CN116867184A - 全自动补线机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动补线机，包括机台和主控装置，机台的台面设有一沉槽，沉槽的底部设有传送装置，机台的两端则对应形成进料口和出料口；还包括设在沉槽上光学装置、烧蚀装置和补线装置，光学装置、烧蚀装置和补线装置按照传送装置的传送方向依次设置，且均与主控装置电连接；有缺陷的线路板从进料口进入至沉槽内，通过光学装置进行扫描，与加工原稿进行对比，并识别出不良处电路，烧蚀装置用以对不良处电路进行烧蚀去除以防止电路短路，补线装置用以对不良处电路进行修补保证电路合理导通以符合加工原稿需求，完成修补后的线路板即可运输至出料口进行进一步加工，整体流程自动化高，极大的降低人员配置数量和成本，显著了增加产品的良率。

Description

全自动补线机

技术领域

本发明涉及全印刷板制备及处理领域，尤其涉及一种全自动补线机。

背景技术

线路板是电子工业的重要部件之一，是电子元器件的支撑体，电器连接的载体，线路板通过设置在其上的以实现线路导通；在生产过程中可能会出现线路开路或短路的现象，为了解决线路板存在的开路短路的问题，需要对有缺陷的线路板进行维修；

现有技术中，常通过手动补线机对线路板进行修补，一般的流程为，通过电子显微镜对线路进行缺陷部分进行放大显示，再通过技术人员手工对开路短路部分进行处理，该修补方法人工成本高昂，对技术人员的修补熟练度也较为苛刻，长时间操作下容易造成眼部疲劳导致修补质量下降，线路板的良率不能保证等；

因此，亟需一种结构合理的补线机，以能够满足对线路板全自动修补流程，降低人工成本，提高产品的良率。

发明内容

针对技术中，人工修补线路板所需的成本高，产品的整体良率无法保证的技术问题，本申请提供了一种新的解决方案。

为实现上述目的，本发明提供一种全自动补线机，包括机台和主控装置，所述机台的台面设有一沉槽，所述沉槽的底部设有传送装置，所述机台的两端则对应形成进料口和出料口；还包括架设在所述沉槽上光学装置、烧蚀装置和补线装置，所述光学装置、所述烧蚀装置和所述补线装置按照所述传送装置的传送方向依次设置，且均与所述主控装置电连接。

作为本申请的一种改进方案，所述光学装置包括第一安装架和多组摄像组件，所述第一安装架固定连接于所述沉槽的两相对内壁上，所述多组摄像组件间隔分布在第一安装架的柱面上。

作为本申请的一种改进方案，所述烧蚀装置包括第二安装架和用于对线路板不良处进行烧蚀的镭射组件，所述镭射组件固定安装于所述第二安装架的柱面上。

作为本申请的一种改进方案，所述补线装置包括第一滑轨、第二滑轨和移动杆件，所述第一滑轨和所述第二滑轨间隔架设在所述沉槽的相对内壁上，所述第一滑轨与所述第二滑轨的相向内壁上均设有滑槽，所述移动杆件的两端分别置于同端的滑槽内；所述移动杆件上滑动设置有焊接头组件。

作为本申请的一种改进方案，所述移动杆件包括主杆和两件丝杆螺母结构，所述主杆的两端分别固定连接于两件所述丝杆螺母结构的柱面；所述第一滑轨和所述第二滑轨设有滑动腔，所述滑槽对应连通于同端滑动腔；所述丝杆螺母结构置于所述滑动腔内，且两个所述丝杆螺母结构均套设于电动丝杆上。

作为本申请的一种改进方案，所述第一滑轨包括有安装板和围合板，所述围合板围合于所述安装板以形成滑动腔和滑槽，所述安装板靠近所述丝杆螺母结构的一面设有第一滚珠槽，所述丝杆螺母结构的柱面还轴向设置有第二滚珠槽，所述第一滚珠槽和所述第二滚珠槽之间设有多组第一滚珠；所述第二滑轨与所述第一滑轨相同结构设置。

作为本申请的一种改进方案，所述丝杆螺母结构的柱面还设有第三滚珠槽和第四滚珠槽，所述第二滚珠槽、所述第三滚珠槽和所述第四滚珠槽以所述丝杆螺母结构的横截端面的中心为圆心等角分部；所述第三滚珠槽和所述第四滚珠槽均设有多组第二滚珠，所述围合板设有对应朝向所述第三滚珠槽和所述第四滚珠槽凸出的第一限位长条和第二限位长条，所述第一限位长条和所述第二限位长条分别对应与同侧第二滚珠贴合。

作为本申请的一种改进方案，所述第一限位长条和所述第二限位长条靠近第二滚珠的一面均设有轴向延伸的安装槽，所述安装槽内均装配有滑动条，滑动条对应与同侧的第二滚珠贴合。

作为本申请的一种改进方案，所述滑动条、所述第一滚珠的和所述第二滚珠的表面均包覆有润滑剂以形成润滑层。

作为本申请的一种改进方案，所述主杆的柱面设有涡杆螺纹，所述焊接头组件包括焊接头主体、滑动件和导向杆，所述焊接头主体固定连接于所述滑动件的一侧；所述滑动件内置有伺服电机，以及套设于所述伺服电机输出轴的移动涡轮，所述移动涡轮与所述涡杆螺杆适配啮合；所述导向杆的两端分别与丝杆螺母结构固定连接，且穿设于所述滑动件内。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的一种全自动补线机，包括机台和主控装置，机台的台面设有一沉槽，沉槽的底部设有传送装置，机台的两端则对应形成进料口和出料口；还包括架设在沉槽上光学装置、烧蚀装置和补线装置，光学装置、烧蚀装置和补线装置按照传送装置的传送方向依次设置，且均与主控装置电连接；有缺陷的线路板从进料口进入至沉槽内，通过光学装置进行扫描，与加工原稿进行对比，并识别出不良处电路，烧蚀装置用以对不良处电路进行烧蚀去除以防止电路短路，补线装置用以对不良处电路进行修补保证电路合理导通，完成修补后的线路板即可运输至出料口进行后端加工，整体流程自动化程度高，极大的降低了人员配置数量和成本，显著了增加产品的良率。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的补线装置立体图；

图3为本发明的补线装置正视图；

图4为本发明的图3的A区域局部放大图；

图5为本发明的图3的A区域另一局部放大图；

图6为本发明的焊接头组件与主杆的配合图；

图7为本发明的图6的B区域局部放大图；

图8为本发明的丝杆螺母结构的立体图。

主要元件符号说明如下：

1、机台；11、沉槽；12、传输装置；

2、光学装置；21、第一安装架；22、摄像组件；

3、烧蚀装置；31、第二安装架；32、镭射组件；

4、补线装置；41、第一滑轨；42、第二滑轨；43、滑槽；44、第一滚珠槽；45、第一限位长条；46、第二限位长条；47、滑动条；

5、移动杆件；51、主杆；52、丝杆螺母结构；521、第二滚珠槽；

522、第三滚珠槽；523、第四滚珠槽；524、挡板；

6、焊接头组件；61、焊接头主体；62、滑动件；63、导向杆；

64、伺服电机；65、移动涡轮；

7、第一滚珠；

8、第二滚珠。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

在下文描述中，给出了普选实例细节以便提供对本发明更为深入的理解。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。应当理解所述具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件或它们的组合。

现有技术中，常通过手动补线机对线路板进行修补，一般的流程为，通过电子显微镜对线路进行缺陷部分进行放大显示，再通过技术人员手工对开路短路部分进行处理，该修补方法人工成本高昂，对技术人员的修补熟练度也较为苛刻，长时间操作下容易造成眼部疲劳导致修补质量下降，线路板的良率不能保证等；

因此，亟需一种结构合理的补线机，以能够满足对线路板全自动修补流程，降低人工成本，提高产品的良率。

针对上述现有技术存在的问题，本申请提供了一种全自动补线机，请参阅图1至图8，包括机台1和主控装置，主控装置为上位机，用以对整体设备和修补过程进行统筹与控制，在进行修补前，在上位机检索对应的线路板标准板图，即获取得到加工原稿；机台1的台面设有一沉槽11，沉槽11的底部设有传送装置12，机台1的两端则对应形成进料口和出料口；还包括架设在沉槽11上的光学装置2、烧蚀装置3和补线装置4，光学装置2、烧蚀装置3和补线装置4按照传送装置12的传送方向依次设置，且均与主控装置电连接；

有缺陷的线路板从进料口进入至沉槽内，通过光学装置2进行扫描，与加工原稿进行对比，并识别出不良处电路，烧蚀装置3用以对不良处电路进行烧蚀去除以防止电路短路，补线装置4用以对不良处电路进行修补保证电路合理导通，完成修补后的线路板即可运输至出料口进行后端加工，整体流程自动化程度高，极大的降低了人员配置数量和成本，显著了增加产品的良率；

本实施例中，光学装置2包括第一安装架21和多组摄像组件22，第一安装架21固定连接于沉槽11的两相对内壁上，多组摄像组件22间隔分布在第一安装架21的柱面上；不难理解的，第一安装架21用于对多组摄像组件22进行安装，多组摄像组件22可以采集线路板的板面图像信息，并将所采集的信息发送至主控装置，主控装置响应板面图像信息与标准板图进行对比，并根据实际情况标记出不良处电路，并对该不良处电路进行针对性的修补，以完成线路板的修复工作，无需人工介入，避免由于技术人员眼部疲劳导致修复质量下降的现象。

本实施例中，烧蚀装置3包括第二安装架31和用于对线路板不良处进行烧蚀的镭射组件32，镭射组件32固定安装于第二安装架31的柱面上；不难理解的，判定出不良处电路为多余铜线形成的短路情况，通过镭射组件32进行烧蚀；镭射组件32采用为激光高速振镜，其工作原理是将激光束入射到两片反射镜上，用主控装置控制反射镜的反射角度，从而达到激光束的偏转，使具有一定功率密度的激光聚焦点在不良处电路上进行烧蚀，以消除多余的铜线部分，避免线路板进行短路。

本实施例中，补线装置4包括第一滑轨41、第二滑轨42和移动杆件5，第一滑轨41和第二滑轨42间隔架设在沉槽11的相对内壁上，第一滑轨41与第二滑轨42的相向内壁上均设有滑槽43，移动杆件5的两端分别置于同端的滑槽43内；移动杆件5上滑动设置有焊接头组件6；不难理解的，判定出不良处电路为由于缺铜所形成断路情形，该情形会导致电路无法正常导通，主控装置则通过控制焊接头组件对缺铜位置进行修补，焊接头组件6以在移动杆件5上滑动为X轴方向，且移动杆件5、第一滑轨41和第二滑轨42相配合以实现焊接头组件6在Y轴方向上运动，能够将焊接头组件6移动至任一线路板的位置对线路板进行修复。

为了增加移动杆件5在第一滑轨41和第二滑轨42滑动的合理性，使得能将焊接头组件6顺滑的在Y轴方向移动，本实施例中，移动杆件5包括主杆51和两件丝杆螺母结构52，主杆51的两端分别固定连接于两件丝杆螺母结构52的柱面；第一滑轨41和第二滑轨42设有滑动腔，滑槽43对应连通于同端滑动腔；丝杆螺母结构52置于滑动腔内，且两个丝杆螺母结构52均套设于电动丝杆上；不难理解的，电动丝杆包括丝杆和驱动电机，驱动电机固定连接于沉槽的内侧上，驱动电机的工作端朝向沉槽且连接有丝杆，驱动电机转动以带动丝杆进行旋转，驱动电机的优选类型为伺服电机，伺服电机可以根据控制信号做出高精度的功率输出，以第一滑轨41和第二滑轨42为在Y轴方向上的导向结构，丝杆螺母结构52则能够使得将伺服电机高精度旋转转化为高精度的水平移动运动，使得焊接头组件6能够精准停留在Y轴方向的任意位置。

为了降低第一滑轨41、第二滑轨42和主杆51之间的滑动流畅性，本实施例中，第一滑轨41包括有安装板和围合板，围合板围合于安装板以形成滑动腔和滑槽，安装板靠近丝杆螺母结构52的一面设有第一滚珠槽44，丝杆螺母结构52的柱面还轴向设置有第二滚珠槽521，第一滚珠槽44和第二滚珠槽521之间设有多组第一滚珠7；第二滑轨42与第一滑轨41相同结构设置；不难理解的，通过引入第一滚珠7，以大幅度减少第一滚珠槽44与第二滚珠槽521之间摩擦力，由于减少了轴向的摩擦力，使得电动丝杆的转动所形成直线运动更为流畅，电动丝杆的功率转化更高，使得焊接头组件的在对应位置的驻停更为精准，在本方案中电动丝杆的功率转化理解为，如电动丝杆的转动圈数为20圈，丝杆螺母结构在理论情况下使得丝杆螺母结构做直线运动且移动距离15cm，但是在实际的阻力下，该转动圈数仅能移动距离仅为10cm，而进一步消除摩擦力后，可以使得丝杆螺母结构的移动距离更为接近理论数值。

第一滚珠槽44、第二滚珠槽521和多组第一滚珠7相配合，使得丝杆螺母结构52能够流畅的在滑动腔内滑动，但是，在滑动中发现丝杆螺母结构容易发生一定的偏移，而接触面积过大则容易增加摩擦力，使得电动丝杆的功率转化变低，因此，本实施例中，丝杆螺母结构521的柱面还设有第三滚珠槽522和第四滚珠槽523，第二滚珠槽521、第三滚珠槽522和第四滚珠槽523以丝杆螺母结构52的横截端面的中心为圆心等角分部；第三滚珠槽522和第四滚珠槽523均设有多组第二滚珠8，围合板设有对应朝向第三滚珠槽522和第四滚珠槽523凸出的第一限位长条45和第二限位长条46，第一限位长条45和第二限位长条46分别对应与同侧第二滚珠8贴合，进一步的，可以增加挡板524结构，用于针对三组滚珠的两端进行封堵，以防止第一滚珠7和第二滚珠8从滚珠槽的端部脱出；不难理解的，第三滚珠槽522、第四滚珠槽523和第二滚珠槽521三个方向都设有对应的第一限位长条45、第二限位长条46和第一滚珠槽44进行限位贴合，使得丝杆螺母结构52稳定的装配在滑动腔中，且均通过第一滚珠7和第二滚珠8进行连接，保证了丝杆螺母结构52的滑动的流畅性和装配稳定性，进而能够带动主杆51和位于主杆51上的焊接头组件6进行Y轴方向上运动。

进一步的方案中，为了能够进一步减少第一限位长条45和第二限位长条46与对应一侧的第二滚珠8的接触面积，又能不丧失丝杆螺母结构52的良好装配稳定性，本实施例中，第一限位长条45和第二限位长条46靠近第二滚珠8的一面均设有轴向延伸的安装槽，安装槽内均装配有滑动条47，滑动条47对应与同侧的第二滚珠8贴合；不难理解的，通过安装槽以装配滑动条47，通过滑动条47直接与第二滚珠8进行贴合，有效降低了任一限位长条与第二滚珠8的接触面积，减少了因为接触面积所带来的摩擦力，且由于第二滚珠8能够稳定的容置于设计角度合理的第三滚珠槽522和第四滚珠槽523内，滑动条仅需使得第二滚珠不会在滑动过程中脱出对应滚珠槽即可保证丝杆螺母结构的装配稳定性；

更优的方案中，滑动条47、第一滚珠7的和第二滚珠8的表面均包覆有润滑剂以形成润滑层；通过润滑剂在具体的接触部件形成润滑层，有助于进一步降低必要接触所形成的摩擦力，且当丝杆螺母结构在滑动腔内的滑动性能下降时，原因如润滑剂因长时间使用发生消解，仅需更换第二滚珠8、第一滚珠7和滑动条47即可，实现快速检修和保养，以维持焊接头组件6在Y轴方向的流程运动。

作为本申请的一种改进方案，主杆51的柱面设有涡杆螺纹，焊接头组件6包括焊接头主体61、滑动件62和导向杆63，焊接头主体61固定连接于滑动件62的一侧；滑动件62内置有伺服电机64，以及套设于伺服电机64输出轴的移动涡轮65，移动涡轮65与涡杆螺纹适配啮合；导向杆63的两端分别与丝杆螺母结构52固定连接，且穿设于滑动件62内；不难理解的，伺服电机64与焊接头主体61均与主控装置进行信号连接，伺服电机64与滑动件的内壁固定连接，且工作端朝向主杆51探出的，当接收到主控装置的移动信号后，伺服电机64转动带动移动涡轮65进行旋转，由于主杆51为固定状态，移动涡轮65基于伺服电机64的转动方向，迫使滑动件62在导向杆63的轴向方向上往复运动，也顺应带动焊接头组件61移动，使得焊接头组件61能够在X轴方向上移动，当移动目标位置，以对线路板上的不良电路处进行修补。

本发明的优势在于：

1）通过光学装置进行扫描，与加工原稿进行对比，并识别出不良处电路，烧蚀装置用以对不良处电路进行烧蚀去除以防止电路短路，补线装置用以对不良处电路进行修补保证电路合理导通以符合加工原稿要求，完成修补后的线路板即可运输至出料口进行后端加工，整体流程自动化程度高，极大的降低了人员配置数量和成本，显著了增加产品的良率；

2）进一步的优化了补线装置，使得焊接头主体能够精准在X轴方向、Y轴方向上进行位移，实现高自动化，高精度的数控化修补流程。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种全自动补线机，其特征在于，包括机台和主控装置，所述机台的台面设有一沉槽，所述沉槽的底部设有传送装置，所述机台的两端则对应形成进料口和出料口；还包括架设在所述沉槽上光学装置、烧蚀装置和补线装置，所述光学装置、所述烧蚀装置和所述补线装置按照所述传送装置的传送方向依次设置，且均与所述主控装置电连接。

2.根据权利要求1所述的全自动补线机，其特征在于，所述光学装置包括第一安装架和多组摄像组件，所述第一安装架固定连接于所述沉槽的两相对内壁上，所述多组摄像组件间隔分布在第一安装架的柱面上。

3.根据权利要求1所述的全自动补线机，其特征在于，所述烧蚀装置包括第二安装架和用于对线路板不良处电路进行烧蚀的镭射组件，所述镭射组件固定安装于所述第二安装架的柱面上。

4.根据权利要求1所述的全自动补线机，其特征在于，所述补线装置包括第一滑轨、第二滑轨和移动杆件，所述第一滑轨和所述第二滑轨间隔架设在所述沉槽的相对内壁上，所述第一滑轨与所述第二滑轨的相向内壁上均设有滑槽，所述移动杆件的两端分别置于同端的滑槽内；所述移动杆件上滑动设置有焊接头组件。

5.根据权利要求4所述的全自动补线机，其特征在于，所述移动杆件包括主杆和两件丝杆螺母结构，所述主杆的两端分别固定连接于两件所述丝杆螺母结构的柱面；所述第一滑轨和所述第二滑轨设有滑动腔，所述滑槽对应连通于同端滑动腔；所述丝杆螺母结构置于所述滑动腔内，且两个所述丝杆螺母结构均套设于电动丝杆上。

6.根据权利要求5所述的全自动补线机，其特征在于，所述第一滑轨包括有安装板和围合板，所述围合板围合于所述安装板以形成滑动腔和滑槽，所述安装板靠近所述丝杆螺母结构的一面设有第一滚珠槽，所述丝杆螺母结构的柱面还轴向设置有第二滚珠槽，所述第一滚珠槽和所述第二滚珠槽之间设有多组第一滚珠；所述第二滑轨与所述第一滑轨相同结构设置。

7.根据权利要求6所述的全自动补线机，其特征在于，所述丝杆螺母结构的柱面还设有第三滚珠槽和第四滚珠槽，所述第二滚珠槽、所述第三滚珠槽和所述第四滚珠槽以所述丝杆螺母结构的横截端面的中心为圆心等角分部；所述第三滚珠槽和所述第四滚珠槽均设有多组第二滚珠，所述围合板设有对应朝向所述第三滚珠槽和所述第四滚珠槽凸出的第一限位长条和第二限位长条，所述第一限位长条和所述第二限位长条分别对应与同侧第二滚珠贴合。

8.根据权利要求7所述的全自动补线机，其特征在于，所述第一限位长条和所述第二限位长条靠近第二滚珠的一面均设有轴向延伸的安装槽，所述安装槽内均装配有滑动条，滑动条对应与同侧的第二滚珠贴合。

9.根据权利要求8所述的全自动补线机，其特征在于，所述滑动条、所述第一滚珠的和所述第二滚珠的表面均包覆有润滑剂以形成润滑层。

10.根据权利要求5所述的全自动补线机，其特征在于，所述主杆的柱面设有涡杆螺纹，所述焊接头组件包括焊接头主体、滑动件和导向杆，所述焊接头主体固定连接于所述滑动件的一侧；所述滑动件内置有伺服电机，以及套设于所述伺服电机输出轴的移动涡轮，所述移动涡轮与所述涡杆螺纹适配啮合；所述导向杆的两端分别与丝杆螺母结构固定连接，且穿设于所述滑动件内。