TWI505394B

TWI505394B - 旋進式輸送機以及輸送方法

Info

Publication number: TWI505394B
Application number: TW102115233A
Authority: TW
Inventors: Chung Wei Lu
Priority date: 2013-04-29
Filing date: 2013-04-29
Publication date: 2015-10-21
Also published as: TW201442135A

Description

旋進式輸送機以及輸送方法

本發明乃是關於一種旋進式輸送機以及輸送方法，特別是指一種用於電路板濕製程，可針對較輕薄精密的電路板進行輸送及加工的旋進式輸送機以及輸送方法。

在現代科技高度發展的社會中，有越來越多的消費性電子產品問世，舉凡筆記型電腦、手機、隨身聽、或者平板電腦等不一而足，並且又一致地朝向輕、薄、短、小的方向發展。因此，該些產品內部所不可或缺的電路板(Printed circuit board)也必須隨之縮小體積、減少厚度、並且其線路的線寬和線距也必須縮小。所以，如何能針對更輕薄的電路板進行更精密的加工，以滿足現今的市場需求，就逐漸成為目前業界的當務之急。

以蝕刻設備為例說明，傳統的電路板蝕刻設備主要是將待加工的電路板水平置放，並且直接對其進行蝕刻液的噴灑。然而，此一傳統的加工方式卻無法滿足現代電路板對於輕薄的要求，因為所噴灑的蝕刻液會逐漸累積於電路板的中央，形成一所謂的「水池效應」，此一效應將使得累積的藥液無法得到充分的置換及造成較薄軟的電路板會因著中央逐漸增加的重量而下垂，如此將使得電路板蝕刻的均勻性大幅下降。

為了克服上述狀況，業界發展出了真空蝕刻機，藉由真空吸引管產生的吸力，將累積於電路板上的蝕刻液吸起。然而，此一真空蝕刻機卻存在著真空吸引管容易結晶堵塞且不易清理的問題，逐漸堵塞的真空吸引管將使得電路板的水池效應逐漸嚴重，因此仍無法完全有效地解決水池效應的問題。

業界同時也另外發展了垂直式蝕刻機，將電路板直立起來，再進行蝕刻液的噴灑，蝕刻液就會因地心引力而滑落，因此不會造成水池效應。然而，此一方式卻又產生了嚴重的「側蝕」問題，即往下流動的蝕刻液會累積於電路板的線路上，使得線寬較小的線路有著被侵蝕而斷裂的危險。

此外，習知的蝕刻機在輸送電路板時皆是透過滾輪的方式進行輸送，該些滾輪不但容易刮傷電路板，也會阻礙到蝕刻液的噴灑，進一步降低了蝕刻的均勻度，因此也不是理想的輸送方式。

緣是，本發明人有感上述問題之可改善，乃潛心研究並配合學理之運用，而提出一種設計合理且有效改善上述問題之本發明。

本發明所要解決的技術問題，在於提供一種旋進式輸送機以及輸送方法，可同時克服習知的製程設備所產生的水池效應、側蝕以及電路板刮傷等問題，以滿足當前市面上對電路板輕薄精密的需求。

為了解決上述技術問題，本發明其中一實施例提供一種旋進式輸送機，用以輸送至少一待加工的電路板，包括：至少一旋進載具，該旋進載具設有一用以裝載該電路板的承載部；一輸送單元，具有一裝載端及一卸載端，並設有至少一加工軌道，該旋進載具透過該加工軌道直立地從該裝載端旋進至該卸載端；一裝載單元，設置於該裝載端，該裝載單元設有一第一擷取手臂及一第一調整裝置，該第一調整裝置選擇性地配合於該旋進載具，並且透過該第一擷取手臂進行該電路板的裝載；以及數個噴灑裝置，該些噴灑裝置間隔設置於該加工軌道的兩側，該些噴灑裝置上各設有數個噴嘴。

本發明另外一實施例提供一種輸送方法，包括步驟：提供一所述之旋進式輸送機；一裝載的步驟：該第一調整裝置針對正在進行裝載的旋進載具的角度進行調整，以將該承載部的方向調整至對應於該電路板；該第一擷取手臂擷取該電路板，以將該電路板裝載至該承載部上，並且於裝載完畢後解除對該電路板的擷取；以及一加工的步驟：加工中的旋進載具沿著該加工軌道旋轉前進，使加工中的旋進載具從該裝載端旋進至該卸載端；在加工中的旋進載具旋進的過程中，該些噴灑裝置即開始噴灑化學液。

本發明具有以下有益效果：本發明的旋進載具可裝載待加工的電路板於輸送單元上直立地旋轉前進，並於此時透過噴灑裝置來進行化學液的噴灑動作。藉此，本發明得以同時克服垂直式輸送機的側蝕問題以及真空輸送機的真空吸引管容易結晶阻塞的問題，因此可針對輕薄的電路板進行各種加工製程。

為了能更進一步瞭解本發明為達成既定目的所採取之技術、方法及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明、圖式，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得以深入且具體之瞭解，然而所附圖式與附件僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

Z‧‧‧旋進式輸送機

1‧‧‧旋進載具

11‧‧‧承載部

12‧‧‧齒部

13‧‧‧夾持器

14‧‧‧偵測點

15‧‧‧輸送吊架

151‧‧‧鉤座

152‧‧‧滑動座

1521‧‧‧滾動件

1531‧‧‧滾珠

153‧‧‧夾持座

16‧‧‧滑槽

2‧‧‧輸送單元

21‧‧‧裝載端

22‧‧‧卸載端

23‧‧‧加工軌道

231‧‧‧上軌道

2311‧‧‧鍊條傳動結構

2312‧‧‧支撐跑道

2312A‧‧‧溝槽

232‧‧‧下軌道

24‧‧‧回收軌道

241‧‧‧上軌道

2412‧‧‧支撐跑道

242‧‧‧下軌道

3‧‧‧裝載單元

31‧‧‧第一調整裝置

311‧‧‧轉輪

32‧‧‧第一擷取手臂

321‧‧‧吸盤

4‧‧‧噴灑裝置

41‧‧‧噴嘴

5‧‧‧卸載單元

51‧‧‧第二調整裝置

52‧‧‧第二擷取手臂

6、6A、6B‧‧‧遞送單元

61、61A、61B‧‧‧平移推送裝置

62、62A、62B‧‧‧傳送帶結構

63、63A、63B‧‧‧固定器

A‧‧‧電路板

圖1為本發明之旋進式輸送機第一實施例的結構示意圖；圖2為本發明之旋進式輸送機第二實施例的局部結構示意圖；圖3為本發明之旋進式輸送機第三實施例的結構示意圖；圖4為本發明之旋進式輸送機第四實施例的結構示意圖；圖4A為本發明之旋進式輸送機第四實施例的一側視圖；圖5為本發明之旋進式輸送機第五實施例的結構示意圖；圖6為本發明之旋進式輸送機的輸送方法的流程圖。

〔第一實施例〕

請參閱圖1，為本發明的第一實施例示意圖。本發明提供一種旋進式輸送機Z，用以輸送待加工的電路板A，在本實施例中，該旋進式輸送機Z係用於蝕刻製程，但也可用於顯影或剝膜等製程，因此本發明並不以蝕刻製程為限。該旋進式輸送機Z包括：一旋進載具1、一輸送單元2、一裝載單元3以及數個噴灑裝置4。其中，旋進載具1係用以裝載電路板A，裝載單元3設置於輸送單元2的一端，旋進載具1可透過裝載單元3來裝載電路板A，並可透過輸送單元2來直立地旋轉前進於輸送單元2的兩端之間，噴灑裝置4可於旋進載具1旋進於輸送單元2時向旋進載具1的兩側面噴灑蝕刻液以對電路板A進行蝕刻。

具體而言，該旋進載具1為一呈圓盤狀的載具，因此可藉由直立旋轉前進的方式在輸送單元2上輸送電路板A。其中，旋進載具1設有一承載部11，電路板A可被裝載於承載部11，裝載方式可為鎖固、扣合、夾持、吸附等。在本實施例中，承載部11為一矩形的中空部，用以裝載尺寸相吻合的電路板A；然而，承載部11的形狀亦可為圓形或者多邊形，本發明並不限制承載部11的形狀或者裝載方式。

該輸送單元2具有一裝載端21及一卸載端22，並設有至少一加工軌道23，旋進載具1可於裝載端21進行電路板A的裝載，藉由加工軌道23從裝載端21旋進至卸載端22，接著再從卸載端22進行電路板A的卸載。其中，加工軌道23可具有不同的機構運作方式，例如透過上軌道帶動旋進載具1沿著下軌道旋轉前進，或者具有斜度的單一下軌道囓合於旋進載具1來使得旋進載具1向下滾動前進，本發明皆不加以限制。

該裝載單元3設置於輸送單元2的裝載端21，並設有一第一調整裝置31及一第一擷取手臂32。其中，第一調整裝置31可設有齒輪組或滾輪組，主要是用以將旋進載具1調整至對應於電路板A的適當角度，以利第一擷取手臂32於擷取電路板A後將之裝載於承載部11。

在本實施例中，第一調整裝置31為一組可升降的轉輪組，第一調整裝置31設有二轉輪311，該二轉輪311其中之一為可透過馬達帶動的主動輪，另一轉輪311為一從動輪，該二轉輪311於升起後可配合於旋進載具1。當主動輪轉動時，會推動旋進載具1轉動，並且從動輪也搭配旋進載具1產生相對應的轉動(可參考圖2)。藉此，旋進載具1的承載部11可旋轉至適當的角度以對準已被第一擷取手臂32擷取的電路板A。或者，本發明也可藉由旋轉第一擷取手臂32來將電路板A的角度調整至對準承載部11。值得注意的是，該二轉輪311可由可撓性材料製成，以減少轉輪311與旋進載具1配合時所產生的磨損程度。

該第一擷取手臂32可擷取電路板A，並將電路板A裝載至旋進載具1。第一擷取手臂32可透過馬達或者空液壓裝置等作為動力源，來帶動吸盤或者固定器等擷取機構來擷取電路板A，並在電路板A被裝載於旋進載具1後解除對電路板A的擷取。在本實施例中，第一擷取手臂32設有一吸盤321，用以吸起並擷取電路板A，吸盤321的吸力可加以調整，以針對不同重量的電路板A進行擷取。吸盤321同時也可在電路板A裝載完畢後解除其吸力，藉此解除對電路板A的擷取。

該些噴灑裝置4設有數個噴嘴41，噴灑裝置4間隔設置於加工軌道23的兩側，該些噴嘴41皆透過管線連接於一汲水設備(圖略)。當旋進載具1透過加工軌道23從裝載端21旋進至卸載端22時，噴灑裝置4上的噴嘴41即開始噴灑蝕刻液以針對電路板A進行蝕刻。進一步說明，噴灑裝置4不但可固定地設置於輸送單元2的兩側，也可為活動式地設置，以增加蝕刻液噴灑的均勻度。例如，噴灑裝置4可連接於透過馬達來帶動的偏心軸，使得噴灑裝置4於噴灑時能同時進行上下或水平的震盪擺動。

值得注意的是，當旋進載具1於加工軌道23上旋進時，設置於加工軌道23兩側的噴灑裝置4即開始進行蝕刻液的噴灑。本發明如此設置的功效在於，噴灑至電路板A的蝕刻液因旋進載具1旋轉所產生的離心力而快速地向外擴散，如此可克服習知的垂直式蝕刻機所產生的側蝕問題。此外，本發明也因此而不需要使用真空吸引管來吸取蝕刻液，所以不具有真空吸引管結晶堵塞的問題。

〔第二實施例〕

請參閱圖2，為本發明的第二實施例示意圖。旋進載具1的周圍設有數個齒部12，以利於在裝載、輸送、或卸載時可透過鍊條、齒排、皮帶、或渦桿等機構進行帶動旋轉。旋進載具1另外設有至少二夾持器13、以及一偵測點14。其中，夾持器13可設置於承載部11的兩個對應側邊，用以從電路板A的側邊夾持住電路板A。偵測點14係用以輔助裝載單元3判斷旋進載具1的位置及方向，藉此決定第一調整裝置31調整量的多寡。

進一步說明，夾持器13可設有二磁力夾片(圖略)，夾持器13透過該二磁力夾片來夾持電路板A。當磁力夾片相互吸引結合時，即可達到夾持器13夾持電路板A的功效；當磁力夾片相互排斥時，即可解除夾持器13的夾持效果。此外，本發明的夾持器13亦可透過傳統的固定器或其他方式來進行夾持動作，本發明並不加以限制。

請一併參閱圖1，值得注意的是，本發明的電路板A透過旋進載具1來進行側邊夾持的功效在於，可使得電路板A的運輸不需要透過滾輪來帶動，使電路板A於蝕刻時不會有因為滾輪的阻擋而產生噴灑的無效區，如此即大幅增加了蝕刻液噴灑的均勻度。此外，旋進載具1於輸送單元2上的旋進方式為直立地旋進，因此在噴灑裝置4進行蝕刻液之噴灑時，並不會產生水池效應，承載部11兩側的夾持器13也不需要藉由增加夾持張力來克服電路板A因水池效應而產生的下垂現象。因此，本發明的旋進載具1得以裝載較薄的電路板A以進行加工，而不會有電路板A因夾持張力過大而產生破裂的危險。

〔第三實施例〕

請參閱圖3，為本發明的第三實施例示意圖。本實施例與上述實施例之差異在於，旋進載具1進一步設有一輸送吊架15以及一與輸送吊架15相配合的滑槽16，並且加工軌道23設有一上軌道231以及一下軌道232。上軌道231及下軌道232可分別為不同的鍊條或皮帶等機構，本發明並不加以限制。

在本實施例中，上軌道231設有一鍊條傳動結構2311以及一支撐跑道2312，並且旋進載具1可轉動地被夾制於輸送吊架15。輸送吊架15可透過鍊條傳動結構2311來帶動前進，再透過支撐跑道2312來維持本身行進時的平穩度。其中，鍊條傳動結構2311的兩端可設置有透過馬達驅動的帶動輪，以推動環繞於其上的鍊條；支撐跑道2312則設置於鍊條傳動結構2311的下方，以支撐透過輸送吊架15行進中的旋進載具1。

該輸送吊架15設有一鉤座151、一滑動座152及一夾持座153，鉤座151連接於滑動座152，滑動座152又連接於夾持座153。其中，鉤座151被扣合於鍊條傳動結構2311的鍊條上，滑動座152的兩側樞設有數個兩相對應的滾動件1521，該些滾動件1521對應地被置放於支撐跑道2312的溝槽2312A內。夾持座153系為一具有弧度且內部具有夾置空間的座體，夾持座153的內側設有數個滾珠1531；輸送吊架15透過夾持座153來夾持住旋進載具1，該些滾珠1531可轉動地扣入旋進載具1的滑槽16內。

藉由上述的設置，當鍊條傳動結構2311的鍊條帶動輸送吊架15的鉤座151前進時，滑動座152上的滾動件1521即可穩固地沿著支撐跑道2312的溝槽2312A前進，並藉此帶動旋進載具1滑順且穩定地沿著下軌道232前進。

〔第四實施例〕

請參閱圖4以及圖4A，圖4為本發明的第四實施例示意圖，圖4A為本實施例的一側視圖。本實施例與上述實施例之差異在於，本發明之旋進式輸送機Z更包括一卸載單元5以及二遞送單元6，並且輸送單元2更設有一回收軌道24。其中，卸載單元5裝設於輸送單元2的卸載端22，用以將旋進載具1上的電路板A 卸載以進行堆疊。遞送單元6分設於裝載端21及卸載端22，用以遞送並切換旋進載具1於加工軌道23及回收軌道24之間。回收軌道24是用以將旋進載具1從卸載端22送回至裝載端21。在本實施例中，回收軌道24為一與加工軌道23結構相同但方向相反的軌道，在此不再贅述其細部機構及其運作方式。

該卸載單元5設有一第二調整裝置51及一第二擷取手臂52。第二擷取手臂52用以將旋進載具1上的電路板A擷取下來並將其堆疊收集於一處，藉此完成電路板A的卸載。在本實施例中，第二調整裝置51及第二擷取手臂52的運作方式及細部機構可分別與第一調整裝置31及第一擷取手臂32相同，因此亦不再贅述。

該二遞送單元6各設有至少二平移推送裝置61、一傳送帶結構62以及數個固定器63。其中，平移推送裝置61相對應地設置於加工軌道23的支撐跑道2312兩端上方以及回收軌道24的支撐跑道2412的兩端上方。固定器63設置於傳送帶結構62上，並且可對應於支撐跑道2312、2412，旋進載具1的輸送吊架15可滑動地固定於固定器63。藉此，傳送帶結構62可帶動已固定於固定器63的旋進載具1轉換於加工軌道23及回收軌道24之間，以達到遞送旋進載具1的目的。

本發明之旋進式輸送機Z可透過遞送單元6來遞送旋進載具1。為了方便說明，以下內容將搭配圖4把遞送單元6區分為裝設於裝載端21的遞送單元6A以及裝設於卸載端22的遞送單元6B，來更清楚地解釋該二遞送單元6各自的使用情況。

裝設於裝載端的遞送單元6A中，固定於固定器63A的旋進載具1先被遞送至裝載單元3以進行裝載，再透過傳送帶結構62A的傳動來將該旋進載具1對準加工軌道23，接著透過平移推送裝置61A將對準加工軌道23的旋進載具1推送至加工軌道23的支撐跑道2312；加工完畢的旋進載具1則可被裝設於卸載端22的遞送單元6B所接收，先透過遞送單元6B的平移推送裝置61B將旋進載具1推送至固定器63B，再透過傳送帶結構62B的傳動來將旋進載具1送至卸載單元5以進行卸載，同時對準回收軌道24以備進行回收。

換言之，裝設於固定器63的旋進載具1透過傳送帶結構62來回切換於各單元或軌道之間，以提高旋進式輸送機Z的運作效率；並且透過平移推送裝置61來將旋進載具1推送至各軌道，以避免旋進載具1於進入軌道時產生干涉之狀況。意即，位於裝載端21的旋進載具1可透過遞送單元6A來切換於加工軌道23、回收軌道24、以及裝載單元3之間；位於卸載端22的旋進載具1則可透過遞送單元6B來切換於加工軌道23、回收軌道24、以及卸載單元5之間。

〔第五實施例〕

請參閱圖5，為本發明的第五實施例示意圖。本實施例與上述實施例之差異在於，本發明之旋進式輸送機Z更包括數個旋進載具1，並且輸送單元2的加工軌道23更設置有二個。具體而言，本實施例的旋進式輸送機Z同時允許多個旋進載具1在不同的加工軌道23上旋進以進行加工，並同樣透過回收軌道24進行回收。設置於裝載端21的遞送單元6A還可選擇一待命中的加工軌道23，以供旋進載具1的加工；裝設於卸載端22的遞送單元6B則可自每一條加工軌道23接收旋進載具1。

藉由本實施例之設置，本發明之旋進式輸送機Z得以具有更好的生產效率。此外，本發明實際上並不限制旋進載具1以及加工軌道23的設置數量，皆屬於本發明之保護範圍。

〔第六實施例〕

請參閱圖6，為本發明的流程圖，並請一併參考圖4及圖5。本發明另外提供一輸送方法，包括步驟如下：

(S101)提供一所述的旋進式輸送機Z，其細部結構如上所述。

(S103)一裝載的步驟：首先，將正在進行裝載的旋進載具1 固定於裝載端21的遞送單元6A中的一個行經裝載單元3的固定器63A。再者，第一調整裝置31升起以針對正在進行裝載的旋進載具1的角度進行調整，將承載部11的方向調整至對應於電路板A，調整完畢的第一調整裝置31即下降，以利遞送單元6A的傳送帶結構62A繼續運作。然後，第一擷取手臂32透過吸盤321將一待加工的電路板A吸起以進行擷取，並且旋轉其手臂以將電路板A裝載至承載部11上，並且於裝載完畢後解除對電路板A的吸引以取消擷取，完成電路板A的裝載程序。

(S105)一裝載端的遞送步驟：首先，在完成裝載之後，正在裝載端21進行遞送的旋進載具1透過傳送帶結構62A的傳送以對準其中一加工軌道23。接著，平移推送裝置61A將正在裝載端21進行遞送的旋進載具1從固定器63A推送至加工軌道23的上軌道231及下軌道232之間，以完成裝載端的遞送步驟。補充說明，若輸送單元2具有一條以上的加工軌道23，遞送單元6A會於此步驟中選擇一待命中的加工軌道23以進行對準。

(S107)一加工的步驟：首先，在完成裝載端的遞送步驟之後，運作中的上軌道231即帶動加工中的旋進載具1沿著下軌道232旋轉前進，使加工中的旋進載具1從裝載端21旋進至卸載端22。同時，在加工中的旋進載具1旋進的過程中，噴灑裝置4即開始噴灑化學液，以完成加工的步驟。

(S109)一卸載端的遞送步驟：首先，在完成加工的步驟之後，正在卸載端22進行遞送的旋進載具1會被卸載端22的遞送單元6B的平移推送裝置61B接收，並透過平移推送裝置61B將正在卸載端22進行遞送的旋進載具1從加工軌道23推送至對準加工軌道23的固定器63B。接著，固定旋進載具1的固定器63B再進一步透過傳送帶結構62B遞送至卸載單元5，並且對準回收軌道24，以完成卸載端的遞送步驟。

(S111)一卸載的步驟：首先，在完成卸載端的遞送步驟之後，卸載單元5的第二調整裝置51即升起以針對正在進行卸載的旋進載具1的角度進行調整，將電路板A的方向調整至適當角度，調整完畢的第二調整裝置51即下降以利遞送單元6B的傳送帶結構62B繼續運作。接著，第二擷取手臂52從正在進行卸載的旋進載具1擷取出電路板A，並將電路板A堆疊於一處置放。最後，平移推送裝置61B將正在進行卸載的旋進載具1推送至回收軌道24，以完成卸載的步驟。

(S113)一回收的步驟：首先，在完成卸載的步驟之後，運作中的上軌道241即帶動回收中的旋進載具1沿著下軌道242旋轉前進，使回收中的旋進載具1從卸載端22旋進至裝載端21。以完成回收的步驟。值得注意的是，回收後的旋進載具1可被裝載端21的遞送單元6A的固定器63A再次固定，以重新排隊進入裝載的步驟。

綜上所述，本發明的旋進式輸送機以及輸送方法具有以下有益之效果：

一、本發明的旋進載具可裝載待加工的電路板於輸送單元上直立地旋轉前進，並於此時透過噴灑裝置來進行化學液的噴灑動作。藉此，本發明得以同時克服垂直式輸送機的側蝕問題以及真空輸送機的真空吸引管容易結晶阻塞的問題，而可針對輕薄的電路板進行各種加工製程。

二、本發明的卸載單元可從旋進載具上擷取電路板，並將加工完畢的電路板卸載並堆疊收納於一處，旋進載具則可透過回收軌道回收至裝載端，使旋進載具可被回收再次使用。

三、本發明的旋進載具設有夾持器，夾持器可從電路板的兩個側邊夾持住電路板，因此電路板的前後兩面皆不會產生噴灑的無效區，得以增加化學液噴灑的均勻度。

四、本發明的旋進載具得以直立地裝載電路板，不會產生水池效應，因此承載部周圍的夾持器也不需要加大夾持力張力來克服因水池效而產生的電路板下垂問題，因此本發明的旋進式輸送機得以針對較薄的電路板進行加工，而不會產生電路板破裂的問題。

五、本發明的遞送單元使得本發明的旋進式輸送機可連續不間斷地針對數個旋進載具在不同的加工軌道上進行電路板的加工，可大幅增加旋進式輸送機的運作效率。

惟以上所述僅為本發明之較佳實施例，非意欲侷限本發明的專利保護範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為的等效變化，均同理皆包含於本發明的權利保護範圍內，合予陳明。