上PIN针包胶机及其上PIN针包胶工艺

技术领域

本发明涉及包胶机技术领域，特别是涉及一种上PIN针包胶机及其上PIN针包胶工艺。

背景技术

PCB，为印制电路板，又称印刷线路板，是电子工业的重要部件之一，是电子元器件的支撑体，也是电子元器件电气相互连接的载体。在PCB板的加工过程中，需要将多张PCB板叠放在一起进行打钉和包胶，这是为了防止多张PCB板在后续加工过程中出现错位或者散开，导致后续切割发生断刀等事故。目前，现有的打钉和包胶工艺由人工操作完成，其一般步骤包括：在板材上钻两个PIN孔，以两PIN孔定位将多层PCB板叠加在一起，然后在两个PIN孔植入PIN钉用以固定，然后为多层PCB板的四边加上胶带。但是，人工操作导致生产效率低下，而且人工打钉包胶难以稳定确保质量。

为此，如何设计一种上PIN针包胶机及其上PIN针包胶工艺，实现PCB板自动化打钉和包胶，以提高生产效率和提高打钉包胶质量，这是该领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种上PIN针包胶机及其上PIN针包胶工艺，以实现PCB板自动化打钉和包胶，提高生产效率和提高打钉包胶质量。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种上PIN针包胶机，包括：设备机座、多轴导轨平台、打钉机构以及包胶机构，所述多轴导轨平台安装于所述设备机座上，所述打钉机构与所述包胶机构可滑动地设于所述多轴导轨平台上；

所述设备机座上设有承载支架，所述打钉机构以所述承载支架为中心对称分布；所述包胶机构数量为多个，多个所述包胶机分布于所述承载支架四周。

在其中一个实施例中，

所述多轴导轨平台包括x轴定位滑台以及y轴定位滑台，所述打钉机构安装于所述x轴定位滑台上；

所述打钉机构包括：固定座、送料振动盘、上PIN针组件以及钻孔组件，所述固定座固定安装于所述x轴定位滑台上，所述送料振动盘、所述上PIN针组件与所述钻孔组件设于所述固定座上，所述钻孔组件处于所述上PIN针组件正下方。

在其中一个实施例中，所述上PIN针组件包括伸缩气缸以及PIN针上料件，所述伸缩气缸安装于所述固定座上并与所述PIN针上料件连接，所述PIN针上料件通过管道与所述送料振动盘连通。

在其中一个实施例中，所述钻孔组件包括钻孔机以及安装于所述钻孔机主轴上的上PIN盘，所述钻孔机安装于所述固定座上，所述上PIN盘上开设有通孔。

在其中一个实施例中，所述包胶机构包括：基座、送胶组件以及限位切割组件，所述基座滑动设于所述多轴导轨平台上，所述送胶组件及所述限位切割组件设于所述基座上；

所述基座上设有可转动的胶带盘，所述胶带盘缠绕有胶带，所述胶带穿过所述送胶组件到达所述限位切割组件处。

在其中一个实施例中，所述送胶组件包括：引导档板、主转轮以及副转轮，所述引导档板安装于所述基座上，所述主转轮及所述副转轮可转动地压持于所述引导档板上；

所述主转轮开设有轮槽，所述引导档板上设有与所述轮槽配合的导向棱，所述导向棱的两侧形成导向凹槽，所述引导档板上设有偏置斜面；所述偏置斜面、所述主转轮及所述副转轮之间形成一避让空隙；

所述主转轮及所述副转轮均通过同步轮转动安装于所述基座上，其中，所述副转轮与所述同步轮之间设有反向缓冲结构；

所述反向缓冲结构包括：设于所述副转轮上的阻挡块、设于所述同步轮上的轮轴以及设于所述轮轴上的轴键，所述轴键压持或脱离所述阻挡块。

在其中一个实施例中，所述限位切割组件包括：固定架、驱动气缸以及弹性夹臂，所述固定架安装于所述基座上，所述弹性夹臂通过所述驱动气缸滑动设于所述固定架上；

所述弹性夹臂具有动夹爪以及定夹爪，所述动夹爪通过弹性件可转动地设于所述定夹爪上，所述动夹爪与所述定夹爪上均设有压平滚轴，所述定夹爪上还设有切割刀。

在其中一个实施例中，所述送胶组件还包括检测报警组件，所述检测报警组件包括激光探测针以及检测系统，所述激光探测针与所述检测系统电连接，所述激光探测针的一端处于所述主转轮的轮槽内。

还包括一种上PIN针包胶工艺，其通过上述的上PIN针包胶机进行上PIN针及包胶，包括如下步骤：

将多层PCB板叠加后放置在承载支架上；

使用打钉机构对多层PCB板进行钻孔并上PIN针；

使用包胶机构对多层PCB板的边缘进行包胶。

综上，本发明提供一种上PIN针包胶机及其上PIN针包胶工艺，以实现PCB板自动化打钉和包胶，从而提高生产效率和提高打钉包胶质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的一种上PIN针包胶机的结构示意图；

图2为本发明的一种上PIN针包胶机的分解示意图；

图3为本发明的一种上PIN针包胶机的俯视图；

图4为打钉包胶后PCB板的结构示意图；

图5为本发明的打钉机构的结构示意图；

图6为本发明的包胶机构的结构示意图；

图7为图6所示的包胶机构的内部结构示意图(一)；

图8为图7所示的包胶机构的正视图；

图9为图6所示的包胶机构的内部结构示意图(二)；

图10为包胶过程中包胶机构的局部变化示意图；

图11为包胶机构的局部示意图；

图12为包胶机构回收胶带时的局部状态示意图；

图13为图11所示的包胶机构的局部剖正视图；

图14为图11所示的包胶机构的局部剖侧视图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1及图2所示，本发明公开一种上PIN针包胶机10，其包括：设备机座100、多轴导轨平台200、打钉机构300以及包胶机构400。多轴导轨平台200安装于设备机座100上，打钉机构300与包胶机构400可滑动地设于多轴导轨平台200上。

其中，如图2所示，多轴导轨平台200包括x轴定位滑台210以及y轴定位滑台220，打钉机构300安装于x轴定位滑台210上。设备机座100上设有承载支架110，打钉机构300以承载支架110为中心对称分布。包胶机构400数量为多个，多个包胶机400分布于承载支架110四周，其部分包胶机400滑动设于x轴定位滑台210上，部分包胶机400滑动设于y轴定位滑台220上。

工作时，多层PCB板叠加后放置在承载支架110上，多层PCB板的边缘架设在打钉机构300以及包胶机构400上，随后，打钉机构300对PCB板进行钻孔并上PIN针，包胶机构400对多层PCB板的边缘进行包胶。由于打钉机构300以及包胶机构400设置于多轴导轨平台200上，则可以根据PCB板的大小改变打钉机构300以及包胶机构400的位置，以满足实际操作的需要。

在本实施例中，如图3所示，打钉机构300的数量为两个，包胶机构400的数量为八个。工作时，两个打钉机构300在PCB板的两侧分别上PIN针；八个包胶机构400对矩形的PCB板的四个边角的附近位置进行包胶，打钉包胶后PCB板的结构如图4所示(其中PCB板20，胶带401，PIN针21)。之所以这样包胶，是因为当PCB板的两侧上PIN针后，PCB板边长的中间部分受压，容易导致PCB板四个角的位置翘起，而多层PCB板的边角翘起的程度不一样，从而使得多层PCB板的边角位置较为松散，因此特别对边角位置进行包胶，使多层PCB板能够紧密贴合在一起。

下面结合本实施例，对本发明的上PIN针包胶机10的主要结构进行具体说明：

具体地，如图5所示，打钉机构300包括：固定座310、送料振动盘320、上PIN针组件330以及钻孔组件340，固定座310固定安装于x轴定位滑台上，送料振动盘320、上PIN针组件330与钻孔组件340设于固定座310上，钻孔组件340处于上PIN针组件330正下方。

在本实施例中，如图5所示，上PIN针组件330包括伸缩气缸331以及PIN针上料件332，伸缩气缸331安装于固定座310上并与PIN针上料件332连接，PIN针上料件332通过管道(图未示)与送料振动盘320连通。在本实施例中，钻孔组件340包括钻孔机341以及安装于钻孔机341主轴上的上PIN盘342，钻孔机341安装于固定座310上，上PIN盘342上开设有通孔343。工作时，PCB板的边缘放置在上PIN盘342上，钻孔机341透过通孔343在PCB板上钻孔，送料振动盘320将PIN针送到PIN针上料件332上，随后伸缩气缸331驱动PIN针上料件332将PIN针插接在PCB板上。

具体地，如图6及图7所示，包胶机构400包括：基座410、送胶组件420以及限位切割组件430，基座410滑动设于多轴导轨平台200上，送胶组件420及限位切割组件430设于基座410上。基座410上设有可转动的胶带盘411，胶带盘411缠绕有胶带401，胶带401穿过送胶组件420到达限位切割组件430处。

优选的，如图8所示，送胶组件420包括：引导档板421、主转轮422以及副转轮423。引导档板421安装于基座410上，主转轮422以及副转轮423可转动地压持于引导档板421上，送料时，副转轮423与主转轮422同步转动。如图9所示，主转轮422开设有轮槽424，引导档板421上设有与轮槽424配合的导向棱425，导向棱425的两侧形成导向凹槽(图未示)。主转轮422及副转轮423均通过同步轮426转动安装于基座410上。其中，副转轮423与同步轮426之间设有反向缓冲结构460(如图13所示)；

要说明的是，如图9所示，主转轮422与引导档板421配合将胶带401夹在中间，胶带401具有黏性的一面面向主转轮422以及副转轮423，主转轮422的轮面上具有若干个尖齿，尖齿的顶端抵持在胶带401上，由于两者接触面积小，则胶带401不容易粘在主转轮422的轮面上。

在本实施例中，如图8所示，限位切割组件430包括：固定架431、驱动气缸432以及弹性夹臂433，固定架431安装于基座410上，弹性夹臂433通过驱动气缸432滑动设于固定架410上。弹性夹臂433具有动夹爪434以及定夹爪435，动夹爪434通过弹性件(图未示)可转动地设于定夹爪435上，动夹爪434与定夹爪435上均设有压平滚轴436，定夹爪435上还设有切割刀437(如图9所示)。优选的，弹性件可以为扭簧(图未示)，用于为动夹爪434提供向定夹爪435方向偏摆的趋势，从而使工作时动夹爪434的压平滚轴436能够压在PCB板上，扭簧的结构为本领域技术人员公知的现有技术，故在此不再赘述。

至此，本发明的上PIN针包胶机10的主要结构说明完毕。

接下来结合上述结构，对本发明的上PIN针包胶机10的工作原理进行阐述说明：

为了更清楚地说明PIN针包胶机10的工作原理，将PIN针包胶机10的工作过程分为包胶过程以及打钉过程；包胶过程如图10所示，将该过程分为三个主要步骤，并分别用数字标记1至3表示；

开始时，先将多层PCB板叠加后放置在承载支架110上，随后，包胶机构400对多层PCB板进行包胶；

如图10所示，具体的包胶过程如下：送胶组件420首先运动，胶带盘411放卷，主转轮422与副转轮423如图10所示顺时针方向转动，由于主转轮422将胶带401压持在引导档板421上，则主转轮422转动将把胶带401往上推，从而使胶带401的自由端向上延伸，如图10数字标记1所示。然后限位切割组件430运动，驱动气缸432推动弹性夹臂433向着PCB板方向滑动，由于动夹爪434具有弹性趋势，则动夹爪434上的压平滚轴436将滚过并压持在PCB板，使多层PCB板被压实，如图10数字标记2所示。在这个过程中，弹性夹臂433推动此处的胶带401，使其包裹粘贴在PCB板上；直到弹性夹臂433运动到合适位置，主转轮422不再转动，主转轮422与定夹爪435之间的胶带401被绷直，从而切割刀437可以顺畅对绷直的胶带401进行剪切，随后剪断的胶带401被压平滚轴436抚平，如图10数字标记3所示；

在进行包胶过程的同时，打钉过程也在进行。由于包胶时弹性夹臂433已经将多层PCB板牢牢夹住，因此，打钉机构300可以直接进行打钉操作。具体地，钻孔机341透过通孔343在PCB板上钻孔，同时送料振动盘320将PIN针送到PIN针上料件332上，随后伸缩气缸331驱动PIN针上料件332将PIN针插接在PCB板上，实现将多层PCB板固定在一起；

完成上述包胶和打钉后，限位切割组件430、上PIN针组件330以及钻孔组件340都进行复位，弹性夹臂433不再夹持多层PCB板，将完成打钉包胶的成套的多层PCB板取走，再放置新的PCB板便可以进行下一轮循环。

要说明的是，包胶过程中，主转轮422与引导档板421配合将胶带401往上推，使胶带401上升至动夹爪434和定夹爪435的中间位置，从而为包胶做准备。在这个过程中，要求胶带401必须始终保持竖直向上，即胶带401必须始终“站立”，不能“垂头”，这样才能保证包胶的顺利进行。为了实现胶带401保持竖直向上的状态，本发明的主转轮422与引导档板421做了特别设计：

如图9所示，主转轮422上开设了轮槽424，并且引导档板421上设有导向棱425，导向棱425的两侧形成导向凹槽。当胶带401处在主转轮422与引导档板421之间时，主转轮422将胶带401压持在引导档板421上。由于引导档板421上设有导向棱425，则胶带401的中部将被导向棱425顶起，而胶带401的边缘将被压持在导向凹槽中，这样胶带401便被纵向弯折，如图11所示。弯折后的胶带401具有更好的抗弯曲性能，在不受外力的情况下可以始终保持竖直向上，从而确保了包胶过程的顺利进行。

进一步地，随着设备的运行，胶带401不断消耗，可能出现缺少胶带401的情况，为此，需要在包胶时检测是否具有胶带。优选的，送胶组件420还包括检测报警组件440(如图9所示)，检测报警组件440包括激光探测针441(如图11所示)以及检测系统(图未示)，激光探测针441与检测系统电连接，其中，激光探测针441的一端处于主转轮422的轮槽424内。工作时，激光探测针441的末端通过激光检测是否存在胶带401，若胶带401用完后，激光探测针441将向检测系统发生电信号，从而使检测系统发出警报，提醒工作人员安装新的胶带401。

要强调的是，在包胶过程中，如图10的数字标记3所示，切割刀437剪断胶带401后，主转轮422与定夹爪435之间的胶带401会被运动中的定夹爪435压弯，这样，弯曲的胶带401不适合后续包胶使用，因此送胶组件420还需要进行特别设计：

如图12所示，引导档板421上还设有偏置斜面427，偏置斜面427、主转轮422及副转轮423之间形成一避让空隙428。而且，主转轮422及副转轮423均通过同步轮426转动安装于基座410上，同步轮426在皮带驱动下分别带着主转轮422及副转轮423转动，其中，副转轮423与其同步轮426之间设有反向缓冲结构460(如图13所示)；

当剪断胶带401后，同步轮426一方面使主转轮422反方向转动一个角度，另一方面在反向缓冲结构460的作用下保持副转轮423不转动。主转轮422反方向将使切断后处于主转轮422与定夹爪435之间的胶带401被回收，而副转轮423不转动，则胶带401被回收后将在避让空隙428发生折叠。待完成包胶后，弹性夹臂433复位，主转轮422再次正向转动，将被折叠的胶带401重新推出。由于被推出的胶带401重新经过导向棱425，则胶带401仍会被纵向弯折，从而使得胶带401保持竖直向上的状态。要说明的是，如图12所示。由于引导档板421上还设有偏置斜面427，则在偏置斜面427的抵持下，被回收的胶带401只能向着主转轮422方向折叠，并处于避让空隙428中，如此，确保了胶带401回收时可以按照设计发生折叠，避免了胶带401回收时发生自身粘合的情况。

更进一步地，回收地胶带401被重新推出时，需要使主转轮422先正向转动，将折叠的胶带401拉直后，再让副转轮423正向转动。为此，副转轮423与其同步轮426之间设有反向缓冲结构460。

具体地，如图13及图14所示，反向缓冲结构460包括：设于副转轮423上的阻挡块461、设于同步轮426上的轮轴462以及设于轮轴462上的轴键463，其中轴键463压持或脱离阻挡块461，副转轮423与同步轮426之间设有轴承。反向缓冲结构460的工作原理如下：

正常传送时，同步轮426正向转动(如图13所示顺时针方向)，主转轮422与同步轮426固定连接并随着一起转动，而副转轮423是依靠反向缓冲结构460实现转动。具体地，同步轮426及其上的轮轴462转动，从而使得轴键463转动，当轴键463接触并压持阻挡块461后，同步轮426便可以驱动副转轮423转动；

但是，当剪断胶带401后，同步轮426在皮带驱动下反方向转动一个角度，此时，主转轮422会随着同步轮426反方向转动一个角度，而由于反向缓冲结构460，副转轮423不会发生反向转动。具体地，同步轮426及其上的轮轴462反方向转动，则轴键463也反方向转动一个角度，如此轴键463与阻挡块461脱离，同步轮426便无法再驱动副转轮423，则驱动副转轮423在引导档板421的压持下保持不动。这样主转轮422反转而副转轮423不转动，使得胶带401被回收后发生折叠；

然后，待完成包胶后，同步轮426正转。此时，主转轮422随之正转将被折叠的胶带401重新推出，而副转轮423会延迟正转。具体地，同步轮426及其轮轴462正转，而轴键463需要正向转动一定角度后才能再次接触压持阻挡块461。则在此期间，虽然同步轮426正转，但是副转轮423会先保持不动，待轴键463压持阻挡块461后才发生转动，如此，主转轮422先转动便可以将折叠的胶带401拉直。

综上所述，本发明的上PIN针包胶机10，可以实现PCB板自动化打钉和包胶，从而提高生产效率和提高打钉包胶质量。

本发明还公开一种上PIN针包胶工艺，其基于上述的上PIN针包胶机进行上PIN针及包胶，包括如下步骤：

首先，将多层PCB板叠加后放置在承载支架110上；

然后，使用打钉机构300对多层PCB板进行钻孔并上PIN针；

与此同时，使用包胶机构400对多层PCB板的边缘进行包胶。

当PCB板的两侧上PIN针后，PCB板边长的中间部分受压，容易导致PCB板四个角的位置翘起，而多层PCB板的边角翘起的程度不一样，从而使得多层PCB板的边角位置较为松散，因此通过包胶机构400对多层PCB板的边缘位置进行包胶，可以使多层PCB板能够紧密贴合在一起。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。