CN108337824A - 一种pcb压合预叠板设备及预叠板工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PCB压合预叠板设备，其包括顺次设置的半固化片裁切冲孔机构、预叠输送线、铆合机和收板机，半固化片裁切冲孔机构、预叠输送线、铆合机和收板机之间由IO信号连接。上述机构可联动作业，使设备实现了PCB压合预叠板的自动化连线操作，显著减少了人工干预，降低了人工成本，减少了人工出错概率，预叠精度得到了保证，与人工叠板相比不易出现层间对位偏移，对位准确度高，从而提高了后续压合工序的品质。还公开了一种利用该设备进行预叠板的工艺，其完成了PP裁切、冲孔、预叠和铆合流程的整合，通过连线作业设计，实现了多层板自动预叠，该方法降低了人工成本、提高了作业精度，解决了传统预叠工艺精度不足、存在品质隐患的问题。

Description

一种PCB压合预叠板设备及预叠板工艺

技术领域

本发明属于印制电路板生产技术领域,具体地说涉及一种PCB压合预叠板设备及预叠板工艺。

背景技术

随着电子技术不断向高速、多功能、大容量和便携低耗等方向发展，作为电子元件支撑体、电子元器件电气连接载体的印制电路板(PCB)逐渐由单层板发展到双层、多层板，并不持续向多层化、高密度、高精度、细孔径、细导线、高可靠性、高传输速度发展。

其中多层板是将若干块双面板通过定位***以及绝缘粘结材料交替叠合在一起制备而成，具有较大布线面积，多层板在生产过程中，需要在制作完内层线路之后再进行层间压合，以将具有不同线路图形的内层芯板压合成满足设计要求的电路板结构。在压合前，预叠板是一项重要操作，预叠板是将位于顶层和底层的钢板、位于中间层的芯板和半固化片经排版后层叠设置。传统工艺中预叠操作主要采用人工将芯板、PP和钢板堆叠，然后运输至压合工段进行压合，具体工艺步骤包括：裁切单张半固化片(PP)-运输至PP钻孔工位对PP进行钻孔-人工堆叠PP-人工运输至预叠工位-人工将至少2张PP进行预叠-人工将预叠好的PP与PCB芯板叠合-将预叠好的PCB板进行堆叠-将堆叠后的PCB板运输至铆合工位-人工取板进行铆合-人工收板。上述工艺存在加工效率低、人工成本高、容易出错等问题，且一旦出现问题会导致大量产品报废，风险较大。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于传统印制电路板预叠工艺效率低、人工成本高、易出错，从而提出一种加工效率、自动化程度高、人工成本低、对位精度高、产品品质好的PCB压合预叠设备及预叠板工艺。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供一种PCB压合预叠板设备，其包括顺次设置的半固化片裁切冲孔机构、预叠输送线、铆合机和收板机，所述半固化片裁切冲孔机构、预叠输送线、铆合机和收板机之间由IO信号连接。

作为优选，所述半固化片裁切冲孔机构由冲孔装置和裁切装置组成，沿板材的输送方向，所述裁切装置设置于所述冲孔装置的后端。

作为优选，所述预叠输送线包括预叠板输送机构和PCB芯板输送机构，所述预叠板输送机构与所述半固化片裁切冲孔机构连接，所述PCB芯板输送机构平行设置于所述设置于预叠板输送机构一侧；所述预叠板输送机构顶部设置有扫描定位机构，所述预叠板输送机构与所述PCB芯板输送机构连接处设置有吸附预叠机构。

作为优选，所述预叠板输送机构、PCB芯板输送机构为输送辊或传送带，所述扫描定位机构为CCD定位镜头，所述吸附预叠机构为吸附式机械手。

作为优选，所述铆合机具有一铆合模具，所述铆合模具内设置有伺服定位机构。

作为优选，所述冲孔装置由设置于半固化片顶部的上模和设置于半固化片底部的下模组成，所述上模可相对于所述下模在竖直方向作冲压运动。

作为优选，所述上模具有镀膜钨钢材质的冲针，所述冲针在半固化片上冲压出孔径为3.4mm的孔。

作为优选，所述裁切装置连接于一半固化片卷绕锁定机构，所述半固化片卷锁定机构包括至少一个送料轴，半固化片卷绕于所述送料轴，所述裁切装置用于同时裁切1-4张半固化片。

作为优选，所述半固化片裁切冲孔机构与所述预叠输送线之间还设置有落料输送带，所述铆钉机与所述收料机之间设置有送料输送带。

本发明还提供一种利用所述PCB压合预叠板设备进行预叠板的工艺，其包括如下步骤：

S1、将半固化片运送至半固化片裁切冲孔机构进行裁切冲孔处理，裁切时，至少同时裁切一卷半固化片；

S2、将经步骤S1裁切冲孔处理后的半固化片和PCB芯板运送至预叠输送线，将半固化片与PCB芯板按照预设顺序吸附层叠排布，并用治具固定；

S3、将步骤S2得到的层叠结构运送至铆合机进行铆合处理；

S4、将铆合得到的预叠结构运送至收板机进行收板。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明所述的PCB压合预叠板设备，其包括顺次设置的半固化片裁切冲孔机构、预叠输送线、铆合机和收板机，所述半固化片裁切冲孔机构、预叠输送线、铆合机和收板机之间由IO信号连接。各装置之间通过PLC的输入输出信号连接，可联动作业，设备中半固化片裁切冲孔机构可对个PP卷材同时进行冲孔，冲孔后进行裁切处理，裁切冲孔后的PP被运输至预叠输送线，预叠输送线将PP与PCB芯板按照顺序层叠设置，层叠结构由铆合机进行铆合处理后由收板机自动收板，该设备实现了PCB压合预叠板的自动化连线操作，显著减少了人工干预，降低了人工成本，减少了人工出错概率，预叠精度得到了保证，与人工叠板相比不易出现层间对位偏移，对位准确度高，降低了预叠品质隐患，从而提高了后续压合工序的品质。

(2)本发明所述的利用所述PCB压合预叠板设备进行预叠板的工艺，完成了PP裁切、冲孔、预叠和铆合流程的整合，通过连线作业设计，实现了多层板自动预叠，该方法降低了人工成本、提高了作业精度，解决了传统预叠工艺精度不足、存在品质隐患的问题，为压合品质的提高提供了保障。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明实施例所述的PCB压合预叠设备中半固化片裁切冲孔机构的结构示意图；

图2是本发明实施例所述的PCB压合预叠设备中预叠输送线的示意图；

图3是本发明实施例所述的PCB压合预叠设备中铆合机、收板机的示意图。

图中附图标记表示为：1-半固化片裁切冲孔机构；11-冲孔装置；12-裁切装置；2-预叠输送线；21-预叠板输送机构；22-PCB芯板输送机构；23-叠板位；3-铆合机；4-收板机；5-送料输送带。

具体实施方式

实施例

本实施例提供了一种PCB压合预叠设备，其用于压合工序之前自动将半固化片与内层芯板叠合，所述PCB压合预叠设备包括顺次设置的用于对半固化片(PP)进行冲孔、裁切加工的半固化片裁切冲孔机构1、用于将半固化片和PCB芯板叠合的预叠输送线2、用于将半固化片和PCB芯板层叠结构铆合的铆合机3和用于收取铆合后预叠结构的收板机4，所述半固化片裁切冲孔机构1、预叠输送线2、铆合机3和收板机4通过PLC控制的IO信号电连接，实现了各机构的联动作业。

其中，所述半固化片裁切冲孔机构1如图1所示，其为集成有冲孔功能和裁切功能的装置，所述半固化片裁切冲孔机构1由冲孔装置11和裁切装置12组成，沿半固化片的输送方向，所述裁切装置12设置于所述冲孔装置11后端，即先对半固化片板材进行冲孔加工，然后对半固化片进行裁切加工。所述半固化片裁切冲孔机构1还连接有一半固化片送料机构(图中未示出)所述半固化片送料机构包括至少一个送料轴，半固化片卷材卷绕安装于所述送料轴，所述送料轴上连接有用于控制送料轴转动进而控制进退料的手轮，所述送料轴与所述冲孔装置11和裁切装置12通过PLC信号电连接，可根据不同的生产需求进行冲孔、裁切加工。

所述裁切装置12包括设置于半固化片卷材上方的裁切刀具，所述裁切刀具可向下冲压将半固化片裁切，为提高裁切精度，裁切刀具还连接于一支架且可沿支架往复运动以调整裁切刀具与半固化片的相对位置。所述裁切装置12的裁切刀具通过气缸驱动向下冲压，其可同时裁切至少一个PP卷材，最多可同时裁切4中不同类型的PP卷材。当处理多个PP卷材时，依次将PLC信号传输至相应卷料轴，控制卷料轴向前送料，进行裁切。

所述冲孔装置11包括设置于半固化片卷材底部的下模和设置于半固化片卷材顶部的上模，所述上模可相对所述下模在竖直方向作冲压运动，所述上模具有整板镀膜钨钢材质的冲针，所述冲针可在半固化片上冲压出孔径为3.4mm的通孔，本实施例中，所述冲针的数量为13个，即可同时冲压出13个孔，为了提高冲孔加工的精度，所述下模固定设置，所述上模在驱动电机驱动下向下冲压，对于不同数量、不同型号的PP，冲孔时上模的冲压速度不同，具体如表1所示。

表1

所述预叠输送线2如图2所示，其用于连接所述半固化片裁切冲孔机构1和铆合机3，并且，所述预叠输送线2与所述半固化片裁切冲孔机构1之间由落料输送带连接，具体地，所述预叠输送线2包括用于传输PP片与PCB芯片预叠结构的预叠板输送机构21，所述预叠板输送机构21可以为传送带或者为输送辊，本实施例中，所述预叠板输送机构21为一组输送辊，还包括用于传输PCB芯板的PCB芯板输送机构22，所述PCB芯板输送机构22为输送带，所述PCB芯板输送机构21平行设置于所述设置于预叠板输送机构21一侧，所述预叠板输送机构21与所述PCB芯板输送机构22的连接处设置有一叠板位23，具体地，所述叠板位23位于预叠板输送机构21、所述PCB芯板输送机构22的出料端，且所述叠板位23处设置有吸附预叠机构，所述吸附预叠机构与所述扫描定位机构电连接，用于将落料输送带传送来的PP片和由PCB芯板输送机构22传输来的PCB芯板吸附并层叠排布，所述吸附预叠机构为吸附式机械手，所述吸附式机械手的工作过程为：吸附一层PP-置于预叠板输送机构21末端的特定位置-吸附一层PCB芯板-置于第一层PP上，以此类推，完成预叠操作，预叠处理后的多层板经预叠板输送机构21运输至铆合机3。

所述预叠板输送机构21顶部还设置有扫描定位机构，所述扫描定位机构用于检测输送机构上半固化片的位置，所述扫描定位机构为CCD定位镜头，

如图3所示，所述铆合机3具有一铆合模具，所述PP与PCB芯板的层叠结构在铆合模具内进行铆合固定，所述铆合模具内设置有伺服定位机构，防止铆合时层叠偏移。所述铆钉机3与所述收料机4之间设置有用于传输预叠结构的送料输送带5。

本实施例还提供一种利用所述PCB压合与叠板设备进行预叠板的工艺，其包括如下步骤：

S1、将PP运送半固化片裁切冲孔机构1依次进行冲孔、裁切加工，将PP卷材裁切为预设尺寸，并在裁切后的PP片预设位置利用冲孔装置冲压出通孔。

S2、经过裁切和冲孔的PP片经落料输送带输送至预叠输送线2，吸附式机械手按照次序将PP片与PCB芯板逐层叠合排布，得到层叠结构：机械手吸取一层PP-放置于特定位置-机械手吸取一层PCB芯板-置于PP顶部-再吸取一层PP，置于芯板顶部，以此类推，四层板执行上述步骤1次，六层板执行上述步骤2次，八层板执行上述步骤3次，然后将层叠结构用治具进行固定。

S3、将步骤S2得到的层叠结构运送至铆合机3进行铆合固定。

S4、将铆合得到的预叠结构通过送料输送带5运送至收板机4进行收板，然后调度AGV运输至出料区，转入下一工序。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种PCB压合预叠板设备，其特征在于，包括顺次设置的半固化片裁切冲孔机构、预叠输送线、铆合机和收板机，所述半固化片裁切冲孔机构、预叠输送线、铆合机和收板机之间由IO信号连接。

2.根据权利要求1所述的PCB压合预叠板设备，其特征在于，所述半固化片裁切冲孔机构由冲孔装置和裁切装置组成，沿PCB板的输送方向，所述裁切机的裁切刀具设置于所述冲孔装置的后端。

3.根据权利要求2所述的PCB压合预叠板设备，其特征在于，所述预叠输送线包括预叠板输送机构和PCB芯板输送机构，所述预叠板输送机构与所述半固化片裁切冲孔机构连接，所述PCB芯板输送机构平行设置于所述设置于预叠板输送机构一侧；所述预叠板输送机构顶部设置有扫描定位机构，所述预叠板输送机构与所述PCB芯板输送机构连接处设置有吸附预叠机构。

4.根据权利要求3所述的PCB压合预叠板设备，其特征在于，所述预叠板输送机构、PCB芯板输送机构为输送辊或传送带，所述扫描定位机构为CCD定位镜头，所述吸附预叠机构为吸附式机械手。

5.根据权利要求4所述的PCB压合预叠板设备，其特征在于，所述铆合机具有一铆合模具，所述铆合模具内设置有伺服定位机构。

6.根据权利要求5所述的PCB压合预叠板设备，其特征在于，所述冲孔装置由设置于半固化片顶部的上模和设置于半固化片底部的下模组成，所述上模可相对于所述下模在竖直方向作冲压运动。

7.根据权利要求6所述的PCB压合预叠板设备，其特征在于，所述上模具有镀膜钨钢材质的冲针，所述冲针在半固化片上冲压出孔径为3.4mm的孔。

8.根据权利要求7所述的PCB压合预叠板设备，其特征在于，所述裁切装置连接于一半固化片卷绕锁定机构，所述半固化片卷锁定机构包括至少一个送料轴，半固化片卷绕于所述送料轴，所述裁切装置用于同时裁切1-4张半固化片。

9.根据权利要求8所述的PCB压合预叠板设备，其特征在于，所述半固化片裁切冲孔机构与所述预叠输送线之间还设置有落料输送带，所述铆钉机与所述收料机之间设置有送料输送带。

10.一种利用如权利要求1-9任一项所述的PCB压合预叠板设备进行预叠板的工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将半固化片运送至半固化片裁切冲孔机构进行裁切冲孔处理，裁切时，至少同时裁切一卷半固化片；

S2、将经步骤S1裁切冲孔处理后的半固化片和PCB芯板运送至预叠输送线，将半固化片与PCB芯板按照预设顺序吸附层叠排布，并用治具固定；

S3、将步骤S2得到的层叠结构运送至铆合机进行铆合处理；

S4、将铆合得到的预叠结构运送至收板机进行收板。