CN208013667U - 一种全自动曝光机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种全自动曝光机，属于PCB曝光技术领域，解决了现有技术中的曝光机需要人工操作、自动化程度低，导致生产效率低的问题，本实用新型包括桁架和机体，所述机体位于桁架的下方，所述桁架上安装有X轴向导轨和Y轴向导轨，桁架上分别连接有上料机械手和下料机械手，所述机体的上方设置有横梁，所述横梁上分别安装有搬运机械手和对位摄像系统，所述机体的左下方设有对位平台，所述搬运机械手(5)的下方安装有上底片放置框，所述上底片放置框的下方安装有对位放置框，所述对位放置框后方的机体上设有曝光室。本实用新型工作流程实现全自动化无人操作，大大提高了工作效率。
Description
技术领域
本实用新型属于PCB曝光技术领域，具体涉及一种全自动曝光机。
背景技术
PCB(Printed Circuit Board)，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。
PCB板制造工艺中，最关键的工序之一就是将底片图像转移到基材上：先在基板上涂一层感光材料，然后对涂覆在基材上的感光材料进行光辐射，使其溶解性发生变化，而未感光部分的树脂没有发生聚合反应，在显影液的作用下便会溶解，感光部分的感光材料发生聚合反应固化在基材上形成图像，这一工艺过程即曝光。
曝光机是完成图形转移的关键设备之一，在PCB的制造过程中，具有非常重要的作用，现有的手动曝光机，需要人工进行底片与需曝光件之间的对位工作，一台手动曝光机需要一个操作人员，2-3个对位的辅助工人；近年来，市场上出现了采用摄像机进行自动对位的曝光机，每台设备也需要一个操作人员，由于受到设备技术条件的限制，在大部分情况下，只能进行单面自动对位，因而生产效率比手动曝光机低很多。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：
为解决现有技术中的曝光机需要人工操作、自动化程度低，导致生产效率低的问题，而提供一种全自动曝光机。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种全自动曝光机，其特征在于，包括桁架和机体，所述机体位于桁架的下方，所述桁架上安装有X轴向导轨和Y轴向导轨，桁架上分别连接有上料机械手和下料机械手，所述机体的上方设置有横梁，所述横梁上分别安装有搬运机械手和对位摄像系统，所述机体的左下方设有对位平台，所述搬运机械手的下方安装有上底片放置框，所述上底片放置框的下方安装有对位放置框，所述对位放置框后方的机体上设有曝光室。
进一步地，所述曝光室内设有上下两组光源，上下光源可按设置的曝光参数，对进入该区域的PCB板进行曝光，上下光源的光源高度、惯量均可自动调整。
进一步地，所述对位平台的左方设有进料周转车，所述进料周转车上方设有待曝光PCB板，所述上底片放置框的右方设有出料周转车，所述出料周转车上设有已曝光PCB板。
进一步地，所述进料周转车和出料周转车连接有AGV搬运小车，所述AGV搬运小车是一种可自动充电的电力驱动小车，可自动沿规划路线运行，可通过呼叫系统的接入，自动呼唤至指定工位。
进一步地，所述上料机械手、搬运机械手和下料机械手上均设有吸盘，所述吸盘的下端面为平面形状，可增大PCB板的受力面积，保护感光膜。上料机械手和下料机械手连接在机体顶部安装的桁架上，所述桁架是用螺栓连接而成的支撑横梁结构，桁架上设有有X、Y轴导轨及其驱动装置，桁架下的上下料机械手上安装有Z向导轨、旋转机构。
由于需曝光PCB板放置位置会有一定差异，为适应这种情况，保证后继曝光精度以及对位的高效率，上料机械手有PCB板位置自动识别功能，并可调整吸盘吸取角度，自动对位后抓取PCB板；搬运机械手可将对位完成的PCB板搬运至曝光准备区域，所述曝光准备区域位于搬运机械手下方，曝光准备区域内设有晒架，搬运机械手在晒架上完成下底片与PCB板的重叠，并通过对位摄像系统进行检查，如位置有误，则重复对位过程。
进一步地，所述对位平台上设有PCB定位模块，所述PCB定位模块包括步进电机，所述步进电机连接有驱动器，所述驱动器连接有丝杆导轨，所述驱动器与对位摄像系统电连接；对位平台上设有定位装置可使平放上面的PCB板不会与对位平台发生相互位置移动，同时起支撑作用，使搬运机械手抓取时，PCB板有一定支撑力而不会弯曲。
进一步地，所述对位摄像系统包括CCD摄像机和视觉对位系统，所述CCD摄像机与视觉对位系统电连接。
PCB放置于对位平台后，对位摄像系统的CCD摄像机移动到此区域，通过CCD摄像系统反馈运算，由视觉对位系统矫正PCB位置，述视觉对位系统的原理为通过CCD摄像机将图像采集到图像对位处理系统，算出偏移位置和角度，再将信息传送给运动部件，进行位置纠正，精度可达到±0.005mm。
进一步地，所述上底片放置框的下表面用于放置上底片，在搬运机械手将PCB板运至对位放置框之前，上底片放置框先移动至对位放置框右方过渡，PCB板放至对位放置框上后，上底片放置框归位至对位放置框上方，并完成PCB板与上底片的重叠。
进一步地，所述对位放置框下方安装有可移动的丝杠导轨平台，丝杠导轨平台可将完成重叠后的PCB板和底片运送至后方的曝光室中进行曝光，曝光完成后再送回机体前方，由下料机械手下料。
本实用新型的工作过程包括如下步骤：
A、进料：进料周转车运有来自曝光机上道工序需进行曝光的PCB板，停放在曝光机的左方。
B、上料：上料机械手将进料周转车上的PCB板按先后顺序抓取到对位平台进行对位。
C、自动对位：通过对位摄像系统的CCD摄像机及视觉对位系统，完成上底片与下底片自动对位、底片与PCB板的自动对位。
D、曝光准备：通过搬运机械手将对位完成的PCB板抓取到曝光准备区域内的晒架上，完成PCB板与上下底片的重叠，并可通过CCD摄像系统进行检查。
E、曝光：将对位完成且通过检查的PCB板，由丝杠导轨平台送入曝光室中曝光，曝光完成后，再送回曝光准备区域的晒架上。
F、下料：下料机械手将送回曝光准备区域的已曝光完成后的PCB板，抓取到出料周转车上。
G、出料：曝光完成后的PCB板，放到出料周转车上，送到下道工序。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型的全自动曝光机可从进料周转车上，自动抓取需曝光PCB板，自动进行底片与底片、底片与PCB板对位，自动进行曝光，曝光完成后自动将PCB板放到运至下道工序的出料周转车上，整个操作过程无需人工干预，从曝光上道工序、曝光、下道工序自动对接，实现全自动无人化加工，节省了大量人力，大大提高了曝光机工作的效率。
2.本实用新型的曝光室内设有上下两组光源，可对PCB板进行双面同时曝光，解决了现有技术中单面分别曝光效率低的问题，缩短了加工时间，显著提高了曝光效率。
3.本实用新型的对位平台的左方设有进料周转车，所述进料周转车上方设有待曝光PCB板，所述上底片放置框的右方设有出料周转车，所述出料周转车上设有已曝光PCB板，周转车可对PCB进行集中搬运，并和AGV搬运小车连接，可直接对生产工位进行定位搬运，使得搬运快速、稳定、精准、高效，大量节省了搬运的人力，提高了曝光机的工作效率。
4.本实用新型的进料周转车和出料周转车连接有AGV搬运小车，可自动沿规划路线运行，且可通过连接呼叫系统，自动呼唤至指定工位，提高了流程的自动化程度，使得工序流程更规范化。
5.本实用新型的对位摄像系统包括CCD摄像机和视觉对位系统，所述CCD摄像机与视觉对位系统电连接，视觉对位系统可通过CCD摄像机将图像采集到图像对位处理系统，算出偏移位置和角度，再将信息传送给运动部件，进行位置纠正，解决了现有技术中PCB板和底片需要人工进行对位的问题，避免了手工对位时容易操作失误、误差较大的问题，大大提高了对位的准确度和精度。
6.本实用新型的上料机械手、搬运机械手和下料机械手上均设有吸盘，可跟随机械手调整吸取PCB板时的角度，使PCB板更容易吸附在吸盘上，提高了曝光机的工作效率，吸盘底部为平面形状，可增大PCB板的受力面积，减小压强，保护感光膜，降低了曝光后PCB出现瑕疵的概率，提高了产品的质量。
7.本实用新型的对位平台上设有PCB定位模块，所述PCB定位模块包括步进电机，所述步进电机连接有驱动器，所述驱动器连接有丝杆导轨，所述驱动器与对位摄像系统电连接，此结构使定位模块能在水平面方向移动、旋转进行自动对位，相比于现有技术的手工对位，精度更高，对位速度更快，反应更灵敏，且定位模块可对PCB板进行支撑，防止搬运机械手抓取时，PCB板因受力过大而弯曲、损坏，提高了产品质量。
附图说明
本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本实用新型的主视图；
图2是图1的左视图；
图3是图1的俯视图；
图4是图1中对位平台的主视图；
图5是图4的俯视图；
图6图1中上料机械手和下料机械手的主视图；
图7是图6的俯视图；
图8是图6中的吸盘结构图。
附图标记说明：
1-进料周转车，2-待曝光PCB板，3-上料机械手，4-对位平台，5-搬运机械手，6-对位摄像系统，7-对位放置框，8-上底片放置框，9-曝光室，10-下料机械手，11-已曝光PCB板，12-出料周转车，13-桁架，14-丝杆导轨，15-步进电机。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
下面结合图1-图8对本实用新型作详细说明。
实施例1
一种全自动曝光机，其特征在于，包括桁架13和机体，所述机体位于桁架13的下方，所述桁架13上安装有X轴向导轨和Y轴向导轨，桁架13上分别连接有上料机械手3和下料机械手10，所述机体的上方设置有横梁，所述横梁上分别安装有搬运机械手5和对位摄像系统6，所述机体的左下方设有对位平台4，所述搬运机械手5的下方安装有上底片放置框8，所述上底片放置框8的下方安装有对位放置框7，所述对位放置框7后方的机体上设有曝光室9。
本实施例的全自动曝光机可从进料周转车1上，自动抓取需曝光PCB板，自动进行底片与底片、底片与PCB板对位，自动进行曝光，曝光完成后自动将PCB板放到运至下道工序的出料周转车12上，整个操作过程无需人工干预，从曝光上道工序、曝光、下道工序自动对接，实现全自动无人化加工，节省了大量人力，大大提高了曝光机工作的效率。
实施例2
本实施例重点阐述与上述实施例相比的改进之处，相同之处不再赘述，在本实施例中，所述曝光室9内设有上下两组光源，上下光源可按设置的曝光参数，对进入该区域的PCB板进行曝光，上下光源的光源高度、惯量均可自动调整，解决了现有技术中单面分别曝光效率低的问题，缩短了加工时间，显著提高了曝光效率。
实施例3
本实施例重点阐述与上述实施例相比的改进之处，相同之处不再赘述，在本实施例中，所述对位平台4的左方设有进料周转车1，所述进料周转车1上方设有待曝光PCB板2，所述上底片放置框8的右方设有出料周转车12，所述出料周转车12上设有已曝光PCB板11，可对PCB进行集中搬运，并和AGV搬运小车连接，可直接对生产工位进行定位搬运，使得搬运快速、稳定、精准、高效，大量节省了搬运的人力，提高了曝光机的工作效率。
实施例4
本实施例重点阐述与上述实施例相比的改进之处，相同之处不再赘述，在本实施例中，所述进料周转车1和出料周转车12连接有AGV搬运小车，所述AGV搬运小车是一种可自动充电的电力驱动小车，可自动沿规划路线运行，可通过呼叫系统的接入，自动呼唤至指定工位，提高了流程的自动化程度，使得工序流程更规范化。
实施例5
本实施例重点阐述与上述实施例相比的改进之处，相同之处不再赘述，在本实施例中，对位摄像系统6包括CCD摄像机和视觉对位系统，所述CCD摄像机与视觉对位系统电连接，视觉对位系统可通过CCD摄像机将图像采集到图像对位处理系统，算出偏移位置和角度，再将信息传送给运动部件，进行位置纠正，解决了现有技术中PCB板和底片需要人工进行对位的问题，避免了手工对位时容易操作失误、误差较大的问题，大大提高了对位的准确度和精度。
实施例6
本实施例重点阐述与上述实施例相比的改进之处，相同之处不再赘述，在本实施例中，上料机械手3、搬运机械手5和下料机械手10上均设有吸盘，可跟随机械手调整吸取PCB板时的角度，使PCB板更容易吸附在吸盘上，提高了曝光机的工作效率，吸盘底部为平面形状，可增大PCB板的受力面积，减小压强，保护感光膜，降低了曝光后PCB出现瑕疵的概率，提高了产品的质量。
实施例7
本实施例重点阐述与上述实施例相比的改进之处，相同之处不再赘述，在本实施例中，所述对位平台4上设有PCB定位模块，所述PCB定位模块包括步进电机15，所述步进电机15连接有驱动器，所述驱动器连接有丝杆导轨14，所述驱动器与对位摄像系统6电连接，此结构使定位模块能在水平面方向移动、旋转进行自动对位，相比于现有技术的手工对位，精度更高，对位速度更快，反应更灵敏，且定位模块可对PCB板进行支撑，防止搬运机械手5抓取时，PCB板因受力过大而弯曲、损坏，提高了产品质量。
Claims (7)
1.一种全自动曝光机，包括桁架(13)和机体，所述机体位于桁架(13)的下方，其特征在于，所述桁架(13)上安装有X轴向导轨和Y轴向导轨，桁架(13)上分别连接有上料机械手(3)和下料机械手(10)，所述机体的上方设置有横梁，所述横梁上分别安装有搬运机械手(5)和对位摄像系统(6)，所述机体的左下方设有对位平台(4)，所述搬运机械手(5)的下方安装有上底片放置框(8)，所述上底片放置框(8)的下方安装有对位放置框(7)，所述对位放置框(7)后方的机体上设有曝光室(9)。
2.根据权利要求1所述的一种全自动曝光机，其特征在于，所述曝光室(9)内设有上下两组光源。
3.根据权利要求1所述的一种全自动曝光机，其特征在于，所述对位平台(4)的左方设有用于放置待曝光PCB板(2)的进料周转车(1)，所述上底片放置框(8)的右方设有用于放置已曝光PCB板(11)的出料周转车(12)。
4.根据权利要求3所述的一种全自动曝光机，其特征在于，所述进料周转车(1)和出料周转车(12)连接有AGV搬运小车。
5.根据权利要求1所述的一种全自动曝光机，其特征在于，所述对位摄像系统(6)包括CCD摄像机和视觉对位系统，所述CCD摄像机与视觉对位系统电连接。
6.根据权利要求1所述的一种全自动曝光机，其特征在于，所述上料机械手(3)、搬运机械手(5)和下料机械手(10)上均设有吸盘，所述吸盘的下端面为平面形状。
7.根据权利要求1所述的一种全自动曝光机，其特征在于，所述对位平台(4)上设有PCB定位模块，所述定位模块包括步进电机(15)，所述步进电机(15)连接有驱动器，所述驱动器连接有丝杆导轨(14)，所述驱动器与对位摄像系统(6)电连接。
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| CN201820202678.1U CN208013667U (zh) | 2018-02-06 | 2018-02-06 | 一种全自动曝光机 |
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Cited By (2)
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| CN108153118A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-06-12 | 成都凯景智能设备有限公司 | 一种全自动曝光机 |
| CN110712999A (zh) * | 2019-07-30 | 2020-01-21 | 江苏盟星智能科技有限公司 | 一种激光曝光机自动上料装置及其上料方法 |
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2018
- 2018-02-06 CN CN201820202678.1U patent/CN208013667U/zh not_active Expired - Fee Related
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