TW202010366A - Ｐｃｂ框夾式托架及利用該托架承載ｐｃｂ的方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種PCB框夾式托架，包括一橫桿的雙側對稱配置有呈可相對反向旋擺的二夾臂，所述二夾臂上分別對稱形成一跨部，二跨部與該橫桿之間框圍形成一PCB容置槽，該PCB容置槽並具有相對遠離該橫桿的一PCB置入口，所述二夾臂上對稱配置有二彈性力驅動元件，用以驅動所述二夾臂相對反向旋擺的夾縮該PCB置入口。本發明還提供利用該托架承載PCB的方法，藉此改善傳統PCB在移動烘烤過程中須加大與其他PCB之間距進而影響到PCB烘烤產能的問題。

Description

PCB框夾式托架及利用該托架承載PCB的方法

本發明涉及PCB用夾具的結構技術，特別有關一種PCB框夾式托架及利用該托架承載PCB的方法。

印刷電路基板(Printed circuit board，簡稱PCB)在製造過程中，通常都會經過油墨塗裝、乾燥、烘烤、清洗等製程，而且通常都會利用輸送設備載運PCB逐一的通過上述製程的工作區站，以提升產能。

在PCB輸送設備中，可經常見到使用夾具來夾持PCB的端邊，使PCB被夾具以懸吊形式夾持，並藉由輸送鏈條或皮帶等可移動元件來帶動夾具移動，進而載運被懸吊的PCB在生產線上移動通過上述製程的工作區站。

以現有的PCB烘烤設備為例，已採用連續移動式載運PCB進入隧道式烤箱中進行烘烤作業；為此，常見使用可迴圈移動的輸送線上，在該輸送線上間隔的配置夾具(例如台灣專利I225029)，利用該夾具來夾持PCB上未覆墨的一邊框部位，使一片片的PCB能相互間隔的接受夾具的夾持，而在輸送線上以間隔垂掛形式移動地進入烤箱內接受烘烤。

且知，PCB一般為四邊形薄板，其面域規格(即長寬尺寸)有大有小且板體有厚薄之分。當利用上述夾具垂掛載運PCB通過烤箱的移動過程中，易使受夾的PCB發生晃動，且愈薄的PCB發生晃動現象更加明顯。

因此，業者通常會加大烤箱中PCB輸送線上的吊掛式夾具的間隔配置距離，以免接受夾持的PCB在移動烘烤過程中 因晃動而發生油墨沾黏等瑕疵。當烤箱中板件輸送線上配置吊掛式夾具的間隔距離愈大時，可吊掛PCB在單位時間內接受烤箱烘烤的片數相對就會受到拘束，乃至於阻礙了PCB烘烤產能的提升。

有鑑於此，本發明旨在改善傳統PCB為了避免在移動烘烤過程中因晃動而發生油墨沾黏等瑕疵，因此加大烤箱中板件輸送線上的吊掛式夾具的間隔配置距離，進而影響到PCB烘烤產能業的問題。

為此，本發明揭露一較佳實施例來說明一種PCB框夾式托架，特別是用於載運板厚為0.8mm~5.0mm之間的PCB；該框夾式托架的主體結構特徵包括：一橫桿；二夾臂，呈可相對反向旋擺的對稱配置於該橫桿的雙側，使得該橫桿坐落於所述二夾臂之間，所述二夾臂上分別對稱形成一跨部，二跨部與該橫桿之間框圍形成一PCB容置槽，該PCB容置槽並具有相對遠離該橫桿的一PCB置入口；及二彈性力驅動元件，對稱配置於所述二夾臂上，並且驅動所述二夾臂相對反向旋擺的夾縮該PCB置入口。

在進一步實施中，該橫桿靠近中段處凸設有至少一擋部，該PCB容置槽係框圍形成於所述二跨部與該橫桿的檔部之間。

在進一步實施中，該橫桿的雙側分別凸設有一立桿，所述二夾臂上分別對稱形成一樞接部，所述二夾臂分別經由該樞接部而對稱配置於該立桿上，進而呈可相對反向旋擺的樞接於該橫桿的雙側。其中所述二彈性力驅動元件為扭力彈簧，分別配置於二樞接部上，所述二扭力彈簧分別具有一第一簧腳及一第二簧腳，該第一簧腳壓觸所述夾臂，該第二簧腳壓觸所述立桿。

在進一步實施中，還包括二推動器，對稱配置於所述二夾臂外側的一固定端，所述二推動器分別驅動所述二夾臂彈性張開該PCB置入口。

在進一步實施中，所述二夾臂分別具有一第一端部 及一第二端部，該跨部形成於該第一端部，所述二推動器分別壓觸式的驅動及釋放該第二端部，且該樞接部坐落於該第一端部及該第二端部之間。

在進一步實施中，該橫桿係跨接於一烤箱內部之雙側可迴圈轉動的輸送鏈條上。其中該托架經由輸送鏈條的帶動而通過一擷取端及一卸載端。

在進一步實施中，該PCB的板厚介於0.8mm~5.0mm之間。

此外，本發明還提供一種利用該托架承載PCB的方法，包括：建構一多邊形托架，該多邊形托架包含由至少一橫桿連結兩個活動邊桿而框圍形成，使該多邊形托架內形成一具有面域空間的PCB容置槽，以及形成於PCB容置槽之端邊的一PCB置入口；接續執行一擷取PCB步驟，包括：驅動所述兩個活動邊桿，以相對反向旋擺的方式來張開該PCB置入口，並且控制該PCB置入口的大小及該PCB容置槽的面積；擺入一片四邊形PCB於該PCB容置槽內，隨後驅動所述兩個活動邊桿以相對反向旋擺的方式來夾縮該PCB置入口，並且夾托該PCB於該PCB容置槽；其中，所述兩個活動邊桿係以斜臂的施力形式來夾托該PCB的兩個相對端邊，該PCB的兩個相對端邊之間的至少一端邊係承持於所述至少一固定邊桿上。

在進一步實施中，所述兩個活動邊桿分別以樞接方式連結於所述至少一橫桿上。

在進一步實施中，所述兩個活動邊桿分別接受一彈性力的驅動來夾縮該PCB置入口。

在進一步實施中，所述兩個活動邊桿分別接受一推動器的驅動來張開該PCB置入口。

在進一步實施中，在擷取PCB步驟之後還包含一載運PCB步驟，將所述至少一橫桿係跨接於一烤箱內部之雙側可迴圈轉動的輸送鏈條上，以載運該托架上的PCB進入該烤箱內烘烤 或乾燥。

在進一步實施中，在載運PCB步驟之後還包含一卸載PCB步驟，驅動所述兩個活動邊桿，以相對反向旋擺的方式來張開該PCB置入口，進而卸載該托架上的PCB至一輸送皮帶上。

在進一步實施中，該PCB的板厚介於0.8mm~5.0mm之間。

根據上述技術手段，本發明的技術效果為：

1.利用雙夾臂(或稱活動邊桿)的相對反向旋擺機能，便於控制PCB置入口及PCB容置槽的空間大小，進而方便載運相異面域規格的PCB。

2.藉由托架固定四邊形PCB的多個端邊，能避免PCB在移動烘烤過程中發生晃動，進而減少PCB在移動烘烤過程中與其他PCB之間所需保持的間距，能有效的提升PCB的烘烤產能。

在此所揭露的各實施例的特徵及技術效果將呈現於下方的描述與圖示中。

10‧‧‧托架

101‧‧‧PCB容置槽

102‧‧‧PCB置入口

11‧‧‧橫桿

111‧‧‧擋部

112‧‧‧缺口

12‧‧‧夾臂

121‧‧‧第一端部

122‧‧‧第二端部

123‧‧‧樞接部

124‧‧‧跨部

125‧‧‧開口

13‧‧‧立桿

14‧‧‧擋板

15‧‧‧軸銷

16‧‧‧彈性力驅動元件

161‧‧‧第一簧腳

162‧‧‧第二簧腳

17、17a、17b‧‧‧推動器

20‧‧‧烤箱

30‧‧‧輸送鏈條

301‧‧‧擷取端

302‧‧‧卸載端

40‧‧‧滾動輪

50‧‧‧輸送皮帶

60‧‧‧PCB

601、603‧‧‧端邊

602、604‧‧‧相對端邊

S1至S4‧‧‧實施例之步驟說明

圖1是本發明PCB框夾式托架的立體分解圖；圖2是圖1的立體組合圖；圖3是圖2的前視圖；圖4a是圖2中擋部的放大示意圖；圖4b是圖2中跨部的放大示意圖；圖4c是圖3的局部放大剖示圖；圖5是本發明PCB框夾式托架配置於烤箱內部的剖示圖；圖6是圖3的側視圖；圖7a至圖7h分別是圖5的動作示意圖；圖8是本發明框夾式托架承載PCB的方法之步驟流程圖。

本發明是針對板厚為0.8mm~5.0mm之間的PCB，極合適使用托架形式的載具來載運PCB移動，以取代傳統的吊掛式夾具，避免PCB於載運過程中發生晃動。首先請合併參閱圖1至圖3，揭露本發明提供之PCB框夾式托架的較佳實施形態，說明該PCB框夾式托架10主體結構包括一橫桿11、二夾臂12及二彈性力驅動元件16，其中：該橫桿11近中段處凸設有至少一用以承持PCB的板片狀擋部111。所述二夾臂12是對稱配置於該橫桿11的雙側，使得該擋部111坐落於所述二夾臂12之間。進一步的說，所述二夾臂12上分別對稱形成一用以夾持PCB的跨部124，所述二跨部124與該擋部111之間框圍形成一PCB 60容置槽101，該PCB容置槽101並具有相對遠離該擋部111的一PCB置入口102，使PCB 60能通過PCB置入口102進出該PCB容置槽101。更進一步的說，所述擋部111具有一V形的缺口112(如圖4a所示)，所述擋部111是經由該缺口112而承持PCB 60；所述二跨部124分別具有一V形的開口125(如圖4b所示)，所述二跨部124是經由該開口125而夾持PCB 60。

該橫桿11的雙側分別凸設有一立桿13，所述二夾臂12上分別對稱形成一樞接部123，所述夾臂12是藉由一軸銷15穿組於樞接部123與立桿13之間而樞接於該立桿13上，所述二夾臂12分別經由該樞接部123而對稱配置於該立桿13上，進而呈可相對反向旋擺的樞接於該橫桿11的雙側。進一步的說，所述二夾臂12分別具有一第一端部121及一第二端部122，該跨部124是形成於該第一端部121，該樞接部123是坐落於該第一端部121及該第二端部122之間。

請合併參閱圖1及圖4c，說明所述二彈性力驅動元件16是對稱配置於所述二夾臂12上，所述二彈性力驅動元件16用以驅動所述二夾臂12相對反向旋擺的夾縮該PCB置入口102。進一步的說，所述二彈性力驅動元件16在實施上為扭力彈簧，分 別配置於所述二樞接部123上，所述二扭力彈簧分別具有一第一簧腳161及一第二簧腳162，其中該第一簧腳161壓觸所述夾臂12的第二端部122，該第二簧腳162壓觸所述立桿13，使所述二夾臂12的第一端部121分別經由二彈性力驅動元件16的驅動而朝相對接近的方向旋擺，進而夾縮該PCB置入口102。更進一步的說，該立桿13上設有一擋板14，該擋板14是坐落於該第一端部121朝相對接近的方向旋擺時的路徑上，用以拘束該第一端部121朝相對接近的方向旋擺時的角度，可避免所述二夾臂12的第一端部121朝相對接近的方向旋擺時發生相互干涉的現象。

請參閱圖5，說明本發明PCB框夾式托架10還包括二推動器17，所述二推動器17是對稱配置於所述二夾臂12外側的一固定端(未繪示)，所述二推動器17能分別驅動所述二夾臂12彈性張開該PCB置入口102。所述推動器17在實施上可以是氣壓缸。進一步的說，所述二推動器17能分別壓觸該第二端部122，當所述二推動器17施加於該第二端部122的推力大於所述二彈性力驅動元件16施加於該第二端部122的彈性力時，使所述二夾臂12的第一端部121分別朝相對遠離的方向旋擺，進而張開該PCB置入口102。反之，當所述二推動器17釋放該第二端部122時，所述二夾臂12的第一端部121分別經由二彈性力驅動元件16的驅動而朝相對接近的方向旋擺，進而夾縮該PCB置入口102。

請合併參閱圖5及圖6，說明本發明PCB框夾式托架10是配置於一烤箱20內。更具體的說，該烤箱20內部之雙側分別設有可迴圈轉動的輸送鏈條30，該橫桿11是跨接於烤箱20內部之雙側可迴圈轉動的輸送鏈條30上(如圖4c及圖6所示)，使本發明PCB框夾式托架10能經由輸送鏈條30的帶動而進行迴圈移動。該PCB框夾式托架10能經由輸送鏈條30的帶動而移動至一擷取端301及一卸載端302，其中該PCB框夾式托架10在擷取端301擷取待烘烤的PCB，以及在卸載端302卸載已完成烘烤的PCB。進一步的說，所述推動器17在實施上包含推動器17a及推 動器17b，其中推動器17a是配置於3擷取端01，推動器17b是配置於卸載端302。當PCB框夾式托架10移動至擷取端301時，PCB框夾式托架10經由推動器17a的驅動而張開PCB置入口102；當PCB框夾式托架10移動至卸載端302時，PCB框夾式托架10經由推動器17b的驅動而張開PCB置入口102。該烤箱20內部在擷取端301樞設有多個滾動輪40，藉由滾動輪40來載運待烘烤的PCB移動至擷取端301。該烤箱20內部在卸載端302設有輸送皮帶50，藉由輸送皮帶50來載運已完成烘烤的PCB離開卸載端302。

根據上述配置，請接續參閱圖7a至圖7h，依序揭示本發明的動作解說圖，說明當PCB框夾式托架10移動至擷取端301時，該PCB框夾式托架10經由所述推動器17a的驅動而張開PCB置入口102(如圖7a所示)。接著，該PCB 60經由滾動輪40的載運而通過PCB置入口102進入PCB容置槽101(如圖7b所示)。當PCB 60的端邊接觸擋部111時，所述推動器17a釋放所述二夾臂12，使所述二夾臂12分別經由彈性力驅動元件16的驅動而朝相對接近的方向旋擺(如圖7c所示)，進而夾縮該PCB置入口102，藉此使所述二夾臂12夾住PCB 60(如圖7d所示)。然後，當PCB 60經由輸送鏈條30的載運而移動至卸載端302時，該PCB框夾式托架10經由所述推動器17b的驅動而張開PCB置入口102(如圖7e所示)，使PCB 60置放於輸送皮帶50上。當PCB 60經由輸送皮帶50的載運而通過PCB置入口102離開PCB容置槽101後(如圖7f所示)，所述推動器17b釋放所述二夾臂12，使所述二夾臂12分別經由彈性力驅動元件16的驅動而朝相對接近的方向旋擺(如圖7g所示)，進而夾縮該PCB置入口102(如圖7h所示)，完成本次PCB框夾式托架10夾持PCB 60移動的作業。

請參閱圖8，揭露本發明所提供之利用該托架承載PCB的方法，包括依序執行下列S1至S4步驟：

步驟S1：建構多邊形托架

請合併參閱圖2及圖3，說明該多邊形托架10包含由至少一作為固定端的橫桿11連結兩個活動邊桿而框圍形成，其中所述兩個活動邊桿是指上述的二夾臂12，藉此使該多邊形托架10內形成具有面域空間的PCB容置槽101，以及形成於PCB容置槽101之端邊的PCB置入口102。其中，所述兩個活動邊桿(也就是二夾臂12)，能以相對反向旋擺的方式來張開或夾縮該PCB置入口102，以控制該PCB置入口102的大小及該PCB容置槽101之面域空間的面積，除了能提升不同規格尺寸的PCB 60在接受該多邊形托架10夾持時的方便性，還能在機械動作上較具方便性。

步驟S2：擷取PCB

請參閱圖7a，說明當該托架10移動至擷取端301時，驅動所述兩個活動邊桿(也就是二夾臂12)，以相對反向(相對遠離的方向)旋擺的方式來張開該PCB置入口102，進而控制該PCB置入口102的寬度大於該PCB 60的寬度，以及控制該PCB容置槽101的面積大於該PCB 60的面積，使PCB 60能通過該PCB置入口102擺入該PCB容置槽101中。請參閱圖7b，說明將一片四邊形PCB 60能通過該PCB置入口102擺入該PCB容置槽101中，該四邊形PCB 60具有兩個端邊601、603及兩個相對端邊602、604，其中該端邊601與所述至少一橫桿11平行，使PCB 60通過該PCB置入口102擺入該PCB容置槽101後，該PCB 60的端邊601能與所述至少一橫桿11緊密接觸，以利所述至少一橫桿11承持該PCB 60的端邊601。請參閱圖7c，說明驅動所述兩個活動邊桿(也就是二夾臂12)，以相對反向(相對接近的方向)旋擺的方式來夾縮該PCB置入口102，使所述兩個活動邊桿(也就是二夾臂12)夾托該PCB 60於該PCB容置槽101。所述兩個活動邊桿(也就是二夾臂12)是以斜臂的施力形式來夾托該PCB 60的兩個相對端邊602、604，使所述兩個活動邊桿(也就是二夾臂12)在夾托該PCB 60的兩個相對端邊602、604時，能對兩個相對端邊602、604施加斜向推力，令該PCB 60的端邊601與所述至少一橫桿11緊密接 觸。藉此，提升PCB 60在接受夾持時的穩定性，進而避免PCB 60在移動烘烤過程中發生晃動。

步驟S3：載運PCB

請依序參閱圖7d及圖7e，說明當該托架10在擷取端301擷取PCB 60後，該托架10經由輸送鏈條30的帶動而夾持PCB 60移動至卸載端302，而PCB 60在烤箱20內由擷取端301移動至卸載端302的過程中進行烘烤或乾燥。

步驟S4：卸載PCB

請依序參閱圖7e及圖7f，說明當該托架10夾持PCB 60移動至卸載端302時，驅動所述兩個活動邊桿(也就是二夾臂12)，以相對反向(相對遠離的方向)旋擺的方式來張開該PCB置入口102，使所述兩個活動邊桿(也就是二夾臂12)離開該PCB 60的兩個相對端邊602、604，以便於將該PCB 60卸載在輸送皮帶50上。

以上實施例僅為表達了本發明的較佳實施方式，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。因此，本發明應以申請專利範圍中限定的請求項內容為準。

10‧‧‧托架

11‧‧‧橫桿

111‧‧‧擋部

12‧‧‧夾臂

121‧‧‧第一端部

122‧‧‧第二端部

123‧‧‧樞接部

124‧‧‧跨部

13‧‧‧立桿

14‧‧‧擋板

15‧‧‧軸銷

16‧‧‧彈性力驅動元件

Claims (16)

1. 一種PCB框夾式托架，包括：一橫桿；二夾臂，呈可相對反向旋擺的對稱配置於該橫桿的雙側，使得該橫桿坐落於所述二夾臂之間，所述二夾臂上分別對稱形成一跨部，二跨部與該橫桿之間框圍形成一PCB容置槽，該PCB容置槽並具有相對遠離該橫桿的一PCB置入口；及二彈性力驅動元件，對稱配置於所述二夾臂上，並且驅動所述二夾臂相對反向旋擺的夾縮該PCB置入口。
2. 如請求項1所述的PCB框夾式托架，其中該橫桿靠近中段處凸設有至少一擋部，該PCB容置槽係框圍形成於所述二跨部與該橫桿的檔部之間。
3. 如請求項1所述的PCB框夾式托架，其中該橫桿的雙側分別凸設有一立桿，所述二夾臂上分別對稱形成一樞接部，所述二夾臂分別經由該樞接部而對稱配置於該立桿上，進而呈可相對反向旋擺的樞接於該橫桿的雙側。
4. 如請求項3所述的PCB框夾式托架，其中所述二彈性力驅動元件為扭力彈簧，分別配置於二樞接部上，所述二扭力彈簧分別具有一第一簧腳及一第二簧腳，該第一簧腳壓觸所述夾臂，該第二簧腳壓觸所述立桿。
5. 如請求項1或3所述的PCB框夾式托架，其中還包括二推動器，對稱配置於所述二夾臂外側的一固定端，所述二推動器分別驅動所述二夾臂彈性張開該PCB置入口。
6. 如請求項5所述的PCB框夾式托架，其中所述二夾臂分別具有一第一端部及一第二端部，該跨部形成於該第一端部，所述二推動器分別壓觸式的驅動及釋放該第二端部，且該樞接部坐落於該第一端部及該第二端部之間。
7. 如請求項5所述的PCB框夾式托架，其中該橫桿係跨接於一烤箱內部之雙側可迴圈轉動的輸送鏈條上。
8. 如請求項7所述的PCB框夾式托架，其中該托架經由輸送鏈條的帶動而通過一擷取端及一卸載端。
9. 如請求項1所述的PCB框夾式托架，其中該PCB的板厚介於0.8mm~5.0mm之間。
10. 一種利用框夾式托架承載PCB的方法，包括：建構一多邊形托架，該多邊形托架包含由至少一橫桿連結兩個活動邊桿而框圍形成，使該多邊形托架內形成一具有面域空間的PCB容置槽，以及形成於PCB容置槽之端邊的一PCB置入口；接續執行一擷取PCB步驟，包括：驅動所述兩個活動邊桿，以相對反向旋擺的方式來張開該PCB置入口，並且控制該PCB置入口的大小及該PCB容置槽的面積；擺入一片四邊形PCB於該PCB容置槽內，隨後驅動所述兩個活動邊桿以相對反向旋擺的方式來夾縮該PCB置入口，並且夾托該PCB於該PCB容置槽；其中，所述兩個活動邊桿係以斜臂的施力形式來夾托該PCB的兩個相對端邊，該PCB的兩個相對端邊之間的至少一端邊係承持於所述至少一橫桿上。
11. 如請求項10所述利用框夾式托架承載PCB的方法，其中所述兩個活動邊桿分別以樞接方式連結於所述至少一橫桿上。
12. 如請求項10或11所述利用框夾式托架承載PCB的方法，其中所述兩個活動邊桿分別接受一彈性力的驅動來夾縮該PCB置入口。
13. 如請求項10或11所述利用框夾式托架承載PCB的方法，其中所述兩個活動邊桿分別接受一推動器的驅動來張開該PCB置入口。
14. 如請求項10所述利用框夾式托架承載PCB的方法，其中在擷取PCB步驟之後還包含一載運PCB步驟，將所述至少一橫桿係跨接於一烤箱內部之雙側可迴圈轉動的輸送鏈條上，以載運該托架上的PCB進入該烤箱內烘烤或乾燥。
15. 如請求項14所述利用框夾式托架承載PCB的方法，其中在載運PCB步驟之後還包含一卸載PCB步驟，驅動所述兩個活動邊桿，以相對反向旋擺的方式來張開該PCB置入口，以卸載該托架上的PCB至一輸送皮帶上。
16. 如請求項10所述利用框夾式托架承載PCB的方法，其中該PCB的板厚介於0.8mm~5.0mm之間。

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