CN115122254A - 一种真空吸附台和pcb产品固定方法以及pcb产品加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空吸附台和PCB产品固定方法以及PCB产品加工设备，真空吸附台包括吸附平台和定位件，在所述吸附平台上分布有多道凹槽，所述凹槽将所述吸附平台上表面分割成多个凸台，所述定位件包括定位座和定位柱，所述定位柱与所述定位座固定连接，所述定位座用于嵌装于所述凹槽中，所述定位柱用于与待加工PCB产品相配合，所述定位座用于与所述吸附平台配合安装以限制待加工PCB产品的相对位移。本发明能提高对待加工PCB板的定位精度，有效避免加工时PCB板的横向移动，提高PCB板的加工精度。

Description

一种真空吸附台和PCB产品固定方法以及PCB产品加工设备

技术领域

本发明涉及PCB生产设备领域，具体涉及一种真空吸附台和产品固定方法以及产品加工设备。

背景技术

PCB即印制电路板，广泛应用于电子信息产业，是各种电子仪器和设备的关键部件。随着电子产品的更新换代和技术的发展，PCB线路板也朝着薄、轻、小的方向发展，用户对PCB板的加工质量和精度的要求不断提高。数控成型机是加工PCB外形的专用设备，目前PCB数控成型机的台面，大部分选用的是电木板加定位销钉结构，也就是先在电木板上钻出销钉孔，植入销钉，然后将PCB板通过销钉固定在电木板上进行加工。

传统的电木板销钉定位方式，往往需要植入多个销钉，针对不同的PCB加工工艺，销钉孔并不一样，这使得电木板成为耗材，会产生辅料成本的浪费。同时，植入销钉也会产生时间上的浪费，效率低下。此外，PCB在制造过程中，需要经过压合工序，因此PCB板往往不是理想的平面，会存在翘曲，因此采用传统电木板销钉定位方式，针对需要进行控深成型的线路板，往往很难解决翘曲的问题。

为解决传统电木板销钉定位方式存在的不足，部分PCB设备厂采用真空吸附面板进行吸附加工的方式。传统的真空吸附结构，在进行真空吸附时，会因其结构的特殊性而存在定位问题，因此往往需额外增加CCD进行视觉定位。然而，即使增加成本进行视觉定位，但是现有的视觉系统算法计算有一定的范围限制，例如板面不能放置过于歪斜，否则就会出现计算出错的问题，也会影响计算出来的补偿精度。此外，由于成型加工PCB板时，板面会受到刀具和毛刷的横向力，因此尽管有真空吸附，也会在加工过程中存在板面横向位移的风险，因此，需要对现有的PCB板真空吸附装置进行改进。

发明内容

本发明的目的在于针对背景技术中所述现有的PCB板真空吸附装置存在的视觉系统计算精度差、适用面窄以及吸附效果差等问题，提供一种真空吸附台。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种真空吸附台，包括吸附平台和定位件；所述吸附平台的上表面分布有多道凹槽，以将所述吸附平台的上表面分割成多个凸台，所述凸台用以承托待加工PCB产品；所述定位件包括定位座和定位柱，所述定位柱连接于所述定位座，所述定位座用于嵌装于所述凹槽中，所述定位柱用于与待加工PCB产品相配合；所述定位件被配置为：当所述定位座嵌装于所述凹槽中，且所述定位柱与待加工PCB产品相配合时，待加工PCB产品相对于所述吸附平台的位置固定。

作为上述的真空吸附台的进一步改进，所述定位座的高度不大于所述凹槽的深度。通过这种设置，真空吸附台在吸附PCB板后，凸台能够顶在PCB板上，对PCB板起到支撑的作用。

作为上述的真空吸附台的进一步改进，所述定位柱在所述定位座上的连接位置可调。通过这种设置，能够通过调整定位柱在定位座上的位置，使定位柱与PCB产品上的标识孔的定位精度更高，同时也可以使定位件的适用面更广。

作为上述的真空吸附台的进一步改进，所述定位件包括至少一个一类定位件和至少一个二类定位件，所述一类定位件用于限定所述待加工PCB产品相对于所述吸附平台的水平X方向和水平Y方向的位移，所述二类定位件用于限定所述待加工PCB产品相对于所述吸附平台的水平X方向或水平Y方向的位移。通过这种设置，将一类定位件和二类定位件结合使用，利用一类定位件在两个方向的限位和二类定位件在一个方向上的限位，使定位件对PCB板产品的限位精度更高。

作为上述的真空吸附台的进一步改进，所述凹槽包括横向槽和纵向槽，所述横向槽和所述纵向槽分别以设定的间距分布在所述吸附平台的上表面上。通过这种设置，能在吸附平台上分隔出多个阵列排布的矩形的凸台，在对PCB板吸附后，凸台能对PCB板提供均匀的支撑力，防止PCB板的变形，而且这种凹槽对应的定位件的定位座也是直角形或一字型，结构简单，便于装配。

作为上述的真空吸附台的进一步改进，所述一类定位件的定位座具有第一支座和第二支座，第一支座和第二支座呈90度角设置，二类定位件的定位座呈“一”字型。

作为上述的真空吸附台的进一步改进，所述真空吸附台还包括密封条，所述密封条用于嵌于所述凹槽中以形成封闭区域，待加工PCB产品至少部分放置于所述封闭区域上。通过这种设置，待加工PCB产品能够完全覆盖封闭区域，在抽真空时，封闭区域中的负压能够将PCB板牢固地吸附在吸附平台上。

作为上述的真空吸附台的进一步改进，所述密封条的材质为弹性材质；当所述密封条嵌于所述凹槽内时，所述密封条的顶端高于所述凸台。通过这种设置，当抽真空时，封闭区域中的负压能够将PCB板吸附在吸附平台上，而密封条能够压缩变形至与凸台相平的状态，使得对PCB板的吸附更牢固。

作为上述的真空吸附台的进一步改进，所述吸附平台具有多个吸附通孔，所述吸附平台在所述封闭区域内至少有一个所述吸附通孔。通过这种设置，当需要对PCB板吸附固定时，可以在封闭区域内的各个吸附通孔处抽真空，使得在封闭区域内形成负压，实现对PCB板的吸附。

本发明的另一个目的在于提供一种PCB产品固定方法，所述方法包括：

获取待加工PCB产品上的标识孔的中心坐标；

在所述吸附平台的凹槽内标记与所述标识孔的中心坐标对应的标识点；

在所述标识点处安装所述定位件，以使所述定位件的定位柱的坐标与所述标识点的坐标一致；

将待加工PCB产品上的标识孔对应穿设于所述定位件的定位柱上，直至待加工PCB产品承托于所述吸附平台的凸台上。

作为上述的PCB产品固定方法的进一步改进，当所述凹槽包括横向槽和纵向槽，且所述定位件包括至少一个一类定位件和至少一个二类定位件时，所述方法还包括：

将所述吸附平台上的标识点分为一类标识点和二类标识点，其中一类标识点位于所述横向槽和所述纵向槽交点处，二类标识点位于所述横向槽或所述纵向槽内；

在所述一类标识点处安装所述一类定位件，并在所述二类标识点处安装所述二类定位件。通过这种设置，能够用一个一类定位件和一个二类定位件组合的方式来对产品进行定位，能提高定位精度。

作为上述的PCB产品固定方法的进一步改进，所述方法还包括：

获取待加工PCB产品上的三个标识孔的中心坐标，其中三个所述标识孔的中心坐标的连线构成一直角三角形；

将直角所对应的标识孔作为一类标识孔，其余两个标识孔作为二类标识孔。通过这种设置，采用一个一类标识孔和两个二类标识孔，在定位时，相应的采用一个一类定位件，两个二类定位件，采用三个定位件来对PCB产品定位，能进一步提高定位的精度，而且三个定位件对PCB产品的支撑效果更好，同时两个二类定位件都沿着直角三角形的直角边设置，二类定位件能够在凹槽内调整位置，释放一定的自由度，避免过定位。

本发明的第三个目的在于提供一种PCB产品加工设备，该设备包括上述的真空吸附平台。

本发明具有积极的效果：1）本发明的真空吸附台，能解决PCB板加工时由于板面放置过于偏斜导致的视觉系统抓靶出错的问题，能提高PCB板的加工精度；2）本发明的真空吸附台，定位件可以对不同型号的PCB板进行定位，并能根据待加工PCB产品上的标识孔的位置，灵活调整定位件的位置，扩大产品的可加工范围，便于进行工艺调整；3）本发明的真空吸附台，通过定位件的限位作用，能提高对待加工PCB板的定位精度，有效避免加工时PCB板的横向移动。

附图说明

图1为本发明的真空吸附台的拆分结构示意图。

图2为本发明的真空吸附台的装配结构俯视示意图。

图3为本发明的真空吸附台的装配结构侧视示意图。

图4为密封条、定位件与吸附平台的装配示意图。

图5为定位座为十字形的一类定位件的结构示意图。

图6为定位座为T形的一类定位件的结构示意图。

图7为定位座为L形的一类定位件的结构示意图。

图8为定位座为一字形的二类定位件的结构示意图。

图中的附图标记如下：吸附平台1，凹槽11，凸台12，通孔13，一类定位件2，定位座21，第一支座211，第二支座212，定位柱22，二类定位件3，定位座31，定位柱32，木浆板4，密封条5，抽真空接头6，待加工PCB板7，一类标识孔71，二类标识孔72。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明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。

实施例1

如图1所示，本发明的真空吸附台包括吸附平台1和定位件。

吸附平台1为具有一定厚度的板状结构，吸附平台1需要具有一定的强度和气密性，根据需要可以选用多种材质的吸附平台1，例如可以选择金属材质的吸附平台1。在吸附平台1的上表面上分布有凹槽11，凹槽11将吸附平台1上表面分割成多个凸台12。凸台12的形状可以为方形、圆形或其他形状，凹槽11的形状可以根据凸台的形状来调整设置，定位件的底座则是需要和凹槽11和凸台12相配合以限制定位件的相对位移。作为最简单的实施方案，下面以矩形凸台的方案为例进行说明。在吸附平台上分布有多道横向槽和多道纵向槽，在吸附平台表面形成均匀分布的矩形凸台，更进一步地，如果横向槽和纵向槽的间距相等，则凸台可以为正方形凸台。

在吸附平台1上设有若干个用于抽真空的通孔13，作为优选方案，通孔13可以设置在吸附平台1的中部，更优选地，通孔可以设置在横向槽或纵向槽内，为了便于抽真空，在吸附平台1的底部，与通孔13对应的位置设有用于连接抽真空装置的抽真空接头6。

在吸附平台1上还设有密封条5，密封条5为弹性材质的密封条，例如密封条可以选用发泡硅胶、橡胶或其他材质的密封条，密封条5嵌装于两道呈一定间距的横向槽及两道呈一定间距的纵向槽中，密封条5的顶部突出于横向槽和纵向槽设置，在吸附平台上，用密封条围成了一个矩形的封闭区域。该封闭区域中设有至少一个所述的用于抽真空的通孔13，而且封闭区域的面积要小于待加工PCB板7，在用真空吸附台固定PCB板7时，PCB板7要完全覆盖该封闭区域。在对待加工的PCB板进行吸附时，吸附平台上位于密封条围成的封闭区域内的通孔与凹槽形成气流通道，产生负压，实现对待加工PCB板的吸附。

定位件为PCB产品与吸附平台之间的定位连接件。定位件的数量至少需要两个。根据需要，定位件可以选用金属材质或其他高强度材料制成。如图4-8所示，定位件的底部为定位座，定位座的顶部设有定位柱，定位柱与定位座垂直设置。定位柱与定位座的连接方式可以是一体成型、焊接连接、螺纹连接、螺栓连接或是以其他连接件固定连接。

定位座的形状可以根据凹槽的形状来进行设计。对于上述的在吸附平台上设有横向凹槽和纵向凹槽的方案，根据定位座的形状，可以将定位件分为一类定位件和二类定位件。

一类定位件2的定位座21具有第一支座211和第二支座212，第一支座211和第二支座212呈90度角设置，例如，一类定位件2的定位座21的形状可以为十字形、L形、T形等等形状，二类定位件3的定位座31呈“一”字型。一类定位件2的第一支座211和第二支座212的宽度不大于吸附平台1上的横向槽和纵向槽的宽度，二类定位件3的定位座31的宽度不大于吸附平台1上的横向槽和纵向槽的宽度。一类定位件2和二类定位件3的定位座的高度要与横向槽和纵向槽的深度相适应，定位座的高度不大于横向槽和纵向槽的深度。

待加工的PCB板上通常具有至少3个标识孔，CCD视觉系统通过抓取标识孔的位置进行补偿。这里标识孔采用通孔，方便进行定位柱的定位。

一种PCB产品固定方法，所述方法包括：

获取待加工PCB产品上的标识孔的中心坐标；

在所述吸附平台的凹槽内标记与所述标识孔的中心坐标对应的标识点；

在所述标识点处安装所述定位件，以使所述定位件的定位柱的坐标与所述标识点的坐标一致；

将待加工PCB产品上的标识孔对应穿设于所述定位件的定位柱上，直至待加工PCB产品承托于所述吸附平台的凸台上；

通过吸附平台上的密封条围成的封闭区域内的各个通孔来抽真空，使封闭区域内形成负压，将待加工PCB板吸附在吸附平台上，实现对待加工PCB板的真空吸附固定。

对于上述的凹槽包括横向槽和纵向槽的方案，所述定位件可以使用一个一类定位件和一个二类定位件，所述方法还包括：

将所述吸附平台上的标识点分为一类标识点和二类标识点，其中一类标识点位于所述横向槽和所述纵向槽交点处，二类标识点位于所述横向槽或所述纵向槽内；

在所述一类标识点处安装所述一类定位件，并在所述二类标识点处安装所述二类定位件。

实施例2

在实施例1的基础上，优选的实施方案是，定位柱能相对于定位座水平调节并固定，例如在定位座上设有多个与定位柱相连接的位置从而能够调整定位柱相对于底座的位置；或者底座上开设有长槽，定位柱能够在长槽方向调整相对位置，并通过螺母锁紧固定；除了这两种方案外，还可以采用很多其他定位柱和定位座的相对位置可调的方案。定位柱的长度要适合，定位柱要能穿过吸附板延伸至待加工PCB板上的标识孔中，对待加工PCB板进行定位。

实施例3

在实施例1的基础上，优选的实施方案是，如图5-8所示，在一类定位件和二类定位件的定位座上都开有台阶，从台阶至定位座中部的部分，定位座的宽度较窄，而远离定位座中部的一侧，定位座的宽度较宽，通过这种设置，可以降低对定位件加工平面度的要求，使定位件更容易装入吸附平台上的凹槽中。

实施例4

在实施例1的基础上，优选的实施方案是，对于定位柱与定位座分体固定连接的方案，同一个定位座可以匹配不同直径或不同形状的定位柱。这样可以匹配不同PCB板上的不同直径的标识孔。定位柱可以为圆柱形或棱柱形或是锥形或是其他形状，定位柱的直径可以根据需要加工的PCB板上的标识孔的直径来选择。

实施例5

在实施例1的基础上，优选的实施方案是，在吸附平台与待加工PCB板之间还设有木浆板，木浆板具有微小的空隙，真空系统可以轻松的透过空隙吸附上方的PCB板。这里需要采用钻靶机钻PCB板标识孔的同时直接对木浆板进行钻通孔。此时PCB板的标识孔通孔和木浆板通孔的相对坐标完全一致，那么在进行后续成型工序定位时，很容易直接通过定位件进行放置。

实施例6

在实施例1的基础上，优选的实施方案是，采用三个定位件来对待加工PCB板进行定位，具体方法为：

获取待加工PCB产品上的三个标识孔的中心坐标，其中三个所述标识孔的中心坐标的连线构成一直角三角形；

将直角所对应的标识孔作为一类标识孔，其余两个标识孔作为二类标识孔。通过这种设置，采用一个一类标识孔和两个二类标识孔，在定位时，相应的采用一个一类定位件，两个二类定位件，采用三个定位件来对PCB产品定位，能进一步提高定位的精度，而且三个定位件对PCB产品的支撑效果更好，同时两个二类定位件都沿着直角三角形的直角边设置，二类定位件能够在凹槽内调整位置，释放一定的自由度，避免过定位。

实施例7

一种PCB产品加工设备，该设备采用上述的真空吸附平台对待加工PCB板进行真空吸附定位。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种真空吸附台，其特征在于：包括吸附平台和定位件；所述吸附平台的上表面分布有多道凹槽，以将所述吸附平台的上表面分割成多个凸台，所述凸台用以承托待加工产品；所述定位件包括定位座和定位柱，所述定位柱连接于所述定位座，所述定位座用于嵌装于所述凹槽中，所述定位柱用于与待加工产品相配合；所述定位件被配置为：当所述定位座嵌装于所述凹槽中，且所述定位柱与待加工产品相配合时，待加工产品相对于所述吸附平台的位置固定。

2.根据权利要求1所述的真空吸附台，其特征在于：所述定位座的高度不大于所述凹槽的深度。

3.根据权利要求1所述的真空吸附台，其特征在于：所述定位柱在所述定位座上的连接位置可调。

4.根据权利要求1所述的真空吸附台，其特征在于：所述定位件包括至少一个一类定位件和至少一个二类定位件，所述一类定位件用于限定所述待加工产品相对于所述吸附平台的水平X方向和水平Y方向的位移，所述二类定位件用于限定所述待加工产品相对于所述吸附平台的水平X方向或水平Y方向的位移。

5.根据权利要求4所述的真空吸附台，其特征在于：所述凹槽包括横向槽和纵向槽，所述横向槽和所述纵向槽分别以设定的间距分布在所述吸附平台的上表面上。

6.根据权利要求5所述的真空吸附台，其特征在于：所述一类定位件的定位座具有第一支座和第二支座，所述第一支座和所述第二支座呈90度角设置；所述二类定位件的定位座呈“一”字型。

7.根据权利要求1所述的真空吸附台，其特征在于：所述真空吸附台还包括密封条，所述密封条用于嵌于所述凹槽中以形成封闭区域，待加工产品至少部分放置于所述封闭区域上。

8.根据权利要求7所述的真空吸附台，其特征在于：所述密封条的材质为弹性材质；当所述密封条嵌于所述凹槽内时，所述密封条的顶端高于所述凸台。

9.根据权利要求7所述的真空吸附台，其特征在于：所述吸附平台具有多个吸附通孔，所述吸附平台在所述封闭区域内至少有一个所述吸附通孔。

10.一种PCB产品固定方法，应用于权利要求1-9中任意一项所述的真空吸附台，其特征在于，所述方法包括：

获取待加工产品上的标识孔的中心坐标；

在所述吸附平台的凹槽内标记与所述标识孔的中心坐标对应的标识点；

在所述标识点处安装所述定位件，以使所述定位件的定位柱的坐标与所述标识点的坐标一致；

将待加工产品上的标识孔对应穿设于所述定位件的定位柱上，直至待加工产品承托于所述吸附平台的凸台上。

11.根据权利要求10所述的PCB产品固定方法，其特征在于：当所述凹槽包括横向槽和纵向槽，且所述定位件包括至少一个一类定位件和至少一个二类定位件时，所述方法还包括：

将所述吸附平台上的标识点分为一类标识点和二类标识点，其中一类标识点位于所述横向槽和所述纵向槽交点处，二类标识点位于所述横向槽或所述纵向槽内；

在所述一类标识点处安装所述一类定位件，并在所述二类标识点处安装所述二类定位件。

12.根据权利要求11所述的PCB产品固定方法，其特征在于：所述方法还包括：

获取待加工产品上的三个标识孔的中心坐标，其中三个所述标识孔的中心坐标的连线构成一直角三角形；

将直角所对应的标识孔作为一类标识孔，其余两个标识孔作为二类标识孔。

13.一种PCB产品加工设备，其特征在于：包括如权利要求1-9中任一项所述的真空吸附平台。

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