CN112526826A - 一种半自动平行光led曝光机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种半自动平行光LED曝光机,本发明包括机身，照明LED上灯箱，4CCD影像处理机构，框架对位机构，人机交互界面和控制装置，所述机身包括前部分的对齐机身和后部分的曝光机身，该对齐机身上端两侧固定设有固定壁，该固定壁的相对面固定开设有滑轨安装槽，该滑轨安装槽内固定安装有上下两两层Z轴滑轨，该下层Z轴滑轨固定连接有框架对位机构，该上层Z轴滑轨固定连接有四个CCD影像处理机构，所述曝光机身上端临近对齐机身的一侧侧端面固定安装有照明LED上灯箱，所述曝光机身内固定安设有曝光室，该曝光室固定设有UV‑LED灯。本发明通过4个网卡CCD相机，进行高精度图像采集，并自动对位，采用UV‑LED灯扫描光源进行PCB干膜的曝光，无需大量复杂光学玻璃进行平行化处理。

Description

一种半自动平行光LED曝光机
技术领域
本发明涉及曝光机械领域，更具体的说，本发明是一种半自动平行光LED曝光机。
背景技术
目前，国内大多PCB企业原有的线路曝光机采用是人工进行手动对位或简单的机械对位；曝光灯源采用传统的汞灯及大量光学玻璃进行光线平行化处理。
手动对位或机械方式套PIN对位，对位精度差，通常操作人员的熟练程度决定对位的速度和精度，人工或套PIN再手动曝光的精度大致在100um范围内。随着工业自动化的发展，线路板会朝着越来越薄，线路越来越精细，层数越来越多的方向发展。人工和机械的对外方式对于高精度板显得无能为力。加之图形转移是PCB生产的最重要的生产工序，曝光设备的生产能力和效率直接决定着企业的制程能力，制约企业的生存和发展。
使用传统汞灯电能消耗大，发光效率低，并且存在污染环境、对操作人员身体的有影响。传统平行光曝光机采用大量光学玻璃和多个反射镜价格昂贵，调试和安装需要专业人员进行。使用，维修时易碎，存在伤害操作人员身体隐患。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种半自动平行光LED曝光机，通过4个网卡CCD相机，进行高精度图像采集，并自动对位，采用UV-LED灯扫描光源进行PCB干膜的曝光，无需大量复杂光学玻璃进行平行化处理。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种半自动平行光LED曝光机,本发明包括机身，照明LED上灯箱，4CCD影像处理机构，框架对位机构，人机交互界面和控制装置，所述机身包括前部分的对齐机身和后部分的曝光机身，该对齐机身上端两侧固定设有固定壁，该固定壁的相对面固定开设有滑轨安装槽，该滑轨安装槽内固定安装有上下两两层Z轴滑轨，该下层Z轴滑轨固定连接有框架对位机构，该上层Z轴滑轨固定连接有四个CCD影像处理机构，所述曝光机身上端临近对齐机身的一侧侧端面固定安装有照明LED上灯箱，所述曝光机身内固定安设有曝光室，该曝光室固定设有UV-LED灯，照明LED上灯箱的一侧固定安装有支架，该支架的另一端固定安装有人机交互界面，所述固定壁的上端面固定安装有控制装置。
进一步的，所述UV-LED灯为680只LED灯组成的曝光灯。
进一步的，所述4CCD影像处理机构包括固定支架，CCD照明环灯，激光指示器，工业镜头，人机交互界面，皮带轮，进步马达，升降气缸和移动导轨。
进一步的，所述固定支架上固定安装有步进马达和X轴滑轨，该步进马达固定连接有皮带轮，该皮带轮设于X轴滑轨的一端，X轴滑轨的另一端固定安装有第二皮带轮，皮带轮上滑动环套有皮带，该皮带另一端固定连接有第二皮带轮，该X轴滑轨上滑动安装有X轴滑块，该X轴滑块与皮带固定连接，该X轴滑块远离皮带的侧端面固定安装有Y轴滑轨，该Y轴滑轨上滑动安装有Y轴滑块，该Y轴滑轨上端固定安装有升降气缸，该升降气缸缸头朝下，且该升降气缸缸头固定连接有Y轴滑块，该Y轴滑块下端固定安装有工业镜头，Y轴滑轨下端固定安装有CCD照明环灯，CCD照明环灯的一侧固定安装有激光指示器。
更进一步的，所述控制装置包括IEI工业电脑和控制界面组成，该IEI工业电脑固定连接有人机交互界面。
本发明提供了一种半自动平行光LED曝光机，具备以下有益效果：
本发明摒弃了传统的PC+PLC模式，可进行高精度图像采集，并自动对位，无需大量复杂光学玻璃进行平行化处理，方便实用。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的立体结构图；
图3为本发明的4CCD影像处理机构结构图。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的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。
本发明提供一种技术方案：一种半自动平行光LED曝光机,本发明包括机身1，照明LED上灯箱2，4CCD影像处理机构3，框架对位机构4，人机交互界面5和控制装置6，所述机身1包括前部分的对齐机身11和后部分的曝光机身12，该对齐机身11上端两侧固定设有固定壁13，该固定壁13的相对面固定开设有滑轨安装槽14，该滑轨安装槽14内固定安装有上下两层Z轴滑轨15，该下层Z轴滑轨15固定连接有框架对位机构4，该上层Z轴滑轨固定连接有四个CCD影像处理机构3，所述曝光机身12上端临近对齐机身11的一侧侧端面固定安装有照明LED上灯箱2，所述曝光机身12内固定设有曝光室7，该曝光室7固定设有UV-LED灯8，照明LED上灯箱2的一侧曝光机身上固定安装有支架8，该支架8的另一端固定安装有人机交互界面5，所述固定壁13的上端面固定安装有控制装置6。
所述UV-LED灯8为680只LED灯组成的曝光灯。
所述4CCD影像处理机构3包括固定支架31，CCD照明环灯32，激光指示器33，工业镜头34，人机交互界面35，皮带轮36，进步马达37，升降气缸38和移动导轨39。
所述固定支架31上固定安装有步进马达37和X轴滑轨30，该步进马达37固定连接有皮带轮36，该皮带轮36设于X轴滑轨30的一端，X轴滑轨30的另一端固定安装有第二皮带轮36a，皮带轮36上滑动环套有皮带361，该皮带361另一端固定连接有第二皮带轮36a，该X轴滑轨30上滑动安装有X轴滑块，该X轴滑块与皮带361固定连接，该X轴滑块远离皮带361的侧端面固定安装有移动导轨39，该移动导轨39上滑动安装有Y轴滑块，该移动导轨39上端固定安装有升降气缸38，该升降气缸38缸头朝下，且该升降气缸38缸头固定连接有滑块，该滑块下端固定安装有工业镜头34，移动导轨39下端固定安装有CCD照明环灯32，CCD照明环灯32的一侧固定安装有激光指示器33。
所述控制装置6包括IEI工业电脑和控制界面组成，该IEI工业电脑固定连接有人机交互界面。
综合上述,4CCD对位机构在半自动平行光LED曝光机前部分，扫描式UV-LED灯光源在后部分曝光室内。
将待曝光干膜PCB板放入半自动平行光LED曝光机框架中。
合框，由工业电脑控制4CCD进行图像处理。由对位机构将放入干膜PCB板与菲林进行对位，精度为±20um。
对位完成后，采用真空泵抽取密闭框架内真空，使之真空度为420mHg左右。并使用伺服传动将框架进入曝光室。
开启UV-LED扫描式光源进行曝光：UV-LED灯由紫外发光LED及凸镜，防护外壳，控制及水冷系统组成。
LED灯主要参数：能量：90mw/cm2以上，均匀度：85％以上，平行半角：<2。
曝光完成，伺服传动机构将曝光框架移动到外部，自动开框。取出已经曝光完成PCB板。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (5)

1.一种半自动平行光LED曝光机,本发明包括机身(1)，照明LED上灯箱(2)，4CCD影像处理机构(3)，框架对位机构(4)，人机交互界面(5)和控制装置(6)，所述机身(1)包括前部分的对齐机身(11)和后部分的曝光机身(12)，该对齐机身(11)上端两侧固定设有固定壁(13)，该固定壁(13)的相对面固定开设有滑轨安装槽(14)，该滑轨安装槽(14)内固定安装有上下两层Z轴滑轨(15)，该下层Z轴滑轨(15)固定连接有框架对位机构(4)，该上层Z轴滑轨固定连接有四个CCD影像处理机构(3)，所述曝光机身(12)上端临近对齐机身(11)的一侧侧端面固定安装有照明LED上灯箱(2)，所述曝光机身(12)内固定设有曝光室(7)，该曝光室(7)固定设有UV-LED灯(8)，照明LED上灯箱(2)的一侧曝光机身上固定安装有支架(8)，该支架(8)的另一端固定安装有人机交互界面(5)，所述固定壁(13)的上端面固定安装有控制装置(6)。
2.根据权利要求1所述的一种半自动平行光LED曝光机，其特征在于：所述UV-LED灯(8)为680只LED灯组成的曝光灯。
3.根据权利要求1所述的一种半自动平行光LED曝光机，其特征在于：所述4CCD影像处理机构(3)包括固定支架(31)，CCD照明环灯(32)，激光指示器(33)，工业镜头(34)，人机交互界面(35)，皮带轮(36)，进步马达(37)，升降气缸(38)和移动导轨(39)。
4.根据权利要求2所述的一种半自动平行光LED曝光机，其特征在于：所述固定支架(31)上固定安装有步进马达(37)和X轴滑轨(30)，该步进马达(37)固定连接有皮带轮(36)，该皮带轮(36)设于X轴滑轨(30)的一端，X轴滑轨(30)的另一端固定安装有第二皮带轮(36a)，皮带轮(36)上滑动环套有皮带(361)，该皮带(361)另一端固定连接有第二皮带轮(36a)，该X轴滑轨(30)上滑动安装有X轴滑块，该X轴滑块与皮带(361)固定连接，该X轴滑块远离皮带(361)的侧端面固定安装有移动导轨(39)，该移动导轨(39)上滑动安装有Y轴滑块，该移动导轨(39)上端固定安装有升降气缸(38)，该升降气缸(38)缸头朝下，且该升降气缸(38)缸头固定连接有滑块，该滑块下端固定安装有工业镜头(34)，移动导轨(39)下端固定安装有CCD照明环灯(32)，CCD照明环灯(32)的一侧固定安装有激光指示器(33)。
5.根据权利要求1所述的一种半自动平行光LED曝光机，其特征在于：所述控制装置(6)包括IEI工业电脑和控制界面组成，该IEI工业电脑固定连接有人机交互界面。
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