TWM448706U - 曝光機自動上下料裝置 - Google Patents

Description

曝光機自動上下料裝置

　　本創作係有關一種曝光機自動上下料裝置，尤指一種裝設有升降翻轉盤機構，可將完成前製程正面曝光之板件翻面，再送至下製程進行反面曝光，達到一次上下料即完成正反面接續曝光之裝置。

　　在資訊、通訊、以及消費性電子產業中，印刷電路板PCB係屬不可或缺的重要零組件。印刷電路板的製作過程是應用印刷、照相、蝕刻及電鍍等技術製造細密的配線，作為支撐電子零件及零件間電路相互接續的組裝基地。

　　按，一般印刷電路板之電子線路形成，係先行設計線路之分佈，並繪製電路板曝光所需之線路上、下光罩，再以一雙面壓設有銅膜之電路板，先經表面清洗去除油漬汙物，再經打孔製程，並於電路板兩面塗佈一層光阻層，即可以前述之上、下光罩進行曝光作業；曝光過程係藉由光源照射，將光罩之電路佈線圖映射至光阻層上，使光阻層的化學性質因光源照射而產生變化，再利用顯影劑清洗，使光源照射過的光阻層露出銅膜，再藉由化學劑以蝕刻電路，將露出的銅膜部份蝕刻掉，形成對應於光罩的線路佈局。

　　又按，印刷電路板之雙面都有線路佈局，因此印刷電路板雙面都須進行曝光作業；過去印刷電路板業者多採兩次曝光製程，也就是先將板件送入曝光機曝光其正面，完成後再以人工翻面，再二次送入曝光機曝光其另一面；當然以人工進行翻面，既影響曝光品質，也降低了生產效率；再按，近年來印刷電路板業者也發展出雙面曝光機，直接對電路板進行雙面曝光作業；惟，雙面曝光的對位，常會因精準度不佳而影響生產的良率，因此，雙面曝光機為了提升其對位精度，造成其定位機構與控制系統變得龐大而複雜，也進而增加雙面曝光機的購置成本。

　　緣是，本創作之主要目的，係在提供一具有自動翻轉板件的曝光機自動上下料裝置，達到一次上下料即可完成印刷電路板雙面曝光之作業。

　　為達上述目的，本創作採取的技術手段，包含：

　　進行板件曝光作業之曝光機，設有一第一平台及一第二平台，該第一平台用於承接進行正面曝光之板件，該第二平台用於承接進行反面曝光之板件。

　　一供料升降平台，係裝設在該曝光機機台前側一端，供工作者置放曝光製程所需之原料板件。

　　一收料升降平台，係裝設在該曝光機機台前側之另一端，以收集完成曝光製程後之成品板件。

　　一第一橫移模組，係裝設在鄰近曝光機機台前側之第一平台端，其具有一第一基座，該第一基座設有一第一傳動機構、一第一取料手臂、及一第二取料手臂；該第一取料手臂係將原料板件自供料升降平台取出並置入第一平台的機構，該第二取料手臂係將曝光後的板件移出該第一平台的機構；該第一傳動機構係連結該第一取料手臂及該第二取料手臂，使該第一取料手臂及該第二取料手臂，可在該第一基座上作同步橫向位移。

　　一第二橫移模組，係裝設在鄰近曝光機機台前側之第二平台端，其具有一第二基座，該第二基座裝設有一第二傳動機構、一升降翻轉盤、及一第三取料手臂，該升降翻轉盤係將正面曝光板件翻轉後置入第二平台的機構，該第三取料手臂係將反面曝光後的板件送至收料升降平台的機構；該第二傳動機構係連結該升降翻轉盤及該第三取料手臂，使該升降翻轉盤及該第三取料手臂，可在該第二基座上作同步橫向位移。

　　藉此，工作者將原料板件置放於該供料升降平台，該第一傳動機構帶動該第一取料手臂至該供料升降平台上吸取原料板件，並橫移至該第一平台上放下原料板件，此時該第一傳動機構亦同步帶動該第二取料手臂至該第一平台上吸取正面曝光後的板件，並橫移至該升降翻轉盤上放下板件；該升降翻轉盤翻轉已正面曝光的板件，並由該第二傳動機構帶動橫移至該第二平台上放下板件使其未曝光之反面朝上，此時該第二傳動機構亦同步帶動該第三取料手臂至該第二平台上吸取反面曝光後的板件，並橫移至該收料升降平台放下成品板件，即完成曝光機自動上下料作業。

　　首先，請參閱圖1～圖6所示，本創作較佳實施例係裝設在設有一第一平台(13)及一第二平台(14)之曝光機(10)機台(11)前側，該第一平台(13)係用於承接進行正面曝光之板件，該第二平台(14)係用於承接進行反面曝光之板件。

　　本創作曝光機自動上下料裝置，包含有：

　　一供料升降平台(20)如圖5所示，係裝設在該曝光機(10)機台(11)前側一端，供工作者置放曝光製程所需原料板件；該供料升降平台(20)包括一供料底板(21)及一供料上板(22)，四個直線軸套(23)及一齒柱驅動件(24)係裝設於該供料底板(21)及該供料上板(22)之間，藉由該供料上板(22)側邊之定位光電(25)的感測，可驅動該齒柱驅動件(24)帶動該供料上板(22)上升，使放置在供料上板(22)上方之原料板件，其最上方之板件高度，位於最適當的取板位置。

　　一收料升降平台(30) 如圖6所示，係裝設在該曝光機(10)機台(11)前側之另一端，以收集完成曝光製程之成品板件；該收料升降平台(30)包括一收料底板(31)及一收料上板(32)，四個直線軸套(33)及一齒柱驅動件(34)係裝設於該收料底板(31)及該收料上板(32)之間，藉由該收料上板(32)側邊之定位光電(35)的感測，可驅動該齒柱驅動件(34)帶動該收料上板(32)下降，使放置在收料上板(32)上方之成品板件，其最上方之板件高度，位於最適當的放板位置。

　　一第一橫移模組(40)如圖3所示，其具有一第一基座(41)，係裝設在鄰近曝光機(10)機台(11)前側之第一平台(13)端，該第一基座(41)設有一第一傳動機構(42)、一第一取料手臂(43)、及一第二取料手臂(44)；該第一傳動機構(42)裝設有伺服馬達、螺桿組、及線性滑軌組；一第一移動座(424)係鎖附在該線性滑軌組之滑座上，且該第一取料手臂(43)及該第二取料手臂(44)係鎖固在該第一移動座(424)，藉此，該第一傳動機構(42)即可驅動該第一取料手臂(43)及該第二取料手臂(44)在該第一基座(41)上作同步橫向位移；該第一取料手臂(43)係將原料板件自供料升降平台(20)取出並置入第一平台(13)的機構，該第一取料手臂(43)更包括一第一升降板(431)、一第一旋臂(432)、及一第一吸板組(433)，該第一升降板(431)與該第一移動座(424)之間裝設有一第一氣缸組(434)，使該第一升降板(431)藉由該第一氣缸組(434)作動而升降，該第一旋臂(432)一端係固設在該第一升降板(431)上，其另一端係連結該第一吸板組(433)，當該第一升降板(431)上下位移，該第一吸板組(433)即可升降進行吸附或放下板件；該第二取料手臂(44)係將曝光後的板件移出該第一平台(13)的機構；該第二取料手臂(44)更包括一第二升降板(441)、一第二旋臂(442)、及一第二吸板組(443)，該第二升降板(441)與該第一移動座(424)之間裝設有一第二氣缸組(444)，使該第二升降板(441)藉由該第二氣缸組(444)作動而升降，該第二旋臂(442)一端係固設在該第二升降板(441)上，其另一端係經由一第四氣缸組(445)連結該第二吸板組(443)，當該第二升降板(441)上下位移及該第四氣缸組(445)作動，該第二吸板組(443)即可升降以進行吸附或放下板件。

　　一第二橫移模組(50)如圖4所示，其具有一第二基座(51)，係裝設在鄰近曝光機(10)機台(11)前側之第二平台(14)端，該第二基座(51)裝設有一第二傳動機構(52)、一升降翻轉盤(53)、及一第三取料手臂(54)；該第二傳動機構(52) 裝設有伺服馬達、螺桿組、及線性滑軌組；一第二移動座(524)係鎖附在該線性滑軌組之滑座上，且該升降翻轉盤(53)及該第三取料手臂(54)係鎖固在該第二移動座(524)，藉此，該第二傳動機構(52)即可驅動該升降翻轉盤(53)及該第三取料手臂(54)在該第二基座(51)上作同步橫向位移。該升降翻轉盤 (53)係將正面曝光板件翻轉後置入該第二平台(14)的機構，該升降翻轉盤(53)更包括一翻轉盤架體(531)，該翻轉盤架體(531)係固設在該第二移動平板上(524)，一連結第四伺服馬達之升降軸係裝設在該翻轉盤架體內(531)，一第三伺服馬達連結一旋轉軸(533)係裝設在該升降軸之螺帽上，一附有吸板之盤面(532)係連結在該旋轉軸(533)之另一端，使該盤面(532)可在該翻轉盤架體(531)之外側升降及旋轉。該第三取料手臂(54)係將反面曝光後的板件送至收料升降平台(30)的機構；該第三取料手臂(54)更包括一第三升降板(541)、一第三旋臂(542)、及一第三吸板組(543)，該第三升降板(541)與該第二移動座(524)之間裝設有一第三氣缸組(544)，使該第三升降板(541)藉由該第三氣缸組(544)作動而升降，該第三旋臂(542)一端係固設在該第三升降板(541)上，其另一端係連結該第三吸板組(543)，當該第三升降板(541)上下位移，該第三吸板組(543)即可升降進行吸附或放下板件。

　　本創作之動作步驟如圖 7所示，自步驟S60至S73即完成一自動上下料循環作業。

　　S60：將原料板件置放於供料升降平台(20)；當該供料升降平台(20)上面的原料板件全被取空時，工作者即需執行此項作業，完成原料板件後，其供料上板(22)下降至最低位置。

　　S61：供料升降平台(20)上升至取板位置；供料上板(22)側邊裝有定位光電(25)，可驅動齒柱驅動件(24)帶動該供料上板(22)上升達到板件的取板位置。

　　S62：第一橫移模組(40)移位至取料位置；第一傳動機構(42)驅動第一取料手臂(43)至供料升降平台(20)上方位置，第一傳動機構(42)並同步驅動第二取料手臂(44)至第一平台(13)上方位置。

　　S631：第一取料手臂(43)於供料升降平台(20)上吸取板件；第一升降板(431)藉由第一氣缸組(434)作動，帶動第一旋臂(432)、及第一吸板組(433)下降，該第一吸板組(433)附有吸盤，進而吸取供料上板(22)上方的原料板件。

　　S632：第二取料手臂(44)於第一平台(13)上吸取板件；位於第一平台(13)上方者係已完成單面曝光的板件；第二升降板(441)藉由第二氣缸組(444)作動，帶動第二旋臂(442)下降，同時第二吸板組(443)亦藉由第四氣缸組(445)作動而下降，該第二吸板組(443)附有吸盤，進而吸取第一平台(13)上方的板件。

　　S631與S632係屬同步作業。

　　S64：第一橫移模組(40)移位至放料位置；第一傳動機構(42)驅動第一取料手臂(43)至第一平台(13)上方位置，第一傳動機構(42)並同步驅動第二取料手臂(44)至升降翻轉盤(53)上方位置。

　　S651：第一取料手臂(43)於第一平台(13)上放下板件；第一升降板(431)藉由第一氣缸組(434)作動，帶動第一旋臂(432)、及第一吸板組(433)下降，該第一吸板組(433)附有吸盤，吸盤內真空消失，原料板件即落在第一平台(13)上。

　　S652：第二取料手臂(44)於升降翻轉盤(53)上放下板件；此時，第二橫移模組(50)帶動升降翻轉盤(53)停於其初始位置；第二升降板(441)藉由第二氣缸組(444)作動，帶動第二旋臂(442)下降，同時第二吸板組(443)亦藉由第四氣缸組(445)作動而下降，該第二吸板組(443)附有吸盤，吸盤內真空消失，板件即落在升降翻轉盤(53)之盤面(532)上。

　　S651與S652係屬同步作業。

　　S66：第一橫移模組(40)移位回初始位置；第一傳動機構(42)驅動第一取料手臂(43)及第二取料手臂(44)移回初始位置。

　　S671：升降翻轉盤(53)翻轉盤面；附有吸板之盤面(532)將板件吸附牢靠後，升降軸帶動盤面(532)上升至一安全高度，旋轉軸(533)繼而旋轉180度，原來吸附板件的盤面(532)變成面朝下，升降軸再帶動盤面(532)下降至一位移高度。

　　S672：第三取料手臂(54)於第二平台(14)上吸取板件；位於第二平台(14)上方者係已完成雙面曝光的板件；第三升降板(541)藉由第三氣缸組(544)作動，帶動第三旋臂(542)、第三吸板組(543)下降，該第三吸板組(543)附有吸盤，進而吸取第二平台(14)上方的板件。

　　S671與S672係屬同步作業。

　　S68：第二橫移模組(50)移位至放料位置；第二傳動機構(52)驅動升降翻轉盤(53)至第二平台(14)上方位置，第二傳動機構(52)並同步驅動第三取料手臂(54)至收料升降平台(30)上方位置。

　　S69：收料升降平台(30)下降至放板位置；收料上板(32)側邊裝有定位光電(35)，可驅動齒柱驅動件(34)帶動該收料上板(32)下降達到板件的放板位置。

　　S701：升降翻轉盤(53)於第二平台(14)上放下板件；升降軸帶動盤面(532)下降至放料高度，盤面(532)上之吸板真空消失，板件即落在第二平台(14)上。

　　S702：第三取料手臂(54)於收料升降平台(30)上放下板件；第三升降板(541)藉由第三氣缸組(544)作動，帶動第三旋臂(542)、及第三吸板組(543)下降，該第三吸板組(543)附有吸盤，吸盤內真空消失，原料板件即落在收料升降平台(30)上。

　　S701與S702係屬同步作業。

　　S71：第二橫移模組(50)移位回初始位置；第二傳動機構(52)驅動升降翻轉盤(53)及第三取料手臂(54)移回初始位置。

　　S72：板件送入曝光機(10)；曝光機(10)之輸送機構帶動第一平台(13)及第二平台(14)上之板件進入曝光機(10)內進行板件曝光作業。

　　S73：板件自曝光機(10) 送出；板件曝光完成後，曝光機(10)之輸送機構帶動第一平台(13)及第二平台(14)上之板件退出曝光機(10)。

　　本創作藉助上揭技術特徵，即可提供一具有自動翻轉板件的曝光機自動上下料裝置，再者，藉助上揭動作步驟，即可達到一次上下料即可完成印刷電路板雙面曝光之作業。

　　綜上所述，本創作所揭示之構造，為昔所無，且確能達到功效之增進，並具可供產業利用性，完全符合新型專利要件，祈請 貴審查委員核賜專利，以勵創新，無任德感。

　　惟，上述所揭露之圖式、說明，僅為本創作之較佳實施例，大凡熟悉此項技藝人士，依本案精神範疇所作之修飾或等效變化，仍應包括在本案申請專利範圍內。

10‧‧‧曝光機
11‧‧‧機台
13‧‧‧第一平台
14‧‧‧第二平台
20‧‧‧供料升降平台
21‧‧‧供料底板
22‧‧‧供料上板
23‧‧‧直線軸套
24‧‧‧齒柱驅動件
25‧‧‧定位光電
30‧‧‧收料升降平台
31‧‧‧收料底板
32‧‧‧收料上板
33‧‧‧直線軸套
34‧‧‧齒柱驅動件
35‧‧‧定位光電
40‧‧‧第一橫移模組
41‧‧‧第一基座
42‧‧‧第一傳動機構
424‧‧‧第一移動座
43‧‧‧第一取料手臂
431‧‧‧第一升降板
432‧‧‧第一旋臂
433‧‧‧第一吸板組
434‧‧‧第一氣缸組
44‧‧‧第二取料手臂
441‧‧‧第二升降板
442‧‧‧第二旋臂
443‧‧‧第二吸板組
444‧‧‧第二氣缸組
445‧‧‧第四氣缸組
50‧‧‧第二橫移模組
51‧‧‧第二基座
52‧‧‧第二傳動機構
524‧‧‧第二移動座
53‧‧‧升降翻轉盤
531‧‧‧翻轉盤架體
532‧‧‧盤面
533‧‧‧旋轉軸
54‧‧‧第三取料手臂
541‧‧‧第三升降板
542‧‧‧第三旋臂
543‧‧‧第三吸板組
544‧‧‧第三氣缸組

圖1 係本創作較佳實施例之立體圖。
圖2 係本創作較佳實施例之組合立體圖。
圖3 係本創作較佳實施例第一橫移模組三面視圖。
圖4 係本創作較佳實施例第二橫移模組三面視圖。
圖5 係本創作較佳實施例供料升降平台三面視圖。
圖6 係本創作較佳實施例收料升降平台三面視圖。
圖7 係本創作較佳實施例動作步驟示意圖。

10‧‧‧曝光機

11‧‧‧機台

13‧‧‧第一平台

14‧‧‧第二平台

20‧‧‧供料升降平台

30‧‧‧收料升降平台

40‧‧‧第一橫移模組

41‧‧‧第一基座

42‧‧‧第一傳動機構

43‧‧‧第一取料手臂

44‧‧‧第二取料手臂

50‧‧‧第二橫移模組

51‧‧‧第二基座

52‧‧‧第二傳動機構

53‧‧‧升降翻轉盤

54‧‧‧第三取料手臂

Claims (9)

1. 一種曝光機自動上下料裝置，係裝設在設有一第一平台及一第二平台之曝光機機台前側，其包含有：
   一供料升降平台，係裝設在該曝光機機台前側一端，供工作者置放曝光製程所需原料板件；
   一收料升降平台，係裝設在該曝光機機台前側之另一端，以收集完成曝光製程之成品板件；
   一第一橫移模組，係裝設在鄰近曝光機機台前側之第一平台端，其具有一第一基座，該第一基座設有一第一傳動機構、一第一取料手臂、及一第二取料手臂，該第一取料手臂係將原料板件自供料升降平台取出並置入第一平台的機構，該第二取料手臂係將曝光後的板件移出該第一平台的機構；該第一傳動機構係連結該第一取料手臂及該第二取料手臂，使該第一取料手臂及該第二取料手臂，可在該第一基座上作同步橫向位移；
   一第二橫移模組，係裝設在鄰近曝光機機台前側之第二平台端，其具有一第二基座，該第二基座裝設有一第二傳動機構、一升降翻轉盤、及一第三取料手臂，該升降翻轉盤係將正面曝光板件翻轉後置入第二平台的機構，該第三取料手臂係將反面曝光後的板件送至收料升降平台的機構；該第二傳動機構係連結該升降翻轉盤及該第三取料手臂，使該升降翻轉盤及該第三取料手臂，可在該第二基座上作同步橫向位移。
2. 如申請專利範圍第1項所述之曝光機自動上下料裝置，其中，該第一傳動機構更裝設有伺服馬達、螺桿組、及線性滑軌組；一第一移動座係鎖附在該線性滑軌組之滑座上，且該第一取料手臂及第二取料手臂係鎖固在該第一移動座，藉此，該第一傳動機構即可驅動該第一取料手臂及該 第二取料手臂，在該第一基座上作同步橫向位移。
3. 如申請專利範圍第1項所述之曝光機自動上下料裝置，其中，該第二傳動機構更更裝設有伺服馬達、螺桿組、及線性滑軌組；一第二移動座係鎖附在該線性滑軌組之滑座上，且該升降翻轉盤及第三取料手臂係鎖固在該第二移動座，藉此，該第二傳動機構即可驅動該升降翻轉盤及該第 三取料手臂在該第二基座上作同步橫向位移。
4. 如申請專利範圍第2項所述之曝光機自動上下料裝置，其中，該第一取料手臂更包括一第一升降板、一第一旋臂、及一第一吸板組，該第一升降板與該第一移動座之間裝設有一第一氣缸組，使該第一升降板藉由該第一氣缸組作動而升降，該第一旋臂一端係固設在該第一升降板上，其另一端係連結該第一吸板組，當該第一升降板上下位移，該第一 吸板組即可升降進行吸附或放下板件。
5. 如申請專利範圍第2項所述之曝光機自動上下料裝置，其中，該第二取料手臂更包括一第二升降板、一第二旋臂、及一第二吸板組，該第二升降板與該第一移動座之間裝設有一第二氣缸組，使該第二升降板藉由該第二氣缸組作動而升降，該第二旋臂一端係固設在該第二升降板上，其另一端係經由一第四氣缸組連結該第二吸板組，當該第二升降板 上下位移及該第四氣缸組作動，該第二吸板組即可升降進行吸附或放下板件。
6. 如申請專利範圍第3項所述之曝光機自動上下料裝置，其中，該升降翻轉盤更包括一翻轉盤架體，該翻轉盤架體係固設在該第二移動平板上，一連結第四伺服馬達之升降軸係裝設在該翻轉盤架體內，一第三伺服馬達連結一旋轉軸係裝設在該升降軸之螺帽上，一附有吸板之盤面係連結 在該旋轉軸之另一端，使該盤面可在該翻轉盤架體之外側升降及旋轉。
7. 如申請專利範圍第3項所述之曝光機自動上下料裝置，其中，該第三取料手臂更包括一第三升降板、一第三旋臂、及一第三吸板組，該第三升降板與該第二移動座之間裝設有一第三氣缸組，使該第三升降板藉由該第三氣缸組作動而升降，該第三旋臂一端係固設在該第三升降板上，其另一端係連結該第三吸板組，當該第三升降板上下位移，該第三 吸板組即可升降進行吸附或放下板件。
8. 如申請專利範圍第1項所述之曝光機自動上下料裝置，其中，該供料升降平台包括一供料底板及一供料上板，四個直線軸套及一齒柱驅動件係裝設於該供料底板及該供料上板之間，藉由該供料上板側邊之定位光電的感測，可驅動該齒柱驅動件帶動該供料上板上升，達到板件的取板位置。
9. 如申請專利範圍第1項所述之曝光機自動上下料裝置，其中，該收料升降平台包括一收料底板及一收料上板，四個直線軸套及一齒柱驅動件係裝設於該收料底板及該收料上板之間，藉由該收料上板側邊之定位光電的感測，可驅動該齒柱驅動件帶動該收料上板下降，達到板件的放板位置。