CN205596449U - 揭料式补强板假贴机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种揭料式补强板假贴机，属于电子元件生产设备技术领域，包括机架，所述机架上设有由Y向运动机构驱动的FPC加热平台；所述机架上设有用于放置料卷并输出料带及回收离型纸的收放料机构；所述机架上设有用于将料带上的单体补强板剥离下来的剥离机构；所述机架上设有用于接收剥离出的单体补强板并向下游输送单体补强板的物料输送机构，所述剥离机构和物料输送机构相对设置且两者之间设有供离型纸穿过的剥离间隙；所述机架上沿X向设有支撑梁，所述支撑梁上设有用于将所述物料输送机构上的单体补强板贴合于FPC上的贴装机构。本实用新型生产效率高，贴合精度高，机构精简，结构简单，满足了实际生产的需要。

Description

揭料式补强板假贴机

技术领域

本实用新型属于电子元件生产设备技术领域，尤其涉及一种揭料式补强板假贴机。

背景技术

柔性电路板(Flexible Printed Circuit)，是用柔性的绝缘基材制成的电路板，具有许多硬性电路板不具备的优点。例如它可以自由弯曲、卷绕、折叠，可依照空间布局要求任意安排，并在三维空间任意移动和伸缩，从而达到元器件装配和导线连接的一体化。利用FPC可大大缩小电子产品的体积，适用电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要。

目前，柔性电路板在越来越多的行业得以广泛使用，因其本身机械强度小，易龟裂，因此在柔性电路板的生产过程中，需向其表面贴装补强板，增强柔性线路板的机械强度，从而方便柔性电路板表面装配元器件。

在贴补强板工序中，一般采用手工对FPC板进行补强，目前市面上的假贴机也主要以揭料、冲裁、分切、散料方式为主，然而以上几种方式适用范围具有一定的局限性，且需要根据物料的不同而更换模具或者进行其他方面的调试，设备调试较为复杂，成本较高，无法满足工厂中的生产需要。

此外，补强板上通常贴有热粘性胶，在实际生产中通过融化其上的胶体来与FPC板粘接。这就要求补强板上的胶体要保持完整清洁的状态，考虑这一应用特性，通常将补强板与离型纸组成料带或料卷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种揭料式补强板假贴机，生产效率高，贴合精度高，机构精简，结构简单，满足实际生产的需要。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：揭料式补强板假贴机，包括机架，所述机架上设有由Y向运动机构驱动的用于放置FPC并对FPC进行加热的FPC加热平台；所述机架上设有用于放置料卷并输出料带及回收离型纸的收放料机构；所述机架上且位于料带的输送线路上设有用于将料带上的单体补强板剥离下来的剥离机构；所述机架上设有用于接收剥离出的单体补强板并向下游输送单体补强板的物料输送机构，所述剥离机构和物料输送机构相对设置且两者之间设有供离型纸穿过的剥离间隙；所述机架上沿X向设有支撑梁，所述支撑梁上设有用于将所述物料输送机构上的单体补强板贴合于FPC上的贴装机构。

作为一种改进，所述剥离机构包括固定安装于所述机架上的物料剥离板和设置在所述物料剥离板下方的用于将离型纸向上游输送的输送辊，所述物料剥离板的上表面具有料带贴附平面。

作为进一步的改进，所述物料输送机构包括：转动安装于所述机架上的至少一个传送辊，一个所述传送辊连接动力装置；固定安装于所述机架上且相对所述物料剥离板设置的支撑座；环绕设置在所述传送辊和支撑座之间的传送带。

作为进一步的改进，所述物料输送机构还包括转动安装于所述机架上用于张紧所述传送带的至少一个张紧辊。

作为一种改进，所述收放料机构包括：转动安装于所述机架上用于放置料卷并输出料带的送料辊；转动安装于所述机架上用于回收离型纸的收料辊；转动安装于所述机架上用于引导料带行进方向的至少一个导料辊；设于所述机架上用于精确输送料带的伺服夹送机构。

作为一种改进，所述贴装机构包括：设于所述支撑梁上的X向运动机构；安装于所述X向运动机构上的Z向和θ角旋转运动机构，在所述Z向和θ角旋转运动机构上安装有补强板吸嘴，所述补强板吸嘴上设有加热元件；安装于所述X向运动机构上的用于确定FPC上补强位置的上部视觉相机；安装于所述机架上用于确定所述补强板吸嘴上吸取的单体补强板位置的下部视觉相机，所述下部视觉相机位于所述补强板吸嘴的X向运动轨迹范围内；安装于所述机架上用于检测所述物料输送机构上单体补强板形态的散料视觉相机，所述散料视觉相机设置在所述物料输送机构的上方。

作为进一步的改进，所述Z向和θ角旋转运动机构包括安装于所述X向运动机构上的支架，所述支架上滑动安装有由Z向直线运动机构驱动的连接板，所述Z向直线运动机构连接带有力矩控制机构的第一伺服电机，所述连接板上转动安装有由θ角旋转运动机构驱动的所述补强板吸嘴。

作为进一步的改进，所述θ角旋转运动机构包括第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴通过联轴器连接转轴，所述补强板吸嘴设置在所述转轴上。

作为进一步的改进，所述θ角旋转运动机构还包括滑环电刷，所述滑环电刷的滑环固定安装于所述连接板上，所述滑环与外部供电线缆连接，所述滑环电刷的电刷固定安装于所述转轴上，所述加热元件与所述电刷连接。

作为一种改进，所述Y向运动机构的两侧对称设有所述收放料机构、所述剥离机构和所述物料输送机构，相应的，所述贴装机构设有两个。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：由于揭料式补强板假贴机设计了机架、Y向运动机构、FPC加热平台、收放料机构、剥离机构、物料输送机构、支撑梁和贴装机构，因而通过收放料机构放置料卷并输出料带及回收离型纸；通过剥离机构将料带上的单体补强板剥离下来，通过物料输送机构接收剥离出的单体补强板并向下游输送单体补强板；通过FPC加热平台使FPC在粘贴单体补强板前预热到工作温度，便于单体补强板的粘贴；通过Y向运动机构实现FPC沿Y向的位置变化，通过贴装机构将物料输送机构上的单体补强板贴合于FPC上。本实用新型提供的揭料式补强板假贴机贴装效率可达1.0s/片，贴装精度可达±0.075mm，生产效率高，贴合精度高，机构精简，结构简单，满足了实际生产的需要。

由于所述剥离机构包括物料剥离板和输送辊，所述物料剥离板的上表面具有料带贴附平面，因而当料带通过料带贴附平面到达物料剥离板的前端时，通过输送辊改变离型纸的行进方向，使离型纸向后输送，单体物料继续向前运动，从而将料带上的单体物料剥离下来，使得单体物料实现自动剥离。

由于所述物料输送机构包括至少一个传送辊、动力装置、支撑座和传送带，因而通过动力装置提供动力，通过传送带将剥离后的单体物料输送至指定位置；同时传送带在接收单体物料时，由于将单体物料向前输送，在传送带与单体物料之间摩擦力的作用下，使单体物料快速与离型纸分离，使得剥离效果好。

由于所述物料输送机构还包括至少一个张紧辊，通过张紧辊可以张紧传送带，避免传送带松弛。

由于所述收放料机构包括送料辊、收料辊、至少一个导料辊和伺服夹送机构，因而通过送料辊放置料卷，为料卷提供送料阻尼力；通过收料辊回收离型纸；通过导料辊引导料带的行进方向；通过伺服夹送机构实现料带的精确输送，从而实现了物料输送的自动化。

由于所述贴装机构包括X向运动机构、Z向和θ角旋转运动机构、补强板吸嘴、上部视觉相机、下部视觉相机和散料视觉相机，因而通过X向运动机构带动上部视觉相机，使上部视觉相机移动到FPC的上方，对FPC上的MARK点(也称基准点)进行扫描，从而确定FPC上的补强位置；通过散料视觉相机对物料输送机构上单体补强板进行拍照，获取单体补强板数量、位置及角度数据；通过Z向和θ角旋转运动机构带动补强板吸嘴，对单体补强板进行吸取，通过X向运动机构带动补强板吸嘴连同单体补强板运动到下部视觉相机的上方，获取单体补强板的坐标及角度数据，传递给控制系统，从而确定出单体补强板需旋转的角度和沿X向移动的距离，通过X向运动机构带动单体补强板移动到FPC的上方合适位置，再通过Z向和θ角旋转运动机构将单体补强板贴合于FPC上。

由于所述Z向和θ角旋转运动机构设计了支架、Z向直线运动机构、连接板、第一伺服电机、θ角旋转运动机构，因而通过第一伺服电机和Z向直线运动机构实现连接板的Z向直线往复运动，从而实现θ角旋转运动机构以及补强板吸嘴的Z向直线往复运动，通过θ角旋转运动机构实现补强板吸嘴的旋转运动，通过加热元件可对补强板吸嘴吸取的物料进行预热，又因为第一伺服电机带有力矩控制机构，贴合物料时，随着补强板吸嘴压力的增大，第一伺服电机的力矩可以随之增大到预设值，实现贴合压力的调节，在物料厚度差异较大时，可以避免压伤物料或者贴装不牢。

由于所述θ角旋转运动机构还包括滑环电刷，可以避免外部供电线缆缠绕。

由于所述Y向运动机构的两侧对称设有所述收放料机构、所述剥离机构和所述物料输送机构，相应的，所述贴装机构设有两个，因而采用双工位，可以同时贴装两款物料，进一步提高了贴装效率，降低了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中收放料机构、剥离机构、物料输送机构和散料视觉相机的相对位置示意图；

图3是图2的立体图；

图4是图1中Z向和θ角旋转运动机构的结构示意图；

图5是图4中支架、Z向直线运动机构、第一伺服电机和连接板的相对位置示意图；

图中：1、机架，2、Y向运动机构，3、FPC加热平台，4、收放料机构，41、送料辊，42、收料辊，43、导料辊，44、伺服夹送机构，441、上夹送辊，442、下夹送辊，443、伺服电机，5、剥离装置，51、物料剥离板，52、输送辊，6、物料输送机构，61、传送辊，62、伺服电机，63、支撑座，64、传送带，65、张紧辊，7、剥离间隙，8、支撑梁，9、贴装机构，91、X向运动机构，92、Z向和θ角旋转运动机构，921、支架，922、Z向直线运动机构，9221、丝杠螺母机构，9222、联轴器，9223、直线导轨，923、连接板，924、第一伺服电机，925、θ角旋转运动机构，9251、第二伺服电机，9252、联轴器，9253、转轴，9254、滑环电刷，93、补强板吸嘴，94、加热元件，95、上部视觉相机，96、下部视觉相机，97、散料视觉相机。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图5共同所示，一种揭料式补强板假贴机，包括机架1，机架1上设有由Y向运动机构2驱动的用于放置FPC并对FPC进行加热的FPC加热平台3，Y向运动机构2优先采用丝杠传动的电动滑台，当然Y向运动机构2也可以直接采用气缸等等，都可以实现，本领域技术人员可根据实际情况进行选择，在此不再赘述；FPC加热平台3的具体结构为本领域的公知技术，例如可以采用中国实用新型专利CN203912349U公开的剥离式补强板假贴机中的FPC定位加热平台等等。

机架1上设有用于放置料卷并输出料带及回收离型纸的收放料机构4，该收放料机构4包括：转动安装于机架1上用于放置料卷并输出料带的送料辊41；转动安装于所述机架上用于回收离型纸的收料辊42；转动安装于机架1上用于引导料带行进方向的至少一个导料辊43，导料辊43的数量本领域技术人员可以根据实际情况自行选择，在本实施例中，导料辊43设有一个；设于机架1上用于精确输送料带的伺服夹送机构44。

上述伺服夹送机构44包括转动安装于机架1上的上夹送辊441以及下夹送辊442，上夹送辊441和下夹送辊442之间形成拉料间隙，上夹送辊441或下夹送辊442连接动力装置，动力装置优选为伺服电机443，当然，动力装置也可以选用本领域技术人员能够实现的其他方式，例如选用伺服电机驱动的传动装置等等，在此不再赘述。

机架1上且位于料带的输送线路上设有用于将料带上的单体补强板剥离下来的剥离机构5，剥离机构5包括固定安装于机架1上的物料剥离板51和设置在物料剥离板51下方的用于将离型纸向上游输送的输送辊52，物料剥离板51的上表面具有料带贴附平面。

机架1上设有用于接收剥离出的单体补强板并向下游输送单体补强板的物料输送机构6，剥离机构5和物料输送机构6相对设置且两者之间设有供离型纸穿过的剥离间隙7，物料输送机构6包括：转动安装于机架1上的至少一个传送辊61，一个传送辊61连接动力装置，传送辊61的数量本领域技术人员可以根据实际情况自行选择，在本实施例中，传送辊61设有两个，其中一个传送辊61连接动力装置，动力装置优选为伺服电机62，当然，动力装置也可以选用本领域技术人员能够实现的其他方式，例如选用伺服电机驱动的传动装置等等，在此不再赘述；固定安装于机架1上且相对物料剥离板51设置的支撑座63；环绕设置在传送辊61和支撑座63之间的传送带64。

物料输送机构6还包括转动安装于机架1上用于张紧传送带64的至少一个张紧辊65，张紧辊65的数量本领域技术人员可以根据实际情况自行选择，在本实施例中，张紧辊65设有一个。

机架1上沿X向设有支撑梁8，支撑梁8上设有用于将物料输送机构6上的单体补强板贴合于FPC上的贴装机构9，贴装机构9包括：设于支撑梁8上的X向运动机构91，X向运动机构91优先采用丝杠传动的电动滑台，当然X向运动机构91也可以直接采用气缸等等，都可以实现，本领域技术人员可根据实际情况进行选择，在此不再赘述；安装于X向运动机构91上的Z向和θ角旋转运动机构92，在Z向和θ角旋转运动机构92上安装有补强板吸嘴93，补强板吸嘴93上设有加热元件94,加热元件94优选为电加热导线，当然，加热元件94还可以选用本领域技术人员可以实现的其他结构；安装于X向运动机构91上的用于确定FPC上补强位置的上部视觉相机95；安装于机架1上用于确定补强板吸嘴93上吸取的单体补强板位置的下部视觉相机96，下部视觉相机96位于补强板吸嘴93的X向运动轨迹范围内；安装于机架1上用于检测物料输送机构6上单体补强板形态的散料视觉相机97，散料视觉相机97设置在物料输送机构6的上方。

上述Z向和θ角旋转运动机构92包括安装于X向运动机构91上的支架921，支架921上滑动安装有由Z向直线运动机构922驱动的连接板923，Z向直线运动机构922连接带有力矩控制机构的第一伺服电机924，连接板923上转动安装有由θ角旋转运动机构925驱动的补强板吸嘴93。因为第一伺服电机924带有力矩控制机构，贴合物料时，随着补强板吸嘴93压力的增大，第一伺服电机924的力矩可以随之增大到预设值，实现贴合压力的调节，在物料厚度差异较大时，可以避免压伤物料或者贴装不牢。

上述Z向直线运动机构922包括丝杠螺母机构9221，丝杠螺母机构9221的丝杠通过联轴器9222连接第一伺服电机924，丝杠螺母机构9221的丝母连接连接板923；支架921与连接板923之间还设有直线导轨9223，直线导轨9223起导向作用。当然，作为一种替代方式，上述丝杠螺母机构9221也可以选用同步带传动等等，都可以实现连接板923的直线往复运动，为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

上述θ角旋转运动机构925包括第二伺服电机9251，第二伺服电机9251的输出轴通过联轴器9252连接转轴9253，补强板吸嘴93设置在转轴9253上。

为了避免外部供电线缆缠绕，θ角旋转运动机构925还包括滑环电刷9254，滑环电刷9254的滑环固定安装于连接板923上，滑环与外部供电线缆(图中未示出)连接，滑环电刷9254的电刷固定安装于转轴9253上，电加热导线与电刷连接。

为了进一步提高贴装效率，降低生产成本，上述Y向运动机构2的两侧对称设有收放料机构4、剥离机构5和物料输送机构6，相应的，贴装机构9设有两个，采用双工位，可以同时贴装两款物料。

其工作原理如下：

将料卷放置在送料辊41上，通过导料辊43引导料带的行进方向，伺服电机443转动时，带动上夹送辊441和下夹送辊442转动，牵拉料带，当料带通过料带贴附平面到达物料剥离板51的前端时，通过输送辊52改变离型纸的行进方向，使离型纸向后输送，通过收料辊42回收离型纸，单体补强板继续向前运动，从而将料带上的单体补强板剥离下来，使得单体补强板实现自动剥离，此时，伺服电机62转动，带动传送辊61转动，从而使传送带64运动并接收剥离下来的单体补强板，在此过程中，保证传送带64与料带的线速度一致，由于传送带64接收单体补强板时，由于将单体补强板向前输送，在传送带64与单体补强板之间摩擦力的作用下，使单体补强板快速与离型纸分离，使得剥离效果好；当伺服电机443接受脉冲数达到一定值时，伺服电机443停止动作，控制系统认为单体补强板已经被传送到指定位置，并触发散料视觉相机97对单体补强板状态进行确认，散料视觉相机97对单体补强板进行拍照，从而将获取的单体补强板数量、位置及角度数据送回上位机，以备补强板吸嘴93吸取单体补强板；

人工放置FPC于FPC加热平台3上，通过FPC加热平台3的加热元件对FPC进行加热，使FPC在粘贴单体补强板前预热到工作温度，以备单体补强板的粘贴；该过程与上述实现补强板单体化可同时进行；

通过X向运动机构91带动上部视觉相机95运动，使上部视觉相机95移动到FPC的上方，对FPC上的MARK点(也称基准点)进行扫描，从而确定FPC上的补强位置；通过第一伺服电机924和Z向直线运动机构922带动连接板923沿Z向下移，从而使θ角旋转运动机构925以及补强板吸嘴93沿Z向下移，对单体补强板进行吸取，然后第一伺服电机924和Z向直线运动机构922带动补强板吸嘴93连同单体补强板上移，同时通过加热元件94对补强板吸嘴93吸取的单体补强板进行预热，通过X向运动机构91带动补强板吸嘴93连同单体补强板运动到下部视觉相机96的上方，获取单体补强板的坐标及角度数据，传递给控制系统，从而确定出单体补强板需旋转的角度和沿X向移动的距离以及FPC沿Y向的移动距离，通过Y向运动机构2使FPC移动到相应的位置，通过X向运动机构91使单体补强板移动到相应的位置，通过θ角旋转运动机构925使单体补强板旋转到正确的角度；然后第一伺服电机924和Z向直线运动机构922带动补强板吸嘴93下移，最终完成单体补强板向FPC的精确贴装。

本实用新型提供的揭料式补强板假贴机贴装效率可达1.0s/片，贴装精度可达±0.075mm，生产效率高，贴合精度高，机构精简，结构简单，满足了实际生产的需要。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.揭料式补强板假贴机，包括机架，其特征在于，

所述机架上设有由Y向运动机构驱动的用于放置FPC并对FPC进行加热的FPC加热平台；

所述机架上设有用于放置料卷并输出料带及回收离型纸的收放料机构；

所述机架上且位于料带的输送线路上设有用于将料带上的单体补强板剥离下来的剥离机构；

所述机架上设有用于接收剥离出的单体补强板并向下游输送单体补强板的物料输送机构，所述剥离机构和物料输送机构相对设置且两者之间设有供离型纸穿过的剥离间隙；

所述机架上沿X向设有支撑梁，所述支撑梁上设有用于将所述物料输送机构上的单体补强板贴合于FPC上的贴装机构。

2.根据权利要求1所述的揭料式补强板假贴机，其特征在于，所述剥离机构包括固定安装于所述机架上的物料剥离板和设置在所述物料剥离板下方的用于将离型纸向上游输送的输送辊，所述物料剥离板的上表面具有料带贴附平面。

3.根据权利要求2所述的揭料式补强板假贴机，其特征在于，所述物料输送机构包括：

转动安装于所述机架上的至少一个传送辊，一个所述传送辊连接动力装置；

固定安装于所述机架上且相对所述物料剥离板设置的支撑座；

环绕设置在所述传送辊和支撑座之间的传送带。

4.根据权利要求3所述的揭料式补强板假贴机，其特征在于，所述物料输送机构还包括转动安装于所述机架上用于张紧所述传送带的至少一个张紧辊。

5.根据权利要求1所述的揭料式补强板假贴机，其特征在于，所述收放料机构包括：

转动安装于所述机架上用于放置料卷并输出料带的送料辊；转动安装于所述机架上用于回收离型纸的收料辊；

转动安装于所述机架上用于引导料带行进方向的至少一个导料辊；

设于所述机架上用于精确输送料带的伺服夹送机构。

6.根据权利要求1所述的揭料式补强板假贴机，其特征在于，所述贴装机构包括：

设于所述支撑梁上的X向运动机构；

安装于所述X向运动机构上的Z向和θ角旋转运动机构，在所述Z向和θ角旋转运动机构上安装有补强板吸嘴，所述补强板吸嘴上设有加热元件；

安装于所述X向运动机构上的用于确定FPC上补强位置的上部视觉相机；

安装于所述机架上用于确定所述补强板吸嘴上吸取的单体补强板位置的下部视觉相机，所述下部视觉相机位于所述补强板吸嘴的X向运动轨迹范围内；

安装于所述机架上用于检测所述物料输送机构上单体补强板形态的散料视觉相机，所述散料视觉相机设置在所述物料输送机构的上方。

7.根据权利要求6所述的揭料式补强板假贴机，其特征在于，所述Z向和θ角旋转运动机构包括安装于所述X向运动机构上的支架，所述支架上滑动安装有由Z向直线运动机构驱动的连接板，所述Z向直线运动机构连接带有力矩控制机构的第一伺服电机，所述连接板上转动安装有由θ角旋转运动机构驱动的所述补强板吸嘴。

8.根据权利要求7所述的揭料式补强板假贴机，其特征在于，所述θ角旋转运动机构包括第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴通过联轴器连接转轴，所述补强板吸嘴设置在所述转轴上。

9.根据权利要求8所述的揭料式补强板假贴机，其特征在于，所述θ角旋转运动机构还包括滑环电刷，所述滑环电刷的滑环固定安装于所述连接板上，所述滑环与外部供电线缆连接，所述滑环电刷的电刷固定安装于所述转轴上，所述加热元件与所述电刷连接。

10.根据权利要求1至9中任意一项权利要求所述的揭料式补强板假贴机，其特征在于，所述Y向运动机构的两侧对称设有所述收放料机构、所述剥离机构和所述物料输送机构，相应的，所述贴装机构设有两个。