CN220570745U - 多层板自动预叠合装置 - Google Patents

Abstract

一种多层板自动预叠合装置，将设有电路的内层线路板与作为绝缘的上、下层PP片以逐片冲孔，自动予以叠合形成一预叠合结构体；其包含：一机架；三个供料区，依序相邻设置于机架的X轴向区域；三个作业区，依序且对应设置于三个供料区的后侧；及一成品置放区；复数台机械手臂，至少包括一入料机械手臂、一叠合机械手臂与一出料机械手臂，设置于机架的X轴向与Y轴向区域；至少一冲孔机构，设置于PP片冲孔区；一组CCD影像传感器，设置于叠合机械手臂的吸附机构上方；一控制器，设置于机架上，电性连接复数台机械手臂、冲孔机构与CCD影像传感器；据此将PP片的冲孔改成逐片加工，及应用CCD影像传感器撷取孔位的影像坐标，进而达到自动化叠合的功效。

Description

多层板自动预叠合装置

技术领域

本实用新型是有关于一种板件叠合装置，尤其是指应用冲孔机构、CCD影像传感器与机械手臂，使PP片、内层线路板与治具板得以自动叠合形成一预叠合结构体的一种多层板自动预叠合装置。

背景技术

印刷电路板是电子产品中不可或缺的材料，而随着电子产品轻、薄、短、小的需求增长，多层结构的印刷电路板更成为电子业发展的主流。多层板的印刷电路板看起来像一个多层蛋糕，其是将设有电路的内层线路板与作为绝缘的上、下层PP片予以叠合再热压而成；预叠合的结构体如图1A～图1B所示，其中预设有定位销911的治具板91，为叠合作业的治具；而设有电路的内层线路板92及叠合在其上、下层作为绝缘的PP片93，则分别需要设置与该定位销911相对应的内定位孔921与外定位孔931；叠合的顺序为将治具板91置于最底层，依序往上叠合一PP片93(下层)，再往上堆叠一内层线路板92，续再堆叠一PP片93(上层)，而依此完成叠合的板件即形成一预叠合结构体94(其中分别位于上、下层PP片93的内层线路板92，则可依照电路板的需求不限片数来进行叠合，亦即可需求为多层板的结构)。

其次，现有预叠合结构体94的叠合作业多以人工来进行，且其中PP片93的外定位孔931是以整叠的板片预先进行钻孔，人工再逐片予以分离并进行叠合，其状态如图1C～图1D所示；由于PP片93的原料中含有树酯，而钻孔的积热将使其中的树脂熔融在外定位孔931的孔缘，造成整叠PP片93上、下板片间的黏合；然而，这种热熔黏合的现象或许还不至于造成人工取料的困扰(因为人工取料是采用一次撕离一片及逐片进行叠合)，但若要改用自动化叠合，则以现阶段的自动化机具尚难以克服其整叠PP片93上、下板片间的热熔黏合现像，以致于目前仍然无法以自动化机具，在整叠的PP片93上，进行一片一片的单片取料作业；然而，过去以人工进行板件叠合，已无法满足现代化量产的需求；因此，若能导入机械手臂以取代人工，再将整叠PP片93的钻孔改成单片冲孔以避免板间的热熔黏合，以及应用CCD影像传感器来撷取孔位的影像坐标，使板件的定位孔能与治具板的定位销重合，进而达到自动化叠合的成效，便成为本实用新型人所要积极努力的课题。

实用新型内容

因此，本实用新型的主要目的是在于提供一种可逐片冲制PP片孔位，并使其与内层线路板进行叠合的多层板自动预叠合装置。

本实用新型的再一目的是在于提供一种应用CCD以撷取孔位的影像坐标，使叠合过程中达到板件孔位与治具板定位销自动重合的多层板自动预叠合装置。

为达上述目的，本实用新型提供一种多层板自动预叠合装置，其采取PP片逐片冲孔，并与至少一内层线路板进行自动叠合，以形成一预叠合结构体；其中，该内层线路板预置有内定位孔；而该自动预叠合装置则包含：一机架；三个作业区，依序相邻设置于该机架的X轴向区域，包括一PP片冲孔区、一板件叠合区与一内层板整板区；该三个作业区并依序置入一冲孔平台、一叠合平台与一内层板整板平台；两个供料区，包括一PP片置放区与一内层线路板置放区，分别对应设置于该PP片冲孔区与该内层板整板区的前侧；复数台机械手臂，其至少包括一入料机械手臂与一叠合机械手臂，设置于该机架的X轴向与Y轴向区域，并据以执行该供料区、作业区之间其工作物的搬移作业；该复数台机械手臂分别具有X、Y、Z轴向的位移机构及一吸附机构；至少一冲孔机构，设置于该PP片冲孔区，用以冲制PP片使其具有外定位孔；该冲孔机构包括一滑台与一冲孔机架；且该冲孔平台具有吸真空功能，可吸附并定位PP片；该滑台，设置于该冲孔平台的下方，其具有X、Y轴向的位移功能；该冲孔机架，固设于该滑台上方，其设有一组上、下相对应的上冲头与下冲头，用以进行PP片的冲孔作业；一控制器，设置于该机架上，电性连接该复数台机械手臂与该冲孔机构，用以控制其作动。

本实用新型再提供一种多层板自动预叠合装置，其采取PP片逐片冲孔，并与一治具板及至少一内层线路板进行自动叠合，以形成一预叠合结构体；其中，该治具板预设有至少两支定位销，该内层线路板则预置有与该定位销相对应的内定位孔；而该自动预叠合装置则包含：一机架；三个供料区，依序相邻设置于该机架的X轴向区域，包括一PP片置放区、一治具板置放区与一内层线路板置放区；三个作业区，依序且对应设置于该三个供料区的后侧，包括一PP片冲孔区、一板件叠合区与一内层板整板区；及一成品置放区，对应设置于该板件叠合区的后侧；其中，该三个作业区并依序置入一冲孔平台、一叠合治具整板平台与一内层板整板平台；复数台机械手臂，其至少包括一入料机械手臂、一叠合机械手臂与一出料机械手臂，设置于该机架的X轴向与Y轴向区域，并据以执行该供料区、作业区及成品区之间其工作物的搬移作业；该复数台机械手臂分别具有X、Y、Z轴向的位移机构，且该入料机械手臂设有一吸附机构，该叠合机械手臂设有一具旋转功能的吸附机构，该出料机械手臂则设有一夹持机构；至少一冲孔机构，设置于该PP片冲孔区，用以冲制PP片使其具有与该定位销相对应的外定位孔；该冲孔机构包括一滑台与一冲孔机架；且该冲孔平台具有吸真空功能，可吸附并定位PP片；该滑台，设置于该冲孔平台的下方，其具有X、Y轴向的位移功能；该冲孔机架，固设于该滑台上方，其设有一组上、下相对应的上冲头与下冲头，用以进行PP片的冲孔作业；一组CCD影像传感器，设置于该叠合机械手臂其吸附机构的上方，用以撷取包括治具板定位销、PP片外定位孔与内层线路板内定位孔的影像坐标；一控制器，设置于该机架上，电性连接该复数台机械手臂、该冲孔机构与该CCD影像传感器，用以控制其作动。

依据前揭特征，本实用新型中该冲孔机构的上、下冲头分别连结一气压缸使其可上、下位移，该上冲头设有一衬套及一冲针，该下冲头则设有一顶持件及一排屑孔；例如，当进行冲孔作业时，可以令该下冲头向上位移，使该顶持件顶置PP片后，可以令该上冲头的衬套与冲针连动向下位移，使该衬套预先压正该PP片，该冲针则继续下冲完成冲孔，并使PP片的废料自该下冲头的排屑孔排出。再者，该上冲头的衬套设有一气孔，可连结一空气管以导入一高压空气，且该冲针设有一相连的径向孔与轴向孔，而该径向孔则与该气孔连通；例如，当该冲针下冲时，可以令该高压空气将自该轴向孔出口吹向该排屑孔，以使PP片的废料顺利排出；同时可以令该高压空气将填充于该衬套与该冲针的间隙，以防止PP片废料及粉尘进入该上冲头的结构内。

依据前揭特征，本实用新型中该叠合治具整板平台的四周设有整板棒，以进行该治具板的整板作业，该整板棒另有压扣功能用以固定该治具板，以使其利于叠合作业的进行；且该叠合整板平台的四周设有沟槽，以方便该出料机械手臂的夹持机构穿入该沟槽下方以夹取该预叠合结构体；另该出料机械手臂的夹持机构设有四个夹爪，而每一该夹爪由一气缸带动，以同步作动以夹取该预叠合结构体。

依据前揭特征，本实用新型中该治具板置放区可供置入一台车以放置该治具板，一置料滑台，设置于该治具板置放区的机架上，其上缘装设一传感器，其侧缘设置一可上下位移的牙叉，令该牙叉置于该治具板的下方，例如可当治具板每被取走一片时，该传感器将可令该置料滑台驱动该牙叉向上位移一格，以确保该台车最上面一片的治具板在同一高度。

依据前揭特征，本实用新型中该成品置放区可供置入一台车以放置该预叠合结构体，一置料滑台，设置于该成品置放区的机架上，其上缘装设一传感器，其侧缘设置一可上下位移的牙叉，令该牙叉置于该预叠合结构体的下方，例如可当所置放的预叠合结构体每增加一片时，该传感器将可令该置料滑台驱动该牙叉向下位移一格，以确保该台车最上面一片的预叠合结构体在同一高度。

依据前揭特征，本实用新型的多层板自动预叠合装置，包括将至少一片的内层线路板，与作为绝缘的上、下层PP片以逐片冲孔并自动叠合在一治具板上以形成一预叠合结构体；然而多片内层线路板与一片内层线路板所形成的多层板结构，其叠合的装置及进行叠合的原理与方式并无差异；但为了使说明较为简单扼要，下述的多层板结构是以一片内层线路板，及位于其上、下层PP片以逐片冲孔，并自动叠合在一治具板上的形式来进行。

借助前揭特征，本实用新型的“多层板自动预叠合装置”，提供了将设有电路的内层线路板与作为绝缘的上、下层PP片自动予以叠合以形成一预叠合结构体的装置；其中，预设有定位销的治具板，可先被机械手臂移入并固定在叠合治具整板平台上作为底层治具；其次，可预先设置有内定位孔的内层线路板被移至内层板整板平台进行整板，而PP片则可在被移至冲孔平台予以吸附并定位后，再应用一冲孔机构冲制其外定位孔；接续，可应用一组CCD影像传感器以撷取治具板其定位销的影像坐标，并可驱使机械手臂在抓取PP片与内层线路板后进行位置与角度的调整，使PP片的外定位孔及内层线路板的内定位孔得以套入治具板的定位销外缘；由于本实用新型导入机械手臂以用于进行板片叠合，且能够将PP片的冲孔改成单片加工，以及可以应用CCD影像传感器来撷取孔位的影像坐标，使板件的定位孔能与治具板的定位销重合，进而达到自动化叠合的成效。

附图说明

图1A为多层板叠合前的结构示意图。

图1B为多层板叠合后的结构示意图。

图1C为现有以整叠PP片进行钻孔及以人工拾取的示意图。

图1D为现有以整叠PP片进行外定位孔钻孔后的示意图。

图2A为本实用新型中自动预叠合装置第二实施例的区域分布图。

图2B为本实用新型中自动预叠合装置第二实施例的组合上视图。

图2C为本实用新型中自动预叠合装置第二实施例的组合立体图。

图3A为本实用新型中入料机械手臂的结构立体图。

图3B为本实用新型中出料机械手臂的结构立体图。

图3C为本实用新型中第二实施例叠合机械手臂的结构立体图。

图3D为本实用新型中第二实施例叠合机械手臂的结构正视图。

图4A为本实用新型中冲孔机构的组合立体图。

图4B为本实用新型中冲孔平台的剖视图。

图4C为本实用新型中冲孔机架的组合正视图。

图4D为本实用新型中上冲头的结构剖视图。

图4E为本实用新型中下冲头的结构剖视图。

图4F为本实用新型中冲针的结构立体图。

图4G为本实用新型中冲针的冲刃结构立体图。

图4H为本实用新型中冲孔的动作一示意图。

图4I为本实用新型中冲孔的动作二示意图。

图5A为本实用新型中叠合治具整板平台的结构立体图。

图5B为本实用新型中叠合治具整板平台的整板示意图。

图5C为本实用新型中叠合治具整板平台的定位示意图。

图6A为本实用新型中入料台车作业状态一示意图。

图6B为本实用新型中入料台车作业状态二示意图。

图7A为本实用新型中工作平台的基准坐标示意图。

图7B为本实用新型中板件影像与基准的坐标关系示意图。

图7C为本实用新型中板件叠合的坐标关系示意图。

附图标记说明：10-机架；11-PP片置放区；12-治具板置放区；13-内层线路板置放区；14-PP片冲孔区；15-板件叠合区；16-内层板整板区；17-成品置放区；21-冲孔平台；211-吸盘；212-抽气室；213-槽沟；22-叠合治具整板平台；221-整板棒；222-沟槽；23-内层板整板平台；31-入料机械手臂；32-叠合机械手臂；33-出料机械手臂；34-X轴滑轨；35-Y轴滑轨；36-Z轴滑轨；37-夹持机构；371-气缸；372-夹爪；38-吸附机构；381-吸盘架；382-吸盘；39-旋转轴；40-冲孔机构；41-滑台；41A-Y轴向滑轨；41B-X轴向滑轨；42-冲孔机架；43-上冲头；44-下冲头；45a-气压缸；45b-气压缸；46-冲针；461-径向孔；462-轴向孔；463-冲刃；47-衬套；471-气孔；472-空气管；48-压缩弹簧；49-顶持件；490-切刃口；491-排屑孔；50-CCD影像传感器；51-传感器；60-台车；61-置料滑台；62-牙叉；91-治具板；911-定位销；92-内层线路板；921-内定位孔；93-PP片；931-外定位孔；94-预叠合结构体；100-多层板自动预叠合装置；A-高压空气；N-PP片层数；P0-基准坐标；P1-影像坐标；X1-冲孔平台至叠合治具整板平台的中心距离；X2-内层板整板平台至叠合治具整板平台的中心距离；Z1-第一偏移值。

具体实施方式

首先，请参阅图2A～图2C所示，为本实用新型中多层板自动预叠合装置100第二实施例的结构，包括：一机架10，用以间隔相关区域及装设相关构件；三个供料区，作为多层板的板件(即治具板91、内层线路板92与PP片93)放置区域，依序相邻设置于该机架10的X轴向区域，包括一PP片置放区11、一治具板置放区12与一内层线路板置放区13；三个作业区，依序且对应设置于该三个供料区的后侧，包括一PP片冲孔区14、一板件叠合区15与一内层板整板区16；及一成品置放区17，对应设置于该板件叠合区15的后侧；其中，该三个作业区并依序置入一冲孔平台21、一叠合治具整板平台22与一内层板整板平台23；复数台机械手臂，至少包括一入料机械手臂31、一叠合机械手臂32与一出料机械手臂33，设置于该机架的X轴向与Y轴向区域，该复数台机械手臂分别具有X、Y、Z三轴向的位移机构及一吸附机构38或一夹持机构37，并可以执行该供料区、作业区及成品区之间其工作物的搬移作业；亦即入料机械手臂31可以负责将治具板置放区12的治具板91移入叠合治具整板平台22上、内层线路板置放区13的内层线路板92移入内层板整板平台23上、与PP片置放区11的PP片93移入冲孔平台21上；而叠合机械手臂32则分别可以将PP片冲孔区14的PP片93与内层板整板区16的内层线路板92移入板件叠合区15；以及出料机械手臂33可以负责将板件叠合区15的预叠合结构体94移入成品置放区17。另至少一冲孔机构40，其具有一冲孔机架42，设置于该PP板冲孔区14内，用以冲制PP片93的外定位孔931，(本实用新型中该冲孔机构40设有四组，分别设于该冲孔平台21的四周)；一组CCD影像传感器50，设置于叠合机械手臂32其吸附机构38的上方，用以撷取治具板91定位销911的影像坐标、PP片93外定位孔931的影像坐标与内层线路板92内定位孔921的影像坐标；以及一控制器(图未示)，设置于该机架10上，电性连接该入料机械手臂31、叠合机械手臂32、出料机械手臂33、该冲孔机构40与该CCD影像传感器50，用以控制其作动，例如可以控制其作动的时机与执行驱动相关的指令动作等，但不限于此。

本实用新型中多层板自动预叠合装置100第一实施例的结构相近于第二实施例(图2A～图2C所示)，但第一实施例未设置治具板置放区12、成品置放区17、出料机械手臂33与CCD影像传感器50，第一实施例也不需要治具板91来作为叠合的底层治具；同时，第一实施例中是以叠合平台来替代第二实施例的叠合治具整板平台22；以此，入料机械手臂31可以负责将内层线路板置放区13的内层线路板92移入内层板整板平台23上进行整板、与将PP片置放区11的PP片93移入冲孔平台21上进行冲孔；而叠合机械手臂32则可以分别将PP片冲孔区14完成逐片冲孔的PP片93与内层板整板区16的内层线路板92移入板件叠合区15的叠合平台上，据以完成一预叠合结构体94；而第一实施例中其叠合平台上的预叠合结构体94并不包含治具板91，因此下一个预叠合结构体94可采用错置的形式叠放在前一个预叠合结构体94的上方，其叠合平台上即可叠放复数个预叠合结构体94后，再以人工将其移出板件叠合区15。

本实用新型中，该入料机械手臂31的结构如图3A所示，其固设于机架10中，具有X轴滑轨34、Y轴滑轨35与Z轴滑轨36，一吸附机构38设于该Z轴滑轨36的下端，该吸附机构38具有一吸盘架381与复数个吸盘382，用以吸附并搬移该治具板91(第一实施例中无需治具板91)、内层线路板92与PP片93；该出料机械手臂33的结构(第一实施例无此项设置)如图3B所示，其固设于机架10中，具有X轴滑轨34、Y轴滑轨35与Z轴滑轨36，一夹持机构37设于该Z轴滑轨36的下端，该夹持机构37具有四个夹爪372，且每一该夹爪372是由一气缸371带动，以同步作动以夹取并搬移该预叠合结构体94；再者，本实用新型中第二实施例叠合机械手臂32的结构如图3C～图3D所示，其固设于机架10中，具有X轴滑轨34、Y轴滑轨(图未示)与Z轴滑轨36，一旋转轴39与该Z轴滑轨36连接，一吸附机构38则设于该旋转轴39的下端，使该吸附机构38可相对于该Z轴滑轨36进行旋转，以利于搬移PP片93与内层线路板92并进行叠合作业时，可因应坐标偏移时进行角度的调整；以及一组CCD影像传感器50，设置于该吸附机构38的上方，由于本实用新型中，该叠合机械手臂32是在PP片冲孔区14、内层板整板区16与板件叠合区15之间位移，因此该CCD影像传感器50可以用来撷取该PP片93外定位孔931的影像坐标、该内层线路板92内定位孔921的影像坐标以及该治具板91定位销911的影像坐标。本实用新型中第一实施例的叠合机械手臂32，是将PP片冲孔区14完成逐片冲孔的PP片93与内层板整板区16的内层线路板92移入板件叠合区15的叠合平台上，因此，其结构中无须旋转轴39及CCD影像传感器50的设置。

图4A所示，为PP片冲孔区内其冲孔机构40的配置状态，该区内置入一冲孔平台21，且其周缘设置有复数组透空的槽沟213，而该槽沟213作为冲制PP片93其外定位孔931的场域；本实用新型中至少包含一冲孔机构40，本实施例中则设有四组，分别设于该冲孔平台21的四周，而每一该冲孔机构40则包括一滑台41与一冲孔机架42；其中，该滑台41，设置于该冲孔平台21的下方，其具有X轴向滑轨41B与Y轴向滑轨41A，且该滑轨固设在机架10上；该冲孔机架42，则组设于该滑台41上方，故该冲孔机架42可在该PP片冲孔区14内进行X、Y轴向的位移；又，该冲孔平台21(如图4B)其下缘装有复数个吸盘211及一抽气室212，可抽真空而使该冲孔平台21具有吸附力，并使移入的PP片93被吸附并定位在冲孔平台21上，同时可应用其周缘的复数组槽沟213，来进行PP片93其外定位孔931的冲孔作业；该冲孔机架42(如图4C)，设有一组上、下相对应的上冲头43与下冲头44，当进行冲孔时，该冲孔机架42将位移并使该上、下冲头43/44分别坐落于该冲孔平台21其槽沟213处的上、下方，且该上、下冲头43/44分别连结一气压缸45a/45b使其可上、下位移；该上冲头43(如图4D)设有一衬套47，其内缘设有一冲针46，上缘装设一压缩弹簧48，且其管壁设有一气孔471，可连结一空气管472以导入一高压空气A；又，该冲针43设有一相连的径向孔461与轴向孔462，而该径向孔461则与该气孔471连通；该下冲头44(如图4E)则设有一顶持件49，且其内缘设有一切刃口490与一排屑孔491；本实用新型中该冲针43的冲刃463设有一倒V形断面(如图4F～图4G)；再者，例如当进行冲孔作业时，可通过该下冲头44的气压缸45b作动使其向上位移(如图4H)，并使该顶持件49顶置PP片93，该上冲头43的气压缸45a接续作动使该衬套47与冲针46连动向下位移(如图4I)，该衬套47可将预先压正该PP片93，该冲针46则继续下冲，当冲针46快速触接到顶持件49时，该冲刃463将与该切刃口490相互作用以剪切PP片93的内聚力，进而对PP片93产生极佳的剪切成效；而此时，高压空气A可以自该轴向孔462的出口吹向该下冲头44的排屑孔491，使PP片93的废料顺利排出；同时该高压空气A还可将填充于该衬套47与该冲针46的间隙，进而防止PP片93废料及粉尘进入该上冲头43的结构内(参见图4D所示)。而当冲孔作业完成，该上、下冲头43/44所连结的气压缸45a/45b将可作动使其复归原位，且该压缩弹簧48亦可将促使该冲针43退回起始位置。

本实用新型中叠合治具整板平台22的结构如图5A～图5C所示，其四周设有整板棒221，且该整板棒221具有压扣的功能，又，该叠合治具整板平台22的四周设有沟槽222(如图5A)；例如，当治具板91被入料机械手臂31移入并放置在叠合治具整板平台22上，整板棒221即可作动以进行该治具板91的整板作业(如图5B)，整板就绪则该整板棒221将会压扣以固定该治具板91，使治具板91的定位销911完全定位(如图5C)，以利于后续PP片93与内层线路板92的叠合作业；而叠合完成后，该叠合治具整板平台22的沟槽222处，则方便该出料机械手臂33的夹持机构37穿入以夹取完成叠合作业的预叠合结构体94。本实用新型其第一实施例中是以叠合平台来替代第二实施例的叠合治具整板平台22；而叠合平台是用来叠合PP片93与内层线路板92，据以完成预叠合结构体94，无须进行整板与固定动作，因此第一实施例的叠合平台并无整板棒221与沟槽222的设置。

请进一步参阅图6A～图6B所示，本实用新型中该治具板置放区12可供置入一台车60以放置该治具板91；其中，一置料滑台61，设置于该治具板置放区12的机架10上，其上缘装设一传感器51，其侧缘设置一可上下位移的牙叉62，令该台车60置入并使该牙叉62置于该治具板91的下方(如图6A)；例如，当治具板91每被取走一片时，该传感器51将可令该置料滑台61驱动该牙叉62向上位移一格，以确保该台车60最上面一片的治具板91在同一高度(如图6B)。

本实用新型中，该成品置放区可供置入一台车60以放置该预叠合结构体94，其状态亦类似于图6A～图6B所示；其中，一置料滑台61，设置于该成品置放区17的机架10上，其上缘装设一传感器51，其侧缘设置一可上下位移的牙叉62，令该台车60置入并使该牙叉62置于该预叠合结构体94的下方，例如当所置放的预叠合结构体94每增加一片时，该传感器51将可令该置料滑台61驱动该牙叉62向下位移一格，以确保该台车60最上面一片的预叠合结构体94在同一高度。

本实用新型中其多层板自动叠合装置100第二实施例的作业模式，是应用治具板91作为组合治具，并使PP片93的外定位孔931与内层线路板92的内定位孔921得以自动套入其定位销911的外缘，据以完成预叠合结构体94的自动叠合作业；再者，本实用新型应用CCD影像传感器50以撷取PP片93与内层线路板92孔位的影像坐标，并可在叠合过程中驱使叠合机械手臂32调整板件孔位的偏移值，进而达到板件孔位与叠合治具定位销的重合效果，但不限于此；其中，有关板件坐标调整的原理及作法可以采用如下方式但不限制：首先，如图7A所示为内层板整板平台23、叠合治具整板平台22与冲孔平台21的排列状态；本实用新型在进行多层板自动叠合作业之前，系统需先校正其机械坐标，而内层线路板92的内定位孔921、治具板91的定位销911、与PP片93外定位孔931的基准坐标也需事先设定并储存在控制器中；再者，该冲孔平台21的机械坐标与叠合治具整板平台22的机械坐标其中心距离设定为X1，而内层板整板平台23的机械坐标与叠合治具整板平台22的机械坐标其中心距离设定为X2；该X1值即为叠合机械手臂32将PP片93从冲孔平台21移往叠合治具整板平台22的位移距离；而X2值则为叠合机械手臂32将内层线路板92从内层板整板平台23移往叠合治具整板平台22的位移距离。其次，图7B所示为调整偏移值使影像坐标与基准坐标重合的作业模式；其中，当内层线路板92被移至内层板整板平台23，或PP片93在冲孔平台21完成冲孔作业后，内层线路板92的内定位孔921或PP片93的外定位孔931，其孔位的影像坐标P1与事先设定好孔位的基准坐标P0会有偏移现象；本实用新型中即可应用叠合机械手臂32上的CCD影像传感器50，用以撷取PP片93其外定位孔931或是内层线路板92其内定位孔921的影像坐标P1，并可采用由控制器计算该影像坐标P1与基准坐标P0的XYR偏移值(即X轴偏移值、Y轴偏移值及角度R的偏移值)的方式，但不限于此，再令该叠合机械手臂于抓取PP片93以及内层线路板92时，必须进行XYR偏移值的调整，使影像坐标P1与基准坐标P0重合；最后，如图7C所示，当入料机械手臂31将一治具板91移入叠合治具整板平台22并进行整板后，其定位销911的影像坐标P1与事先设定的基准坐标P0同样会有偏移现象；而叠合机械手臂32上的CCD影像传感器50也将撷取该治具板91定位销911的影像坐标P1，并可采用由控制器计算该影像坐标P1与基准坐标P0的定位销的XYR偏移值(即X轴偏移值、Y轴偏移值及角度R的偏移值)的方式，但不限于此；当PP片93要进行叠合时，该叠合机械手臂32移至叠合治具整板平台22的放置坐标即为X1加上定位销的XYR偏移值；而当内层线路板92要进行叠合时，该叠合机械手臂32移至叠合治具整板平台22的放置坐标即为X2加上定位销的XYR偏移值；据此，则PP片93的外定位孔931与内层线路板92的内定位孔921即可自动套入治具板91其位于影像坐标P1处的定位销911外缘，进而可以完成预叠合结构体94的自动叠合作业。

本实用新型中其多层板自动叠合装置100第二实施例的作业初始，该控制器需先设定好各个板件的叠合顺序，并将复数片的PP片93、治具板91与内层线路板92分别置入该三个供料区11/12/13；而多层板自动叠合的步骤可以如以下示例，但不限于此：

步骤1：校正该冲孔平台21、叠合治具整板平台22与内层板整板平台23的机械坐标，并将置放其上的PP片93外定位孔931、治具板91定位销911与内层线路板92内定位孔921的基准坐标储存于控制器中；再设定该冲孔平台21的机械坐标与该叠合治具整板平台22的机械坐标其中心距离为X1；以及该内层板整板平台23的机械坐标与该叠合治具整板平台22的机械坐标其中心距离为X2；

步骤2：该入料机械手臂31自该治具板置放区12搬移一治具板91至该叠合治具整板平台22，该叠合治具整板平台22对该治具板91进行整板并予以固定；另该叠合机械手臂32应用该CCD影像传感器50以撷取该治具板91定位销911的影像坐标，该控制器将推算该影像坐标与治具板91定位销911其基准坐标的XYR偏移值(即X轴偏移值、Y轴偏移值及角度R的偏移值)，并令该定位销的XYR偏移值为第一偏移值Z1；

步骤3：该入料机械手臂31自该PP片置放区11搬移一PP片93至该冲孔平台21，该冲孔平台21即吸附并定位该PP片93，该冲孔机构40则依据外定位孔931的基准坐标值移动该上、下冲头43/44逐一完成外定位孔931的冲孔作业；

步骤4：该叠合机械手臂32应用该CCD影像传感器50以撷取该PP片93外定位孔931的影像坐标，该控制器将推算该影像坐标与该PP片93外定位孔931其基准坐标的XYR偏移值(即X轴偏移值、Y轴偏移值及角度R的偏移值)，另驱动该叠合机械手臂32以抓取PP片93并调整该外定位孔的XYR偏移值使该PP片93外定位孔931的影像坐标与基准坐标重合，再令该叠合机械手臂32移动X1的距离至该板件叠合区15并调整该第一偏移值Z1，使该PP片93外定位孔931与该治具板91定位销911的影像坐标重合后，令该PP片93叠合在该治具板91上方；

步骤5：该入料机械手臂31自该内层线路板置放区13搬移一内层线路板92至该内层板整板平台23，该内层板整板平台23再对该内层线路板92进行整板；

步骤6：该叠合机械手臂32应用该CCD影像传感器50以撷取该内层线路板92内定位孔921的影像坐标，该控制器将推算该影像坐标与该内层线路板92内定位孔921其基准坐标的XYR偏移值(即X轴偏移值、Y轴偏移值及角度R的偏移值)，另驱动该叠合机械手臂32以抓取该内层线路板92并调整该内定位孔的XYR偏移值使该内层线路板92内定位孔921的影像坐标与基准坐标重合，再令该叠合机械手臂32移动X2的距离至该板件叠合区15并调整该第一偏移值Z1，使该内层线路板92内定位孔921与该治具板91定位销911的影像坐标重合后，令该内层线路板92叠合在该PP片93上；

步骤7：依内层线路板92上方所需的PP片93层数N，重复执行N次的步骤3与步骤4；以及

步骤8：该出料机械手臂33移至该板件叠合区15以抓取该预叠合结构体94至该成品置放区17，即完成多层板自动叠合作业。

本实用新型的多层板自动预叠合装置100第二实施例，提供了将设有电路的内层线路板92与作为绝缘的上、下层PP片93自动予以叠合以形成一预叠合结构体94的装置；其中，可以预设有定位销911的治具板91，先被入料机械手臂31移入并固定在叠合治具整板平台22上作为底层治具；其次，可以预先设置有内定位孔921的内层线路板92被移至内层板整板平台23进行整板，而PP片93则可被移至冲孔平台21定位后，再应用一冲孔机构40冲制其外定位孔931；接续，可以应用一组CCD影像传感器50以撷取治具板91定位销911、PP片93外定位孔931及内层线路板92内定位孔921的影像坐标，并驱使叠合机械手臂32在抓取PP片93与内层线路板92后进行位置与角度的调整，以使PP片93的外定位孔931及内层线路板92的内定位孔921得以套入治具板91的定位销911外缘；由于本实用新型导入了机械手臂以进行板片叠合，且可将PP片93的冲孔改成单片加工，以及应用CCD影像传感器50来撷取孔位的影像坐标，使板件的定位孔能与叠合治具的定位销重合，进而可以达到自动化叠合的成效。

实用新型以上述所述的图式、说明，仅为本实用新型的较佳实施例，大凡熟悉此项技艺人士，依本实用新型精神范畴所作的修饰或等效变化，仍应包括在本实用新型权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种多层板自动预叠合装置，为提供作为复数PP片的逐片冲孔，并与至少一内层线路板进行自动叠合据以形成一预叠合结构体的装置；其特征在于，该内层线路板预置有内定位孔；而该自动预叠合装置则包含：

一机架；

三个作业区，依序相邻设置于该机架的X轴向区域，包括一PP片冲孔区、一板件叠合区与一内层板整板区；该三个作业区并依序置入一冲孔平台、一叠合平台与一内层板整板平台；两个供料区，包括一PP片置放区与一内层线路板置放区，分别对应设置于该PP片冲孔区与该内层板整板区的前侧；

复数台机械手臂，其至少包括一入料机械手臂与一叠合机械手臂，设置于该机架的X轴向与Y轴向区域，并据以执行该供料区、作业区之间工作物的搬移作业；该复数台机械手臂分别具有X、Y、Z轴向的位移机构及一吸附机构；

至少一冲孔机构，设置于该PP片冲孔区，用以冲制该PP片使其具有外定位孔；该冲孔机构包括一滑台与一冲孔机架；且该冲孔平台具有吸真空功能，用以吸附并定位该PP片；该滑台，设置于该冲孔平台的下方，其具有X、Y轴向的位移功能；该冲孔机架，固设于该滑台上方，其设有一组上、下相对应的上冲头与下冲头，用以进行该PP片的冲孔作业；

一控制器，设置于该机架上，电性连接该复数台机械手臂、该冲孔机构，用以控制其作动。

2.如权利要求1所述的多层板自动预叠合装置，其特征在于，该冲孔机构的上、下冲头分别连结一气压缸以使其能够上、下位移，该上冲头设有一衬套及一冲针，该下冲头则设有一顶持件及一排屑孔。

3.如权利要求2所述的多层板自动预叠合装置，其特征在于，该衬套设有一气孔，连结一空气管以导入一高压空气，该冲针设有一相连的径向孔与轴向孔，而该径向孔则与该气孔连通。

4.一种多层板自动预叠合装置，为提供作为复数PP片的逐片冲孔，并与一治具板及至少一内层线路板进行自动叠合据以形成一预叠合结构体的装置；其特征在于，该治具板预设有至少两支定位销，该内层线路板则预置有与该两支定位销相对应的内定位孔；而该自动预叠合装置则包含：

一机架；

三个供料区，依序相邻设置于该机架的X轴向区域，包括一PP片置放区、一治具板置放区与一内层线路板置放区；三个作业区，依序且对应设置于该三个供料区的后侧，包括一PP片冲孔区、一板件叠合区与一内层板整板区；及一成品置放区，对应设置于该板件叠合区的后侧；其中，该三个作业区并依序置入一冲孔平台、一叠合治具整板平台与一内层板整板平台；

复数台机械手臂，其至少包括一入料机械手臂、一叠合机械手臂与一出料机械手臂，设置于该机架的X轴向与Y轴向区域，并据以执行该供料区、作业区及成品区之间工作物的搬移作业；该复数台机械手臂分别具有X、Y、Z轴向的位移机构，且该入料机械手臂设有一吸附机构，该叠合机械手臂设有一具旋转功能的吸附机构，该出料机械手臂则设有一夹持机构；

至少一冲孔机构，设置于该PP片冲孔区，用以冲制该PP片使其具有与该定位销相对应的外定位孔；该冲孔机构包括一滑台与一冲孔机架；且该冲孔平台具有吸真空功能，用于吸附并定位该PP片；该滑台，设置于该冲孔平台的下方，其具有X、Y轴向的位移功能；该冲孔机架，固设于该滑台上方，其设有一组上、下相对应的上冲头与下冲头，用以进行该PP片的冲孔作业；

一组CCD影像传感器，设置于该叠合机械手臂的吸附机构上方，用以撷取治具板定位销的影像坐标、PP片外定位孔的影像坐标与内层线路板内定位孔的影像坐标；

一控制器，设置于该机架上，电性连接该复数台机械手臂、该冲孔机构与该CCD影像传感器，用以控制其作动。

5.如权利要求4所述的多层板自动预叠合装置，其特征在于，该冲孔机构的上、下冲头分别连结一气压缸以使其能够上、下位移，该上冲头设有一衬套及一冲针，该下冲头则设有一顶持件及一排屑孔。

6.如权利要求5所述的多层板自动预叠合装置，其特征在于，该衬套设有一气孔，连结一空气管以导入一高压空气，该冲针设有一相连的径向孔与轴向孔，而该径向孔则与该气孔连通。

7.如权利要求4所述的多层板自动预叠合装置，其特征在于，该叠合治具整板平台的四周设有整板棒，以进行该治具板的整板作业，该整板棒另有压扣功能用以固定该治具板；且该叠合治具整板平台的四周设有沟槽，用以方便该出料机械手臂的夹持机构穿入该沟槽下方以夹取该预叠合结构体。

8.如权利要求7所述的多层板自动预叠合装置，其特征在于，该出料机械手臂的夹持机构设有四个夹爪，且每一该夹爪由一气缸带动，用以同步作动以夹取该预叠合结构体。

9.如权利要求4所述的多层板自动预叠合装置，其特征在于，该治具板置放区供置入一台车以放置该治具板，一置料滑台，设置于该治具板置放区的机架上，其上缘装设一传感器，其侧缘设置一能够上下位移的牙叉，并令该牙叉置于该治具板的下方。

10.如权利要求4所述的多层板自动预叠合装置，其特征在于，该成品置放区供置入一台车以放置该预叠合结构体，一置料滑台，设置于该成品置放区的机架上，其上缘装设一传感器，其侧缘设置一能够上下位移的牙叉，并令该牙叉置于该预叠合结构体的下方。