CN106163125B - 电路板转印机构 - Google Patents

Abstract

本专利涉及印刷电路领域，公开了一种电路板转印机构，包括机座，机座上安装有不少于3个的摩擦轮，每个摩擦轮安装在一个摩擦轮座上并一个伺服电机驱动，所有摩擦轮共同支撑有一个为软磁体的模具，模具为球形；模具的上方设有绘路机构，绘路机构内设置有熔化打印材料的加热装置，绘路机构包括喷出打印材料的出料口，出料口朝向模具，模具的下方设有电磁铁，电磁铁滑动连接在机座上；还包括喷粉机构，喷粉机构包括容纳铁粉的粉盒、喷嘴和空压机，喷嘴连通粉盒和空压机，喷嘴朝向模具，喷嘴上设有阀门。本专利意在提供一种电路板转印机构，以印刷生产呈球面状的电路。

Description

电路板转印机构

技术领域

本发明涉及印刷电路设备领域，尤其涉及一种用于转印电路板上电路的机构。

背景技术

电路板是带有连通导体的绝缘板，把电子元器件固定其上且联成电路。工业上广泛应用的电路板多为软板(FPC)、硬板(PCB)、软硬结合板(FPCB)，它们共同的特点是均为平面板，均在呈平面状的基板上通过印刷、刻蚀等方法将电路设置在基板上，平面型电路板的优点是线路密度高、轻薄。

对于一些特殊的装置，如制作球形的LED照明装置、球形显示器时，需要在球形基面上印制呈球面状的电路。现有的电路板生产工艺，尤其是印刷电路板生产工艺，仅能生产为平面型的电路板，即便是柔性电路板能弯折成弧形面，但也无法满足制成呈球面状的电路的需求。

发明内容

本发明意在提供一种电路板转印机构，以印刷生产呈球面状的电路。

本方案中的电路板转印机构，包括机座，机座上安装有不少于3个的摩擦轮，每个摩擦轮由一个电机驱动，所有摩擦轮共同支撑有一个为软磁体的模具，模具为球形；模具的上方设有绘路机构，绘路机构内设置有熔化打印材料的加热装置，绘路机构包括喷出打印材料的出料口，出料口朝向模具，模具的下方设有电磁铁，电磁铁滑动连接在机座上；还包括喷粉机构，喷粉机构包括容纳铁粉的粉盒、喷嘴和空压机，喷嘴连通粉盒和空压机，喷嘴朝向模具。

本方案的技术原理及有益效果为：用不少于3个摩擦轮将球形的模具稳定地支撑在机座上方，电机驱动摩擦轮转动，摩擦轮的摩擦力驱动模具转动，通过控制每个电机的转速和转动方向，即可实现球形的模具向任意方向的旋转。

在模具转动的过程中，启动模具下方的电磁铁使电磁铁产生磁场，并滑动电磁铁与模具相抵，使得模具带有磁性，启动喷粉机构，空压机产生压力气体，压力气体从喷嘴喷出，粉盒中的铁粉被压力气体带出从喷嘴喷向模具，铁粉受模具磁性影响被吸附在模具表面。

模具上覆盖一层铁粉后，绘路机构将打印材料熔化，打印材料可以选用纯铜，熔化温度为1083℃，熔化后的纯铜通过出料口流出后附着在模具表面上，控制摩擦轮的转动以驱动模具转动，熔化后的纯铜在转动的模具上留下轨迹形成电路，不断转动球形的模具，即可不停在模具表面绘制电路。由于模具表面吸附有铁粉，铁的熔化温度为1530℃，纯铜不会导致铁粉熔化，纯铜也不会粘接在模具上。

电路绘制完成后，关闭绘路机构、喷粉机构和电磁铁，滑动电磁铁远离模具，软磁体的模具失去磁性。待模具表面上的纯铜凝固成形后，将球面状的电路从模具上脱模下来，或者在模具上再覆盖基板材料（如塑料、陶瓷等）以将球面状的电路转印到基板材料上。

进一步，还包括摩擦轮座，摩擦轮座转动连接在机座上，所述摩擦轮转动连接在摩擦轮座上。摩擦轮可以在机座上进行转动，以调节摩擦轮的位置，增加摩擦轮的灵活性，进而使得球形的模具的转动更灵活，更便于控制模具的转动。

进一步，所述电机为伺服电机。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。由于电路通常非常细小，因此电路的绘制需要精确模具的转动，使用伺服电机精确控制摩擦轮的转动以精确控制模具的转动。

进一步，还包括刮片，刮片为圆弧形，刮片的圆弧半径等于模具的半径，刮片滑动连接在机座上。用刮片将转印完成后的模具上的铁粉刮下，以便于再次在模具表面均匀地喷涂铁粉，以再次进行电路的绘制。

进一步，所述摩擦轮的数量为四个，四个摩擦轮均布在模具下方。用其中相对的2个摩擦轮控制模具沿横向转动，用另外2个摩擦轮控制模具沿纵向转动，使得摩擦轮的转动稳定。

进一步，所述喷嘴上设有阀门。在喷粉机构向模具表面喷洒覆盖一层铁粉后即可关闭喷嘴，避免喷出过量的铁粉影响电路的绘制或者造成铁粉的浪费。

附图说明

图1为本发明实施例电路板转印机构的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：机座1、摩擦轮2、摩擦轮座201、模具3、绘路机构4、纯铜丝401、电热感应器402、出料口403、电磁铁5、喷粉机构6、喷嘴601、阀门602、刮片7。

实施例电路板转印机构基本如附图1所示：包括L形的机座1和四个摩擦轮2，摩擦轮2安装在摩擦轮座201上，摩擦轮座201转动连接在机座1的底面上，每一个摩擦轮2由一个伺服电机驱动，所有摩擦轮2共同支撑有一个由软磁体制成的模具3，模具3为球形；模具3的上方设有绘路机构4，绘路机构4内设置有用于熔化纯铜丝401的电热感应器402，纯铜丝401穿过电热感应器402，绘路机构4包括喷出打印材料的出料口403，出料口403朝向模具3，模具3的下方设有电磁铁5，电磁铁5滑动连接在机座1上；还包括喷粉机构6，喷粉机构6包括容纳铁粉的粉盒、喷嘴601和空压机，喷嘴601连通粉盒和空压机，喷嘴601朝向模具3，喷嘴601上设有阀门602，模具3侧面设有刮片7，刮片7为圆弧形，刮片7的圆弧半径等于模具3的半径，刮片7滑动连接在机座1的立臂上。

用四个摩擦轮2将球形的模具3稳定地支撑在机座1上方，伺服电机驱动摩擦轮2转动，摩擦轮2的摩擦力驱动模具3转动，用其中相对的两个摩擦轮2沿横向方向平行设置以控制模具3沿横向转动，用另外两个摩擦轮2沿纵向方向平行设置以控制模具3沿纵向转动，转动摩擦轮座201，使得四个摩擦轮2均与模具3的一个截面圆相切时，四个摩擦轮2可驱动球形的模具3绕竖直轴线水平旋转，即可实现球形的模具3向任意方向的旋转。伺服电机精确控制模具3的转动量，以方便在磨具表面精确绘制电路。

在模具3转动的过程中，启动模具3下方的电磁铁5使电磁铁5产生磁场，滑动电磁铁5与模具3相抵后，软磁体的模具3受磁场感应也带有磁性，此时启动喷粉机构6，空压机产生压力气体，压力气体从喷嘴601喷出，粉盒中的铁粉被压力气体带出从喷嘴601喷向模具3，铁粉受模具3磁性影响被吸附在模具3表面，待模具3表面均匀地覆盖上一层铁粉后，关闭喷粉机构6的喷嘴601处阀门602，停止喷粉。

启动绘路机构4内的电热感应器402，电热感应器402将其内部的纯铜丝401熔化，纯铜丝401熔化温度为1083℃，熔化后的纯铜液通过出料口403流出后附着在模具3表面上，控制摩擦轮2的转动以驱动模具3转动，熔化后的纯铜液在转动的模具3上留下轨迹形成电路，不断转动球形的模具3，即可不停在模具3表面绘制电路。由于模具3表面吸附有铁粉，铁的熔化温度为1530℃，纯铜液不会导致铁粉熔化，纯铜液也不会粘接在模具3上。

电路绘制完成后，关闭绘路机构4、喷粉机构6和电磁铁5，滑动电磁铁5远离模具3，软磁体的模具3失去磁性。待模具3表面上的纯铜凝固成形后，将球面状的电路从模具3上脱模下来，或者在模具3上再覆盖基板材料（如塑料、陶瓷等）以将球面状的电路转印到基板材料上。再使用稀释后的酸性液体，如稀释后的盐酸，酸洗球面状的电路，将电路上的铁去除。

铁粉的使用在于将熔化后的纯铜与模具3隔离开来，使得熔化后的纯铜不能直接接触模具3，避免纯铜粘连在模具3上，进而便于绘制完成的电路的脱落，以便于转印电路。

考虑到绘制完成后的电路的顺利脱落，最大能生产半球形的电路，如果需要制成完整的球形电路，则可以通过拼接两个半球形电路实现。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.电路板转印机构，其特征在于：包括机座，机座上安装有不少于3个的摩擦轮，每个摩擦轮由一个电机驱动，所有摩擦轮共同支撑有一个由软磁体制成且成球形的模具；模具的上方设有绘路机构，绘路机构内设置有用于熔化打印材料的加热装置，绘路机构包括喷出打印材料的出料口，出料口朝向模具，模具的下方设有电磁铁，电磁铁滑动连接在机座上；还包括喷粉机构，喷粉机构包括容纳铁粉的粉盒、喷嘴和空压机，喷嘴连通粉盒和空压机，喷嘴朝向模具。

2.根据权利要求1所述的电路板转印机构，其特征在于：还包括摩擦轮座，摩擦轮座转动连接在机座上，所述摩擦轮转动连接在摩擦轮座上。

3.根据权利要求1所述的电路板转印机构，其特征在于：所述电机为伺服电机。

4.根据权利要求1所述的电路板转印机构，其特征在于：还包括刮片，刮片为圆弧形，刮片的圆弧半径等于模具的半径，刮片滑动连接在机座上。

5.根据权利要求1所述的电路板转印机构，其特征在于：所述喷嘴上设有阀门。