CN111522205A - 一种转动式高速自动对位曝光设备 - Google Patents

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Abstract

一种转动式高速自动对位曝光设备，包括机架、转动平台、平台驱动模组、第一对位曝光模组、第二对位曝光模组、翻板模组和上下料模组；所述转动平台设置有四个工位，四个所述工位围绕所述转动平台的中心设置，所述转动平台的中心与所述平台驱动模组连接；所述第一对位曝光模组、第二对位曝光模组、翻板模组和上下料模组分别位于四个所述工位上，并固定在所述机架上；其中，所述第一对位曝光模组和第二对位曝光模组位于相对的两个所述工位上，所述翻板模组和上下料模组位于另外两个相对的所述工位上。本发明的整机长度缩短，减少了占地面积，简化了整机结构，降低故障几率和成本，同时有效提高了其产能和精度。

Description

一种转动式高速自动对位曝光设备
技术领域
本发明涉及PCB板曝光技术领域，具体是一种转动式高速自动对位曝光设备。
背景技术
随着电子线路板行业的飞速发展，在近年来，行业内对曝光机产能的提升有着迫切的需求。同时，随着智能化时代的到来，越来越多的工厂重视采用自动化机器来代替人工作业，降低人工成本，提高生产效率。传统的全自动曝光设备均为单框运行单面曝光，为实现双面曝光，现有技术中将两个曝光设备与翻板装置结合形成一生产线，该方案存在产能和精度较低、整机长度过长、占地面积大等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种转动式高速自动对位曝光设备，整机的长度缩短，减少了占地面积，简化了整机结构，降低故障几率和成本，同时有效提高了其产能和精度。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种转动式高速自动对位曝光设备，包括机架、转动平台、平台驱动模组、第一对位曝光模组、第二对位曝光模组、翻板模组和上下料模组；
所述转动平台设置有四个工位，四个所述工位围绕所述转动平台的中心设置，所述转动平台的中心与所述平台驱动模组连接，四个所述工位在所述平台驱动模组的驱动下发生转动，所述平台驱动模组固定在所述机架上；
所述第一对位曝光模组、第二对位曝光模组、翻板模组和上下料模组分别位于四个所述工位上，并固定在所述机架上；其中，所述第一对位曝光模组和第二对位曝光模组位于相对的两个所述工位上，所述翻板模组和上下料模组位于另外两个相对的所述工位上。
在其中一个实施例中，所述转动平台包括第一平台、第二平台、第三平台、第四平台和中心平台，所述第一平台、第二平台、第三平台、第四平台分别与所述中心平台连接，所述第一平台、第二平台、第三平台、第四平台分别位于四个所述工位上，所述中心平台与所述平台驱动模组连接；其中，所述第一平台、第二平台、第三平台和第四平台位于同一水平面上。
在其中一个实施例中，所述第一平台、第二平台、第三平台、第四平台和中心平台一体成型。
在其中一个实施例中，所述第一平台和第三平台所在的直线与所述第二平台和第四平台所在的直线相互垂直。
在其中一个实施例中，所述上下料模组包括上料机构和下料机构，所述上料机构和下料机构分别位于所述工位的两侧。
在其中一个实施例中，所述上料机构包括上料输送机构、拍齐对中机构、上料移载机构和上料吸盘机构，所述上料输送机构与拍齐对中机构连接，所述上料移载机构与所述上料吸盘机构连接，所述上料输送机构、拍齐对中机构和上料移载机构分别与所述机架连接。
在其中一个实施例中，所述下料机构包括下料移载组件、下料输送组件和下料吸盘组件，所述下料移载组件和下料输送组件分别与所述机架连接，所述下料吸盘组件与所述下料移载组件连接。
在其中一个实施例中，所述平台驱动膜组包括固定夹板、固定柱、支撑柱、环状导轨和平台驱动电机，所述固定夹板固定在所述机架上，所述固定夹板包括上夹板和下夹板，所述转动平台位于所述上夹板和下夹板之间，并与所述固定夹板相贴；所述固定柱依次贯穿所述上夹板、转动平台和下夹板，将三者固定连接形成一整体；所述环状导轨分别设置在所述下夹板与机架上；所述支撑柱垂直于所述转动平台，并连接在所述下夹板的环状导轨与机架的环状导轨之间；所述平台驱动电机与所述环状导轨处于同一轴线上，所述平台驱动电机固定在所述机架上，并与所述转动平台连接。
在其中一个实施例中，所述第一对位曝光模组包括对位组件和光源组件，所述对位组件和光源组件均固定在所述机架上，所述对位组件位于所述工位上方，所述光源组件位于所述对位组件上方。
在其中一个实施例中，所述对位组件包括对位平台、玻璃框、曝光玻璃、密封胶条、CCD视觉系统和升降部件，所述玻璃框与所述对位平台固定连接，所述曝光玻璃安装在所述玻璃框上，所述密封胶条固定在所述玻璃框或曝光玻璃上，所述密封胶条位于所述工位与所述玻璃框或曝光玻璃之间；所述升降部件连接在所述机架与对位平台之间，所述CCD视觉系统位于所述对位平台上方。
本发明中的转动式高速自动对位曝光设备，由一平台驱动模组驱动转动平台转动，从而使四个工位可依次进行上料、第一面曝光、翻板、第二面曝光和下料的流水线工作，缩短了整机的长度，减少了占地面积，上下料模组结合了上料和下料的功能，简化了整机结构，降低故障几率和成本，同时有效提高了其产能和精度。
附图说明
图1为一个实施例中转动式高速自动对位曝光设备的整机图；
图2为一个实施例中转动式高速自动对位曝光设备的工作原理示意图；
图3为图1中部分结构的正视图；
图4为图1中上下料模组的结构示意图；
图5为图4中上料移载组件的结构放大示意图；
图6为图3中平台驱动模组的结构放大示意图；
图7为图1中第一曝光模组的结构放大示意图；
100、机架；210、第一平台；220、第二平台；230、第三平台；240、第四平台；250、中心平台；200、转动平台；300、平台驱动模组；310、固定夹板；311、上夹板；312、下夹板；320、固定柱；330、支撑柱；340、平台驱动电机；400、第一对位曝光模组；410、对位组件；411、对位平台；412、玻璃框；413、曝光玻璃；414、密封胶条；415、CCD视觉系统415；416、升降部件；420、光源组件；500、第二对位曝光模组；600、翻板模组；700、上下料模组；710、上料机构710；711、上料输送组件；712、拍齐对中组件；713、上料移载组件；7131、移载电机；7132、丝杆；7133、连接件；714、上料吸盘组件；720、下料机构；721、下料输送组件；722、下料移载组件；723、下料吸盘组件。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1-3，该转动式高速自动对位曝光设备包括机架100、转动平台200、平台驱动模组300、第一对位曝光模组400、第二对位曝光模组500、翻板模组600和上下料模组700。其中，平台驱动模组300用于驱动转动平台200转动，第一对位曝光模组400和第二对位曝光模组500分别用于线路板的第一面曝光和第二面曝光，翻板模组600用于线路板的翻面。
所述转动平台200设置有四个工位，四个所述工位围绕所述转动平台200的中心设置，所述转动平台200的中心与所述平台驱动模组300连接，四个所述工位在所述平台驱动模组300的驱动下发生转动，所述平台驱动模组300固定在所述机架100上；具体的，所述转动平台200包括第一平台210、第二平台220、第三平台230、第四平台240和中心平台250，所述第一平台210、第二平台220、第三平台230、第四平台240顺时针或逆时针排列，分别与所述中心平台250连接，第一平台210、第二平台220、第三平台230、第四平台240分别位于四个所述工位上，所述中心平台250与所述平台驱动模组300连接；其中，所述第一平台210、第二平台220、第三平台230和第四平台240位于同一水平面上，以保证曝光精度。
所述第一对位曝光模组400、第二对位曝光模组500、翻板模组600和上下料模组700分别位于四个所述工位上，并固定在所述机架100上；其中，所述第一对位曝光模组400和第二对位曝光模组500位于相对的两个所述工位上，所述翻板模组600和上下料模组700位于另外两个相对的所述工位上。具体的，在初始状态时，第一对位曝光模组400、第二对位曝光模组500、翻板模组600和上下料模组700分别位于第二平台220、第三平台230、第四平台240和第一平台210上，如图2所示。
本实施例中自动对位曝光设备的工作原理如下：在工位一(即第一平台210)上通过上下料模组700上料，平台驱动模组300驱动转动平台200进行旋转，将第一平台210转动至工位二，通过第一对位曝光模组400进行线路板的第一面曝光，其他三个平台跟随转动至下一个工位；第一面曝光完成后，平台驱动模组300继续驱动转动平台200进行旋转，将第一平台210转动至工位三，通过翻板模组600进行线路板翻面；翻面完成后，平台驱动模组300继续驱动转动平台200进行旋转，将第一平台210转动至工位四，通过第二对位曝光模组500进行线路板的第二面曝光；第二面曝光完成后，平台驱动模组300继续驱动转动平台200进行旋转，第一平台210回到工位一，通过上下料模组700依次进行下料和上料操作。在第一平台210的工作过程中，第二平台220、第三平台230和第四平台240依次进行同样的工作，因此本实施例中的自动对位曝光设备可不间断进行线路板双面曝光工作，有效提高了产能，其转动工作模式缩短了整机长度，减少了占地面积，同时将上料和下料的操作集中到同一工位进行，简化了设备结构，降低了故障几率并节省了成本。
在一个实施例中，继续参考图2，所述第一平台210、第二平台220、第三平台230、第四平台240和中心平台250一体成型，可避免组装或安装时出现误差；四个平台之间的角度可根据实际需要设定，在本实施例中，所述第一平台210和第三平台230所在的直线与所述第二平台220和第四平台240所在的直线相互垂直，转动平台200呈十字状。
在一个实施例中，如图4所示，所述上下料模组700包括上料机构710和下料机构720，所述上料机构710和下料机构720分别位于所述工位的两侧。
所述上料机构710包括上料输送组件711、拍齐对中组件712、上料移载组件713和上料吸盘组件714，所述上料输送组件711与拍齐对中组件712连接，所述上料移载组件713与所述上料吸盘组件714连接，所述上料输送组件711、拍齐对中组件712和上料移载组件713分别与所述机架100连接。其中，所述上料输送组件711用于输入线路板至拍齐对中组件712，拍齐对中组件712对线路板的位置进行调整后，上料移载组件713将上料吸盘组件714移动至拍齐对中组件712上方，上料吸盘组件714将线路板吸起，上料移载组件713再将上料吸盘组件714移动至工位一上方，上料吸盘组件714放下线路板使线路板落于转动平台200的指定位置上。具体的，如图5所示，所述上料移载组件713可以包括移载电机7131、丝杆7132和连接件7133，所述移载电机7131固定在所述机架100上，所述丝杆7132与移载电机7131连接，所述连接件7133设置在所述丝杆7132上，所述上料吸盘组件714与连接件7133固定连接，移载电机7131工作时，丝杆7132将移载电机7131的回转运动转化为直线运动，使连接件7133带动上料吸盘组件714在水平方向上做往复运动，实现PCB板从拍齐对中组件712到工位一的移动。其中，连接件7133上可设置导轨和驱动件，以使上料吸盘组件714也可以在竖直方向上移动。
所述下料机构720包括下料输送组件721、下料移载组件722和下料吸盘组件723，所述下料移载组件722和下料输送组件721分别与所述机架100连接，所述下料吸盘组件723与所述下料移载组件722连接。其中，下料吸盘组件723将工位一上的线路板吸起，下料移载组件722将下料吸盘组件723移动到下料输送组件721上方，下料吸盘组件723放下线路板使线路板落于下料输送组件721上，由下料输送组件721输出线路板至下一工序。具体的，所述下料移载组件722的结构与上料移载组件713相同，在此不再赘述，可实现PCB板从上下料工位到下料输送组件721的移动。
在一个实施例中，如图6所示，所述平台驱动模组300包括固定夹板310、固定柱320、支撑柱330、环状导轨(图中未视出)和平台驱动电机340，所述固定夹板310固定在所述机架100上，包括上夹板311和下夹板312，所述转动平台200位于所述上夹板311和下夹板312之间，并与所述固定夹板310相贴；所述固定柱320依次贯穿所述上夹板311、转动平台200和下夹板312，将三者固定连接形成一整体，具体的，所述固定柱320至少设置有3个；所述支撑柱330垂直于所述转动平台200，并连接在所述下夹板312与机架100之间，所述下夹板312与机架100上均设置有与所述支撑柱330匹配的环状导轨，具体的，所述支撑柱330至少设置有3个，所述支撑柱330的两端分别连接在所述下夹板312的环状导轨和机架100的环状导轨上；所述平台驱动电机340与所述环状导轨处于同一轴线上，所述平台驱动电机340贯穿所述下夹板312并与所述转动平台200连接，或所述平台驱动电机340与所述下夹板312连接。平台驱动电机340工作时，固定夹板310和转动平台200开始同步转动，此时，支撑柱330在环状导轨上发生跟随转动，以保证转动平台200在转动过程中不会发生倾斜，使其曝光精度得到保证。
在一个实施例中，如图3和7所示，所述第一对位曝光模组400包括对位组件410和光源组件420，所述对位组件410和光源组件420均固定在所述机架100上，所述对位组件410位于所述工位上方，所述光源组件420位于所述对位组件410上方。所述对位组件410用于实现线路板与光源组件420的对位，光源组件420用于对线路板进行曝光处理。
具体的，所述对位组件410包括对位平台411、玻璃框412、曝光玻璃413、密封胶条414、CCD视觉系统415和升降部件416，所述玻璃框412与所述对位平台411固定连接，所述玻璃安装在所述玻璃框412上，所述密封胶条414固定在所述玻璃框412或曝光玻璃413上，所述密封胶条414位于所述工位与所述玻璃框412或曝光玻璃413之间；所述升降部件416连接在所述机架100与对位平台411之间，所述CCD视觉系统415位于所述对位平台411上方。在进行线路板对位时，升降部件416驱动对位平台411下降至工位二，将线路板罩设在玻璃框412内，密封胶条414与转动平台200贴合使线路板处于密封状态，以便于抽真空，此时，CCD视觉系统415开始与线路板对位，并移动光源组件420以完成与线路板的对位。
所述第二对位曝光模组500的结构与所述第一对位曝光模组400，在此不再赘述。
本发明中的转动式高速自动对位曝光设备，由一平台驱动模组300驱动转动平台200转动，从而使四个工位可依次进行上料、第一面曝光、翻板、第二面曝光和下料的流水线工作，缩短了整机的长度，减少了占地面积，上下料模组700结合了上料和下料的功能，简化了整机结构，降低故障几率和成本，同时有效提高了其产能和精度。
以上实施例仅表达了本发明的若干优选实施方式，其描述较为具体和详细，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围的内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动，并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，这些都属于本发明所附权利要求的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种转动式高速自动对位曝光设备，其特征在于，包括机架、转动平台、平台驱动模组、第一对位曝光模组、第二对位曝光模组、翻板模组和上下料模组；
所述转动平台设置有四个工位，四个所述工位围绕所述转动平台的中心设置，所述转动平台的中心与所述平台驱动模组连接，四个所述工位在所述平台驱动模组的驱动下发生转动，所述平台驱动模组固定在所述机架上；
所述第一对位曝光模组、第二对位曝光模组、翻板模组和上下料模组分别位于四个所述工位上，并固定在所述机架上；其中，所述第一对位曝光模组和第二对位曝光模组位于相对的两个所述工位上，所述翻板模组和上下料模组位于另外两个相对的所述工位上。
2.根据权利要求1所述的转动式高速自动对位曝光设备，其特征在于，所述转动平台包括第一平台、第二平台、第三平台、第四平台和中心平台，所述第一平台、第二平台、第三平台、第四平台分别与所述中心平台连接，所述第一平台、第二平台、第三平台、第四平台分别位于四个所述工位上，所述中心平台与所述平台驱动模组连接；其中，所述第一平台、第二平台、第三平台和第四平台位于同一水平面上。
3.根据权利要求2所述的转动式高速自动对位曝光设备，其特征在于，所述第一平台、第二平台、第三平台、第四平台和中心平台一体成型。
4.根据权利要求2或3所述的转动式高速自动对位曝光设备，其特征在于，所述第一平台和第三平台所在的直线与所述第二平台和第四平台所在的直线相互垂直。
5.根据权利要求1所述的转动式高速自动对位曝光设备，其特征在于，所述上下料模组包括上料机构和下料机构，所述上料机构和下料机构分别位于所述工位的两侧。
6.根据权利要求5所述的转动式高速自动对位曝光设备，其特征在于，所述上料机构包括上料输送机构、拍齐对中机构、上料移载机构和上料吸盘机构，所述上料输送机构与拍齐对中机构连接，所述上料移载机构与所述上料吸盘机构连接，所述上料输送机构、拍齐对中机构和上料移载机构分别与所述机架连接。
7.根据权利要求5所述的转动式高速自动对位曝光设备，其特征在于，所述下料机构包括下料移载组件、下料输送组件和下料吸盘组件，所述下料移载组件和下料输送组件分别与所述机架连接，所述下料吸盘组件与所述下料移载组件连接。
8.根据权利要求1所述的转动式高速自动对位曝光设备，其特征在于，所述平台驱动膜组包括固定夹板、固定柱、支撑柱、环状导轨和平台驱动电机，所述固定夹板固定在所述机架上，所述固定夹板包括上夹板和下夹板，所述转动平台位于所述上夹板和下夹板之间，并与所述固定夹板相贴；所述固定柱依次贯穿所述上夹板、转动平台和下夹板，将三者固定连接形成一整体；所述环状导轨分别设置在所述下夹板与机架上；所述支撑柱垂直于所述转动平台，并连接在所述下夹板的环状导轨与机架的环状导轨之间；所述平台驱动电机与所述环状导轨处于同一轴线上，所述平台驱动电机固定在所述机架上，并与所述转动平台连接。
9.根据权利要求1所述的转动式高速自动对位曝光设备，其特征在于，所述第一对位曝光模组包括对位组件和光源组件，所述对位组件和光源组件均固定在所述机架上，所述对位组件位于所述工位上方，所述光源组件位于所述对位组件上方。
10.根据权利要求9所述的转动式高速自动对位曝光设备，其特征在于，所述对位组件包括对位平台、玻璃框、曝光玻璃、密封胶条、CCD视觉系统和升降部件，所述玻璃框与所述对位平台固定连接，所述曝光玻璃安装在所述玻璃框上，所述密封胶条固定在所述玻璃框或曝光玻璃上，所述密封胶条位于所述工位与所述玻璃框或曝光玻璃之间；所述升降部件连接在所述机架与对位平台之间，所述CCD视觉系统位于所述对位平台上方。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114675510A (zh) * 2022-05-30 2022-06-28 上海图双精密装备有限公司 一种光刻机的放晶圆装置
CN117406559A (zh) * 2023-11-03 2024-01-16 苏州天准科技股份有限公司 一种曝光设备及曝光方法

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