一种用于smt激光模板的纳米溶液表面喷涂设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于SMT激光模板的纳米溶液表面喷涂设备，用于对SMT激光模板的表面进行纳米溶液喷涂，包括气动喷枪机构、第一方向运动机构、第二方向运动机构和控制装置，控制装置连接并控制气动喷枪机构、第一方向运动机构、第二方向运动机构，气动喷枪机构可对SMT激光模板的表面喷涂纳米溶液；气动喷枪机构设置在第一方向运动机构上并能够在第一方向上往复运动；第一方向机构连接在第二方向运动机构上并能够在第二方向上往复运动；第一方向与第二方向形成的第一平面与SMT激光模板所在的第二平面互相平行。本实用新型的喷涂设备上的气动喷枪机构通过第一方向和第二方向的不同运动方式组合，能够实现多种喷涂方法使喷涂表面均匀。
【专利说明】一种用于SMT激光模板的纳米溶液表面喷涂设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及SMT激光模板的表面处理领域，尤其涉及一种对SMT激光模板的纳米溶液表面喷涂设备。
【背景技术】
[0002]SMT技术又称为表面封装技术，目前的批量化电路印刷中都是使用激光切割技术进行SMT印刷模板的加工，故对应的印刷模板称为SMT激光模板。
[0003]由于经过激光切割方法所得到的印刷模板的孔壁上容易产生毛刺，所以比较粗糙，而为了使其光滑需要对模板表面进行电抛光处理，这不仅增加了 SMT激光模板制造企业的成本，而且电抛光处理所使用的电解液中因为含有大量的磷酸、铬酐等化合物而对环境造成污染。
[0004]此外，经过以上的制作方法得到的SMT激光模板，其表面还不够光亮，不仅不利于锡膏在模板表面的滚动，而且不利于SMT激光模板脱模的顺畅性,从而造成SMT激光模板脱模过程中锡膏的桥连、短路或锡膏不足等缺陷的发生，这严重影响了电子元器件的焊接可靠性。并且在印刷锡膏后锡膏较容易残留在孔壁内，这大大增加了 SMT激光模板的清洗频率，从而降低了生产效率；同时，SMT激光模板清洗剂的大量使用极大地增加了企业的耗材成本，还增加了环境污染的压力。
[0005]由于纳米溶液具有疏水、疏油的特点，故将纳米材料喷涂在SMT激光模板表面能够增强SMT激光模板自身清洁的能力。而为了使纳米溶液对SMT激光模板的辅助效果达到最佳，需要将其均匀的涂覆在SMT激光模板表面。
[0006]喷涂技术是一门涉及多学科综合的应用，在现代自动化喷涂技术中，喷涂效果受到喷涂溶液自身特性、机械运动平稳性及覆盖度、喷枪气压与溶液雾化扩散情况的综合影响。这些因素的适当组合才能产生最好的表面覆膜效果，目前的SMT激光模板纳米溶液涂覆通常采用人工使用气动喷枪的方式进行，采用人工进行喷涂需要熟练的喷涂人员，而且难以保证每次产品的一致性，另外长期的喷涂作业也会对人体产生一定危害。
实用新型内容
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于SMT激光模板的纳米溶液表面喷涂设备，可以对SMT激光模板表面进行纳米材料的均匀涂敷，保证SMT激光模板在使用时表面清洁且性能良好。
[0008]为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0009]本实用新型公开了一种用于SMT激光模板的纳米溶液表面喷涂设备，用于对SMT激光模板的表面进行纳米溶液喷涂，包括气动喷枪机构、第一方向运动机构、第二方向运动机构和控制装置，所述控制装置与所述气动喷枪机构、所述第一方向运动机构、所述第二方向运动机构连接；其中:
[0010]所述控制装置用于控制所述气动喷枪机构、所述第一方向运动机构、所述第二方向运动机构，所述气动喷枪机构用于对所述SMT激光模板的表面喷涂纳米溶液；
[0011]所述气动喷枪机构设置在所述第一方向运动机构上,所述第一方向运动机构用于驱动所述气动喷枪机构在第一方向上往复运动；
[0012]所述第一方向机构连接在所述第二方向运动机构上，所述第二方向运动机构用于驱动所述第一方向运动机构在第二方向上往复运动；
[0013]所述第一方向与所述第二方向形成的第一平面与所述SMT激光模板所在的第二平面互相平行。
[0014]优选地，所述纳米溶液表面喷涂设备还包括转动机构，用于控制所述SMT激光模板在所述第二平面内转动，所述控制装置与所述转动机构连接，所述控制装置还用于控制所述转动机构。
[0015]优选地，所述SMT激光模板是以所述SMT激光模板的中心为轴在所述第二平面内转动。
[0016]优选地，所述纳米溶液表面喷涂设备还包括排气机构，用于将所述气动喷枪机构喷涂的纳米溶液形成的雾化溶液排出所述纳米溶液表面喷涂设备。
[0017]优选地，所述纳米溶液表面喷涂设备还包括收集装置，所述收集装置设置在所述SMT激光模板的下方，用于收集所述气动喷枪机构喷涂时未喷涂到所述SMT激光模板上的纳米溶液。
[0018]优选地，所述纳米溶液表面喷涂设备还包括可移动框架装置，用于支撑所述纳米溶液表面喷涂设备上的各个机构和装置，使所述纳米溶液表面喷涂设备是可移动设备。
[0019]优选地，所述第一方向运动机构上还设有第一拖链机构，用于保护所述第一方向运动机构上的电缆和/或所述气动喷枪机构上的电缆及输液管路。
[0020]优选地，所述第二方向运动机构上还设有第二拖链机构，用于保护所述第二方向运动机构上的电缆。
[0021 ] 优选地，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。
[0022]本实用新型与现有技术相比的有益效果在于:本实用新型的纳米溶液表面喷涂设备上的气动喷枪机构能够同时在第一方向和第二方向上往复运动，所以可以喷涂到SMT激光模板上的任何位置上；而通过第一方向和第二方向的不同运动方式进行组合，能够实现多种喷涂方法使喷涂表面均匀。此外，本实用新型通过过自动化控制整个喷涂过程，能够保证多次工作的效果一致，本实用新型的纳米溶液表面喷涂设备的使用，可以通过针对常用的SMT激光模板进行喷涂测试，将最佳工作参数储存在控制装置中，根据实际需求直接调用而无需重复设定，优化喷涂作业且更适合批量处理。
[0023]在优选的方案中，本实用新型的纳米溶液表面喷涂设备还包括能够使SMT激光模板发生自转的转动机构，在气动喷枪机构对SMT激光模板喷涂作业时，不仅有第一方向和第二方向的往复运动结合，还结合SMT激光模板的自转运动，使喷涂作业能够更加灵活，也可以有更多方式使喷涂表面更加均匀。优选地，本实用新型的纳米溶液表面喷涂设备还包括排气机构，将气动喷枪机构喷涂的纳米溶液形成雾化溶液排出喷涂设备，防止了 SMT激光模板在纳米覆膜时表面受到二次污染，从而进一步保证SMT激光模板的喷涂质量。更优选地，第一方向运动机构和第二方向运动机构上可以设有用于保护电缆的拖链机构，从而保证了喷涂设备的安全性；另外喷涂设备上的各个机构和装置可以安装在可移动框架装置上，使喷涂设备可移动，使用起来更加方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型优选实施例的纳米溶液表面喷涂设备的俯视图；
[0025]图2是本实用新型优选实施例的纳米溶液表面喷涂设备的立体示意图；
[0026]图3是本实用新型优选实施例的纳米溶液表面喷涂设备的工作流程图；
[0027]图4是本实用新型优选实施例的纳米溶液表面喷涂设备的第一种运动方式的喷涂轨迹；
[0028]图5是本实用新型优选实施例的纳米溶液表面喷涂设备的第二种运动方式的喷涂轨迹；
[0029]图6是本实用新型优选实施例的纳米溶液表面喷涂设备的第三种运动方式的喷涂轨迹。
【具体实施方式】
[0030]下面对照附图并结合优选的实施方式对本实用新型作进一步说明。
[0031]本实用新型公开了一种纳米溶液表面喷涂设备，用于对SMT激光模板的表面进行纳米溶液喷涂，包括气动喷枪机构、第一方向运动机构、第二方向运动机构和控制装置，所述控制装置与所述气动喷枪机构、所述第一方向运动机构、所述第二方向运动机构连接；其中:所述控制装置用于控制所述气动喷枪机构、所述第一方向运动机构、所述第二方向运动机构，所述气动喷枪机构用于对所述SMT激光模板的表面喷涂纳米溶液；所述气动喷枪机构设置在所述第一方向运动机构上，所述第一方向运动机构用于驱动所述气动喷枪机构在第一方向上往复运动；所述第一方向机构两端连接在第二方向运动机构上，所述第二方向运动机构用于驱动所述第一方向运动机构在第二方向上往复运动；所述第一方向与所述第二方向形成的第一平面与所述SMT激光模板所在的第二平面互相平行。
[0032]优选地，第一方向和第二方向米用X轴和Y轴方向。
[0033]如图1和2所示，本实用新型的优选实施例的用于对SMT激光模板4的表面喷涂纳米溶液的喷涂设备包括:气动喷涂机构1、X向运动机构2、Y向运动机构3、控制装置5、收集装置6、可移动框架装置7、转动机构8、第一拖链机构9、第二拖链机构10和排气机构(图中未示)。其中控制装置5采用PLC自动化控制系统进行控制，控制装置5分别与X向运动机构2、Y向运动机构3、转动机构8的步进电机连接，同时还控制连接气源的电磁阀以驱动气动喷枪机构I工作。
[0034]其中:气动喷涂机构I安装在X向运动机构2上，X向运动机构2的步进电机驱动气动喷涂机构I可以在X向上往复运动。X向运动机构2的两端连接在Y向运动机构3上，Y向运动机构3的步进电机驱动气动喷枪机构I和X向运动机构2可以在Y向上往复运动。SMT激光模板4设置在X向运动机构2和Y向运动机构3组成的平面的下方，让气动喷涂机构I可以对SMT激光模板4上喷涂纳米溶液。转动机构8上设有托盘，SMT激光模板4放置在托盘上，SMT激光模板4连接转动机构8，转动机构8控制SMT激光模板4在平面内发生自转。收集装置6设置在SMT激光模板4的下方，能够收集气动喷枪机构喷涂SMT激光模板4时未喷涂到SMT激光模板4上的纳米溶液，防止浪费。可移动框架装置7支撑着喷涂设备的各个机构和装置，使喷涂设备可移动。排气机构(图中未示)可以采用现有常用的排气设备安装在喷涂设备的顶部的中央，在纳米溶液雾化喷涂结束时将设备操作区域内的雾化溶液排出该区域，防止SMT激光模板4表面纳米覆膜时受到二次污染，从而保证SMT激光模板4的喷涂质量。另外,在X向运动机构2和Y向运动机构3分别设有第一拖链机构9和第二拖链机构10，用于保护连接步进电机的电缆和/或气动喷枪机构上的电缆及输液管路。
[0035]利用本实施例的喷涂设备，可以固定不同尺寸的SMT激光模板4，SMT激光模板4能够在转动机构8、X向运动机构2和Y向运动机构3的带动下使SMT激光模板4上的纳米溶液均匀涂覆，使SMT激光模板4表面的疏水性、疏油型及自清洁能力保持在相同的水平，保证SMT激光模板4在使用时表面清洁且性能近似。
[0036]本实施例的喷涂设备通过自动化控制整个工作过程，能够保证多次工作的效果一致，同时还可以使用触摸屏控制，增加控制环节的可视效果，通过针对常用的几款常用的SMT激光模板进行喷涂测试，将最佳工作参数作为工作配方储存在触摸屏中，根据实际需求直接调用而无需重复设定，优化喷涂作业且更适合于批量处理。
[0037]本实施例的喷涂设备通过PLC自动化控制系统将三组步进电机与气动喷枪机构I控制结合在一起，X向运动机构2和Y向运动机构3的步进电机通过带传动驱动滑轨上的滑块运动，气动喷枪机构I固定在X向运动机构2的滑块上，由于喷涂无需高精度定位，且小型气动喷枪重量较轻，本实用新型优选实施例采用小功率步进电机即可满足运动要求。
[0038]由于纳米溶液的覆膜效果受到喷枪喷涂扇形面积及溶液雾化效果的影响，需要调节气动喷枪机构I的压缩空气气压来控制喷涂的扇形面积及雾化效果；而考虑到喷涂扇形面积，故一般情况下使X向运动机构2和Y向运动机构3的往复运动位置较SMT激光模板边缘应偏出略大于扇形底部投影面半径的距离。
[0039]本实施例的喷涂设备采用全自动控制，在喷涂设备调试阶段完成各个机构与装置的校准与工艺测试后，便可以通过系统配置全自动工作模式进行喷涂作业。如图3所示是本实用新型优选实施例的喷涂设备的工作流程图，具体步骤为:首先对喷涂设备的系统进行初始化，导入各运动部件的参数，实现气动喷枪机构的原点复位检测，并检测保护电路的开启情况；然后对气动喷枪机构进行设定；再选择喷涂方式:X向喷涂、Y向喷涂或XY向交替喷涂；调用系统作业配方的参数(速度、时间等)；最后工作结束后将气动喷枪机构的原点复位。
[0040]其中:X向喷涂时的喷涂轨迹如图4所示，此时X向运动机构实现喷涂作用，Y向运动机构实现气动喷枪机构的运动进给，SMT激光模板间歇性自转。Y向喷涂时的喷涂轨迹如图5所示，此时Y向运动机构实现喷涂作用，X向运动机构实现气动喷枪机构的运动进给，SMT激光模板间歇性自转。XY向交替喷涂时的喷涂轨迹如图6所示，此时X向运动机构和Y向运动机构交替实现喷涂作用，且交替实现气动喷枪机构的运动进给，SMT激光模板以预定的速度自转。
[0041]以下结合具体实施例中使用本实用新型的喷涂设备对SMT激光模板喷涂纳米材料，并检测其均匀性。对尺寸为550 X 550mm的SMT激光模板进行纳米溶液喷涂时，进行如下设定:(I)X向运动机构的速度0.48m/s ； (2) X向运动机构的速度0.41m/s: (3) X向运动机构的进给量103mm ； (4) Y向运动机构的进给量172mm ； (5) SMT激光模板自转的速度1.56r/s ；(6)X向运动机构的前限位50mm ； (7) X向运动机构的后限位750mm ； (8) Y向运动机构的前限位50mm ； (9) Y向运动机构的后限位750mm ； (10)喷涂气压0.49MPa。本具体实施例采用XY向交替喷涂，经检测，在该配方参数的操作下，SMT激光模板表面的纳米溶液涂覆均匀，且覆膜厚度适中，利于纳米溶液发挥作用。
[0042]本实用新型的喷涂设备可以用于对多种尺寸的SMT激光模板喷涂纳米材料，转动机构的托盘设置为600 X 600mm，能够满足目前SMT激光模板的绝大部分要求，同时在系统中将根据SMT激光模板尺寸的变化选择不同的配方，优化各运动组的运动距离。另外通过为喷涂设备添加配方预设机制，使得在作业前期测试多种SMT激光模板喷涂的最优配方，储存在控制装置内，当实际工作时，便可直接调用SMT激光模板现有的加工参数，实现纳米溶液喷涂的快速、一致性。
[0043]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属【技术领域】的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于SMT激光模板的纳米溶液表面喷涂设备,用于对SMT激光模板的表面进行纳米溶液喷涂，其特征在于，包括气动喷枪机构、第一方向运动机构、第二方向运动机构和控制装置，所述控制装置与所述气动喷枪机构、所述第一方向运动机构、所述第二方向运动机构连接；其中: 所述控制装置用于控制所述气动喷枪机构、所述第一方向运动机构、所述第二方向运动机构，所述气动喷枪机构用于对所述SMT激光模板的表面喷涂纳米溶液； 所述气动喷枪机构设置在所述第一方向运动机构上，所述第一方向运动机构用于驱动所述气动喷枪机构在第一方向上往复运动； 所述第一方向机构连接在所述第二方向运动机构上，所述第二方向运动机构用于驱动所述第一方向运动机构在第二方向上往复运动； 所述第一方向与所述第二方向形成的第一平面与所述SMT激光模板所在的第二平面互相平行。
2.根据权利要求1所述的纳米溶液表面喷涂设备，其特征在于，还包括转动机构，用于控制所述SMT激光模板在所述第二平面内转动，所述控制装置与所述转动机构连接，所述控制装置还用于控制所述转动机构。
3.根据权利要求2所述的纳米溶液表面喷涂设备，其特征在于，所述SMT激光模板是以所述SMT激光模板的中心为轴在所述第二平面内转动。
4.根据权利要求1所述的纳米溶液表面喷涂设备，其特征在于，还包括排气机构，用于将所述气动喷枪机构喷涂的纳米溶液形成的雾化溶液排出所述纳米溶液表面喷涂设备。
5.根据权利要求1所述的纳米溶液表面喷涂设备，其特征在于，还包括收集装置，所述收集装置设置在所述SMT激光模板的下方，用于收集所述气动喷枪机构喷涂时未喷涂到所述SMT激光模板上的纳米溶液。
6.根据权利要求1所述的纳米溶液表面喷涂设备，其特征在于，还包括可移动框架装置，用于支撑所述纳米溶液表面喷涂设备上的各个机构和装置，使所述纳米溶液表面喷涂设备是可移动设备。
7.根据权利要求1所述的纳米溶液表面喷涂设备，其特征在于，所述第一方向运动机构上还设有第一拖链机构，用于保护所述第一方向运动机构上的电缆和/或所述气动喷枪机构上的电缆及输液管路。
8.根据权利要求1所述的纳米溶液表面喷涂设备，其特征在于，所述第二方向运动机构上还设有第二拖链机构，用于保护所述第二方向运动机构上的电缆。
9.根据权利要求1至8任一项所述的纳米溶液表面喷涂设备，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。
【文档编号】B05B15/06GK204159492SQ201420501030
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年9月1日 优先权日:2014年9月1日
【发明者】蔡志祥, 侯若洪, 王浩 申请人:深圳光韵达光电科技股份有限公司