專利名稱：印刷電路板自動切割機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種印刷電路板自動切割機屬于電路板加工設(shè)備領(lǐng)域。
如

圖1所示，常用的PCB(印刷電路板)12切割方法是將該PCB 12上施以騎縫線13，待焊上電子零件后，再由操作員以手11折斷，此方式易產(chǎn)生毛邊，對往后組裝較困難；其另一種切割方法是以沖床方式進(jìn)行切割，該方式需另外制作模具，對不同外型PCB切割時，需制作不同模具，目前機種變化速度快，往往不到幾個月便需要更換模具，對業(yè)界的成本過高，另一項極大的缺點為沖壓后易造成PCB 12斷裂，因而增加物料成本；如圖2所示，(并請參閱圖1)一般PCB切割機于切割PCB時，該使用者依其不同形態(tài)及尺寸的PCB 12需對不同PCB 12做不同的路徑教導(dǎo)動作，但其于教導(dǎo)路徑過程中，首先該使用者需先將PCB 12置于PCB切割機內(nèi)，并把頭部伸進(jìn)機臺，且以眼部靠近PCB 12加工部位目視測量以確定加工位置，并以程式書寫器上的方向控制鍵，控制刀具至PCB 12上所需加工部位，以得知其加工程式，另該PCB切割機其大都運用于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，其所生產(chǎn)的產(chǎn)品材料昂貴，需快速生產(chǎn)，且該PCB 12經(jīng)多次加工步驟后(如插電子零組件、焊接、清洗及涂膠等等)，該PCB 12易產(chǎn)生變形及彎曲，致使于切割加工此步驟時，雖有人工以眼教導(dǎo)的加工程式作為依據(jù)，但該切割加工前的細(xì)小變形及彎曲所產(chǎn)生的誤差無法得知，致使于每次切割前需做校正偏差值的動作，浪費時間；而使加工后所生產(chǎn)的產(chǎn)品不良率偏高，連帶增加成本。
本實用新型的目的乃在提供一種印刷電路板自動切割機，其主要結(jié)構(gòu)在于該系統(tǒng)主要建構(gòu)于一電腦上，以該電腦內(nèi)的軟體為控制單元，使當(dāng)使用者于PCB放入機器內(nèi)后，該使用者輸入PCB尺寸，該電腦便傳輸攝取圖像指令，控制PCB切割機的X、Y軸馬達(dá)，該X、Y軸馬達(dá)移動設(shè)置于該本體主軸固定座上的CCD(電荷耦合裝置)，以攝影方式攝取PCB畫面，再將影像攝取卡攝取的影像傳輸至電腦，并由電腦將圖像轉(zhuǎn)換為加工程式儲存于電腦中，該使用者待PCB于影像攝取完成后，該電腦便可教導(dǎo)PCB切割機動作，待再次切割同樣PCB時便以電腦記憶的過程切割；又、該加工時如遇變形的PCB，該電腦便把它與原始攝取圖像做比對，計算兩者間誤差值，再將該誤差值輸入原加工程式做補正，以上述方式便可切割加工正常狀態(tài)與變形的PCB，其目的是可達(dá)到切割加工時，可節(jié)省教導(dǎo)時間、自動糾正誤差且不需靠近機臺切割位置便可工作，以實現(xiàn)安全、準(zhǔn)確與快速的目的。
本實用新型的特征在于它由基座、主架臺及一個以CCD電荷耦合式影像攝取器和電腦為主組成的圖像處理和切割控制裝置構(gòu)成；其中，作為主架構(gòu)體的基座含有置于主架臺上且中央開有集塵口的基座，上端面分別固定著X、Y軸滑軌的X軸滑軌固定座即Y軸滑座和Y軸滑軌固定座，分別設(shè)于Y軸滑軌固定座左、右側(cè)的Y軸馬達(dá)固定基座和Y軸固定基座，設(shè)于Y軸馬達(dá)固定基座和Y軸固定基座上且可連動滾珠螺桿使Y軸滑座可在Y軸滑軌上移動的伺服馬達(dá)，設(shè)在Y軸滑座上的X軸馬達(dá)固定座、X軸伺服馬達(dá)，依次經(jīng)軸承押板、連軸器和X軸伺服馬達(dá)相連的X軸滾珠軸承，經(jīng)X軸滾珠軸承和X軸滾珠螺桿另一端穿接的X軸軸端固定座和設(shè)在X軸滾珠螺桿上的X軸滑座，固設(shè)在X軸滑座前端且?guī)в锌晒㈱軸滑動座在其上滑動的Z軸軌道的Z軸固定座，支在Z軸固定基座的馬達(dá)側(cè)支撐座上且接設(shè)著Z軸滾珠螺桿的伺服馬達(dá)，經(jīng)軸滾珠軸承和Z軸滾珠螺桿另一端穿接的Z軸軸端固定座，設(shè)在Z軸固定基座上的切割主軸固定座及切割主軸以及設(shè)在Z軸滑動座上用以夾設(shè)CCD電荷耦合式影像攝取裝置的夾座；主架臺由作為切割機主體的主架臺，經(jīng)前左側(cè)、前右側(cè)機殼蓋和主架臺相連的前機殼蓋，包覆在主架臺左、右側(cè)的左、右側(cè)機殼蓋，包覆在主架臺后方且開有集塵管口的后機殼蓋押板，罩設(shè)在主架臺上方的上機殼，固定在上機殼板右側(cè)且設(shè)有緊急停止開關(guān)、電源開關(guān)和啟動鈕的右側(cè)面板，固定在上機殼板左側(cè)且設(shè)有啟動鈕、集塵開關(guān)和防護(hù)門開關(guān)的左側(cè)面板以及固定在上機殼后側(cè)的維修蓋構(gòu)成；圖像處理和切割控制裝置含有依次相連的CCD電荷耦合器件，影像攝取卡和儲存有自尋優(yōu)的切割加工程序并能對變形的印刷電路板給出切割修正值并控制X、Y軸伺服馬達(dá)執(zhí)行的電腦。
所述的CCD電荷耦合器件可經(jīng)十字光標(biāo)產(chǎn)生器和顯示器相連。
實驗證明本實用新型可實現(xiàn)上述預(yù)期目的。
圖號說明圖1是一般以手折斷PCB的示意圖；圖2是一般操作者頭部進(jìn)入機器內(nèi)教導(dǎo)的示意圖；圖3是本實用新型的外觀立體示意圖；圖4是本實用新型的主架臺機構(gòu)立體分解圖；圖5是本實用新型的基座示意圖；圖6是本實用新型的動作方塊圖；圖7是本實用新型的圖像攝取動作示意圖；圖8是本實用新型的實施例。
實施例如圖3、4所示，本實用新型是由一基座51為主架構(gòu)體，該基座51置于主架臺414上，另該基座51中央開設(shè)一集塵口47，該集塵口47連接一集塵管于集塵管口46通至集塵機(圖未示)，另、該PCB切割機其主體為一主架臺414，該主架臺414前方覆設(shè)前左側(cè)機殼蓋42與前右側(cè)機殼蓋43，再以前機殼蓋41覆設(shè)于前左側(cè)機殼蓋42與前右側(cè)機殼蓋43上，另該主架臺414左側(cè)與右側(cè)各以左側(cè)機殼蓋45與右側(cè)機殼蓋44包覆，另后方以后機殼蓋押板49包覆，該后機殼蓋押板49上開設(shè)一集塵管口46以供集塵管穿設(shè)，又該主架臺414上方以一上機殼410罩設(shè)，又該上機殼410右側(cè)與左側(cè)各以右側(cè)面板411與左側(cè)面板412接設(shè)，另該右側(cè)面板411上設(shè)緊急停止開關(guān)418、電源開關(guān)415與啟動鈕48，又該左側(cè)面板412設(shè)另一啟動鈕48、集塵機開關(guān)416與防護(hù)門開關(guān)417，又、該上機殼410后側(cè)設(shè)一上維修蓋413供維修主體之用。
如圖5所示，該基座51上設(shè)X、Y軸滑軌521，該X、Y軸滑軌521是分別由Y軸滑軌固定座52與X軸滑軌固定座即Y軸滑座53固定，另該Y軸滑軌固定座52右側(cè)設(shè)Y軸固定基座57與Y軸馬達(dá)固定基座58，該Y軸固定基座57與Y軸馬達(dá)固定基座58上置設(shè)伺服馬達(dá)517并連動滾珠螺桿供Y軸滑座53于Y軸滑軌521上移動，另該Y軸滑座53上設(shè)X軸馬達(dá)固定座54以伺服馬達(dá)517連接連軸器520并經(jīng)軸承押板513接設(shè)X軸滾珠螺桿516，另端以X軸軸端固定座56上的X軸滾珠軸承523穿接，又該X軸滾珠螺桿516上置設(shè)X軸滑座55，該X軸滑座55前固設(shè)Z軸固定基座512，另該Z軸固定基座512上設(shè)Z軸軌道519，其是供Z軸滑動座511設(shè)置，另該Z軸固定基座512上以馬達(dá)側(cè)支撐座515支撐伺服馬達(dá)517，該伺服馬達(dá)517接設(shè)Z軸滾珠螺桿，另端以Z軸軸端固定座510上的軸滾珠軸承穿接，又該Z軸固定基座512上設(shè)切割主軸固定座59其為置設(shè)刀具之用，又該Z軸滑動座511上另設(shè)夾座，該夾座夾設(shè)一CCD 61。
如圖6所示，當(dāng)使用者使用該PCB切割機時，該使用者先鍵入欲切割的PCB12尺寸，該電腦420便依其所輸入尺寸，輸出一指令，該指令依PCB12尺寸大小，控制PCB切割機的X、Y軸馬達(dá)68移動，進(jìn)而決定X、Y軸移動距離，并配合設(shè)置于該本體主軸固定座上的CCD 61于X、Y軸馬達(dá)68每一次定位移動停止范圍，以攝影方式攝取圖像71、72、73(請參閱圖7)，再經(jīng)影像攝取卡63傳輸至電腦420，另、該畫面另一傳輸線經(jīng)十字光標(biāo)產(chǎn)生器62至顯示器419由使用者監(jiān)看，同時并由電腦420將CCD61攝取的影像轉(zhuǎn)換為加工程式64儲存至電腦420內(nèi)，該使用者待PCB影像攝取完成后，該電腦420便將加工程式64傳輸至機具上的工作單元610(刀具轉(zhuǎn)動66、Z軸升降67、X、Y軸馬達(dá)68)做切割動作65，該PCB 12經(jīng)機臺做切割動作65便可生產(chǎn)為成品69。
另，該使用者于PCB 12經(jīng)CCD 61與影像攝取卡63攝取影像后，該個人電腦420便儲存加工程式與切割過程，待再次切割同樣PCB 12時便以電腦420記憶的過程切割，且該程式于切割時，可計算出該切割孔與切割孔間的最短移動距離做程式最佳化，如此便可節(jié)省極多時間。
又、于加工過程中如遇變形的PCB 12時，該電腦420內(nèi)儲存的原始影像便與變形的PCB 12做比對，并以利用電腦420內(nèi)的誤差程式計算兩者間誤差值，再將該誤差值輸入原加工程式64做補正，計算出符合變形的PCB 12的加工程式64，使用上述方式便可增加對變形的PCB 12容忍度，以求順利、快速切割加工PCB。
為使本實用新型更加顯現(xiàn)出其進(jìn)步性與實用性，茲與常用作一比較分析如下常用缺點1、價格較高。
2、易對使用者產(chǎn)生工業(yè)災(zāi)害。
3、無變形容忍度。
4、未達(dá)到先進(jìn)國家要求的機械安全規(guī)范，無法外銷。
5、切割效率低。
6、品質(zhì)不穩(wěn)定，不良率偏高。
7、切割斷面生成毛邊，組裝不便。
8、不易操作。
9、遇不同形式印刷電路板時，需重復(fù)教導(dǎo)操作員。
本實用新型優(yōu)點1、不需教導(dǎo)操作員。
2、不需重復(fù)同一程序教導(dǎo)、刀具補正。
3、不易產(chǎn)生工業(yè)災(zāi)害、使用者安全。
4、達(dá)到先進(jìn)國家要求的機械安全規(guī)范。
5、切割效率高、速度快。
6、品質(zhì)穩(wěn)定，良率穩(wěn)定。
7、切割斷面平整、準(zhǔn)確、方便組裝。
8、易操作。
9、具產(chǎn)業(yè)利用價值。
10、不易產(chǎn)生工業(yè)災(zāi)害。
11、遇變形印刷電路板經(jīng)補正后亦可切割。
12、容忍度高。
權(quán)利要求1.一種印刷電路板自動切割機含有切割主軸，其特征在于它由基座、主架臺及一個以CCD電荷耦合式影像攝取器和電腦為主組成的圖像處理和切割控制裝置構(gòu)成；其中，作為主架構(gòu)體的基座含有置于主架臺上且中央開有集塵口的基座，上端面分別固定著X、Y軸滑軌的X軸滑軌固定座即Y軸滑座和Y軸滑軌固定座，分別設(shè)于Y軸滑軌固定座左、右側(cè)的Y軸馬達(dá)固定基座和Y軸固定基座，設(shè)于Y軸馬達(dá)固定基座和Y軸固定基座上且可連動滾珠螺桿使Y軸滑座可在Y軸滑軌上移動的伺服馬達(dá)，設(shè)在Y軸滑座上的X軸馬達(dá)固定座、X軸伺服馬達(dá)，依次經(jīng)軸承押板、連軸器和X軸伺服馬達(dá)相連的X軸滾珠軸承，經(jīng)X軸滾珠軸承和X軸滾珠螺桿另一端穿接的X軸軸端固定座和設(shè)在X軸滾珠螺桿上的X軸滑座，固設(shè)在X軸滑座前端且?guī)в锌晒㈱軸滑動座在其上滑動的Z軸軌道的Z軸固定座，支在Z軸固定基座的馬達(dá)側(cè)支撐座上且接設(shè)著Z軸滾珠螺桿的伺服馬達(dá)，經(jīng)軸滾珠軸承和Z軸滾珠螺桿另一端穿接的Z軸軸端固定座，設(shè)在Z軸固定基座上的切割主軸固定座及切割主軸以及設(shè)在Z軸滑動座上用以夾設(shè)CCD電荷耦合式影像攝取裝置的夾座；主架臺由作為切割機主體的主架臺，經(jīng)前左側(cè)、前右側(cè)機殼蓋和主架臺相連的前機殼蓋，包覆在主架臺左、右側(cè)的左、右側(cè)機殼蓋，包覆在主架臺后方且開有集塵管口的后機殼蓋押板，罩設(shè)在主架臺上方的上機殼，固定在上機殼板右側(cè)且設(shè)有緊急停止開關(guān)、電源開關(guān)和啟動鈕的右側(cè)面板，固定在上機殼板左側(cè)且設(shè)有啟動鈕、集塵開關(guān)和防護(hù)門開關(guān)的左側(cè)面板以及固定在上機殼后側(cè)的維修蓋構(gòu)成；圖像處理和切割控制裝置含有依次相連的CCD電荷耦合器件，影像攝取卡和儲存有自尋優(yōu)的切割加工程序并能對變形的印刷電路板給出切割修正值并控制X、Y軸伺服馬達(dá)執(zhí)行的電腦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板自動切割機，其特征在于所述的CCD電荷耦合器件可經(jīng)十字光標(biāo)產(chǎn)生器和顯示器相連。
專利摘要印刷電路板自動切割機屬于電路板加工機械,其特征在于,它含有:作為切割機主體的主架臺,置于主架臺上且可借助于所設(shè)的X、Y軸馬達(dá)移動設(shè)在本體Z軸固定座的CCD電荷耦合器件攝取印刷電路板圖象的基座,經(jīng)影像攝取卡接收CCD電荷耦合器件攝取的圖象并根據(jù)已固存的加工數(shù)據(jù)及程序自動尋優(yōu)地加工且可對變形的印刷電路板自動給出修正值以控制X、Y軸馬達(dá)帶動切割主軸上的切割刀具自動執(zhí)行的電腦。它可安全、準(zhǔn)確和快速地切割印刷電路板。
文檔編號H05K3/00GK2410847SQ00201368
公開日2000年12月13日 申請日期2000年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月26日
發(fā)明者胡宗和 申請人:和椿事業(yè)股份有限公司