CN110004481B - 一种可实时编程pcb电镀生产线及控制系统 - Google Patents
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- H05K3/188—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material by direct electroplating
Abstract
一种可实时编程PCB电镀生产线及控制系统，属于电镀生产线技术领域，包括若干数量的升降机(10)、移载小车(20)、翻转机(30)、导轨(40)和上位机(50)，若干数量的所述移载小车(20)按照预设指令沿着所述导轨(40)运行，并在经过的所述升降机(10)中实现升降换轨以及在经过的所述翻转机(30)中实现翻转换轨。本发明提供的可实时编程PCB电镀生产线具有以下优点：(1)清洁、环保、卫生、无噪音、无污染；(2)安全、可靠，性能稳定；(3)可实时编程，节省人力，自动化程度高；(4)拥有多种数据传输方式，不良率远低于市场设备。
Description
技术领域
本发明属于电镀生产线技术领域，具体涉及一种可实时编程PCB电镀生产线及控制系统。
背景技术
目前生产中采用的PCB电镀生产线存在多个问题，具体如下：
(1)电镀小车升降结构复杂，常发生故障；
(2)电镀移载小车里的电镀整流器会带来散热不良的问题,不利于长时间工作；
(3)整流器的电源是通过碳刷供应,电镀小车在前进移动过程中碳刷与供电铜排之间无法保证绝对接触良好，会影响电镀品质，甚至会导致电火花，长时间的电火花会有热量产生，会触发烟雾报警，触发消防系统；
(4)小车的导电碳刷与阳极输出碳刷在小车移动时候，供电铜排与碳刷摩擦会产生粉尘飘落,会因为气流的流动而飘扬,无法满足生产SLP类载板的无尘车间要求；
(5)小车自带升降机构，升降机构的卷扬皮带和升降轨道在升降的过程中会产生粉尘和油污，会污染电镀槽的电镀液；
(6)电镀小车自带整流机，体积偏大重量过重，难以单人操作运输，在有一定高度并且狭小的电镀设备空间里面维修保养，会产生工伤安全隐患；
(7)整体设备体积庞大，难以做到空间最大化利用，相对产能过低；
(8)整体设备过于复杂，制造成本过高，难以在业界大面积推广使用，相对于传统设备，价比不高。
发明内容
为解决上述至少一个问题，本发明提供了：一种可实时编程PCB电镀生产线，包括若干数量的升降机、移载小车、翻转机和导轨，若干数量的所述移载小车按照预设指令沿着所述导轨运行，并在经过的所述升降机中实现升降换轨以及在经过的所述翻转机中实现翻转换轨；其中，
所述升降机包括机身，所述机身内设置有升降仓，所述升降仓至少包括低位和高位，两个正相对的所述升降机的所述升降仓的低位之间用所述导轨对应连接，所述升降机内设置有电机、正向减速机、反向减速机、链条组和托盘，两个所述链条组对称设置于所述升降仓两侧且分别缠绕于所述正向减速机和所述反向减速机的齿轮上，每一所述链条组上设置有至少一个所述托盘，所述电机分别与所述正向减速机和所述反向减速机电连接并控制其转动从而带动所述链条组运动以实现所述托盘在所述升降仓的高位与低位之间往返运动；
所述移载小车，包括小车本体，所述小车本体两侧分别设置有驱动轮，所述驱动轮驱动所述小车本体沿着所述导轨运动，所述小车本体底部设置有夹具，所述夹具用于固定待电镀物体，所述小车本体两侧分别设置有碳刷，所述碳刷用以形成对待电镀物体进行辅助电镀操作的电极，所述小车本体上还设置有红外收发器、WiFi收发器和控制器，所述控制器分别与每一所述驱动轮、每一所述碳刷、所述红外收发器和WiFi收发器电连接，所述红外收发器和所述WiFi收发器分别接收所述小车本体的目标信息并发送给所述控制器以实现所述小车本体完成对待电镀物体的电镀操作；
所述翻转机，设置于两个相邻的所述升降机上，包括翻转机本体，所述翻转机本体上设置有两个轨道进出仓、电机组和旋转传动轴，两个所述轨道进出仓分别正投影于两个所述升降机中的两个所述升降仓上，所述旋转传动轴与所述轨道进出仓平行，且所述电机组带动所述旋转传动轴转动，所述旋转传动轴上固定设置有旋转臂，所述旋转臂上设置有至少一个装载小车仓，所述电机组带动所述旋转传动轴转动从而带动所述旋转臂转动以实现所述装载小车仓在两个所述轨道进出仓之间轮流停靠，以实现所述装载小车仓内装载的所述移载小车于相邻的两个所述升降机的高位之前的翻转换轨；
所述导轨，包括两个平行设置的导轨本体，两个平行设置的所述导轨本体共同形成用于承载所述移载小车的导轨组，所述移载小车沿着所述导轨组运行，两个所述导轨本体相对面上相向延伸设置有导轨槽，所述移载小车两侧的所述驱动轮分别在对应的所述导轨槽内转动从而带动所述移载小车沿着所述导轨组运行，所述移载小车两侧的两个所述碳刷分别与对应侧的所述导轨槽内的正极导轨和负极导轨相接触且电连接，两个所述碳刷分别接收所述正极导轨和所述负极导轨的供电从而为所述移载小车的运行提供能量驱动。
优选地，与所述导轨平行设置的两个所述链条组的齿轮之间用链条同步传动轴连接。
优选地，所述升降机还包括减速电机组，所述减速电机组分别与所述正向减速机和所述反向减速机电连接。
优选地，所述升降仓于所述托盘运动方向的侧面上设置有滑行槽，所述托盘紧贴所述滑行槽内壁垂直滑动。
优选地，所述导轨槽上用于承载所述驱动轮转动的顶面上设置有若干出水口，所述导轨本体腔体内设置有纯水，所述纯水通过所述出水口没过所述导轨槽的顶面与所述驱动轮相接触。
优选地，所述导轨本体上设置有用于所述纯水进入所述导轨本体腔体内的入水口。
优选地，所述翻转机本体上设置有缓冲装置，所述缓冲装置用于抵消所述装载小车仓在两个所述轨道进出仓之间换轨时而储存的动能。
优选地，所述缓冲装置包括所述翻转机本体上位于每一所述轨道进出仓旁位置处分别设置的一个凸轮及从每一所述凸轮向所述轨道进出仓方向上延伸设置的凸轮安全挡板，所述凸轮安全挡板绕对应的所述凸轮转动。
优选地，所述凸轮安全挡板至少具有第一状态和第二状态，当处于第一状态时，所述凸轮安全挡板无外力作用处于初始位置处；当处于第二状态时，所述凸轮安全挡板受所述装载小车仓挤压与其相抵靠。
本发明还提供了：一种可实时编程PCB电镀控制系统，包括如上述所述的升降机、移载小车、翻转机和导轨，以及上位机，所述上位机分别与所述升降机、移载小车、翻转机和导轨信号通信以控制所述移载小车按照预设指令沿着所述导轨运行，并在经过的所述升降机中实现升降换轨以及在经过的所述翻转机中实现翻转换轨。
本发明提供的可实时编程PCB电镀生产线及控制系统具有以下优点：
(1)清洁、环保、卫生、无噪音、无污染；(2)安全、可靠，性能稳定；(3)可实时编程，节省人力，自动化程度高；(4)拥有多种数据传输方式，不良率远低于市场设备。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的可实时编程PCB电镀生产线示意图；
图2是本发明提供的升降机结构示意图；
图3是本发明提供的升降机内部结构示意图；
图4是本发明提供的升降机内部结构示意图；
图5是本发明提供的移载小车结构示意图；
图6是本发明提供的翻转机结构示意图；
图7是本发明提供的翻转机内部结构示意图；
图8是本发明提供的翻转机内部结构示意图；
图9是本发明提供的导轨结构示意图；
图10是本发明提供的导轨结构示意图；
图11是本发明提供的导轨结构示意图；
图12是本发明提供的可实时编程PCB电镀控制系统示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1所示，本发明提供了一种可实时编程PCB电镀生产线，包括若干数量的升降机10、移载小车20、翻转机30和导轨40，若干数量的所述移载小车20按照预设指令沿着所述导轨40运行，并在经过的所述升降机10中实现升降换轨以及在经过的所述翻转机30中实现翻转换轨，从而完成整个电镀工作。下面对各具体组成部分做详细阐述。
如图2-4所示，本发明提供了一种升降机10，包括机身11，所述机身11内设置有升降仓12，所述升降仓12包括低位和高位，两个正相对的所述升降机10的所述升降仓12的低位之间用所述导轨40对应连接，所述升降机10内设置有电机14、正向减速机15、反向减速机16、链条组17和托盘13，两个所述链条组17对称设置于所述升降仓12两侧且分别缠绕于所述正向减速机15和所述反向减速机16的齿轮上，每一所述链条组17上设置有至少一个所述托盘13，所述电机14分别与所述正向减速机15和所述反向减速机16电连接并控制其转动从而带动所述链条组17运动以实现所述托盘13在所述升降仓12的高位与低位之间往返运动。与所述导轨40平行设置的两个所述链条组17的齿轮之间用链条同步传动轴(101)连接，可以保持前后两个链条组17同步运动从而保持托盘13中的移载小车20保持水平。所述升降机10还包括减速电机组19，所述减速电机组19分别与所述正向减速机15和所述反向减速机16电连接，减速电机组19可以控制链条组17速度根据需要降低。所述升降仓12于所述托盘13运动方向的侧面上设置有滑行槽18，所述托盘13紧贴所述滑行槽18内壁垂直滑动，从而确保托盘13垂直上下运行。
在升降机10中，主要实现的是移载小车20在升降机10的高位和低位之间的升级换轨。升降机10的低位处连接有导轨40，导轨40上的移载小车20进入升降机10的低位处的托盘13中，电机14分别控制正向减速机15和反向减速机16正向转动和反向转动，从而带动升降仓12两侧的链条组17运动，从而带动上面固定的托盘13从低位上升至高位，从而完成上升操作。至于下降操作，与上升操作相反即可，此处不再赘述。
如图5所示，本发明提供了一种移载小车20，包括小车本体21，所述小车本体21两侧分别设置有驱动轮22，所述驱动轮22驱动所述小车本体21沿着所述导轨40运动，所述小车本体21底部设置有夹具23，所述夹具23用于固定待电镀物体，所述小车本体21两侧分别设置有碳刷24，所述碳刷24用以形成对待电镀物体进行辅助电镀操作的电极，所述小车本体21上还设置有红外收发器25、WiFi收发器26和控制器(一般为单片机或者PLC控制器)，所述控制器分别与每一所述驱动轮22、每一所述碳刷24、所述红外收发器25和WiFi收发器26电连接，所述红外收发器25和所述WiFi收发器26分别接收所述小车本体21的目标信息并发送给所述控制器以实现所述小车本体21完成对待电镀物体的电镀操作。
移载小车20的功能主要是夹持待电镀PCB板(夹具23夹持PCB板)将其浸入电镀液中进行电镀操作。此时上位机50(或者远端控制终端)对小车本体21发送包含有控制信息的数据包，包括小车本体21在导轨40上运动时的初始位置、预设运行轨迹、每道工序卡位的运行时间，红外收发器25(可以用蓝牙收发器代替)和WiFi收发器26均分别从上位机50接收上述控制信息(双重传输通道保障，降低数据包丢失的风险)，并将控制信息传送给控制器(如CPU)，此时控制器解析上述控制信息对驱动轮22进行控制，使得其按照控制信息指示将小车本体21按照命令进行控制。比如将小车本体21移动至初始位置处，按照预设轨迹沿着导轨40运动，或者于升降机10内完成升降操作或者于翻转机30内完成翻转换轨操作。或者按照每道工序卡位的运行时间要求进行停留等。
如图6-8所示，本发明提供了一种翻转机30，设置于两个相邻的所述升降机10上，可将位于一个升降机10高位处的移载小车20翻转换轨至相邻的另一个升降机10的高位处。
翻转机30包括翻转机本体31，所述翻转机本体31上设置有两个轨道进出仓32、电机组33和旋转传动轴34，两个所述轨道进出仓32分别正投影于两个所述升降机10中的两个所述升降仓12上，所述旋转传动轴34与所述轨道进出仓32平行，且所述电机组33带动所述旋转传动轴34转动，所述旋转传动轴34上固定设置有旋转臂35，所述旋转臂35上设置有至少一个装载小车仓36，所述电机组33带动所述旋转传动轴34转动从而带动所述旋转臂35转动以实现所述装载小车仓36在两个所述轨道进出仓32之间轮流停靠，以实现所述装载小车仓36内装载的所述移载小车20于相邻的两个所述升降机10的高位之前的翻转换轨。翻转机本体31上设置有缓冲装置(比如弹簧)，所述缓冲装置用于抵消所述装载小车仓36在两个所述轨道进出仓32之间换轨时而储存的动能。
在本实施例中，所述缓冲装置包括所述翻转机本体31上位于每一所述轨道进出仓32旁位置处分别设置的一个凸轮37及从每一所述凸轮37向所述轨道进出仓32方向上延伸设置的凸轮安全挡板38，所述凸轮安全挡板38绕对应的所述凸轮37转动。所述凸轮安全挡板38至少具有第一状态和第二状态，当处于第一状态时，所述凸轮安全挡板38无外力作用处于初始位置处；当处于第二状态时，所述凸轮安全挡板38受所述装载小车仓36挤压与其相抵靠。
翻转机30的主要功能是将装载小车仓36内的移载小车20于两个轨道进出仓32之间翻转，从而实现将移载小车20的翻转换轨。具体地，电机组33驱动旋转传动轴34转动从而带动其末端的旋转臂35转动，旋转臂35末端设置的装载小车仓36在旋转过程中于两个轨道进出仓32之间轮流停靠。在此过程中，装载小车仓36内停靠的移载小车20从一个轨道进出仓32换轨到另一个轨道进出仓32中。由于两个轨道进出仓32分别位于相邻的两个升降机10的高位处，从而移载小车20的路径为：A导轨→A升降机低位→A升降机高位→翻转机轨道进出仓A→翻转机轨道进出仓B→B升降机高位→B升降机低位→B导轨。
如图9-11所示，本发明提供了一种导轨40，包括两个平行设置的导轨本体41，两个平行设置的所述导轨本体41共同形成用于承载所述移载小车20的导轨组，所述移载小车20沿着所述导轨组运行，两个所述导轨本体41相对面上相向延伸设置有导轨槽43，所述移载小车20两侧的所述驱动轮22分别在对应的所述导轨槽43内转动从而带动所述移载小车20沿着所述导轨组运行，所述移载小车20两侧的两个所述碳刷24分别与对应侧的所述导轨槽43内的正极导轨42和负极导轨45相接触且电连接，两个所述碳刷24分别接收所述正极导轨42和所述负极导轨45的供电从而为所述移载小车20的运行提供能量驱动。所述导轨槽43上用于承载所述驱动轮22转动的顶面上设置有若干出水口44，所述导轨本体41腔体内设置有纯水，所述纯水通过所述出水口44没过所述导轨槽43的顶面与所述驱动轮22相接触。纯水具有绝缘好、润滑优、粉尘少和降温多等优点，适应于现在的高环保要求车间和企业，整个流水线可以做到绝对防尘和无噪音。所述导轨本体41上设置有用于所述纯水进入所述导轨本体41腔体内的入水口46(一般设置于导轨本体41末端处且高于所述出水口44，便于进水)。
如图12，本发明提供了一种可实时编程PCB电镀控制系统，是在上述的生产线基础上增加了一个上位机50，分别与升降机10、移载小车20、翻转机30和导轨40进行信号传输，对其发送控制指令并接收其反馈信息。导轨40连接于相对设置的两个升降机10之间，移载小车20沿着导轨40运行。上位机50可以实时编程并将数据发送至移载小车20上的红外收发器25和WiFi收发器26，进而控制移载小车20沿着预设命令运行，从而完成整个电镀操作。
本发明提供的可实时编程PCB电镀生产线具有以下优点：
(1)清洁、环保、卫生、无噪音、无污染；(2)安全、可靠，性能稳定；(3)可实时编程，节省人力，自动化程度高；(4)拥有多种数据传输方式，不良率远低于市场设备。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种可实时编程PCB电镀生产线，其特征在于，包括若干数量的升降机(10)、移载小车(20)、翻转机(30)和导轨(40)，若干数量的所述移载小车(20)按照预设指令沿着所述导轨(40)运行，并在经过的所述升降机(10)中实现升降换轨以及在经过的所述翻转机(30)中实现翻转换轨；其中，所述升降机(10)包括机身(11)，所述机身(11)内设置有升降仓(12)，所述升降仓(12)至少包括低位和高位，两个正相对的所述升降机(10)的所述升降仓(12)的低位之间用所述导轨(40)对应连接，所述升降机(10)内设置有电机(14)、正向减速机(15)、反向减速机(16)、链条组(17)和托盘(13)，两个所述链条组(17)对称设置于所述升降仓(12)两侧且分别缠绕于所述正向减速机(15)和所述反向减速机(16)的齿轮上，每一所述链条组(17)上设置有至少一个所述托盘(13)，所述电机(14)分别与所述正向减速机(15)和所述反向减速机(16)电连接并控制其转动从而带动所述链条组(17)运动以实现所述托盘(13)在所述升降仓(12)的高位与低位之间往返运动；所述移载小车(20)，包括小车本体(21)，所述小车本体(21)两侧分别设置有驱动轮(22)，所述驱动轮(22)驱动所述小车本体(21)沿着所述导轨(40)运动，所述小车本体(21)底部设置有夹具(23)，所述夹具(23)用于固定待电镀物体，所述小车本体(21)两侧分别设置有碳刷(24)，所述碳刷(24)用以形成对待电镀物体进行辅助电镀操作的电极，所述小车本体(21)上还设置有红外收发器(25)、WiFi收发器(26)和控制器，所述控制器分别与每一所述驱动轮(22)、每一所述碳刷(24)、所述红外收发器(25)和WiFi收发器(26)电连接，所述红外收发器(25)和所述WiFi收发器(26)分别接收所述小车本体(21)的目标信息并发送给所述控制器以实现所述小车本体(21)完成对待电镀物体的电镀操作；所述翻转机(30)，设置于两个相邻的所述升降机(10)上，包括翻转机本体(31)，所述翻转机本体(31)上设置有两个轨道进出仓(32)、电机组(33)和旋转传动轴(34)，两个所述轨道进出仓(32)分别正投影于两个所述升降机(10)中的两个所述升降仓(12)上，所述旋转传动轴(34)与所述轨道进出仓(32)平行，且所述电机组(33)带动所述旋转传动轴(34)转动，所述旋转传动轴(34)上固定设置有旋转臂(35)，所述旋转臂(35)上设置有至少一个装载小车仓(36)，所述电机组(33)带动所述旋转传动轴(34)转动从而带动所述旋转臂(35)转动以实现所述装载小车仓(36)在两个所述轨道进出仓(32)之间轮流停靠，以实现所述装载小车仓(36)内装载的所述移载小车(20)于相邻的两个所述升降机(10)的高位之前的翻转换轨；所述导轨(40)，包括两个平行设置的导轨本体(41)，两个平行设置的所述导轨本体(41)共同形成用于承载所述移载小车(20)的导轨组，所述移载小车(20)沿着所述导轨组运行，两个所述导轨本体(41)相对面上相向延伸设置有导轨槽(43)，所述移载小车(20)两侧的所述驱动轮(22)分别在对应的所述导轨槽(43)内转动从而带动所述移载小车(20)沿着所述导轨组运行，所述移载小车(20)两侧的两个所述碳刷(24)分别与对应侧的所述导轨槽(43)内的正极导轨(42)和负极导轨(45)相接触且电连接，两个所述碳刷(24)分别接收所述正极导轨(42)和所述负极导轨(45)的供电从而为所述移载小车(20)的运行提供能量驱动。
2.根据权利要求1所述的电镀生产线，其特征在于，与所述导轨(40)平行设置的两个所述链条组(17)的齿轮之间用链条同步传动轴(101)连接。
3.根据权利要求1所述的电镀生产线，其特征在于，所述升降机(10)还包括减速电机组(19)，所述减速电机组(19)分别与所述正向减速机(15)和所述反向减速机(16)电连接。
4.根据权利要求1所述的电镀生产线，其特征在于，所述升降仓(12)于所述托盘(13)运动方向的侧面上设置有滑行槽(18)，所述托盘(13)紧贴所述滑行槽(18)内壁垂直滑动。
5.根据权利要求1所述的电镀生产线，其特征在于，所述导轨槽(43)上用于承载所述驱动轮(22)转动的顶面上设置有若干出水口(44)，所述导轨本体(41)腔体内设置有纯水，所述纯水通过所述出水口(44)没过所述导轨槽(43)的顶面与所述驱动轮(22)相接触。
6.根据权利要求5所述的电镀生产线，其特征在于，所述导轨本体(41)上设置有用于所述纯水进入所述导轨本体(41)腔体内的入水口(46)。
7.根据权利要求1所述的电镀生产线，其特征在于，所述翻转机本体(31)上设置有缓冲装置，所述缓冲装置用于抵消所述装载小车仓(36)在两个所述轨道进出仓(32)之间换轨时而储存的动能。
8.根据权利要求7所述的电镀生产线，其特征在于，所述缓冲装置包括所述翻转机本体(31)上位于每一所述轨道进出仓(32)旁位置处分别设置的一个凸轮(37)及从每一所述凸轮(37)向所述轨道进出仓(32)方向上延伸设置的凸轮安全挡板(38)，所述凸轮安全挡板(38)绕对应的所述凸轮(37)转动。
9.根据权利要求8所述的电镀生产线，其特征在于，所述凸轮安全挡板(38)至少具有第一状态和第二状态，当处于第一状态时，所述凸轮安全挡板(38)无外力作用处于初始位置处；当处于第二状态时，所述凸轮安全挡板(38)受所述装载小车仓(36)挤压与其相抵靠。
10.一种基于权利要求1所述可实时编程PCB电镀生产线的控制方法，其特征在于，升降机(10)、移载小车(20)、翻转机(30)和导轨(40)，以及上位机(50)，所述上位机(50)分别与所述升降机(10)、移载小车(20)、翻转机(30)和导轨(40)信号通信以控制所述移载小车(20)按照预设指令沿着所述导轨(40)运行，并在经过的所述升降机(10)中实现升降换轨以及在经过的所述翻转机(30)中实现翻转换轨。
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