CN114745874B - 一种复合式电路板的热压合成型装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合式电路板的热压合成型装置及方法，支撑台（5）的外部套设有方框（6），工作台（3）的底表面上固设有两个分别设置于支撑台（5）左右侧的升降电缸（7），两个升降电缸（7）的活塞杆贯穿工作台（3）设置，且延伸端固设于方框（6）的外壁上；龙门架（4）横梁的顶表面上设置有动力单元，动力单元的输出轴向下贯穿横梁设置，且延伸端上固设有悬臂（8），悬安装板（9）的底表面上固设有双作用油缸（10），双作用油缸（10）的两个活塞杆的作用端上均固设有定位板（11），双作用油缸（10）缸筒的底表面上设置有多个热压机构。本发明的有益效果是：极大提高复合式电路板生产效率、极大减轻工人工作强度、自动化程度高。

Description

一种复合式电路板的热压合成型装置及方法

技术领域

本发明涉及电子组件中复合式电路板生产的技术领域，特别是一种复合式电路板的热压合成型装置及方法。

背景技术

电子组件包括PCB板、多层电路板、高速印制电路板、高频印制板等。不同电子设备所用的电子组件的种类不相同，其中多层电路板又称为复合式电路板，其结构如图1~2所示，它包括依次堆叠的印制电路板1，相邻印制电路板1之间堆叠有PP固化片2，PP固化片将印制电路板固连于一体。 该复合式电路板的成型方法是工人在热压机的热压台上由下往上交替的堆叠的印制电路板1和PP固化片2，其中，印制电路板1的外轮廓尺寸与PP固化片2的外轮廓尺寸一致，而后工人将各个印制电路板1的外端面对整齐，同时将PP固化片2的外端面对整齐，对整齐后，工人控制热压机的热压头向下运动，热压头压在最顶层的印制电路板1的顶表面上，热压头将热量传递给最顶层印制电路板1上，热量将PP固化片加热熔化，熔化的PP固化片将位于其上下部的印制电路板1粘连于一体，待热压头保压一段时间后，即可成型出成品复合式电路板，如此重复操作，即可批量的生产出多个复合式电路板。

然而，车间内的这种成型方法虽然能够生产出复合式电路板，但是通过持续性改机，技术人员提出以下技术缺陷：

I、由于印制电路板1和PP固化片2的层数多，导致工人需要消耗很长时间才能将各个印制电路板1和PP固化片2的外端面对整齐，这无疑是增加了工人的工作强度，同时极大的降低了复合式电路板的生产效率。

II、受热熔化后的PP固化片的边缘材料溢流到印制电路板的外端面上，后期还需要人工对溢流的材料进行刮除，这无疑是增加了生产工序，进一步的降低了复合式电路板的生产效率，同时增加了工人的工作强度。因此，亟需一种极大提高复合式电路板生产效率、极大减轻工人工作强度的热压合成型装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、极大提高复合式电路板生产效率、极大减轻工人工作强度、自动化程度高的复合式电路板的热压合成型装置及方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种复合式电路板的热压合成型装置，它包括固设于工作台上的龙门架，所述工作台的台面上固设有位于龙门架横梁正下方的支撑台，所述支撑台的外部套设有方框，方框内腔的外轮廓与印制电路板的外轮廓一致，工作台的底表面上固设有两个分别设置于支撑台左右侧的升降电缸，两个升降电缸的活塞杆贯穿工作台设置，且延伸端固设于方框的外壁上；

所述龙门架横梁的顶表面上设置有动力单元，动力单元的输出轴向下贯穿横梁设置，且延伸端上固设有悬臂，悬臂的底部固设有安装板，安装板的底表面上固设有双作用油缸，双作用油缸的两个活塞杆的作用端上均固设有定位板，两个定位板分别设置于支撑台的左右侧，所述双作用油缸缸筒的底表面上设置有多个热压机构。

所述方框的左右外侧壁上均焊接有连接板，两个升降电缸活塞杆的作用端分别焊接于两个连接板的底表面上。

所述工作台的底表面上固设有多根支撑于地面上的支撑腿。

所述悬臂与安装板之间固定连接有两根连接柱。

所述动力单元包括顺次固设于龙门架横梁顶部的减速器和步进电机，步进电机的输出轴与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴贯穿横梁设置，所述悬臂焊接于减速器的输出轴上。

所述热压机构包括垂向油缸、电加热板以及焊接于双作用油缸缸筒底表面上的支座，所述垂向油缸的缸筒固定于支座的底表面上，电加热板焊接于垂向油缸活塞杆的作用端上。

所述方框的顶端部设置有倒角。

该成型装置还包括控制器，所述控制器与双作用油缸的电磁阀、升降电缸、步进电机经信号线电连接。

一种复合式电路板的热压合成型方法，它包括以下步骤：

S1、工人在支撑台的顶表面上且由下往上交替的堆叠印制电路板和PP固化片，从而实现了印制电路板和PP固化片的初步堆叠，此时相邻印制电路板外端面之间不平齐、相邻两个PP固化片外端面之间不平齐，同时印制电路板和PP固化片均处于两个定位板之间；

S2、工人控制双作用油缸两个活塞杆同时缩回，活塞杆带动定位板朝向印制电路板方向运动，当活塞杆缩回到设定行程后，各层印制电路板和PP固化片均抵压在两个定位板之间，此时各层印制电路板的左端面与各层PP固化片的左端面平齐，同时各层印制电路板的右端面与各层PP固化片的右端面平齐；

S3、工人控制双作用油缸的活塞杆伸出，当定位板复位后，工人控制步进电机启动，步进电机的转矩经减速器减速后带动悬臂旋转90°，悬臂带动安装板同步旋转，安装板带动热压机构和双作用油缸同步旋转，当旋转到位后，两个定位板分别处于印制电路板的前后侧，随后工人控制双作用油缸的两个活塞杆缩回，当活塞杆缩回到设定行程后，各层印制电路板和PP固化片均抵压在两个定位板之间，此时各层印制电路板的前端面与各层PP固化片的前端面平齐，同时各层印制电路板的后端面与各层PP固化片的后端面平齐，从而最终实现了各层印制电路板和PP固化片的定位，定位后，印制电路板的外轮廓刚好与方框的内腔相配合；

S4、工人先控制双作用油缸的活塞杆伸出，以确保定位板复位，而后工人控制控制步进电机复位，复位后，控制各个热压机构的垂向油缸的活塞杆向下运动，活塞杆带动电加热板向下运动，电加热板压在最顶层的印制电路板的顶表面上，随后工人将电加热板的电接头接通电源，电加热板通电后，其上产生热量，热量传递给印制电路板，印制电路板将热量传递给PP固化片，热量将PP固化片加热熔化，熔化的PP固化片将位于其上下部的印制电路板粘连于一体，待热压头保压一段时间后，即可成型出成品复合式电路板；

S5、成型后，工人控制两个升降电缸的活塞杆向上伸出，活塞杆带动方框向上运动，方框逐渐将附着在印制电路板外端面上的溢流材料刮除，当方框完全通过成品复合式电路板后，即可将成品外端面上的所有溢流材料刮除；

S6、工人将成品复合式电路板从支撑台上取走，重复步骤S1~S5的操作，即可连续的生产成型出多个成品复合式电路板。

本发明具有以下优点：结构紧凑、极大提高复合式电路板生产效率、极大减轻工人工作强度、自动化程度高。

附图说明

图1 为复合式电路板的结构示意图；

图2 为图1的俯视图；

图3 为本发明的结构示意图；

图4 为图3的A-A剖视图；

图5 为初步堆叠印制电路板和PP固化片的示意图；

图6 为两个定位板对印制电路板左右外端面定位的示意图；

图7 为图6的B-B剖视图；

图8 为两个定位板对印制电路板前后外端面定位的示意图；

图9 为图8的C-C剖视图；

图10为生产复合式电路板的工作示意图；

图11为清除掉成品复合式电路板外端面溢流材料的示意图；

图中，1-印制电路板，2-PP固化片，3-工作台，4-龙门架，5-支撑台，6-方框，7-升降电缸，8-悬臂，9-安装板，10-双作用油缸，11-定位板，12-连接板，13-连接柱，14-减速器，15-步进电机，16-垂向油缸，17-电加热板，18-支座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

如图3~4所示示，一种复合式电路板的热压合成型装置，它包括固设于工作台3上的龙门架4，工作台3的底表面上固设有多根支撑于地面上的支撑腿，所述工作台3的台面上固设有位于龙门架4横梁正下方的支撑台5，所述支撑台5的外部套设有方框6，所述方框6的顶端部设置有倒角，方框6内腔的外轮廓与印制电路板1的外轮廓一致，工作台3的底表面上固设有两个分别设置于支撑台5左右侧的升降电缸7，两个升降电缸7的活塞杆贯穿工作台3设置，且延伸端固设于方框6的外壁上；

所述龙门架4横梁的顶表面上设置有动力单元，动力单元的输出轴向下贯穿横梁设置，且延伸端上固设有悬臂8，悬臂8的底部固设有安装板9，悬臂8与安装板9之间固定连接有两根连接柱13，安装板9的底表面上固设有双作用油缸10，双作用油缸10的两个活塞杆的作用端上均固设有定位板11，两个定位板11分别设置于支撑台5的左右侧，所述双作用油缸10缸筒的底表面上设置有多个热压机构，所述热压机构包括垂向油缸16、电加热板17以及焊接于双作用油缸10缸筒底表面上的支座18，所述垂向油缸16的缸筒固定于支座18的底表面上，电加热板17焊接于垂向油缸16活塞杆的作用端上。

所述方框6的左右外侧壁上均焊接有连接板12，两个升降电缸7活塞杆的作用端分别焊接于两个连接板12的底表面上。所述动力单元包括顺次固设于龙门架4横梁顶部的减速器14和步进电机15，步进电机15的输出轴与减速器14的输入轴连接，减速器14的输出轴贯穿横梁设置，所述悬臂8焊接于减速器14的输出轴上。

该成型装置还包括控制器，所述控制器与双作用油缸10的电磁阀、升降电缸7、步进电机15经信号线电连接，工人可通过控制器控制双作用油缸10升降电缸7活塞杆的伸出或缩回，同时还能控制步进电机15的启动或关闭，极大的方便了工人的操作，具有自动化程度高的特点。

一种复合式电路板的热压合成型方法，它包括以下步骤：

S1、工人在支撑台5的顶表面上且由下往上交替的堆叠印制电路板1和PP固化片2，从而实现了印制电路板1和PP固化片2的初步堆叠如图5所示，此时相邻印制电路板1外端面之间不平齐、相邻两个PP固化片2外端面之间不平齐，同时印制电路板1和PP固化片2均处于两个定位板11之间；

S2、工人控制双作用油缸10两个活塞杆同时缩回，活塞杆带动定位板11朝向印制电路板1方向运动，当活塞杆缩回到设定行程后，各层印制电路板1和PP固化片2均抵压在两个定位板11之间，此时各层印制电路板1的左端面与各层PP固化片2的左端面平齐，同时各层印制电路板1的右端面与各层PP固化片2的右端面平齐，如图6~7所示；

S3、工人控制双作用油缸10的活塞杆伸出，当定位板11复位后，工人控制步进电机15启动，步进电机15的转矩经减速器14减速后带动悬臂8旋转90°，悬臂8带动安装板9同步旋转，安装板9带动热压机构和双作用油缸10同步旋转，当旋转到位后，两个定位板11分别处于印制电路板1的前后侧，随后工人控制双作用油缸10的两个活塞杆缩回，当活塞杆缩回到设定行程后，各层印制电路板1和PP固化片2均抵压在两个定位板11之间，此时各层印制电路板1的前端面与各层PP固化片2的前端面平齐，同时各层印制电路板1的后端面与各层PP固化片2的后端面平齐如图8~9所示，从而最终实现了各层印制电路板1和PP固化片2的定位，定位后，印制电路板1的外轮廓刚好与方框6的内腔相配合；由此可知，通过步骤S2~S3的两次定位操作，即可将各层印制电路板1和各层PP固化片2的外端面对齐，相比传统的人工一层一层的定位，该成型装置极大的缩短了定位时间，进而极大的提高了复合式电路板的生产效率，同时还极大的减轻了工人的工作强度。

S4、工人先控制双作用油缸10的活塞杆伸出，以确保定位板11复位，而后工人控制控制步进电机15复位，复位后，控制各个热压机构的垂向油缸16的活塞杆向下运动，活塞杆带动电加热板17向下运动，电加热板17压在最顶层的印制电路板1的顶表面上如图10所示，随后工人将电加热板17的电接头接通电源，电加热板17通电后，其上产生热量，热量传递给印制电路板1，印制电路板1将热量传递给PP固化片2，热量将PP固化片2加热熔化，熔化的PP固化片将位于其上下部的印制电路板1粘连于一体，待热压头保压一段时间后，即可成型出成品复合式电路板；

S5、成型后，工人控制两个升降电缸7的活塞杆向上伸出，活塞杆带动方框6向上运动，方框的运动方向如图10中箭头所示，方框6逐渐将附着在印制电路板1外端面上的溢流材料刮除如图11所示，当方框6完全通过成品复合式电路板后，即可将成品外端面上的所有溢流材料刮除；在步骤S2~S5中，先将各层印制电路板1定位在方框6的正上方，以保证印制电路板1的外轮廓刚好与方框6的内腔相配合，而后控制方框6的上升运动，以将附着在印制电路板1外端面上的溢流材料一次性刮除掉，因此无需人工清理掉溢流的材料，不仅极大的减轻了工人的工作强度，而且还极大的提高了成品复合电路板的生产效率。

S6、工人将成品复合式电路板从支撑台5上取走，重复步骤S1~S5的操作，即可连续的生产成型出多个成品复合式电路板。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种复合式电路板的热压合成型装置，它包括固设于工作台（3）上的龙门架（4），所述工作台（3）的台面上固设有位于龙门架（4）横梁正下方的支撑台（5），其特征在于：所述支撑台（5）的外部套设有方框（6），方框（6）内腔的外轮廓与印制电路板（1）的外轮廓一致，工作台（3）的底表面上固设有两个分别设置于支撑台（5）左右侧的升降电缸（7），两个升降电缸（7）的活塞杆贯穿工作台（3）设置，且延伸端固设于方框（6）的外壁上；

所述龙门架（4）横梁的顶表面上设置有动力单元，动力单元的输出轴向下贯穿横梁设置，且延伸端上固设有悬臂（8），悬臂（8）的底部固设有安装板（9），安装板（9）的底表面上固设有双作用油缸（10），双作用油缸（10）的两个活塞杆的作用端上均固设有定位板（11），两个定位板（11）分别设置于支撑台（5）的左右侧，所述双作用油缸（10）缸筒的底表面上设置有多个热压机构。

2.根据权利要求1所述的一种复合式电路板的热压合成型装置，其特征在于：所述方框（6）的左右外侧壁上均焊接有连接板（12），两个升降电缸（7）活塞杆的作用端分别焊接于两个连接板（12）的底表面上。

3.根据权利要求1所述的一种复合式电路板的热压合成型装置，其特征在于：所述工作台（3）的底表面上固设有多根支撑于地面上的支撑腿。

4.根据权利要求1所述的一种复合式电路板的热压合成型装置，其特征在于：所述悬臂（8）与安装板（9）之间固定连接有两根连接柱（13）。

5.根据权利要求1所述的一种复合式电路板的热压合成型装置，其特征在于：所述动力单元包括顺次固设于龙门架（4）横梁顶部的减速器（14）和步进电机（15），步进电机（15）的输出轴与减速器（14）的输入轴连接，减速器（14）的输出轴贯穿横梁设置，所述悬臂（8）焊接于减速器（14）的输出轴上。

6.根据权利要求1所述的一种复合式电路板的热压合成型装置，其特征在于：所述热压机构包括垂向油缸（16）、电加热板（17）以及焊接于双作用油缸（10）缸筒底表面上的支座（18），所述垂向油缸（16）的缸筒固定于支座（18）的底表面上，电加热板（17）焊接于垂向油缸（16）活塞杆的作用端上。

7.根据权利要求1所述的一种复合式电路板的热压合成型装置，其特征在于：所述方框（6）的顶端部设置有倒角。

8.根据权利要求1所述的一种复合式电路板的热压合成型装置，其特征在于：该成型装置还包括控制器，所述控制器与双作用油缸（10）的电磁阀、升降电缸（7）、步进电机（15）经信号线电连接。

9.一种复合式电路板的热压合成型方法，采用权利要求1~8中任意一项所述复合式电路板的热压合成型装置，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、工人在支撑台（5）的顶表面上且由下往上交替的堆叠印制电路板（1）和PP固化片（2），从而实现了印制电路板（1）和PP固化片（2）的初步堆叠，此时相邻印制电路板（1）外端面之间不平齐、相邻两个PP固化片（2）外端面之间不平齐，同时印制电路板（1）和PP固化片（2）均处于两个定位板（11）之间；

S2、工人控制双作用油缸（10）两个活塞杆同时缩回，活塞杆带动定位板（11）朝向印制电路板（1）方向运动，当活塞杆缩回到设定行程后，各层印制电路板（1）和PP固化片（2）均抵压在两个定位板（11）之间，此时各层印制电路板（1）的左端面与各层PP固化片（2）的左端面平齐，同时各层印制电路板（1）的右端面与各层PP固化片（2）的右端面平齐；

S3、工人控制双作用油缸（10）的活塞杆伸出，当定位板（11）复位后，工人控制步进电机（15）启动，步进电机（15）的转矩经减速器（14）减速后带动悬臂（8）旋转90°，悬臂（8）带动安装板（9）同步旋转，安装板（9）带动热压机构和双作用油缸（10）同步旋转，当旋转到位后，两个定位板（11）分别处于印制电路板（1）的前后侧，随后工人控制双作用油缸（10）的两个活塞杆缩回，当活塞杆缩回到设定行程后，各层印制电路板（1）和PP固化片（2）均抵压在两个定位板（11）之间，此时各层印制电路板（1）的前端面与各层PP固化片（2）的前端面平齐，同时各层印制电路板（1）的后端面与各层PP固化片（2）的后端面平齐，从而最终实现了各层印制电路板（1）和PP固化片（2）的定位，定位后，印制电路板（1）的外轮廓刚好与方框（6）的内腔相配合；

S4、工人先控制双作用油缸（10）的活塞杆伸出，以确保定位板（11）复位，而后工人控制控制步进电机（15）复位，复位后，控制各个热压机构的垂向油缸（16）的活塞杆向下运动，活塞杆带动电加热板（17）向下运动，电加热板（17）压在最顶层的印制电路板（1）的顶表面上，随后工人将电加热板（17）的电接头接通电源，电加热板（17）通电后，其上产生热量，热量传递给印制电路板（1），印制电路板（1）将热量传递给PP固化片（2），热量将PP固化片（2）加热熔化，熔化的PP固化片将位于其上下部的印制电路板（1）粘连于一体，待热压头保压一段时间后，即可成型出成品复合式电路板；

S5、成型后，工人控制两个升降电缸（7）的活塞杆向上伸出，活塞杆带动方框（6）向上运动，方框（6）逐渐将附着在印制电路板（1）外端面上的溢流材料刮除，当方框（6）完全通过成品复合式电路板后，即可将成品外端面上的所有溢流材料刮除；

S6、工人将成品复合式电路板从支撑台（5）上取走，重复步骤S1~S5的操作，即可连续的生产成型出多个成品复合式电路板。

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