CN1220556C - 一种浆料输送机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于厚膜布线的浆料输送机构，带有两凸轮的凸轮轴由电机驱动，两凸轮采用具有一定重叠角的对称结构，带动柱塞在二个工作缸内作方向相反的往复直线运动，工作缸均位于浆料泵送块内，浆料泵送块内的浆料腔分别通过二个电磁阀与三通接头相连，该三通接头与浆料储存器的输出端相连；所述浆料腔还分别通过另外二个电磁阀与另一个三通接头相连，此三通接头与直写头相连；所述电磁阀由控制组件控制，使二个电磁阀断开时，另二个电磁阀闭合，反之亦然。本发明可实现柱塞泵均匀连续的往复运动，并消除换向时出现的断线现象；此外，简化了机构和控制系统，减小了控制误差。

Description

一种浆料输送机构

技术领域

本发明涉及一种浆料输送机构，它主要可用于快速制造技术，特别是厚膜电路的快速制造。

背景技术

随着电子、电器产品向超大规模集成化、轻量化、小批量和多样化方向发展，传统的PCB板和厚膜电路的制作工艺，包括光化学法和模板(或丝网)漏印法等，已经越来越不能满足要求。这些技术的主要不足之处在于：制造工序多，对高密度、高精度印制电路板易带来较大误差；最小线宽和线间距受到很大限制；腐蚀去除的导电材料很多，造成贵金属的大量浪费；电镀、腐蚀等工序使用的溶液对环境造成很大的污染等。特别是该技术的柔性化程度很低，线路板制作周期较长，而且要交给专业制造车间来完成，无法有效缩短新产品研究开发周期；对于单件或者小批量生产PCB板来说，制造成本较高。因此，新一代的电子布线和封装技术迫切需要能在无掩膜(或模板)条件下，高精度、高速度连接高密度芯片、快速制作PCB板和修复导电线路的柔性布线技术，以大幅度降低生产成本。

厚膜直写布线技术是采用浆料输送机构，借助集CAD和CAM技术于一体的数控机床，将金属导电浆料、电阻浆料等物质直接描绘在陶瓷、橡胶等基片上，形成设计文件所规定的厚膜图形的一种工艺技术。

在业已公开的厚膜直写布线技术中，以美国Micropen公司的技术最为成熟。该浆料输送机构适合于很宽粘度范围的浆料，其特点是通过丝杆螺母机构实现柱塞往复运动，主要缺点是结构复杂，需要利用丝杆间隙调整机构和位置传感器才能实现螺母位移的精确控制。此外，它需要通过电机驱动齿轮齿条机构，再驱动转动阀才能实现换向。因此，该浆料输送机构的执行速度慢，在换向时易产生布线失步现象。关于Micropen进行布线的具体设计方法详见美国专利：“Carl E，Drumheller.Inking System forProducing Circuit Patterns.United States，United States Patent，4485387，1984”。

关于利用激光直写导电浆料来制作和修复电路板的方法详见专利申请“一种电路板制作和修复工艺”(2002年6月6日，申请号02115937.8)。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种新的浆料输送机构，该机构结构简单，浆料输送过程连续，并可消除换向时断线的现象。

本发明的一种浆料输送机构，其结构为：带有两凸轮的凸轮轴由电机驱动，两凸轮采用具有重叠角的对称结构，带动柱塞在二个工作缸内作方向相反的往复直线运动，工作缸均位于浆料泵送块内，浆料泵送块内的浆料腔分别通过第二、第四电磁阀与三通接头相连，该三通接头与浆料储存器的输出端相连；所述浆料腔还分别通过第一、第三电磁阀与另一个三通接头相连，该三通接头与直写头相连；所述电磁阀由控制组件控制，使第一、第四电磁阀断开时，第二、第三电磁阀闭合；第二、第三电磁阀断开时，第一、第四电磁阀闭合。

与现有的Micropen技术相比，该发明具有如下优点：

(1)采用凸轮轴实现柱塞的往复回转，代替现有的采用丝杆螺母机构驱动往复式柱塞，有利于柱塞泵实现均匀连续的往复运动，结构得到简化；

(2)采用双凸轮结构的凸轮轴实现单边工作方式，减小体积，并且凸轮轴两凸轮采用具有重叠角的对称结构，消除换向时出现的断线现象；

(3)采用四个电磁阀的通、断逻辑实现浆料输送的换向，改进现有的电机驱动齿轮齿条机构、进而驱动90℃转角的转动阀的方法，简化了机构和控制系统，减小了控制误差；

总之，本发明机构结构简单，控制方便，简单易行。

附图说明

图1为本发明浆料输送机构的结构示意图；

图2为图1中浆料泵送组块1的结构示意图；

图3为图2中浆料泵送块25的剖视图；

图4为图3的右视图；

图5采用本发明的厚膜直写布线系统的结构示意图。

具体实现方式

如图1所示：从有压气瓶21输出一定压力气体，通过软管20，输送到浆料储存器19，浆料储存器为具有一定容积的容器，一端与连接有压气瓶21的软管20相通，提供一定的压力，一端连向输出端的软管17，使浆料储存器19内储存的浆料压向输出端。

通过电机22驱动如图2所示的凸轮1a、1b以一定的速度旋转，凸轮1a、1b分别驱动柱塞23、24作往复直线移动。凸轮轴的两凸轮采用具有重叠角的对称结构，这样可消除换向时出现的断线现象。浆料泵送块25内有两个工作缸——吸入缸和输出缸，如图3、4所示，柱塞23、24分别在两缸内滑动，软管9、11与一个工作缸相连，软管10、12与另一个工作缸相连。在柱塞23、24的一个往复行程中，如果滑动柱塞23滑动的缸在前半行程吸入浆料，则与之连接的第四电磁阀14断开、第二电磁阀8闭合，浆料从浆料储存器19通过软管17、三通接头16、软管18、第四电磁阀14、软管12压入浆料泵送块的浆料腔内进行储存；与之相反，滑动柱塞24滑动的浆料腔为输出腔，则与之相连的第三电磁阀13闭合、第一电磁阀7断开，浆料被柱塞24从浆料泵送块的输出腔压出，从软管9经第一电磁阀7输出到软管5，进入三通接头4，进而经软管3输出直写头2。到在后半个行程刚好相反，第四电磁阀14、第一电磁阀7闭合、第二电磁阀8、第三电磁阀13断开，吸入缸实现浆料输出功能，输出缸反过来实现吸入功能。如此周而复始，不断实现浆料的输出，通过直写头2在基片上直写出厚膜图形。

电磁阀7、8、13和14由系统的控制组件26如微型机、专用芯片开发的控制系统等控制其工作。

柱塞23、24在泵送块内滑动腔中的密封可以采用橡胶垫或弹性密封圈，整个机构要保证良好的气密性。

柱塞23、24与凸轮1a、1b可以采用滚动接触，同时保证柱塞与凸轮轴的垂直度。

如图5所示，工作时，微型机30根据CAD命令的要求，将产品的PCB图形文件下载，通过控制组件26控制工作台27和浆料输送机构28输送浆料到直写头2，绘笔输出厚膜浆料在基片29表面上依次描绘出图形文件规定的图案。

该浆料输送机构可以通过与二维工作台连接，再配以相应的控制系统，就可以在基片上直接写出二维图形或电路板。如果将该系统与激光直写系统连接，可以进一步实现厚膜细线的激光描绘。如果在直写头配上一个丝杆螺母机构，采用电机驱动，或配用三维工作台，实现三维微小图形形体的制作。

Claims (1)

1、一种浆料输送机构，包括电机，其特征在于：带有两凸轮(1a，1b)的凸轮轴由电机(22)驱动，两凸轮(1a，1b)采用具有重叠角的对称结构，带动柱塞(23、24)在二个工作缸内作方向相反的往复直线运动，工作缸均位于浆料泵送块(25)内，浆料泵送块(25)内的浆料腔分别通过第二、第四电磁阀(8、14)与三通接头(16)相连，该三通接头(16)与浆料储存器(19)的输出端相连；所述浆料腔还分别通过第一、第三电磁阀(7、13)与另一个三通接头(4)相连，三通接头(4)与直写头(2)相连；所述电磁阀由控制组件(26)控制，使第一、第四电磁阀(7、14、)断开时，第二、第三电磁阀(8、13)闭合；第二、第三电磁阀(8、13)断开时，第一、第四电磁阀(7、14)闭合。

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