本發(fā)明涉及一種用于柔性電路板制作中向貼裝加強(qiáng)鋼片加工設(shè)備,特別涉及貼裝壓合全自動(dòng)流水線(xiàn)設(shè)備。
背景技術(shù):
在科技日益發(fā)展的今天,隨著數(shù)碼產(chǎn)品的普及,對(duì)電路板的要求越來(lái)越高,采用可撓性覆銅板制作的柔性線(xiàn)路板具有配線(xiàn)密度高、重量輕、厚度薄、彎折性好的特點(diǎn),因此其被應(yīng)用到電子產(chǎn)品領(lǐng)域,隨著技術(shù)的進(jìn)步,人們對(duì)其的要求也逐漸提高,如,為了確保貼裝在柔性線(xiàn)路板上的貼片器件的穩(wěn)定性和平整度,需要在與該類(lèi)貼片器件相對(duì)的柔性線(xiàn)路板的另一面貼裝可提高局部剛度的加強(qiáng)鋼片。
但在實(shí)際生產(chǎn)中,將加強(qiáng)鋼片貼裝并固定在柔性線(xiàn)路板上是采用分離的加工設(shè)備來(lái)完成的,工藝流程大致如下:
1、先將待貼裝加強(qiáng)鋼片的柔性線(xiàn)路板平鋪在平面承臺(tái)上。
2、人工或采用獨(dú)立設(shè)置的貼片機(jī)將加強(qiáng)鋼片從粘貼膜上剝離下來(lái)貼放在該柔性線(xiàn)路板上設(shè)定的位置。
3、再將粘貼有加強(qiáng)鋼片的柔性線(xiàn)路板轉(zhuǎn)放在加熱設(shè)備的載具上并送入加熱通道加熱。
4、待貼附有加強(qiáng)鋼片的柔性線(xiàn)路板被加熱至設(shè)計(jì)溫度后,將其再轉(zhuǎn)送入壓機(jī)中,經(jīng)熱壓合,最終使加強(qiáng)鋼片固定在該柔性線(xiàn)路板上。
上述方法存在的缺點(diǎn)為:
1、手動(dòng)放料、取料、壓合導(dǎo)致生產(chǎn)效率低。
2、用工多,造成人工成本高。
3、人工貼放加強(qiáng)鋼片,易產(chǎn)生較大的貼放位置誤差,導(dǎo)致貼裝質(zhì)量低。
4、貼放加強(qiáng)鋼片的承臺(tái)與壓機(jī)為分離裝置,占地面積大,設(shè)備投資大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種體積小,集柔性線(xiàn)路板定位平鋪、加強(qiáng)鋼片貼放、加熱、壓合和送料于一體的全自動(dòng)貼片、熱壓一體機(jī)。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
本發(fā)明的全自動(dòng)貼片、熱壓一體機(jī),包括機(jī)座、動(dòng)力裝置和控制器,其特征在于:在機(jī)座上由前工位至后工位依次設(shè)有貼片位、旋轉(zhuǎn)送料位、熱壓位和機(jī)械手操控位,其中,
貼片位,設(shè)有將柔性線(xiàn)路板以平整吸貼方式放置其上并具有加熱功能的承臺(tái)裝置、懸掛于機(jī)座前端提供加強(qiáng)鋼片的自動(dòng)剝片機(jī)和將加強(qiáng)鋼片準(zhǔn)確貼放在所述柔性線(xiàn)路板上設(shè)定位置的貼裝機(jī);
旋轉(zhuǎn)送料位,設(shè)有可旋轉(zhuǎn)設(shè)定角度的旋轉(zhuǎn)機(jī),在旋轉(zhuǎn)機(jī)上環(huán)繞其周邊方向間隔設(shè)有至少兩個(gè)向外延伸的耳板,每個(gè)耳板上安裝一組所述的承臺(tái)裝置,所有承臺(tái)裝置隨旋轉(zhuǎn)機(jī)的旋轉(zhuǎn)可在所述貼片位和熱壓位之間互換;
熱壓位,在旋轉(zhuǎn)并靜止在該工位的承臺(tái)裝置的下方,設(shè)有可將該組承臺(tái)裝置中放置柔性線(xiàn)路板的吸貼承接板垂直向上頂起的升降供壓機(jī)構(gòu);
機(jī)械手操控位,設(shè)有機(jī)械手裝置,該機(jī)械手裝置負(fù)責(zé)將放置在熱壓位的承臺(tái)裝置上的成品柔性線(xiàn)路板抓取送出和負(fù)責(zé)將原料柔性線(xiàn)路板抓取送入至熱壓位為空載的承臺(tái)裝置上;
所述機(jī)械手裝置由安裝在基準(zhǔn)臺(tái)板上的兩條機(jī)架導(dǎo)軌、可沿機(jī)架導(dǎo)軌向熱壓位方向移動(dòng)的座支架板、固定在座支架板頂部的機(jī)座板和安裝在機(jī)座板上且可在三維坐標(biāo)內(nèi)旋轉(zhuǎn)升降的抓手構(gòu)成,在所述機(jī)座板的下表面固接具有加熱功能的壓機(jī)承接平板,當(dāng)座支架板攜機(jī)座板向熱壓位方向移動(dòng)至設(shè)定位置時(shí),所述壓機(jī)承接平板與所述升降供壓機(jī)構(gòu)組合構(gòu)成對(duì)吸附在所述吸貼承接板上的柔性線(xiàn)路板進(jìn)行壓接的熱壓機(jī)裝置。
所述承臺(tái)裝置為兩組并相對(duì)設(shè)置,所述旋轉(zhuǎn)機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度為180度。
所述耳板由沿旋轉(zhuǎn)機(jī)徑向向外延伸且相互平行的兩根第一縱向?qū)к壓凸探釉诘谝豢v向?qū)к壣喜⑽挥趦筛谝豢v向?qū)к壷g的固缸板構(gòu)成,在固缸板上設(shè)有第一氣缸;所述承臺(tái)裝置由滑動(dòng)安裝在第一縱向?qū)к壣系囊苿?dòng)板、固接在移動(dòng)板外側(cè)中央位置的連接塊、位于移動(dòng)板兩側(cè)貫穿該移動(dòng)板并固接其上的四個(gè)直線(xiàn)軸承、穿入每個(gè)直線(xiàn)軸承的導(dǎo)柱和置于移動(dòng)板上的所述的吸貼承接板構(gòu)成;所述連接塊的外側(cè)與第一氣缸的活塞桿外端固定連接,所述移動(dòng)板可在第一氣缸的動(dòng)作下沿所述第一縱向?qū)к壨鶑?fù)移動(dòng);所述導(dǎo)柱的上端固接在所述吸貼承接板上,導(dǎo)柱的下端為懸空的自由端。
所述旋轉(zhuǎn)機(jī)由轉(zhuǎn)機(jī)、轉(zhuǎn)機(jī)頂板、轉(zhuǎn)機(jī)座板構(gòu)成,轉(zhuǎn)機(jī)座板固定在機(jī)座上且其上表面與所述基準(zhǔn)臺(tái)板上表面齊平,轉(zhuǎn)機(jī)安裝在轉(zhuǎn)機(jī)座板上,轉(zhuǎn)機(jī)頂板固定在轉(zhuǎn)機(jī)頂部并可隨轉(zhuǎn)機(jī)的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn),所述耳板的內(nèi)端固接在轉(zhuǎn)機(jī)頂板外側(cè)。
所述移動(dòng)板的底表面略高于轉(zhuǎn)機(jī)頂板的上表面,在轉(zhuǎn)機(jī)頂板臨近其縱向中線(xiàn)位置設(shè)有控制移動(dòng)板向內(nèi)移動(dòng)深度和沖力的限位塊和緩沖器。
所述升降供壓機(jī)構(gòu)由貫穿并固定在基準(zhǔn)臺(tái)板上的四個(gè)直線(xiàn)軸承、穿置于每個(gè)直線(xiàn)軸承中的承臺(tái)頂柱、固接在承臺(tái)頂柱頂端的承臺(tái)頂板、與所述承臺(tái)頂柱下端固定連接的升降板和可使升降板垂直上下移動(dòng)的第二氣缸構(gòu)成;所述第二氣缸通過(guò)穿過(guò)所述升降板的托缸柱固定在所述基準(zhǔn)臺(tái)板上;當(dāng)所述升降板升起后,所述承臺(tái)頂板上升觸及所述的導(dǎo)柱底端并將該導(dǎo)柱攜所述吸貼承接板一同向上頂起。
在至少一個(gè)所述座支架板的下端設(shè)有第三氣缸,該第三氣缸的缸體通過(guò)氣缸固定件固接在所述的基準(zhǔn)臺(tái)板上,該第三氣缸的活塞桿外端與所述座支架板固接。
所述吸貼承接板由頂層的真空吸板、底層的真空封板和形成于真空吸板與真空封板之間的內(nèi)腔構(gòu)成,在真空吸板上設(shè)有若干個(gè)與所述內(nèi)腔相通且直徑在0.1mm-2.0mm的吸孔,在真空封板的側(cè)面設(shè)有與外接抽氣設(shè)備相連的抽氣管,在所述真空吸板內(nèi)部設(shè)有長(zhǎng)條加熱棒。
在所述真空封板的底面和側(cè)面設(shè)有防止熱能向周?chē)l(fā)的隔熱板。
在所述機(jī)械手裝置的外側(cè)環(huán)繞其依次相鄰設(shè)有疊放成品柔性線(xiàn)路板的出料臺(tái)、疊放用于將出料臺(tái)上的相鄰兩張成品柔性線(xiàn)路板隔開(kāi)的隔片的隔板臺(tái)和疊放原料柔性線(xiàn)路板的入料臺(tái)。
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有手動(dòng)放料、取料、壓合的方式、以及獨(dú)立式的壓合機(jī)構(gòu)的不足,提出一種自動(dòng)化程度高、空間利用率高、成本低和工作效率高的基于向上壓合方式的全自動(dòng)貼片、熱壓一體機(jī)。
本發(fā)明利用安裝在機(jī)械手裝置機(jī)座板下表面上的壓機(jī)承接平板與熱壓位的升降供壓機(jī)構(gòu)的有機(jī)結(jié)合構(gòu)成對(duì)處于該熱壓位的承臺(tái)裝置上的柔性線(xiàn)路板進(jìn)行熱壓合操作,該操作為向上壓合方式,其有效利用了該一體機(jī)內(nèi)的空間,使其進(jìn)一步小型化得以實(shí)現(xiàn),當(dāng)完成熱壓操作后,機(jī)械手裝置移動(dòng)回位繼續(xù)執(zhí)行設(shè)計(jì)的入料和出料任務(wù),而升降供壓機(jī)構(gòu)回位讓出空間供承臺(tái)裝置執(zhí)行下一個(gè)換位、貼片再熱壓任務(wù)。
本發(fā)明的一體機(jī)解決了在窄小空間中進(jìn)行入料、出料、貼片和熱壓作業(yè)而出現(xiàn)的工位間易產(chǎn)生沖突的技術(shù)問(wèn)題。其占地面積小、空間利用率高、生產(chǎn)效率高且造價(jià)較低。
本發(fā)明適用于類(lèi)似移動(dòng)電話(huà)、電腦、液晶熒幕、磁碟機(jī)、數(shù)碼產(chǎn)品中柔性線(xiàn)路板的加工,另外,也可適用于采用熱壓工藝將單面粘附有膠膜的部件貼在薄膜型板、片上進(jìn)行熱壓接的產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域,如將二維碼或商標(biāo)標(biāo)簽熱壓合在平板、片型的主產(chǎn)品上的工藝流程中。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的一體機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中的機(jī)械手操控位各部件示意圖。
圖3為圖1中旋轉(zhuǎn)送料位2的放大示意圖。
圖4為圖3的爆炸示意圖。
圖5為圖4中移動(dòng)板51的示意圖。
圖6為圖5的仰視示意圖。
圖7為圖4中單個(gè)吸貼承接板54的示意圖。
圖8為圖7的仰視示意圖。
圖9為圖7的爆炸示意圖。
圖10為圖7的a-a向局剖示意圖。
圖11為圖1中的機(jī)械手操控位4部分架板的放大示意圖。
圖12為圖1中貼片位1的定位裝置12的示意圖。
圖13為圖12的爆炸示意圖。
圖14為本發(fā)明熱壓位3的升降供壓機(jī)構(gòu)31的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖15為圖1中的入料臺(tái)44(包括出料臺(tái)45、隔板臺(tái)46)結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記如下:
貼片位1、貼裝機(jī)11、定位裝置12、安裝底板121、上限位桿122、前限位柱123、推升板124、第四氣缸125、撐柱126、把手127、旋轉(zhuǎn)送料位2、旋轉(zhuǎn)機(jī)21、轉(zhuǎn)機(jī)211、轉(zhuǎn)機(jī)頂板212、轉(zhuǎn)機(jī)座板213、耳板22、第一縱向?qū)к?21、固缸板222、第一氣缸223、縱向凹槽224、限位塊23、緩沖器24、熱壓位3、升降供壓機(jī)構(gòu)31、承臺(tái)頂柱311、承臺(tái)頂板312、升降板313、第二氣缸314、托缸柱315、機(jī)械手操控位4、機(jī)械手裝置41、機(jī)架導(dǎo)軌411、滑塊412、滑塊聯(lián)接板413、座支架板414、機(jī)座板415、第三氣缸416、氣缸固定件417、機(jī)械抓手42、壓機(jī)承接平板43、入料臺(tái)44、料臺(tái)座板441、料臺(tái)板442、條形孔4421、圓孔4422、料臺(tái)柱443、滑條444、固針塊445、滑針塊446、定位針447、伺服模組448、出料臺(tái)45、隔板臺(tái)46、承臺(tái)裝置5、移動(dòng)板51、滑道511、管線(xiàn)收集框512、連接塊52、導(dǎo)柱53、吸貼承接板54、吸孔541、真空吸板542、加熱棒543、內(nèi)腔544、真空封板545、蓋線(xiàn)板546、通氣管547、隔熱層板548、機(jī)座6、基準(zhǔn)臺(tái)板7、直線(xiàn)軸承8。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,本發(fā)明的全自動(dòng)貼片、熱壓一體機(jī)由機(jī)座6、動(dòng)力裝置、主控電路(也稱(chēng)控制器)和設(shè)置在機(jī)座6上受主控電路控制并由動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行貼片、熱壓任務(wù)的工藝設(shè)備構(gòu)成。
按工藝設(shè)備執(zhí)行任務(wù)的流程由前至后(以圖1紙面為參考,左為前,右為后),依次分為如下工位:貼片位1、旋轉(zhuǎn)送料位2、熱壓位3和機(jī)械手操控位4,現(xiàn)分述如下:
一、貼片位1
該工位主要作用是將加強(qiáng)鋼片粘附在原料柔性線(xiàn)路板上設(shè)定的位置構(gòu)成半成品柔性線(xiàn)路板(原料柔性線(xiàn)路板是指未粘貼加強(qiáng)鋼片的柔性線(xiàn)路板,半成品柔性線(xiàn)路板是指粘貼有加強(qiáng)鋼片后的柔性線(xiàn)路板,成品柔性線(xiàn)路板是指半成品柔性線(xiàn)路板上加強(qiáng)鋼片經(jīng)熱壓合固定后的柔性線(xiàn)路板,下同),其工藝設(shè)備設(shè)置如下:
1)自動(dòng)剝片機(jī)(又稱(chēng)供料飛達(dá),圖中未示出),其懸掛在機(jī)座6的前端,其作用是將加強(qiáng)鋼片由載料帶上剝離下來(lái)并擺放在黑色特費(fèi)龍(中文名:聚四氟乙烯,英文全稱(chēng)為polytetrafluoroetylene,簡(jiǎn)稱(chēng)teflon、ptfe、f4等)材料制作的分離板上。
2)承臺(tái)裝置5(具體結(jié)構(gòu)后敘,參見(jiàn)圖7、8、9、10),作用是承接原料柔性線(xiàn)路板,該原料柔性線(xiàn)路板以平整吸貼方式精準(zhǔn)定置在該承臺(tái)裝置5頂表面上。
3)貼裝機(jī)11(參見(jiàn)圖1),安裝在機(jī)座6上方,其為常規(guī)的自動(dòng)貼片設(shè)備,其主要是將備料板上的加強(qiáng)鋼片吸附并粘貼在原料柔性線(xiàn)路板上設(shè)定的位置。
將加強(qiáng)鋼片粘貼在原料柔性線(xiàn)路板上的操作完成后,所述承臺(tái)裝置5將被旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換至熱壓位3。
在該承臺(tái)裝置5中設(shè)有加熱部件,其作用是對(duì)放置其上的原料柔性線(xiàn)路板預(yù)加熱,以使單面敷有粘膜的加強(qiáng)鋼片粘貼在原料柔性線(xiàn)路板上。
二、旋轉(zhuǎn)送料位2
該工位主要作用是將位于貼片位1的載有半成品柔性線(xiàn)路板的承臺(tái)裝置5通過(guò)旋轉(zhuǎn)機(jī)21轉(zhuǎn)換到熱壓位3,同時(shí),將熱壓位3的載有原料柔性線(xiàn)路板的另一部承臺(tái)裝置5也通過(guò)該旋轉(zhuǎn)機(jī)21轉(zhuǎn)換到貼片位1,承臺(tái)裝置5的數(shù)量視該一體機(jī)的安裝方位(分直線(xiàn)式流水線(xiàn)和非直線(xiàn)式流水線(xiàn),直線(xiàn)式是指流水線(xiàn)中各部分設(shè)備的布局基本上為直流型,而非直線(xiàn)式是指流水線(xiàn)中有部分設(shè)備的布局為轉(zhuǎn)角型)及所需的生產(chǎn)能力而定,可以為2-4組,若由貼片位1至熱壓位3為直線(xiàn)時(shí),可設(shè)置2組,這樣,2組承臺(tái)裝置5需旋轉(zhuǎn)180度即可互換位置;若由貼片位1與熱壓位3間夾角在120度時(shí),需3組,此時(shí)由熱壓位3轉(zhuǎn)換至貼片位1若需旋轉(zhuǎn)120度,則由貼片位1轉(zhuǎn)換至熱壓位3需旋轉(zhuǎn)240度(按相同方向旋轉(zhuǎn)),中間設(shè)一個(gè)空閑位(可在該空閑位開(kāi)發(fā)其它工藝操作,如貼裝其它部件等)。
本發(fā)明優(yōu)選為兩組承臺(tái)裝置5(以下各工位均以?xún)山M承臺(tái)裝置5及直線(xiàn)式流水線(xiàn)為例予以說(shuō)明),該工位的具體設(shè)備如下:
如圖3、4、5、6所示,旋轉(zhuǎn)機(jī)21由轉(zhuǎn)機(jī)211、轉(zhuǎn)機(jī)頂板212、轉(zhuǎn)機(jī)座板213構(gòu)成,轉(zhuǎn)機(jī)座板213固定在機(jī)座6上,轉(zhuǎn)機(jī)座板213與設(shè)置在熱壓位3和機(jī)械手操作位且同樣安裝在機(jī)座6上的基準(zhǔn)臺(tái)板7厚度一樣(當(dāng)然,基準(zhǔn)臺(tái)板7也可通過(guò)其它支撐結(jié)構(gòu)來(lái)安裝),即兩者的上表面在同一水平面內(nèi),以此確定各設(shè)備在垂直方向的基準(zhǔn)平面,以利于本發(fā)明一體機(jī)各種設(shè)備動(dòng)作的精準(zhǔn)度。
轉(zhuǎn)機(jī)211安裝在轉(zhuǎn)機(jī)座板213上。轉(zhuǎn)機(jī)頂板212安裝在轉(zhuǎn)機(jī)211的頂部且可隨所述轉(zhuǎn)機(jī)211的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)機(jī)頂板212為矩形,其上設(shè)有中央孔和環(huán)繞該中央孔設(shè)置的管線(xiàn)收集框512,中央孔套接在轉(zhuǎn)機(jī)211頂部通過(guò)螺栓將轉(zhuǎn)機(jī)頂板212固接在轉(zhuǎn)機(jī)的輸出部件上,管線(xiàn)收集框512用來(lái)將承臺(tái)裝置5配用的氣管、電源線(xiàn)和控制線(xiàn)由此管線(xiàn)收集框穿過(guò),以此,在轉(zhuǎn)機(jī)211旋轉(zhuǎn)時(shí)避免所述的管線(xiàn)產(chǎn)生扭曲。
在轉(zhuǎn)機(jī)頂板212上的前后兩側(cè)分別設(shè)有兩個(gè)耳板22,耳板22的內(nèi)側(cè)(與轉(zhuǎn)機(jī)頂板212相接的一側(cè)為內(nèi),遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)機(jī)頂板的另一側(cè)為外)與轉(zhuǎn)機(jī)頂板212固定(也可以為一體),其外側(cè)向外延伸,每個(gè)耳板22上設(shè)有兩條互相平行且沿內(nèi)外方向走向的第一縱向?qū)к?21。
在兩根第一縱向?qū)к?21之間固接有一個(gè)固缸板222,固缸板222上設(shè)有第一氣缸223,在每個(gè)耳板22上各安裝一組所述的承臺(tái)裝置5,所述第一氣缸223可使對(duì)應(yīng)的承臺(tái)裝置5沿第一縱向?qū)к?21往復(fù)移動(dòng),即通過(guò)第一氣缸223的動(dòng)作可使設(shè)置在轉(zhuǎn)機(jī)頂板212兩側(cè)的兩組承臺(tái)裝置5相向或相背移動(dòng),其帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)是,當(dāng)轉(zhuǎn)機(jī)211準(zhǔn)備旋轉(zhuǎn)時(shí),使兩組承臺(tái)裝置5相向移動(dòng)以縮小兩組承臺(tái)裝置5最外端之間的直線(xiàn)距離,這樣,旋轉(zhuǎn)直徑縮小,以利于在窄小空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)換位功能(即將貼片位1和熱壓位3的兩組承臺(tái)裝置5互相轉(zhuǎn)換位置),繼而實(shí)現(xiàn)一體機(jī)的進(jìn)一步小型化。同理,當(dāng)換位功能完成后,再使兩組承臺(tái)裝置5相背移動(dòng)并進(jìn)入設(shè)定的位置(即旋轉(zhuǎn)至貼片位1的承臺(tái)裝置進(jìn)入設(shè)定的貼片位置,旋轉(zhuǎn)至熱壓位3的承臺(tái)裝置進(jìn)入設(shè)定的熱壓位置,后敘)完成相應(yīng)的工藝操作。
為了限制兩組承臺(tái)裝置相向移動(dòng)處于所控狀態(tài),在轉(zhuǎn)機(jī)頂板212上臨近其縱向中線(xiàn)位置設(shè)置限位塊23,為了在其相向移動(dòng)時(shí)避免出現(xiàn)沖力過(guò)大造成承臺(tái)裝置5損壞,在限位塊23上設(shè)置緩沖器24。
三、熱壓位3
該工位具有以下幾個(gè)作用:
1)當(dāng)停留在該工位的承臺(tái)裝置5為空載(即該承臺(tái)裝置5上既無(wú)原料柔性線(xiàn)路板,也無(wú)半成品柔性線(xiàn)路板)時(shí),由機(jī)械手操作位的機(jī)械手將原料柔性線(xiàn)路板抓取并放置在該空載的承臺(tái)裝置5上,即起承接原料柔性線(xiàn)路板的作用。
2)當(dāng)停留在該工位的承臺(tái)裝置5為由貼片位1轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)的有載狀態(tài)(有載狀態(tài)是指該承臺(tái)裝置5上載有半成品柔性線(xiàn)路板)時(shí),主控電路啟動(dòng)上壓合機(jī)構(gòu)對(duì)該承臺(tái)裝置5上的半成品柔性線(xiàn)路板進(jìn)行熱壓接操作,即起將加強(qiáng)鋼片經(jīng)熱壓固接在柔性線(xiàn)路板上的作用。
3)當(dāng)熱壓合操作完成后,主控電路啟動(dòng)所述的機(jī)械手將該承臺(tái)裝置5上的成品柔性線(xiàn)路板抓取送出。
該工位的設(shè)備主要為可以垂直向上頂起的升降供壓機(jī)構(gòu)31。
該升降供壓機(jī)構(gòu)31、停留在該工位的承臺(tái)裝置5和可向該工位移動(dòng)的機(jī)械手裝置41共同構(gòu)成所述的上壓合式熱壓機(jī),其中,升降供壓機(jī)構(gòu)31和承臺(tái)裝置5的具體結(jié)構(gòu)和配合過(guò)程分述如下:
1)如圖1、14所示,升降供壓機(jī)構(gòu)31,位于停留在該工位的承臺(tái)裝置5的下方,其由四個(gè)直線(xiàn)軸承8、穿置在每個(gè)直線(xiàn)軸承8中的承臺(tái)頂柱311、安裝在承臺(tái)頂柱311頂端的承臺(tái)頂板312、固定安裝在承臺(tái)頂柱311下端部的升降板313和豎向設(shè)置的第二氣缸314構(gòu)成,其中,四個(gè)直線(xiàn)軸承8以布設(shè)在一個(gè)矩形的四個(gè)邊角的方式貫穿并固定在所述基準(zhǔn)臺(tái)板7上,所述升降板313底面固定在第二氣缸314的活塞桿的外端,第二氣缸314通過(guò)至少二根托缸柱315固定在基準(zhǔn)臺(tái)板7的下方(托缸柱315的上端穿過(guò)升降板313固接在基準(zhǔn)臺(tái)板7上,其下端固接在第二氣缸314的缸體上),當(dāng)?shù)诙飧?14工作時(shí),其活塞桿推動(dòng)升降板313帶動(dòng)承臺(tái)頂柱311攜承臺(tái)頂板312向上移動(dòng)。
所述的承臺(tái)頂板312可以是分別固接在對(duì)應(yīng)承臺(tái)頂柱311上的平板或凹形板,也可以是連接在相鄰兩個(gè)承臺(tái)頂柱311上且為一體的平板或凹形板,還可以是連接在四個(gè)承臺(tái)頂柱311上且為一體的平板或凹形板,采用何種結(jié)構(gòu)以能有效、精準(zhǔn)且平穩(wěn)地將承臺(tái)裝置5頂起至設(shè)定位置而定。
2)如圖3-10所示,兩組承臺(tái)裝置5結(jié)構(gòu)相同,其由可滑動(dòng)安裝在所述旋轉(zhuǎn)機(jī)21上的所述第一縱向?qū)к?21上且為長(zhǎng)方形的移動(dòng)板51、固接在移動(dòng)板51的長(zhǎng)邊外側(cè)中央位置的連接塊52、位于移動(dòng)板51沿短邊方向的兩側(cè)且貫穿該移動(dòng)板51并固接其上的四個(gè)直線(xiàn)軸承8、穿入每個(gè)直線(xiàn)軸承8的導(dǎo)柱53和置于移動(dòng)板51上的也呈長(zhǎng)方形的吸貼承接板54構(gòu)成,在移動(dòng)板51的下表面上設(shè)有可卡置在所述第一縱向?qū)к?21上的滑道511,其中,每根導(dǎo)柱53位于第一縱向?qū)к?21的外側(cè),每根導(dǎo)柱53的上端固接在吸貼承接板54上,其下端為懸空的自由端。所述的柔性線(xiàn)路板吸附定置在吸貼承接板54上。
旋轉(zhuǎn)機(jī)21上的第一氣缸223的缸體暗藏于開(kāi)設(shè)在所述耳板22上的縱向凹槽224中,第一氣缸223的活塞桿的外端與所述連接塊52固定連接,當(dāng)?shù)谝粴飧?23活塞桿向外伸出時(shí),即可推動(dòng)連接塊52帶動(dòng)移動(dòng)板51沿第一縱向?qū)к?21向外移動(dòng)(針對(duì)兩組承臺(tái)裝置5而言,即出現(xiàn)前述的相背移動(dòng)),同理,當(dāng)?shù)谝粴飧?23的活塞桿收回至原位時(shí),移動(dòng)板51則沿第一縱向?qū)к?21向內(nèi)移動(dòng)(即前述的兩組承臺(tái)裝置5相向移動(dòng))。
當(dāng)兩組承臺(tái)裝置5相背移動(dòng)(即兩組承臺(tái)裝置5中的移動(dòng)板51相背移動(dòng))至設(shè)定位置時(shí),停留在熱壓位3的承臺(tái)裝置5中的移動(dòng)板51正好處于所述升降供壓機(jī)構(gòu)31中的正上方(即前述第“二”點(diǎn)中的“設(shè)定的熱壓位置”),此時(shí),承臺(tái)裝置5中的四個(gè)導(dǎo)柱53的下端在垂直方向上分別落入升降供壓機(jī)構(gòu)31中四個(gè)承臺(tái)頂板312所占的水平空間范圍內(nèi),此時(shí),若啟動(dòng)第二氣缸314,上移的承臺(tái)頂板312由觸及所述導(dǎo)柱53至將該導(dǎo)柱53頂起并將所述吸貼承接板54頂起,通過(guò)設(shè)定第二氣缸314活塞桿的行程來(lái)控制吸貼承接板54被頂起的高度。
四、機(jī)械手操控位4
該工位具有以下幾個(gè)作用:
1)通過(guò)機(jī)械手將原料柔性線(xiàn)路板抓取并放置在停留在熱壓位3的空載狀態(tài)的承臺(tái)裝置5上。
2)將停留在熱壓位3的有載狀態(tài)的承臺(tái)裝置5上的成品柔性線(xiàn)路板抓取并送出。
3)通過(guò)向熱壓位3方向移動(dòng)至設(shè)定位置與所述的升降供壓機(jī)構(gòu)31一同構(gòu)成上壓合式熱壓機(jī)。
具體設(shè)備如下:
如圖1、2、11所示,主要為機(jī)械手裝置41,其由安裝在基準(zhǔn)臺(tái)板7上的互為平行的兩條機(jī)架導(dǎo)軌411、可沿機(jī)架導(dǎo)軌411向熱壓位3方向移動(dòng)的豎向設(shè)置的兩個(gè)座支架板414、固定在座支架板414頂部且跨接在兩個(gè)座支架板414上的機(jī)座板415和安裝在機(jī)座板415上且可在三維坐標(biāo)內(nèi)旋轉(zhuǎn)升降的機(jī)械抓手42構(gòu)成。
所述機(jī)架導(dǎo)軌411采用v型導(dǎo)軌,在該機(jī)架導(dǎo)軌411上卡接有滑塊412,所述座支架板414的下端通過(guò)滑塊聯(lián)接板413固接在滑塊412上。
在至少一個(gè)所述座支架板414下端的外側(cè)設(shè)有水平安裝的第三氣缸416,該第三氣缸416的缸體固定在氣缸固定件417上,氣缸固定件417固接在所述基準(zhǔn)臺(tái)板7上,該第三氣缸416的活塞桿外端穿過(guò)氣缸固定件417與固接在所述座支架板414外側(cè)的氣缸連接件固接。啟動(dòng)第三氣缸416,其活塞桿向熱壓位3方向伸出,由此,使座支架板414攜機(jī)座板415向熱壓位3方向移動(dòng),當(dāng)座支架板414移動(dòng)并停留在熱壓位3設(shè)定的熱壓位置時(shí)停止(在機(jī)架導(dǎo)軌411的前端設(shè)有限位塊23),此時(shí),機(jī)座板415正好在位于該位置的承臺(tái)裝置5的吸貼承接板54的正上方,主控電路啟動(dòng)所述的升降供壓機(jī)構(gòu)31,載有半成品柔性線(xiàn)路板的吸貼承接板54即刻上升。
在所述機(jī)座板415的下表面固接有一個(gè)具有加熱功能(內(nèi)裝有加熱部件)的壓機(jī)承接平板43,隨吸貼承接板54的上升,其上的半成品柔性線(xiàn)路板被緊壓在吸貼承接板54與所述的壓機(jī)承接平板43之間,合理設(shè)置第二氣缸314活塞桿的行程即可控制由吸貼承接板54與壓機(jī)承接平板43構(gòu)成的熱壓機(jī)對(duì)半成品柔性線(xiàn)路板的壓合壓力。
完成對(duì)半成品柔性線(xiàn)路板的熱壓接操作后,升降供壓機(jī)構(gòu)31中的承臺(tái)頂板312下降并攜吸貼承接板54回至原位,此時(shí),第三氣缸416活塞桿收回并帶動(dòng)整個(gè)機(jī)械手裝置41移動(dòng)恢復(fù)到原位,之后,機(jī)械抓手42將熱壓位3吸貼承接板54上的成品柔性線(xiàn)路板抓取并送出,接著再將原料柔性線(xiàn)路板抓取放置在空載的該吸貼承接板54上。
與此同時(shí),位于貼片位1的貼裝機(jī)11也完成對(duì)停留在該工位的承臺(tái)裝置5上的原料柔性線(xiàn)路板的貼裝操作,兩組承臺(tái)裝置5相向移動(dòng)到位后,啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)21旋轉(zhuǎn)180度使該兩組承臺(tái)裝置5互換位置,即將貼片位1的載有半成品柔性線(xiàn)路板的承臺(tái)裝置5轉(zhuǎn)至熱壓位3,將熱壓位3的載有原料柔性線(xiàn)路板的承臺(tái)裝置5轉(zhuǎn)至貼片位1,至此,該一體機(jī)進(jìn)入下一個(gè)工藝周期。
五、本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)是在所述機(jī)械手裝置41的外側(cè)環(huán)繞其依次相鄰設(shè)有出料臺(tái)45、隔板臺(tái)46和入料臺(tái)44,其中,出料臺(tái)45存放由熱壓位3送出的成品柔性線(xiàn)路板,隔板臺(tái)46存放用于將出料臺(tái)45上的相鄰兩張成品柔性線(xiàn)路板隔開(kāi)的隔片,入料臺(tái)44存放待加工的原料柔性線(xiàn)路板,出料臺(tái)45、隔板臺(tái)46和入料臺(tái)44的結(jié)構(gòu)基本相同,以圖1紙面為參考方向,入料臺(tái)44、隔板臺(tái)46和出料臺(tái)45按逆時(shí)針依次環(huán)繞機(jī)械手裝置41布設(shè),其具體結(jié)構(gòu)如下(以入料臺(tái)44為例):
如圖2、15所示,其由料臺(tái)座板441、可升降的料臺(tái)板442、料臺(tái)柱443、直線(xiàn)軸承8、水平設(shè)置的滑條444、固針塊445、滑針塊446、定位針447和伺服模組448。
所述料臺(tái)座板441固定在所述基準(zhǔn)臺(tái)板7上。
所述料臺(tái)板442和伺服模組448分別位于料臺(tái)座板441的上方和下方,伺服模組448固定在料臺(tái)座板441上,其通過(guò)螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)使料臺(tái)板442上下移動(dòng),所述螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用絲桿傳動(dòng),即絲桿的上端與料臺(tái)板442固接,其下端與伺服模組448的輸出端相接。由于放置在料臺(tái)板442上的柔性線(xiàn)路板數(shù)量(即張數(shù))是個(gè)變量,為了確保擺放在最上層的柔性線(xiàn)路板處于設(shè)定的高度,以利于機(jī)械手裝置41能準(zhǔn)確將其抓取,故將料臺(tái)板442設(shè)置為可上下移動(dòng)結(jié)構(gòu)。
在料臺(tái)座板441上設(shè)有四個(gè)所述的直線(xiàn)軸承8,直線(xiàn)軸承8貫穿料臺(tái)座板441并固定其上,每個(gè)直線(xiàn)軸承8中穿置一根料臺(tái)柱443,四根料臺(tái)柱443用以保持料臺(tái)板442的水平度,每根料臺(tái)柱443的上端固接在料臺(tái)板442上。
在料臺(tái)板442上邊側(cè)位置和邊角分別設(shè)有條形孔4421和圓孔4422,在料臺(tái)座板441上與所述條形孔4421和圓孔4422對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有所述的滑條444、滑針塊446和固針塊445,固針塊445固定在邊角處,滑針塊446可在滑條444上滑動(dòng),在每個(gè)滑針塊446和固針塊445上均設(shè)有一根定位針447,定位針447的上端穿過(guò)所述條形孔4421或圓孔4422向上延伸。定位針447的上端可穿插于設(shè)置在柔性線(xiàn)路板上的定位孔中,其主要用于對(duì)柔性線(xiàn)路板放置位置進(jìn)行精確定位,以利機(jī)械手裝置41定置抓取、定置投放。
六、本發(fā)明的又一改進(jìn)是針對(duì)所述吸貼承接板54進(jìn)行的改進(jìn),如圖9、10所示,所述吸貼承接板54由頂層的真空吸板542、底層的真空封板545和形成于真空吸板542與真空封板545之間的內(nèi)腔544構(gòu)成。
真空吸板542為金屬制作的平板,其厚度在15mm-20mm,其上設(shè)有若干個(gè)與所述內(nèi)腔544相通且直徑在1.0mm-2.0mm的吸孔541,相鄰兩個(gè)吸孔541之間的距離在5mm-15mm。
在真空吸板542上避開(kāi)所述吸孔541的部分內(nèi)置有若干個(gè)可插入長(zhǎng)桿形的加熱棒543的加熱通道,吸孔541與該加熱通道錯(cuò)位設(shè)置,其間無(wú)互通交集。
所有加熱通道平行于真空吸板542的短邊且其間均勻間隔設(shè)置,每條加熱通道的開(kāi)口設(shè)于該真空吸板542長(zhǎng)邊的側(cè)面,加熱通道可以是貫穿該真空吸板542的通道,也可以是一端為封閉結(jié)構(gòu)的盲道,置于加熱通道中的加熱棒543將真空吸板542加熱,熱量由真空吸板542的頂面向上散發(fā)。該結(jié)構(gòu)既可使加熱棒543臨近真空吸板542的頂面設(shè)置,以使加熱棒543產(chǎn)生的熱量均勻且集中分布在真空吸板542的表面,又可避免因加熱棒543與所述吸孔541在空間上交叉(即指加熱棒543上的一部分穿過(guò)吸孔541),導(dǎo)致熱量分布不均勻。
為了使加熱棒543產(chǎn)生的熱能集中向真空吸板542表面輻射,在真空封板545的底面和邊側(cè)設(shè)有隔熱層板548,同時(shí),在加熱棒543的導(dǎo)線(xiàn)引出端邊側(cè)設(shè)有起絕緣隔離和隔熱作用的蓋線(xiàn)板546,安裝時(shí),蓋線(xiàn)板546側(cè)鄰接所述的轉(zhuǎn)機(jī)211,該設(shè)置不會(huì)影響轉(zhuǎn)機(jī)211的旋轉(zhuǎn)。
所述真空封板545由耐高溫的隔熱材料制作,其厚度在15mm-20mm,其中央為凹入的腔體,在真空封板545的短邊側(cè)設(shè)有通氣孔,該通氣孔通過(guò)通氣管547與外設(shè)的抽氣系統(tǒng)相連。
針對(duì)外設(shè)的抽氣系統(tǒng),本發(fā)明優(yōu)選采用大抽力且耐高溫的抽氣泵,其理由如下:
1)其可產(chǎn)生足夠大的負(fù)壓氣流,通過(guò)合理設(shè)計(jì)抽氣口截面面積與所有吸孔541的總面積之比,即可在真空吸板542表面獲得足以將柔性線(xiàn)路板吸附在其上負(fù)壓。
由于柔性線(xiàn)路板上設(shè)有一些定位小孔(在柔性線(xiàn)路板的制作過(guò)程中需要在其上設(shè)置多個(gè)定位孔),若抽氣系統(tǒng)采用機(jī)械真空泵抽氣,則會(huì)由于定位小孔的漏氣導(dǎo)致抽氣效果差,因此,本發(fā)明采用大抽力且耐高溫的抽氣設(shè)備,如鼓風(fēng)機(jī)等。
2)可連續(xù)工作,由于承臺(tái)裝置5為兩個(gè),在整個(gè)工藝過(guò)程中,總有一個(gè)承臺(tái)裝置5上的吸貼承接板54需要吸附柔性線(xiàn)路板,因此,抽氣系統(tǒng)需要始終處于工作狀態(tài),本發(fā)明是在接至兩個(gè)吸貼承接板54的抽氣管路上設(shè)置電磁閥開(kāi)關(guān)。當(dāng)放置在某個(gè)吸貼承接板54上的半成品柔性線(xiàn)路板完成熱壓合操作需要送出時(shí),斷開(kāi)與該吸貼承接板54連接的氣路,以使機(jī)械手很輕松的將成品柔性線(xiàn)路板抓取并送出。而與另一個(gè)吸貼承接板54連接的氣路仍保持在接通狀態(tài)。
3)設(shè)備投資小,采用大抽力的鼓風(fēng)機(jī),價(jià)格便宜,安裝方便。
七、為了適用于對(duì)不同厚度的柔性線(xiàn)路板進(jìn)行加強(qiáng)鋼片貼裝,如圖1、12、13所示,在貼片位1還設(shè)置可使位于該工位的承臺(tái)裝置5升降的定位裝置12,該定位裝置12包括安裝底板121、上限位桿122、前限位柱123、推升板124、第四氣缸125、直線(xiàn)軸承8、撐柱126和把手127。
所述安裝底板121固定在機(jī)座6上。所述上限位桿122水平設(shè)置并固定在前限位柱123上,限制承臺(tái)裝置5上升的高度。所述前限位柱123豎直設(shè)置并固定在安裝底板121上,限制承臺(tái)裝置5向前移動(dòng)的距離。所述第四氣缸125豎向設(shè)置,其缸體固定在安裝底板121上,其活塞桿的前端與推升板124固接,直線(xiàn)軸承8固接在安裝底板121上。所述撐柱126套接在直線(xiàn)軸承8內(nèi),其上端與推升板124固定連接。把手127固定在安裝底板121上,用于方便拆裝該定位裝置12。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)至貼片位1的承臺(tái)裝置5準(zhǔn)備進(jìn)入貼裝加強(qiáng)鋼片的工藝操作時(shí),該承臺(tái)裝置5向前移動(dòng)設(shè)定距離(即前述第“二”點(diǎn)中的“設(shè)定的貼片位置”),該承臺(tái)裝置5上的四個(gè)導(dǎo)柱53的下端在垂直方向上分別落入推升板124所占的平面空間范圍內(nèi),此時(shí),啟動(dòng)第四氣缸125,上移的推升板124由觸及所述導(dǎo)柱53至將該導(dǎo)柱53頂起并將所述吸貼承接板54頂起至限定的高度,以利于貼裝機(jī)11能夠?qū)⒓訌?qiáng)鋼片精準(zhǔn)貼裝在原料柔性線(xiàn)路板上設(shè)定的位置。
本發(fā)明的一體機(jī)的工作流程如下:
步驟一:將原料柔性線(xiàn)路板和隔片分別放置在入料臺(tái)44和隔板臺(tái)46上。
步驟二:開(kāi)啟控制器,控制器控制進(jìn)行回零操作,包括:機(jī)械手裝置41、入料臺(tái)44、隔板臺(tái)46和出料臺(tái)45回零,同時(shí)啟動(dòng)承臺(tái)裝置5和壓機(jī)承接平板43中的加熱部件,加熱至指定溫度。
步驟三:機(jī)械手裝置41從放料臺(tái)上抓取原料柔性線(xiàn)路板并放置在停留在熱壓位3的一組承臺(tái)裝置5上,旋轉(zhuǎn)機(jī)21正向旋轉(zhuǎn)180度,將該承臺(tái)裝置5旋轉(zhuǎn)到貼片位1,同時(shí),將原來(lái)停留在貼片位1的另一組空載狀態(tài)的承臺(tái)裝置5旋轉(zhuǎn)到熱壓位3。
步驟四:貼片位1的貼裝機(jī)11對(duì)停留在該工位的一組承臺(tái)裝置5上的原料柔性線(xiàn)路板進(jìn)行貼裝加強(qiáng)鋼片,同時(shí),機(jī)械手裝置41將入料臺(tái)44上的原料柔性線(xiàn)路板抓取放置在停留在熱壓位3的另一組承臺(tái)裝置5上。
步驟五:旋轉(zhuǎn)機(jī)21反向旋轉(zhuǎn)180度,將載有半成品柔性線(xiàn)路板的一組承臺(tái)裝置5旋轉(zhuǎn)到熱壓位3,同時(shí),將載有原料柔性線(xiàn)路板的另一組的承臺(tái)裝置5旋轉(zhuǎn)到貼片位1進(jìn)行貼裝。停留在熱壓位3的一組承臺(tái)裝置5進(jìn)入由該工位的升降供壓機(jī)構(gòu)31與機(jī)械手裝置41共同構(gòu)成的上壓合式熱壓機(jī)中進(jìn)行熱壓操作,至此,半成品柔性線(xiàn)路板上的加強(qiáng)鋼片被緊緊壓接在該柔性線(xiàn)路板上以成為成品柔性線(xiàn)路板。
步驟六:熱壓操作完成后,機(jī)械手裝置41將所述一組承臺(tái)裝置5上的成品柔性線(xiàn)路板抓取并放置在出料臺(tái)45上,隨后,再?gòu)娜肓吓_(tái)44上抓取一張?jiān)先嵝跃€(xiàn)路板放置在該一組承臺(tái)裝置5上,與此同時(shí),旋轉(zhuǎn)機(jī)21正向旋轉(zhuǎn)180度將該一組承臺(tái)裝置5旋轉(zhuǎn)到貼片位1,同時(shí),將原來(lái)停留在貼片位1的載有半成品的另一組承臺(tái)裝置5旋轉(zhuǎn)到熱壓位3,由此,自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)操作周期。
完成將原料柔性線(xiàn)路板抓取任務(wù)后,機(jī)械手裝置41在隔板臺(tái)46上抓取一張隔片放置在出料臺(tái)45上的成品柔性線(xiàn)路板之上。
發(fā)明將現(xiàn)有技術(shù)中的獨(dú)立的入料、出料、貼片、熱壓有機(jī)的整合在一起,組裝成集供料、貼片、壓合于一體的全自動(dòng)一體機(jī),以實(shí)現(xiàn)將加強(qiáng)鋼片連續(xù)、全自動(dòng)、高速精準(zhǔn)的固定在柔性線(xiàn)路板上。