双工作台双工艺喷墨机的制作方法

本发明属于机械设备技术领域，涉及印刷线路板行业，具体是指一种在双工作台喷墨机上利用两套喷印系统在印刷线路板上完成先后两道不同的制作工艺的设备。

背景技术：

在pcb线路板制备过程中，防焊和字符是两道承上启下的工艺过程，且该两道制作工艺需要独立执行，分属于不同的制作车间，其中的字符制作工艺已经越来越普及数字喷印技术。而防焊制作工艺则还在采用传统丝印技术，其工序非常繁杂，包括：防焊底片制作、防焊底片检查、张网板、晒网板、网板检查、防焊丝印、防焊预烤、防焊曝光、防焊显影、防焊后烤，然后再送入文字车间进行字符喷印，这些生产工序环节污染严重、涉及的相关设备、操作人员、生产辅料均非常多，且生产流程冗长、生产场地需求大，生产成本高。随着喷射用的打印头和专用墨水技术的改进和突破，防焊喷印技术在pcb领域也越来越成熟，行业内防焊喷墨机的出现及普及将是大势所趋，而防焊喷墨机与字符喷墨机都属于单一油墨喷印设备。如何将两者有机的结合起来，实现制备过程的高效精简和效率提升，是当前研发改进的一大方向。

技术实现要素：

针对上述背景技术的缺点与不足，本发明进行针对性设计，进而提供了一种双工作台双工艺喷墨机。通过在一台设备上设置两套装载pcb线路板的打印工作台和两套使用不同油墨的喷印系统，可以高速地实现pcb线路板的防焊和字符两道制作工艺在同一台设备上的完成，在解决传统丝印繁杂工艺制程的污染严重、涉及的相关设备、操作人员、生产辅料多，生产流程冗长，生产成本高的问题的同时，更是出色地解决了因单一油墨喷印技术所局限的防焊和字符制作工艺过程需独立执行，生产场地需求大，生产成本、生产效率得不到更好突破的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种双工作台双工艺喷墨机，结构包括一机台总成。该机台总成上分别安装有打印工作台总成、ccd对位总成、喷墨打印小车、喷头清洗装置、供墨系统，以及连接计算机的控制系统。所述的机台总成在表面纵向安装有两座相互平行的基台，所述的机台总成在表面横向安装有ccd横梁和打印小车横梁；所述的打印工作台总成包括至少两个打印工作台；所述的ccd对位总成安装在ccd横梁上，ccd对位总成包括至少两个ccd镜头；所述的喷墨打印小车架设在打印小车横梁的上方；所述的喷头清洗装置架设在打印小车横梁的下方；所述的供墨系统安装在机台总成的一侧，供墨系统的信号输入端与控制系统相连，供墨系统的信号输出端分别与喷墨打印小车和喷头清洗装置相连，所述的控制系统安装在机台总成上且位于远离供墨系统的一侧。

进一步所采取的措施是：所述的基台包括左y向基台和右y向基台，其中左y向基台的顶部表面设置有左侧导轨，且左侧导轨上滑动安装有左固定座；另外右y向基台的顶部表面设置有右侧导轨，且右侧导轨上滑动安装有右固定座；左固定座和右固定座相向而设。

具体地，所述的ccd横梁以x轴向架设于左y向基台和右y向基台的上方。

进一步采取的措施是：所述的打印小车横梁呈双框型结构，打印小车横梁以x轴向架设于左y向基台和右y向基台的上方，且打印小车横梁位于ccd横梁的后方，打印小车横梁在顶面安装有两套小车导轨。

进一步采取的措施是：所述的打印工作台包括第一打印工作台和第二打印工作台，其中第一打印工作台的底部通过第一台架滑动套设在左固定座内侧的z轴向的升降丝杆上，另外第二打印工作台的底部通过第二台架滑动套设在右固定座内侧的z轴向的升降丝杆上，在附属直线电机和丝杆电机的配套驱动下，实现第一打印工作台和第二打印工作台均可y轴向的纵向前后移动，又可z轴向的垂直上下升降；并且第一打印工作台和第二打印工作台的台面在机台总成的y轴向的任何位置上的x坐标均相同，即第一打印工作台和第二打印工作台的台面在机台总成的z轴向可实现上下交互重叠。

进一步采取的措施是：所述的ccd镜头包括安装在镜头导轨前侧的左ccd镜头和右ccd镜头，ccd镜头通过镜头导轨固定在ccd横梁上，左ccd镜头和右ccd镜头相向而设。左ccd镜头和右ccd镜头各自可沿机台总成的横向即x轴向做左右飞行拍照，即左ccd镜头和右ccd镜头同时对同一打印工作台的台面上的线路板上的不同靶点取点拍照。

进一步采取的措施是：所述的喷墨打印小车包括前后设置的防焊打印小车以及文字打印小车，两辆喷墨打印小车以x轴向分别滑动安装在打印小车横梁顶面对应的两套小车导轨上，防焊打印小车在朝向打印工作台总成的一侧设置有防焊打印头和uv紫外光固化装置，文字打印小车在朝向打印工作台总成的一侧设置有文字打印头和uv紫外光固化装置。

两打印小车各自可沿机台总成的横向即x轴向来回扫描喷印uv感光油墨至正下方台面上的线路板上形成所需的图文，同时各打印小车上配置的uv紫外光固化装置即时固化印刷线路板上的图文；本结构特殊设计的两打印小车的运行空间正处于打印小车横梁的两道框型中间，跨距大可装载较多数量的喷头，每辆打印小车可实现行走一趟即可覆盖扫描整张pcb线路板，打印小车的结构稳固，通过配套对应的小车导轨运行稳定，出色地保证了喷印质量和喷印精度，而且运行空间的左右两侧无遮挡，对于打印小车的维护极为便利。

进一步采取的措施是：所述的喷头清洗装置滑动安装在右y向基台的外侧面且正对喷墨打印小车的下方，喷头清洗装置包括并排设置的前清洗装置和后清洗装置，其中前清洗装置正对于防焊打印小车的下方，后清洗装置正对于文字打印小车的下方，另外喷头清洗装置通过底部的清洗台架以z轴向上下滑动套设在各自对应的清洗丝杆上。

前清洗装置和后清洗装置可各自沿机台总成的y轴向运行，实现对防焊打印小车、文字打印小车上各自的喷头进行清洗从而保证pcb线路板上喷印的图文质量和精度，前清洗装置和后清洗装置各自还可沿机台总成的z轴向升降运行，给两喷墨打印小车上的喷头维护空间提供了极大便利。

进一步采取的措施是：所述的供墨系统安装在右y向基台的外侧面，供墨系统包括前后并排设置的防焊墨路装置和文字墨路装置，其中防焊墨路装置紧靠在前清洗装置和防焊打印小车的旁侧，文字墨路装置紧靠在后清洗装置和文字打印小车的旁侧，防焊墨路装置和文字墨路装置的内部均包括各自对应的主墨桶、二级墨盒、墨泵、过滤器、负压罐、真空泵、墨管、气管。用以和各自的喷射系统的喷头组件连接，向喷射系统提供墨水，同时也和各自的清洗装置的喷头抽吸嘴和集墨盒连接，进行喷头抽吸清洗和废墨回收。

优选地，所述的机台总成为大理石机台总成，凸显设备整体的高精密性、稳定性以及高档性和价值度。

控制系统用于控制基于整体的运行和工作；本发明包括五个工位，前后依次为：放板工位、对位工位、防焊打印工位、文字打印工位、收板工位。

通过这样的设计，本发明所具有的优点在于：通过在机台总成上安装相应的打印工作台总成和ccd对位总成，并通过控制系统的精准化操作，定位准确，整体的夹取速度和移动效率非常高效，一个工序即可完成放板、对位、防焊打印、文字打印、收板这五大工位，一气呵成。本发明结构紧凑，安装牢固，操作简便、稳定可靠，具有极高的使用价值和推广价值。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明：

图1是本发明的结构立体图；

图2是本发明的结构前视图；

图3是本发明的工位运作图。

图中，1、机台总成；101、左y向基台；102、左侧导轨；103、右y向基台；104、右侧导轨；105、ccd横梁；106、打印小车横梁；107、小车导轨；2、打印工作台总成；201、左固定座；202、第一打印工作台；203、右固定座；204、第二打印工作台；3、ccd对位总成；301、左ccd镜头；302、右ccd镜头；303、镜头导轨；4、喷墨打印小车；401、防焊打印小车；402、文字打印小车；5、喷头清洗装置；501、前清洗装置；502、后清洗装置；503、清洗台架；6、供墨系统；601、防焊墨路装置；602、文字墨路装置；7、控制系统；8、放板工位；9、对位工位；10、防焊打印工位；11、文字打印工位；12、收板工位。

具体实施例：

请参阅图1至图3所示，本发明的结构包括机台总成1。该机台总成1上分别安装有打印工作台总成2、ccd对位总成3、喷墨打印小车4、喷头清洗装置5、供墨系统6，以及连接计算机的控制系统7，所述的机台总成1在表面纵向安装有两座相互平行的基台，所述的机台总成1在表面横向安装有ccd横梁105和打印小车横梁106；所述的打印工作台总成2包括至少两个打印工作台；所述的ccd对位总成3安装在ccd横梁105上，ccd对位总成3包括至少两个ccd镜头；所述的喷墨打印小车4架设在打印小车横梁106的上方；所述的喷头清洗装置5架设在打印小车横梁106的下方；所述的供墨系统6安装在机台总成1的一侧，供墨系统6的信号输入端与控制系统7相连，供墨系统6的信号输出端分别与喷墨打印小车4和喷头清洗装置5相连，所述的控制系统7安装在机台总成1上且位于远离供墨系统6的一侧。

进一步所采取的措施是：所述的基台包括左y向基台101和右y向基台103，其中左y向基台101的顶部表面设置有左侧导轨102，且左侧导轨102上滑动安装有左固定座201；另外右y向基台103的顶部表面设置有右侧导轨104，且右侧导轨104上滑动安装有右固定座203；左固定座201和右固定座203相向而设。

具体地，所述的ccd横梁105以x轴向架设于左y向基台101和右y向基台103的上方。

进一步采取的措施是：所述的打印小车横梁106呈双框型结构，打印小车横梁106以x轴向架设于左y向基台101和右y向基台103的上方，且打印小车横梁106位于ccd横梁105的后方，打印小车横梁106在顶面安装有两套小车导轨107。

进一步采取的措施是：所述的打印工作台包括第一打印工作台202和第二打印工作台204，其中第一打印工作台202的底部通过第一台架滑动套设在左固定座201内侧的z轴向的升降丝杆上，另外第二打印工作台204的底部通过第二台架滑动套设在右固定座203内侧的z轴向的升降丝杆上，在附属直线电机和丝杆电机的配套驱动下，实现第一打印工作台202和第二打印工作台204均可y轴向的纵向前后移动，又可z轴向的垂直上下升降；并且第一打印工作台202和第二打印工作台204的台面在机台总成1的y轴向的任何位置上的x坐标均相同，即第一打印工作台202和第二打印工作台204的台面在机台总成1的z轴向可实现上下交互重叠。升降丝杆、台架、直线电机和丝杆电机在图中未标注。

进一步采取的措施是：所述的ccd镜头包括安装在镜头导轨303前侧的左ccd镜头301和右ccd镜头302，ccd镜头通过镜头导轨303固定在ccd横梁105上，左ccd镜头301和右ccd镜头302相向而设。左ccd镜头301和右ccd镜头302各自可沿机台总成1的横向即x轴向做左右飞行拍照，即左ccd镜头301和右ccd镜头302同时对同一打印工作台的台面上的线路板上的不同靶点取点拍照。

进一步采取的措施是：所述的喷墨打印小车4包括前后设置的防焊打印小车401以及文字打印小车402，两辆喷墨打印小车以x轴向分别滑动安装在打印小车横梁106顶面对应的两套小车导轨107上，防焊打印小车401在朝向打印工作台总成2的一侧设置有防焊打印头和uv紫外光固化装置，文字打印小车402在朝向打印工作台总成2的一侧设置有文字打印头和uv紫外光固化装置。

两打印小车各自可沿机台总成1的横向即x轴向来回扫描喷印uv感光油墨至正下方台面上的线路板上形成所需的图文，同时各打印小车上配置的uv紫外光固化装置即时固化印刷线路板上的图文；本结构特殊设计的两打印小车的运行空间正处于打印小车横梁106的两道框型中间，跨距大可装载较多数量的喷头，每辆打印小车可实现行走一趟即可覆盖扫描整张pcb线路板，打印小车的结构稳固，通过配套对应的小车导轨107运行稳定，出色地保证了喷印质量和喷印精度，而且运行空间的左右两侧无遮挡，对于打印小车的维护极为便利。

进一步采取的措施是：所述的喷头清洗装置5滑动安装在右y向基台103的外侧面且正对喷墨打印小车4的下方，喷头清洗装置5包括并排设置的前清洗装置501和后清洗装置502，其中前清洗装置501正对于防焊打印小车401的下方，后清洗装置502正对于文字打印小车402的下方，另外喷头清洗装置5通过底部的清洗台架503以z轴向上下滑动套设在各自对应的清洗丝杆上。

前清洗装置501和后清洗装置502可各自沿机台总成1的y轴向运行，实现对防焊打印小车401、文字打印小车402上各自的喷头进行清洗从而保证pcb线路板上喷印的图文质量和精度，前清洗装置501和后清洗装置502各自还可沿机台总成1的z轴向升降运行，给两喷墨打印小车上的喷头维护空间提供了极大便利。

进一步采取的措施是：所述的供墨系统6安装在右y向基台103的外侧面，供墨系统6包括前后并排设置的防焊墨路装置601和文字墨路装置602，其中防焊墨路装置601紧靠在前清洗装置501和防焊打印小车401的旁侧，文字墨路装置602紧靠在后清洗装置502和文字打印小车402的旁侧，防焊墨路装置601和文字墨路装置602的内部均包括各自对应的主墨桶、二级墨盒、墨泵、过滤器、负压罐、真空泵、墨管、气管，用以和各自的喷射系统的喷头组件连接，向喷射系统提供墨水，同时也和各自的清洗装置的喷头抽吸嘴和集墨盒连接，进行喷头抽吸清洗和废墨回收。

优选地，所述的机台总成1为大理石机台总成，凸显设备整体的高精密性、稳定性以及高档性和价值度。

控制系统7用于控制基于整体的运行和工作；本发明包括五个工位，前后依次为：放板工位8、对位工位9、防焊打印工位10、文字打印工位11、收板工位12。

为更好的适应不同的生产配套，本发明的工作流程分为前进前出生产模式和前进后出生产模式两种。在初始状态下，第一打印工作台202和第二打印工作台204呈上下交互重叠状态，并且处于机台总成1最前方的放板工位8处，第一打印工作台202处于工作高度，第二打印工作台204处于第一打印工作台202的正下方，结合图3所示。

当采用前进前出的生产模式时，其工作过程为：

人工或机械手将pcb线路板夹取后放置于第一打印工作台202，第一打印工作台202的台面夹持好pcb线路板后沿y轴向前移到ccd横梁105的下方，此时安装在ccd横梁105前侧的左ccd镜头301和右ccd镜头302按照电脑图像资料±x轴向移动到了对应的拍照位置，并分别对pcb线路板上的第一靶点、第二靶点进行取点拍照，接着第一打印工作台202再沿y轴向前移，左ccd镜头301和右ccd镜头302保持不动的情况下再分别对该第一打印工作台202上pcb线路板的第三靶点、第四靶点进行取点拍照，依次完成第一靶点、第二靶点、第三靶点、第四靶点的取点拍照后，控制系统7内安装的软件程序对拍照靶点和资料靶点进行比对运算，然后控制系统7对待喷印的pcb线路板进行调校对位，这时的第一打印工作台202正好处于对位工位9(即完成4个靶点的撷取以及线路板调校对位)，此时处于放板工位8的第二打印工作台204的台面上升到工作高度，人工或机械手将另外的pcb线路夹取后放置于第二打印工作台204的台面上，接着第二打印工作台204的台面将夹持好的pcb线路板沿y轴向前移到ccd横梁105下方并重复第一打印工作台202的对位流程，而此时前行的第一打印工作台202也已经沿y轴向运行到打印小车横梁106正下方的防焊打印工位10，此时防焊打印小车401(初始状态下处于机台总成1左侧的前清洗装置501的正上方)则开始启动并作±x轴向来回扫描喷印uv感光油墨至正下方台面上的待喷印的pcb线路板上以形成所需的防焊图层，同时装载在防焊打印小车401上的uv紫外光固化装置即时固化待喷印的pcb线路板上的防焊图层以完成防焊工艺制作，接着第一打印工作台202继续沿y轴向运行到打印小车横梁106正下方的文字打印工位11，此时文字打印小车402(初始状态下处于机台总成1左侧的后清洗装置502的正上方)则开始启动并作±x轴向来回扫描喷印uv感光油墨至正下方台面上的待喷印的pcb线路板上的防焊图层上形成所需的图文，同时装载在文字打印小车402上的uv紫外光固化装置即时固化该待喷印的pcb线路板上的图文以完成文字工艺制作，接着装载着已喷印好的pcb线路板的第一打印工作台202的台面垂直下降到交互高度再沿-y轴向运行回到机台总成1前方的起始上板位置(而不用继续沿y轴向运行到机台总成1后方的收板工位12)，接着第一打印工作台202的台面上升到工作高度，人工或机械手将已喷印好的pcb线路板收走，再将新的待喷印的pcb线路板放到第一打印工作台202上，此时第一打印工作台202完成一次工作流程。当前行的第一打印工作台202在第二道制作工艺时，即文字打印工位11进行文字喷印以及下降返回机台总成1前方的同时，后行的第二打印工作台204会从对位工位9沿y轴向运行到打印小车横梁106正下方的防焊打印工位10重复第一打印工作台202的第一道制作工艺的喷印固化流程，此时机台总成1前方重新装载了待喷印线路板的第一打印工作台202再次沿y轴向前移到ccd横梁105下方进行相同的工作流程循环，而后行的第二打印工作台204同样重复前行的第一打印工作台202流程以继续前行到文字打印工位11进行相应的第二道制作工艺并下降返回至机台总成1的前方。第一打印工作台202和第二打印工作台204不停循环上述工作流程，整个工作流程一气呵成；第一打印工作台202的台面进行拍照对位的同时第二打印工作台204的台面进行放板操作，第一打印工作台202的台面进行防焊打印的同时第二打印工作台204的台面进行拍照对位，第一打印工作台202的台面进行文字打印的同时第二打印工作台204的台面进行防焊打印，互不干扰。该创新的单机双工作台、单机双制作工艺设计，将原来的多台设备合成一台设备、两个生产车间合成一个生产车间，生产效率得到极大的提升，生产成本和生产场地得到极大的缩减，在pcb生产设备领域里是一项重大突破。

当采用前进后出的生产模式时，其工作过程为：

机台总成1前端的机械手将待喷印的pcb线路板放置于第一打印工作台202，第一打印工作台202的台面夹持好待喷印的pcb线路板后沿y轴向前移到ccd横梁105下方，此时安装在ccd横梁105前侧的左ccd镜头301和右ccd镜头302已经按照电脑图像资料±x轴向移动到了拍照位置，并分别对待喷印的pcb线路板上的第一靶点、第二靶点进行取点拍照，接着第一打印工作台202再沿y轴向前移，左ccd镜头301和右ccd镜头302在保持不动的情况下再分别对第一打印工作台202上放置的待喷印的pcb线路板的第三靶点、第四靶点进行取点拍照后，控制系统7内的程序软件对拍照靶点和资料靶点进行比对运算，然后控制系统7同时对待喷印的pcb线路板进行调校对位，这时的第一打印工作台202正好处于对位工位9(即完成4个靶点的撷取，待喷印的pcb线路板调校对位)，此时处于放板工位8的第二打印工作台202的台面上升到工作高度，机台总成1前端的机械手将另外待喷印的pcb线路板放置于第二打印工作台204的台面上，接着第二打印工作台204的台面夹持好待喷印的pcb线路板后沿y轴向前移到ccd横梁105下方重复第一打印工作台202的对位流程，此时已前行的第一打印工作台202继续沿y轴向运行到打印小车横梁106正下方的防焊打印工位10，此时防焊打印小车401(初始状态下处于机台总成1左侧的前清洗装置501正上方)则开始启动并作±x轴向来回扫描喷印uv感光油墨至正下方台面上的待喷印的pcb线路板上以形成所需的防焊图层，同时装载在防焊打印小车401上的uv紫外光固化装置即时固化待喷印的pcb线路板上的防焊图层完成防焊工艺制作，接着第一打印工作台202继续沿y轴向运行到打印小车横梁106正下方的文字打印工位11，此时文字打印小车402(初始状态下处于机台总成1左侧的后清洗装置502正上方)则开始启动并作±x轴向来回扫描喷印uv感光油墨至正下方台面上的待喷印的pcb线路板上的防焊图层上形成所需的图文，同时装载在文字打印小车402上的uv紫外光固化装置即时固化待喷印的pcb线路板上的图文完成文字工艺制作，接着装载着已喷印好的pcb线路板的第一打印工作台202继续前行到机台总成1后端的收板工位12，后端机械手将已喷印好的pcb线路板卸下并送入下一道制作工艺，然后空载的第一打印工作台202的台面垂直下降到交互高度再-y轴向运行回到机台总成1前方的起始上板位置，接着第一打印工作台202的台面上升到工作高度，机台总成1前端的机械手再将新的待喷印的pcb线路板放到第一打印工作台202上，则第一打印工作台202完成一次工作流程；当前行的第一打印工作台202在第二道制作工艺即在文字打印工位11进行文字喷印的同时，后行的第二打印工作台204会从对位工位9沿y轴向运行到打印小车横梁106正下方的第一道制作工艺即防焊打印工位10重复第一打印工作台202的喷印固化流程，再当前行的第一打印工作台202在机台总成1后端的收板工位12卸载完已喷印好的pcb线路板并下降返回至机台总成1前方的同时，后行的第二打印工作台204会从防焊打印工位10继续沿y轴向运行到打印小车横梁106正下方的文字打印工位11重复第一打印工作台202的第二道制作工艺的喷印固化工作流程，此时机台总成1前方重新装载了待喷印的pcb线路板的第一打印工作台202会再次沿y轴向前移到ccd横梁105下方，进行相同的工作流程循环，而后行的第二打印工作台204同样重复前行的第一打印工作台202流程继续前行到机台总成1后端的收板工位12卸载已喷印好的pcb线路板并下降返回至机台总成1的前方。第一打印工作台202和第二打印工作台204不停循环上述工作流程，整个工作流程一气呵成，互不干扰：第一打印工作台202的台面进行拍照对位的同时第二打印工作台204的台面进行放板操作、第一打印工作台204的台面进行防焊打印的同时第二打印工作台204的台面进行拍照对位、第一打印工作台202的台面进行文字打印的同时第二打印工作台204的台面进行防焊打印，第一打印工作台202的台面在机台总成1后端卸板的同时第二打印工作台204的台面进行文字打印。pcb线路板在机台总成1内部前进后出，很好地满足了自动化生产线的运行需求。

参阅图3及综上所述，本发明的两种生产模式，前进后出的生产模式比前进前出的生产模式多行走一个工位，即机台总成1后方的收板工位12，极大地方便了pcb线路板生产厂商根据自身的自动线排布需求和生产场地情况自由选择生产模式，适用范围广泛。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。