一种柔性线路板自动覆膜装置的制作方法

本实用新型涉及一种覆盖膜贴合技术领域，尤其涉及一种柔性线路板自动覆膜装置。

背景技术：

在卷料FPC柔性电路板的生产中，为了防止卷料FPC柔性电路板在生产流程和使用过程中导致的表面划伤及露铜氧化的问题，要在卷料FPC的表面贴一层较薄的柔性覆盖膜，以达到保护和防止氧化的目的。目前，在卷料FPC 生产行业中，普遍的做法是将覆盖膜裁成片状物料，使用人工来贴合，借用特制的治具辅助，手工将覆盖膜放到卷料FPC上，然后压合。压合完成手动将卷料FPC拖动到下一位置，继续重复下一位置的覆盖膜的贴合动作。这种做法完全靠人手操作，生产效率低下，需要大量人工操作且产出率不高，人手操作导致贴合精度低，贴合质量稳定性难以保证，合格率不高，且由于人手操作的不确定性导致覆盖膜和FPC的浪费经常发生。特别是卷料FPC柔性电路板，如果有误贴或其他质量问题，需要将贴合完成的卷料FPC展开返工，耗费工时较长。

因此，鉴于以上人工贴合覆盖膜的缺点，有必要设计一种全自动覆膜机，以提高生产效率和贴合质量，减少人工。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种柔性线路板自动覆膜装置，其可使卷料FPC的覆盖膜贴合工序通过机械化方式完成，提高生产效率和贴合质量。

为解决本实用新型的技术问题，本实用新型公开一种柔性线路板自动覆膜装置，包括基座，设于基座上的操作平台，固定在操作平台上的外壳，固定在基座侧面的第一上料机构和第二上料机构，固定在基座另一侧面的第一收料机构和第二收料机构，固定在操作平台上且位于所述第一上料机构和第一收料机构传送FPC料带路径上的贴料机构，固定在操作平台上且位于所述第二上料机构和第二收料机构传送物料料带路径上的剥料机构，固定在所述操作平台上且邻近所述贴料机构和剥料机构的可使所述FPC料带和物料料带穿过的运动机构，以及活动连接所述运动机构且可运动到所述贴料机构和剥料机构上方的吸料机构。

其中，所述第一上料机构包括位于基座侧面一端的第一控制单元，连接所述第一控制单元的第一驱动电机，连接所述第一驱动电机的第一气胀轴，以及位于所述第一气胀轴下方的第一重力滚轮单元；

所述第二上料机构包括位于基座侧面另一端的第二控制单元，连接所述第二控制单元的第二驱动电机，连接所述第二驱动电机的第二气胀轴，以及位于所述第二气胀轴下方的第二重力滚轮单元；

所述第一收料机构包括位于基座另一侧面一端的第三控制单元，连接所述第三控制单元的第三驱动电机，连接所述第三驱动电机的第三气胀轴，以及位于所述第三气胀轴下方的第三重力滚轮单元；

所述第二收料机构包括位于基座另一侧面另一端的第四控制单元，连接所述第四控制单元的第四驱动电机，连接所述第四驱动电机的第四气胀轴，以及位于所述第四气胀轴下方的第四重力滚轮单元。

其中，所述贴料机构包括邻近所述运动机构的贴料平台，位于所述第一上料机构和所述贴料平台之间的第一清洁滚轮单元，固定在所述贴料平台上方且远离所述运动机构一端的第一料夹，以及固定在所述操作平台上且连接所述第一料夹底面两端的第一气缸组。

其中，所述贴料机构还包括沿FPC料带传送方向设置的贴料滑轨，固定在操作平台上的贴料伺服电机，连接贴料伺服电机和贴料平台的贴料滚珠丝杆。

其中，所述剥料机构包括邻近所述运动机构的剥料平台，位于所述第二上料机构和所述剥料平台之间的第二清洁滚轮单元，位于所述第二清洁滚轮单元和所述剥料平台之间的半切夹紧单元，固定在所述剥料平台上方且远离所述运动机构一端的第二料夹，固定在所述操作平台上且连接所述第二料夹底面两端的第二气缸组，位于所述剥料平台和所述第二收料机构之间的第三料夹，固定在所述操作平台上且连接所述第三料夹底面两端的第三气缸组，固定在所述操作平台上且位于所述剥刀和所述第三料夹之间的离子风机单元，固定在所述操作平台上的剥料伺服电机，连接剥料伺服电机和所述剥料平台的剥料滚珠丝杆，沿物料料带传送方向设置且连接剥料平台的剥料滑轨，以及位于在所述剥料平台侧面的第一影像识别单元；所述剥料平台上邻近所述运动机构的一端设有剥刀。

其中，所述半切夹紧单元包括固定在操作平台上的第四气缸组，底面连接所述第四气缸组的第四料夹，活动连接第四料夹的切刀、固定在操作平台上的半切电机、连接半切电机和切刀的半切同步带。

其中，所述运动机构包括架设于所述操作平台上的横梁，横向设置于所述横梁上且连接所述吸料机构的第一导轨，固定在所述横梁上的伺服电机，以及连接所述伺服电机和所述吸料机构的滚珠丝杆。

其中，所述吸料机构包括活动连接所述运动机构的吸料运动单元，固定在所述吸料运动单元底部的吸盘，活动连接运动机构的第二影像识别单元；所述吸料运动单元在所述运动机构驱动下，带动所述吸盘运动到所述贴料机构和剥料机构的上方；所述吸盘受吸料运动单元控制在垂直方向运动；所述第二影像识别单元在运动机构的驱动下，运动到所述贴料机构的上方。

所述柔性线路板自动覆膜装置还包括固定在所述操作平台上并位于所述运动机构和所述第一收料机构之间的热压夹紧机构；所述热压夹紧机构包括固定在操作平台上的热压平台、固定在所述热压平台上方的加热板，固定在热压平台上并位于所述加热板上方的盖板，以及连接热压平台底面的第五气缸组，驱动热压平台在垂直方向运动。

所述柔性线路板自动覆膜装置还包括固定在所述操作平台上紧挨所述第一收料机构的第一下料导向滚轮；以及固定在所述操作平台上紧挨所述第二收料机构的第二下料导向滚轮。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型实现了卷料型式的FPC的自动上料，自动贴合，自动收卷；对卷料型式的物料也进行同步自动放料，自动半切分裁，自动吸料和贴合，自动收卷废料；而且，还能保证贴合过程中的贴合准确度。

附图说明

图1是本实用新型实施例的柔性线路板自动覆膜装置外观结构图；

图2是本实用新型实施例的柔性线路板自动覆膜装置去除外壳的结构图；

图3是本实用新型实施例的柔性线路板自动覆膜装置去除外壳的另一结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

在本实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指附图中的上、下、左、右，“内、外”是指相对于部件轮廓的内、外。

如图1所示，本实施例的柔性线路板自动覆膜装置包括基座1，设于基座 1上表面的操作平台11，固定在操作平台11上的外壳2，在外壳2上还设有显示器21和观察窗22。透过显示器21和观察窗22操作人员可清楚查看设备的运行情况。

如图2所示，本实施例的柔性线路板自动覆膜装置还包括固定在基座1 侧面的第一上料机构和第二上料机构，固定在基座1另一侧面的第一收料机构和第二收料机构，固定在操作平台11上且位于第一上料机构和第一收料机构传送FPC料带路径上的贴料机构，固定在操作平台11上且位于所述第二上料机构和第二收料机构传送物料料带路径上的剥料机构，固定在操作平台11 上且邻近贴料机构和剥料机构的可使所述FPC料带和物料料带穿过的运动机构，以及活动连接所述运动机构且可运动到所述贴料机构和剥料机构上方的吸料机构。

其中，第一上料机构是通过转动FPC料带的方式，将FPC料带输送到贴料机构。在FPC贴合完物料(如覆盖膜等)后，第一收料机构再将已贴合完物料的FPC料带收取。第一收料机构也是通过转动FPC料带的方式，收取已贴合物料的FPC料带。

同样的，第二上料机构也是通过转动物料料带的方式，将其输送到所述剥料机构。在剥料机构剥离物料后，第二收料机构再通过转动物料料带的方式，收取剥离了物料的物料料带。

具体的，第二上料机构和第一上料机构固定在基座1的同一侧面，左右分开设置。第二收料机构和第一收料机构固定在基座1的另一侧面，也是左右分开设置。

其中，第一上料机构包括位于在基座1侧面一端的第一控制单元34，连接所述第一控制单元34的第一驱动电机35，连接所述第一驱动电机35的第一气胀轴32，以及位于所述第一气胀轴32下方的第一重力滚轮单元33。

第一重力滚轮单元33包括固定在基座1侧面，且沿垂直方向设置的两根第一导向杆，活动连接两根第一导向杆的第一重力滚轮，第一重力滚轮两端设有第一直线轴承，通过第一直线轴承连接第一导向杆。在水平方向上，第一气胀轴32与第一重力滚轮相隔一定距离。所述两根第一导向杆相隔间距稍大于所述第一气胀轴的宽度。

FPC料带31套在第一气胀轴32上，拉出一段料带，穿过第一重力滚轮，再通过贴料平台后，由第一收料机构缠绕收取料带。其中，第一控制单元34 用于控制第一驱动电机35的转速，第一驱动电机35通过同步带(图中未示出)带动第一气胀轴32旋转。FPC料带31将第一重力滚轮抬高，这样第一重力滚轮始终压在FPC料带31上实现FPC料带31的张紧。又由于第一重力滚轮可沿着第一导向杆上下滑动，从而可保证FPC料带31始终处于张紧状态。

其中，第二上料机构包括位于在基座1侧面另一端的第二控制单元44，连接所述第二控制单元44的第二驱动电机45，连接所述第二驱动电机45的第二气胀轴42，以及位于所述第二气胀轴42下方的第二重力滚轮单元43。

第二重力滚轮单元43和第一重力滚轮单元33的结构一样，包括固定在基座1侧面，且沿垂直方向设置的两根第二导向杆，活动连接两根第二导向杆的第二重力滚轮，第二重力滚轮两端设有第二直线轴承，通过第二直线轴承连接第二导向杆。在水平方向上，第二气胀轴42与第二重力滚轮相隔一定距离。所述两根第二导向杆相隔间距稍大于所述第二气胀轴的宽度。

物料料带41套在第二气胀轴42上，拉出一段料带，穿过第二重力滚轮，再通过剥料平台后，由第二收料机构旋转缠绕收取料带。

具体的，第二控制单元44用于控制第二驱动电机45的转速，第二驱动电机45通过同步带(图中未示出)带动第二气胀轴42旋转。物料料带41将第二重力滚轮抬高，这样第二重力滚轮始终压在物料料带41上实现物料料带 41的张紧。又由于第二重力滚轮可沿着第二导向杆上下滑动，从而可保证物料料带41始终处于张紧状态。

其中，第一收料机构包括位于在基座1另一侧面一端的第三控制单元74，连接所述第三控制单元74的第三驱动电机75，连接所述第三驱动电机75的第三气胀轴72，以及位于所述第三气胀轴72下方的第三重力滚轮单元73。

第三重力滚轮单元73包括固定在基座1侧面且沿垂直方向设置的两根第三导向杆76，活动连接两根第三导向杆76的第三重力滚轮78，第三重力滚轮78两端设有第三直线轴承77，通过第三直线轴承77连接第三导向杆76。在水平方向上，第三气胀轴72与第三重力滚轮78相隔一定距离。所述两根第三导向杆76相隔间距稍大于所述第三气胀轴的宽度。

FPC料带从贴料机构穿出后，先穿过重力滚轮76，再缠绕在第三气胀轴 72上，通过第三驱动电机75转动第三气胀轴72，进行FPC料带的收料工作。第三控制单元74用于控制第三驱动电机75的转速，第三驱动电机75通过同步带(图中未示出)带动第三气胀轴72旋转。FPC料带71将第三重力滚轮 78抬高，这样第三重力滚轮78始终压在FPC料带71上实现FPC料带71的张紧。又由于第三重力滚轮78可沿着第三导向杆76上下滑动，从而可保证 FPC料带71始终处于张紧状态。

其中，第二收料机构包括位于在基座1另一侧面另一端的第四控制单元 94，连接所述第四控制单元94的第四驱动电机95，连接所述第四驱动电机 95的第四气胀轴92，以及位于所述第四气胀轴92下方的第四重力滚轮单元 93。

第四重力滚轮单元93包括固定在基座1侧面且沿垂直方向设置的两根第四导向杆96，活动连接两根第四导向杆96的第四重力滚轮98，第四重力滚轮98两端设有第四直线轴承97，通过第四直线轴承97连接第四导向杆96。在水平方向上，第四气胀轴92与第四重力滚轮98相隔一定距离。所述两根第四导向杆96相隔间距稍大于所述第四气胀轴98的宽度。

物料料带从剥料机构穿出后，先穿过第四重力滚轮96，再缠绕在第四气胀轴92上，通过第四驱动电机95转动第四气胀轴92，进行物料料带91的收料工作。第四控制单元94用于控制第四驱动电机95的转速，第四驱动电机 95通过同步带(图中未示出)带动第四气胀轴92旋转。物料料带91将第四重力滚轮98抬高，这样第四重力滚轮98始终压在物料料带91上实现物料料带91的张紧。又由于第四重力滚轮98可沿着第四导向杆96上下滑动，从而可保证物料料带91始终处于张紧状态。

再如图2、图3所示，本实施例的贴料机构，包括邻近所述运动机构的贴料平台39，位于所述第一上料机构和所述贴料平台39之间的第一清洁滚轮单元37，固定在所述贴料平台39上方且远离所述运动机构一端的第一料夹38，以及固定在所述操作平台11上且连接所述第一料夹38底面两端的第一气缸组。

另外，为防止FPC料带31在传送过程中偏离方向，在第一上料机构和贴料机构之间还设有自动纠偏组件35，自动纠偏组件35通过自动旋转纠偏来保证FPC料带在贴料平台39上的位置不会产生偏移。经过自动纠偏组件35后， FPC料带31穿过第一清洁滚轮单元37，第一清洁滚轮单元37主要功能是清洁FPC上的灰尘和异物。FPC料带31穿过第一清洁滚轮单元37后，被第一料夹38夹紧在贴料平台39上。第一料夹38的夹紧动作通过第一气缸组实现。本领域技术人员可根据实际情况，采购市场上合适的自动纠偏器作为自动纠偏组件35。第一清洁滚轮单元37包括第一上清洁滚轮和第一下清洁滚轮，FPC 料带从两者的间隙中穿过，即可实现清洁功能。

贴料平台39上设有阵列布置的真空吸附孔，可将FPC吸附平整。真空吸附的功能采用大风量的鼓风机(如负压风机等)实现，以保证在FPC有局部漏气的情况下依然具有较强的吸附力。另外，贴料平台39还可被加热到各种不同的温度来保证不同类型的物料的贴合附着力。

为方便贴合物料，在本实施例中，贴料机构还包括沿FPC料带传送方向设置的贴料滑轨，固定在操作平台上的贴料伺服电机(图中未示出)，连接贴料伺服电机和贴料平台的贴料滚珠丝杆(图中未示出)。贴料平台39底部活动连接贴料滑轨，贴料伺服电机带动贴料滚珠丝杆转动，从而使贴料平台39 沿着贴料滑轨，夹紧FPC料带运动到准确的贴料位置，可进一步提高物料贴合准确率。

再如图2、图3所示，本实施例的剥料机构，包括邻近运动机构的剥料平台81，位于所述第二上料机构和所述剥料平台81之间的第二清洁滚轮单元 46，位于所述第二清洁滚轮单元46和所述剥料平台81之间的半切夹紧单元 47，固定在所述剥料平台81上方且远离所述运动机构一端的第二料夹82，固定在所述操作平台11上且连接所述第二料夹82底面两端的第二气缸组，位于所述剥料平台81和所述第二收料机构之间的第三料夹87，固定在所述操作平台11上且连接所述第三料夹87底面两端的第三气缸组，固定在所述操作平台11上的剥料伺服电机，连接剥料伺服电机和剥料平台81的剥料滚珠丝杆，沿物料料带41传送方向设置且连接剥料平台81的剥料滑轨83，以及位于所述剥料平台81侧面的第一影像识别单元88；所述剥料平台81上邻近所述运动机构的一端还设有剥刀85。

第二清洁滚轮单元46用于清洁物料上的灰尘，物料料带41穿过第二清洁滚轮单元46后，被半切夹紧单元47夹紧。第二清洁滚轮单元46包括第二上清洁滚轮和第二下清洁滚轮，物料料带从两者的间隙中穿过，即可实现清洁功能。

半切夹紧单元47包括固定在操作平台上的第四气缸组，底面连接所述第四气缸组的第四料夹，活动连接第四料夹的切刀、固定在操作平台上的半切电机、连接半切电机和切刀的半切同步带。第四气缸组带动第四料夹上下运动实现夹紧和松开物料料带41的动作。半切电机带动半切同步带转动，使切刀在第四料夹的长条形通孔中滑动，在物料料带41上，沿着垂直于物料料带 41传送的方向，对物料料带41进行半切。切刀的高度可根据物料料带41的高度调节，防止切断料带。

半切夹紧单元47完成物料料带41的半切后将物料料带41松开，此时紧挨半切夹紧单元47的第二料夹82将物料料带41夹紧在剥料平台81上，向右运行到剥料位置(邻近运动机构的位置)。具体的，剥料伺服电机驱动剥料滚珠丝杆转动，带动剥料平台81沿着剥料滑轨83运行到剥料位置。然后，第二料夹82松开料带，半切夹紧单元47和第三料夹87同时从两头夹紧物料料带41，剥料平台81再向左运行到底，此时，固定在剥料平台81上的剥刀 86也随之向左运行，从而将物料从料带上剥离下来。

由于物料剥离的过程中会因为摩擦产生静电，影响物料的贴合，为此，在本实施例中，剥料机构还包括离子风机单元86，固定在操作平台11上且位于剥刀85和第三料夹87之间。在剥刀85剥离物料时，紧挨剥刀85的离子风机单元86工作，可去除剥离过程中产生的静电。

另外，在剥料平台81和离子风机单元86的下方，剥料伺服电机和剥料滚珠丝杆的上方还设有保护挡板84。

再如图2、图3所示，在本实施例中，运动机构包括架设于所述操作平台 11上的横梁51，横向设置于所述横梁51上且连接所述吸料机构的第一导轨 52，固定在所述横梁51上的伺服电机54，以及连接所述伺服电机54和所述吸料机构的滚珠丝杆(图中未示出)。

吸料机构包括活动连接运动机构的吸料运动单元55，固定在所述吸料运动单元55底部的吸盘57，活动连接运动机构的第二影像识别单元56；所述吸料运动单元55在所述运动机构驱动下，带动所述吸盘57运动到所述贴料机构和剥料机构的上方；所述吸盘57受吸料运动单元55控制在垂直方向运动；所述第二影像识别单元在运动机构的驱动下，运动到所述贴料机构的上方。

具体的，当剥料机构剥离物料时，吸料运动单元55在伺服电机54和滚珠丝杆的驱动下，运行到剥料机构上方(即剥料位置处)。吸盘57上设有真空吸附装置，并且真空吸附的功能采用大风量的鼓风机(如负压风机)来实现，可将剥料机构剥下的大面积的物料牢牢地吸附在吸盘57上。

然后，吸料运动单元55再往回运动，在经过第一影像识别系统88的上方时，第一影像识别系统88对物料进行图像识别定位，以确定物料在吸盘57 上的准确位置。

在贴料平台39夹紧FPC料带运行到贴料位置时，第二影像识别系统56 运动到贴料位置上方，对FPC进行识别定位以确定FPC在贴料平台39上的准确位置。控制系统再结合上述第一影像识别系统88所定位的物料在吸盘57 上的准确位置，计算出准确的贴合位置，控制吸料运动单元55连同吸盘57 一起运动到该贴合位置处，吸料运动单元55再控制吸盘57向下运动给FPC 贴合物料，完成贴合后，吸料运动单元55控制吸盘57向上运动，第二影像识别单元56再运动到贴合位置的上方，对已贴合了物料的FPC进行贴合精度检测并确定贴合是否正常，再开始下一位置的FPC的定位识别工作。

另外，为了提高贴合精度，吸料运动单元55还可带动吸盘57做旋转运动，通过转到不同的角度，使物料更好的贴合FPC。旋转运动可通过直接驱动马达实现。吸料运动单元55带动吸盘57做上下运动可通过伺服电机驱动滚珠丝杆实现。运动机构带动吸料运动单元55和第二影像识别系统56的横向运动可通过伺服电机54驱动滚珠丝杆实现，也可通过直线电机53驱动吸料运动单元55实现。

在吸盘57吸附物料向贴料机构方向运行时，剥料机构开始下一段物料的剥料动作，第二收料机构也开始转动第四气胀轴92，收取剥离了物料的料带 91。在吸盘57贴合好物料，第二影像识别单元56检测完贴合精度后，贴料机构也开始下一段FPC的贴料动作，第一收料机构开始转动第三气胀轴72，收取贴合了物料的FPC料带71。

为了提高加强物料在FPC上的贴合附着力，在本实施例中，操作平台11 上还设有热压夹紧机构，位于所述运动机构和所述第一收料机构之间。热压夹紧机构包括固定在操作平台11上的热压平台63、固定在所述热压平台63 上方的加热板62，固定在热压平台63上并位于所述加热板62上方的盖板61，以及连接热压平台63底面的第五气缸组64，驱动热压平台63在垂直方向运动。

具体的，贴合物料后的FPC置于热压平台63上，第五气缸组64驱动热压平台63向上运动，使FPC紧密接触加热板62，实现FPC的再次高温度、大面积的热压贴合，以加强物料的贴合附着力。加热板62可根据不同类型产品的贴合附着力要求，调节贴合压力和贴合温度以适应不同的贴合工艺要求。完成热压后，第五气缸组64再驱动热压平台63向下运动，使FPC与加热板 62分开。

为了进一步方便FPC和物料的收料工作，在本实施例中，在所述操作平台11还设有紧挨所述第一收料机构的第一下料导向滚轮79，以及紧挨所述第二收料机构的第二下料导向滚轮99。

已贴合物料的FPC料带经过第一下料导向滚轮79后，再经过重力滚轮 78，最后缠绕在第三气胀轴72上。已剥离了物料的料带经过第二下料导向滚轮99后，再经过重力滚轮98，最后缠绕在第四气胀轴92上。

综上所述，本实用新型实现了卷料型式的FPC的自动上料，自动贴合，自动收卷；对卷料型式的物料也进行同步自动放料，自动半切分裁，自动吸料和贴合，自动收卷废料；而且，还能保证贴合过程中的贴合准确度。

以上举较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内，本实用新型所主张的权利范围应以实用新型申请范围所述为准，而非仅限于上述实施例。