雙工作平臺(tái)的高速印刷線路板字符噴印機(jī)及其運(yùn)行方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于噴印機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更加具體地說，涉及具有雙工作平臺(tái)的噴印機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]印制電子(Printed Electronics)是近幾年興起的一種電子制造技術(shù)，是指利用各種印制方法形成電子元器件和電路的一種技術(shù)。其中發(fā)展最快的，也是已經(jīng)受到部分印制電路板廠認(rèn)可采用的，是采用壓電式噴頭在印刷電路板(PCB)上噴印字符標(biāo)示，取代傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷工藝。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是:(1)屬于非接觸式生產(chǎn)，與采用絲網(wǎng)印刷的接觸式印刷相比，噴印字符的品質(zhì)更好。(2)無需繁瑣的曝光、制作菲林，制作網(wǎng)板工序，根據(jù)用戶提供的數(shù)字化字符文件可以實(shí)現(xiàn)直接在PCB板上噴印，縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，節(jié)省中間工序成本。(3)節(jié)省所需要墨水用量，降低生產(chǎn)成本。(4)不產(chǎn)生污染，有利于環(huán)?！，F(xiàn)在市場(chǎng)上銷售字符噴印機(jī)，都是單工作平臺(tái)的字符噴印機(jī)，因此在工作時(shí)操作員只能等待該工作平臺(tái)上的打印任務(wù)完成以后才能繼續(xù)工作，造成生產(chǎn)效率低下和人力資源的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，通過一種雙工作平臺(tái)的印刷電路板字符噴印機(jī)，來提高生產(chǎn)效率和充分利用勞動(dòng)力。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)目的通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0005]雙工作平臺(tái)的高速印刷線路板字符噴印機(jī)，包括機(jī)架、噴射系統(tǒng)、墨水即時(shí)固化系統(tǒng)、雙工作平臺(tái)系統(tǒng)、雙CCD自動(dòng)對(duì)位系統(tǒng)、以及供墨系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。
[0006]在機(jī)架上設(shè)置橫梁，所述橫梁的長(zhǎng)度與X方向一致。
[0007]噴射系統(tǒng)由噴頭組件組成，噴頭組件設(shè)置在機(jī)架的橫梁上并可沿著橫梁長(zhǎng)度方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)(即沿X軸運(yùn)動(dòng));
[0008]墨水即時(shí)固化系統(tǒng)設(shè)置在噴頭組件上且能夠隨著噴頭組件一起在橫梁長(zhǎng)度方向上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；
[0009]雙工作平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)置在機(jī)架上，位于橫梁的下方，包括兩個(gè)協(xié)同工作的工作平臺(tái)，兩個(gè)平臺(tái)分別沿著垂直于橫梁長(zhǎng)度的方向(即沿Y軸運(yùn)動(dòng))上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，并能夠沿著豎直方向(即沿Z軸運(yùn)動(dòng))進(jìn)行調(diào)整；
[0010]雙(XD自動(dòng)對(duì)位系統(tǒng)，包括兩套(XD組件，即第一 (XD組件和第二 (XD組件，(XD組件和噴頭組件設(shè)置在橫梁的兩側(cè)，即沿與橫梁長(zhǎng)度垂直的方向上(即沿Y軸方向)兩套CCD組件安置于橫梁的一側(cè)且噴射系統(tǒng)的噴頭組件安置于橫梁的另一側(cè)；
[0011]供墨系統(tǒng)包括主墨瓶、二級(jí)墨瓶、墨囊，用以和噴射系統(tǒng)的噴頭組件連接，向噴射系統(tǒng)提供墨水；
[0012]控制系統(tǒng)用于控制基于雙工作平臺(tái)的印刷線路板字符噴印機(jī)的整體運(yùn)動(dòng)和工作。
[0013]在本發(fā)明的技術(shù)方案中，噴射系統(tǒng)可以選用一套噴頭組件或選用兩套噴頭組件。
[0014]在本發(fā)明的技術(shù)方案中，墨水即時(shí)固化子系統(tǒng)選擇UV-LED、汞燈、紅外燈中的任意一種，或者是三者的任意組合，墨水即時(shí)固化系統(tǒng)由墨水即時(shí)固化子系統(tǒng)組成，墨水即時(shí)固化子系統(tǒng)的數(shù)量為一個(gè)或者兩個(gè)，其數(shù)量與噴頭組件的套數(shù)相同，即每個(gè)墨水即時(shí)固化子系統(tǒng)設(shè)置在一個(gè)噴頭組件上。
[0015]相比單臺(tái)面的噴印機(jī)，本發(fā)明將可以通過不同的裝機(jī)模式和運(yùn)動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)高效率的噴墨打印工作，可以有效利用一塊PCB板的噴墨打印時(shí)間，在此期間在另一工作平臺(tái)上進(jìn)行另一塊PCB板的打印準(zhǔn)備工作，提高工作效率。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的正視圖。
[0018]圖3是本發(fā)明的俯視圖。
[0019]圖4是本發(fā)明的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0021]參見附圖1-4，本發(fā)明所涉及的基于雙工作平臺(tái)的印刷線路板字符噴印機(jī)，包括機(jī)架a、噴射系統(tǒng)1、墨水即時(shí)固化系統(tǒng)2、雙工作平臺(tái)系統(tǒng)3、雙CCD自動(dòng)對(duì)位系統(tǒng)4、以及供墨系統(tǒng)和控制系統(tǒng)(圖中未標(biāo)出)。
[0022]在機(jī)架a上設(shè)置橫梁a— 1，所述橫梁的長(zhǎng)度與X方向一致。
[0023]噴射系統(tǒng)1由噴頭組件組成，噴頭組件設(shè)置在機(jī)架a的橫梁a-Ι上并可沿著橫梁長(zhǎng)度方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)(即沿X軸運(yùn)動(dòng))；噴射系統(tǒng)1可以選用一套噴頭組件或選用兩套噴頭組件。當(dāng)使用者通常采用雙工作平臺(tái)同步打印的工作方式時(shí)，選用兩套噴頭組件的設(shè)計(jì)，兩套噴頭組件的運(yùn)動(dòng)方式為相向運(yùn)動(dòng)且兩套噴頭組件各自覆蓋橫梁a-Ι長(zhǎng)度方向上的一半運(yùn)動(dòng)距離，這樣可以高效的各自負(fù)責(zé)一個(gè)工作平臺(tái)上的打印任務(wù)，相比一套噴頭組件負(fù)責(zé)兩個(gè)工作平臺(tái)上的打印工作量時(shí)可以提高一倍的工作效率；當(dāng)使用者通常采用雙工作平臺(tái)交替打印的工作方式時(shí)，適合選用一套噴頭組件的設(shè)計(jì)，其覆蓋整個(gè)橫梁a-Ι長(zhǎng)度方向上(即X軸方向)的掃描需求，雖然兩套噴頭組件負(fù)責(zé)各自的工作平臺(tái)上的打印任務(wù)仍然是效率最高的，但是由于交替放板對(duì)位的工作方式，使得采用一套噴頭組件設(shè)計(jì)的效率下降不會(huì)超過20%，但是相對(duì)兩套噴頭組件可以節(jié)省較多的成本，因?yàn)槊恳惶讎婎^組件需配備各自獨(dú)立的固化系統(tǒng)，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。
[0024]墨水即時(shí)固化系統(tǒng)2設(shè)置在噴頭組件上且能夠隨著噴頭組件一起在橫梁a— 1長(zhǎng)度方向上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，選擇UV-LED、汞燈、紅外燈中的任意一種，或者是三者的任意組合，UV-LED的優(yōu)點(diǎn)是單一波長(zhǎng)效率高，壽命長(zhǎng)，用于對(duì)墨水的即時(shí)預(yù)固化；而紅外燈的進(jìn)一步照射提供的熱量能夠有效去除現(xiàn)在UV墨水噴墨打印預(yù)固化后表面仍容易存在浮油的問題，使得PCB板在雙面連續(xù)噴墨打印時(shí)，翻到底面的字符上的浮油不會(huì)被抹開。如前段所述的噴頭組件的數(shù)量和使用方式，墨水即時(shí)固化系統(tǒng)由墨水即時(shí)固化子系統(tǒng)組成，墨水即時(shí)固化子系統(tǒng)的數(shù)量為一個(gè)或者兩個(gè)，其數(shù)量與噴頭組件的套數(shù)相同，即每個(gè)墨水即時(shí)固化子系統(tǒng)設(shè)置在一個(gè)噴頭組件上。
[0025]雙工作平臺(tái)系統(tǒng)3設(shè)置在機(jī)架上，位于橫梁的下方，包括兩個(gè)協(xié)同工作的工作平臺(tái)，即第一工作平臺(tái)3-1和第二工作平臺(tái)3-2，兩個(gè)平臺(tái)分別沿著垂直于橫梁長(zhǎng)度的方向(即沿Y軸運(yùn)動(dòng))上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，并能夠沿著豎直方向(即沿Z軸運(yùn)動(dòng))進(jìn)行調(diào)整，用以應(yīng)對(duì)不同厚度的印刷電路板，保證噴頭和被打印的印刷電路板之間始終保持固定間距，結(jié)合噴射系統(tǒng)的噴頭組件沿X軸掃描運(yùn)動(dòng)和工作平臺(tái)的Y軸運(yùn)動(dòng)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)印刷電路板的整幅面覆蓋打印。兩個(gè)工作平臺(tái)可彼此獨(dú)立運(yùn)動(dòng)并控制。工作平臺(tái)3-1和工作平臺(tái)3-2可實(shí)現(xiàn)同步打印或是交替打印，有利于提高生產(chǎn)效率，減少操作員閑置等待時(shí)間。同步打印:在兩個(gè)工作平臺(tái)上分別放置一塊PCB板，通過控制系統(tǒng)控制工作平臺(tái)3-1和工作平臺(tái)3-2 —起運(yùn)動(dòng)，配合噴射系統(tǒng)和墨水即時(shí)固化系統(tǒng)的工作，能夠一次性對(duì)兩塊PCB板進(jìn)行噴?。唤惶娲蛴?首先在一個(gè)工作平臺(tái)上放置PCB板并進(jìn)行對(duì)位和噴印，并利用這一時(shí)間完成另一個(gè)工作平臺(tái)的上料和對(duì)位的準(zhǔn)備工作，以使兩個(gè)工作平臺(tái)能夠交替進(jìn)行打印，即在對(duì)完成準(zhǔn)備工作的工作平臺(tái)上的PCB板進(jìn)行噴印時(shí)，在另一個(gè)工作平臺(tái)上做準(zhǔn)備工作，從而大幅提尚設(shè)備的生廣效率。
[0026]雙(XD自動(dòng)對(duì)位系統(tǒng)4，包括兩套(XD組件，即第一 (XD組件4_1和第二 (XD組件4-2，兩個(gè)(XD組件分別獨(dú)立負(fù)責(zé)對(duì)工作平臺(tái)3-1和工作平臺(tái)3-2上的待打印印刷電路板(PCB板)進(jìn)行多點(diǎn)對(duì)位并計(jì)算出相對(duì)偏差，以便進(jìn)行校準(zhǔn)，將計(jì)算機(jī)中的設(shè)計(jì)圖紙精確的打印到PCB板上，或者兩個(gè)CCD組件同時(shí)對(duì)一個(gè)工作平臺(tái)進(jìn)行多點(diǎn)對(duì)位和校準(zhǔn)，以使單一工作平臺(tái)的對(duì)位時(shí)間提高一倍。雙CCD自動(dòng)對(duì)位系統(tǒng)(即兩套CCD組件)設(shè)置在橫梁上。與現(xiàn)有的單臺(tái)面的字符噴印機(jī)中噴頭組件和CCD組件位于橫梁的同一側(cè)不同，CCD組件和噴頭組件設(shè)置在橫梁的兩側(cè)，即沿與橫梁長(zhǎng)度垂直的方向上(即沿Y軸方向)兩套CCD組件安置于橫梁的一側(cè)且噴射系統(tǒng)的噴頭組件安置于橫梁的另一側(cè)。CCD組件和噴頭組件位于橫梁兩側(cè)的設(shè)計(jì)，保證了兩套CCD組件和噴頭組件在對(duì)不同工作平臺(tái)上的待打印印刷電路板進(jìn)行工作時(shí)，(XD組件和噴頭組件的相互運(yùn)動(dòng)不受到干擾，即(XD組件在一個(gè)工作平臺(tái)上進(jìn)行對(duì)位工作時(shí)，噴頭組件可以不受影響的在另一個(gè)工作平臺(tái)上進(jìn)行噴墨打印工作。
[0027]供墨系統(tǒng)包括主墨瓶、二級(jí)墨瓶、墨囊，用以和噴射系統(tǒng)的噴頭組件連接，向噴射系統(tǒng)提供墨水。
[0028]控制系統(tǒng)用于控制基于雙工作平臺(tái)的印刷線路板字符噴印機(jī)的整體運(yùn)動(dòng)和工作。
[0029]本發(fā)明中機(jī)架、噴射系統(tǒng)、墨水即時(shí)固化系統(tǒng)、工作平臺(tái)、CCD組件、供墨系統(tǒng)和控制系統(tǒng)及供墨、控制和CCD校準(zhǔn)方法參照中國(guó)發(fā)明專利“一種印刷電路板字符噴印機(jī)”，申請(qǐng)?zhí)枮?010105715248，申請(qǐng)日為2010年12月3日，授權(quán)公告日為2012年12月12日。
[0030]本發(fā)明的基于雙工作平臺(tái)的印刷線路板字符噴印機(jī)的運(yùn)行方法，基于雙工作平臺(tái)的同步打印方式和交替打印方式:
[0031](1)在由一套噴頭組件組成的噴射系統(tǒng)和與其對(duì)應(yīng)的由一個(gè)墨水即時(shí)固化子系統(tǒng)組成的墨水即時(shí)固化系統(tǒng)的裝機(jī)方式下，本發(fā)明分為同步打印方式和交替打印方式:
[0032]同步打印方式:將兩塊待打印的PCB板分別放置在雙工作平臺(tái)系統(tǒng)的兩個(gè)工作平臺(tái)上；然后雙(XD自動(dòng)對(duì)位系統(tǒng)的兩套(XD組件(CXD組件4-1和(XD組件4_2)分別獨(dú)立地對(duì)兩個(gè)工作平臺(tái)(工作平臺(tái)3-1和工作平臺(tái)3-2)上的待打印PCB板進(jìn)行對(duì)位工作，即CCD組件4-1對(duì)工作平臺(tái)3-1上的待打印PCB板進(jìn)行對(duì)位，同時(shí)(XD組件4-2對(duì)工作平臺(tái)3_2上的待打印PCB板進(jìn)行對(duì)位，對(duì)位完成后兩個(gè)工作平臺(tái)上的待打印PCB板沿X軸方向處于并排正對(duì)位置；之后兩個(gè)工作平臺(tái)(工作平臺(tái)3-1和工作平臺(tái)3-2)沿Y軸進(jìn)行同步的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)墨水即時(shí)固化系統(tǒng)配合噴射系統(tǒng)控制的噴頭組件在X軸上運(yùn)動(dòng)一次對(duì)兩塊待打印PCB板同時(shí)進(jìn)行噴墨打??；打印完成后再替換上兩塊新的PCB板按上述方式再次進(jìn)行生產(chǎn)打印；
[0033]交替打印方式:在兩個(gè)工作平臺(tái)的任意一個(gè)工作平臺(tái)上，本實(shí)施例選用工作平臺(tái)3-1上，放置好一塊待打印PCB板后進(jìn)行(XD對(duì)位時(shí)，工作人員再在另一個(gè)工作平臺(tái)上，本實(shí)施例選用工作平臺(tái)3-2上，放置另一塊待打印PCB板；前一工作平臺(tái)(工作平臺(tái)3-1)完成CCD對(duì)位后開始由墨水即時(shí)固化系統(tǒng)配合噴射系統(tǒng)對(duì)該臺(tái)面上的PCB板進(jìn)行噴墨打印，此時(shí)后一工作平臺(tái)(工作平臺(tái)3-2)開始