CN108319114A - 一种全自动曝光工艺 - Google Patents

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胡大宏
郑亮
宋凯
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Abstract

本发明公开了一种全自动曝光工艺，属于PCB曝光技术领域，包括如下步骤：A进料：PCB板周转车运有需进行曝光的PCB板；B上料：上料机械手将PCB板周转车上的PCB板抓取到自动对位区域进行对位；C自动对位：通过CCD摄像机及视觉对位系统，完成上底片与下底片自动对位，底片与PCB板的自动对位；D曝光准备：通过搬运机械手将对位完成的PCB板抓取到曝光准备区域内，完成PCB板与上下底片的重叠，并可通过CCD摄像系统进行检查；E曝光：将对位完成且通过检查的PCB板，由曝光准备区域的丝杠导轨平台送入曝光区域进行曝光，曝光完成后，再自动退回曝光准备区域；F下料：下料机械手将已曝光完成后的PCB板，抓取到PCB周转小车上。本发明实现了全程无人化自动加工。

Description

一种全自动曝光工艺
技术领域
本发明属于PCB曝光技术领域，具体涉及一种全自动无人化操作的曝光工艺。
背景技术
PCB(Printed Circuit Board)，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。
PCB板制造工艺中，最关键的工序之一就是将底片图像转移到基材上：先在基板上涂一层感光材料，然后对涂覆在基材上的感光材料进行光辐射，使其溶解性发生变化，而未感光部分的树脂没有发生聚合反应，在显影液的作用下便会溶解，感光部分的感光材料发生聚合反应固化在基材上形成图像，这一工艺过程即曝光。
曝光机是完成图形转移的关键设备之一，在PCB的制造过程中，具有非常重要的作用，现有技术中的曝光方法，需要人工进行底片与需曝光件之间的对位工作，一台手动曝光机需要一个操作人员，2-3个对位的辅助工人；今年来，市场上出现了采用摄像机进行自动对位的曝光机，每台设备也需要一个操作人员，由于受到设备技术条件的限制，在大部分情况下，只能进行单面自动对位，因而生产效率比手动曝光机低很多。
发明内容
本发明的目的在于：为解决现有技术中的曝光机需要人工操作，导致生产效率低的问题，而提供一种全自动曝光工艺。
本发明采用的技术方案如下：
一种全自动曝光工艺，其特征在于，包括如下步骤：
A、进料：PCB板周转车运有来自曝光机上道工序需进行曝光的PCB板，停放在PCB板周转车停放区域。
B、上料：上料机械手将PCB板周转车上的PCB板按先后顺序抓取到自动对位区域进行对位。
C、自动对位：通过CCD摄像机及视觉对位系统，完成上底片与下底片自动对位，底片与PCB板的自动对位。
D、曝光准备：通过搬运机械手将对位完成的PCB板抓取到曝光准备区域内，完成PCB板与上下底片的重叠，并可通过CCD摄像系统进行检查。
E、曝光：将对位完成且通过检查的PCB板，由曝光准备区域的丝杠导轨平台送入曝光区域进行曝光，曝光完成后，再自动退回曝光准备区域。
F、下料：下料机械手将送回曝光准备区域的已曝光完成后的PCB板，抓取到PCB周转小车上。
G、出料：曝光完成后的PCB板，放到PCB板周转车停放区域二内的PCB板周转小车上，送到下道工序。
所述步骤E曝光区域内设有曝光室，所述曝光室内设有上光源和下光源，用于对PCB板进行双面同时曝光。
所述PCB板周转车，是一种四轮小车，上边放置PCB板，并有和AGV连接、和生产工位连接定位装置，可由AGV小车拖运，所述AGV小车为可自动充电的电力驱动小车，可自动沿规划路线运行，各工序生产点可通过呼叫系统的接入，自动呼唤AGV小车，通过AGV自动搬运PCB板至所需工位，流转需加工PCB板，大量节省人力成本。
所述步骤C自动对位设有对位平台，所述对位平台由高精度对位平台和PCB板定位模块组成，所述PCB板定位模块可使放置于上面的PCB板不会与对位平台发生相互位置移动，PCB板放置于对位平台后，CCD摄像机移动到此区域，通过摄像系统反馈运算，并由对位系统矫正PCB位置，精度可达到±0.005mm以内。
所述步骤D内对位检查未通过的PCB板，进行重新对位并检查，循环至检查通过送至下一步骤。
所述步骤A和步骤G内PCB板放置于周转车上的方式为立放或平放。
所述曝光准备区域内设有晒架，PCB板在晒架上与上下底片进行重叠，完成曝光的准备。
所述曝光准备区域和曝光区域之间还设有曝光准备过渡区，所述曝光准备过渡区内设有晒架上底片放置平台，用于放置上底片备用。
所述曝光区域的曝光室内，上下光源可根据曝光条件需要调整曝光参数。
所述上料机械手可对PCB板位置自动识别，并调整吸盘吸取姿势，自动对位后抓取PCB板，上料机械手安装有吸盘，可调整抓取角度，避免对PCB板表面油墨造成损坏。
作为一种优选的方式，周转车停放区域可停放多辆PCB板周转车。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.本发明的全自动曝光工艺可从PCB板周转车上，自动抓取需曝光PCB板，自动双面对位，自动进行曝光，曝光完成后自动将PCB板放到运至下道工序的PCB板周转车上，整个操作过程无需人工干预，同时通过PCB板搬运AGV车，可以实现曝光的上道工序(一般为贴膜或丝印烘干)、曝光、下道工序(一般为显影)的自动对接，实现全自动无人化加工，节省了大量人力，大大提高了曝光工艺的效率。
2.本发明的曝光区域的曝光室内设有上光源和下光源，可对PCB板进行双面同时曝光，解决了现有技术中单面分别曝光效率低的问题，缩短了加工时间，显著提高了曝光效率。
3.本发明的自动对位系统可将对位检查未通过的PCB板，重新对位并检查，并循环此工序直至检查通过送至下一步骤，可保证PCB板与底片的正确对位，防止对位不准时曝光并显影后线路偏移甚至PCB板破盘或断线，提高了加工出的成品的质量。
4.本发明的步骤A和步骤G内PCB板放置于周转车上的方式为立放，使得机械手能更方便地抓取PCB板，且不易使PCB因抓取困难而造成损害，提高了加工的可靠性，保证了加工的稳定性。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明的工作流程框图；
图2是本发明的步骤图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
下面结合图1、图2对本发明作详细说明。
实施例1
如图1、图2所示，一种全自动曝光工艺，其特征在于，包括如下步骤：
A、进料：PCB板周转车运有来自曝光机上道工序需进行曝光的PCB板，停放在PCB板周转车停放区域一。
B、上料：上料机械手将PCB板周转车上的PCB板按先后顺序抓取到自动对位区域进行对位。
C、自动对位：通过CCD摄像机及视觉对位系统，完成上底片与下底片自动对位，底片与PCB板的自动对位。
D、曝光准备：通过搬运机械手将对位完成的PCB板抓取到曝光准备区域内，完成PCB板与上下底片的重叠，并可通过CCD摄像系统进行检查。
所述曝光准备区域内设有晒架，PCB板在晒架上与上下底片进行重叠，完成曝光的准备，
E、曝光：将对位完成且通过检查的PCB板，由曝光准备区域的丝杠导轨平台送入曝光区域进行曝光，曝光完成后，再自动退回曝光准备区域。
F、下料：下料机械手将送回曝光准备区域的已曝光完成后的PCB板，抓取到PCB周转小车上。
G、出料：曝光完成后的PCB板，放到PCB板周转车停放区域二内的PCB板周转小车上，送到下道工序。
实施例2
本实施例重点阐述与上述实施例不同之处，相同之处不再赘述，在本例实施例中，所述步骤E曝光区域内设有曝光室，所述曝光室内设有上光源和下光源，用于对PCB板进行双面同时曝光。
实施例3
本实施例重点阐述与上述实施例不同之处，相同之处不再赘述，在本例实施例中，所述PCB板周转车可以由AGV小车拖运，所述AGV小车为可自动充电的电力驱动小车，可自动沿规划路线运行，各工序生产点可通过呼叫系统的接入，自动呼唤AGV小车。
实施例4
本实施例重点阐述与上述实施例不同之处，相同之处不再赘述，在本例实施例中，所述步骤D内对位检查未通过的PCB板，进行重新对位并检查，循环至检查通过送至下一步骤，可保证PCB板与底片的正确对位，防止对位不准时曝光并显影后线路偏移甚至PCB板破盘或断线。
实施例5
本实施例重点阐述与上述实施例不同之处，相同之处不再赘述，在本例实施例中，所述步骤A和步骤G内PCB板放置于周转车上的方式为立放，使得机械手能更方便地抓取PCB板，保护PCB板避免因抓取困难而造成损害。

Claims (5)

1.一种全自动曝光工艺，其特征在于，包括如下步骤：
A、进料：PCB板周转车将待曝光PCB板运至指定停放区；
B、上料：上料机械手将PCB板周转车上的PCB板按先后顺序抓取到自动对位区域进行对位；
C、自动对位：通过对位系统，完成上底片与下底片自动对位，底片与PCB板的自动对位；
D、曝光准备：通过搬运机械手将对位完成的PCB板抓取到曝光准备区域内，完成PCB板与上下底片的重叠，并通过对位系统进行检查；
E、曝光：将对位完成且通过检查的PCB板，由曝光准备区域的丝杠导轨平台送入曝光区域进行曝光，曝光完成后，再自动退回曝光准备区域；
F、下料：下料机械手将送回曝光准备区域的已曝光完成后的PCB板，抓取到PCB周转小车上；
G、出料：PCB周转小车将曝光完成后的PCB板送到下道工序。
2.根据权利要求1所述的一种全自动曝光工艺，其特征在于，所述步骤E曝光区域内设有曝光室，所述曝光室内设有上光源和下光源，用于对PCB板进行双面同时曝光。
3.根据权利要求1所述的一种全自动曝光工艺，其特征在于，所述步骤D内对位检查未通过的PCB板，进行重新对位并检查，循环至检查通过送至下一步骤。
4.根据权利要求1所述的一种全自动曝光工艺，其特征在于，所述PCB板的转运是由PCB板周转车实现的。
5.根据权利要求1所述的一种全自动曝光工艺，其特征在于，所述曝光准备区域和曝光区域之间还设有用于放置上底片的曝光准备过渡区。
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