CN110481156A - 嵌套交互式双工作台喷墨机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及印刷线路板制造设备领域，特别涉及嵌套交互式双工作台喷墨机，打印工作台总成龙门嵌套式连接于大理石机台总成内，CCD对位系统设置于大理石机台总成上方前端，喷墨打印小车设置于大理石机台总成顶部，喷头清洗装置、供墨系统、控制系统分别设置于大理石机台总成的侧方，大理石机台总成包括一底座、两A基台、两B基台和框架横梁，底座呈矩形板状，两A基台平行固定于底座的两边，两B基台平行内嵌于两A基台之间，两B基台与底座固定连接。与现有技术相比，本发明的嵌套交互式双工作台喷墨机高效可靠地满足PCB生产企业的大板高速生产需求，同时合理地满足PCB生产企业的制程自动线布局。

Description

嵌套交互式双工作台喷墨机

【技术领域】

本发明涉及印刷线路板制造设备领域，特别涉及嵌套交互式双工作台喷墨机。

【背景技术】

PCB板完成设计以后，PCB工厂会根据PCB单板外形及尺寸、上游供应商板料尺寸规格、各个工序制程设备的加工能力进行拼版设计，设计出能够符合公司对板件质量最优化、生产成本最低、生产效率最高、板料利用率最高的拼版尺寸，因受到制程设备加工能力的制约，通常一张基础板料需要进行一开二或一开四、一开六甚至分切成更多块板料来进行生产制造，整个线路板制程工序较复杂，涉及的制程设备及操作人员较多，生产场地需求也较大。随着线路板生产工厂对降低人工成本、节约生产场地、提高生产效率、降低设备成本的需求越来越高，PCB线路板制程设备的大板料加工能力将成为行业新趋势，由于PCB大板喷印设备尤其是高速大板喷印设备的大尺寸打印平台的结构强度设计及运行平稳性问题以及设备外形尺寸过大的问题，领域内目前现行的并排水平交互式双工作台喷墨机或者双侧悬挂垂直交互式双工作台喷墨机的设计方案并不能满足较大板料的生产需求，在目前的行业领域内，适用于超大板料的高速喷印设备尚处于技术空白。

【发明内容】

为了克服上述问题，本发明提出一种可有效解决上述问题的嵌套交互式双工作台喷墨机。

本发明解决上述技术问题提供的一种技术方案是：提供一种嵌套交互式双工作台喷墨机，包括大理石机台总成、打印工作台总成、CCD对位系统、喷墨打印小车、喷头清洗装置、供墨系统以及连接计算机的控制系统，其特征在于，所述打印工作台总成龙门嵌套式连接于大理石机台总成内，所述CCD对位系统设置于大理石机台总成上方前端，喷墨打印小车设置于大理石机台总成顶部，所述喷头清洗装置、供墨系统、控制系统分别设置于大理石机台总成的侧方，所述打印工作台总成、CCD对位系统、喷墨打印小车、喷头清洗装置、供墨系统分别与控制系统信号连接，所述大理石机台总成包括一底座、两A基台、两B基台和框架横梁，所述底座呈矩形板状，两A基台平行固定于底座的两边，两B基台平行内嵌于两A基台之间，两B基台与底座固定连接。

优选地，所述A基台与B基台平行设置，A基台高于B基台。

优选地，所述打印工作台总成包括A打印工作台和B打印工作台，所述A打印工作台横跨安装于两A基台上，B打印工作台横跨安装于两B基台上，A打印工作台可沿两A基台滑动，B打印工作台可沿两B基台滑动。

优选地，所述两A基台顶部设置有第一导轨和第一直线电机，A打印工作台横跨安装于第一导轨上，第一直线电机为A打印工作台滑动提供动力。

优选地，所述两B基台顶部设置有第二导轨和第二直线电机，B打印工作台横跨安装于第二导轨，第二直线电机为B打印工作台滑动提供动力。

优选地，所述B打印工作台还包括升降推杆，所述升降推杆可驱动B打印工作台的台面在Z轴方向升降运行。

优选地，所述框架横梁顶部的前后两边分别平行设置有第三导轨和第三直线电机，喷墨打印小车横跨安装于第三导轨上，第三直线电机驱动喷墨打印小车沿第三导轨来回运行。

优选地，所述CCD对位系统包括第一CCD相机和第二CCD相机，第一CCD相机和第二CCD相机滑动安装于框架横梁的前侧面。

优选地，所述嵌套交互式双工作台喷墨机包括放收板工位、对位工位、喷墨打印工位，放收板工位、对位工位、喷墨打印工位在Y轴方向呈直线排布，对位工位与CCD对位系统位置上下对应，喷墨打印工位与喷墨打印小车位置上下对应。

优选地，所述嵌套交互式双工作台喷墨机与生产流水线采用品字形布局。

与现有技术相比，本发明的嵌套交互式双工作台喷墨机具有两套大跨距双驱进的打印平台，且能进行垂直交互，两套大跨距双驱打印平台采用龙门嵌套式设计，在保障大尺寸打印平台结构可靠、运行平稳的前提下有效地精减了设备的外形尺寸需求，采用大跨距双驱喷印小车，打印平台可装载超大幅面甚至不需进行开料的PCB线路板进行单趟全幅扫描喷墨打印，设备还采用双CCD进行四点拍照定位、打印台面采用中心定位的四边移动夹具，设备具有自动连线功能，与生产流水线采用品字形布局，PCB板采用前进前出模式，高效可靠地满足PCB生产企业的大板高速生产需求，同时合理地满足PCB生产企业的制程自动线布局。

【附图说明】

图1为本发明嵌套交互式双工作台喷墨机的第一视角立体图；

图2为本发明嵌套交互式双工作台喷墨机的第二视角立体图；

图3为本发明嵌套交互式双工作台喷墨机的前视图；

图4为本发明嵌套交互式双工作台喷墨机的工位分布示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅限于指定视图上的相对位置，而非绝对位置。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图4，本发明的嵌套交互式双工作台喷墨机，包括大理石机台总成1、打印工作台总成2、CCD对位系统3、喷墨打印小车4、喷头清洗装置5、供墨系统6以及连接计算机的控制系统7。所述打印工作台总成2龙门嵌套式连接于大理石机台总成1内，所述CCD对位系统3设置于大理石机台总成1上方前端，喷墨打印小车4设置于大理石机台总成1顶部，所述喷头清洗装置5、供墨系统6、控制系统7分别设置于大理石机台总成1的侧方。所述打印工作台总成2、CCD对位系统3、喷墨打印小车4、喷头清洗装置5、供墨系统6分别与控制系统7信号连接，控制系统7用于总体控制。

所述大理石机台总成1包括一底座101、两A基台102、两B基台103和框架横梁104，所述底座101呈矩形板状，两A基台102平行固定于底座101的两边，两B基台103平行内嵌于两A基台102之间，两B基台103与底座101固定连接，A基台102与B基台103平行设置，A基台102高于B基台103。所述框架横梁104整体呈框架结构，架设于A基台102和B基台103上方，并且与两A基台102外侧固定，两A基台102和两B基台103嵌套于框架横梁104内。

所述打印工作台总成2包括A打印工作台201和B打印工作台204，所述A打印工作台201横跨安装于两A基台102上，B打印工作台204横跨安装于两B基台103上，A打印工作台201可沿两A基台102(Y轴方向)滑动，B打印工作台204可沿两B基台103(Y轴方向)滑动，B打印工作台204位于A打印工作台201下方。所述两A基台102顶部设置有第一导轨202和第一直线电机203，A打印工作台201横跨安装于第一导轨202上，第一直线电机203为A打印工作台201滑动提供动力，A打印工作台201采用前进前出的运动方式。所述两B基台103顶部设置有第二导轨205和第二直线电机206，B打印工作台204横跨安装于第二导轨205，第二直线电机206为B打印工作台204滑动提供动力，B打印工作台204采用前进前出的运动方式。由于两A基台102上均设置有第一直线电机203，两B基台103上均设置有第二直线电机206，因此A打印工作台201和B打印工作台204的前后滑动运行为双驱动力源，两侧双驱动力源可以平稳地驱动大跨距A打印工作台201和B打印工作台204，满足PCB大板喷印要求。所述B打印工作台204还包括升降推杆90，所述升降推杆90可驱动B打印工作台204的台面在Z轴方向升降运行。由于A打印工作台201和B打印工作台204的台面在设备Y轴向任何位置上的X轴坐标相同，即A打印工作台201和B打印工作台204的台面在设备的Z轴方向可实现竖直交互重叠，A打印工作台201和B打印工作台204在做竖直交互时呈嵌套状态，即B打印工作台204嵌套于A打印工作台201之间。所述第一直线电机203、第二直线电机206、升降推杆90分别与控制系统信号连接。所述A打印工作台201和B打印工作台204的台面采用中心定位的四边移动夹具。

所述CCD对位系统3包括第一CCD相机301和第二CCD相机302，第一CCD相机301和第二CCD相机302滑动安装于框架横梁104的前侧面，简化了设备结构，缩短了设备在Y轴方向的整体长度，节约空间，第一CCD相机301和第二CCD相机302可沿X轴方向做左右飞行拍照。所述框架横梁104的前侧面上沿X轴方向固定有第四导轨303和左驱动电机304、右驱动电机305，所述第一CCD相机301和第二CCD相机302滑动安装于第四导轨303，左驱动电机304、右驱动电机305分别驱动第一CCD相机301和第二CCD相机302左右运行，利于同时对同一台面上的线路板的不同靶点取点拍照。所述第一CCD相机301、第二CCD相机302、左驱动电机304、右驱动电机305分别与控制系统7信号连接。

所述喷墨打印小车4横跨安装于框架横梁104顶部，可沿设备的X轴方向滑动运行。所述框架横梁104顶部的前后两边分别平行设置有第三导轨401和第三直线电机402，喷墨打印小车4横跨安装于第三导轨401上，第三直线电机402驱动喷墨打印小车4沿第三导轨401来回运行。喷墨打印小车4上还设置有UV紫外光固化装置。喷墨打印小车4在双驱动力下沿设备X轴方向来回扫描喷印UV感光油墨至正下方台面上的线路板上形成所需的图文，同时装载在喷墨打印小车4上的UV紫外光固化装置即时固化印刷线路板上的图文；双驱动力下的喷墨打印小车4的运行空间处于框架横梁104中间，跨距大可装载较大数量的喷头实现一趟即可覆盖扫描整张未经分割开料的PCB线路板，超大跨距喷墨打印小车4结构稳固、运行平稳，出色地保障了喷印质量和喷印精度，特别的框架横梁104结构同时形成了喷墨打印小车4运行的左右两侧空间开阔，为喷墨打印小车4上密集的喷头维护提供了便利。所述第三直线电机402、喷墨打印小车4分别与控制系统7信号连接。

所述喷头清洗装置5滑动安装于A基台102的外侧面正对喷墨打印小车4的下方，喷头清洗装置5包括Y轴驱动气缸51和Z轴驱动气缸52，Y轴驱动气缸51驱动喷头清洗装置5可沿设备Y轴方向运行实现对喷墨打印小车4上的喷头进行清洗从而保证PCB线路板上喷印的图文质量和精度，Z轴驱动气缸52驱动喷头清洗装置5还可沿设备Z轴方向升降运行，给喷墨打印小车4上的喷头维护空间提供了极大便利。所述Y轴驱动气缸51、Z轴驱动气缸52、喷头清洗装置5分别与控制系统7信号连接。

供墨系统6设置于大理石机台总成1的后方紧挨着喷墨打印小车4和喷头清洗装置5，包括主墨桶、二级墨盒、墨泵、过滤器、负压罐或真空泵，用以和喷射系统的喷头组件连接，向喷射系统提供墨水，同时也和喷头清洗装置5的喷头抽吸嘴和集墨盒连接进行喷头抽吸清洗和废墨回收。所述供墨系统6的信号输入端与控制系统7相连，供墨系统6的信号输出端与喷墨打印小车4和喷头清洗装置5相连。

所述嵌套交互式双工作台喷墨机包括放收板工位81、对位工位82、喷墨打印工位83，放收板工位81、对位工位82、喷墨打印工位83在Y轴方向呈直线排布，对位工位82与CCD对位系统3位置上下对应，喷墨打印工位83与喷墨打印小车4位置上下对应。初始状态，A打印工作台201和B打印工作台204上下交互重叠处于放收板工位，B打印工作台204处于A打印工作台201正下方。由于A打印工作台201和B打印工作台204采用前进前出的方式运输PCB线路板，实现放板和收板可以在同一工位完成，缩短了设备Y轴方向的整体长度，节约空间，并且与生产流水线呈品字形分布，高效可靠地满足PCB生产企业的大板高速生产需求，同时合理地满足PCB生产企业的制程自动线布局。

工作时，嵌套交互式双工作台喷墨机左右两侧均设置有机械手，左侧的机械手将PCB线路板放置于A打印工作台201，A打印工作台201沿Y轴方向前移到CCD对位系统3下方，此时安装在框架横梁104前侧的第一CCD相机301和第二CCD相机302已经按照计算机图像资料±X轴方向移动到了拍照位置，并分别对PCB线路板上的第一、第二靶点进行取点拍照，接着A打印工作台201再沿Y轴方向前移，第一CCD相机301和第二CCD相机302保持不动再分别对该A打印工作台上201上的PCB线路板的第三、第四靶点进行取点拍照后，软件系统对拍照靶点和资料靶点进行比对运算、图形对位，此时处于放收板工位81的B打印工作台204的台面上升到工作高度，左侧机械手将另外PCB线路放置于B打印工作台204上，接着B打印工作台204沿Y轴方向前移到CCD对位系统3下方并竖直下降到交互低位，同时前行的A打印工作台201已沿Y轴方向运行到框架横梁104正下方(即喷墨打印工位83)，此时喷墨打印小车4(初始状态下处于设备右侧的喷头清洗装置5正上方)则开始启动并作±X轴方向来回扫描喷印UV感光油墨至正下方打印台面上的线路板上形成所需的图文，同时装载在喷墨打印小车4上的UV紫外光固化装置即时固化印刷线路板上的图文，接着装载着已喷印好的线路板的A打印工作台201沿Y轴方向返程运行到设备前端，设备右侧的机械手将喷印好的线路板卸下并送入下一道制作工艺，接着设备左侧的机械手将新的待喷印线路板放到A打印工作台201上，则A打印工作台201完成一次工作流程；在A打印工作台201从设备后方的喷墨打印工位83返回设备前方后，处于CCD对位系统3下方的B打印工作台204会再次竖直上升到工作高度，并重复A打印工作台201的对位、喷印固化流程，接着装载着已喷印好的线路板的B打印工作台204在喷墨打印工位83竖直下降到交互低位并沿Y轴方向返程运行到设备前端，此时设备前方重新装载了待喷印线路板的A打印工作台201已再次沿Y轴方向前移到CCD对位系统3下方，进行相同的工作流程循环，而后行的B打印工作台204同样重复上升收板、放板、下降交互、上升对位、打印、下降返程的工作流程，A打印工作台201和B打印工作台204不停循环上述工作流程，整个工作流程一气呵成，互不干扰，B打印工作台204的台面进行收/放板的同时A打印工作台201的台面进行拍照对位或扫描打印工作，A打印工作台201的台面进行收/放板的同时B打印工作台204的台面进行拍照对位或扫描打印工作，生产效率得到极大的提升，很好地满足了自动线的生产需求。

与现有技术相比，本发明的嵌套交互式双工作台喷墨机具有两套大跨距双驱进的打印平台，且能进行垂直交互，两套大跨距双驱打印平台采用龙门嵌套式设计，在保障大尺寸打印平台结构可靠、运行平稳的前提下有效地精减了设备的外形尺寸需求，采用大跨距双驱喷印小车，打印平台可装载超大幅面甚至不需进行开料的PCB线路板进行单趟全幅扫描喷墨打印，设备还采用双CCD进行四点拍照定位、打印台面采用中心定位的四边移动夹具，设备具有自动连线功能，与生产流水线采用品字形布局，PCB板采用前进前出模式，高效可靠地满足PCB生产企业的大板高速生产需求，同时合理地满足PCB生产企业的制程自动线布局。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.嵌套交互式双工作台喷墨机，包括大理石机台总成、打印工作台总成、CCD对位系统、喷墨打印小车、喷头清洗装置、供墨系统以及连接计算机的控制系统，其特征在于，所述打印工作台总成龙门嵌套式连接于大理石机台总成内，所述CCD对位系统设置于大理石机台总成上方前端，喷墨打印小车设置于大理石机台总成顶部，所述喷头清洗装置、供墨系统、控制系统分别设置于大理石机台总成的侧方，所述打印工作台总成、CCD对位系统、喷墨打印小车、喷头清洗装置、供墨系统分别与控制系统信号连接；

所述大理石机台总成包括一底座、两A基台、两B基台和框架横梁，所述底座呈矩形板状，两A基台平行固定于底座的两边，两B基台平行内嵌于两A基台之间，两B基台与底座固定连接。

2.如权利要求1所述的嵌套交互式双工作台喷墨机，其特征在于，所述A基台与B基台平行设置，A基台高于B基台。

3.如权利要求1所述的嵌套交互式双工作台喷墨机，其特征在于，所述打印工作台总成包括A打印工作台和B打印工作台，所述A打印工作台横跨安装于两A基台上，B打印工作台横跨安装于两B基台上，A打印工作台可沿两A基台滑动，B打印工作台可沿两B基台滑动。

4.如权利要求3所述的嵌套交互式双工作台喷墨机，其特征在于，所述两A基台顶部设置有第一导轨和第一直线电机，A打印工作台横跨安装于第一导轨上，第一直线电机为A打印工作台滑动提供动力。

5.如权利要求3所述的嵌套交互式双工作台喷墨机，其特征在于，所述两B基台顶部设置有第二导轨和第二直线电机，B打印工作台横跨安装于第二导轨，第二直线电机为B打印工作台滑动提供动力。

6.如权利要求3所述的嵌套交互式双工作台喷墨机，其特征在于，所述B打印工作台还包括升降推杆，所述升降推杆可驱动B打印工作台的台面在Z轴方向升降运行。

7.如权利要求1所述的嵌套交互式双工作台喷墨机，其特征在于，所述框架横梁顶部的前后两边分别平行设置有第三导轨和第三直线电机，喷墨打印小车横跨安装于第三导轨上，第三直线电机驱动喷墨打印小车沿第三导轨来回运行。

8.如权利要求1所述的嵌套交互式双工作台喷墨机，其特征在于，所述CCD对位系统包括第一CCD相机和第二CCD相机，第一CCD相机和第二CCD相机滑动安装于框架横梁的前侧面。

9.如权利要求1所述的嵌套交互式双工作台喷墨机，其特征在于，所述嵌套交互式双工作台喷墨机包括放收板工位、对位工位、喷墨打印工位，放收板工位、对位工位、喷墨打印工位在Y轴方向呈直线排布，对位工位与CCD对位系统位置上下对应，喷墨打印工位与喷墨打印小车位置上下对应。

10.如权利要求1所述的嵌套交互式双工作台喷墨机，其特征在于，所述嵌套交互式双工作台喷墨机与生产流水线采用品字形布局。