双工位等离子刻蚀机的制作方法

文档序号:31862141发布日期:2022-10-19 05:43阅读:79来源:国知局
双工位等离子刻蚀机的制作方法
双工位等离子刻蚀机
【技术领域】
1.本发明涉及等离子刻蚀技术,尤其涉及一种双工位等离子刻蚀机。


背景技术:

2.等离子刻蚀是干法刻蚀中最常见的一种形式,其原理是暴露在电子区域的气体形成等离子体,由此产生的电离气体和释放高能电子组成的气体,从而形成了等离子或离子,电离气体原子通过电场加速时,会释放足够的力量与表面驱逐力紧紧粘合材料或蚀刻表面。而等离子清洗实质上是等离子体刻蚀的一种较轻微的情况。现有的等离子刻蚀设备包括反应室、电源、真空部分。工件送入被真空泵抽空的反应室,气体被导入并与等离子体进行交换,等离子体在工件表面发生反应,反应的挥发性副产物被真空泵抽走。
3.现有的等离子刻蚀设备也常用于pcb板的刻蚀或清洗加工,但是,随着电子产品小型化、轻量化的需求,电子产品所用pcb板越来越薄;因此,当pcb板需要刻蚀或清洗加工时,就需要将pcb板放入专用的载具中进行定位支撑,一方面提高pcb板转运过程中的可靠性,另一方面提高刻蚀或清洗加工时的定位精度;然后,再进行后续的加工,这就需要在加工前需要通过人工将pcb板放入载具中,上料到对应工位处直接定位加工,且在加工后需要人工将pcb从载具中取出。
4.现有pcb板的传送方式,在实际生产加工过程中,线路板的上下料大多只能实现单独一个工位的移送,对于一个工艺步骤中立式布局的多个工位的同步加工,无法实现立体的上下料控制;这就造成,现有设备对线路板加工前后,上下料无法实现立体布局的多工位有序控制。
5.以上原因,造成现有pcb板上下料夹装的效率低,无法实现pcb板的自动装载、自动卸载,不仅浪费了人力、效率不高,还造成无法控制的质量问题。


技术实现要素:

6.本发明实施例提供的双工位等离子刻蚀机,能够实现在立体空间上的多工位同步上下料控制,便于pcb板刻蚀或清洗加工时进行自动夹持抓取、移送和松开放料,循环有序的进行双工位的pcb板刻蚀或清洗,有效实现pcb板的自动化加工,有效提高生产效率。
7.本发明至少一个实施例所采用的技术方案是:
8.双工位等离子刻蚀机,用于pcb板双工位刻蚀加工的自动上料和自动下料,包括:
9.上料生产线,用于将待加工的pcb板连续不断的水平输送至下一工位;
10.上料吊升装置,用于将空置的板框夹具横移和沿竖向升降运动归位至上料区、以及横移夹持所述上料生产线输送的待加工pcb板放置于板框夹具上锁紧固定,并沿竖向方向升降运动后再次横移进给送料至每个蚀刻加工单元;
11.双工位等离子刻蚀装置,采用上下层状叠加布局的两个工位设置的等离子刻蚀腔,通过所述上料吊升装置对两个等离子刻蚀腔分别提供待加工的pcb板、进行有序替换循环的pcb板刻蚀,在双工位等离子刻蚀装置后侧还连接有对两个等离子刻蚀腔分别抽真空
的抽真空组件;
12.下料吊升装置,其结构设置与所述上料吊升装置相同,用于横移移出所述双工位等离子刻蚀装置上每个等离子刻蚀腔内加工完成后的pcb板及板框夹具,并将加工完成后的pcb板从板框夹具上夹持取出,进一步沿竖向方向升降运动的同时、通过横移依次将空置的板框夹具转送至所述双工位等离子刻蚀装置上的备用区和将加工完成后的pcb板转送至下料工位处;
13.下料生产线,用于将所述下料吊升装置转送的加工完成后的pcb板连续不断的水平输出。
14.优选地,所述上料吊升装置和下料吊升装置均包括:
15.上下料吊升机构,安装于立柱支架上,对于同一工位处所述双工位等离子刻蚀装置的上下层状布局的两个蚀刻加工单元、沿竖向方向升降运动后进给至每个蚀刻加工单元的上料工位或下料工位;
16.上下料横移进给机构,安装固定于上下料吊升机构上,用于将上料生产线送给至的待加工pcb板移送至其上的板框夹具锁紧、并在上下料吊升机构带动下升降运动至每个蚀刻加工单元的上料工位处将待加工的板框夹具及pcb板移送至每个蚀刻加工单元,或者在上下料吊升机构带动下升降运动至每个蚀刻加工单元的下料工位处将加工后的板框夹具及pcb板移出每个加工单元、并在上下料吊升机构带动下二次升降运动后将板框夹具上的pcb板移送下料以及将空置的板框夹具移送至备用区。
17.优选地,所述上下料吊升机构包括吊升驱动电机、两个立柱滑轨、吊升主动齿轮、吊升齿轮带和吊升从动齿轮,两个立柱滑轨相对的安装于所述立柱支架的底基座和顶撑体之间,所述吊升驱动电机及其驱动的吊升主动齿轮安装于所述立柱支架的底基座上,所述吊升从动齿轮吊挂安装于所述立柱支架上顶撑体的下侧;
18.所述吊升齿轮带转动套装于吊升主动齿轮与吊升从动齿轮之间,所述上下料横移进给机构上的基座板通过直线滑动轴承与两个立柱滑轨滑动套装配合,所述吊升齿轮带的单侧通过压扣锁紧件与所述上下料横移进给机构上的基座板固定连接;
19.所述吊升驱动电机通过吊升主动齿轮及吊升齿轮带带动所述上下料横移进给机构沿竖直方向升降运动。
20.优选地,所述上下料横移进给机构包括:
21.基座板,水平设置用于整个装置的支撑定位;
22.两组限位立板,分别相对的竖直安装于所述基座板两侧、并在两者之间形成 pcb板上下料的移送通道;
23.板体载具定位机构,设置于所述基座板上侧、且位于两组所述限位立板之间的移送通道中,设置有对pcb板定位及装卸锁紧的板框夹具和用于板框夹具沿移送通道方向导向及定位;
24.两组板体横移机构,分别安装于两组所述限位立板的顶端,且同步运动带动上料工位处的pcb板横移至所述板体载具定位机构上的板框夹具处、或者同步运动带动板框夹具处的pcb板横移至下料工位处;
25.板体升降抓取机构,包括两个升降气缸和提升吊框,所述提升吊框外围周向上设有多个对pcb板进行夹持抓取的抓手组件,两个升降气缸位于所述提升吊框相对两侧并分
别安装固定于两侧对应的板体横移机构上、用于抓取夹持pcb板后对整个所述提升吊框的提升或下降;
26.板框移送机构,安装于基座板中部,在两组限位立板两侧板体载具定位机构对板框夹具的纵向及横向限位作用下,锁紧板框夹具、并沿直线移送方向带动板框夹具移入或带动板框夹具上的pcb板移出。
27.优选地,所述板体载具定位机构包括对pcb板装卸锁紧的板框夹具、多个顶侧限位压轮、多个底侧限位承托轮和多个旁侧限位轮,所述顶侧限位压轮、所述底侧限位承托轮和所述旁侧限位轮分为两组、且分别安装于所述基座板两侧的每组限位立板上,对沿移送方向水平进给的板框夹具滑动导向的同时、并进行纵向和横向限位。
28.优选地,所述板体载具定位机构上板框夹具的正对应两侧边框上还分别设有多组板体自锁夹持件,每组板体自锁夹持件在外力驱动下克服自锁扭力张开让位后用于pcb板放置于板框夹具、以及在自身自锁扭力作用下将pcb板压扣锁紧于板框夹具上。
29.优选地,两组所述板体横移机构的驱动部共用一个动力驱动源,两组所述板体横移机构的动力驱动通过驱动杆同步连接;
30.每组板体横移机构包括:
31.支撑板,水平设置用于整个机构的支撑定位;
32.驱动部,设置于所述支撑板一端;
33.第一传送带,沿所述支撑板长度方向安装,一端套装于所述驱动部驱动轴上设置的第一主动轮上,另一端套装于所述支撑板上安装的第一从动轮上;
34.第一滑轨及第一滑块组件,所述第一滑轨紧邻所述第一传送带安装于所述支撑板上,所述第一滑块组件通过第一连接件与所述第一传送带固定连接、且在第一传送带带动下沿第一滑轨直线横移;
35.第二滑轨及第二滑块组件,所述第二滑轨呈悬臂状安装固定于所述第一滑块组件上,所述第二滑块组件沿所述第二滑轨滑动、并用于带动其上承载物料;
36.第二传送带,分别转动套装于所述第二滑轨两端设置的第三从动轮和第四从动轮上,所述第二滑块组件通过第二连接件与所述第二传送带固定连接;
37.移送皮带固定柱,远离所述驱动部安装固定于所述支撑板另一端的端部、并用于锁紧固定所述第二传送带;
38.所述驱动部驱动第一传送带转动,第一传送带通过第一连接件带动第一滑块组件沿第一滑轨滑动,并带动第一滑块组件上的第二滑轨及第二滑块组件同步横移,且由于第二传送带一端由所述移送皮带固定柱固定,在第二传送带反向力作用下,通过第二连接件与所述第二传送带固定连接的所述第二滑块组件、相对所述第二滑轨及所述第一传送带以双倍的速度带动第二滑块组件及其上承载物料横移。
39.优选地,所述板框移送机构包括:
40.驱动电机,设置于所述基座板一端;
41.第三传送带,沿移送方向安装,一端套装于所述驱动电机驱动轴上设置的第二主动轮上,另一端套装于所述基座板上安装的第六从动轮上;
42.第三滑轨及第三滑块组件,所述第三滑轨紧邻所述第三传送带安装于所述基座板上,所述第三滑块组件通过第三连接件与所述第三传送带固定连接、且在第三传送带带动
下沿第三滑轨直线横移;
43.第四滑轨及第四滑块组件,所述第四滑轨呈悬臂状安装固定于所述第三滑块组件上,所述第四滑块组件沿所述第四滑轨滑动、并用于带动板框夹具或板框夹具上承载的pcb板同步动作;
44.第四传送带,分别转动套装于所述第四滑轨两端设置的第七从动轮和第八从动轮上,所述第四滑块组件通过第四连接件与所述第四传送带固定连接;
45.载具皮带固定柱,远离所述驱动电机安装固定于所述基座板另一端的端部、并用于锁紧固定所述第四传送带;
46.板框锁止组件,安装于所述第四滑块组件上,设置有对板框夹具边沿进行止推限位的限位块,以及在动力驱动下与限位块配合来锁紧板框夹具的锁止头,所述板框夹具上设有用于锁止头伸出或收回的限位槽;
47.所述板框锁止组件对板框夹具锁紧固定后,所述驱动电机驱动第三传送带转动,第三传送带通过第三连接件带动第三滑块组件沿第三滑轨滑动,并带动第三滑块组件上的第四滑轨及第四滑块组件同步横移,第四滑块组件带动板框夹具或其上承载的pcb板同步动作,且由于第四传送带一端由所述载具皮带固定柱固定,在第四传送带反向力作用下,通过第四连接件与所述第四传送带固定连接的所述第四滑块组件、相对所述第四滑轨及所述第三传送带以双倍的速度带动第四滑块组件及板框夹具及其上承载的pcb板横移。
48.优选地,所述板框锁止组件包括板框承托板、限位块、锁止驱动气缸、支点铰链结构和锁止头,所述板框承托板安装固定于所述第四滑轨上,所述限位块固定于所述板框承托板顶侧外缘,所述锁止驱动气缸通过连接块安装于所述板框承托板下侧;
49.所述锁止头中部通过所述支点铰链结构转动铰接于所述连接块上,所述板框承托板上设有用于所述锁止头顶端穿出或缩回的过穿孔;
50.所述锁止驱动气缸的活塞杆端部铰接于所述锁止头底端,通过锁止驱动气缸驱动所述锁止头以所述支点铰链结构为转轴中心、带动所述锁止头顶端伸出过穿孔与限位块配合来锁紧板框夹具或收回解除锁止。
51.优选地,所述抓手组件包括:
52.安装座,设置于pcb板及板框夹具上方、用于整个组件的支撑定位;
53.上夹手,连接固定于所述安装座上,其上设置有位于pcb板及板框夹具上方的夹取支撑点;
54.下夹手机构,其包括动力驱动气缸、下夹头和夹头转动件,所述上夹手的夹取支撑点侧旁的待抓取pcb板外缘还设有位于所述上夹手上、用于对所述夹头转动件中部旋转支撑的转轴支点;
55.所述夹头转动件一端由所述动力驱动气缸驱动、并控制所述夹头转动件以转轴支点为旋转中心转动,所述夹头转动件的另一自由端上固定连接所述下夹头;
56.所述动力驱动气缸驱动所述夹头转动件以转轴支点为旋转中心、带动自由端连接的下夹头偏转一定角度,下夹头由待抓取物料下方承托并相对上方的夹取支撑点将物料压紧夹持。
57.优选地,所述双工位等离子刻蚀装置包括上下层状叠加的两个外腔壳,两个上下层的外腔壳之间四角设有用于相互支撑连接的支撑柱,在两个上下层的外腔壳之间还设置
有用于上层或下层出料后的空置板框夹具备用放置的备用放置机构;
58.每层外腔壳呈方形的框架壳体、且内部形成刻蚀加工的密封腔体,在方形框架壳体的相对两侧分别设有进料口和出料口,在进料口和出料口相异的方形框架壳体另外两侧分别设有真空抽气接口和进排气接口;
59.在外腔壳的进料口和出料口处分别安装有用于刻蚀加工时密封进出料口的气动门体机构,;
60.每层所述外腔壳的顶侧安装有上冷却组件和上电极,所述上电极用于产生高速等离子体脉冲对pcb板上表面进行蚀刻,所述上冷却组件对上电极冷却制冷;
61.每层所述外腔壳的底侧安装有下冷却组件盒下电极,所述下电极用于产生高速等离子体脉冲对pcb板下表面进行蚀刻,所述下冷却组件对下电极冷却制冷;
62.每层所述外腔壳内的所述上电极与所述下电极之间还设置有两端安装固定于所述外腔壳两侧的内壁上的纵横导向机构,所述纵横导向机构对沿移送方向水平进给的板框夹具及其上的pcb板滑动导向的同时、并进行纵向和横向限位。
63.优选地,所述气动门体机构均包括料口封板、竖向设置于所述外腔壳上进料口或出料口两侧对料口封板两端进行滑动导向的长圆腰孔、两组沿所述长圆腰孔滑动的滑轨架和两组气动驱动组件;
64.所述长圆腰孔的下端朝向靠近所述外腔壳上进料口或出料口的方向倾斜延伸;
65.所述料口封板的两端分别固定于滑轨架上,所述气动驱动组件的活塞杆铰接于所述滑轨架上;
66.所述气动驱动组件驱动所述滑轨架及连接的料口封板沿长圆腰孔下移密封封盖进料口或出料口。
67.优选地,所述纵横导向机构包括两组u形导向条板、多组顶侧限位压轮、多组底侧限位承托轮和多组旁侧限位轮,两组u形导向条板分别安装固定于所述上电极与所述下电极之间的所述外腔壳两侧内壁处;
68.所述顶侧限位压轮与所述底侧限位承托轮分别位于所述板框夹具的边框上下侧,所述旁侧限位轮抵触于所述板框夹具的外棱;
69.多组顶侧限位压轮、多组底侧限位承托轮和多组旁侧限位轮分为相对应的两部分分别均匀间隔的安装于所述外腔壳两侧内壁处的每组u形导向条板上,并对板框夹具及其上的pcb板滑动导向的同时、进行纵向及横向限位固定。
70.优选地,所述备用放置机构包括两组u形导向条板、多组顶侧限位压轮、多组底侧限位承托轮和多组旁侧限位轮,两组u形导向条板分别安装固定于上层等离子刻蚀装置与下层等离子刻蚀装置之间的支撑柱上;
71.所述顶侧限位压轮与所述底侧限位承托轮分别位于所述板框夹具的边框上下侧,所述旁侧限位轮转动安装于u形导向条板的u形槽体之间、且抵触于所述板框夹具的外棱;
72.多组顶侧限位压轮、多组底侧限位承托轮和多组旁侧限位轮分为相对应的两部分分别均匀间隔的安装于每组u形导向条板上,并对板框夹具滑动导向的同时、进行纵向及横向限位固定。
73.本发明的有益效果是:
74.本发明中,通过上料生产线、上料吊升装置、双工位等离子刻蚀装置、下料吊升装
置和下料生产线有效配合,由于等离子刻蚀装置采用两个双工位的上下层状布局的刻蚀腔,实现在立体空间上两个工位的同步上下料控制和蚀刻加工,在上料吊升装置和下料吊升装置的有序上下料控制下,便于pcb板刻蚀或清洗加工时进行自动夹持抓取、移送和松开放料,循环有序的进行两个工位的pcb板刻蚀或清洗,有效实现pcb板的自动化加工,有效提高生产效率。
75.而且,上料吊升装置上的上下料吊升机构、上下料横移进给机构的有效配合,针对于同一工位处层状布局的两个蚀刻加工单元,上下料横移进给机构将上料生产线的pcb板移送至其上的板框夹具锁紧,上下料吊升机构沿竖向方向升降运动后进给至每个蚀刻加工单元的上料工位,在上料工位处将待加工的板框夹具及pcb 板移送至每个加工单元。
76.当需要下料时,下料吊升装置上的上下料横移进给机构在上下料吊升机构带动下升降运动至每个蚀刻加工单元的下料工位处,将加工后的板框夹具及pcb板移出每个蚀刻加工单元;并在上下料吊升机构带动下二次升降运动后将板框夹具上的 pcb板移送下料以及将空置的板框夹具移送至备用区;实现同一工位两个蚀刻加工单元的pcb板自动下料,有效提高生产效率。
77.同时,上下料横移进给机构上的板体横移机构和板框移送机构相互配合,分别通过两组滑轨及滑块与两条传送带的有效配合,实现板框夹具及pcb板双倍转速的自动横移送料,进出料快速,具有占用空间小、传动平稳可靠。
78.另外,板体横移机构与板体升降抓取机构上的提升吊框、抓手组件有效配合,实现pcb板的自动抓取移送,便于pcb板上下料时或pcb板加工过程中的自动移送,有效提高生产效率。
【附图说明】
79.图1是本发明实施例中整机主体的前视立体结构示意图;
80.图2是本发明实施例中整机主体的后视立体结构示意图;
81.图3是本发明实施例中整机去除外壳后的左视立体结构示意图;
82.图4是本发明实施例中整机去除外壳后的右视立体结构示意图;
83.图5是本发明实施例中上料吊升装置或下料吊升装置的前视立体结构放大示意图;
84.图6是本发明实施例中实施例中上料吊升装置或下料吊升装置的后视立体结构放大示意图;
85.图7是本发明实施例中实施例中上料吊升装置或下料吊升装置的俯视立体结构放大示意图;
86.图8是本发明实施例中pcb板的自动上下料横移进给机构的前视立体结构放大示意图;
87.图9是本发明实施例中pcb板的自动上下料横移进给机构的俯视立体结构放大示意图;
88.图10是本发明实施例中pcb板的自动上下料横移进给机构去除基座板后的仰视立体结构放大示意图;
89.图11是本发明实施例中板体横移机构和板体升降抓取机构的主视立体结构示意
图;
90.图12是本发明实施例中板体升降抓取机构上抓手组件的主视立体结构放大示意图;
91.图13是本发明实施例中板体升降抓取机构上抓手组件的后视立体结构放大示意图;
92.图14是本发明实施例中板体升降抓取机构上抓手组件的主视部分爆炸体结构放大示意图;
93.图15是本发明实施例中板体升降抓取机构上抓手组件的侧视部分爆炸体结构放大示意图;
94.图16是本发明实施例中板体横移机构和板体升降抓取机构的部分结构爆炸放大示意图;
95.图17是本发明实施例中单侧板体横移机构部分结构爆炸的放大示意图;
96.图18是本发明实施例中单侧板体横移机构的侧视立体结构放大示意图;
97.图19是本发明实施例中单侧板体横移机构的后视立体结构放大示意图;
98.图20是本发明实施例中板框移送机构的俯视立体结构放大示意图;
99.图21是本发明实施例中板框移送机构的前视立体结构放大示意图;
100.图22是本发明实施例中板框移送机构单侧导向的后视立体结构放大示意图;
101.图23是本发明实施例中板框移送机构的爆炸结构放大示意图;
102.图24是图23中的a部放大结构示意图;
103.图25是本发明实施例中板框移送机构的主视立体结构放大示意图;
104.图26是本发明实施例中板框移送机构的后视立体结构放大示意图;
105.图27是本发明实施例中板框移送机构的仰视立体结构放大示意图;
106.图28是本发明实施例中双层等离子刻蚀装置的左视结构放大示意图;
107.图29是本发明实施例中双层等离子刻蚀装置的右视结构放大示意图;
108.图30是本发明实施例中双层等离子刻蚀装置的侧视结构放大示意图;
109.图31是本发明实施例中双层等离子刻蚀装置去除部分框架的立体结构放大示意图;
110.图32是本发明实施例中单层等离子刻蚀装置的左视结构放大示意图;
111.图33是本发明实施例中单层等离子刻蚀装置的右视结构放大示意图;
112.图34是本发明实施例中单层等离子刻蚀装置去除部分外壳的左视结构放大示意图;
113.图35是本发明实施例中单层等离子刻蚀装置去除部分外壳的侧视结构放大示意图;
114.图36是本发明实施例中上层等离子刻蚀装置及备用放置机构去除部分框架的立体结构放大示意图。
【具体实施方式】
115.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
116.在本发明的描述中,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,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
117.在发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”“第三”、“第四”、“第五”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
118.双工位等离子刻蚀机,用于pcb板双工位刻蚀加工的自动上料和自动下料,如图1至图4所示,包括上料生产线a、上料吊升装置b、双工位等离子刻蚀装置c、下料吊升装置d和下料生产线e,该上料生产线a用于将待加工的pcb板连续不断的水平输送至下一工位;上料吊升装置b用于将空置的板框夹具横移和沿竖向升降运动归位至上料区、以及横移夹持所述上料生产线a输送的待加工pcb板放置于板框夹具上锁紧固定,并沿竖向方向升降运动后再次横移进给送料至每个蚀刻加工单元;双工位等离子刻蚀装置c采用上下层状叠加布局的两个工位设置的等离子刻蚀腔,通过上料吊升装置b对两个等离子刻蚀腔分别提供待加工的pcb板、进行有序替换循环的pcb板刻蚀;在双工位等离子刻蚀装置c后侧还连接有对两个等离子刻蚀腔分别抽真空的抽真空组件f;该下料吊升装置d的结构设置与上料吊升装置b 相同,用于横移移出双工位等离子刻蚀装置c上每个等离子刻蚀腔内加工完成后的 pcb板及板框夹具,并将加工完成后的pcb板从板框夹具上夹持取出,进一步沿竖向方向升降运动的同时、通过横移依次将空置的板框夹具转送至双工位等离子刻蚀装置c上的备用区和将加工完成后的pcb板转送至下料工位处;下料生产线e 用于将下料吊升装置d转送的加工完成后的pcb板连续不断的水平输出。
119.其中,该上料吊升装置b和下料吊升装置d均包括上下料吊升机构2’和上下料横移进给机构3’,上下料吊升机构安装于立柱支架1’上,对于同一工位处双工位等离子刻蚀装置c的上下层状布局的两个蚀刻加工单元、沿竖向方向升降运动后进给至每个蚀刻加工单元的上料工位或下料工位;上下料横移进给机构安装固定于上下料吊升机构上,用于将上料生产线a送给至的待加工pcb板移送至其上的板框夹具锁紧、并在上下料吊升机构带动下升降运动至每个蚀刻加工单元的上料工位处将待加工的板框夹具及pcb板移送至每个蚀刻加工单元,或者在上下料吊升机构带动下升降运动至每个蚀刻加工单元的下料工位处将加工后的板框夹具及pcb板移出每个加工单元、并在上下料吊升机构带动下二次升降运动后将板框夹具上的pcb 板移送下料以及将空置的板框夹具移送至备用区。
120.如图5至图7所示,该上料吊升装置b和下料吊升装置d中,上下料吊升机构 2’安装于立柱支架1’上,立柱支架1’用于沿竖向方向上下料pcb板时的滑动导向及定位支撑,对于同一工位处层状布局的两个蚀刻加工单元、沿竖向方向升降运动后进给至每个加工单元的上料工位或下料工位;上下料横移进给机构3’安装固定于上下料吊升机构2’上,用于将上料生产线的pcb板移送至其上的板框夹具锁紧、并在上下料吊升机构2’带动下升降运动至
每个加工单元的上料工位处将待加工的板框夹具及pcb板移送至每个蚀刻加工单元,或者在上下料吊升机构2’带动下升降运动至每个蚀刻加工单元的下料工位处将加工后的板框夹具及pcb板移出每个加工单元、并在上下料吊升机构2’带动下二次升降运动后将板框夹具上的pcb板移送下料以及将空置的板框夹具移送至备用区。
121.继续如图5至图7所示,该上下料吊升机构2’包括吊升驱动电机20’、两个立柱滑轨21’、吊升主动齿轮22’、吊升齿轮带23’和吊升从动齿轮24’,两个立柱滑轨21’相对的安装于立柱支架1’的底基座10’和顶撑体11’之间,吊升驱动电机20’及其驱动的吊升主动齿轮22’安装于立柱支架1’的底基座10’上,吊升从动齿轮24’吊挂安装于立柱支架1’上顶撑体11’的下侧;吊升齿轮带23’转动套装于吊升主动齿轮22’与吊升从动齿轮24’之间,上下料横移进给机构3’上的基座板通过直线滑动轴承25’与两个立柱滑轨21’滑动套装配合,吊升齿轮带23’的单侧通过压扣锁紧件26’与上下料横移进给机构上的基座板固定连接;工作时,吊升驱动电机20’通过吊升主动齿轮22’及吊升齿轮带23’带动上下料横移进给机构3’沿竖直方向升降运动。
122.如图8至图10所示,该上下料横移进给机构3’包括水平设置的基座板1、两组限位立板2、板体载具定位机构3、两组板体横移机构4、板体升降抓取机构5和板框移送机构6,两组限位立板2分别相对的竖直安装于基座板1两侧、并在两者之间形成pcb板上下料的移送通道;板体载具定位机构3设置于基座板1上侧、且位于两组限位立板2之间的移送通道中,该板体载具定位机构3上设置有对pcb 板定位及装卸锁紧的板框夹具30和用于板框夹具30沿移送通道方向导向及定位;两组板体横移机构4分别安装于两组限位立板2的顶端,且同步运动带动上料工位处的pcb板横移至板体载具定位机构3上的板框夹具30处、或者同步运动带动板框夹具30处的pcb板横移至下料工位处。
123.继续如图8至图10所示,该板体升降抓取机构5包括两个升降气缸50和提升吊框51,提升吊框51外围周向上设有八个对pcb板(图中未示)进行夹持抓取的抓手组件52,两个升降气缸50位于提升吊框51相对两侧并分别安装固定于两侧对应的板体横移机构4上、用于抓取夹持pcb板后对整个提升吊框51的提升或下降;该板框移送机构6安装于基座板1中部,在两组限位立板2两侧板体载具定位机构 3对板框夹具30的纵向及横向限位作用下,板框移送锁紧板框夹具30、并沿直线移送方向带动板框夹具30移入或带动板框夹具30上的pcb板移出。
124.如图11至图15所示,该抓手组件52包括安装座520、上夹手521和下夹手机构524,上夹手521上设置有位于pcb板上方的夹取支撑点523;下夹手机构524 包括动力驱动气缸5240、下夹头5241和夹头转动件5242,在上夹手521的夹取支撑点523侧旁的待抓取pcb板外缘还设有位于上夹手521上、用于对夹头转动件 5242中部旋转支撑的转轴支点525;该实施例中,动力驱动气缸5240安装固定于安装座520上,转轴支点525为铰接于上夹手521上转动轴。其中,上夹手521呈 z字形结构,上夹手521的顶侧连接固定于动力驱动气缸5240的气动气缸外壳上,夹取支撑点523设置于z字形结构的上夹手521底侧;在z字形的上夹手521底侧还向下延伸有位于待抓取pcb板外缘、用于夹头转动件5242的转轴支点525铰接固定的转轴支撑端5220,该转轴支点525为转动安装于转轴支撑端5220上的旋转轴。
125.继续如图11至图15所示,该夹头转动件5242为v形结构,v形的夹头转动件5242转折处铰接于上夹手521底侧的转轴支点525处,该夹头转动件5242一端由动力驱动气缸5240
驱动、并控制夹头转动件5242以转轴支点525为旋转中心转动,在夹头转动件5242的另一自由端上固定连接下夹头5241;工作时,动力驱动气缸5240驱动夹头转动件5242以转轴支点525为旋转中心、带动自由端连接的下夹头5241偏转一定角度正对于上夹手521的夹取支撑点523,使得下夹头5241由待抓取pcb板方承托并以夹取支撑点523为对接支点将pcb板压紧夹持;而且,在上夹手521的夹取支撑点523和下夹头5241的末端还分别套装有与待抓取物料弹性触接的硅胶块528。
126.继续如图11至图15所示,在动力驱动气缸5240的活塞杆52400端部连接有与夹头转动件5242一端连接的u形接头5243,u形接头5243的下端与v形的夹头转动件5242铰接,其中,在v形的夹头转动件5242与u形接头5243铰接处设有用于气动气缸的活塞杆沿直线方向驱动夹头转动件5242偏转一定角度的滑动槽 526,有效将动力驱动气缸5240的直线运动转换成夹头转动件5242的偏转运动。
127.如图8至图11、图20和图21所示,该板体载具定位机构3包括对pcb板装卸锁紧的板框夹具30、多个顶侧限位压轮31、多个底侧限位承托轮32和多个旁侧限位轮33,顶侧限位压轮31、底侧限位承托轮32和旁侧限位轮33分为两组、且分别安装于基座板1两侧的每组限位立板2上,对沿移送方向水平进给的板框夹具 30滑动导向的同时、并进行纵向和横向限位。而且,在板框夹具30的正对应两侧边框上还分别设有八组板体自锁夹持件34,每组板体自锁夹持件34在外力驱动下克服自锁扭力张开让位后用于pcb板放置于板框夹具30、以及在自身自锁扭力作用下将pcb板压扣锁紧于板框夹具30上,其中,板框夹具30的每侧边框上分别设置有二组的板体自锁夹持件34,每组板体自锁夹持件34包括合页式压板340、自锁扭簧341和顶升气缸342,自锁扭簧341安装于合页式压板340的铰接处,自锁扭簧341自张开地驱动合页式压板340的前侧自由端压扣锁紧板框夹具30上放置的pcb板;该顶升气缸342安装于板框夹具30下侧的基座板1上,顶升气缸342 驱动中心的抵接顶杆由板框夹具30底侧向上的穿过板框夹具30的边框、抵触于压板的自由端下侧并克服自锁扭簧341的锁紧力后推动压板自由端偏转让位后解除对 pcb板的压扣锁紧。
128.如图7至图11、图16至图19所示,两组板体横移机构4的驱动部41共用一个动力驱动源7,该动力驱动源7为一驱动电机;两组板体横移机构4的动力驱动通过驱动杆8同步连接;每组板体横移机构4包括水平安装于限位立板2顶端的支撑板40、设置于支撑板40一端的驱动部41、第一传送带42、第一滑轨43及第一滑块组件44、第二滑轨45及第二滑块组件46、第二传送带47和移送皮带固定柱 48;该第一传送带42沿支撑板40长度方向安装,一端套装于驱动部41驱动轴上设置的第一主动轮49上,另一端套装于支撑板40上安装的第一从动轮53上;第一滑轨43紧邻第一传送带42安装于支撑板40上,第一滑块组件44通过第一连接件54与第一传送带42固定连接、且在第一传送带42带动下沿第一滑轨43直线横移;第二滑轨45呈悬臂状安装固定于第一滑块组件44上,第二滑块组件46沿第二滑轨45滑动、并用于带动其上承载的板体升降抓取机构5;该第二传送带47分别转动套装于第二滑轨45两端设置的第三从动轮55和第四从动轮56上,第二滑块组件46通过第二连接件57与第二传送带47固定连接;移送皮带固定柱48远离驱动部41安装固定于支撑板40另一端的端部、并用于锁紧固定第二传送带47。
129.其中,第一传送带42为第一齿轮传送带,对应的第一主动轮49为主动齿轮,第一从动轮53为第一从动齿轮,第二传送带47为第二齿轮传送带,第三从动轮55 为第三从动齿
轮,第四从动轮56为第四从动齿轮。
130.工作时,该驱动部41驱动第一传送带42转动,第一传送带42通过第一连接件54带动第一滑块组件44沿第一滑轨43滑动,并带动第一滑块组件44上的第二滑轨45及第二滑块组件46同步横移,且由于第二传送带47一端由移送皮带固定柱48固定,在第二传送带47反向力作用下,通过第二连接件57与第二传送带47 固定连接的第二滑块组件46、相对第二滑轨45及第一传送带42以双倍的速度带动第二滑块组件46及其上承载的板体升降抓取机构5横移至pcb板的上料工位或下料工位。
131.如图20至图27所示,该板框移送机构6包括设置于基座板1一端的驱动电机 60、第三传送带61、第三滑轨62及第三滑块组件63,第四滑轨64及第四滑块组件65、第四传送带66、载具皮带固定柱67和板框锁止组件68;该第三传送带61 沿移送方向安装,一端套装于驱动电机60驱动轴上设置的第二主动轮69上,另一端套装于基座板1上安装的第六从动轮70上;第三滑轨62紧邻第三传送带61安装于基座板1上,第三滑块组件63通过第三连接件71与第三传送带61固定连接、且在第三传送带61带动下沿第三滑轨62直线横移;第四滑轨64呈悬臂状安装固定于第三滑块组件63上,第四滑块组件65沿第四滑轨64滑动、并用于带动板框夹具30或板框夹具30上承载的pcb板同步动作;第四传送带66分别转动套装于第四滑轨64两端设置的第七从动轮72和第八从动轮73上,第四滑块组件65通过第四连接件74与第四传送带66固定连接;载具皮带固定柱67远离驱动电机60安装固定于基座板1另一端的端部、并用于锁紧固定第四传送带66;该板框锁止组件 68安装于第四滑块组件65上,其上设置有对板框夹具30边沿进行止推限位的限位块681,以及在动力驱动下与限位块681配合来锁紧板框夹具30的锁止头684,该板框夹具30相对应的两侧边框上分别设有用于锁止头684伸出或收回的限位槽 300,这样,无论板框夹具30那一侧进入两组限位立板2之间的移送通道中,均可以对板框夹具30定位锁紧。
132.其中,第三传送带61为第一齿轮传送带,对应的第二主动轮69为主动齿轮,第六从动轮70为第一从动齿轮,第四传送带66为第二齿轮传送带,第七从动轮72 为第三从动齿轮,第八从动齿轮73为第四从动齿轮。
133.继续如图20至图27所示,该板框锁止组件68包括板框承托板680、限位块 681、锁止驱动气缸682、支点铰链结构683和锁止头684,板框承托板680安装固定于第四滑轨64上,限位块681固定于板框承托板680顶侧外缘,锁止驱动气缸 682通过连接块685安装于板框承托板680下侧;锁止头684中部通过支点铰链结构683转动铰接于连接块685上,板框承托板680上设有用于锁止头684顶端穿出或缩回的过穿孔6800;锁止驱动气缸682的活塞杆端部铰接于所述锁止头684底端,通过锁止驱动气缸682驱动锁止头684以支点铰链结构683为转轴中心、带动锁止头684顶端伸出过穿孔6800与限位块681配合来锁紧板框夹具30或收回解除锁止。
134.当板体横移机构4和板体升降抓取机构5将pcb板由上料工位移送至板框夹具30夹紧后,板框锁止组件68对板框夹具30锁紧固定后,驱动电机60驱动第三传送带61转动,第三传送带61通过第三连接件71带动第三滑块组件63沿第三滑轨62滑动,并带动第三滑块组件63上的第四滑轨64及第四滑块组件65同步横移,第四滑块组件65带动板框夹具30或其上承载的pcb板同步动作,且由于第四传送带66一端由载具皮带固定柱67固定,在第四传送带66反向力作用下,通过第四连接件74与所述第四传送带66固定连接的第四滑块组件65,相对
第四滑轨64 及第三传送带61、以双倍的速度带动第四滑块组件65及板框夹具30及其上承载的 pcb板横移至pcb板的加工工位;当然,当板体横移机构4和板体升降抓取机构5 将板框夹具30上加工后的pcb板移送至下料工位后,板框移送机构6将卸料后的板框夹具30移送至备用工位。
135.如图28至图36所示,该双工位等离子刻蚀装置c包括上下层状叠加的两个外腔壳2c,两个上下层的外腔壳2c之间四角设有用于相互支撑连接的支撑柱13c,在两个上下层的外腔壳2c之间还设置有用于上层或下层出料后的空置板框夹具备用放置的备用放置机构14c;每层外腔壳2c呈方形的框架壳体、且内部形成刻蚀加工的密封腔体,在方形框架壳体的相对两侧分别设有进料口9c和出料口10c,在进料口9c和出料口10c相异的方形框架壳体另外两侧分别设有真空抽气接口11c和进排气接口12c,其中,真空抽气接口11c通过管路直接与抽真空组件f连通;在外腔壳2c的进料口9c和出料口10c处分别安装有用于刻蚀加工时密封进出料口的气动门体机构3c。
136.单层的等离子刻蚀装置,如图32至图35所示,包括外腔壳2c、两组气动门体机构3c、上冷却组件4c及上电极5c、下冷却组件6c及下电极7c和纵横导向机构8c,该外腔壳2c呈方形的框架壳体、且内部形成刻蚀加工的密封腔体,在方形框架壳体的相对两侧分别设有条形的进料口9c和条形的出料口10c,在进料口9c 和出料口10c相异的方形框架壳体另外两侧分别设有真空抽气接口11c和进排气接口12c,两组气动门体机构3c分别安装于外腔壳2c的进料口9c和出料口10c处、用于刻蚀加工时密封进出料口。
137.如图34、图35所示,上电极5c安装于外腔壳2c顶侧、用于产生高速等离子体脉冲对pcb板上表面进行蚀刻,上冷却组件4c对上电极5c冷却制冷;下电极 7c安装于外腔壳2c底侧、用于产生高速等离子体脉冲对pcb板下表面进行蚀刻,下冷却组件6c对下电极7c冷却制冷;纵横导向机构8c位于上电极5c与下电极7c 之间且安装固定于外腔壳2c两侧的内壁上,对沿移送方向水平进给的板框夹具30 及其上的pcb板滑动导向的同时、并进行纵向和横向限位。
138.如图32和图33所示,每组气动门体机构3c均包括料口封板30c、竖向设置于外腔壳2c上进料口9c或出料口10c两侧对料口封板30c两端进行滑动导向的长圆腰孔31c、两组沿长圆腰孔31c滑动的滑轨架32c和两组气动驱动组件33c,长圆腰孔31c的下端朝向靠近外腔壳2c上进料口9c或出料口10c的方向倾斜延伸;料口封板30c的两端分别固定于滑轨架32c上,气动驱动组件33c的活塞杆铰接于滑轨架32c上;气动驱动组件33c驱动滑轨架32c及连接的料口封板30c沿长圆腰孔 31c下移,通过长圆腰孔31c的导向实现自动密封封盖进料口9c或出料口10c。
139.如图34、图35所示,该纵横导向机构8c包括两组u形导向条板80c、多组顶侧限位压轮81c、多组底侧限位承托轮82c和多组旁侧限位轮83c,两组u形导向条板80c分别安装固定于上电极5c与下电极7c之间的外腔壳2c两侧内壁处;顶侧限位压轮81c与底侧限位承托轮82c分别位于板框夹具30的边框上下侧,旁侧限位轮83c转动安装于u形导向条板80c的u形槽体800c之间、且抵触于板框夹具30的外棱。装配时,多组顶侧限位压轮81c、多组底侧限位承托轮82c和多组旁侧限位轮83c分为相对应的两部分分别均匀间隔的安装于外腔壳2c两侧内壁处的每组u形导向条板80c上,并对板框夹具30及其上的pcb板滑动导向的同时、进行纵向及横向限位固定。
140.在上下料过程中,pcb板通过板框夹具30定位承托,而纵横导向机构8c位于上电极5c与下电极7c之间,可以对沿移送方向水平进给的板框夹具30及其上的pcb板滑动导向的同时、并进行纵向和横向限位,实现pcb板自动化定位及固定,有效便于刻蚀加工中自动进给和自动定位,实现批量化加工作业,有效避免生产过程中pcb板的碰撞,有效提高生产效率和加工精度。
141.两个等离子刻蚀装置工作时,在进料区,上料吊升装置b将已夹持pcb板的板框夹具30升降运动后,然后水平移送至上层等离子刻蚀装置的刻蚀腔体中,接着上下料横移进给机构3’退出上层的蚀腔体,上层等离子刻蚀装置通过气动门体机构3c封闭进出料口10c,再依次抽真空、加入清洗气体、电离,完成刻蚀。然后,在出料区,pcb板的下料吊升装置d将已经刻蚀完成的pcb板及板框夹具30从上层等离子刻蚀装置的刻蚀腔体取出,并将pcb板从板框夹具30中移除和将板框夹具30移送到下一工位,此时形成了空置的板框夹具30,下料吊升装置d将空置的板框夹具30移送至上层等离子刻蚀装置与下层等离子刻蚀装置之间的板框闲置区。
142.进一步地,上料吊升装置b在板框闲置区获得空置的板框夹具30,并升降运动后将上料生产线a上转移过来pcb板,再次平移至上料工位处空置的板框夹具 30上,循环完成单个pcb板的加工和板框夹具30回收。单个pcb板的加工和板框夹具30回收流程结束,下一步上料吊升装置b二次装载会把有带有pcb板的板框夹具30升降及平移后,移送至下层等离子刻蚀装置的刻蚀腔体中,再重复上层等离子刻蚀装置的步骤,即可完成下层等离子刻蚀装置中单个pcb板的加工和板框夹具30回收。上层等离子刻蚀装置与下层等离子刻蚀装置依次交替往复工作,就可以连续不断的pcb板的蚀刻加工。
143.整机工作时,当需要上料时,对于同一工位处上下层状布局的两个刻蚀加工单元,上料吊升装置b上的上下料横移进给机构3’将上料生产线a处的pcb板移送至其上的板框夹具锁紧,上料吊升装置b上的上下料吊升机构2’沿竖向方向升降运动后进给至每个刻蚀加工单元的上料工位;上料吊升装置b上的上下料横移进给机构3’在上料工位处将待加工的板框夹具及pcb板移送至每个加工单元。当需要下料时,下料吊升装置d上的上下料横移进给机构3’在上下料吊升机构2’带动下升降运动至每个加工单元的下料工位处,下料吊升装置d上的上下料横移进给机构3’将加工后的板框夹具及pcb板移出每个加工单元,并在下料吊升装置d上的上下料吊升机构2’带动下二次升降运动后,将板框夹具上的pcb板移送下料、以及将空置的板框夹具移送至备用区。
144.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“顶”、“底”、“上”、“下”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,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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发明的限制。
145.以上所述实施例只是为本发明的较佳实施例,并非以此限制本发明的实施范围,凡依本发明之形状、构造及原理所作的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围内。
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