CN109587957B - 一种pcb板的生产线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种PCB板的生产线,其能够实现对PCB板的上料、正面曝光、翻转、背面曝光、出料,自动化程度高,提高了生产效率,同时可以避免对PCB板造成损伤,包括顺序设置的:进料输送机,用于PCB板的进料;第一光刻机,用于对PCB板的正面进行曝光印刷图形;翻板机,用于对PCB板进行翻面,第二光刻机,用于对PCB板的背面进行曝光印刷图形;出料输送机,用于PCB板的出料;还包括设置第一移载机和第二移载机,第一移载机和第二移载机上设有直线导轨,直线导轨上设置有前移料机械臂和后移料机械臂,前移料机械臂和后移料机械臂上分别设置有升降机构,升降机构上设置有移料吸盘。

Description

一种PCB板的生产线
技术领域
本发明涉及数字直写式曝光机领域,具体为一种PCB板的生产线。
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。它的发展已有100多年的历史了;它的设计主要是版图设计;采用电路板的主要优点是大大减少布线和装配的差错,提高了自动化水平和生产劳动率。PCB板在加工的时候需要进行双面的加工,其需要实现对PCB板的上料、正面曝光、翻转、背面曝光、出料。
现有技术中,缺乏自动化生产线实现各个工序之间连续作业,中间需要人工介入进行操作,该作业浪费了大量的人力成本,且传统的人手工作业,存在工作量大,手易疲劳,品质不稳定,效率低下等问题,而且容易造成PCB板的损坏。
发明内容
本发明提供了一种PCB板的生产线,其能够实现对PCB板的上料、正面曝光、翻转、背面曝光、出料,自动化程度高,提高了生产效率,同时可以避免对PCB板造成损伤。
其技术方案是这样的:一种PCB板的生产线,其特征在于,包括顺序设置的:
进料输送机,用于PCB板的进料,所述进料输送机上的PCB板的正面朝上、背面朝下设置;
第一光刻机,用于对所述PCB板的正面进行曝光印刷图形;
翻板机,用于对所述PCB板进行翻面,使得所述PCB板的背面朝上;
第二光刻机,用于对所述PCB板的背面进行曝光印刷图形;
出料输送机,用于PCB板的出料;
还包括设置在所述第一光刻机一侧的第一移载机和设置在所述第二光刻机一侧的第二移载机,所述第一移载机和所述第二移载机分别包括沿生产线的产品流转方向设置的直线导轨,所述直线导轨上设置有能够沿所述直线导轨移动的前移料机械臂和后移料机械臂,所述前移料机械臂和所述后移料机械臂上分别设置有升降机构,所述升降机构上设置有移料吸盘,所述升降机构能够带动所述移料吸盘上下移动,所述第一移载机上的前移料机械臂能够抓取并输送所述进料输送机上的PCB板到所述第一光刻机位置处,与此同时,所述第一移载机上的后移料机械臂能够抓取并输送所述第一光刻机上的PCB板到所述翻转机位置处;所述第二移载机上的前移料机械臂能够抓取并输送所述翻板机上的PCB板到所述第二光刻机位置处,与此同时,所述第二移载机上的后移料机械臂能够抓取并输送所述第二光刻机上的PCB板到所述出料输送机位置处。
进一步的,所述前移料机械臂和所述后移料机械臂之间设置有防撞块。
进一步的,所述翻板机包括底座,所述底座上设置翻转机构,所述翻转机构包括转轴和能够绕所述转轴转动的第一翻板和第二翻板,所述第一翻板和所述第二翻板分别能够支撑在所述底座上,所述第一翻板和所述第二翻板的上表面上分别布置有滑轮组,PCB板通过所述滑轮组支撑置于所述第一翻板和所述第二翻板上,所述第一翻板和所述第二翻板的下方分别设置有电动推杆,所述电动推杆连接有驱动机构,所述电动推杆的推杆分别与所述第一翻板和所述第二翻板的下表面铰接连接,所述电动推杆的推杆能够推动所述第一翻板和所述第二翻板绕所述转轴转动。
进一步的,所述翻转机构包括与所述转轴相连接的翻板支撑臂,所述第一翻板和所述第二翻板分别固定在所述翻板支撑臂上,所述第一翻板和所述第二翻板上分别设置有定位直角,所述定位直角处设置有分别平行于所述第一翻板和所述第二翻板的边缘设置的定位挡条,所述滑轮组包括分别设置在所述第一翻板和所述第二翻板上的滑轮安装板,所述滑轮安装板平行于所述第一翻板和所述第二翻板的侧边设置,所述滑轮安装板安装有一个滑轮;所述第一翻板和所述第二翻板支撑在所述底座上时,所述第一翻板和所述第二翻板平行于水平面设置。
进一步的,还包括对齐机构,所述对齐机构包括设置在所述第二翻板下方的导向轮,所述导向轮上设置有导向纹路,所述第二翻板上对应所述导向轮设置有让位空槽,当所述第二翻板呈水平设置支撑在所述底座上时,所述导向轮能够从所述让位空槽中露出,所述导向轮的最高点与所述滑轮组的最高点等高设置,所述导向轮连接有驱动装置,所述导向轮能够带动置于所述第二翻板上的PCB板移动到所述第二翻板上的定位直角位置处。
进一步的,所述导向轮平行与所述第二翻板的侧边设置有若干排,每排所述导向轮包括若干间隔设置的导向轮,设置于同一排上的所述导向轮安装在同一根驱动轴上,所述驱动轴上还安装有从动皮带轮,所述驱动装置为减速电机,所述减速电机的输出轴上套装有主动皮带轮,皮带套装在所述从动皮带轮和所述主动皮带轮上连接所述从动皮带轮和所述主动皮带轮,所述减速电机通过所述皮带、所述从动皮带轮和所述主动皮带轮配合带动所述导向轮转动,所述从动皮带轮和所述主动皮带轮相互垂直布置,所述导向纹路的纹路方向朝向所述定位直角设置。
进一步的,所述第一光刻机和所述第二光刻机分别包括基座和通过龙门顺序设置在所述基座上的对位系统、曝光系统,所述基座上设置有三轴运动平台,所述三轴运动平台上安装有基板台面,所述PCB板放置在所述基板台面上,所述三轴运动平台能够带动PCB板在三维空间中运动。
进一步的,所述三轴运动平台包括y轴运动组件、x轴运动组件、z轴运动组件,所述y轴运动组件设置在基座上,所述x轴运动组件设置在y轴运动组件上,所述z轴运动组件设置在x轴运动组件上,所述基板台面设置在所述z轴运动组件上,所述x轴运动组件和y轴运动组件配合能够使得所述基板台面在平行于所述基座的平面内移动,所述z轴运动组件能够使得所述基板台面上的PCB板运动到曝光和对位的焦面。
进一步的,所述进料输送机和所述出料输送机分别包括若干间隔排布的导向辊,所述导向辊能够自由转动,所述进料输送机上还设置有定位装置,用于对送料到所述进料输送机上的PCB板进行定位。
进一步的,所述第一移载机和所述第二移载机上分别设置有平行于所述直线导轨设置的辅助导轨,所述前移料机械臂和所述后移料机械臂分别与所述辅助导轨滑动配合。
本发明的PCB板的生产线,通过设置进料输送机、第一光刻机、翻板机、第二光刻机、出料输送机来实现对PCB板的上料、正面曝光、翻转、背面曝光、出料,通过设置在所述第一光刻机一侧的第一移载机和设置所述第二光刻机一侧的第二移载机,使得生产线可以连续作业,连续作业开始后,在一块PCB板完成正面曝光后,第一移载机上的后移料机械臂能够抓取并输送第一光刻机上的PCB板到翻转机位置处进行PCB板的翻面,与此同时,第一移载机上的前移料机械臂能够抓取并输送进料输送机上的PCB板到第一光刻机位置处继续进行曝光,PCB板经过翻面机翻面后,第二移载机上的前移料机械臂能够抓取并输送翻板机上的PCB板到第二光刻机位置处,与此同时,第二移载机上的后移料机械臂能够抓取并输送第二光刻机上的PCB板到出料输送机位置处,完成出料,自动化程度高,节省了人力的繁重劳动,避免了人力的大量流动,提高了生产效率,同时可以避免对PCB板造成损伤,可以实现全自动化操作。
附图说明
图1为本发明的PCB板的生产线的俯视的结构示意图;
图2为本发明的翻板机的主视结构示意图;
图3为本发明的翻板机的俯视结构示意图;
图4为本发明的翻板机在翻转中的主视结构示意图;
图5为本发明中的光刻机部分结构的示意图。
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。
见图1,一种PCB板的生产线,包括顺序设置的:
进料输送机1,用于PCB板的进料,进料输送机1上的PCB板的正面朝上、背面朝下设置;
第一光刻机2,用于对PCB板的正面进行曝光印刷图形;
翻板机3,用于对PCB板进行翻面,使得PCB板的背面朝上;
第二光刻机4,用于对PCB板的背面进行曝光印刷图形;
出料输送机5,用于PCB板的出料;
还包括设置在第一光刻机2一侧的第一移载机6和设置在第二光刻机4一侧的第二移载机7,第一移载机6和第二移载机7分别包括沿生产线的产品流转方向设置的直线导轨601、701,直线导轨601上设置有能够沿直线导轨601移动的前移料机械臂602和后移料机械臂603,前移料机械臂601和后移料机械臂上分别设置有升降机构,升降机构上设置有移料吸盘604,升降机构能够带动移料吸盘604上下移动,第一移载机上的前移料机械臂602能够抓取并输送进料输送机1上的PCB板到第一光刻机2位置处,与此同时,第一移载机上的后移料机械臂603能够抓取并输送第一光刻机2上的PCB板到翻转机3位置处;
直线导轨701上设置有能够沿直线导轨701移动的前移料机械臂702和后移料机械臂703,前移料机械臂701和后移料机械臂上分别设置有升降机构,升降机构上设置有移料吸盘704,升降机构能够带动移料吸盘704上下移动,第二移载机上的前移料机械臂702能够抓取并翻板机3上的PCB板到第二光刻机4位置处,与此同时,第二移载机上的后移料机械臂703能够抓取并输送第二光刻机4上的PCB板到出料输送机5位置处,
前移料机械臂602和后移料机械臂603之间以及前移料机械臂702和后移料机械臂703设置有防撞块8,用于防止前移料机械臂和后移料机械臂碰撞造成损伤。
第一移载机6和第二移载机7上分别设置有平行于直线导轨601、701设置的辅助导轨605、705,前移料机械臂602和后移料机械臂603分别与辅助导轨605滑动配合,前移料机械臂702和后移料机械臂703分别与辅助导轨705滑动配合。
具体的,进料输送机1包括若干间隔排布的导向辊101,导向辊101能够自由转动,进料输送机1上还设置有定位装置,用于对送料到进料输送机上的PCB板进行定位,出料输送机5分别包括若干间隔排布的导向辊501。
具体的,见图2、图3、图4,翻板机3包括底座301,包括底座301,底座301上设置翻转机构,翻转机构包括转轴302和能够绕转轴302转动的第一翻板303和第二翻板304,第一翻板303和第二翻板304分别固定在翻板支撑臂305上,翻板支撑臂305与转轴302相连接,第一翻板303和第二翻板304支撑在底座301上时,第一翻板303和第二翻板304平行于水平面设置,第一翻板303和第二翻板304的上表面上分别布置有滑轮组306,PCB板通过滑轮组306支撑置于第一翻板303和第二翻板304上,第一翻板303和第二翻板304上分别设置有定位直角308,定位直角308处设置有分别平行于第一翻板303和第二翻板304的边缘设置的定位挡条309,定位直角308用于对PCB板进行定位,第一翻板303和第二翻板304的下方分别设置有电动推杆307,电动推杆307连接有驱动机构,电动推杆307的推杆371分别与第一翻板303和第二翻板304的下表面铰接连接,电动推杆的推杆371能够推动第一翻板303和第二翻板304绕转轴302转动,转动的角度范围为0度-180度。
在本实施例中,滑轮组306包括分别设置在第一翻板303和第二翻板304上的滑轮安装板3061,滑轮安装板3061平行于第一翻板303和第二翻板304的侧边设置,滑轮安装板3061安装有一个滑轮3062。
在本实施例中,还包括对齐机构,对齐机构包括设置在第二翻板304下方的导向轮309,导向轮309上设置有导向纹路310,导向纹路310的纹路方向朝向定位直角308设置,第二翻板304上对应导向轮309设置有让位空槽311,当第二翻板304呈水平设置支撑在底座301上时,导向轮309能够从让位空槽311中露出,导向轮309的最高点与滑轮组306的最高点等高设置,导向轮309连接有驱动装置314,导向轮309能够带动置于第二翻板304上的PCB板移动到第二翻板304上的定位直角308位置处。
具体的,导向轮309平行与第二翻板304的侧边设置有若干排,每排导向轮309包括若干间隔设置的导向轮309,设置于同一排上的导向轮309安装在同一根驱动轴312上,驱动轴312上还安装有从动皮带轮313,驱动装置314为减速电机,减速电机的输出轴上套装有主动皮带轮,皮带515套装在从动皮带轮313和主动皮带轮上连接从动皮带轮313和主动皮带轮,减速电机通过皮带、从动皮带轮313和主动皮带轮配合带动导向轮309转动,从动皮带轮313和主动皮带轮相互垂直布置。
在本实施例中,第一翻板上的定位直角位于右上角,第二翻板上的定位直角位于左上角。
见图5,第一光刻机2和分别第二光刻机4包括基座9和通过龙门16顺序设置在基座9上的对位系统10、曝光系统11,基座9上设置有三轴运动平台,三轴运动平台上安装有基板台面12,PCB板放置在基板台面12上,三轴运动平台能够带动PCB板在三维空间中运动,
三轴运动平台包括y轴运动组件13、x轴运动组件14、z轴运动组件15,y轴运动组件13设置在基座9上,x轴运动组件14设置在y轴运动组件13上,z轴运动组件15设置在x轴运动组件14上,基板台面12设置在z轴运动组件15上,x轴运动组件14和y轴运动组件13配合能够使得基板台面12在平行于基座9的平面内移动,z轴运动组件15能够使得基板台面12上的PCB板运动到曝光和对位的焦面,x轴运动组件平行于底座的宽度方向设置,y轴运动组件平行于底座的长度方向设置,z轴垂直于基座所在平面设置,曝光系统包括曝光镜头,对位系统包括CCD相机、基准镜头和照明光源。
以下描述本发明的PCB板的工作流程:
第一块PCB板被运送到进料输送机,第一移载机将第一块PCB板送到第一光刻机上进行正面曝光,正面曝光完成后,第一移载机将第一块PCB板送到翻板机上进行翻面,第二块PCB板准备被运送到进料输送机,翻面完成后,第二移载机将第一块PCB板送到第二光刻机上进行背面曝光,此时,第一移载机将第二块PCB板送到第一光刻机上进行正面曝光,曝光完成后,第二移载机将第一块PCB板送到出料输送机出料,第一移载机将第二块PCB板送到翻板机上进行翻面,此时,下一块PCB板也准备被运送到进料输送机,如此继续连续不断作业。
具体的,翻板机对PCB板进行翻转的方法,包括以下步骤:
步骤1:将PCB板放置在第一翻板上,PCB板通过第一翻板上的定位直角定位,
步骤2:启动电动推杆,电动推杆的推杆分别推动第一翻板和第二翻板转动,转动角度为90度,第一翻板和第二翻板配合夹持住PCB板;
步骤3:电动推杆继续动作,第一翻板继续朝向第二翻板翻转,使得第一翻板的转动角度大于90度,同时第二翻板往回翻转;
步骤4:电动推杆继续动作,第一翻板和第二翻板分别往回翻转,此时PCB板位于第二翻板上;直至第一翻板和第二翻板分别回到水平状态;
步骤5:启动驱动装置使得导向轮运动,导向轮带动PCB板移动到第二翻板的定位直角位置处完成定位。
本发明的用于PCB板的翻板装置,可以实现全自动化操作,节省了人力的繁重劳动,避免了人力的大量流动;其通过电动推杆带动翻板运动实现PCB板的翻转,无需用到吸嘴等装置,PCB板在翻转的过程中从第一翻板上转移到第二翻板上,几乎不会发生多余的移动动作,避免损伤PCB板,可以避免PCB板在吸附并翻转的过程中突然的掉落,照成PCB板刮伤,折痕等品质问题,同时采用本发明的用于PCB板的翻板装置不受PCB板的尺寸限制,可以适应不同外形尺寸的PCB板,适用范围广泛,翻转到第二翻板上后其位置固定,方便后续工位的操作。
本发明的PCB板的生产线,通过设置进料输送机、第一光刻机、翻板机、第二光刻机、出料输送机来实现对PCB板的上料、正面曝光、翻转、背面曝光、出料,通过设置在所述第一光刻机一侧的第一移载机和设置所述第二光刻机一侧的第二移载机,使得生产线可以连续作业,连续作业开始后,在一块PCB板完成正面曝光后,第一移载机上的后移料机械臂能够抓取并输送第一光刻机上的PCB板到翻转机位置处进行PCB板的翻面,与此同时,第一移载机上的前移料机械臂能够抓取并输送进料输送机上的PCB板到第一光刻机位置处继续进行曝光,PCB板经过翻面机翻面后,第二移载机上的前移料机械臂能够抓取并输送翻板机上的PCB板到第二光刻机位置处,与此同时,第二移载机上的后移料机械臂能够抓取并输送第二光刻机上的PCB板到出料输送机位置处,完成出料,自动化程度高,节省了人力的繁重劳动,避免了人力的大量流动,提高了生产效率,同时可以避免对PCB板造成损伤,可以实现全自动化操作。

Claims (9)

1.一种PCB板的生产线,其特征在于,包括顺序设置的:
进料输送机,用于PCB板的进料,所述进料输送机上的PCB板的正面朝上、背面朝下设置;
第一光刻机,用于对所述PCB板的正面进行曝光印刷图形;
翻板机,用于对所述PCB板进行翻面,使得所述PCB板的背面朝上;
第二光刻机,用于对所述PCB板的背面进行曝光印刷图形;
出料输送机,用于PCB板的出料;
还包括设置在所述第一光刻机一侧的第一移载机和设置在所述第二光刻机一侧的第二移载机,所述第一移载机和所述第二移载机分别包括沿生产线的产品流转方向设置的直线导轨,所述直线导轨上设置有能够沿所述直线导轨移动的前移料机械臂和后移料机械臂,所述前移料机械臂和所述后移料机械臂上分别设置有升降机构,所述升降机构上设置有移料吸盘,所述升降机构能够带动所述移料吸盘上下移动,所述第一移载机上的前移料机械臂能够抓取并输送所述进料输送机上的PCB板到所述第一光刻机位置处,与此同时,所述第一移载机上的后移料机械臂能够抓取并输送所述第一光刻机上的PCB板到所述翻板机位置处;所述第二移载机上的前移料机械臂能够抓取并输送所述翻板机上的PCB板到所述第二光刻机位置处,与此同时,所述第二移载机上的后移料机械臂能够抓取并输送所述第二光刻机上的PCB板到所述出料输送机位置处;
所述翻板机包括底座,所述底座上设置翻转机构,所述翻转机构包括转轴和能够绕所述转轴转动的第一翻板和第二翻板,所述第一翻板和所述第二翻板分别能够支撑在所述底座上,所述第一翻板和所述第二翻板的上表面上分别布置有滑轮组,PCB板通过所述滑轮组支撑置于所述第一翻板和所述第二翻板上,所述第一翻板和所述第二翻板的下方分别设置有电动推杆,所述电动推杆连接有驱动机构,所述电动推杆的推杆分别与所述第一翻板和所述第二翻板的下表面铰接连接,所述电动推杆的推杆能够推动所述第一翻板和所述第二翻板绕所述转轴转动。
2.根据权利要求1所述的一种PCB板的生产线,其特征在于:所述前移料机械臂和所述后移料机械臂之间设置有防撞块。
3.根据权利要求1所述的一种PCB板的生产线,其特征在于:所述翻转机构包括与所述转轴相连接的翻板支撑臂,所述第一翻板和所述第二翻板分别固定在所述翻板支撑臂上,所述第一翻板和所述第二翻板上分别设置有定位直角,所述定位直角处设置有分别平行于所述第一翻板和所述第二翻板的边缘设置的定位挡条,所述滑轮组包括分别设置在所述第一翻板和所述第二翻板上的滑轮安装板,所述滑轮安装板平行于所述第一翻板和所述第二翻板的侧边设置,所述滑轮安装板安装有一个滑轮;所述第一翻板和所述第二翻板支撑在所述底座上时,所述第一翻板和所述第二翻板平行于水平面设置。
4.根据权利要求3所述的一种PCB板的生产线,其特征在于:还包括对齐机构,所述对齐机构包括设置在所述第二翻板下方的导向轮,所述导向轮上设置有导向纹路,所述第二翻板上对应所述导向轮设置有让位空槽,当所述第二翻板呈水平设置支撑在所述底座上时,所述导向轮能够从所述让位空槽中露出,所述导向轮的最高点与所述滑轮组的最高点等高设置,所述导向轮连接有驱动装置,所述导向轮能够带动置于所述第二翻板上的PCB板移动到所述第二翻板上的定位直角位置处。
5.根据权利要求4所述的一种PCB板的生产线,其特征在于:所述导向轮平行于所述第二翻板的侧边设置有若干排,每排所述导向轮包括若干间隔设置的导向轮,设置于同一排上的所述导向轮安装在同一根驱动轴上,所述驱动轴上还安装有从动皮带轮,所述驱动装置为减速电机,所述减速电机的输出轴上套装有主动皮带轮,皮带套装在所述从动皮带轮和所述主动皮带轮上连接所述从动皮带轮和所述主动皮带轮,所述减速电机通过所述皮带、所述从动皮带轮和所述主动皮带轮配合带动所述导向轮转动,所述从动皮带轮和所述主动皮带轮相互垂直布置,所述导向纹路的纹路方向朝向所述定位直角设置。
6.根据权利要求5所述的一种PCB板的生产线,其特征在于:所述第一光刻机和所述第二光刻机分别包括基座和通过龙门顺序设置在所述基座上的对位系统、曝光系统,所述基座上设置有三轴运动平台,所述三轴运动平台上安装有基板台面,所述PCB板放置在所述基板台面上,所述三轴运动平台能够带动PCB板在三维空间中运动。
7.根据权利要求6所述的一种PCB板的生产线,其特征在于:所述三轴运动平台包括y轴运动组件、x轴运动组件、z轴运动组件,所述y轴运动组件设置在基座上,所述x轴运动组件设置在y轴运动组件上,所述z轴运动组件设置在x轴运动组件上,所述基板台面设置在所述z轴运动组件上,所述x轴运动组件和y轴运动组件配合能够使得所述基板台面在平行于所述基座的平面内移动,所述z轴运动组件能够使得所述基板台面的上的PCB板运动到曝光和对位的焦面。
8.根据权利要求1所述的一种PCB板的生产线,其特征在于:所述进料输送机和所述出料输送机分别包括若干间隔排布的导向辊,所述导向辊能够自由转动,所述进料输送机上还设置有定位装置,用于对送料到所述进料输送机上的PCB板进行定位。
9.根据权利要求1所述的一种PCB板的生产线,其特征在于:所述第一移载机和所述第二移载机上分别设置有平行于所述直线导轨设置的辅助导轨,所述前移料机械臂和所述后移料机械臂分别与所述辅助导轨滑动配合。
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