CN108153118A - 一种全自动曝光机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全自动曝光机,属于PCB曝光技术领域,解决了现有技术中的曝光机需要人工操作、自动化程度低,导致生产效率低的问题,本发明包括桁架和机体,所述机***于桁架的下方,所述桁架上安装有X轴向导轨和Y轴向导轨,桁架上分别连接有上料机械手和下料机械手,所述机体的上方设置有横梁,所述横梁上分别安装有搬运机械手和对位摄像***,所述机体的左下方设有对位平台,所述搬运机械手(5)的下方安装有上底片放置框,所述上底片放置框的下方安装有对位放置框,所述对位放置框后方的机体上设有曝光室。本发明工作流程实现全自动化无人操作,大大提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明属于PCB曝光技术领域,具体涉及一种全自动曝光机。
背景技术
PCB(Printed Circuit Board),中文名称为印制电路板,又称印刷线路板,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的,故被称为“印刷”电路板。
PCB板制造工艺中,最关键的工序之一就是将底片图像转移到基材上:先在基板上涂一层感光材料,然后对涂覆在基材上的感光材料进行光辐射,使其溶解性发生变化,而未感光部分的树脂没有发生聚合反应,在显影液的作用下便会溶解,感光部分的感光材料发生聚合反应固化在基材上形成图像,这一工艺过程即曝光。
曝光机是完成图形转移的关键设备之一,在PCB的制造过程中,具有非常重要的作用,现有的手动曝光机,需要人工进行底片与需曝光件之间的对位工作,一台手动曝光机需要一个操作人员,2-3个对位的辅助工人;近年来,市场上出现了采用摄像机进行自动对位的曝光机,每台设备也需要一个操作人员,由于受到设备技术条件的限制,在大部分情况下,只能进行单面自动对位,因而生产效率比手动曝光机低很多。
发明内容
本发明的目的在于:
为解决现有技术中的曝光机需要人工操作、自动化程度低,导致生产效率低的问题,而提供一种全自动曝光机。
本发明采用的技术方案如下:
一种全自动曝光机,其特征在于,包括桁架和机体,所述机***于桁架的下方,所述桁架上安装有X轴向导轨和Y轴向导轨,桁架上分别连接有上料机械手和下料机械手,所述机体的上方设置有横梁,所述横梁上分别安装有搬运机械手和对位摄像***,所述机体的左下方设有对位平台,所述搬运机械手的下方安装有上底片放置框,所述上底片放置框的下方安装有对位放置框,所述对位放置框后方的机体上设有曝光室。
进一步地,所述曝光室内设有上下两组光源,上下光源可按设置的曝光参数,对进入该区域的PCB板进行曝光,上下光源的光源高度、惯量均可自动调整。
进一步地,所述对位平台的左方设有进料周转车,所述进料周转车上方设有待曝光PCB板,所述上底片放置框的右方设有出料周转车,所述出料周转车上设有已曝光PCB板。
进一步地,所述进料周转车和出料周转车连接有AGV搬运小车,所述AGV搬运小车是一种可自动充电的电力驱动小车,可自动沿规划路线运行,可通过呼叫***的接入,自动呼唤至指定工位。
进一步地,所述上料机械手、搬运机械手和下料机械手上均设有吸盘,所述吸盘的下端面为平面形状,可增大PCB板的受力面积,保护感光膜。上料机械手和下料机械手连接在机体顶部安装的桁架上,所述桁架是用螺栓连接而成的支撑横梁结构,桁架上设有有X、Y轴导轨及其驱动装置,桁架下的上下料机械手上安装有Z向导轨、旋转机构。
由于需曝光PCB板放置位置会有一定差异,为适应这种情况,保证后继曝光精度以及对位的高效率,上料机械手有PCB板位置自动识别功能,并可调整吸盘吸取角度,自动对位后抓取PCB板;搬运机械手可将对位完成的PCB板搬运至曝光准备区域,所述曝光准备区域位于搬运机械手下方,曝光准备区域内设有晒架,搬运机械手在晒架上完成下底片与PCB板的重叠,并通过对位摄像***进行检查,如位置有误,则重复对位过程。
进一步地,所述对位平台上设有PCB定位模块,所述PCB定位模块包括步进电机,所述步进电机连接有驱动器,所述驱动器连接有丝杆导轨,所述驱动器与对位摄像***电连接;对位平台上设有定位装置可使平放上面的PCB板不会与对位平台发生相互位置移动,同时起支撑作用,使搬运机械手抓取时,PCB板有一定支撑力而不会弯曲。
进一步地,所述对位摄像***包括CCD摄像机和视觉对位***,所述CCD摄像机与视觉对位***电连接。
PCB放置于对位平台后,对位摄像***的CCD摄像机移动到此区域,通过CCD摄像***反馈运算,由视觉对位***矫正PCB位置,述视觉对位***的原理为通过CCD摄像机将图像采集到图像对位处理***,算出偏移位置和角度,再将信息传送给运动部件,进行位置纠正,精度可达到±0.005mm。
进一步地,所述上底片放置框的下表面用于放置上底片,在搬运机械手将PCB板运至对位放置框之前,上底片放置框先移动至对位放置框右方过渡,PCB板放至对位放置框上后,上底片放置框归位至对位放置框上方,并完成PCB板与上底片的重叠。
进一步地,所述对位放置框下方安装有可移动的丝杠导轨平台,丝杠导轨平台可将完成重叠后的PCB板和底片运送至后方的曝光室中进行曝光,曝光完成后再送回机体前方,由下料机械手下料。
本发明的工作过程包括如下步骤:
A、进料:进料周转车运有来自曝光机上道工序需进行曝光的PCB板,停放在曝光机的左方。
B、上料:上料机械手将进料周转车上的PCB板按先后顺序抓取到对位平台进行对位。
C、自动对位:通过对位摄像***的CCD摄像机及视觉对位***,完成上底片与下底片自动对位、底片与PCB板的自动对位。
D、曝光准备:通过搬运机械手将对位完成的PCB板抓取到曝光准备区域内的晒架上,完成PCB板与上下底片的重叠,并可通过CCD摄像***进行检查。
E、曝光:将对位完成且通过检查的PCB板,由丝杠导轨平台送入曝光室中曝光,曝光完成后,再送回曝光准备区域的晒架上。
F、下料:下料机械手将送回曝光准备区域的已曝光完成后的PCB板,抓取到出料周转车上。
G、出料:曝光完成后的PCB板,放到出料周转车上,送到下道工序。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1.本发明的全自动曝光机可从进料周转车上,自动抓取需曝光PCB板,自动进行底片与底片、底片与PCB板对位,自动进行曝光,曝光完成后自动将PCB板放到运至下道工序的出料周转车上,整个操作过程无需人工干预,从曝光上道工序、曝光、下道工序自动对接,实现全自动无人化加工,节省了大量人力,大大提高了曝光机工作的效率。
2.本发明的曝光室内设有上下两组光源,可对PCB板进行双面同时曝光,解决了现有技术中单面分别曝光效率低的问题,缩短了加工时间,显著提高了曝光效率。
3.本发明的对位平台的左方设有进料周转车,所述进料周转车上方设有待曝光PCB板,所述上底片放置框的右方设有出料周转车,所述出料周转车上设有已曝光PCB板,周转车可对PCB进行集中搬运,并和AGV搬运小车连接,可直接对生产工位进行定位搬运,使得搬运快速、稳定、精准、高效,大量节省了搬运的人力,提高了曝光机的工作效率。
4.本发明的进料周转车和出料周转车连接有AGV搬运小车,可自动沿规划路线运行,且可通过连接呼叫***,自动呼唤至指定工位,提高了流程的自动化程度,使得工序流程更规范化。
5.本发明的对位摄像***包括CCD摄像机和视觉对位***,所述CCD摄像机与视觉对位***电连接,视觉对位***可通过CCD摄像机将图像采集到图像对位处理***,算出偏移位置和角度,再将信息传送给运动部件,进行位置纠正,解决了现有技术中PCB板和底片需要人工进行对位的问题,避免了手工对位时容易操作失误、误差较大的问题,大大提高了对位的准确度和精度。
6.本发明的上料机械手、搬运机械手和下料机械手上均设有吸盘,可跟随机械手调整吸取PCB板时的角度,使PCB板更容易吸附在吸盘上,提高了曝光机的工作效率,吸盘底部为平面形状,可增大PCB板的受力面积,减小压强,保护感光膜,降低了曝光后PCB出现瑕疵的概率,提高了产品的质量。
7.本发明的对位平台上设有PCB定位模块,所述PCB定位模块包括步进电机,所述步进电机连接有驱动器,所述驱动器连接有丝杆导轨,所述驱动器与对位摄像***电连接,此结构使定位模块能在水平面方向移动、旋转进行自动对位,相比于现有技术的手工对位,精度更高,对位速度更快,反应更灵敏,且定位模块可对PCB板进行支撑,防止搬运机械手抓取时,PCB板因受力过大而弯曲、损坏,提高了产品质量。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明,其中:
图1是本发明的主视图;
图2是图1的左视图;
图3是图1的俯视图;
图4是图1中对位平台的主视图;
图5是图4的俯视图;
图6图1中上料机械手和下料机械手的主视图;
图7是图6的俯视图;
图8是图6中的吸盘结构图。
附图标记说明:
1-进料周转车,2-待曝光PCB板,3-上料机械手,4-对位平台,5-搬运机械手,6-对位摄像***,7-对位放置框,8-上底片放置框,9-曝光室,10-下料机械手,11-已曝光PCB板,12-出料周转车,13-桁架,14-丝杆导轨,15-步进电机。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
下面结合图1-图8对本发明作详细说明。
实施例1
一种全自动曝光机,其特征在于,包括桁架13和机体,所述机***于桁架13的下方,所述桁架13上安装有X轴向导轨和Y轴向导轨,桁架13上分别连接有上料机械手3和下料机械手10,所述机体的上方设置有横梁,所述横梁上分别安装有搬运机械手5和对位摄像***6,所述机体的左下方设有对位平台4,所述搬运机械手5的下方安装有上底片放置框8,所述上底片放置框8的下方安装有对位放置框7,所述对位放置框7后方的机体上设有曝光室9。
本实施例的全自动曝光机可从进料周转车1上,自动抓取需曝光PCB板,自动进行底片与底片、底片与PCB板对位,自动进行曝光,曝光完成后自动将PCB板放到运至下道工序的出料周转车12上,整个操作过程无需人工干预,从曝光上道工序、曝光、下道工序自动对接,实现全自动无人化加工,节省了大量人力,大大提高了曝光机工作的效率。
实施例2
本实施例重点阐述与上述实施例相比的改进之处,相同之处不再赘述,在本实施例中,所述曝光室9内设有上下两组光源,上下光源可按设置的曝光参数,对进入该区域的PCB板进行曝光,上下光源的光源高度、惯量均可自动调整,解决了现有技术中单面分别曝光效率低的问题,缩短了加工时间,显著提高了曝光效率。
实施例3
本实施例重点阐述与上述实施例相比的改进之处,相同之处不再赘述,在本实施例中,所述对位平台4的左方设有进料周转车1,所述进料周转车1上方设有待曝光PCB板2,所述上底片放置框8的右方设有出料周转车12,所述出料周转车12上设有已曝光PCB板11,可对PCB进行集中搬运,并和AGV搬运小车连接,可直接对生产工位进行定位搬运,使得搬运快速、稳定、精准、高效,大量节省了搬运的人力,提高了曝光机的工作效率。
实施例4
本实施例重点阐述与上述实施例相比的改进之处,相同之处不再赘述,在本实施例中,所述进料周转车1和出料周转车12连接有AGV搬运小车,所述AGV搬运小车是一种可自动充电的电力驱动小车,可自动沿规划路线运行,可通过呼叫***的接入,自动呼唤至指定工位,提高了流程的自动化程度,使得工序流程更规范化。
实施例5
本实施例重点阐述与上述实施例相比的改进之处,相同之处不再赘述,在本实施例中,对位摄像***6包括CCD摄像机和视觉对位***,所述CCD摄像机与视觉对位***电连接,视觉对位***可通过CCD摄像机将图像采集到图像对位处理***,算出偏移位置和角度,再将信息传送给运动部件,进行位置纠正,解决了现有技术中PCB板和底片需要人工进行对位的问题,避免了手工对位时容易操作失误、误差较大的问题,大大提高了对位的准确度和精度。
实施例6
本实施例重点阐述与上述实施例相比的改进之处,相同之处不再赘述,在本实施例中,上料机械手3、搬运机械手5和下料机械手10上均设有吸盘,可跟随机械手调整吸取PCB板时的角度,使PCB板更容易吸附在吸盘上,提高了曝光机的工作效率,吸盘底部为平面形状,可增大PCB板的受力面积,减小压强,保护感光膜,降低了曝光后PCB出现瑕疵的概率,提高了产品的质量。
实施例7
本实施例重点阐述与上述实施例相比的改进之处,相同之处不再赘述,在本实施例中,所述对位平台4上设有PCB定位模块,所述PCB定位模块包括步进电机15,所述步进电机15连接有驱动器,所述驱动器连接有丝杆导轨14,所述驱动器与对位摄像***6电连接,此结构使定位模块能在水平面方向移动、旋转进行自动对位,相比于现有技术的手工对位,精度更高,对位速度更快,反应更灵敏,且定位模块可对PCB板进行支撑,防止搬运机械手5抓取时,PCB板因受力过大而弯曲、损坏,提高了产品质量。
Claims (7)
1.一种全自动曝光机,包括桁架(13)和机体,所述机***于桁架(13)的下方,其特征在于,所述桁架(13)上安装有X轴向导轨和Y轴向导轨,桁架(13)上分别连接有上料机械手(3)和下料机械手(10),所述机体的上方设置有横梁,所述横梁上分别安装有搬运机械手(5)和对位摄像***(6),所述机体的左下方设有对位平台(4),所述搬运机械手(5)的下方安装有上底片放置框(8),所述上底片放置框(8)的下方安装有对位放置框(7),所述对位放置框(7)后方的机体上设有曝光室(9)。
2.根据权利要求1所述的一种全自动曝光机,其特征在于,所述曝光室(9)内设有上下两组光源。
3.根据权利要求1所述的一种全自动曝光机,其特征在于,所述对位平台(4)的左方设有用于放置待曝光PCB板(2)的进料周转车(1),所述上底片放置框(8)的右方设有用于放置已曝光PCB板(11)的出料周转车(12)。
4.根据权利要求3所述的一种全自动曝光机,其特征在于,所述进料周转车(1)和出料周转车(12)连接有AGV搬运小车。
5.根据权利要求1所述的一种全自动曝光机,其特征在于,所述对位摄像***(6)包括CCD摄像机和视觉对位***,所述CCD摄像机与视觉对位***电连接。
6.根据权利要求1所述的一种全自动曝光机,其特征在于,所述上料机械手(3)、搬运机械手(5)和下料机械手(10)上均设有吸盘,所述吸盘的下端面为平面形状。
7.根据权利要求1所述的一种全自动曝光机,其特征在于,所述对位平台(4)上设有PCB定位模块,所述定位模块包括步进电机(15),所述步进电机(15)连接有驱动器,所述驱动器连接有丝杆导轨(14),所述驱动器与对位摄像***(6)电连接。
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