CN105500903B - 全自动锡膏印刷机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全自动锡膏印刷机，由工作台架、输送装置、自动取板装置、顶板装置、上部升降装置、刀头总成及外部人机组件构成，其中，输送装置安装在工作台架上，由接触靠近的第一轨道和第二轨道组成，在第二轨道上设置夹板装置，自动取板装置具有吸板平台，包括有吸板气缸、吸盘放置板及多个吸盘，吸盘下部为基板放置台，顶板装置实现精确升降完成顶板动作，上部升降装置由升降传动装置和升降主板组成，升降传动装置带动升降主板上下移动，在升降主板上设有直线导轨，直线导轨上固定安装有网板固定装置和刀头总成，刀头总成上安装有刮刀，完成锡膏均匀印刷。本发明操作简单、降低了人力成本、提高了生产效率和印刷质量。

Description

全自动锡膏印刷机
技术领域
本发明涉及PCB印刷制造技术领域，尤其涉及一种操作简单、节约人力、精确控制的全自动锡膏印刷机。
背景技术
在SMT工艺制造过程中，锡膏印刷工艺是非常关键的一环，它的品质将直接影响于是后段工序的品质，要保证整个SMT工艺的品质，首先必须保证印刷工艺品质。统计表明，PCB(印刷电路板)不能通过测试而须返工的60％原因是由于锡膏印刷质量差而造成的。因此锡膏印刷机在电子生产流水线上重要的一环。随着我国人力成本不断的上升,自动化SMT工艺设备，生产效率、灵活性、成本效益以及性能等等都是需要关注的一些方面。
锡膏印刷机又称SMT印刷机，焊膏印刷机，钢网锡膏丝印机,一般由钢网、加锡膏、压印、运动控制电路板等机构组成。它的工作原理是：先将要印刷锡膏的电路板焊盘位置制成印版(钢网)，装在印刷机上，然后印刷机把锡膏涂敷于印版(钢网)上有文字和图像的地方，再直接或间接地转印到电路板上，从而复制出与印版相同的PCB板锡膏焊盘。
基于不断降低人力成本，同时提升印刷效率和质量的目的，锡膏印刷机还有较大的改进空间。
发明内容
本发明的目的是提供一种无需人工干预、具有较高印刷质量的全自动锡膏印刷机。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：提供一种全自动锡膏印刷机，由工作台架、输送装置、自动取板装置、顶板装置、上部升降装置、刀头总成及外部人机组件构成，其中，输送装置安装在工作台架上，由接触靠近的第一轨道和第二轨道组成，每个轨道使用步进电机和动力轮带动皮带运动，在第二轨道上设置夹板装置，自动取板装置使用龙门架固定在第一轨道上部，龙门架上安装直线导轨，吸板平台通过滑块安装在直线导轨上，吸板平台包括有吸板气缸、吸盘放置板及安装在吸盘放置板上的多个吸盘，吸盘下部为基板放置台，顶板装置位于夹板装置之下，使用步进电机和滚珠丝杆带动顶板平台实现精确升降完成顶板动作，上部升降装置由升降传动装置和升降主板组成，升降传动装置带动升降主板上下移动，在升降主板上设有直线导轨，直线导轨上固定安装有网板固定装置和刀头总成，刀头总成上安装有刮刀，完成锡膏印刷，外部人机组件包括有保护壳，在所述保护壳上固定设置电控箱、观察窗、报警灯、人机界面及控制按钮。
所述自动取板装置的直线导轨上安装有有步进电机、动力轮和皮带，步进电机驱动动力轮及皮带转动，吸板平台跟随沿直线导轨移动，吸盘放置板上安装有下限感应器，所述吸板气缸连接有SMC负压表，所述吸盘的顶部为一个缓冲避空管安装磁铁，在吸盘的下部放置有基板放置台，吸板气缸带动吸盘吸附基板，并经直线导轨运送到输送装置的第一轨道上。
所述夹板装置由设置在第二轨道上的两个限位板及夹紧定位机构组成，其中，夹紧定位机构设置在其中一块限位板上，第一轨道上的基板运动到第二轨道上的限位位置时，夹紧定位机构使限位板移动夹紧基板。
所述顶板装置由顶板平台、四个丝杆支撑杆、滚珠丝杆、四个马达支撑杆、联轴器、步进电机组成，其中，顶板平台通过丝杆支撑杆和滚珠丝杆支撑，滚珠丝杆末端使用轴承座连接，在滚珠丝杆的下端设置步进电机，步进电机和滚珠丝杆之间使用联轴器和马达支撑杆支撑，夹板装置固定基板后，顶板装置上升定位到设定位置等待印刷。
所述升降主板上安装有刮板马达，刮板马达带动刀头总成左右移动，完成单次刮板，所述升降传动装置使用门架固定在工作台架上，门架上安装滚珠丝杆，滚珠丝杆两端使用轴承座连接，升降主板固定连接在滚珠丝杆上，滚珠丝杆的下部使用步进马达带动实现升降。
所述刀头总成通过坦克链固定板及两个滑块固定在升降主板上，所述坦克链固定板上安装刮刀固定件，所述刮刀固定件上部设置刮刀气缸，下部设置活动连接件，活动连接件上通过定位销安装刮刀，在刮刀的两端设置档锡块，刮刀固定件和升降主板之间设置有刮刀角度调整固定座，用于调整刮刀角度。
所述网板固定装置数目为2个，分别通过滑块固定在升降主板的直线导轨上，每个网板固定装置由网板固定板和两个网板固定气缸组成，在网板固定板上还设有网板前后调整按钮及网板左右调整按钮。
所述工作台架的下部安装有脚轮和脚杯，工作台架的的侧面设有散热风扇。
所述输送装置上安装有轨道调整机构，用于调整输送带宽度。
所述控制按钮包括有照明按钮、电源按钮、启动按钮、复位按钮、急停按钮。
在本发明中，本锡膏印刷机使用自动取板装置实现自动取板进入输送装置，输送装置采用两个轨道的设计方式，当第二轨道无板时，第一轨道基板进入第二轨道印刷位进行印刷，印刷完成后出板到第二轨道的后限感应位等待下位机要板，当第二轨道有板时，自动取板装置会取一片板到第一轨道等待第二轨道要板，从而可以实现自适应供板及印刷流程，在基板到达印刷位时，可以自动通过顶板装置上升到位，并依靠上部升降装置带动刀头总成下降到位完成锡膏均匀精确印刷，避免了人工质量的不稳定及经验依赖问题，通过全程的自动化操作，并提供人性化的人机界面和控制按钮，完全不需要人工参与，极大的节约了人力，印刷质量也得到极大的提升，为生产厂商降低生产成本。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
图1为本发明实施例全自动锡膏印刷机的总装结构示意图。
图2为本发明实施例全自动锡膏印刷机的内部结构示意图。
图3为本发明实施例全自动锡膏印刷机的自动取板装置的结构示意图。
图4为本发明实施例全自动锡膏印刷机的输送装置的结构示意图。
图5为本发明实施例全自动锡膏印刷机的顶板装置的结构示意图。
图6为本发明实施例全自动锡膏印刷机的刀头总成的结构示意图。
图7为本发明实施例全自动锡膏印刷机的网板固定装置的结构示意图。
图中：10-保护壳，11-工作台架，20-自动取板装置，21-升降主板，30-输送装置，31-第一轨道，32-第二轨道，33-限位板，34-夹紧定位机构，40-刀头总成，50-上部升降装置，51-轨道调整机构，52-网板固定装置，60-顶板装置，61-顶板平台，62-丝杆支撑杆，63-马达支撑杆，65-联轴器，101-观察窗，102-报警灯，103-人机界面，104-照明按钮，105-电源按钮，106-启动按钮，107-复位按钮，108-急停按钮，109-脚轮，110-电控箱，111-脚杯，112-散热风扇，113-基板放置台，150-皮带，151-动力轮，152-步进电机，153-轴承座，154-滚珠丝杆，155-滑块，156-门架，200-吸板放置板，201-吸板气缸，202-下限感应器，203-吸盘，205-SMC负压表，207-直线导轨，208-龙门架，401-刮刀气缸，402-刮刀，403-档锡块，404-定位销，405-活动连接件，406-刮刀固定件，407-坦克链固定板，408-刮刀角度调整固定座，409-刮板马达，411-网板左右调整按钮，412--网板前后调整按钮，413-网板固定板，414-网板固定气缸。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
如上所述，如图1-7所示，本发明提供一种全自动锡膏印刷机，由工作台架11、输送装置30、自动取板装置20、顶板装置60、上部升降装置50、刀头总成40及外部人机组件构成，其中，输送装置30安装在工作台架11上，由接触靠近的第一轨道31和第二轨道32组成，每个轨道使用步进电机152和动力轮151带动皮带运动，在第二轨道32上设置夹板装置，自动取板装置20使用龙门架208固定在第一轨道31上部，龙门架208上安装直线导轨207，吸板平台通过滑块安装在直线导轨上，吸板平台包括有吸板气缸201、吸盘放置板200及安装在吸盘放置板200上的多个吸盘203，吸盘203下部为基板放置台113，基板放置台200为固定在轨道上的移动托盘，由一个L型的铝件加轮子制作，顶板装置60位于夹板装置之下，使用步进电机152和滚珠丝杆154带动顶板平台61实现精确升降完成顶板动作，上部升降装置50由升降传动装置和升降主板21组成，升降传动装置带动升降主板21上下移动，在升降主板21上设有直线导轨，直线导轨上固定安装有网板固定装置52和刀头总成40，刀头总成40上安装有刮刀402，完成锡膏印刷，外部人机组件包括有保护壳10，在所述保护壳10上固定设置电控箱110、观察窗101、报警灯102、人机界面103及控制按钮，所述控制按钮包括有照明按钮104、电源按钮105、启动按钮106、复位按钮107、急停按钮108。
在本实施例中，所述自动取板装置20的直线导轨207上安装有有步进电机152、动力轮151和皮带150，步进电机152驱动动力轮151及皮带150转动，吸板平台跟随沿直线导轨207移动，吸盘放置板200上安装有下限感应器202，所述吸板气缸201连接有SMC负压表205，所述吸盘203的顶部为一个缓冲避空管安装磁铁，在吸盘203的下部放置有基板放置台113，吸板气缸201带动吸盘203吸附基板，并经直线导轨207运送到输送装置30的第一轨道31上。
在本实施例中，所述夹板装置由设置在第二轨道上的两个限位板33及夹紧定位机构34组成，其中，夹紧定位机构34设置在其中一块限位板33上，第一轨道31上的基板运动到第二轨道32上的限位位置时，夹紧定位机构34使限位板33移动夹紧基板。
在本实施例中，所述顶板装置60由顶板平台61、四个丝杆支撑杆62、滚珠丝杆154、四个马达支撑杆63、联轴器65、步进电机152组成，其中，顶板平台61通过丝杆支撑杆62和滚珠丝杆154支撑，滚珠丝杆154末端使用轴承座153连接，在滚珠丝杆154的下端设置步进电机152，步进电机152和滚珠丝杆154之间使用联轴器65和马达支撑杆63支撑，夹板装置固定基板后，顶板装置60上升定位到设定位置等待印刷。
在本实施例中，所述升降主板21由一块200mm×800mm×22mm的铝板制作，上安装有刮板马达409，刮板马达409带动刀头总成40左右移动，完成单次刮板，所述升降传动装置使用门架156固定在工作台架11上，门架156上安装滚珠丝杆154，滚珠丝杆154两端使用轴承座153连接，升降主板21固定连接在滚珠丝杆154上，滚珠丝杆154的下部使用步进马达152带动实现升降。
所述刀头总成40通过坦克链固定板407及两个滑块155固定在升降主板21上，所述坦克链固定板407上安装刮刀固定件406，所述刮刀固定件406上部设置刮刀气缸401，下部设置活动连接件405，活动连接件405上通过定位销404安装刮刀402，在刮刀402的两端设置档锡块403，刮刀固定件406和升降主板21之间设置有刮刀角度调整固定座408，用于调整刮刀角度。
在本实施例中，所述网板固定装置52数目为2个，分别通过滑块固定在升降主板21的直线导轨上，每个网板固定装置52由网板固定板413和两个网板固定气缸414组成，在网板固定板413上还设有网板前后调整按钮412及网板左右调整按钮411。
在本实施例中，所述工作台架11的下部安装有脚轮109和脚杯111，工作台架11的的侧面设有散热风扇112。
在本实施例中，所述输送装置30上安装有轨道调整机构51，用于调整输送带宽度。
在本实施例中，所述控制按钮包括有照明按钮104、电源按钮105、启动按钮106、复位按钮107、急停按钮108。
实际工作时，通过电源按钮105启动设备，检查和初始化各个组件，将基板放置在基板放置台200上，在各设备条件满足时，则自动取板装置20开始工作，在吸板气缸201和吸盘作用下，上下运动吸附起基板，在直线导轨207作用下左右调整放置到输送装置30的第一轨道31上，其中吸板气缸采用一个TDA-Y-25X250的气缸制作有效的解决了悬停滑落的气缸运动弊端，在气缸的底部安装吸盘放置板200可以使的吸盘在需要范围内自由移动放置；输送装置采用四个步进马达来完成自动取板和印刷位的基板交接传输工作，首先自动取板完成后放入到第一轨道上然后送入第二轨道，送入印刷位，到达印刷位后有夹板装置夹紧基板由顶板装置60定到设定位置后，上部装置开始下降到设定位置后开始印刷，当所有条件满足时，上部升降装置50和刀头总成40配合下降到位，网板固定装置52接触，开始自动化印刷工作，其中在刮刀的两端装有档锡块来解决锡膏在运动过程中的两端溢出，自动化印刷完成后，则上部升降装置50上移离开工作位，顶板装置60下移，夹板装置松开，基板由第二轨道32输送到机器末端等待下位机要板信号后再传出机器完成整个印刷过程，整个机器工作时，当第二轨道无板时，第一轨道基板进入第二轨道印刷位进行印刷，印刷完成后出板到第二轨道的后限感应位等待下位机要板，当第二轨道有板时，自动取板装置会取一片板到第一轨道等待第二轨道要板，从而可以实现自适应供板及印刷流程。
结合图1-7可知，在本发明中，本锡膏印刷机使用自动取板装置实现自动取板进入输送装置，输送装置采用两个轨道的设计方式，当第二轨道无板时，第一轨道基板进入第二轨道印刷位进行印刷，印刷完成后出板到第二轨道的后限感应位等待下位机要板，当第二轨道有板时，自动取板装置会取一片板到第一轨道等待第二轨道要板，从而可以实现自适应供板及印刷流程，在基板到达印刷位时，可以自动通过顶板装置上升到位，并依靠上部升降装置带动刀头总成下降到位完成锡膏均匀精确印刷，避免了人工质量的不稳定及经验依赖问题，通过全程的自动化操作，并提供人性化的人机界面和控制按钮，完全不需要人工参与，极大的节约了人力，印刷质量也得到极大的提升，为生产厂商降低生产成本。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种全自动锡膏印刷机，其特征在于，由工作台架、输送装置、自动取板装置、顶板装置、上部升降装置、刀头总成及外部人机组件构成，其中，输送装置安装在工作台架上，由接触靠近的第一轨道和第二轨道组成，每个轨道使用步进电机和动力轮带动皮带运动，在第二轨道上设置夹板装置，自动取板装置使用龙门架固定在第一轨道上部，龙门架上安装直线导轨，吸板平台通过滑块安装在直线导轨上，吸板平台包括有吸板气缸、吸盘放置板及安装在吸盘放置板上的多个吸盘，吸盘下部为基板放置台，顶板装置位于夹板装置之下，使用步进电机和滚珠丝杆带动顶板平台实现精确升降完成顶板动作，上部升降装置由升降传动装置和升降主板组成，升降传动装置带动升降主板上下移动，在升降主板上设有直线导轨，直线导轨上固定安装有网板固定装置和刀头总成，刀头总成上安装有刮刀，完成锡膏印刷，外部人机组件包括有保护壳，在所述保护壳上固定设置电控箱、观察窗、报警灯、人机界面及控制按钮。
2.如权利要求1所述的全自动锡膏印刷机，其特征在于，所述自动取板装置的直线导轨上安装有步进电机、动力轮和皮带，步进电机驱动动力轮及皮带转动，吸板平台跟随沿直线导轨移动，吸盘放置板上安装有下限感应器，所述吸板气缸连接有SMC负压表，所述吸盘的顶部为一个缓冲避空管安装磁铁，在吸盘的下部放置有基板放置台，吸板气缸带动吸盘吸附基板，并经直线导轨运送到输送装置的第一轨道上。
3.如权利要求1所述的全自动锡膏印刷机，其特征在于，所述夹板装置由设置在第二轨道上的两个限位板及夹紧定位机构组成，其中，夹紧定位机构设置在其中一块限位板上，第一轨道上的基板运动到第二轨道上的限位位置时，夹紧定位机构使限位板移动夹紧基板。
4.如权利要求1所述的全自动锡膏印刷机，其特征在于，所述顶板装置由顶板平台、四个丝杆支撑杆、滚珠丝杆、四个马达支撑杆、联轴器、步进电机组成，其中，顶板平台通过丝杆支撑杆和滚珠丝杆支撑，滚珠丝杆末端使用轴承座连接，在滚珠丝杆的下端设置步进电机，步进电机和滚珠丝杆之间使用联轴器和马达支撑杆支撑，夹板装置固定基板后，顶板装置上升定位到设定位置等待印刷。
5.如权利要求1所述的全自动锡膏印刷机，其特征在于，所述升降主板上安装有刮板马达，刮板马达带动刀头总成左右移动，完成单次刮板，所述升降传动装置使用门架固定在工作台架上，门架上安装滚珠丝杆，滚珠丝杆两端使用轴承座连接，升降主板固定连接在滚珠丝杆上，滚珠丝杆的下部使用步进马达带动实现升降。
6.如权利要求1所述的全自动锡膏印刷机，其特征在于，所述刀头总成通过坦克链固定板及两个滑块固定在升降主板上，所述坦克链固定板上安装刮刀固定件，所述刮刀固定件上部设置刮刀气缸，下部设置活动连接件，活动连接件上通过定位销安装刮刀，在刮刀的两端设置档锡块，刮刀固定件和升降主板之间设置有刮刀角度调整固定座，用于调整刮刀角度。
7.如权利要求1所述的全自动锡膏印刷机，其特征在于，所述网板固定装置数目为2个，分别通过滑块固定在升降主板的直线导轨上，每个网板固定装置由网板固定板和两个网板固定气缸组成，在网板固定板上还设有网板前后调整按钮及网板左右调整按钮。
8.如权利要求1所述的全自动锡膏印刷机，其特征在于，所述工作台架的下部安装有脚轮和脚杯，工作台架的侧面设有散热风扇。
9.如权利要求1所述的全自动锡膏印刷机，其特征在于，所述输送装置上安装有轨道调整机构，用于调整输送带宽度。
10.如权利要求1所述的全自动锡膏印刷机，其特征在于，所述控制按钮包括有照明按钮、电源按钮、启动按钮、复位按钮、急停按钮。
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