一种基板旋转装置以及一种基板调整装置的制作方法

文档序号:15483090发布日期:2018-09-18 23:08阅读:134来源:国知局

本实用新型涉及PCB板制造技术领域,具体涉及一种基板旋转装置以及一种基板调整装置。



背景技术:

目前PCB板的对位通常包括两种:一种是通过X和Y向双轴运动实现PCB板的移动;另一种是在双轴运动的基础上增加旋转装置实现X、Y、θ三个方向的移动。而双轴移动装置无法完全实现PCB板全自动对位,因此实际利用率较低;而现有技术中PCB板移动装置的θ轴多为直接旋转或利用皮带等方式实现,结构复杂,需要多级联动,多级联动或传动使得机构复杂,对位精度较低,且装置体积较大;需要多次定位才能达到PCB板喷印(或印刷)的要求,因而大大降低了自动化生产的效率。

例如中国专利CN203901916U公开了一种全自动锡膏印刷机的平台校正系统,包括支撑板,支撑板上安装有工作台板,支撑板上安装有台板驱动装置;工作台板的一端固定安装有一对运输导轨支撑装置,工作台板的另一端滑动安装有一个运输导轨连接板,运输导轨连接板的两端安装有一对运输导轨支撑装置,工作台板上安装有连接板滑行传动装置和伺服驱动装置;工作台板的上方设置有小平台,工作台板和小平台之间安装有至少三组导向支撑装置和平台高度调节装置;台板驱动装置可以使工作台板实现前后、左右和旋转运动,从而实现PCB板与漏印模板的对准。

但上述专利文献中的校正系统结构复杂,由于其在传动过程中采用了铰链、杠杆等连接结构,限制了其工作台的承载能力,并且由于校正系统的使用频率较高工作强度大,因此在使用过程中易出现零部件损坏或因某个零部件运动卡滞而导致整个装置运动受阻,使用维修概率高,上述专利文献中的校正系统因结构复杂维修也较为繁琐。

另外,现有技术中PCB板文字喷墨机的对位通常是在喷印前通过固联在喷头上的CCD相机依次抓取PCB板上的mark点后经过计算分析后对喷印坐标系进行调整后才能进行喷印,因而影响了PCB板的喷印效率、精度和产能。



技术实现要素:

因此,本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的PCB板的喷印效率低、精度差的缺陷,从而提供一种基板旋转装置以及一种基板调整装置。

为此,本实用新型的技术方案如下:

一种基板旋转装置,其包括:

基座;

工作平台,所述工作平台用于支撑基板;

所述基座的顶面与所述工作平台的底面之间设置有至少一个驱动所述工作平台运动的驱动装置,所述驱动装置包括驱动机构和与之连接的引导机构;

所述引导机构包括引导所述工作平台在水平面内移动的直线引导机构和支撑旋转机构,所述支撑旋转机构连接所述直线引导机构与所述工作平台,通过所述驱动装置的组合使用控制所述工作平台进行直线平移和/或转动和/或转动偏移。

进一步地,所述引导机构还包括润滑机构,所述润滑机构润滑所述引导机构。

进一步地,所述直线引导机构包括在水平面内互相垂直设置的直线引动模组,所述支撑旋转机构为轴承。

进一步地,所述直线引动模组包括两个相互平行设置的X轴直线引用模组,以及一个与所述X轴直线引用模组垂直设置的Y轴直线引动模组。

进一步地,所述直线引动模组包括模组基座、丝杆和导轨组件,所述丝杆分别与所述驱动机构和所述导轨组件连接,所述模组基座支撑所述直线引动模组的各部件,所述模组基座与旋转装置的所述基座固定连接,所述导轨组件与所述轴承连接。

进一步地,所述导轨组件包括与所述丝杆平行设置的第一导轨部以及与所述丝杆垂直设置的第二导轨部,所述第一导轨部与所述丝杆连接,所述第二导轨部分别与所述第一导轨部和所述轴承连接。

进一步地,所述第一导轨部包括第一导轨和与之配合的第一滑块,所述第二导轨部包括第二导轨和与之配合的第二滑块,所述第一导轨设置在所述模组基座上,所述第一滑块与所述丝杆连接,所述第二导轨设置在所述第一滑块上,所述轴承连接所述第二滑块与所述工作平台。

进一步地,所述旋转装置还包括从动引导装置,所述从动引导装置为直线从动模组,所述直线从动模组平行于所述Y轴直线引动模组设置。

进一步地,所述直线从动模组包括从动模组基座和从动导轨组件,所述从动模组基座支撑所述从动导轨组件,所述从动模组基座与旋转装置的基座固定连接,所述导轨组件与所述轴承连接。

进一步地,所述从动导轨组件包括互相垂直的第一从动导轨部和第二从动导轨部,所述第一从动导轨部与所述从动模组基座连接,所述第二从动导轨部分别与所述第一从动导轨部和所述轴承连接。

进一步地,所述第一从动导轨部包括第一从动导轨和与之配合的第一从动滑块,所述第二从动导轨部包括第二从动导轨和与之配合的第二从动滑块,所述第一从动导轨设置在所述从动模组基座上,所述第二从动导轨设置在所述第一从动滑块上,所述轴承连接所述第二从动滑块与所述工作平台。

进一步地,所述直线引动模组还包括位置传感器和限位件。

进一步地,所述位置传感器为光电传感器,所述限位件包括设置于所述模组基板上的位于所述第一滑块两侧的限位块。

进一步地,所述轴承为交叉滚柱轴承。

进一步地,所述润滑机构包括导轨润滑机构和轴承润滑机构。

进一步地,所述导轨润滑机构包括导轨油嘴和与之连通的导轨油道,所述导轨油道与所述第一导轨和所述第二导轨连通。

进一步地,所述轴承润滑机构包括轴承油嘴和与之连通的轴承油道,所述轴承油道与所述轴承连通。

一种基板调整装置,其包括:

检测装置,所述检测装置检测基板的初始位置,

数据分析装置,其与所述检测装置连接并对检测装置采集的初始位置信息进行分析和比对处理;

控制装置,其与所述数据分析装置连接,其根据数据分析结果发出控制指令;

还包括上述任意一项所述的旋转装置,所述旋转装置与所述控制装置连接,所述旋转装置根据所述控制装置的控制指令执行相应地调整动作。

本实用新型技术方案,具有如下优点:

1.本实用新型提供的基板旋转装置,通过设置有可在两个直线方向单独运动或者组合运动的直线引导模组,满足了基板对位调整过程中需要的直线移动、转动和旋转偏移的调整需求,减少了现有技术中需单独额外设置的控制平台旋转的θ轴旋转电机,由此降低了结构复杂性,同时也减小了旋转装置所占空间。

2.本实用新型提供的基板旋转装置,各个直线引导模组通过设置滚珠丝杠、导轨和交叉滚珠轴承提高了直线移动以及旋转对位的精度,便于进行精确的对位控制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的基板旋转装置的结构示意图;

图2为图1所示基板旋转装置的爆炸图;

图3为本实用新型的X轴直线引用模组以及Y轴直线引动模组的结构示意图;

图4为本实用新型的润滑机构的结构示意图;

图5为图2所示的工作台轴承孔的部分放大图;

图6为图2所示的交叉滚柱轴承的安装剖视图;

图7为图1-2所示的直线从动模组的结构示意图。

附图标记说明:

1-基座;2-工作平台;21-工作台轴承孔;211-第一台阶孔;212-第二台阶孔;213-轴承上盖孔213;

3-直线引导机构;31-X轴直线引用模组;32-Y轴直线引动模组;33-直线从动模组;

4-模组基座;5-电机;6-滚珠丝杆;

7-导轨组件;71-第一导轨部;711-第一导轨;712-第一滑块;72-第二导轨部;721-第二导轨;722-第二滑块;

8-联轴器;

9-交叉滚柱轴承;91-轴承上盖;92-轴承;93-轴承压盖;94-轴承上盖锁紧螺丝;95-轴承压盖锁紧螺丝;

10-从动模组基座;11-从动导轨组件;111-第一从动导轨部;1111-第一从动导轨;1112-第一从动滑块;112-第二从动导轨部;1121-第二从动导轨;1122-第二从动滑块;

12-行程限位块;13-光电传感器;131-U型开口感测器;132-感应片;

14-润滑机构;141-导轨润滑机构;1411-导轨注油孔;1412-导轨油道;142-轴承润滑机构;1421-轴承油嘴;1422-轴承油道。

15-固定销;16-中心支承轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外,下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1-2所示,本实用新型公开了一种基板调整装置,其包括检测装置、数据分析装置、控制装置和基板旋转装置,其中检测装置用于检测基板的初始位置,数据分析装置与检测装置连接,数据分析装置将检测装置采集到的初始位置信息进行分析并将其与预定位置进行比对,控制装置分别与数据分析装置和基板旋转装置连接,其根据数据分析结果发出的控制指令控制基板旋转装置进行相应地调整动作,最终将基板调整到达预定位置。

本实用新型的基板旋转装置,其包括基座1、工作平台2、驱动装置和从动引导装置,其中工作平台2用于支撑基板(未在图中示出)。在基座1的顶面与工作平台2的底面之间设置有多个驱动工作平台2运动的驱动装置,本实施例中的驱动装置设置有三个,从动引导装置设置有一个,其中每个驱动装置上均集成有驱动机构、引导机构和润滑机构33,引导机构连接基座1与工作平台2,润滑机构33用于润滑引导机构,通过三个驱动装置的不同组合启动控制工作平台进行直线平移和/或旋转和/或旋转偏移。

其中如图1和3所示,本实施例中的驱动机构采用电机5。引导机构包括引导工作平台2在水平面内移动的直线引导机构3和支撑工作平台2相对于直线引导机构3旋转的交叉滚柱轴承9,其中交叉滚柱轴承9连接直线引导机构3与工作平台2。

具体地,直线引导机构3包括在水平面内相互平行设置的两个X轴直线引用模组31,和一个与X轴直线引用模组31垂直设置的Y轴直线引动模组32。参见附图3,其中两个X轴直线引用模组31和一个Y轴直线引动模组32均包括模组基座4、滚珠丝杆6和导轨组件7。模组基座4支撑X轴、Y轴直线引动模组中的上述滚珠丝杆6和导轨组件7,滚珠丝杆6与电机5的输出端通过联轴器8连接,其中如图2所示,模组基座4与基板旋转装置的基座1上分别对应地设置有通孔,X轴、Y轴直线引动模组的模组基座4分别通过固定销15与基板旋转装置的基座1固定连接。

参见附图3,本实施例中的导轨组件7包括第一导轨部71以及第二导轨部72,其中第一导轨部71和第二导轨部72均包括滑块和与滑块配合的导轨。具体地,第一导轨部71包括滑动配合的第一导轨711和第一滑块712,其中第一导轨711与滚珠丝杆6平行设置。第一导轨711固定设置于模组基座4上,第一滑块712可沿第一导轨711水平滑动,滚珠丝杆6与第一滑块712螺纹连接,滚珠丝杆6的一端通过联轴器8由电机5驱动,电机5可带动滚珠丝杆6旋转从而使与滚珠丝杆6连接的第一滑块712沿第一导轨711进行水平移动。第二导轨部72包括滑动配合的第二导轨721和第二滑块722,其中第二导轨721固定设置于第一滑块712上,第二导轨721与丝杆6垂直设置,即第二导轨721与第一导轨711同样为垂直设置,第二滑块722可沿第二导轨721水平滑动,同时第二滑块722的上表面固定有与其上表面垂直的中心支承轴16,中心支承轴16通过交叉滚柱轴承9与工作平台2枢接。

如图2所示,本实施例中的交叉滚柱轴承9包括轴承上盖91、轴承92、轴承压盖93、轴承上盖锁紧螺丝94和轴承压盖锁紧螺丝95,其中如图2和5所示,轴承92固定安装到工作平台2上对应设置的工作台轴承孔21中,具体地,如图5所示,工作台轴承孔21包括第一台阶孔211、第二台阶孔212和轴承上盖孔213。如图5-6所示,其中轴承压盖93安装到第一台阶孔211中,其上表面的一部分与第一台阶孔211的台阶面相抵接,并通过轴承压盖锁紧螺丝95将轴承压盖93与工作平台2固定连接。轴承92固定安装于第二台阶孔212中,其上表面的一部分于第二台阶孔212的台阶面相抵接,同时轴承92套装于设置在第二滑块722上的中心支承轴16上,轴承92的上端通过轴承上盖91压紧,轴承上盖91安装于轴承上盖孔213内并与轴承92相抵接,轴承上盖91通过轴承上盖锁紧螺丝94与中心支承轴16固定连接。由此通过交叉滚柱轴承9将工作平台2枢接安装到X轴、Y轴直线引动模组上。由于在工作平台2和第二滑块722之间设置有交叉滚柱轴承9,因此允许工作平台2与第二滑块722之间发生相对转动,同时由于设置有直线引导机构也允许工作平台2通过第一、第二滑块与基座1之间发生直线移动。

本实施例中的基板旋转装置还包括直线从动模组33,本实施例中的直线从动模组33平行于Y轴直线引动模组32设置,由此直线从动模组33、两个X轴直线引用模组31和Y轴直线引动模组32分别分布在矩形的四条边上。直线从动模组33与X轴、Y轴直线引动模组的区别在于不需要外接驱动机构,即直线从动模组33不需要连接电机,其包括X轴、Y轴直线引动模组中除去丝杆外的其余所有部件。

如图7所示,具体地,直线从动模组33包括从动模组基座10和从动导轨组件11,从动模组基座10支撑从动导轨组件11。其中,从动模组基座10同样通过固定销15与基座1固定连接,从动导轨组件11包括互相垂直的第一从动导轨部111和第二从动导轨部112。第一从动导轨部111包括第一从动导轨1111和与之配合的第一从动滑块1112,第二从动导轨部112包括第二从动导轨1121和与之配合的第二从动滑块1122,第一从动导轨1111设置在从动模组基座10上,第二从动导轨1121与第一从动滑块1112连接,同时第二从动滑块1122的上表面通过交叉滚柱轴承9与工作平台2枢接,其具体结构和连接方式与上述交叉滚柱轴承9连接X轴、Y轴直线引动模组的结构和方式相同。

如图3所示,本实施例中的各个直线引动模组均还包括位置传感器和限位件,用于检测并限制各个直线引动模组的运动位置。其中限位件为沿第一滑块712的运动方向设置于第一导轨711和第一滑块712两端的行程限位块12,位置传感器为光电传感器13,其中光电传感器13进一步包括U型开口感测器131和感应片132,其中U型开口感测器131固定安装于模组基座4上,感应片132通过螺钉固定安装于第一滑块712上的一侧侧面,且感应片132沿与滚珠丝杆6平行的方向直线分布,其与U型开口感测器131的开口对应地设置。本实施例中,如图1和3所示,每个直线引导模组上等距离设置有三个U型开口感测器131,与其中相邻的两个U型开口感测器131相对应地设置有两个感应片132,两个感应片132之间的距离与相邻两个U型开口感测器131之间的距离相等,当两个感应片132到达相邻的两个U型开口感测器131时,U型开口感测器131输出信号,控制装置控制电机5停止工作,因此直线引导模组的有效行程在位于两端部的两个U型开口感测器131之间。当然也可通过只设置一个感应片和两个U型开口感测器的方式对各个直线引动模组的有效运动行程进行限定。

如图4所示,本实施例中的润滑机构14包括导轨润滑机构141和轴承润滑机构142。其中导轨润滑机构141包括分别用于润滑第一导轨711和第二导轨721的第一导轨润滑机构和第二导轨润滑机构,其中第一、第二导轨润滑机构均包括注导轨注油孔1411和与之连通的导轨油道1412,导轨注油孔1411用于注入润滑油,导轨油道1412分别与导轨注油孔1411和第一、第二导轨连通。轴承润滑机构142也包括注轴承油嘴1421和与之连通的轴承油道1422,其中轴承油道1422与交叉滚柱轴承9连通。本实施例中通过分别设置的导轨润滑机构141和轴承润滑机构142可分别对导轨和轴承进行润滑,减少因长期工作而导致的磨损。

本实用新型的基板旋转装置的组装步骤如下:

首先,将各直线引导机构3的各模组底座4通过固定销15固定安装至基板旋转装置的基座1上;其次,将轴承92和轴承压盖93依次装入工作平台轴承孔21的第二台阶空孔212和第一台阶孔211中,并通过轴承压盖锁紧螺丝95将轴承压盖93与工作平台2固定连接。然后,将已固定安装到工作平台2上的轴承92对位套装到各直线引导机构3上的中心支承轴16上;最后,将各个交叉滚柱轴承9的轴承上盖91依次装入对应的工作台轴承孔21的轴承上盖孔213内,并通过轴承上盖锁紧螺丝94将轴承上盖91与中心支承轴16进行固定。

实施例2

本实施例为采用实施例1中的旋转装置对基板进行对位的基板对位方法,其主要包括如下步骤:

S1:首先通过检测装置对基板的初始位置进行检测;例如可通过CCD相机依次抓取基板上的mark点后经过计算分析基板的初始位置信息。

S2:将通过CCD相机检测到的基板初始位置信息发送至数据分析装置,数据分析装置对将基板的初始位置与预定位置进行对比分析,并将分析结果发送至控制装置,例如PLC控制装置。

S3:控制装置根据数据分析装置对比分析的结果对基板进行对位调整操作,将基板通过对位调整到达预定位置。

其中步骤S3中对位调整的步骤可包括以下步骤(1)~(3)中任意一个调整步骤,或者(1)~(3)中任意几个调整步骤的组合:

(1)、其中驱动工作平台直线移动的步骤包括以下步骤abc中的任意一种或者几种的组合:

a.当基板初始位置与预定位置存在X轴方向的偏差时,控制工作平台沿X轴方向位移的步骤:

同时启动两组X轴直线引用模组,其中两个X轴直线引用模组的移动方向相同,且两个X轴直线引用模组的移动距离相等;此时,工作平台2沿X轴方向水平直线移动。

b.当基板初始位置与预定位置存在Y轴方向的偏差时,使工作平台沿Y轴方向位移的步骤:

启动Y轴直线引动模组,工作平台沿Y轴方向直线移动;此时,工作平台2沿Y轴方向水平直线移动。

c.当基板初始位置与预定位置存在介于X轴和Y轴方向之间的直线偏差时,使工作平台沿直线斜移的步骤:

同时启动全部X轴直线引用模组以及Y轴直线引动模组,其中两个X轴直线引用模组的移动方向相同,且两个X轴直线引用模组的移动距离相等。此时,工作平台2沿位于X轴与Y轴之间的直线水平直线移动。

(2)、而当基板初始位置与预定位置存在角度偏差时,驱动工作平台水平转动的步骤包括:

同时启动全部X轴直线引用模组以及Y轴直线引动模组,其中两个X轴直线引用模组的移动方向相反,且两个X轴直线引用模组的移动距离相等。此时,由于两个X轴直线引用模组运动距离相等且运动方向相反,工作平台2进行水平转动。

(3)、当基板初始位置与预定位置既存在角度偏差又存在位置偏差时,驱动工作平台旋转偏移的步骤包括:

同时启动全部X轴直线引用模组以及Y轴直线引动模组,其中两个X轴直线引用模组的移动方向相同,且两个X轴直线引用模组的移动距离不等。此时,由于两个X轴直线引用模组的移动距离不等,工作平台2在水平面内既发生转动又发生位置移动。

实施例3

实施例3为一种PCB板的打印方法,其包括如下步骤:

S1:采用如实施例2中的基板对位方法对PCB板进行自动对位操作;

S2:对位完成后将PCB板输入打印装置进行打印操作。

并且前一个PCB板的打印操作与后一个PCB板的对位操作同时进行,由此可提高PCB生产的效率提高生产线的产能。

本实用新型提供的基板旋转装置,通过设置有可在两个直线方向单独运动或者组合运动的直线引动模组,满足了基板对位调整过程中需要的直线移动、转动和旋转偏移的调整需求,减少了现有技术中需单独额外设置的控制平台旋转的θ轴旋转电机,由此降低了结构复杂性,同时也减小了旋转装置所占空间。

同时本实用新型提供的基板对位和基板打印方法,使得对位过程脱离于喷印系统,可将PCB板送入自动对位装置到完成对位送向喷墨打印位置通过PLC或软件等方式控制可在3~5秒内完成,这个时间大大少于PCB板的喷墨打印的加工时间。因此在上一张PCB板打印时完全可以完成PCB板的自动对位,因而实现了PCB板不间断打印的自动化生产,从而大大提高了工作效率,降低了生产成本

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实用新型创造的保护范围之中。

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