CN108099373A - 锡膏印刷机pcb精密定位方法及机构 - Google Patents

锡膏印刷机pcb精密定位方法及机构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锡膏印刷机PCB精密定位方法及机构,其包含底板,底板两侧对称设置两个侧板,两个侧板之间设置有升降平台,升降平台的底面两侧安装有升降侧板,两个升降侧板之间通过挡板连接;所述底板上安装有旋转电机组件,所述旋转电机组装驱动升降丝杠转动,所述升降丝杠啮合穿过移动螺母组件中的螺母;所述移动螺母组件固定安装在挡板上;还包含导向柱,导向柱固定安装在底板上,所述挡板上固定安装有导向套筒,所述导向套筒滑动组装在所述导向柱上;所述升降平台上安装有XY调节组件;所述XY调节组件包含印刷平台和设置在印刷平台上的用于夹持待涂覆锡膏的电路板的印刷治具。

Description

锡膏印刷机PCB精密定位方法及机构
技术领域
本发明涉及一种锡膏印刷机组件,具体用于电路板的调节定位。
背景技术
锡膏印刷机通过机械化过程实现电路板的锡膏印刷涂布;随着电路板工艺的复杂化,选择性刮涂锡膏印刷机使得电路板需要和印刷治具一起在平面内进行二维方向的调整和一定的摆动旋转调整;现有技术为手动调整,精度差;一些机械化调整结构非常复杂,包含独立的X平移组件,Y平移组件和旋转组件,三个不同的驱动形式,使得稳定性变差;与此同时,目前的调节过程中Z方向是通过刮刀以及网板的下降来实现的,这种方式使得运动机构分部的位置比较分散,复杂度提升,网板的升降容易造成进一步的位置偏差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,公开了一种锡膏印刷机PCB精密定位执行机构,其能够机械化的便捷调整印刷治具,能够实现X、Y和Z方向的三维移动,以及印刷治具本身的摆动。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:锡膏印刷机PCB精密定位执行机构,包含底板,底板两侧对称设置两个侧板,两个侧板之间设置有升降平台,升降平台的底面两侧安装有升降侧板,两个升降侧板之间通过挡板连接;所述底板上安装有旋转电机组件,所述旋转电机组装驱动升降丝杠转动,所述升降丝杠啮合穿过移动螺母组件中的螺母;所述移动螺母组件固定安装在挡板上;
还包含导向柱,导向柱固定安装在底板上,所述挡板上固定安装有导向套筒,所述导向套筒滑动组装在所述导向柱上;
所述升降平台上安装有XY调节组件;所述XY调节组件包含印刷平台和设置在印刷平台上的用于夹持待涂覆锡膏的电路板的印刷治具;
印刷平台上X方向设置一个X调整机构,印刷平台的Y方向上设置两个Y调整机构,分别为Y调整机构Ⅰ和Y调整机构Ⅱ;
所述X调整机构和Y调整机构均包含电机,电机的输出轴连接丝杠,丝杠的远端安装在轴承座上;丝杠上啮合安装移动螺母;
所述印刷治具背面对应X调整机构和Y调整机构的移动螺母的位置设置有垂直于对应的丝杠方向的垂直槽;所述移动螺母部分嵌入垂直槽内,且嵌入的移动螺母滑动安装在所述垂直槽内;
所述移动螺母的顶端设置旋转轴,所述垂直槽内固定安装有旋转轴承,旋转轴承的固定内圈套装在所述旋转轴上,旋转轴承的旋转外圈与所述垂直槽固定连接。
作为本发明的一种优选实施方式:所述移动螺母组件包含螺母安装座,螺母安装座固定安装在所述挡板上;移动螺母组件的螺母固定安装在所述螺母安装座内,所述升降丝杠啮合穿过所述螺母,且升降丝杠的底端与旋转电机组件的电机输出轴连接;所述旋转电机组件的电机固定安装在所述底板下方,旋转电机组件的电机的输出轴向上延伸至底板上方。
作为本发明的一种优选实施方式:所述升降平台上开设有镂空孔,所述升降平台的周围通过延伸支架固定有限位开关;所述底板上安装有电控箱;所述升降台的表面安装有用于固定所述印刷平台的组装座。
作为本发明的一种优选实施方式:所述X调整机构,Y调整机构的电机固定安装在印刷平台上,电机的输出轴安装在一个轴承上。
作为本发明的一种优选实施方式:所述电机为伺服电机,所述印刷治具为铝制材质,其上设置有用于定位电路板的夹具。
作为本发明的一种优选实施方式:所述印刷治具通过气悬浮装置设置在所述印刷平台上;所述气悬浮装置包含开设在所述印刷平台上的气孔,所述气孔连接有气源。
本发明还公开了锡膏印刷机PCB精密定位方法,采用任一上述的锡膏印刷机PCB精密定位机构执行如下步骤:
(1)将PCB板在XY平面内进行X和Y方向上的位置调节,调节至与上方的印刷钢网位置一致;
(2)将PCB板在Z方向上顶升,顶升至与印刷钢网接触。
作为本发明公开的锡膏印刷机PCB精密定位方法的一种优选实施方式:所述PCB板通过升降平台的升降实现Z方向上的顶升和下降。
作为本发明公开的锡膏印刷机PCB精密定位方法的一种优选实施方式:所述PCB板通过XY调节组件实现在XY平面内进行X和Y方向上的位置调节。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
本发明公开的锡膏印刷机PCB精密定位方法及机构,其通过丝杠螺母的结构原理实现升降平台的升降;通过XY调节组件在同一平面上的X调整机构和两个Y调整机构,实现了X和Y方向的稳定可靠的二维调整;本发明公开的结构,还通过三个调整机构不同的进给量,能够实现印刷治具的摆动调整,因此,结构简单,重心低,调节更加稳定。因此,本发明的三维运动整体由本发明的定位执行机构负责,无需锡膏印刷机的网板移动,简化结构设计,提升稳定性和可靠性。
附图说明
图1为本发明的一种具体实施方式的结构示意图;
图2为本发明的XY调节组件的一种具体实施方式的结构示意图;
图3为本发明的XY调节组件的一种优选实施方式的细节结构示意图;
图4为本发明的印刷治具的背面方向的立体结构示意图;
图5为图3移除X主轴、X移动螺母和X旋转轴后的俯视方向的结构示意图;
图6为本发明的调整结构的数序模型一;
图7为本发明的调整结构的数学模型二。
附图标记说明:
1-侧板,2-底板,3-电控箱,4-升降侧板,5-组装座,6-限位开关,7-镂空孔,8-导向柱,9-导向柱,10-移动螺母组件,11-旋转电机组件,12-组装孔,13-升降平台;
101-印刷平台,102-X调整机构,103-印刷治具,104-Y调整机构Ⅰ,105-Y调整机构Ⅱ;121-电机,122-丝杠,123-旋转轴,124-垂直槽,125-轴承座。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式:
需要说明的是,本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
如图所示,其示出了本发明的具体实施方式;如图所示,本发明公开的锡膏印刷机PCB精密定位机构,包含底板,底板两侧对称设置两个侧板,两个侧板之间设置有升降平台,升降平台的底面两侧安装有升降侧板,两个升降侧板之间通过挡板连接;所述底板上安装有旋转电机组件,所述旋转电机组装驱动升降丝杠转动,所述升降丝杠啮合穿过移动螺母组件中的螺母;所述移动螺母组件固定安装在挡板上;
还包含导向柱,导向柱固定安装在底板上,所述挡板上固定安装有导向套筒,所述导向套筒滑动组装在所述导向柱上;
所述升降平台上安装有XY调节组件;所述XY调节组件包含印刷平台和设置在印刷平台上的用于夹持待涂覆锡膏的电路板的印刷治具;
印刷平台上X方向设置一个X调整机构,印刷平台的Y方向上设置两个Y调整机构,分别为Y调整机构Ⅰ和Y调整机构Ⅱ;
所述X调整机构和Y调整机构均包含电机,电机的输出轴连接丝杠,丝杠的远端安装在轴承座上;丝杠上啮合安装移动螺母;
所述印刷治具背面对应X调整机构和Y调整机构的移动螺母的位置设置有垂直于对应的丝杠方向的垂直槽;所述移动螺母部分嵌入垂直槽内,且嵌入的移动螺母滑动安装在所述垂直槽内;
所述移动螺母的顶端设置旋转轴,所述垂直槽内固定安装有旋转轴承,旋转轴承的固定内圈套装在所述旋转轴上,旋转轴承的旋转外圈与所述垂直槽固定连接。
优选的,如图所示:所述移动螺母组件包含螺母安装座,螺母安装座固定安装在所述挡板上;移动螺母组件的螺母固定安装在所述螺母安装座内,所述升降丝杠啮合穿过所述螺母,且升降丝杠的底端与旋转电机组件的电机输出轴连接;所述旋转电机组件的电机固定安装在所述底板下方,旋转电机组件的电机的输出轴向上延伸至底板上方。本实施例的丝杠螺母组件能够使得升降非常平稳可靠。
优选的,如图所示:所述升降平台上开设有镂空孔,所述升降平台的周围通过延伸支架固定有限位开关;所述底板上安装有电控箱;所述升降台的表面安装有用于固定所述印刷平台的组装座。镂空孔起到了减轻重量和避让升降过程中的升降丝杠的位置的作用。
优选的,如图所示:所述X调整机构,Y调整机构的电机固定安装在印刷平台上,电机的输出轴安装在一个轴承上。
优选的,如图所示:所述电机为伺服电机,所述印刷治具为铝制材质,其上设置有用于定位电路板的夹具。
优选的,如图所示:所述印刷治具通过气悬浮装置设置在所述印刷平台上;所述气悬浮装置包含开设在所述印刷平台上的气孔,所述气孔连接有气源。
图6和图7为本发明的结构在进行X方向和Y方向调整,以及摆动至具体位置时的数学模型;
如图6和图7所示:
要将图中A1B1经由三个点调节和AB重合,需经过两步,首先将沿A1点旋转玻璃让A1B1至A1B2位置,然后将A1B2平移到AB即可完成位置变化。第一步:将A1B1旋转至A1B2位置,A(xa,ya),B(xb,yb),A1(xa1,ya1),B1(xb1,yb1)
对于F3的位移F3’,图2中可以用以下公式计算:
其中所以:
对于F2的位移F2’可以得到:
对于F1位移F1’可以得到:
第二步:平移A1B2至AB:
F1"=xa-xa1
F2"=F3"=ya-ya1
总位移
F1=F1’+F1“
F2=F2’+F2“
F3=F3’+F3“
结果为:
F1取负,F2和F3取正:
本发明还公开了锡膏印刷机PCB精密定位方法,采用任一上述的锡膏印刷机PCB精密定位机构执行如下步骤:
(1)将PCB板在XY平面内进行X和Y方向上的位置调节,调节至与上方的印刷钢网位置一致;
(2)将PCB板在Z方向上顶升,顶升至与印刷钢网接触。
作为本发明公开的锡膏印刷机PCB精密定位方法的一种优选实施例:所述PCB板通过升降平台的升降实现Z方向上的顶升和下降。
作为本发明公开的锡膏印刷机PCB精密定位方法的一种优选实施例:所述PCB板通过XY调节组件实现在XY平面内进行X和Y方向上的位置调节。
上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明,但是本发明不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化,这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术,这些都落入本发明专利的保护范围。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解,本发明不限于特定的实施方式,本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (9)

1.锡膏印刷机PCB精密定位机构,其特征在于:包含底板,底板两侧对称设置两个侧板,两个侧板之间设置有升降平台,升降平台的底面两侧安装有升降侧板,两个升降侧板之间通过挡板连接;所述底板上安装有旋转电机组件,所述旋转电机组装驱动升降丝杠转动,所述升降丝杠啮合穿过移动螺母组件中的螺母;所述移动螺母组件固定安装在挡板上;
还包含导向柱,导向柱固定安装在底板上,所述挡板上固定安装有导向套筒,所述导向套筒滑动组装在所述导向柱上;
所述升降平台上安装有XY调节组件;所述XY调节组件包含印刷平台和设置在印刷平台上的用于夹持待涂覆锡膏的电路板的印刷治具;
印刷平台上X方向设置一个X调整机构,印刷平台的Y方向上设置两个Y调整机构,分别为Y调整机构Ⅰ和Y调整机构Ⅱ;
所述X调整机构和Y调整机构均包含电机,电机的输出轴连接丝杠,丝杠的远端安装在轴承座上;丝杠上啮合安装移动螺母;
所述印刷治具背面对应X调整机构和Y调整机构的移动螺母的位置设置有垂直于对应的丝杠方向的垂直槽;所述移动螺母部分嵌入垂直槽内,且嵌入的移动螺母滑动安装在所述垂直槽内;
所述移动螺母的顶端设置旋转轴,所述垂直槽内固定安装有旋转轴承,旋转轴承的固定内圈套装在所述旋转轴上,旋转轴承的旋转外圈与所述垂直槽固定连接。
2.如权利要求1所述的锡膏印刷机PCB精密定位机构,其特征在于:所述移动螺母组件包含螺母安装座,螺母安装座固定安装在所述挡板上;移动螺母组件的螺母固定安装在所述螺母安装座内,所述升降丝杠啮合穿过所述螺母,且升降丝杠的底端与旋转电机组件的电机输出轴连接;所述旋转电机组件的电机固定安装在所述底板下方,旋转电机组件的电机的输出轴向上延伸至底板上方。
3.如权利要求1所述的锡膏印刷机PCB精密定位机构,其特征在于:所述升降平台上开设有镂空孔,所述升降平台的周围通过延伸支架固定有限位开关;所述底板上安装有电控箱;所述升降台的表面安装有用于固定所述印刷平台的组装座。
4.如权利要求1所述的锡膏印刷机PCB精密定位机构,其特征在于:所述X调整机构,Y调整机构的电机固定安装在印刷平台上,电机的输出轴安装在一个轴承上。
5.如权利要求1所述的锡膏印刷机PCB精密定位机构,其特征在于:所述电机为伺服电机,所述印刷治具为铝制材质,其上设置有用于定位电路板的夹具。
6.如权利要求1所述的锡膏印刷机PCB精密定位机构,其特征在于:所述印刷治具通过气悬浮装置设置在所述印刷平台上;所述气悬浮装置包含开设在所述印刷平台上的气孔,所述气孔连接有气源。
7.锡膏印刷机PCB精密定位方法,采用如权利要求1~6任一所述的锡膏印刷机PCB精密定位机构执行如下步骤:
(1)将PCB板在XY平面内进行X和Y方向上的位置调节,调节至与上方的印刷钢网位置一致;
(2)将PCB板在Z方向上顶升,顶升至与印刷钢网接触。
8.如权利要求7所述的锡膏印刷机PCB精密定位方法,其特征在于:所述PCB板通过升降平台的升降实现Z方向上的顶升和下降。
9.如权利要求7所述的锡膏印刷机PCB精密定位方法,其特征在于:所述PCB板通过XY调节组件实现在XY平面内进行X和Y方向上的位置调节。
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