本發(fā)明涉及印刷電路設備領域,尤其涉及一種用于轉印電路板上電路的機構。
背景技術:
電路板是帶有連通導體的絕緣板,把電子元器件固定其上且聯(lián)成電路。工業(yè)上廣泛應用的電路板多為軟板(FPC)、硬板(PCB)、軟硬結合板(FPCB),它們共同的特點是均為平面板,均在呈平面狀的基板上通過印刷、刻蝕等方法將電路設置在基板上,平面型電路板的優(yōu)點是線路密度高、輕薄。
對于一些特殊的裝置,如制作球形的LED照明裝置、球形顯示器時,需要在球形基面上印制呈球面狀的電路?,F(xiàn)有的電路板生產工藝,尤其是印刷電路板生產工藝,僅能生產為平面型的電路板,即便是柔性電路板能彎折成弧形面,但也無法滿足制成呈球面狀的電路的需求。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明意在提供一種電路板轉印機構,以印刷生產呈球面狀的電路。
本方案中的電路板轉印機構,包括機座,機座上安裝有不少于3個的摩擦輪,每個摩擦輪由一個電機驅動,所有摩擦輪共同支撐有一個為軟磁體的模具,模具為球形;模具的上方設有繪路機構,繪路機構內設置有熔化打印材料的加熱裝置,繪路機構包括噴出打印材料的出料口,出料口朝向模具,模具的下方設有電磁鐵,電磁鐵滑動連接在機座上;還包括噴粉機構,噴粉機構包括容納鐵粉的粉盒、噴嘴和空壓機,噴嘴連通粉盒和空壓機,噴嘴朝向模具。
本方案的技術原理及有益效果為:用不少于3個摩擦輪將球形的模具穩(wěn)定地支撐在機座上方,電機驅動摩擦輪轉動,摩擦輪的摩擦力驅動模具轉動,通過控制每個電機的轉速和轉動方向,即可實現(xiàn)球形的模具向任意方向的旋轉。
在模具轉動的過程中,啟動模具下方的電磁鐵使電磁鐵產生磁場,并滑動電磁鐵與模具相抵,使得模具帶有磁性,啟動噴粉機構,空壓機產生壓力氣體,壓力氣體從噴嘴噴出,粉盒中的鐵粉被壓力氣體帶出從噴嘴噴向模具,鐵粉受模具磁性影響被吸附在模具表面。
模具上覆蓋一層鐵粉后,繪路機構將打印材料熔化,打印材料可以選用純銅,熔化溫度為1083℃,熔化后的純銅通過出料口流出后附著在模具表面上,控制摩擦輪的轉動以驅動模具轉動,熔化后的純銅在轉動的模具上留下軌跡形成電路,不斷轉動球形的模具,即可不停在模具表面繪制電路。由于模具表面吸附有鐵粉,鐵的熔化溫度為1530℃,純銅不會導致鐵粉熔化,純銅也不會粘接在模具上。
電路繪制完成后,關閉繪路機構、噴粉機構和電磁鐵,滑動電磁鐵遠離模具,軟磁體的模具失去磁性。待模具表面上的純銅凝固成形后,將球面狀的電路從模具上脫模下來,或者在模具上再覆蓋基板材料(如塑料、陶瓷等)以將球面狀的電路轉印到基板材料上。
進一步,還包括摩擦輪座,摩擦輪座轉動連接在機座上,所述摩擦輪轉動連接在摩擦輪座上。摩擦輪可以在機座上進行轉動,以調節(jié)摩擦輪的位置,增加摩擦輪的靈活性,進而使得球形的模具的轉動更靈活,更便于控制模具的轉動。
進一步,所述電機為伺服電機。伺服電機可使控制速度,位置精度非常準確,可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。由于電路通常非常細小,因此電路的繪制需要精確模具的轉動,使用伺服電機精確控制摩擦輪的轉動以精確控制模具的轉動。
進一步,還包括刮片,刮片為圓弧形,刮片的圓弧半徑等于模具的半徑,刮片滑動連接在機座上。用刮片將轉印完成后的模具上的鐵粉刮下,以便于再次在模具表面均勻地噴涂鐵粉,以再次進行電路的繪制。
進一步,所述摩擦輪的數(shù)量為四個,四個摩擦輪均布在模具下方。用其中相對的2個摩擦輪控制模具沿橫向轉動,用另外2個摩擦輪控制模具沿縱向轉動,使得摩擦輪的轉動穩(wěn)定。
進一步,所述噴嘴上設有閥門。在噴粉機構向模具表面噴灑覆蓋一層鐵粉后即可關閉噴嘴,避免噴出過量的鐵粉影響電路的繪制或者造成鐵粉的浪費。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例電路板轉印機構的結構示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明:
說明書附圖中的附圖標記包括:機座1、摩擦輪2、摩擦輪座201、模具3、繪路機構4、純銅絲401、電熱感應器402、出料口403、電磁鐵5、噴粉機構6、噴嘴601、閥門602、刮片7。
實施例電路板轉印機構基本如附圖1所示:包括L形的機座1和四個摩擦輪2,摩擦輪2安裝在摩擦輪座201上,摩擦輪座201轉動連接在機座1的底面上,每一個摩擦輪2由一個伺服電機驅動,所有摩擦輪2共同支撐有一個由軟磁體制成的模具3,模具3為球形;模具3的上方設有繪路機構4,繪路機構4內設置有用于熔化純銅絲401的電熱感應器402,純銅絲401穿過電熱感應器402,繪路機構4包括噴出打印材料的出料口403,出料口403朝向模具3,模具3的下方設有電磁鐵5,電磁鐵5滑動連接在機座1上;還包括噴粉機構6,噴粉機構6包括容納鐵粉的粉盒、噴嘴601和空壓機,噴嘴601連通粉盒和空壓機,噴嘴601朝向模具3,噴嘴601上設有閥門602,模具3側面設有刮片7,刮片7為圓弧形,刮片7的圓弧半徑等于模具3的半徑,刮片7滑動連接在機座1的立臂上。
用四個摩擦輪2將球形的模具3穩(wěn)定地支撐在機座1上方,伺服電機驅動摩擦輪2轉動,摩擦輪2的摩擦力驅動模具3轉動,用其中相對的兩個摩擦輪2沿橫向方向平行設置以控制模具3沿橫向轉動,用另外兩個摩擦輪2沿縱向方向平行設置以控制模具3沿縱向轉動,轉動摩擦輪座201,使得四個摩擦輪2均與模具3的一個截面圓相切時,四個摩擦輪2可驅動球形的模具3繞豎直軸線水平旋轉,即可實現(xiàn)球形的模具3向任意方向的旋轉。伺服電機精確控制模具3的轉動量,以方便在磨具表面精確繪制電路。
在模具3轉動的過程中,啟動模具3下方的電磁鐵5使電磁鐵5產生磁場,滑動電磁鐵5與模具3相抵后,軟磁體的模具3受磁場感應也帶有磁性,此時啟動噴粉機構6,空壓機產生壓力氣體,壓力氣體從噴嘴601噴出,粉盒中的鐵粉被壓力氣體帶出從噴嘴601噴向模具3,鐵粉受模具3磁性影響被吸附在模具3表面,待模具3表面均勻地覆蓋上一層鐵粉后,關閉噴粉機構6的噴嘴601處閥門602,停止噴粉。
啟動繪路機構4內的電熱感應器402,電熱感應器402將其內部的純銅絲401熔化,純銅絲401熔化溫度為1083℃,熔化后的純銅液通過出料口403流出后附著在模具3表面上,控制摩擦輪2的轉動以驅動模具3轉動,熔化后的純銅液在轉動的模具3上留下軌跡形成電路,不斷轉動球形的模具3,即可不停在模具3表面繪制電路。由于模具3表面吸附有鐵粉,鐵的熔化溫度為1530℃,純銅液不會導致鐵粉熔化,純銅液也不會粘接在模具3上。
電路繪制完成后,關閉繪路機構4、噴粉機構6和電磁鐵5,滑動電磁鐵5遠離模具3,軟磁體的模具3失去磁性。待模具3表面上的純銅凝固成形后,將球面狀的電路從模具3上脫模下來,或者在模具3上再覆蓋基板材料(如塑料、陶瓷等)以將球面狀的電路轉印到基板材料上。再使用稀釋后的酸性液體,如稀釋后的鹽酸,酸洗球面狀的電路,將電路上的鐵去除。
鐵粉的使用在于將熔化后的純銅與模具3隔離開來,使得熔化后的純銅不能直接接觸模具3,避免純銅粘連在模具3上,進而便于繪制完成的電路的脫落,以便于轉印電路。
考慮到繪制完成后的電路的順利脫落,最大能生產半球形的電路,如果需要制成完整的球形電路,則可以通過拼接兩個半球形電路實現(xiàn)。
以上所述的僅是本發(fā)明的實施例,方案中公知的具體結構及特性等常識在此未作過多描述。應當指出,對于本領域的技術人員來說,在不脫離本發(fā)明結構的前提下,還可以作出若干變形和改進,這些也應該視為本發(fā)明的保護范圍,這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應當以其權利要求的內容為準,說明書中的具體實施方式等記載可以用于解釋權利要求的內容。