CN108551724A - 印制线路板线路图形加工装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印制线路板线路图形加工装置。包括支架；操作平台，所述操作平台安装于所述支架底部并可沿水平方向往复运动；刨刻工具，所述刨刻工具安装于所述支架顶部，且所述刨刻工具的运动方向与所述操作平台的运动方向垂直；智能人机界面，所述智能人机界面包括存储单元及用于调取生产所需的线路图形信息的数据调取单元；控制装置，所述控制装置根据调取的线路图形信息，控制操作平台和刨刻工具移动，使所述刨刻工具按照线路图形信息对线路板基板进行刨刻。本发明提供的印制线路板图形加工装置，能解决现有技术中的环境污染问题，并可应用于线宽线距在0.1‑0.3mm之间的线路图形制作。本发明还提供一种印制线路板线路图形加工方法。

Description

印制线路板线路图形加工装置及方法

技术领域

本发明涉及印制电路板制作技术领域，特别涉及一种印制线路板线路图形加工装置及方法。

背景技术

传统的PCB(Printed Circuit Board，印制线路板)表面的线路是在线路板铜面附一层感光材料，通过绘制有线路图形的底片来曝光，将线路图像转移到铜面。此种方法生产流程环节多，环境污染较大，并且需要大量的操作人员，整体成本高。

近年来针对线宽线距在0.3毫米以上的线路板，出现一种直接丝印技术，此方法采用光绘线路图形的底片，再利用底片，将线路图形制作在丝网上，通过直接丝印的方式制作线路，此技术的优点是成本低、生产效率高，并可节约人员。但缺点是流程优化有限，环境污染与传统方式没有太大变化。并且丝印的网涨缩随着使用次数而变化，使用时间越长，变化越大，造成线路变形，且难以控制。因此，丝印技术很难应用于线宽线距在0.1-0.3mm的图形制作。

鉴于此，有必要提供一种新的工艺解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服上述技术问题，提供一种印制线路板线路图形加工装置且能解决现有技术中的环境污染问题，并可应用于线宽线距在0.1-0.3mm之间的线路图形制作。

为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种印制线路板线路图形加工装置，其特征在于，包括：

支架；

用于固定线路板基板的操作平台，所述操作平台安装于所述支架底部并可沿水平方向往复运动；

刨刻工具，所述刨刻工具安装于所述支架顶部并可沿水平方向往复运动，且所述刨刻工具的运动方向与所述操作平台的运动方向垂直；

智能人机界面，所述智能人机界面包括用于存储生产数据信息的存储单元及用于从存储单元中调取生产所需的线路图形信息的数据调取单元；

控制装置，所述控制装置根据调取的线路图形信息，控制所述操作平台和所述刨刻工具移动，使所述刨刻工具按照线路图形信息对线路板基板进行刨刻，形成线路。

进一步地，还包括用于扫描线路板基板的识别装置，所述识别装置与所述控制装置电连接。

进一步地，所述识别装置包括CCD摄像头，所述CCD摄像头设于所述刨刻工具的端部。

进一步地，所述控制装置包括数据处理单元和控制器，所述数据处理单元用于将所述识别装置扫描的数据信息与所述数据调取单元调取的线路图形信息进行匹配，获取刨刻点的数据信息；所述控制器用于根据刨刻点的数据信息控制所述操作平台和所述刨刻工具移动，使所述刨刻工具按照线路图形信息对线路板基板进行刨刻。

进一步地，所述刨刻点的数据信息包括位置信息和刨刻深度信息。

进一步地，所述刨刻工具包括刀座、安装于所述刀座夹口位的刀具、与所述刀座连接的伺服电机。

进一步地，所述操作平台包括台面、设于所述台面两侧用于夹持线路板基板的多个夹紧装置。

基于所述印制线路板线路图形加工装置，本发明还提供一种印制线路板线路图形加工方法。

一种印制线路板线路图形加工方法，包括如下步骤：

步骤S1：提供如权利要求1所述的印制线路板线路图形加工装置；

步骤S2：调取生产所需的线路图形信息；

步骤S3：根据调取的线路图形信息，所述控制装置控制所述操作平台和刨刻工具沿各自的运动路径移动，使刨刻工具与线路板基板的起刨点对位；

步骤S4：启动刨刻工具，所述控制装置控制所述操作平台和刨刻工具沿各自的运动路径移动，使刨刻工具按照线路图形信息对线路板基板进行刨刻，形成线路。

进一步地，步骤S3，具体包括：

提供识别装置，所述识别装置对线路板基板进行扫描；

所述控制装置将所述识别装置提供的扫描信息与所述数据调取单元调取的线路图形信息进行匹配，以获取线路板基板上的起刨点位置信息；

所述控制装置根据起刨点的位置信息，控制所述操作平台和所述刨刻工具按各自的运动路径移动，将线路板基板的起刨点位置移动至所述识别装置的识别范围内；

所述识别装置对线路板基板进行二次扫描，所述控制装置控制所述操作平台和刨刻工具移动，使线路板基板的起刨点与刨刻工具进行精准对位。

进一步地，步骤S4中，所述控制装置控制所述操作平台和刨刻工具沿各自的运动路径移动，使刨刻工具按照线路图形信息对线路板基板进行刨刻，形成线路，具体包括：

提供识别装置，所述识别装置对线路板基板进行实时扫描；

所述控制装置将所述识别装置提供的实时扫描信息与所述数据调取单元调取的线路图形信息进行匹配，以获取线路板基板上的实时刨刻点的数据信息；所述实时刨刻点的数据信息包括实时刨刻点位置信息和刨刻深度信息；

所述控制装置根据实时刨刻点信息控制所述操作平台和刨刻工具沿各自的运动路径移动，使刨刻工具按照线路图形信息对线路板基板进行刨刻，形成线路。

相较于现有技术，本发明提供的印制线路板线路图形加工装置及方法，有益效果在于：

一、本发明提供的印制线路板线路图形加工装置与方法，通过调取生产所需的线路板图形信息，控制刨刻工具和操作平台分别按照各自的运动路径运动，使刨刻工具按照线路板图形信息对线路板基板进行刨刻，形成线路。本发明提供的印制线路板线路图形加工方法，工艺简单，解决了现有丝印技术中线宽线距在0.1-0.3mm之间因丝网涨缩造成线路变形的问题。因此，本发明提供的印制线路板线路图形加工方法，可适用于线宽线距在0.1-0.3mm之间的线路图形制作。

二、本发明提供的印制线路板图形加工方法，采用刨刻技术制作线路板图形，省去了所有化学原料的应用，解决了现有技术中的环境污染问题。

三、本发明提供的印制线路板图形加工方法，采用识别装置对线路板基板进行扫描，并控制控制平台和刨刻工具移动，使线路板基板的起刨点与刨刻工具进行精准对位；在刨刻过程中，识别装置实时扫描线路板基板的信息并与调取的线路板图形信息进行匹配，从而实时调整操作平台和刨刻工具的位置，以实现精确定位，使制作的线路板图形精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的印制线路板线路图形加工装置的结构示意图；

图2为本发明提供的印制线路板线路图形加工装置中控制部分的结构示意图；

图3为本发明提供的印制线路板线路图形加工方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请结合参阅图1和图2，其中图1为本发明提供的印制线路板线路图形加工装置的结构示意图；图2为本发明提供的印制线路板线路图形加工装置中控制部分的结构示意图。本实施例的印制线路板线路图形加工装置100包括支架11、固定于支架11的操作平台12、导轨13、与导轨13连接的刨刻工具14、智能人机界面15、识别装置16、控制装置17。

支架11包括底座111和支撑于底座111上的龙门架112，操作平台12固定于底座111，导轨13固定于龙门架112上。

其中，底座111上设有相对间隔设置的两组滑轨(未图示)，操作平台12 的两端分别与滑轨配合连接，使操作平台12可沿滑轨的延伸方向在水平方向上往复运动。

操作平台12包括台面121、设于台面121两侧用于夹持线路板基板200的多个夹紧装置122，使线路板基板200固定于台面121正上方。本实施例中，夹紧装置122通过自动感应压力，判断夹持力度，从而进行压力调整，使各夹紧装置122夹紧线路板基板200的夹持力度一致，保证线路板基板200不变形。

导轨13在水平方向上延伸，其延伸方向为与底座111上的滑轨延伸方向垂直。刨刻工具14与导轨13配合连接，并沿导轨13的延伸方向滑动。由此，操作平台12的移动方向与刨刻工具14的移动方向垂直。本实施例中，例如操作平台沿滑轨前后移动，而刨刻工具14沿导轨13左右移动。

需要说明的是，本实施方式中，“前”、“后”、“左”、“右”等方位名词仅表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置也可能相应地改变。

刨刻工具14包括刀座141、安装于刀座141夹口位的刀具142及与刀座141 连接的伺服电机143。伺服电机143控制刀具142的转速、刨刻深度等。

智能人机界面15包括存储单元151和数据调取单元152，其中存储单元151 用于存储生产数据信息，包括生产批号、与生产批号对应的线路图形信息；数据调取单元152用于从存储单元151中调取生产所需的线路图形信息。数据调取单元152与控制装置17电连接，将调取的数据信息发送至控制装置17。

为了使刨刻工具14刨刻的线路更精准，增加识别装置16对线路板基板进行实时扫描，识别装置16与控制装置17电连接。

控制装置17包括数据处理单元171和控制器172，其中数据处理单元171 用于将识别装置16扫描的数据信息与数据调取单元152调取的线路图形信息进行匹配，获取刨刻点的数据信息；控制器172用于根据刨刻点的数据信息控制操作平台12和刨刻工具14移动，使刨刻工具14按照线路图形信息对线路板基板进行刨刻，形成线路。

需要说明的是，刨刻点的数据信息包括位置信息和刨刻深度信息。且根据刨刻工作的状态的不同，刨刻点具有不同的定义，包括起刨点和实时刨刻点，其中起刨点是指刨刻工具开始刨刻的位置点，实时刨刻点是指刨刻工具在刨刻过程中任意时刻的工作点，若干个实时刨刻点连线组成线路图形。对应地，数据信息分为起刨点的数据信息和实时刨刻点的数据信息。

在定位线路板基板200的起刨点时，通过识别装置16对线路板基板200进行扫描，数据处理单元171将扫描信息与调取的线路图形信息进行匹配，以获取线路基板200上的起刨点位置信息；

控制器172根据起刨点位置信息，控制操作平台12和刨刻工具14移位，使刨刻工具14与起刨点精准对位。

在刨刻工具14进行刨刻的过程中，识别装置16实时对线路板基板进行扫描，数据处理单元171将实时扫描信息与数据库中的线路图形信息进行匹配，从而使控制器172精确控制操作平台12和刨刻工具14的位移，提高产品的精确度。

本实施例中，识别装置16包括CCD摄像头161，CCD摄像头161安装于刀座141端部。

基于上述印制线路板线路图形加工装置，本发明还提供一种印制线路板线路图形加工方法。

请结合参阅图3，为本发明提供的印制线路板线路图形加工方法的流程示意图。一种印制线路板线路图形加工方法，包括如下步骤：

步骤S1：提供上述印制线路板线路图形加工装置；

具体的，将线路板基板200通过夹紧装置122固定于操作平台上；其中，夹紧装置122通过自动感应压力，判断夹持力度，从而进行压力调整，使各夹紧装置122夹紧线路板基板200的夹持力度一致，保证线路板基板200不变形。

步骤S2：调取生产所需的线路图形信息；

具体的，通过数据调取单元152调取存储单元151中的对应生产资料信息，具体为对应生产批号的线路图形信息，并将调取的线路图形信息发送至控制装置17。

步骤S3：根据调取的线路图形信息，控制装置控制所述操作平台和刨刻工具沿各自的运动路径移动，使刨刻工具与线路板基板的起刨点对位；

具体包括：

步骤S31：提供识别装置16，识别装置16对线路板基板200进行扫描；

步骤S32：控制装置17将识别装置16提供的扫描信息与数据调取单元152 调取的线路图形信息进行匹配，以获取线路板基板上的起刨点位置信息；

具体的，由数据处理单元171完成扫描信息与线路图形信息的匹配工作，并将匹配信息发送至控制器172；

步骤S33：控制装置17根据起刨点的位置信息，控制操作平台12和刨刻工具14按各自的运动路径移动，将线路板基板的起刨点位置移动至识别装置16 的识别范围内；

具体的，由控制器172完成对操作平台和刨刻工具的控制动作；

步骤S34：识别装置16对线路板基板进行二次扫描，控制装置17控制所述操作平台12和刨刻工具14移动，使线路板基板的起刨点与刨刻工具进行精准对位。

步骤S4：启动刨刻工具，控制装置控制操作平台和刨刻工具沿各自的运动路径移动，使刨刻工具按照线路图形信息对线路板基板进行刨刻，形成线路。

启动刨刻工具后，具体刨刻工艺包括：

步骤S41：识别装置16对线路板基板进行实时扫描；

步骤S42：控制装置17将识别装置16提供的实时扫描信息与数据调取单元 152调取的线路图形信息进行匹配，以获取线路板基板上的实时刨刻点的数据信息；所述实时刨刻点的数据信息包括实时刨刻点位置信息和刨刻深度信息；

步骤S43：控制装置17根据实时刨刻点信息控制所述操作平台和刨刻工具沿各自的运动路径移动，使刨刻工具按照线路图形信息对线路板基板进行刨刻，形成线路。

相较于现有技术，本发明提供的印制线路板线路图形加工装置及方法，有益效果在于：

一、本发明提供的印制线路板线路图形加工装置与方法，通过调取生产所需的线路板图形信息，控制刨刻工具和操作平台分别按照各自的运动路径运动，使刨刻工具按照线路板图形信息对线路板基板进行刨刻，形成线路。本发明提供的印制线路板线路图形加工方法，工艺简单，解决了现有丝印技术中线宽线距在0.1-0.3mm之间因丝网涨缩造成线路变形的问题。因此，本发明提供的印制线路板线路图形加工方法，可适用于线宽线距在0.1-0.3mm之间的线路图形制作。

二、本发明提供的印制线路板图形加工方法，采用刨刻技术制作线路板图形，省去了所有化学原料的应用，解决了现有技术中的环境污染问题。

三、本发明提供的印制线路板图形加工方法，采用识别装置对线路板基板进行扫描，并控制控制平台和刨刻工具移动，使线路板基板的起刨点与刨刻工具进行精准对位；在刨刻过程中，识别装置实时扫描线路板基板的信息并与调取的线路板图形信息进行匹配，从而实时调整操作平台和刨刻工具的位置，以实现精确定位，使制作的线路板图形精度高。

以上对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行的多种变化、修改、替换和变型均仍落入在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种印制线路板线路图形加工装置，其特征在于，包括：

支架；

用于固定线路板基板的操作平台，所述操作平台安装于所述支架底部并可沿水平方向往复运动；

刨刻工具，所述刨刻工具安装于所述支架顶部并可沿水平方向往复运动，且所述刨刻工具的运动方向与所述操作平台的运动方向垂直；

智能人机界面，所述智能人机界面包括用于存储生产数据信息的存储单元及用于从存储单元中调取生产所需的线路图形信息的数据调取单元；

控制装置，所述控制装置根据调取的线路图形信息，控制所述操作平台和所述刨刻工具移动，使所述刨刻工具按照线路图形信息对线路板基板进行刨刻，形成线路。

2.根据权利要求1所述的印制线路板线路图形加工装置，其特征在于，还包括用于扫描线路板基板的识别装置，所述识别装置与所述控制装置电连接。

3.根据权利要求3所述的印制线路板线路图形加工装置，其特征在于，所述识别装置包括CCD摄像头，所述CCD摄像头设于所述刨刻工具的端部。

4.根据权利要求2所述的印制线路板线线路图形加工装置，其特征在于，所述控制装置包括数据处理单元和控制器，所述数据处理单元用于将所述识别装置扫描的数据信息与所述数据调取单元调取的线路图形信息进行匹配，获取刨刻点的数据信息；所述控制器用于根据刨刻点的数据信息控制所述操作平台和所述刨刻工具移动，使所述刨刻工具按照线路图形信息对线路板基板进行刨刻。

5.根据权利要求4所述的印制线路板线路图形加工装置，其特征在于，所述刨刻点的数据信息包括位置信息和刨刻深度信息。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的印制线路板线路图形加工装置，其特征在于，所述刨刻工具包括刀座、安装于所述刀座夹口位的刀具、与所述刀座连接的伺服电机。

7.根据权利要求1所述的印制线路板线路图形加工装置，其特征在于，所述操作平台包括台面、设于所述台面两侧用于夹持线路板基板的多个夹紧装置。

8.一种印制线路板线路图形加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：提供如权利要求1所述的印制线路板线路图形加工装置；

步骤S2：调取生产所需的线路图形信息；

步骤S3：根据调取的线路图形信息，所述控制装置控制所述操作平台和刨刻工具沿各自的运动路径移动，使刨刻工具与线路板基板的起刨点对位；

步骤S4：启动刨刻工具，所述控制装置控制所述操作平台和刨刻工具沿各自的运动路径移动，使刨刻工具按照线路图形信息对线路板基板进行刨刻，形成线路。

9.根据权利要求8所述的印制线路板线路图形加工方法，其特征在于，步骤S3，具体包括：

提供识别装置，所述识别装置对线路板基板进行扫描；

所述控制装置将所述识别装置提供的扫描信息与所述数据调取单元调取的线路图形信息进行匹配，以获取线路板基板上的起刨点位置信息；

所述控制装置根据起刨点的位置信息，控制所述操作平台和所述刨刻工具按各自的运动路径移动，将线路板基板的起刨点位置移动至所述识别装置的识别范围内；

所述识别装置对线路板基板进行二次扫描，所述控制装置控制所述操作平台和刨刻工具移动，使线路板基板的起刨点与刨刻工具进行精准对位。

10.根据权利要求8所述的印制线路板线路图形加工方法，其特征在于，步骤S4中，所述控制装置控制所述操作平台和刨刻工具沿各自的运动路径移动，使刨刻工具按照线路图形信息对线路板基板进行刨刻，形成线路，具体包括：

提供识别装置，所述识别装置对线路板基板进行实时扫描；

所述控制装置将所述识别装置提供的实时扫描信息与所述数据调取单元调取的线路图形信息进行匹配，以获取线路板基板上的实时刨刻点的数据信息；所述实时刨刻点的数据信息包括实时刨刻点位置信息和刨刻深度信息；

所述控制装置根据实时刨刻点信息控制所述操作平台和刨刻工具沿各自的运动路径移动，使刨刻工具按照线路图形信息对线路板基板进行刨刻，形成线路。