CN212823383U - 一种不锈钢漏印阶梯模板用焊接、切割一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光精密加工技术领域，尤其涉及一种不锈钢漏印阶梯模板用焊接、切割一体机，包括一底座，所述底座上端安装有一夹紧调平机构，该夹紧调平机构用于将待加工的SMT网框固定在一平面内，位于该夹紧调平机构的上方安装有一移动平台，所述移动平台内悬装有焊接机构和摄像定位机构，该移动平台可控制焊接机构和摄像定位机构沿与SMT网框所在平面相平行的平面移动。

Description

一种不锈钢漏印阶梯模板用焊接、切割一体机

技术领域

本实用新型涉及激光精密加工技术领域，尤其涉及一种不锈钢漏印阶梯模板用焊接、切割一体机。

背景技术

SMT(表面贴装工艺)是PCB板组装加工的核心技术。为满足贴装精度不断提高和贴装数量不断增加的需求，SMT加工中的锡膏印刷工艺要求日益严格。而SMT印刷钢网的质量是决定印刷质量好坏的关键因素。钢网张力和钢网开孔的形状精度、位置精度是钢网质量好坏的重要判别标志。

SMT阶梯钢网是为了满足同一PCB板上所有大大小小元件所需要的不同上锡量。可分为：局部加厚钢网(即大面积减薄)和局部减薄钢网(小面积减薄)。

局部加厚钢网一般适用于比较大的元件，如：IC接地、卡座、模组等等，需要大量锡膏量的元件。

局部减薄钢网一般适用于比较精密的元件，如精密IC，0.4～0.5间距BGA等需要的锡膏量稍微少一点。

目前传统的阶梯钢网工艺是：需要先刻蚀(编修好数据后需要绘制菲林拼片-曝光显影- 腐蚀)后再用激光切割。该种工艺适合于大批量、单一定型品种生产。生产出的阶梯钢网虽然表面干净整洁，但是对于大幅面的钢网来说，刻蚀厚度的均匀性比较差。刻蚀工艺使用化学药水，加工时间较长，极易污染环境。

目前加工一张不锈钢漏印阶梯模板，首先需要用传统的阶梯钢网制造工艺，然后用SMT 钢网切割机切割漏印数据。制造过程需要第二方企业配合才能生产出SMT漏印阶梯模板，加工周期比较长，极易污染环境。为此研制了一种基于不锈钢漏印阶梯模板焊接、切割一体机，仅仅利用一台设备就可以制得SMT漏印阶梯模板，加工周期短，设备占地面积小，操作简单，效率高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构合理，占地面积小，操作简便，效率更高的不锈钢漏印阶梯模板用焊接、切割一体机。

本实用新型采取的技术方案是：

一种不锈钢漏印阶梯模板用焊接、切割一体机，包括一底座，其特征在于：所述底座上端安装有一夹紧调平机构，该夹紧调平机构用于将待加工的SMT网框固定在一平面内，位于该夹紧调平机构的上方安装有一移动平台，所述移动平台内悬装有焊接机构和摄像定位机构，该移动平台可控制焊接机构和摄像定位机构沿与SMT网框所在平面相平行的平面移动。

进一步的，所述焊接机构采用激光切割机，该激光切割机面向夹紧调平机构一侧设置。

进一步的，所述摄像定位机构包括摄像头和光源，其中摄像头沿面向夹紧调平机构一侧设置，光源为摄像头提供辅助照明。

进一步的，所述摄像定位机构的旁侧安装有一高度检测装置。

进一步的，将移动平台所在水平面内的相垂直两向别设置为X向和Y向，该移动平台内包括X向移动机构和Y向移动机构，所述X向移动机构滑动安装在Y向移动机构表面，该X向移动机构可在水平方向相对于Y向移动机构发生相对滑动。

进一步的，所述Y向移动机构包括两根立柱、Y向导轨、Y向滑板、Y向电机和Y向光栅尺，所述的两根立柱对称安装在底座的上端面两侧，该两根立柱平行间隔设置，每根所述的立柱表面均沿立柱水平延伸方向安装有一Y向导轨，两个Y向导轨相互平行，每个所述的 Y向导轨内均滑动嵌装有一Y向滑板，该Y向滑板通过Y向电机驱动可沿Y向导轨往复移动；在至少一根Y向导轨旁侧位置的立柱表面沿与Y向导轨平行方向安装有一光栅尺，该侧的Y向滑板与光栅尺同侧的端面内安装有光栅尺读数头；所述的两个Y向滑板之间共同安装有所述的X向移动机构。

进一步的，所述X向移动机构包括横梁、X向导轨、X向滑板、X向电机和X向光栅尺，所述的横梁表面沿其延伸方向一体安装有所述的X向导轨，该X向导轨内滑动嵌装有所述的X向滑板，该X向滑板通过X向电机驱动可沿X向导轨往复移动，所述X向导轨旁侧位置的横梁表面沿与X向导轨平行方向安装有一光栅尺，X向滑板与光栅尺同侧的端面内安装有光栅尺读数头；所述X向滑板内安装有焊接机构和摄像定位机构。

进一步的，以垂直于移动平台所在水平面的方向为Z向，所述夹紧调平机构包括Z向升降装置，横向夹紧装置和纵向夹紧装置，所述Z向升降装置优选采用4个，分别对称安装在立柱的四角，同侧的两个Z向升降装置之间共同安装有一个横向夹紧装置，横向夹紧装置内安装有所述的纵向夹紧装置。

进一步的，所述的Z向升降装置包括连接组件、Z向导轨、步进电机和Z向丝杠，其中Z向导轨和Z向丝杠相互平行，步进电机的输出端与Z向丝杠的端部一体安装，同轴驱动，所述连接组件包括固定部和移动部，其中固定部与立柱一体固定，移动部套装在丝杠外部可沿Z向往复移动，同侧的两个Z向升降装置的移动部之间共同安装有所述的横向夹紧装置。

进一步的，所述横向夹紧装置包括两根支撑支架和两根活动支架，每根支撑支架的两端分别与同侧的连接组件的移动部一体固定，两根支撑支架平行间隔安装，每个支撑支架内均安装有一横向导轨，两个横向导轨之间共同安装有两根活动支架，所述的两个活动支架沿水平方向布置与横向导轨相互垂直，与Y向导轨相平行，该两活动支架分别连接有驱动装置，通过驱动装置可调整两个活动支架之间的间隙；所述的两个活动支架成“凹”字形，相对的两侧端面内分别制出一凹槽，每个凹槽下方的活动支架外壁内均匀间隔安装有多个纵向夹紧装置，优选的纵向夹紧装置采用夹紧气缸，每个夹紧气缸沿竖直方向设置，其活塞杆的端部位于凹槽内侧，可由一侧内壁向另一侧内壁移动，进而调整其与相对内臂之间的间隙。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型中，采用夹紧调平机构、移动平台、焊接机构和摄像定位机构相配合形成一套完成的操作装置，其中夹紧调平装置用于对待处理的SMT网框进行夹紧调平，移动平台搭载焊接机构和摄像定位机构沿SMT网框的表面进行相对移动，进而调整并定位相应的焊接机构的位置，焊接机构采用激光切割机即可进行切割也可进行焊接，不但替换原有的工艺，还将切割和焊接装置一体制出，满足占地面积小，操作简便，效率更高的设计要求。

本实用新型中，移动平台采用X向移动机构和Y向移动机构的配合，来实现焊接机构和摄像定位机构在水平方向内的位移，Y向光栅尺和X向光栅尺的配合，用于采集焊接机构和摄像定位机构的位置，使得定位更加精确，切割/焊接精度精度更高。

本实用新型中，夹紧调平机构中，通过Z向升降装置来调整横向夹紧装置及纵向夹紧装置的竖直位置，通过横向夹紧装置中的两个活动支架之间的间隙调整，使得其适应范围更广，可适应不同宽度的SMT网框，夹紧气缸的作用则在竖直方向内对SMT网框的边框位置夹紧固定。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中移动平台部分的结构示意图；

图3为X向移动机构部分的结构示意图；

图4为夹紧调平机构部分的结构示意图；

图5为焊接机构部分的结构示意图；

图6为摄像定位机构部分的结构示意图。

标号说明：

1-X向移动机构；11-横梁；12-X向光栅尺；13-横板；14-X向电机；15-纵板；2-摄像定位机构；21-高度传感器；22-纵板连接件；23-摄像头；24-光源；3-焊接机构；31-红外激光头； 32-切割头；4-底座；5-Y向移动机构；51-Y向滑板；52-Y向导轨；53-Y向电机；54-立柱；55-Y向光栅尺；6-夹紧调平机构；611-活动支架；621-支撑支架；622-横向导轨；623-驱动电机；624-驱动组件；625-活动支架组件；626-同步带；627-带轮；631-Z向丝杠；632-Z向导轨；633-连接组件；634-步进电机。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。

一种不锈钢漏印阶梯模板用焊接、切割一体机，包括一底座，本实用新型的创新在于，所述底座上端安装有一夹紧调平机构，该夹紧调平机构用于将待加工的SMT网框固定在一平面内，位于该夹紧调平机构的上方安装有一移动平台，所述移动平台内悬装有焊接机构和摄像定位机构，该移动平台可控制焊接机构和摄像定位机构沿与SMT网框所在平面相平行的平面移动。

本实施例中，所述焊接机构采用激光切割机，包括红外激光头和切割头，该激光切割机面向夹紧调平机构一侧设置。

本实施例中，所述摄像定位机构包括摄像头和光源，其中摄像头沿面向夹紧调平机构一侧设置，光源为摄像头提供辅助照明。

本实施例中，所述摄像定位机构的旁侧安装有一高度检测装置。

本实施例中，将移动平台所在水平面内的相垂直两向别设置为X向和Y向，该移动平台内包括X向移动机构和Y向移动机构，所述X向移动机构滑动安装在Y向移动机构表面，该X向移动机构可在水平方向相对于Y向移动机构发生相对滑动。

本实施例中，所述Y向移动机构包括两根立柱、Y向导轨、Y向滑板、Y向电机和Y向光栅尺，所述的两根立柱对称安装在底座的上端面两侧，该两根立柱平行间隔设置，每根所述的立柱表面均沿立柱水平延伸方向安装有一Y向导轨，两个Y向导轨相互平行，每个所述的Y向导轨内均滑动嵌装有一Y向滑板，该Y向滑板通过Y向电机驱动可沿Y向导轨往复移动；在至少一根Y向导轨旁侧位置的立柱表面沿与Y向导轨平行方向安装有一光栅尺，该侧的Y向滑板与光栅尺同侧的端面内安装有光栅尺读数头；所述的两个Y向滑板之间共同安装有所述的X向移动机构。

本实施例中，所述X向移动机构包括横梁、X向导轨、X向滑板、X向电机和X向光栅尺，所述的横梁表面沿其延伸方向一体安装有所述的X向导轨，该X向导轨内滑动嵌装有所述的X向滑板，该X向滑板通过X向电机驱动可沿X向导轨往复移动，所述X向导轨旁侧位置的横梁表面沿与X向导轨平行方向安装有一光栅尺，X向滑板与光栅尺同侧的端面内安装有光栅尺读数头；所述X向滑板内安装有焊接机构和摄像定位机构。

本实施例中，所述的横梁可采用花岗岩横梁结构，该结构材料强度大，硬度大，形变小，可提高整体的硬度精度。

本实施例中，所述X向滑板包括横板和纵板，所述横板内用于布设X向导轨和X向光栅尺，纵板内用于安装焊接机构和摄像定位机构，所述安装焊接机构的旁侧还安装有高度传感器。

本实施例中，所述的纵板和纵板连接件可进行同一，即可采用组合式，也可择一体制出或择一使用。

本实施例中，以垂直于移动平台所在水平面的方向为Z向，所述夹紧调平机构包括Z向升降装置，横向夹紧装置和纵向夹紧装置，所述Z向升降装置优选采用4个，分别对称安装在立柱的四角，同侧的两个Z向升降装置之间共同安装有一个横向夹紧装置，横向夹紧装置内安装有所述的纵向夹紧装置。

本实施例中，所述的Z向升降装置包括连接组件、Z向导轨、步进电机和Z向丝杠，其中Z向导轨和Z向丝杠相互平行，步进电机的输出端与Z向丝杠的端部一体安装，同轴驱动，所述连接组件包括固定部和移动部，其中固定部与立柱一体固定，移动部套装在丝杠外部可沿Z向往复移动，同侧的两个Z向升降装置的移动部之间共同安装有所述的横向夹紧装置。

本实施例中，所述横向夹紧装置包括两根支撑支架和两根活动支架，每根支撑支架的两端分别与同侧的连接组件的移动部一体固定，两根支撑支架平行间隔安装，每个支撑支架内均安装有一横向导轨，两个横向导轨之间共同安装有两根活动支架，所述的两个活动支架沿水平方向布置与横向导轨相互垂直，与Y向导轨相平行，该两活动支架分别连接有驱动装置，通过驱动装置可调整两个活动支架之间的间隙；所述的两个活动支架成“凹”字形，相对的两侧端面内分别制出一凹槽，每个凹槽下方的活动支架外壁内均匀间隔安装有多个纵向夹紧装置，优选的纵向夹紧装置采用夹紧气缸，每个夹紧气缸沿竖直方向设置，其活塞杆的端部位于凹槽内侧，可由一侧内壁向另一侧内壁移动，进而调整其与相对内臂之间的间隙。

本实施例中，所述的驱动装置包括驱动电机，驱动组件，活动支架组件，同步带和带轮，在至少一个支撑支架相背的外壁内安装上述驱动装置，其中驱动电机等装置通过驱动组件和支撑支架进行固定，驱动电机的输出端与同步带配合，同步带的另一端套装所述带轮，该带轮中心和一转动轴一体固定，该转动轴由两个支撑支架内顺次穿过，并与对侧的带轮一体连接固定，所述的两个带轮和转动轴同心同向转动，进而实现两侧的同步带同步反向移动，两个同步带内分别套装有一活动支架组件，每个活动支架组件均与一个活动支架的端部一体固定，两个活动支架可同步同向或背向移动。

本实施例中，在所述的活动支架相背的两侧端面内可分别安装有一Y向限位气缸，其用于调整SMT网框的Y向方向调节。

本实施例中，为便于对待处理的SMT网框进行固定，避免在处理过程中由于震动发生错位，可在夹紧调平机构的下方安装吸附装置，在加工前将SMT网框的底面吸附固定。

本实用新型的使用过程是：

本实用新型使用时，操作人员将待处理SMT网框放置于夹紧调平机构内进行夹持固定，其中夹紧调平装置通过Z向升降装置可在竖直方向对SMT网框的四角进行纵向微调，活动支架则可根据其宽度调整间隙，直至其两侧嵌装在凹槽内后，通过夹紧气缸夹紧固定。

之后即可根据输入的数据或人工操作，调整焊接机构和摄像定位机构的位置，其中摄像定位机构用于采集相应的点坐标或区域坐标，待确定完毕后则可通过焊接机构进行焊接或切割处理。

本实用新型中，采用夹紧调平机构、移动平台、焊接机构和摄像定位机构相配合形成一套完成的操作装置，其中夹紧调平装置用于对待处理的SMT网框进行夹紧调平，移动平台搭载焊接机构和摄像定位机构沿SMT网框的表面进行相对移动，进而调整并定位相应的焊接机构的位置，焊接机构采用激光切割机即可进行切割也可进行焊接，不但替换原有的工艺，还将切割和焊接装置一体制出，满足占地面积小，操作简便，效率更高的设计要求。

本实用新型中，移动平台采用X向移动机构和Y向移动机构的配合，来实现焊接机构和摄像定位机构在水平方向内的位移，Y向光栅尺和X向光栅尺的配合，用于采集焊接机构和摄像定位机构的位置，使得定位更加精确，切割/焊接精度精度更高。

本实用新型中，夹紧调平机构中，通过Z向升降装置来调整横向夹紧装置及纵向夹紧装置的竖直位置，通过横向夹紧装置中的两个活动支架之间的间隙调整，使得其适应范围更广，可适应不同宽度的SMT网框，夹紧气缸的作用则在竖直方向内对SMT网框的边框位置夹紧固定。

Claims (10)

1.一种不锈钢漏印阶梯模板用焊接、切割一体机，包括一底座，其特征在于：所述底座上端安装有一夹紧调平机构，该夹紧调平机构用于将待加工的SMT网框固定在一平面内，位于该夹紧调平机构的上方安装有一移动平台，所述移动平台内悬装有焊接机构和摄像定位机构，该移动平台可控制焊接机构和摄像定位机构沿与SMT网框所在平面相平行的平面移动。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢漏印阶梯模板用焊接、切割一体机，其特征在于：所述焊接机构采用激光切割机，该激光切割机面向夹紧调平机构一侧设置。

3.根据权利要求1所述的一种不锈钢漏印阶梯模板用焊接、切割一体机，其特征在于：所述摄像定位机构包括摄像头和光源，其中摄像头沿面向夹紧调平机构一侧设置，光源为摄像头提供辅助照明。

4.根据权利要求1所述的一种不锈钢漏印阶梯模板用焊接、切割一体机，其特征在于：所述摄像定位机构的旁侧安装有一高度检测装置。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种不锈钢漏印阶梯模板用焊接、切割一体机，其特征在于：将移动平台所在水平面内的相垂直两向别设置为X向和Y向，该移动平台内包括X向移动机构和Y向移动机构，所述X向移动机构滑动安装在Y向移动机构表面，该X向移动机构可在水平方向相对于Y向移动机构发生相对滑动。

6.根据权利要求5所述的一种不锈钢漏印阶梯模板用焊接、切割一体机，其特征在于：所述Y向移动机构包括两根立柱、Y向导轨、Y向滑板、Y向电机和Y向光栅尺，所述的两根立柱对称安装在底座的上端面两侧，该两根立柱平行间隔设置，每根所述的立柱表面均沿立柱水平延伸方向安装有一Y向导轨，两个Y向导轨相互平行，每个所述的Y向导轨内均滑动嵌装有一Y向滑板，该Y向滑板通过Y向电机驱动可沿Y向导轨往复移动；在至少一根Y向导轨旁侧位置的立柱表面沿与Y向导轨平行方向安装有一光栅尺，该侧的Y向滑板与光栅尺同侧的端面内安装有光栅尺读数头；所述的两个Y向滑板之间共同安装有所述的X向移动机构。

7.根据权利要求5所述的一种不锈钢漏印阶梯模板用焊接、切割一体机，其特征在于：所述X向移动机构包括横梁、X向导轨、X向滑板、X向电机和X向光栅尺，所述的横梁表面沿其延伸方向一体安装有所述的X向导轨，该X向导轨内滑动嵌装有所述的X向滑板，该X向滑板通过X向电机驱动可沿X向导轨往复移动，所述X向导轨旁侧位置的横梁表面沿与X向导轨平行方向安装有一光栅尺，X向滑板与光栅尺同侧的端面内安装有光栅尺读数头；所述X向滑板内安装有焊接机构和摄像定位机构。

8.根据权利要求7所述的一种不锈钢漏印阶梯模板用焊接、切割一体机，其特征在于：以垂直于移动平台所在水平面的方向为Z向，所述夹紧调平机构包括Z向升降装置，横向夹紧装置和纵向夹紧装置，所述Z向升降装置采用4个，分别对称安装在立柱的四角，同侧的两个Z向升降装置之间共同安装有一个横向夹紧装置，横向夹紧装置内安装有所述的纵向夹紧装置。

9.根据权利要求8所述的一种不锈钢漏印阶梯模板用焊接、切割一体机，其特征在于：所述的Z向升降装置包括连接组件、Z向导轨、步进电机和Z向丝杠，其中Z向导轨和Z向丝杠相互平行，步进电机的输出端与Z向丝杠的端部一体安装，同轴驱动，所述连接组件包括固定部和移动部，其中固定部与立柱一体固定，移动部套装在丝杠外部可沿Z向往复移动，同侧的两个Z向升降装置的移动部之间共同安装有所述的横向夹紧装置。

10.根据权利要求9所述的一种不锈钢漏印阶梯模板用焊接、切割一体机，其特征在于：所述横向夹紧装置包括两根支撑支架和两根活动支架，每根支撑支架的两端分别与同侧的连接组件的移动部一体固定，两根支撑支架平行间隔安装，每个支撑支架内均安装有一横向导轨，两个横向导轨之间共同安装有两根活动支架，所述的两个活动支架沿水平方向布置与横向导轨相互垂直，与Y向导轨相平行，该两活动支架分别连接有驱动装置，通过驱动装置可调整两个活动支架之间的间隙；所述的两个活动支架成“凹”字形，相对的两侧端面内分别制出一凹槽，每个凹槽下方的活动支架外壁内均匀间隔安装有多个纵向夹紧装置，纵向夹紧装置采用夹紧气缸，每个夹紧气缸沿竖直方向设置，其活塞杆的端部位于凹槽内侧，可由一侧内壁向另一侧内壁移动，进而调整其与相对内臂之间的间隙。

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