PCB字符数码单次喷印装置的制作方法

pcb字符数码单次喷印装置
技术领域
1.本发明涉及pcb字符喷印的技术领域，尤其涉及一种pcb字符数码单次喷印装置。

背景技术：

2.单次扫描（single pass）技术是一种较新型的打印技术，通过采用多个规则排列的打印喷头来实现对字符的一次打印成型，单次扫描时打印喷头是固定的，pcb板以恒速在打印喷头下方经过时，随着pcb板的移动，打印喷头喷射在pcb板上的墨滴形成字符，其优点在于打印速度快，能够实现对pcb字符的快速打印。
3.然后，现有的pcb喷印机没有针对单次扫描方式进行结构优化，以单次扫描方式进行打印时，pcb板的传送主要通过输送辊作为水平输送机构来实现pcb板的运送，需要设置校正机构来消除pcb板的运动中的位置偏移，且需要设置多个摄像头对pcb板进行多角度、高精度的定位补偿，存在机构复杂、制造维护成本高、运行稳定性差的问题。
4.为此，就需要提供一种适用于单次扫描方式的、且便于维护、稳定性好的pcb字符喷印机。

技术实现要素：

5.针对上述问题，本发明的目的在于提供一种能够适用于单次扫描方式的、且便于维护、稳定性好的pcb字符数码单次喷印装置。
6.本发明的技术方案如下：一种pcb字符数码单次喷印装置，包括：一水平设置的输送皮带，所述输送皮带的承载面上沿皮带长度方向设置有多个柔性卡座，所述柔性卡座内可拆卸地设置有刚性治具，待加工pcb板装夹在所述刚性治具内；以及沿输送方向依次设置的ccd定位单元、以及由多个打印喷头规则排列组成的喷印单元；喷印时，将pcb板预先装夹在一刚性治具内，再将装夹有pcb板的刚性治具卡合在所述柔性卡座；在所述柔性卡座随所述输送皮带移动至ccd定位单元下方时，由ccd定位单元先确定所述刚性治具在所述柔性卡座内的位置，再确定所述pcb板相在所述刚性治具内的位置，完成对pcb板的定位；在所述柔性卡座随所述输送皮带移动至喷印单元下方时，根据定位结果对装夹在所述刚性治具内的pcb板进行字符喷印，直至pcb板离开所述喷印单元的工作区域；在所述柔性卡座随所述输送皮带移动至所述输送皮带的回转位时，由所述输送皮带带动柔性卡座一同回转，令所述柔性卡座弯曲变形，逐渐将所述刚性治具向外剥离，以供工人或取料机械装置拾取。
7.可选地，所述柔性卡座呈u型设置，其具有两相对设置的第一夹壁和第二夹壁，所述第一夹壁和第二夹壁沿所述输送皮带的宽度方向设置。
8.可选地，所述柔性卡座底部设置有半球状吸附槽；所述ccd定位单元的入料侧设置有下压单元，所述输送皮带的内侧设置有与所述下压单元对应的托板；所述下压单元位于所述输送皮带的上方，所述柔性卡座经过所述下压单元时，所述下压单元向所述柔性卡座内的刚性治具局部施压，使得所述刚性治具局部将所述柔性卡座的底部向所述托板上挤压，进而使得所述柔性卡座底部的吸附槽发生变形，压出所述吸附槽内的空气，使得所述吸附槽内产生负压吸附住所述刚性治具。
9.可选地，所述下压单元包括沿输送皮带宽度方向设置的第一支撑轴以及第一压辊，所述第一压辊转动套接在所述第一支撑轴上，所述第一压辊的底部与所述输送皮带之间的间距小于所述刚性治具的高度与所述柔性支座底部的厚度之和。
10.可选地，所述下压单元还包括沿输送皮带宽度方向设置的第一驱动轴，所述第一驱动轴位于所述第一支撑轴的斜上方，所述第一支撑轴通过多个第一连接臂与所述第一驱动轴连接。
11.可选地，所述第一连接臂与反输送方向之间的夹角为锐角。
12.可选地，所述喷印单元的出料侧的设置上顶单元，所述上顶单元位于所述输送皮带的内侧，所述输送皮带在经过所述上顶单元时，所述输送皮带在所述上顶单元的顶出作用下形成隆起部。
13.可选地，所述输送皮带与所述上顶单元接触的带体的两侧分别设置有夹带组件，用于保持与所述隆起部衔接带体的平直度。
14.可选地，所述夹带组件包括上压辊组件和下压辊组件，所述输送皮带的侧部带体被夹持在上压辊组件和下压辊组件之间。
15.可选地，所述刚性治具的外周具有围挡，待加工pcb卡合在所述围挡内；所述围挡上设置有弹性压头，待加工pcb板被所述弹性压头压紧在所述刚性治具内。
16.本发明的有益效果在于：本发明通过采用输送皮带作为pcb板的运送机构，并在输送皮带上设置柔性支座，运送过程中，通过柔性支座来固定pcb板，柔性支座在皮带上的位置是固定的，能够保证pcb板在运送过程中产生沿输送方向意外的移动，这样就不用设置校正机构来消除pcb板的因运送导致的运动位置偏差，简化装置的复杂性，且皮带相对于输送辊而言，结构也更加简单，且易维护、成本低；同时，本发明还通过将pcb板预装夹在刚性治具，以增加pcb的刚性，保证pcb板固定在柔性支座内时不会变形，且装夹后pcb板与刚性治具之间的位置也不会轻易改变，不会加大ccd相机对pcb板的定位难度。
17.同时，本发明通过采用柔性支座和刚性治具的来固定pcb板，柔性支座在输送皮带移动值回转位时可随着输送皮带一起变形，将刚性治具从柔性支座内自动剥离出来，以供工人或取料机械装置拾取，这样即实现了对pcb板的锁定运送，又无需设置额外的机构来解除锁定，可以配合已有的取料机械装置进行正常拾取。
18.且，由于pcb板在运送过程中被锁定在其对应的柔性支座内，使得输送皮带可以以一个更快的速度来运送皮带，更好地发挥出单次扫描的快速打印的优点。
附图说明
19.图1为本发明一实施例的结构示意图。
20.图2为本发明一实施例中输送皮带的俯视图。
21.图3为本发明一实施例中刚性治具的结构示意图。
22.图4为本发明一实施例中刚性治具的部分剖视图。
23.图5为本发明一实施例中上顶单元顶出输送皮带的状态示意图。
24.图6为本发明一实施例中上顶单元顶出输送皮带的另一状态示意图。
具体实施方式
25.以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
26.如图1-2所示，本发明实施例提供了一种pcb字符数码单次喷印装置，包括：输送皮带10、ccd定位单元30以及喷印单元40。其中，输送皮带10沿水平设置，其承载面上沿皮带长度方向设置有多个柔性卡座11。ccd定位单元30、喷印单元40沿皮带的输送方向依次设置。具体地，ccd定位单元30为现有的ccd定位相机，其可将采集到的图像输送至计算机设备对图像中的目标进行识别定位，或者直接通过内置的计算模块对图像中的目标进行识别定位，以确定目标在皮带上的柔性卡座11上的位置，由于该技术为现有技术，再次不详细赘述。喷印单元40由多个打印喷头规则排列组成，可参照现有的用于单次扫描技术的喷墨打印机的喷印单元40。
27.基于上述装置，本发明还提供了一种喷印方法具体如下：step1，将待加工pcb板80装夹在一刚性治具70内。
28.step2，将装夹有pcb板80的刚性治具70卡合在柔性卡座11。
29.step4，在柔性卡座11随输送皮带10移动至ccd定位单元30下方时，控制ccd定位单元30对柔性卡座11进行拍照，根据采集的照片，先确定刚性治具70在柔性卡座11内的位置，再确定pcb板80相在刚性治具70内的位置，完成对pcb板80的定位；step5，在柔性卡座11随输送皮带10移动至喷印单元40下方时，控制喷印单元40根据定位结果，控制喷印单元40对装夹在刚性治具70内的pcb板80喷印字符81，直至pcb板80离开喷印单元40的工作区域；step7，在柔性卡座11随输送皮带10移动至输送皮带10的回转位时，由输送皮带10带动柔性卡座11一同回转，令柔性卡座11弯曲变形，逐渐将刚性治具70向外剥离，以供工人或取料机械装置拾取。
30.与现有技术相比，本发明通过采用输送皮带10作为pcb板80的运送机构，并在输送皮带10上设置柔性支座11，运送过程中，通过柔性支座11来固定pcb板80，柔性支座11在皮带上的位置是固定的，能够保证pcb板80在运送过程中产生沿输送方向意外的移动，这样就不用设置校正机构来消除pcb板80的因运送导致的运动位置偏差，简化装置的复杂性，且皮带相对于输送辊而言，结构也更加简单，且易维护、成本低；同时，本发明还通过将pcb板80预装夹在刚性治具70，以增加pcb的刚性，保证pcb板80固定在柔性支座11内时不会变形，且装夹后pcb板80与刚性治具70之间的位置也不会轻易改变，不会加大ccd相机对pcb板80的定位难度。
31.同时，本发明通过采用柔性支座11和刚性治具70的来固定pcb板80，柔性支座11在
输送皮带10移动值回转位时可随着输送皮带10一起变形，将刚性治具70从柔性支座11内自动剥离出来，以供工人或取料机械装置拾取，这样即实现了对pcb板80的锁定运送，又无需设置额外的机构来解除锁定，可以配合已有的取料机械装置进行正常拾取。
32.且，由于pcb板80在运送过程中被锁定在其对应的柔性支座11内，使得输送皮带10可以以一个更快的速度来运送皮带，更好地发挥出单次扫描的快速打印的优点。
33.可选地，在本实施例中，柔性卡座11的主体沿输送皮带10的长度方向设置，其具有两相对设置的第一夹壁11a和第二夹壁11b，该第一夹壁11a和第二夹壁11b沿输送皮带10的宽度方向设置。柔性卡座11的的主体、第一夹壁11a和第二夹壁11b形成u型槽，上料时，可通过第一夹壁11a和第二夹壁11b将刚性治具70夹设在柔性卡座11上。为利于刚性治具70的向柔性卡座11内卡合，可根据上料的方向对柔性卡座11进行入料口进行扩大，或者对刚性治具70的入料端进行收窄。例如，柔性卡座11的入料口为上侧槽口，则对柔性卡槽两侧的第一夹壁11a和第二夹壁11b的内侧壁上部进行倒角，以方便放入刚性治具70；或者，对刚性治具70的底部两侧棱角倒角，使得刚性治具70的底部自上而下逐渐收窄。再例如，柔性卡座11的入料口为侧面的槽口，则可对在该入料口设置设置向外倾斜的侧板，扩大入料口的大小。
34.由于柔性卡座11采用u型设置，其夹持基本上依靠第一夹壁11a和第二夹壁11b的夹持来固定，夹壁与刚性治具70存在摩擦，依次能够夹持住刚性治具70的同时限制刚性治具70发生横向位置偏移。但摩擦越大，刚性治具70与柔性卡座11的配合难度越大，但两者间的摩擦力太小，则会导致刚性治具70不能被有效锁紧。为此，在本实施例中，在柔性卡座11底部设置有半球状吸附槽11c。将刚性治具70置入柔性卡座11后，可对柔性卡座11施加一定的压力，以挤压柔性卡座11的底部发生变形，进而使得吸附槽11c变形，挤压出吸附槽11c内的部分空气，当卸下压力后，柔性卡座11回复变形，吸附槽11c内由于空气减少会在内部形成负压，从而将刚性治具70牢牢吸附在柔性卡座11上，避免刚性治具70发生在运送过程中发生沿输送皮带10宽度方向的移动。
35.通过在柔性卡座11的底部设置吸附槽11c，能够起到更好的吸附固定效果；而且，由于采用吸附槽11c吸附固定，无需依靠刚性治具70的侧壁与第一夹壁11a和第二夹壁11b之间的摩擦来保持刚性治具70不动，能够为降低夹壁与刚性之间的摩擦，提供基础，为刚性治具70的安装便利提供可能。
36.在柔性卡座11设置吸附槽11c的基础上，还可在ccd定位单元30的入料侧设置有下压单元20，下压单元20位于输送皮带10的上方，在输送皮带10的内侧设置有与下压单元20对应的托板12。
37.在step2与step4，增加step3，在柔性卡座11随输送皮带10的运动经过下压单元20时，通过下压单元20对柔性卡座11内的刚性治具70进行滚压。滚压过程中，下压单元20向柔性卡座11内的刚性治具70局部施压，使得刚性治具70局部将柔性卡座11的底部向托板12上挤压，进而使得柔性卡座11底部的吸附槽11c发生变形，压出吸附槽11c内的空气，使得吸附槽11c内产生负压吸附住刚性治具70。
38.具体地，下压单元20包括沿输送皮带10宽度方向设置的第一支撑轴以及第一压辊21，第一支撑轴相对固定在输送皮带10的上方，第一压辊21转动套接在第一支撑轴上，第一压辊21的底部与输送皮带10之间的间距小于刚性治具70的高度与柔性支座11底部的厚度之和。由此，当柔性卡座11内的刚性治具70移动到第一压辊21的下方时，第一压辊21的底部
会与刚性治具70的顶面接触，在输送皮带10的带动下，对刚性治具70进行滚压。采用滚压的方式对刚性治具70进行施压，不影响输送皮带10的运行，能够保持输送皮带10的持续运转，为实现快速喷印提供便利。
39.较佳地，下压单元20还包括沿输送皮带10宽度方向设置的第一驱动轴（未图示），第一驱动轴相对输送皮带10固定不动，第一支撑轴通过多个第一连接臂23与第一驱动轴连接。更加具体地，第一驱动轴设置在第一支撑轴的斜上方，使得第一连接臂与反输送方向之间的夹角为锐角。同时，在第一驱动轴的一端设置有驱动电机用于驱动第一驱动转转动。
40.通过增设第一驱动轴，可以通过驱动电机22来驱动第一驱动轴转动，驱使第一压辊21上抬以减少对刚性治具70的压力或者驱使第一压辊21下摆以增加对刚性治具70的压力，使得对刚性治具70的压力可根据需要进行调节，避免压力不够导致对柔性支座11的挤压不强，吸附槽11c不能产生较好的吸附效果；或者是压力太大，使得输送皮带10被紧压在托板12上而影响皮带的正常运转。
41.此外，下压单元20可以根据需要沿输送方向设置多个，以保证对刚性治具70的滚压效果，有效挤压出吸附槽11c内的空气，提升柔性支座11对刚性治具70的固定效果。
42.由于在输送皮带10的回转位置剥离刚性治具70时，刚性治具70在未完全剥离的情况下，会随着输送皮带10一起运动，这样，刚性治具70先被剥离的部分会悬空，若不能及时拾取刚性治具70，刚性治具70会出现掉落问题。针对这一问题，在喷印单元40的出料侧的增设上顶单元60，上顶单元60位于输送皮带10的内侧。
43.相应地，在step5与step7，增加step6，在柔性卡座11随输送皮带10的运动经过上顶单元60时，输送皮带10在上顶单元60的顶出作用下形成隆起部10a，由隆起部10a对柔性卡座11内的刚性治具70来实现剥离作业。如图5-6所示，柔性卡座11经过隆起部10a剥离刚性治具70的原理为：当柔性支座11随输送皮带10运动到隆起部10a时，柔性支座11会随着输送皮带10一起发生隆起变形，而刚性治具70为刚性材料制成，不会变形，由此在柔性支座11变形后就会破坏刚性治具70与吸附槽11c之间的密封，造成吸附槽11c的破真空，这样柔性支座11就不能吸附刚性治具70，并在柔性支座11变形的过程中，将刚性治具70从柔性支座11内剥离出去。剥离后的感性治具被柔性支座11在托住运送，运送过程中，取料机械装置或者工人可以进行拾取。
44.具体地，上顶单元包括支撑臂61和设置在支撑臂61上的承压辊62，支撑臂61的下端通过固定轴61a固定，承压辊62设置在支撑臂的上端。
45.在上述实施例中，在输送皮带10与上顶单元60接触的带体的两侧分别设置夹带组件50，以通过夹带组件50来避免上顶单元60两侧带体的受上顶单元60的顶起而使得喷印单元40下方的带体发生倾斜，以保证喷印单元40对应的单体的平行度。同样地，也能够避免上顶单元60出料侧的带体发生倾斜。
46.具体地，每个夹带组件50均包括上压辊组件和下压辊组件，输送皮带10的侧部带体被夹持在上压辊组件和下压辊组件之间。
47.具体而言，如图2所示，上压辊组件由第一辊件51和第二辊件52以及连接第一辊件51和第二辊件52的连接板53构成，下压辊组件与上辊件结构相同。
48.在本实施例中，如图3-4所示，刚性治具70的主体70b外周设置有围挡70a，待加工pcb卡合在围挡70a内，围挡70a和刚性治具70的底板形成容置腔，以容纳pcb板80，保护pcb
板80不受外部的碰撞、挤压。同时，在四个围挡70a的上均设置有弹性压头，该弹性压头通过弹性螺栓73锁付在围挡70a上。弹性螺栓73相对围挡70a在竖直方向上是可活动的，其上套设有弹簧72，弹簧72的一端抵接在围挡70a的螺栓孔底部，另一端抵接弹性螺栓73的帽部。自然状态下，弹簧72会将弹性压头向容置腔内弹，当需要固定放置在刚性治具70的pcb板80时，提起右侧的弹性压头，将pcb板80右侧以倾斜的角度放入容置腔内，使得pcb板80的侧面卡在弹性压头和容置腔底部之间，松开气提起的弹性压头；再将左侧的弹性压头抬起，将pcb板80的左侧压入容置腔内，在松开弹性压头，依次通过左右两侧的弹性压头将pcb板80固定住。
49.在另一中固定方式中，可以将刚性治具70放置在一个工装台上，工装台上设置有与刚性治具70底部的螺栓孔对应的凸起，当刚性治具70被放置在工装台上时，凸起卡入各自对应的螺栓孔内，刚性治具70在自身重力或者外部压力的作用下向下落，从而使得而弹性压头由于有凸起顶住，因此，弹性压头不会随刚性治具70下落，这样，各个围挡70a上的弹性压块71相对围挡70a上提，此时，可以直接将pcb板80以一侧倾斜的方式放入刚性治具70的容置腔，再将pcb板80的另一侧压入容置腔内，使得pcb板80被围挡70a卡住。最后，将刚性治具70从工装台上取出，弹性压块71就会在弹簧72的作用下，压住pcb板80，使得pcb板80固定在刚性治具70内。
50.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种pcb字符数码单次喷印装置，其特征在于，包括：一水平设置的输送皮带，所述输送皮带的承载面上沿皮带长度方向设置有多个柔性卡座，所述柔性卡座内可拆卸地设置有刚性治具，待加工pcb板装夹在所述刚性治具内；以及沿输送方向依次设置的ccd定位单元、以及由多个打印喷头规则排列组成的喷印单元；喷印时，将pcb板预先装夹在一刚性治具内，再将装夹有pcb板的刚性治具卡合在所述柔性卡座；在所述柔性卡座随所述输送皮带移动至ccd定位单元下方时，由ccd定位单元先确定所述刚性治具在所述柔性卡座内的位置，再确定所述pcb板相在所述刚性治具内的位置，完成对pcb板的定位；在所述柔性卡座随所述输送皮带移动至喷印单元下方时，根据定位结果对装夹在所述刚性治具内的pcb板进行字符喷印，直至pcb板离开所述喷印单元的工作区域；在所述柔性卡座随所述输送皮带移动至所述输送皮带的回转位时，由所述输送皮带带动柔性卡座一同回转，令所述柔性卡座弯曲变形，逐渐将所述刚性治具向外剥离，以供工人或取料机械装置拾取。2.根据权利要求1所述的pcb字符数码单次喷印装置，其特征在于，所述柔性卡座呈u型设置，其具有两相对设置的第一夹壁和第二夹壁，所述第一夹壁和第二夹壁沿所述输送皮带的宽度方向设置。3.根据权利要求2所述的pcb字符数码单次喷印装置，其特征在于，所述柔性卡座底部设置有半球状吸附槽；所述ccd定位单元的入料侧设置有下压单元，所述输送皮带的内侧设置有与所述下压单元对应的托板；所述下压单元位于所述输送皮带的上方，在所述柔性卡座经过所述下压单元时，所述下压单元向所述柔性卡座内的刚性治具局部施压。4.根据权利要求2或3所述的pcb字符数码单次喷印装置，其特征在于，所述下压单元包括沿输送皮带宽度方向设置的第一支撑轴以及第一压辊，所述第一压辊转动套接在所述第一支撑轴上，所述第一压辊的底部与所述输送皮带之间的间距小于所述刚性治具的高度与所述柔性支座底部的厚度之和。5.根据权利要求4所述的pcb字符数码单次喷印装置，其特征在于，所述下压单元还包括沿输送皮带宽度方向设置的第一驱动轴，所述第一驱动轴位于所述第一支撑轴的斜上方，所述第一支撑轴通过多个第一连接臂与所述第一驱动轴连接。6.根据权利要求5所述的pcb字符数码单次喷印装置，其特征在于，所述第一连接臂与反输送方向之间的夹角为锐角。7.根据权利要求3所述的pcb字符数码单次喷印装置，其特征在于，所述喷印单元的出料侧的设置上顶单元，所述上顶单元位于所述输送皮带的内侧，所述输送皮带在经过所述上顶单元时，所述输送皮带在所述上顶单元的顶出作用下形成隆起部。8.根据权利要求7所述的pcb字符数码单次喷印装置，其特征在于，所述输送皮带与所述上顶单元接触的带体的两侧分别设置有夹带组件，用于保持与所述隆起部衔接带体的平直度。
9.根据权利要求8所述的pcb字符数码单次喷印装置，其特征在于，所述夹带组件包括上压辊组件和下压辊组件，所述输送皮带的侧部带体被夹持在上压辊组件和下压辊组件之间。10.根据权利要求1所述的pcb字符数码单次喷印装置，其特征在于，所述刚性治具的外周具有围挡，待加工pcb卡合在所述围挡内；所述围挡上设置有弹性压头，待加工pcb板被所述弹性压头压紧在所述刚性治具内。

技术总结

本发明提供一种PCB字符数码单次喷印装置，其能够适用于单次扫描方式的、且便于维护、稳定性好的PCB字符数码单次喷印装置。具体地，该装置包括一水平设置的输送皮带以及沿输送方向依次设置的CCD定位单元、以及由多个打印喷头规则排列组成的喷印单元；输送皮带的承载面上沿皮带长度方向设置有多个柔性卡座，柔性卡座内可拆卸地设置有刚性治具，待加工PCB板装夹在刚性治具内。装夹在刚性治具内。装夹在刚性治具内。