CN116984898A - 一种用于电路板垫板加工的全自动生产系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电路板垫板加工的全自动生产系统，包括MES系统、调配模块、上浆模块、移动机械手抓取模块、压制模块、冷却模块、切割分离模块、表面打磨模块、检测模块、计数模块和包装模块，其中，所述的MES系统用于控制各个模块正常工作，且MES系统与调配模块、上浆模块、移动机械手抓取模块、压制模块、冷却模块、切割分离模块、表面打磨模块、检测模块、计数模块和包装模块电性连接，实现对生产的各个数据进行数字化管理以及管控过程。本发明采用MES系统自动控制，最终实现对生产的各个数据进行数字化管理以及管控过程，生产过程以及生产数据方面能够很好的实现数字化管理，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及电路板垫板加工的技术领域，具体为一种用于电路板垫板加工的全自动生产系统。
背景技术
随着科学技术的飞速发展，使得电子产品不断趋向小型化、轻型化、高密度方向发展，随着高密度集成电子技术的广泛应用，高密度、高精度、小孔径加工技术水平不断提升。作为印制电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)加工主要工序的钻孔加工，目前主要以机械钻孔为主，为了提高钻孔加工的成品率，通常在预制板材的上、下两面分别加装一块板状材料，即盖板和垫板。PCB技术的迅速发展，使得钻孔技术的水平已成为影响PCB质量的一大因素，因而研究和发展各种性能优良、生产成本低廉、环境友好型的印制电路板钻孔用盖板和垫板已成为PCB加工技术发展的趋势。
印制电路板钻孔用垫板，是在PCB机械钻孔加工时置于预制板的下面，以满足加工要求的板状材料。预制板材即预钻孔加工的覆铜板或半成品印制电路板。垫板的应用有利于提高钻孔的质量，提高印制PCB钻孔加工时的成品率。
垫板，是PCB机械钻孔加工时置于预制板材的下面，用于承载预制板材，保护预制板材和钻头，疏导钻孔时产生的热量，以满足加工工艺要求的材料。垫板的主要功效是隔离电路板与钻机台面，既保护电路板底面防止划伤或划痕，又保护钻机台面；防止电路板底面的出口性毛刺；降低钻头温度，减少钻头磨损；清洁钻咀；提高钻孔精度。市场上一般将垫板分为酚醛层压纸垫板、蜜胺木垫板、木纤板三大类，其均是树脂与纸或纤维板材料经热压工艺制成，这种板材整体均实，硬度及密度较大，因此深受客户青睐。
但是垫板在加工过程中需要操作人员相当高的参与程度，最终导致生产效率难以实现最大化，而且人工操作很容易出错，而且生产过程以及生产数据方面不能很好的实现数字化管理。因而生产环节的各种数据繁杂，不能实现真正的即时性管理，故此需要改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于电路板垫板加工的全自动生产系统，以解决上述背景技术中提出现有的垫板加工存在需要操作人员相当高的参与程度，最终导致生产效率难以实现最大化，而且人工操作很容易出错，而且生产过程以及生产数据方面不能很好的实现数字化管理。因而生产环节的各种数据繁杂，不能实现真正的即时性管理的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于电路板垫板加工的全自动生产系统，包括MES系统、调配模块、上浆模块、移动机械手抓取模块、压制模块、冷却模块、切割分离模块、表面打磨模块、检测模块、计数模块和包装模块，其中，
所述移动机械手抓取模块包含多组，每一组包括机械手以及AGV传送机器人，通过机械手抓取后由AGV传送机器人对板体进行移动，然后放置在对应的工位上并自动定好位；
所述调配模块包括搅拌机构，通过搅拌机构将需要调配混合的药剂进行混合处理；
所述的上浆模块用于将需要上浆的原板体插入到调配模块中进行对板体进行上浆处理，然后由移动机械手抓取模块将上浆后的板体进行取出；
所述的压制模块包括热压模组，由一组移动机械手抓取模块上的机械手将根据预设板体层数将其进行依次叠配处理，然后利用热压模组将叠配处理后的板体进行热压处理；
所述的冷却模块用于由移动机械手抓取模块上的机械手将热压完成的板体输送到冷却模块中进行冷却处理；
所述的切割分离模块用于由移动机械手抓取模块上的机械手将冷却完成的板体抓取后送入切割分离模块，此时MES系统根据用户预设的切割要求发送给切割分离模块按照切割要求进行切割，切割后进行分离处理；
所述的表面打磨模块，用于由移动机械手抓取模块上的机械手将切割完成的板体输送到表面打磨模块中，然后对切割完成后的板体进行表面打磨处理；所述的检测模块，用于将移动机械手抓取模块上的机械手输送过来的板体进行检测是否符合要求，符合要求的板体输送到计数模块，不符合要求的板体输送到报废品区；
所述的计数模块用于对合格的板体进行计数处理；
所述的包装模块用于对计数的板体进行按照打包数量进行打包处理，上述模块中所述的MES系统用于控制各个模块正常工作，且MES系统与调配模块、上浆模块、移动机械手抓取模块、压制模块、冷却模块、切割分离模块、表面打磨模块、检测模块、计数模块和包装模块电性连接，实现对生产的各个数据进行数字化管理以及管控过程。
作为优选，所述的包装模块包括包装机，利用车间已有包装机，通过MES系统通讯控制，集成到该系统中，实现无人化连续作业生产。
作为优选，所述的检测模块包括摄像头以及五轴移动器，所述的五轴移动器的移动端连接所述的摄像头，所述五轴移动器、摄像头与所述的MES系统电连接。
作为优选，还包括与所述的MES系统电连接的显示屏。
作为优选，所述表面打磨模块中还设置有用于对打磨过程中产生的碎屑进行快速收集的粉末收集系统。
作为优选，所述移动机械手抓取模块上的机械手将根据预设板体层数将其进行依次叠配处理过程中是需要将玻璃纤维布粘结片层夹设于两层木纤维纸粘结片层之间，得到最终的组合叠层板体，其中玻璃纤维布粘结片层是由至少一张玻璃纤维布粘结片构成的，每一层所述的木纤维纸粘结片层是由至少一张木纤维纸粘结片构成的。
作为优选，所述的冷却模块中采用风冷的方式对板体进行冷却处理。
作为优选，所述压制模块中加热压合时的加热温度为120℃-220℃，压力为6Kg-55Kg，压制时的保温温度范围为200℃-220℃，且需要保温的时间大于或等于60分钟。
作为优选，上浆模块中包括烘干模块，需要将上浆完成的板体进行烘干处理，其中所述的MES系统需要根据板材的材料不同设置不同的烘干温度。
作为优选，所述烘干模块中对取出的木纤维纸粘结片的烘焙温度为150℃-180℃，对取出的玻璃纤维布粘结片的烘焙温度为170℃-205°。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用MES系统自动控制，最终实现对生产的各个数据进行数字化管理以及管控过程，生产过程以及生产数据方面能够很好的实现数字化管理；
2、且各个模块之间采用移动机械手抓取模块4实现无需人工操作，减低人工成本，提高工作效率，而且也降低错误率，最终保证成品合格率，实现真正自动化控制；
3、而且各个生产环节的各种数据自动化监控，能够实现真正的即时性管理的问题。
附图说明
图1是实施例1中一种用于电路板垫板加工的全自动生产系统的连接示意图；
图2是实施例1中包装模块的结构示意图；
图3是实施例1中移动机械手抓取模块的结构示意图；
图4是实施例1中检测模块的结构示意图；
图5是实施例2中一种用于电路板垫板加工的全自动生产系统的连接示意图；
图6是实施例3中表面打磨模块的结构示意图。
图7是实施例4中上浆模块的结构示意图。
附图标记中：MES系统1、显示屏101、粉末收集系统102、调配模块2、上浆模块3、移动机械手抓取模块4、机械手401、AGV传送机器人402、压制模块5、烘干模块501、冷却模块6、切割分离模块7、表面打磨模块8、检测模块9、摄像头901、五轴移动器902、计数模块10、包装模块11、包装机111。
具体实施方式
下文结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
实施例一
如图1、图2、图3、图4所示，本实施例公开的一种用于电路板垫板加工的全自动生产系统，包括MES系统1、调配模块2、上浆模块3、移动机械手抓取模块4、压制模块5、冷却模块6、切割分离模块7、表面打磨模块8、检测模块9、计数模块10和包装模块11，其中，
所述移动机械手抓取模块4包含多组，每一组包括机械手401以及AGV传送机器人402，通过机械手401抓取后由AGV传送机器人402对板体进行移动，然后放置在对应的工位上并自动定好位；
所述调配模块2包括搅拌机构201，通过搅拌机构201将需要调配混合的药剂进行混合处理；
所述的上浆模块3用于将需要上浆的原板体插入到调配模块2中进行对板体进行上浆处理，然后由移动机械手抓取模块4将上浆后的板体进行取出；
所述的压制模块5包括热压模组，由一组移动机械手抓取模块4上的机械手401将根据预设板体层数将其进行依次叠配处理，然后利用热压模组将叠配处理后的板体进行热压处理；
所述的冷却模块6用于由移动机械手抓取模块4上的机械手401将热压完成的板体输送到冷却模块6中进行冷却处理；
所述的切割分离模块7用于由移动机械手抓取模块4上的机械手401将冷却完成的板体抓取后送入切割分离模块7，此时MES系统1根据用户预设的切割要求发送给切割分离模块7按照切割要求进行切割，切割后进行分离处理；所述的表面打磨模块8，用于由移动机械手抓取模块4上的机械手401将切割完成的板体输送到表面打磨模块8中，然后对切割完成后的板体进行表面打磨处理；
所述的检测模块9，用于将移动机械手抓取模块4上的机械手401输送过来的板体进行检测是否符合要求，符合要求的板体输送到计数模块10，不符合要求的板体输送到报废品区；
所述的计数模块10用于对合格的板体进行计数处理；
所述的包装模块11用于对计数的板体进行按照打包数量进行打包处理，上述模块中所述的MES系统1用于控制各个模块正常工作，且MES系统1与调配模块2、上浆模块3、移动机械手抓取模块4、压制模块5、冷却模块6、切割分离模块7、表面打磨模块8、检测模块9、计数模块10和包装模块11电性连接，实现对生产的各个数据进行数字化管理以及管控过程。
作为优选，所述的包装模块11包括包装机111，利用车间已有包装机111，通过MES系统1通讯控制，集成到该系统中，实现无人化连续作业生产。
作为优选，所述的检测模块9包括摄像头901以及五轴移动器902，所述的五轴移动器902的移动端连接所述的摄像头901，所述五轴移动器902、摄像头901与所述的MES系统1电连接。
作为优选，所述移动机械手抓取模块4上的机械手401将根据预设板体层数将其进行依次叠配处理过程中是需要将玻璃纤维布粘结片层夹设于两层木纤维纸粘结片层之间，得到最终的组合叠层板体，其中玻璃纤维布粘结片层是由至少一张玻璃纤维布粘结片构成的，每一层所述的木纤维纸粘结片层是由至少一张木纤维纸粘结片构成的。
作为优选，所述的冷却模块6中采用风冷的方式对板体进行冷却处理。
作为优选，所述压制模块5中加热压合时的加热温度为120℃-220℃，压力为6Kg-55Kg，压制时的保温温度范围为200℃-220℃，且需要保温的时间大于或等于60分钟。在本实施例中所述压制模块5中加热压合时的加热温度为160℃，压力为45Kg，压制时的保温温度范围为2000℃，且需要保温的时间等于60分钟。
作为优选，所述烘干模块501中对取出的木纤维纸粘结片的烘焙温度为150℃-180℃，对取出的玻璃纤维布粘结片的烘焙温度为170℃-205°，在本实施例中所述烘干模块501中对取出的木纤维纸粘结片的烘焙温度为170℃，对取出的玻璃纤维布粘结片的烘焙温度为200℃。
本实施例中的具体工作原理如下：首先所述的MES系统1根据最终的切割要求进行预先设定各个数据，然后驱动本系统工作，此时先利用搅拌机构201将需要调配混合的药剂进行混合处理；
然后通过设置与调配模块2、上浆模块3之间的移动机械手抓取模块4的机械手401抓取侧边堆放的板材后，由AGV传送机器人402对板体进行移动，将需要上浆的原板体插入到调配模块2中进行对板体进行上浆处理，然后由移动机械手抓取模块4将上浆后的板体进行取出；
再然后利用设置在上浆模块3与压制模块5之间的移动机械手抓取模块4的机械手401抓取上完浆的板体依次根据预设板体层数将其进行依次叠配处理，然后利用热压模组将叠配处理后的板体进行热压处理；所述的热压模组属于本领域的常规技术，故此不做具体描述；
再然后由设置在压制模块5与冷却模块6之间的机械手401将热压完成的板体输送到冷却模块6中进行冷却处理；然后冷却后的板体通过由设置在冷却模块6与切割分离模块7之间的机械手401取出后，并通过，由AGV传送机器人402对板体进行移动送入切割分离模块7，此时MES系统1根据用户预设的切割要求发送给切割分离模块7按照切割要求进行切割，切割后进行分离处理；利用机械手401取出后，并通过，由AGV传送机器人402对板体进行移动输送到表面打磨模块8中；
再然后对切割完成后的板体进行表面打磨处理，打磨完成的板体，通过移动机械手抓取模块4上的机械手401抓取后，由AGV传送机器人402对板体进行移动输送到检测模块9，利用检测模块9对板体进行拍照，然后与预设的板材合格标准参数进行对比，然后将符合要求的板体输送到计数模块10，将不符合要求的板体输送到报废品区，合格的板材通过所述的计数模块10用于对合格的板体进行计数处理；
最后利用所述的包装模块11对计数的板体进行按照打包数量进行打包处理，本发明整个过程均有MES系统1自动控制，最终实现对生产的各个数据进行数字化管理以及管控过程。
因此本发明创造具有以下技术效果：
1、本发明采用MES系统自动控制，最终实现对生产的各个数据进行数字化管理以及管控过程，生产过程以及生产数据方面能够很好的实现数字化管理
2、且各个模块之间采用移动机械手抓取模块4实现无需人工操作，减低人工成本，提高工作效率，而且也降低错误率，最终保证成品合格率，实现真正自动化控制；
3、而且各个生产环节的各种数据自动化监控，能够实现真正的即时性管理的问题。
实施例二
如图5所示，本实施例公开的一种用于电路板垫板加工的全自动生产系统，作为优选，还包括与所述的MES系统1电连接的显示屏101，通过设置显示屏101实现对数据的显示。
作为优选，所述压制模块5中加热压合时的加热温度为202℃，压力为48Kg，压制时的保温温度范围为220℃，且需要保温的时间大于或等于60分钟。
作为优选，所述烘干模块501中对取出的木纤维纸粘结片的烘焙温度为165℃，对取出的玻璃纤维布粘结片的烘焙温度为186°。
实施例三
如图6所示，本实施例公开的一种用于电路板垫板加工的全自动生产系统，作为优选，所述表面打磨模块8中还设置有用于对打磨过程中产生的碎屑进行快速收集的粉末收集系统102，通过设置粉末收集系统102可以实现对废碎产品的碎屑进行快速收集，本实施例中的具体工作原理如下：利用搅拌机构201将需要调配混合的药剂进行混合处理；然后通过设置与调配模块2、上浆模块3之间的移动机械手抓取模块4的机械手401抓取侧边堆放的板材后，由AGV传送机器人402对板体进行移动，将需要上浆的原板体插入到调配模块2中进行对板体进行上浆处理，然后由移动机械手抓取模块4将上浆后的板体进行取出；再然后利用设置在上浆模块3与压制模块5之间的移动机械手抓取模块4的机械手401抓取上完浆的板体依次根据预设板体层数将其进行依次叠配处理，然后利用热压模组将叠配处理后的板体进行热压处理；再然后由设置在压制模块5与冷却模块6之间的机械手401将热压完成的板体输送到冷却模块6中进行冷却处理；然后冷却后的板体通过由设置在冷却模块6与切割分离模块7之间的机械手401取出后，并通过，由AGV传送机器人402对板体进行移动送入切割分离模块7，此时MES系统1根据用户预设的切割要求发送给切割分离模块7按照切割要求进行切割，切割后进行分离处理；利用机械手401取出后，并通过，由AGV传送机器人402对板体进行移动输送到表面打磨模块8中；再然后对切割完成后的板体进行表面打磨处理，打磨完成的板体，在打磨过程中通过粉末收集系统102对磨削产生的碎屑进行快速收集，避免后期人工操作，进一步提高工作效率。
实施例四
如图7所示，本实施例公开的一种用于电路板垫板加工的全自动生产系统，作为优选，上浆模块3中包括烘干模块501，需要将上浆完成的板体进行烘干处理，其中所述的MES系统1需要根据板材的材料不同设置不同的烘干温度，在本实施中通过设置烘干模块501，实现将上浆完成的板体进行烘干处理提高最终的热压稳定性，而且MES系统1需要根据板材的材料不同设置不同的烘干温度，进一步保证后期热压更加稳定。
在本实施例中作为优选，所述压制模块5中加热压合时的加热温度为200℃，压力为50Kg，压制时的保温温度范围为200℃，且需要保温的时间大于60分钟。
作为优选，所述烘干模块501中对取出的木纤维纸粘结片的烘焙温度为160℃，对取出的玻璃纤维布粘结片的烘焙温度为200°。
上述具体实施例仅仅是本发明的几种优选的实施例，基于本发明的技术方案和上述实施例的相关启示，本领域技术人员可以对上述具体实施例做出多种替代性的改进和组合。
Claims (10)
1.一种用于电路板垫板加工的全自动生产系统，其特征在于：包括MES系统(1)、调配模块(2)、上浆模块(3)、移动机械手抓取模块(4)、压制模块(5)、冷却模块(6)、切割分离模块(7)、表面打磨模块(8)、检测模块(9)、计数模块(10)和包装模块(11)，其中，
所述移动机械手抓取模块(4)包含多组，每一组包括机械手(401)以及AGV传送机器人(402)，通过机械手(401)抓取后由AGV传送机器人(402)对板体进行移动，然后放置在对应的工位上并自动定好位；
所述调配模块(2)包括搅拌机构(201)，通过搅拌机构(201)将需要调配混合的药剂进行混合处理；
所述的上浆模块(3)用于将需要上浆的原板体插入到调配模块(2)中进行对板体进行上浆处理，然后由移动机械手抓取模块(4)将上浆后的板体进行取出；
所述的压制模块(5)包括热压模组，由一组移动机械手抓取模块(4)上的机械手(401)将根据预设板体层数将其进行依次叠配处理，然后利用热压模组将叠配处理后的板体进行热压处理；
所述的冷却模块(6)用于由移动机械手抓取模块(4)上的机械手(401)将热压完成的板体输送到冷却模块(6)中进行冷却处理；
所述的切割分离模块(7)用于由移动机械手抓取模块(4)上的机械手(401)将冷却完成的板体抓取后送入切割分离模块(7)，此时MES系统(1)根据用户预设的切割要求发送给切割分离模块(7)按照切割要求进行切割，切割后进行分离处理；
所述的表面打磨模块(8)，用于由移动机械手抓取模块(4)上的机械手(401)将切割完成的板体输送到表面打磨模块(8)中，然后对切割完成后的板体进行表面打磨处理；
所述的检测模块(9)，用于将移动机械手抓取模块(4)上的机械手(401)输送过来的板体进行检测是否符合要求，符合要求的板体输送到计数模块(10)，不符合要求的板体输送到报废品区；
所述的计数模块(10)用于对合格的板体进行计数处理；
所述的包装模块(11)用于对计数的板体进行按照打包数量进行打包处理，上述模块中所述的MES系统(1)用于控制各个模块正常工作，且MES系统(1)与调配模块(2)、上浆模块(3)、移动机械手抓取模块(4)、压制模块(5)、冷却模块(6)、切割分离模块(7)、表面打磨模块(8)、检测模块(9)、计数模块(10)和包装模块(11)电性连接，实现对生产的各个数据进行数字化管理以及管控过程。
2.根据权利要求1所述的一种用于电路板垫板加工的全自动生产系统，其特征在于：所述的包装模块(11)包括包装机(111)，利用车间已有包装机(111)，通过MES系统(1)通讯控制，集成到该系统中，实现无人化连续作业生产。
3.根据权利要求1所述的一种用于电路板垫板加工的全自动生产系统，其特征在于：所述的检测模块(9)包括摄像头(901)以及五轴移动器(902)，所述的五轴移动器(902)的移动端连接所述的摄像头(901)，所述五轴移动器(902)、摄像头(901)与所述的MES系统(1)电连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于电路板垫板加工的全自动生产系统，其特征在于：还包括与所述的MES系统(1)电连接的显示屏(101)。
5.根据权利要求1所述的一种用于电路板垫板加工的全自动生产系统，其特征在于：所述表面打磨模块(8)中还设置有用于对打磨过程中产生的碎屑进行快速收集的粉末收集系统(102)。
6.根据权利要求1所述的一种用于电路板垫板加工的全自动生产系统，其特征在于：所述移动机械手抓取模块(4)上的机械手(401)将根据预设板体层数将其进行依次叠配处理过程中是需要将玻璃纤维布粘结片层夹设于两层木纤维纸粘结片层之间，得到最终的组合叠层板体，其中玻璃纤维布粘结片层是由至少一张玻璃纤维布粘结片构成的，每一层所述的木纤维纸粘结片层是由至少一张木纤维纸粘结片构成的。
7.根据权利要求1所述的一种用于电路板垫板加工的全自动生产系统，其特征在于：所述的冷却模块(6)中采用风冷的方式对板体进行冷却处理。
8.根据权利要求1所述的一种用于电路板垫板加工的全自动生产系统，其特征在于：所述压制模块(5)中加热压合时的加热温度为120℃-220℃，压力为6Kg-55Kg，压制时的保温温度范围为200℃-220℃，且需要保温的时间大于或等于60分钟。
9.根据权利要求1所述的一种用于电路板垫板加工的全自动生产系统，其特征在于：上浆模块(3)中包括烘干模块(501)，需要将上浆完成的板体进行烘干处理，其中所述的MES系统(1)需要根据板材的材料不同设置不同的烘干温度。
10.根据权利要求9所述的一种用于电路板垫板加工的全自动生产系统，其特征在于：所述烘干模块(501)中对取出的木纤维纸粘结片的烘焙温度为150℃-180℃，对取出的玻璃纤维布粘结片的烘焙温度为170℃-205°。
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