CN114810641A - 一种吸附控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸附控制系统及控制方法，包括吸附平台、鼓风机组件、压力传感器组件以及控制模块；吸附平台具有吸附腔、与吸附腔连通的吸孔以及与吸附腔连通的抽孔；鼓风机组件与抽孔连通；压力传感器组件用于检测吸附腔内的压力反馈值；控制模块与鼓风机组件、压力传感器组件电连接，且控制模块中预设有吸附腔的压力基准值，控制模块根据压力基准值与压力反馈值的比较结果控制鼓风机组件的转速。本技术方案中的控制系统集检测、反馈、控制、执行于一体，运用本技术方案可根据使用要求在一定程度上调整吸附平台的吸附力，解决了现有技术中因吸附力过小而影响PCB板的曝光精度和因吸附力过大而导致PCB板形成印记的技术问题。

Description

一种吸附控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及PCB板的技术领域，尤其是涉及一种吸附控制系统及控制方法。

背景技术

在PCB(Printed Circuit Board，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板)板材加工制造的流程中，对PCB板材进行电路曝光是一个十分重要的环节，而无论采用何种类型的设备对PCB板材进行电路曝光，而将PCB板材平整并牢靠的吸附在工作台面上是保证曝光精度的前提基础。

随着市场需求的多样化，PCB板材设计越来越复杂，PCB板材的规格和型号也越来越多。如，不同厚度的PCB板所需的吸附力不同，当PCB板的厚度较大时，若吸附力较小，吸附平台无法稳定吸附PCB板而影响曝光精度；当PCB板厚度较小，尤其是对厚度较薄的干膜或湿膜进行曝光时，若吸附力较大，容易在PCB板表面形成印记而影响PCB板质量。

发明内容

基于此，本发明提供了一种吸附控制系统及控制方法，以解决现有技术中因吸附力过小而影响PCB板的曝光精度和因吸附力过大而导致PCB板形成印记的技术问题，突破了现有设备的技术使用瓶颈，极大的扩大了设备的应用范围。

第一方面，本发明提供了一种吸附控制系统，包括：

吸附平台，其具有吸附腔、与所述吸附腔连通的吸孔以及与所述吸附腔连通的抽孔；

鼓风机组件，所述鼓风机组件与所述抽孔连通；

压力传感器组件，所述压力传感器组件用于检测所述吸附腔内的压力反馈值；

控制模块，所述控制模块与所述鼓风机组件、所述压力传感器组件电连接，且所述控制模块中预设有所述吸附腔的压力基准值，所述控制模块根据所述压力基准值与所述压力反馈值的比较结果控制所述鼓风机组件的转速。

在一种控制系统的实施例中，所述吸附平台包括具有所述抽孔的下面板和用于盖合所述下面板以形成所述吸附腔的上面板，且所述上面板开设有所述吸孔；

所述上面板具有中部区和环绕所述中部区的边缘区，所述边缘区的相邻两个所述吸孔之间的间隔距离小于所述中部区的相邻两个所述吸孔之间的间隔距离。

在一种控制系统的实施例中，所述抽孔的中间轴线与吸孔的中心轴线不重合。

在一种控制系统的实施例中，所述吸附腔沿其长轴方向分隔成若干个依次排列的子腔；所述压力传感器组件包括若干个压力传感器，若干个所述压力传感器与若干个所述子腔一一对应。

在一种控制系统的实施例中，所述子腔至少连通有两个所述抽孔，两个所述抽孔沿所述吸附平台的短轴方向分设所述子腔的两端；

或，所述子腔至少连通有一个所述抽孔，与相邻两个所述子腔分别连通的两个所述抽孔分设于所述吸附平台的短轴的两端。

在一种控制系统的实施例中，所述鼓风机组件装包括鼓风机和连接在所述鼓风机与所述吸附平台之间的电磁阀。

在一种控制系统的实施例中，所述鼓风机组件还包括连接在所述鼓风机与所述吸附平台之间的释压阀。

在一种控制系统的实施例中，所述控制模块包括控制器、与所述控制器的输入端电连接的控制面板以及连接在所述控制器的输出端和所述鼓风机之间的变频器。

第二方面提供了第一方面所述的控制系统的控制方法，包括：

将预先设定的压力基准值输入控制模块；

压力传感器组件检测吸附腔的压力反馈值，并将所述压力反馈值传输至所述控制模块；

所述控制模块比较所述压力反馈值与所述所述压力基准值的大小，并根据比较结果调节鼓风机组件的转速。

在一种控制方法的实施例中，所述根据比较结果调节鼓风机组件的转速，具体为：

当所述压力反馈值大于所述压力基准值的上阈值，增大所述鼓风机组件的转速；

当所述压力反馈值小于所述压力基准值的下阈值，降低所述鼓风机组件的转速；

当所述压力反馈值大于所述压力基准值的下阈值且小于所述压力基准值的上阈值，保持所述鼓风机组件的转速不变。

采用本发明实施例，具有如下有益效果：

在本发明中，吸附平台、鼓风机组件、压力传感器组件以及控制模块形成闭环式系统，在控制模块中输入预先设定的吸附腔的压力基准值，当压力传感器组件检测的吸附腔的压力反馈值大于压力基准值时，说明此时吸附腔作用于PCB板的吸附力过小无法保持PCB板的稳定放置，控制模块自动输出信号指令，控制鼓风机提高转速，达到以减小吸附腔内的压力来提高吸附力的目的；当压力反馈值小于压力基准值时，说明此时吸附腔的吸附力过大，控制模块自动输出信号指令，控制鼓风机降低转速，达到以增大吸附腔内的压力来减小吸附力的目的。本技术方案中的控制系统集检测、反馈、控制、执行于一体，运用本技术方案可根据使用要求在一定程度上调整吸附平台的吸附力，解决了现有技术中因吸附力过小而影响PCB板的曝光精度和因吸附力过大而导致PCB板形成印记的技术问题，突破了现有设备的技术使用瓶颈，极大的扩大了设备的应用范围。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1示出了根据本发明实施例所提供的吸附控制系统的结构框图；

图2示出了吸附平台的下面板的结构示意图；

图3示出了吸附平台的上面板的结构示意图；

图4示出了根据本发明实施例所提供的控制方法的一流程示意图；

图5示出了根据本发明实施例所提供的控制方法的另一流程示意图。

主要元件符号说明：

10、吸附平台；11a、吸附腔；11a1、子腔；11b、吸孔；11c、抽孔；11d、探测孔；11、下面板；12、上面板；121、中部区；122、边缘区；20、鼓风机组件；21、鼓风机；22、电磁阀；23、释压阀；30、压力传感器组件；40、控制模块；41、控制器；42、控制面板；43、变频器。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以通过其他多种不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合本发明实施例中的附图对本发明实施例进行描述。

参见图1-图3，本发明提供了一种吸附控制系统，其包括吸附平台10、鼓风机组件20、压力传感器组件30以及控制模块40；吸附平台10具有吸附腔11a、与吸附腔11a连通的吸孔11b以及与吸附腔11a连通的抽孔11c；鼓风机组件20与抽孔11c连通；压力传感器组件30用于检测吸附腔11a内的压力反馈值；控制模块40与鼓风机组件20、压力传感器组件30电连接，且控制模块40中预设有吸附腔11a的压力基准值，控制模块40根据压力基准值与压力反馈值的比较结果控制鼓风机组件20的转速。

其中，将PCB板放置在吸附平台10具有吸孔11b的台面上，鼓风机组件20通过抽孔11c与吸附腔11a连通，以对吸附腔11a进行抽真空作用，使吸附腔11a内的压力小于外部的大气压，从而通过吸孔11b将PCB板吸附在吸附平台10。

在本发明中，吸附平台10、鼓风机组件20、压力传感器组件30以及控制模块40形成闭环式系统，在控制模块40中输入预先设定的吸附腔11a的压力基准值，当压力传感器组件30检测的吸附腔11a的压力反馈值大于压力基准值时，说明此时吸附腔11a作用于PCB板的吸附力过小无法保持PCB板的稳定放置，控制模块40自动输出信号指令，控制鼓风机21提高转速，达到以减小吸附腔11a内的压力来提高吸附力的目的；当压力反馈值小于压力基准值时，说明此时吸附腔11a的吸附力过大，控制模块40自动输出信号指令，控制鼓风机21降低转速，达到以增大吸附腔11a内的压力的来减小吸附力目的。本技术方案中的控制系统集检测、反馈、控制、执行于一体，运用本技术方案可根据使用要求在一定程度上调整吸附平台10的吸附力，解决了现有技术中因吸附力过小而影响PCB板的曝光精度和因吸附力过大而导致PCB板形成印记的技术问题，突破了现有设备的技术使用瓶颈，极大的扩大了设备的应用范围。

当曝光干膜或湿膜时，重新输入压力基准值，基于压力基准值来调节鼓风机组件20的转速大小进而调节吸附力，可以避免在曝光过程中因吸附力较大导致干膜或湿膜表面产生吸附印迹、进而造成一定的质量缺陷的问题。

参见图2和图3，在一种实施例中，吸附平台10包括下面板11和上面板12，上面板12盖合下面板11共同形成吸附腔11a，在上面板12开设吸孔11b，即将PCB板放置于上面板12；在下面板11开设抽孔11c，即抽孔11c与吸孔11b分设于吸附平台10的上下两侧面。

在一些具体的实施例中，可在下面板11开设与吸附腔11a连通的探测孔11d，探测孔11d用于与压力传感器组件30连接，以检测吸附腔11a内的压力。

当PCB板的钻孔与吸孔11b重合时，会减小吸附腔11a对PCB板的吸附力，因此，可增大吸孔11b分布于上面板12的密度，即减小相邻两个吸孔11b之间的间隔距离，增加可用于吸附PCB板的吸孔11b数量，从而提高吸附平台10对于PCB板的吸附力，防止因吸孔11b漏孔而导致吸附平台10无法牢靠吸附PCB板进而影响PCB板的曝光精度。

在一些具体的实施例，吸孔11b呈矩阵结构排列，以使得吸附腔11a的吸附力均衡的作用于PCB板。

在一种实施例中，上面板12具有中部区121和环绕中部区121的边缘区122，边缘区122的相邻两个吸孔11b之间的间隔距离小于中部区121的相邻两个吸孔11b之间的间隔距离。当PCB板在运输、搬运或存放过程出现翘曲边时，会导致吸附平台10对于PCB板的吸附力下降，针对此，使吸孔11b分布于边缘区122的密度大于吸孔11b分布于中间区的密度，因此，增大吸附腔11a作用于PCB边缘的吸附力，且吸附腔11a作用于PCB板边缘的吸附力大于其作用PCB板中部的吸附力，防止因PCB板出现翘曲边而导致其无法稳定吸附于吸附平台10。

在一种实施例中，抽孔11c的中间轴线与吸孔11b的中心轴线不重合。因此，抽孔11c与任意一吸孔11b均不正对，使得当吸孔11b与PCB板的钻孔连通时，可以减小吸附腔11a的压力损失。

在一种实施例中，吸附腔11a沿其长轴方向分隔成若干个依次排列的子腔11a1；压力传感器组件30包括若干个压力传感器，若干个压力传感器与若干个子腔11a1一一对应。

需要说明的是，若干个子腔11a1之间相互独立，互不连通。因此，可根据PCB板的尺寸选择子腔11a1的工作数量，即可通过一个子腔11a1来吸附PCB板，也可以通过两个或两个以上的子腔11a1来共同吸附PCB板。防止因PCB板过小而出现漏孔现象、或PCB板过大而无法稳定吸附的现象，从而适应多尺寸多规格的PCB板。

在一种实施例中，子腔11a1至少连通有两个抽孔11c，两个抽孔11c沿吸附平台10的短轴方向分设子腔11a1的两端。一方面方便连接管道至抽孔11c，另一方面可以保证吸附平台10两侧的受力均衡。

或，所述子腔至少连通有一个所述抽孔，与相邻两个子腔11a1分别连通的两个抽孔11c分设于吸附平台10的短轴的两端。一方面方便连接管道至抽孔11c，另一方面可以保证吸附平台10两侧的受力均衡。

在一些具体的实施例中，若干个子腔11a1具体为第一子腔、第二子腔以及第三子腔，其中，第一子腔的体积大于第二子腔、第三子腔的体积，即第一子腔的吸附面积最大，第一子腔至少连通有两个抽孔11c，两个抽孔11c沿吸附平台10的短轴方向分设第一子腔11a1的两端；第二子腔和第三子腔均至少连通有一个抽孔11c，与第二子腔、第三子腔分别连通的两个抽孔11c则分设于吸附平台10的短轴的两端。

需要说明的是，子腔11a1的具体数量与体积大小设置包括且不局限于此，可根据实际需求对子腔11a1的数量和体积大小进行设置，并基于子腔11a1的体积大小对抽孔11c进行适应性分布。

在一些具体的实施例中，每个子腔11a1均连通有探测孔11d，且探测孔11d位于子腔11a1远离抽孔11c的一端，即探测孔11d与抽孔11c交错布置于子腔11a1的不同端部，进一步保证吸附平台10受力平衡。

结合图1，鼓风机组件20装包括鼓风机21和连接在鼓风机21与吸附平台10之间的电磁阀22。鼓风机21通过电磁阀22控制其对若干个子腔11a1的抽真空作用，如，单独对某一子腔11a1作抽真空作用，或，同时对多个子腔11a1作抽真空作用。具体地，鼓风机21与个子腔11a1之间通过分支管道连通，电磁阀22则用于控制各分支管道的开启和闭合。

其中，鼓风机21采用改型三相单段鼓风机21，改型三相单段鼓风机21在保持了原有的转速和最大真空压力值不变的情况下，可以加大单位时间的通风量，在吸附平台10因吸孔11b漏孔导致的吸附压力下降时可以起到一定的补偿作用，减小吸附压力下降程度值。且该鼓风机21的转速通常在1500r/min-3600r/min之间，因此当PCB板在吸附平台10上的吸附曝光过程中漏孔时，鼓风机21可以在较大的范围内起到闭环稳压作用，扩大设备的使用范围。

在一些具体的实施例中，鼓风机组件20还包括连接在鼓风机21与吸附平台10之间的释压阀23。释压阀23用于保证鼓风机21的安全操作，具体地，当吸附腔11a内的压力小于设定最低压力值时，释压阀23开启，吸附腔11a的压力升高，防止鼓风机21烧毁。

继续结合图1，在一种实施例中，控制模块40包括控制器41、与控制器41的输入端电连接的控制面板42以及连接在控制器41的输出端和鼓风机21之间的变频器43。通过控制面板42输入预先设定的压力基准值，控制器41则接收控制面板42的压力基准值和压力传感器组件30检测的压力反馈值，并对二者进行大小比较；再根据比较结果对变频器43进行控制，然后变频器43根据控制指令输出不同的频率信号，调节鼓风机21的转速大小。其中，输入的压力基准值可根据PCB板的厚度进行相应改变，即，不同的PCB板对应的压力基准值不同。

具体地，当压力反馈值大于压力基准值时，表示吸附力偏小，控制器41输出控制指令给变频器43，变频器43通过增大电机的输出频率提高鼓风机21的转速，达到减小吸附腔11a内的压力的目的；当压力反馈值小于压力基准值时，表示吸附力偏大，控制器41输出控制指令给变频器43，变频器43通过降低电机的输出频率降低鼓风机21的转速，达到提高吸附腔11a内的压力的目的。

参见图4，本发明还提供了一种上述控制系统的控制方法，具体包括：

101、将预先设定的压力基准值输入控制模块40；

102、压力传感器组件30检测的吸附腔11a的压力反馈值，并将压力反馈值传输至控制模块40；

103、控制模块40比较压力反馈值与压力基准值的大小，并根据比较结果调节鼓风机组件20的转速。

即本控制系统通过对压力传感器组件30检测的压力反馈值和预先设定的压力基准值进行比较，再根据比较结果调节鼓风机21的转速，进而调节吸附平台10作用于PCB板的吸附力。其中，输入的压力基准值可根据PCB板的厚度进行相应改变，即，不同的PCB板对应的压力基准值不同；

参见图5，在一种实施例中，根据比较结果调节鼓风机组件20的转速，具体为：

201、当压力反馈值大于压力基准值的上阈值，增大鼓风机组件20的转速；

202、当压力反馈值小于压力基准值的下阈值，降低鼓风机组件20的转速；

202、当压力反馈值大于压力基准值的下阈值且小于压力基准值的上阈值，保持鼓风机组件20的转速不变。

具体地，将预先设定的压力基准值输入控制面板42，并通过控制面板42定义压力基准值的上阈值和下阈值，且上阈值大于下阈值；控制面板42再将上阈值和下阈值传输至控制器41。

当压力传感器组件30检测的压力反馈值大于输入的压力基准值的上阈值时，表示吸附力偏小，控制器41输出控制指令给变频器43，变频器43通过增大电机的输出频率来提高鼓风机组件20的转速，达到以减小吸附腔11a内的压力来提高吸附力的目的；当压力传感器组件30检测的压力反馈值小于输入的压力基准值的下阈值时，表示吸附力偏大，控制器41输出控制指令给变频器43，变频器43通过降低电机的输出频率降低鼓风机组件20的转速，达到以增大吸附腔11a内的压力来减小吸附力的目的；当压力传感器组件30检测的压力反馈值处于压力基准值的上阈值和下阈值之间时，表示吸附腔11a内的压力状态稳定，鼓风机21则保持现有转速。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。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，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

Claims (10)

1.一种吸附控制系统，其特征在于，包括：

吸附平台，其具有吸附腔、与所述吸附腔连通的吸孔以及与所述吸附腔连通的抽孔；

鼓风机组件，所述鼓风机组件与所述抽孔连通；

压力传感器组件，所述压力传感器组件用于检测所述吸附腔内的压力反馈值；

控制模块，所述控制模块与所述鼓风机组件、所述压力传感器组件电连接，且所述控制模块中预设有所述吸附腔的压力基准值，所述控制模块根据所述压力基准值与所述压力反馈值的比较结果控制所述鼓风机组件的转速。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述吸附平台包括具有所述抽孔的下面板和用于盖合所述下面板以形成所述吸附腔的上面板，且所述上面板开设有所述吸孔；

所述上面板具有中部区和环绕所述中部区的边缘区，所述边缘区的相邻两个所述吸孔之间的间隔距离小于所述中部区的相邻两个所述吸孔之间的间隔距离。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述抽孔的中间轴线与吸孔的中心轴线不重合。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述吸附腔沿其长轴方向分隔成若干个依次排列的子腔；所述压力传感器组件包括若干个压力传感器，若干个所述压力传感器与若干个所述子腔一一对应。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述子腔至少连通有两个所述抽孔，两个所述抽孔沿所述吸附平台的短轴方向分设所述子腔的两端；

或，所述子腔至少连通有一个所述抽孔，与相邻两个所述子腔分别连通的两个所述抽孔分设于所述吸附平台的短轴的两端。

6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述鼓风机组件装包括鼓风机和连接在所述鼓风机与所述吸附平台之间的电磁阀。

7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述鼓风机组件还包括连接在所述鼓风机与所述吸附平台之间的释压阀。

8.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制模块包括控制器、与所述控制器的输入端电连接的控制面板以及连接在所述控制器的输出端和所述鼓风机之间的变频器。

9.一种如权利要求1-8中任一项所述控制系统的控制方法，其特征在于，包括：

将预先设定的压力基准值输入控制模块；

压力传感器组件检测吸附腔的压力反馈值，并将所述压力反馈值传输至所述控制模块；

所述控制模块比较所述压力反馈值与所述所述压力基准值的大小，并根据比较结果调节鼓风机组件的转速。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述根据比较结果调节鼓风机组件的转速，具体为：

当所述压力反馈值大于所述压力基准值的上阈值，增大所述鼓风机组件的转速；

当所述压力反馈值小于所述压力基准值的下阈值，降低鼓风机组件的转速；

当所述压力反馈值大于所述压力基准值的下阈值且小于所述压力基准值的上阈值，保持所述鼓风机组件的转速不变。

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