一种印制电路板的精密双面曝光装置及方法与流程

1.本发明涉及印制电路板双面曝光的技术领域，特别是一种印制电路板的精密双面曝光装置及方法。


背景技术：

2.电子元器组件包括印制电路板、单面板、双面板、pcb板等，其中印制电路板主要安装在机箱的控制器中，起到控制对应执行机构动作的作用。当印制电路板在生产阶段的后期，工艺上要求采用曝光机对印制电路板的上层线路层和下层线路层均进行曝光处理，其具体的操作方法是：工人将待曝光的印制电路板的上层线路层朝上且放入到曝光机的正下方，打开曝光机，即可对上层线路层做曝光处理，随后工人将印制电路板翻转180
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，以使下层线路层朝上，再次打开曝光机，可对下层下路层做曝光处理，如此重复操作，即可对多批次的印制电路板进行曝光处理。
3.然而，车间内正在使用的曝光操作方法虽然还是在使用，但是技术人员仍然发现出以下技术缺陷：i、需要人工将待曝光的印制电路板一个接一个的放入到曝光机的曝光位下方，而每天处理的数量大，人工操作无疑是增加了工人的工作强度，同时还极大的降低了印制电路板的曝光效率。
4.ii、当曝光完一层线路层后，还需要人工将印制电路板进行翻面，这无疑是进一步的增加了工人的工作强度，同时进一步的降低了印制电路板的曝光效率。
5.iii、工人在将印制电路板放入到曝光机的曝光位时，印制电路板的两个大端面上有时还附着有细小开孔废屑，这些废屑的存在，影响了曝光质量，因此存在曝光精度低的技术缺陷。因此，亟需一种自动抓取、极大提高曝光效率、极大提高曝光质量的精密双面曝光装置及方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、自动抓取、极大提高曝光效率、极大提高曝光质量的印制电路板的精密双面曝光装置及方法。
7.本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种印制电路板的精密双面曝光装置，它包括固设于垫板上的前立板和后立板，前立板和后立板之间旋转安装有主动轴和从动轴，主动轴和从动轴之间设置有两个皮带输送机构，两个皮带输送机构所形成区域的正上方设置有曝光机，两个皮带输送机构之间还设置有位于曝光机右侧的翻转机构；所述翻转机构包括固设于垫板上的升降气缸，升降气缸活塞杆的顶部固设有支架，支架的顶部固设有旋转气缸，旋转气缸的旋转轴上固设有旋转板，旋转板的后端面上固设有真空泵a，真空泵a的工作端口处连接有管道，旋转板的底边缘上且沿其纵向上焊接有多根真空管，真空管位于皮带输送机构的皮带的上方，每根真空管的右端口均与管道连通；前立板和后立板之间固设有安装板，安装板的正下方设置有吸料及转运机构，吸
料及转运机构包括固设于安装板上的水平气缸，水平气缸活塞杆的作用端上固设有垂向气缸，垂向气缸活塞杆作用端上固设有升降板，升降板上固设有真空泵b，真空泵b的工作端口处固设有吸头，所述安装板的底部还设置有位于吸料及转运机构右侧的除废屑机构。
8.所述除废屑机构包括固设于安装板底部的连接杆，连接杆的末端焊接有框架，框架内位于其左侧壁上焊接有u形管，u形管的两个末端均封闭，u形管的两个管臂上且沿其长度方向均设置有多个向左倾斜设置的气嘴，框架的顶部设置有鼓风机，鼓风机的出风口与u形管连接。
9.所述皮带输送机构包括分别安装于主动轴和从动轴上的主动带轮和从动带轮，主动带轮和从动带轮之间安装有皮带。
10.所述后立板的后端面设置有动力机，动力机的输出轴与主动轴连接。
11.所述水平气缸活塞杆的作用端上固设有连接板，所述垂向气缸的缸筒固设于连接板上。
12.所述垫板上固设有位于吸料及转运机构下方的机台，机台的顶表面上固设有挡板，机台的顶表面上堆叠有多个待曝光的印制电路板，且印制电路板的右端面抵靠在挡板上。
13.所述u形管的左侧外壁上固设有与其连通的接头，接头与鼓风机的出风口连接。
14.所述前立板和后立板之间固设有位于安装板右侧的底座，所述曝光机设置于底座的底表面上。
15.该装置还包括控制器，所述控制器与垂向气缸的电磁阀、水平气缸的电磁阀、升降气缸的电磁阀、旋转气缸的电磁阀、真空泵a和真空泵b连接。
16.一种印制电路板的精密双面曝光的方法，它包括以下步骤：s1、工人打开动力机，动力机带动主动轴转动，主动轴带动两个主动带轮旋转，两个主动带轮分别驱动两根皮带做顺指针转动；s2、工人将待曝光的印制电路板预先堆叠在机台的顶表面上，且将各个印制电路板靠向挡板；s3、最顶层印制电路板a的抓取，其具体操作步骤为：s31、工人控制垂向气缸的活塞杆向下伸出，活塞杆带动升降板向下运动，升降板带动真空泵b和吸头同步向下运动，当吸头运动到最顶层的印制电路板a的左侧时，工人控制垂向气缸关闭；s32、工人控制水平气缸的活塞杆向右伸出，活塞杆带动连接板向右运动，进而带动垂向气缸、吸头和真空泵b同步向右运动，当水平气缸的活塞杆伸出一段距离后，吸头抵靠在印制电路板a的左端面上；s33、工人控制真空泵b启动，真空泵b对吸头抽真空，在负压下，印制电路板a吸附在吸头上；s34、工人控制垂向气缸的活塞杆缩回，活塞杆带动升降板向上运动，升降板带动真空泵b、吸头和被吸附的印制电路板a同步向上运动，从而最终实现了将最顶层的印制电路板a抓取，当垂向气缸的活塞杆完全缩回后，印制电路板a与u形管的两根管壁所围成的区域处于同一水平面上；s4、印制电路板a的清废屑，其具体操作步骤为：
s41、工人控制鼓风机启动，鼓风机从出风口处排出气流，气流顺次经接头、u形管的管臂，最后从气嘴处喷出；s42、工人控制水平气缸的活塞杆向右伸出，活塞杆带动垂向气缸和印制电路板a向右运动，印制电路板a从左往右逐渐穿过u形管的两根管臂所围成区域，在穿入过程中，上方的气嘴喷出的气流作用到印制电路板a的顶表面上，并将附着于印制电路板a顶表面上的废屑往左吹，同时下方的气嘴喷出的气流作用到印制电路板a的底表面上，并将附着于印制电路板a底表面上的废屑往左吹，同时印制电路板a的右端部落到两个皮带之间，当印制电路板a完全通过u形管后，即可最终实现了对印制电路板a的清废屑；s5、印制电路板a的双面曝光，其具体操作步骤为：s51、工人控制真空泵b关闭，此时印制电路板a随着皮带向右输送，输送一段距离后，印制电路板a的右端面被真空管挡住，此时印制电路板a刚好处于曝光机的正下方，工人打开曝光机，曝光机对印制电路板a的顶面进行曝光；s52、印制电路板a的底面曝光：工人控制真空泵a启动，真空泵a对真空管抽真空，在负压下，印制电路板a被吸附在真空管上，随后工人控制升降气缸的活塞杆向上运动，活塞杆带动支架、旋转气缸和真空管同步向上运动，进而带动被吸附的印制电路板a向上运动，当升降气缸的活塞杆完全伸出后，工人控制旋转气缸启动，旋转气缸的旋转轴带动旋转板旋转，旋转板带动印制电路板a同步旋转，当印制电路板a旋转180
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后，工人控制旋转气缸关闭，此时印制电路板a的底面处于曝光机的正下方，实现了印制电路板a的翻面操作，最后工人再次打开曝光机，曝光机对印制电路板a的底面进行曝光，从而实现了对印制电路板a的双面曝光；s6、曝光后，工人控制旋转气缸的旋转轴反向旋转，当反向旋转180
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后，工人控制升降气缸的活塞杆缩回，进而带动曝光后的印制电路板a下落，当其接触到皮带后，控制真空泵a关闭，此时曝光后的成品印制电路板a随着皮带继续向右输送，右侧的工人将产品取走；s7、重复步骤s3~s6的操作，即可将机台上的第二个印制电路板提起，并依次经过清废屑工序和双面曝光工序，如此重复操作，即可将机台上的所有印制电路板全部进行双面曝光。
17.本发明具有以下优点：结构紧凑、自动抓取、极大提高曝光效率、极大提高曝光质量。
附图说明
18.图1为本发明的结构示意图；图2为图1中去掉曝光机的俯视图；图3为吸料及转运机构的结构示意图；图4为除废屑机构的结构示意图；图5为图4的a向示意图；图6为翻转机构的结构示意图；图7为图6的俯视图；图8为图6的b向示意图；
图9为吸头运动到顶层印制电路板a左侧的示意图；图10为吸头的右端面抵靠在印制电路板a左端面上的示意图；图11为将印制电路板a提升起来的示意图；图12为印制电路板a进入除废屑工位的示意图；图13为印制电路板a落入到两个皮带上的示意图；图14为印制电路板a的右端面抵靠在真空管的左端面上的示意图；图15为图14的俯视图；图16为翻转机构将印制电路板a翻转180
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的示意图；图17为双面曝光后继续输送印制电路板a的示意图；图中，1-垫板，2-前立板，3-后立板，4-主动轴，5-从动轴，6-皮带输送机构，7-曝光机，8-翻转机构，9-升降气缸，10-旋转气缸，11-旋转板，12-真空泵a，13-管道，14-真空管，15-安装板，16-吸料及转运机构，17-水平气缸，18-垂向气缸，19-升降板，20-真空泵b，21-吸头，22-除废屑机构，23-连接杆，24-框架，25-u形管，26-气嘴，27-鼓风机，28-主动带轮，29-从动带轮，30-皮带，31-动力机，32-连接板，33-机台，34-挡板，35-印制电路板，36-印制电路板a。
具体实施方式
19.下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：如图1~图8所示，一种印制电路板的精密双面曝光装置，它包括固设于垫板1上的前立板2和后立板3，前立板2和后立板3之间旋转安装有主动轴4和从动轴5，主动轴4和从动轴5之间设置有两个皮带输送机构6，两个皮带输送机构6所形成区域的正上方设置有曝光机7，两个皮带输送机构6之间还设置有位于曝光机7右侧的翻转机构8；所述翻转机构8包括固设于垫板1上的升降气缸9，升降气缸9活塞杆的顶部固设有支架，支架的顶部固设有旋转气缸10，旋转气缸10的旋转轴上固设有旋转板11，旋转板11的后端面上固设有真空泵a12，真空泵a12的工作端口处连接有管道13，旋转板11的底边缘上且沿其纵向上焊接有多根真空管14，真空管14位于皮带输送机构6的皮带30的上方，每根真空管14的右端口均与管道13连通；前立板2和后立板3之间固设有安装板15，安装板15的正下方设置有吸料及转运机构16，吸料及转运机构16包括固设于安装板15上的水平气缸17，水平气缸17活塞杆的作用端上固设有垂向气缸18，垂向气缸18活塞杆作用端上固设有升降板19，升降板19上固设有真空泵b20，真空泵b20的工作端口处固设有吸头21，所述安装板15的底部还设置有位于吸料及转运机构16右侧的除废屑机构22。后立板3的后端面设置有动力机31，动力机31的输出轴与主动轴4连接。
20.所述除废屑机构22包括固设于安装板15底部的连接杆23，连接杆23的末端焊接有框架24，框架24内位于其左侧壁上焊接有u形管25，u形管25的两个末端均封闭，u形管25的两个管臂上且沿其长度方向均设置有多个向左倾斜设置的气嘴26，框架24的顶部设置有鼓风机27，鼓风机27的出风口与u形管25连接，u形管25的左侧外壁上固设有与其连通的接头，接头与鼓风机27的出风口连接。
21.所述皮带输送机构6包括分别安装于主动轴4和从动轴5上的主动带轮28和从动带轮29，主动带轮28和从动带轮29之间安装有皮带30。所述水平气缸17活塞杆的作用端上固
设有连接板32，所述垂向气缸18的缸筒固设于连接板32上。前立板2和后立板3之间固设有位于安装板15右侧的底座，所述曝光机7设置于底座的底表面上。所述垫板1上固设有位于吸料及转运机构16下方的机台33，机台33的顶表面上固设有挡板34，机台33的顶表面上堆叠有多个待曝光的印制电路板35，且印制电路板35的右端面抵靠在挡板34上。
22.该装置还包括控制器，所述控制器与垂向气缸18的电磁阀、水平气缸17的电磁阀、升降气缸9的电磁阀、旋转气缸10的电磁阀、真空泵a12和真空泵b20连接，工人可通过控制器控制垂向气缸18、水平气缸17和升降气缸9活塞杆的伸出或缩回，同时还能控制真空泵a12和真空泵b20的启动或关闭，方便了工人的操作，具有自动化程度高的特点。
23.一种印制电路板的精密双面曝光的方法，它包括以下步骤：s1、工人打开动力机31，动力机31带动主动轴4转动，主动轴4带动两个主动带轮28旋转，两个主动带轮28分别驱动两根皮带30做顺指针转动；s2、工人将待曝光的印制电路板35预先堆叠在机台33的顶表面上，且将各个印制电路板35靠向挡板34；s3、最顶层印制电路板a的抓取，其具体操作步骤为：s31、工人控制垂向气缸18的活塞杆向下伸出，活塞杆带动升降板19向下运动，升降板19带动真空泵b20和吸头21同步向下运动，当吸头21运动到最顶层的印制电路板a36的左侧时，如图9所示，工人控制垂向气缸18关闭；s32、工人控制水平气缸17的活塞杆向右伸出，活塞杆带动连接板32向右运动，进而带动垂向气缸18、吸头21和真空泵b20同步向右运动，当水平气缸17的活塞杆伸出一段距离后，吸头21抵靠在印制电路板a36的左端面上，如图10所示；s33、工人控制真空泵b20启动，真空泵b20对吸头21抽真空，在负压下，印制电路板a36吸附在吸头21上；s34、工人控制垂向气缸18的活塞杆缩回，活塞杆带动升降板19向上运动，升降板19带动真空泵b20、吸头21和被吸附的印制电路板a36同步向上运动，如图11所示，从而最终实现了将最顶层的印制电路板a36抓取，当垂向气缸18的活塞杆完全缩回后，印制电路板a36与u形管25的两根管壁所围成的区域处于同一水平面上；s4、印制电路板a的清废屑，其具体操作步骤为：s41、工人控制鼓风机27启动，鼓风机27从出风口处排出气流，气流顺次经接头、u形管25的管臂，最后从气嘴26处喷出；s42、工人控制水平气缸17的活塞杆向右伸出，活塞杆带动垂向气缸18和印制电路板a36向右运动，印制电路板a36从左往右逐渐穿过u形管25的两根管臂所围成区域，如图12所示，在穿入过程中，上方的气嘴26喷出的气流作用到印制电路板a36的顶表面上，并将附着于印制电路板a36顶表面上的废屑往左吹，同时下方的气嘴26喷出的气流作用到印制电路板a36的底表面上，并将附着于印制电路板a36底表面上的废屑往左吹，同时印制电路板a36的右端部落到两个皮带30之间，如图13所示，当印制电路板a36完全通过u形管25后，即可最终实现了对印制电路板a36的清废屑；在该步骤s4中，在将印制电路板a36输送到曝光工位前，预先通过从气嘴26斜喷出来的气流吹掉印制电路板a36顶表面和底表面上附着的细小废屑，从而保证了后续的曝光质量，确保了后续曝光的精度。
24.s5、印制电路板a的双面曝光，其具体操作步骤为：s51、工人控制真空泵b20关闭，此时印制电路板a36随着皮带30向右输送，输送一段距离后，印制电路板a36的右端面被真空管14挡住，如图14~图15所示，此时印制电路板a36刚好处于曝光机7的正下方，工人打开曝光机7，曝光机7对印制电路板a36的顶面进行曝光；s52、印制电路板a的底面曝光：工人控制真空泵a12启动，真空泵a12对真空管14抽真空，在负压下，印制电路板a36被吸附在真空管14上，随后工人控制升降气缸9的活塞杆向上运动，活塞杆带动支架、旋转气缸10和真空管14同步向上运动，进而带动被吸附的印制电路板a36向上运动，当升降气缸9的活塞杆完全伸出后，工人控制旋转气缸10启动，旋转气缸10的旋转轴带动旋转板11旋转，旋转板11带动印制电路板a36同步旋转，当印制电路板a36旋转180
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后，工人控制旋转气缸10关闭，此时印制电路板a36的底面处于曝光机7的正下方，实现了印制电路板a36的翻面操作，如图16所示，最后工人再次打开曝光机7，曝光机7对印制电路板a36的底面进行曝光，从而实现了对印制电路板a36的双面曝光；在该步骤s5中，先通过翻转机构8的真空管14将印制电路板a36吸附住，再通过旋转气缸10将印制电路板a36翻转180
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，使其底面运动到曝光机7的正下方进行曝光，因此无需人工进行翻转印制电路板，从而极大的减轻了工人的工作强度，同时极大的提高了印制电路板的曝光效率。
25.s6、曝光后，工人控制旋转气缸10的旋转轴反向旋转，当反向旋转180
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后，工人控制升降气缸9的活塞杆缩回，进而带动曝光后的印制电路板a36下落，当其接触到皮带30后，控制真空泵a12关闭，此时曝光后的成品印制电路板a36随着皮带30继续向右输送，如图17所示，右侧的工人将产品取走；s7、重复步骤s3~s6的操作，即可将机台33上的第二个印制电路板35提起，并依次经过清废屑工序和双面曝光工序，如此重复操作，即可将机台33上的所有印制电路板35全部进行双面曝光。
26.由此可知，本装置通过吸料及转运机构16与皮带输送机构6的联动配合，将机台33上的印制电路板35一个接一个的输送到曝光机7的正下方，因此无需人工手动输送印制电路板，不仅减轻了工人的工作强度，而且还极大的缩短了印制电路板35的上料时间，进而极大的提高了印制电路板的曝光效率。
27.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。