CN107454755A - 线路板丝印烘烤工序快速自动化生产系统及方法 - Google Patents
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Abstract
线路板丝印烘烤工序快速自动化生产系统，涉及线路板生产技术领域，包括电动气压机械手、丝印机、检验传送带、隧道炉、冷却装置和可移动式收板平台；丝印机设置在电动气压机械手的后侧，检验传送带设置在丝印机的后侧，隧道炉设置在检验传送带的后侧，冷却装置设置在隧道炉的后侧，可移动式收板平台设置在冷却装置的后侧；生产速度快、效率高、人工成本低。拿板、套板、印刷、传送等动作，全部由机械完成，连烘烤固化的时间，都从立式烤箱的1小时减少到隧道炉传送5分钟完成。减少了搬运带来的异常，提升了品质。可以避免字符油墨被刮到或擦拭掉的异常、可以避免运输过程中掉板等异常，提升了品质，良品率更有保证。
Description
技术领域
本发明涉及线路板生产技术领域，具体为一种线路板丝印烘烤工序快速自动化生产系统及方法。
背景技术
线路板传统生产工序中，丝印以及丝印烘烤，是不可少的两道生产工序。通常线路板厂家的操作方式是：一台丝印机配置一个操作员，操作员将板子放丝印机台上对位之后，启动印刷机丝印文字，然后自检文字是否盖住焊盘，确认无误之后，再将板子放在隔层架上。当印完板或隔层架已放满时，将隔层架推进立式烤箱进行文字烘烤固化。
由上可见，传统的丝印、丝印烘烤工序，操作员需进行拿板、对位、印刷、检验、放板、调整隔层架、搬运隔层架等一系列繁琐动作，生产效率难以提高，人工成本高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种线路板丝印烘烤工序快速自动化生产系统及方法，解决了全自动化生产，生产速度快，大大提高了生产效率，同时降低了劳动成本。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
线路板丝印烘烤工序快速自动化生产系统，其特征在于：包括电动气压机械手、丝印机、检验传送带、隧道炉、冷却装置和可移动式收板平台；所述的丝印机设置在电动气压机械手的后侧，所述的检验传送带设置在丝印机的后侧，所述的隧道炉设置在检验传送带的后侧，所述的冷却装置设置在隧道炉的后侧，所述的可移动式收板平台设置在冷却装置的后侧；
所述的电动气压机械手包括支架、自动升降叠板台、电动气压吸盘动力箱和传送带；所述的自动升降叠板台上下升降的设置在支架上，所述的电动气压吸盘设置在支架上且位于自动升降叠板台的边侧，所述的动力箱固定设置在支架上且与电动气压吸盘传动连接，所述的传送带设置在支架上且位于电动气压吸盘的上方；
所述的电动气压吸盘包括转动轴、转动臂、吸盘气缸、推动气缸和吸盘，所述的转动轴纵向转动设置在支架上且与动力箱传动连接，所述的转动臂的一端固定设置在转动轴上，所述的吸盘气缸中部铰接在转动臂的另一端，所述的吸盘固定设置在吸盘气缸的输出端，所述的推动气缸的一端铰接在吸盘气缸末端且吸盘气缸的另一端铰接在转动轴或者转动臂上。
优选的，所述自动升降叠板台包括升降板，所述的升降板的侧部成L型。
优选的，所述升降板的L型的后背侧与支架通过滑轨和滑块进行滑动连接。
优选的，所述的转动轴上设置有多个转动臂。
优选的，所述的丝印机包括机体、立架、输送架、网印平台、网板架、护栏和刮刀，所述的立架固定设置在机体的后侧，所述的输送架固定设置在机体的上侧，所述的网印平台设置在输送架的上侧，所述的网板架上下滑动设置在立架上且位于机体的正上方，所述的刮刀左右移动的设置在网板架上，所述的护栏固定设置在网板架的两端侧且对应着刮刀的位置。
线路板丝印烘烤工序快速自动化生产方法，其特征在于：
步骤1：电动气压机械手通过吸盘，从自动升降叠板台上拿板，并通过电动气压机械手的旋转以及吸盘气缸和推动气缸的相互协作，而且在吸盘的作用下，将线路板移动到丝印机的网印平台上；
步骤2：线路板套上销钉后，丝印机启动印刷，并经过输送架，开始送板至检验传送带上，检验员识别文字印刷是否合格；
步骤3：印刷合格的产品经过传送带，送进文字烘烤隧道炉，进行高温固化；
步骤4：文字经过烘烤固化后，再经过后道冷却装置，将线路板温度降至40℃，并传送到可移动式收板平台。
优选的，所述高温固化时的温度为100-120℃，持续时间为4-6min。
优选的，所述冷却装置采用水冷的方式，并将温度降温到40℃。
优选的，所述冷却装置采用风冷的方式，并将温度降温到室温。
如上述，可发现文字印刷、文字烘烤这两道工序，经过系统的调整，除了首板需人员定位，后续批量都不用再去人工操作，唯一人工起到作用的，就只有过程检验。
有益效果
本发明提供了一种线路板丝印烘烤工序快速自动化生产系统及方法。具备以下有益效果：
1、机器换人，自动化程度高。从传统的“一人一机”操作，到无需人力、自动化生产，符合了工业4.0中“提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂”的要求。
2、生产速度快、效率高、人工成本低。拿板、套板、印刷、传送等动作，全部由机械完成，连烘烤固化的时间，都从立式烤箱的1小时减少到隧道炉传送5分钟完成。机械永不疲劳，是人力所无法比拟的，每小时高出人力4-5倍的产能，意味着2套这样的配置，完全可以解决中小型线路板企业两道工序所需人员，人工成本大幅度降低。
3、减少了搬运带来的异常，提升了品质。线路板都是传送带操作，非人力搬运，那么就可以避免字符油墨被刮到或擦拭掉的异常、可以避免运输过程中掉板等异常，提升了品质，良品率更有保证。
附图说明
图1为本发明的系统示意图；
图2为本发明电动气压机械手的结构示意图；
图3为本发明丝印机的结构示意图；
图4为本发明电动气压吸盘拿板时与升降板和传送带配合结构示意图；
图5为本发明电动气压吸盘放板时与升降板和传送带配合结构示意图。
图中：1-电动气压机械手、11-支架、12-自动升降叠板台、121-升降板、13-电动气压吸盘、131-转动轴、132-转动臂、133-吸盘气缸、134-推动气缸、135-吸盘、14-动力箱、15-传送带、2-丝印机、21-机体、22-立架、23-输送架、24-网印平台、25-网板架、26-护栏、27-刮刀、3-检验传送带、4-隧道炉、5-冷却装置、6-可移动式收板平台。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，
线路板丝印烘烤工序快速自动化生产系统，包括电动气压机械手1、丝印机2、检验传送带3、隧道炉4、冷却装置5和可移动式收板平台6；丝印机2设置在电动气压机械手1的后侧，检验传送带3设置在丝印机2的后侧，隧道炉4设置在检验传送带3的后侧，冷却装置5设置在隧道炉4的后侧，可移动式收板平台6设置在冷却装置5的后侧；通过各个装置的相互配合衔接，结合了电动气压机械手1、丝印机2、检验传送带3、隧道炉4等精密设备，丝印机平台上的对位拼钉以及机械手的运行轨道都是可以调整的，从而实现机械手拿板、套板动作。一个料号只需第一张板做好运行轨道参数调整即可，从而实现线路板文字印刷、文字烘烤工序快速自动化生产。
电动气压机械手1包括支架11、自动升降叠板台12、电动气压吸盘13、动力箱14和传送带15；自动升降叠板台12上下升降的设置在支架11上，电动气压吸盘13设置在支架11上且位于自动升降叠板台12的边侧，动力箱14固定设置在支架11上且与电动气压吸盘13传动连接，传送带15设置在支架11上且位于电动气压吸盘13的上方；将线路板通过堆叠的方式放置到自动升降叠板台12上，然后动力箱14带动电动气压吸盘13，电动气压吸盘13吸附最上层的一块线路板，放置到传送带15上，然后传送带将线路板输送到丝印机2上。
电动气压吸盘13包括转动轴131、转动臂132、吸盘气缸133、推动气缸134和吸盘135，转动轴131纵向转动设置在支架11上且与动力箱14传动连接，转动臂132的一端固定设置在转动轴131上，吸盘气缸133中部铰接在转动臂132的另一端，吸盘135固定设置在吸盘气缸133的输出端，推动气缸134的一端铰接在吸盘气缸133末端且吸盘气缸133的另一端铰接在转动轴131。电动气压吸盘13的具体工作如下，线路板通过堆叠的方式放置到自动升降叠板台12后，吸盘气缸133的输出杆下移，吸盘135接触到最上面的线路板并吸附住，然后吸盘气缸133的输出杆再向上缩回，此时动力箱14会带动转动轴131进行转动，从而带动转动臂132转动，一直至吸盘135位于传送带15的正上方时停止转动，然后推动气缸134的输出杆会向前伸出，将吸盘气缸133的位置调节成竖直的方向，此时吸盘135吸附线路板成水平的状态，然后吸盘气缸133的输出杆缓慢下移，将线路板放置到传送带15上，在电动气压吸盘13拿板和放板的过程中，线路板不会与吸盘135和传送带15之外的任何部件有任何接触，这样就不会产生摩擦，避免产生划痕，也不会从其它部件沾染灰尘或者油污，而灰尘或者油污是后续影响丝印质量的重要原因，因此本发明的电动气压吸盘13能够提高产品的质量，在放板完成以后，电动气压吸盘13会返回到起始位置。
自动升降叠板台12包括升降板121，升降板121的侧部成L型。升降板121的L型的后背侧与支架11通过滑轨和滑块进行滑动连接，线路板防止到L型的升降板121内侧，在升降板121升降过程中，线路板的稳定性更高，而且容易与自动升降叠板台的其它部件产生接触。转动轴131上设置有两个转动臂132。可以一次性放置多个线路板。
丝印机2包括机体21、立架22、输送架23、网印平台24、网板架25、护栏26和刮刀27，立架22固定设置在机体21的后侧，输送架23固定设置在机体21的上侧，网印平台24设置在输送架23的上侧，网板架25上下滑动设置在立架22上且位于机体21的正上方，刮刀27左右移动的设置在网板架25上，护栏26固定设置在网板架25的两端侧且对应着刮刀27的位置。
线路板丝印烘烤工序快速自动化生产方法，
步骤1：电动气压机械手1通过吸盘135，从自动升降叠板台12上拿板，并通过电动气压机械手1的旋转以及吸盘气缸133和推动气缸134的相互协作，而且在吸盘(135)的作用下，将线路板移动到丝印机2的网印平台24上；
步骤2：线路板套上销钉后，丝印机2启动印刷，并经过输送架23，开始送板至检验传送带3上，检验员识别文字印刷是否合格；
步骤3：印刷合格的产品经过传送带15，送进文字烘烤隧道炉4，进行高温固化；文字烘烤隧道炉温度高，传送快，只需5分钟时间就能完成文字固化。
步骤4：文字经过烘烤固化后，再经过后道冷却装置5，将线路板温度降至40℃，并传送到可移动式收板平台6。当可移动式收板平台6放满线路板后，操作员可直接用叉车将线路板运至下一道工序。
高温固化时的温度为100-120℃，持续时间为5min。冷却装置5采用风冷的方式，并将温度降温到室温。本发明可以采用水冷和风冷的方式进行冷却，但是使用风冷的具有一定的优势，水冷的速度比较快，温度可以在短时间内下降到室温，但是线路板一般都是采用的都是特制的材质，在前面高温烘烤后，温度较高，直接进入水冷并快速降温，会导致线路板的脆性增大，应力加大，强度会变低，容易受损，使用寿命低，因此在本发明中在用水冷的时候是将温度降至40℃，能够有效避免上述的情况，而采用风冷的方式，由于时间较长，速度较慢，基本不会出现上述的问题。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.线路板丝印烘烤工序快速自动化生产系统，其特征在于：包括电动气压机械手(1)、丝印机(2)、检验传送带(3)、隧道炉(4)、冷却装置(5)和可移动式收板平台(6)；所述的丝印机(2)设置在电动气压机械手(1)的后侧，所述的检验传送带(3)设置在丝印机(2)的后侧，所述的隧道炉(4)设置在检验传送带(3)的后侧，所述的冷却装置(5)设置在隧道炉(4)的后侧，所述的可移动式收板平台(6)设置在冷却装置(5)的后侧；
所述的电动气压机械手(1)包括支架(11)、自动升降叠板台(12)、电动气压吸盘(13)、动力箱(14)和传送带(15)；所述的自动升降叠板台(12)上下升降的设置在支架(11)上，所述的电动气压吸盘(13)设置在支架(11)上且位于自动升降叠板台(12)的边侧，所述的动力箱(14)固定设置在支架(11)上且与电动气压吸盘(13)传动连接，所述的传送带(15)设置在支架(11)上且位于电动气压吸盘(13)的上方；
所述的电动气压吸盘(13)包括转动轴(131)、转动臂(132)、吸盘气缸(133)、推动气缸(134)和吸盘(135)，所述的转动轴(131)纵向转动设置在支架(11)上且与动力箱(14)传动连接，所述的转动臂(132)的一端固定设置在转动轴(131)上，所述的吸盘气缸(133)中部铰接在转动臂(132)的另一端，所述的吸盘(135)固定设置在吸盘气缸(133)的输出端，所述的推动气缸(134)的一端铰接在吸盘气缸(133)末端且吸盘气缸(133)的另一端铰接在转动轴(131)或者转动臂(132)上。
2.根据权利要求1所述的线路板丝印烘烤工序快速自动化生产系统，其特征在于：所述自动升降叠板台(12)包括升降板(121)，所述的升降板(121)的侧部成L型。
3.根据权利要求2所述的线路板丝印烘烤工序快速自动化生产系统，其特征在于：所述升降板(121)的L型的后背侧与支架(11)通过滑轨和滑块进行滑动连接。
4.根据权利要求1所述的线路板丝印烘烤工序快速自动化生产系统，其特征在于：所述的转动轴(131)上设置有多个转动臂(132)。
5.根据权利要求1所述的线路板丝印烘烤工序快速自动化生产系统，其特征在于：所述的丝印机(2)包括机体(21)、立架(22)、输送架(23)、网印平台(24)、网板架(25)、护栏(26)和刮刀(27)，所述的立架(22)固定设置在机体(21)的后侧，所述的输送架(23)固定设置在机体(21)的上侧，所述的网印平台(24)设置在输送架(23)的上侧，所述的网板架(25)上下滑动设置在立架(22)上且位于机体(21)的正上方，所述的刮刀(27)左右移动的设置在网板架(25)上，所述的护栏(26)固定设置在网板架(25)的两端侧且对应着刮刀(27)的位置。
6.根据权利要求1所述的线路板丝印烘烤工序快速自动化生产方法，其特征在于：
步骤1：电动气压机械手(1)通过吸盘(135)，从自动升降叠板台(12)上拿板，并通过电动气压机械手(1)的旋转以及吸盘气缸(133)和推动气缸(134)的相互协作，而且在吸盘(135)的作用下，将线路板移动到丝印机(2)的网印平台(24)上；
步骤2：线路板套上销钉后，丝印机(2)启动印刷，并经过输送架(23)，开始送板至检验传送带(3)上，检验员识别文字印刷是否合格；
步骤3：印刷合格的产品经过传送带(15)，送进文字烘烤隧道炉(4)，进行高温固化；
步骤4：文字经过烘烤固化后，再经过后道冷却装置(5)，将线路板温度降至40℃，并传送到可移动式收板平台(6)。
7.根据权利要求6所述的线路板丝印烘烤工序快速自动化生产方法，其特征在于：所述高温固化时的温度为100-120℃，持续时间为4-6min。
8.根据权利要求6所述的线路板丝印烘烤工序快速自动化生产方法，其特征在于：所述冷却装置(5)采用水冷的方式，并将温度降温到40℃。
9.根据权利要求6所述的线路板丝印烘烤工序快速自动化生产方法，其特征在于：所述冷却装置(5)采用风冷的方式，并将温度降温到室温。
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Denomination of invention: Rapid automated production system and method for screen printing and baking process of printed circuit boards Granted publication date: 20190730 Pledgee: Industrial Bank Limited by Share Ltd. Xiamen branch Pledgor: XIAMEN LED BOARD ELECTRON-TECH CO.,LTD. Registration number: Y2024980013746 |