纵向移动平台装置3用于固定电路板，且可带动电路板纵向移动，调整电路板纵向上的位置。纵向移动平台装置3包括纵向导轨32、吸附平台31和丝杆机构33，丝杆机构33由丝杆和伺服电机组成。吸附平台31位于纵向导轨32上，且由丝杆机构33驱动沿纵向导轨32运动，吸附平台31上设有多个连接抽气装置的小孔，电路板放于吸附平台上即自动吸附，当然其它的可将电路板固定于纵向移动平台装置3的机构也是可行的。纵向移动平台装置3还包括与纵向导轨平行的光栅尺，使得纵向移动平台装置3的移动更为精确。纵向移动平台装置3的一侧设有裁剪料装置4，裁剪料装置4用于将PI料裁剪成小片，作为补强片使用。纵向移动平台装置3的上方固设有横向导轨5，横向导轨5固定安装于机架1或纵向移动平台装置上。横向导轨5上设有沿横向导轨5滑动的横向运动机构6，横向运动机构6上设有取放料装置7和位置视觉定位装置8，横向运动机构6沿横向导轨5运动时带动取放料装置7和位置视觉定位装置8运动。取放料装置7运动轨迹下方设有视觉校正装置9，视觉校正装置9安装于纵向移动平台装置3上，当然也可安装于其它固定装置上，只要处于取放料装置7运动轨迹下方即可实现对取放料装置7吸取的补强片进行定位。视觉校正装置8包括校正透光盒82和校正成像组件81，校正透光盒82正对于校正成像组件81，校正成像组件81通过校正透光盒82将位于取放料装置7上的补强片摄入，从而能确定取放料装置7上的补强片的位置。
如图3和图4所示，裁剪料装置4包括架体41，架体41上设有放料卷机构42、收料卷机构43和驱动机构，PI料的料卷安装于放料卷机构42上，收料卷机构43用于回收从PI料上剥离下来的保护膜。放料卷机构42的一侧依次设有固定于架体41上的料带对中机构45、剥膜机构46、裁剪机构47和输送料机构48，架体41上还设有传动料带的传动辊机构44。料带对中机构45包括承料板、调节杆和位于承料板两侧的挡料块，调节杆的两端设于螺纹旋向相反的螺牙，且挡料块分别安装于调节杆的两端，调节杆转动同时驱动两个挡料块相向或相背运动，从而调整两挡料块之间的距离，而挡料块之间的位置始终处于中位。裁剪机构47包括相对设置的动切刀和固定切刀，固定切刀固定于架体上，动切刀连接切刀气缸，PI料位于动切刀和固定切刀之间，切刀气缸带动动切刀运动，将PI料切断。输送料机构48包括输送导轨482及沿输送导轨482滑动的承料平台481。卷成卷的PI料安装于放料卷机构42上，放料卷机构42转动将料卷展成带状，带状PI料通过传动辊机构44传动，料带对中机构45将带状PI料的两侧位置固定，剥膜机构46将PI料表面的保护膜剥离，且剥离的保护膜由收料卷机构43回收，裁剪机构47将剥离保护膜的PI料进行裁剪，裁剪后的小片PI料位于承料平台481上，承料平台481沿输送导轨482运动输送小片PI料。
如图5所示，横向运动机6构包括安装板61和运动组件62，运动组件62固定于安装板61上，且与横向导轨5活动连接。取放料装置7包括吸附头71、旋转机构72和升降机构73，吸附头71安装于旋转机构72上，旋转机构72连接升降机构73，升降机构73固定于安装板61上。位置视觉定位装置8包括位置透光盒82和位置成像组件81，位置透光盒82正对于位置成像组件81，位置成像组件81通过位置透光盒82将电路板上的补强位摄入，以确定补强位的具体位置。
本实施例的工作过程：首先将成卷的PI料安装于裁剪料装置4上，将电路板安装于纵向移动平台装置3上；接着裁剪料装置4将成卷的PI料逐渐展开，且将PI料裁剪成小片作为电路板补强片，此时纵向移动平台装置3带动电路板纵向移动至预定位置，横向运动机构6沿横向导轨5运动，将位置视觉定位装置8带动至纵向移动平台装置3上方，位置视觉定位装置8对电路板上即将进行补强的补强位进行定位；接着横向运动机构6沿横向导轨5运动，将取放料装置7带动至裁剪料装置4上方，取放料装置7吸取裁剪好的补强片；接着横向运动机构6沿横向导轨5运动，将取放料装置7带动至视觉校正装置9的上方，视觉校正装置9对补强片进行位置定位；最后横向运动机构6沿横向导轨5运动，将取放料装置7带动至电路板上方，取放料装置7根据视觉校正装置9和位置视觉定位装置8定位的补强片位置和补强位位置调整补强片的位置，将补强片贴于电路板上的补强位上。
实施例二
如图6所示，一种裁剪料式贴补强机，与实施例一的区别是，纵向移动平台装置3的一侧设有两个裁剪料装置4，两个裁剪料装置4沿横向导轨5的横向竖直中心面对称布置，横向运动机构6、取放料装置7、位置视觉定位装置8和视觉校正装置9均设有以横向导轨5的横向竖直中心面对称布置的两个。纵向移动平台装置3上的电路板可同时进行两个补强片的贴片，增加了设备的工作效率。
实施例三
一种裁剪料式贴补强机，与实施例一的区别是，纵向移动平台装置3的两侧均设有两个裁剪料装置4，四个裁剪料装置4沿横向导轨5的横向及纵向竖直中心面对称布置，横向运动机构6、取放料装置7、位置视觉定位装置8和视觉校正装置9均设有以纵向导轨的横向及纵向竖直中心面对称布置的四个。纵向移动平台装置3上的电路板可同时进行四个补强片的贴片，增加了设备的工作效率。
实施例四
一种如上述实施例所述的裁剪料式贴补强机的工作方法，包括以下步骤：a、上料，将成卷的PI料安装于裁剪料装置上，将电路板安装于纵向移动平台装置上；b、裁剪料，裁剪料装置将成卷的PI料逐渐展开，且将PI料裁剪成小片作为电路板补强片；c、补强位定位，纵向移动平台装置带动电路板纵向移动至预定位置，横向运动机构沿横向导轨运动，将位置视觉定位装置带动至纵向移动平台装置上方，位置视觉定位装置对电路板上即将进行补强的补强位进行定位；d、取料，横向运动机构沿横向导轨运动，将取放料装置带动至裁剪料装置上方，取放料装置吸取裁剪好的补强片；e、补强片校正，横向运动机构沿横向导轨运动，将取放料装置带动至视觉校正装置的上方，视觉校正装置对补强片进行位置定位；f、贴片，横向运动机构沿横向导轨运动，将取放料装置带动至电路板上方，取放料装置根据视觉校正装置和位置视觉定位装置定位的补强片位置和补强位位置调整补强片的位置，将补强片贴于电路板上的补强位上。
上述实施例为本发明的较佳的实现方式，并非是对本发明的限定，在不脱离本发明的发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种裁剪料式贴补强机，包括机架（1）及机架上的机罩（2），其特征在于：所述机架上设有纵向移动平台装置（3），纵向移动平台装置的一侧设有裁剪料装置（4），纵向移动平台装置的上方固设有横向导轨（5），横向导轨上设有沿横向导轨滑动的横向运动机构（6），横向运动机构上设有取放料装置（7）和位置视觉定位装置（8），取放料装置运动轨迹下方设有视觉校正装置（9）。
2.根据权利要求1所述的裁剪料式贴补强机，其特征在于：所述裁剪料装置（4）包括架体（41），架体上设有放料卷机构（42）、收料卷机构（43）和驱动机构，放料卷机构的一侧依次设有固定于架体上的料带对中机构（45）、剥膜机构（46）、裁剪机构（47）和输送料机构（48），架体上还设有传动料带的传动辊机构（44）。
3.根据权利要求2所述的裁剪料式贴补强机，其特征在于：所述横向运动机构（6）包括安装板（61）和运动组件（62），运动组件固定于安装板上，且与横向导轨活动连接。
4.根据权利要求3所述的裁剪料式贴补强机，其特征在于：所述取放料装置（7）包括吸附头(71)、旋转机构(72)和升降机构(73)，吸附头安装于旋转机构上，旋转机构连接升降机构，升降机构固定于安装板上。
5.根据权利要求4所述的裁剪料式贴补强机，其特征在于：所述纵向移动平台装置（3）包括纵向导轨（32）、吸附平台（31）和丝杆机构（33），吸附平台位于纵向导轨上，且由丝杆机构驱动沿纵向导轨运动，所述纵向移动平台装置还包括与纵向导轨平行的光栅尺。
6.根据权利要求5所述的裁剪料式贴补强机，其特征在于：所述位置视觉定位装置（8）包括位置透光盒（82）和位置成像组件（81），位置透光盒正对于位置成像组件；所述视觉校正装置（9）包括校正透光盒和校正成像组件，校正透光盒正对于校正成像组件。
7.根据权利要求6所述的裁剪料式贴补强机，其特征在于：所述料带对中机构（45）包括承料板、调节杆和位于承料板两侧的挡料块，调节杆的两端设于螺纹旋向相反的螺牙，且挡料块分别安装于调节杆的两端；所述输送料机构（48）包括输送导轨（482）及沿输送导轨滑动的承料平台（481）。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的裁剪料式贴补强机，其特征在于：所述纵向移动平台装置（3）的一侧设有两个裁剪料装置（4），两个裁剪料装置沿横向导轨（5）的横向竖直中心面对称布置，横向运动机构（6）、取放料装置（7）、位置视觉定位装置（8）和视觉校正装置（9）均设有以横向导轨的横向竖直中心面对称布置的两个。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的裁剪料式贴补强机，其特征在于：所述纵向移动平台装置（3）的两侧均设有两个裁剪料装置（4），四个裁剪料装置沿横向导轨（5）的横向及纵向竖直中心面对称布置，横向运动机构（6）、取放料装置（7）、位置视觉定位装置（8）和视觉校正装置（9）均设有以纵向导轨的横向及纵向竖直中心面对称布置的四个。
10.一种如权利要求1至9所述的裁剪料式贴补强机的工作方法，包括以下步骤：
a、上料，将成卷的PI料安装于裁剪料装置上，将电路板安装于纵向移动平台装置上；
b、裁剪料，裁剪料装置将成卷的PI料逐渐展开，且将PI料裁剪成小片作为电路板补强片；
c、补强位定位，纵向移动平台装置带动电路板纵向移动至预定位置，横向运动机构沿横向导轨运动，将位置视觉定位装置带动至纵向移动平台装置上方，位置视觉定位装置对电路板上即将进行补强的补强位进行定位；
d、取料，横向运动机构沿横向导轨运动，将取放料装置带动至裁剪料装置上方，取放料装置吸取裁剪好的补强片；
e、补强片校正，横向运动机构沿横向导轨运动，将取放料装置带动至视觉校正装置的上方，视觉校正装置对补强片进行位置定位；
f、贴片，横向运动机构沿横向导轨运动，将取放料装置带动至电路板上方，取放料装置根据视觉校正装置和位置视觉定位装置定位的补强片位置和补强位位置调整补强片的位置，将补强片贴于电路板上的补强位上。
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