自动翻折装置、自动翻折系统和自动翻折方法与流程

1.本发明涉及一种自动翻折装置、自动翻折系统和自动翻折方法，尤其涉及一种用于翻折柔性电路板(fpc)的自动翻折装置、自动翻折系统和自动翻折方法。


背景技术：

2.随着科技的发展，对于柔性电路板的应用也存在各种各样的需求，特别是应用于信号采集等领域所需求的柔性电路板，通常为长条状，而且所需要的长度越来越长，例如需要超2米的长条状的柔性电路板。
3.而目前的生产线和设备基本不适合生产这样的超长的柔性电路板，而解决的办法是通过生产折叠式的柔性电路板后，将折叠式的柔性电路板展来形成超长柔性电路板。
4.在目前的方式中，将折叠式的柔性电路板展来形成超长柔性电路板通常采用的是人工翻折来展开的方式。由于将折叠式的柔性电路板展开需要多个动作来完成多个步骤，采用人工翻折的方式存在成本高，准确率低，反应速度慢等问题。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明提供一种自动翻折装置，自动翻折装置包括壳体、设置在壳体的顶表面上的第一上下自动翻转机构，沿第一上下自动翻转机构的翻转轴线设置在第一上下自动翻转机构的一侧的左右自动翻转机构，和沿第一上下自动翻转机构的翻转轴线设置左右自动翻转机构的相对侧的第二上下自动翻转机构。
6.进一步，左右自动翻转机构包括左右翻转板、驱动左右翻转板翻转的第一驱动构件和设置在左右翻转板上的第一真空吸盘。
7.进一步，左右翻转板上设置有可上下移动的第一定位销。
8.进一步，第一驱动构件包括伺服电机、与伺服电机连接的减速机和将与减速机连接的传递驱动力的齿轮箱，左右翻转板的旋转轴与伺服电机的旋转轴垂直。
9.进一步，第一上下自动翻转机构包括上下翻转板、驱动上下翻转板翻转的第二驱动构件和设置在上下翻转板上的第二真空吸盘。
10.进一步，上下翻转板上设置有可上下移动的第二定位销。
11.进一步，自动翻折装置还包括与上下翻转板相对设置的承接板，承接板上设置有多个第三真空吸盘，其中至少一个第三真空吸盘设置在第二上下自动翻转机构与第一上下自动翻转机构的翻转轴线之间。
12.进一步，自动翻折装置还包括设置承接板一侧的装载板，承接板上设置有多个第四真空吸盘。
13.本发明还提供一种自动翻折系统，包括如上的自动翻折装置，两个自动翻折装置通过共用的装载板连接。
14.进一步，两个自动翻折装置之间设置有保护罩。
15.本发明还提供一种柔性电路板的自动翻折方法，使用如上的自动翻折装置，包括：
通过左右自动翻转机构将柔性电路板的待翻折主体段在左右方向上翻折一百八十度的步骤；通过第一上下自动翻转机构将已经左右翻折后的主体段上下翻折一百八十度的步骤；通过第二上下自动翻转机构将已经上下翻折一百八十度的主体段的连接部翻折一百八十度的步骤。
16.本发明还提供一种柔性电路板的自动翻折方法，使用如上的自动翻折系统，包括：通过两个左右自动翻转机构将柔性电路板的两个待翻折主体段在左右方向上翻折一百八十度的步骤；通过两个第一上下自动翻转机构将已经左右翻折后的两个主体段上下翻折一百八十度的步骤；通过两上第二上下自动翻转机构将已经上下翻折一百八十度的两个主体段的连接部翻折一百八十度的步骤。
17.根据本发明提供的自动翻折装置、自动翻折系统和自动翻折方法，可以实现自动化的操作，大大提高了工作效率和产品的可靠性。
附图说明
18.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
19.图1为展开前的一种折叠式柔性电路板的示意图；
20.图2为进行了第一次展开后的折叠式柔性电路板的示意图；
21.图3为进行了第二次展开后的折叠式柔性电路板的示意图；
22.图4为翻折端子未翻折前的状态；
23.图5显示翻折端子翻折后的状态；
24.图6为根据本发明的自动翻折装置的顶部示意图；
25.图7为根据本发明的自动翻折装置的左右自动翻转机构的立体示意图；
26.图8为根据本发明的自动翻折装置系统的立体示意图。
具体实施方式
27.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
28.现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
30.除非另有说明，此处使用的术语包括科技术语对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相
关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
31.图1为展开前的一种折叠式柔性电路板的示意图；图2为进行了第一次展开后的折叠式柔性电路板的示意图；图3为进行了第二次展开后的折叠式柔性电路板的示意图；图4为翻折端子未翻折前的状态；图5显示翻折端子翻折后的状态。
32.如图1至图3所示，根据本发明的一种柔性电路板1，包括第一主体段11、连接在第一主体段11的一端并与第一主体段11垂直的第一连接部12、一端与第一连接部12连接并垂直的第二主体段13、与第二主体段13的另一端垂直并连接的第二连接部14、一端与第二连接部14连接并垂直的第三主体段15、连接在第一主体段11的另一端的非翻折端子16、和连接在非翻折端子16一侧的可翻折的翻折端子17；第二主体段13从第一连接部12向第一主体段11的另一端延伸，第三主体段15从第二连接部14向第二主体段13的另一端延伸；第一连接部12包括设置在第一主体段11的一端的端头的与第一主体段11的一端粘接的第一粘接块121、设置在第二主体段13的一端的端头并与第一粘接块121粘接的第二粘接块122、和设置在第二粘接块122的一侧的第三粘接块123；第二连接部14包括设置在第三主体段15的一端的端头的与第三主体段15的一端粘接的第四粘接块141、设置在第二主体段13的另一端的端头并与第四粘接块141粘接的第五粘接块142、和设置在第五粘接块142的一侧的第六粘接块143。
33.根据本发明的柔性电路板1，可以使得柔性电路板1的展开变得更方便快捷，展开后的柔性电路板1的稳定性和可靠性进一步加强。尤其是第三粘接块123和第六粘接块143的设置，使得展开后的第一连接部12和第二连接部14的粘接处不容易剥离，连接关系稳定可靠。
34.如图1和图2所示，第二粘接块122和第三粘接块123之间的翻折线上设置有长条状的第一翻折孔124；第五粘接块142和第六粘接块143之间的翻折线上设置有长条状的第二翻折孔144。通过设置第一翻折孔124和第二翻折孔144，可以使得第三粘接块123和第六粘接块143的翻折变得更容易。
35.柔性电路板1主体段的展开过程包括下述步骤。
36.步骤1：如图1所示，第一主体段11以第一主体段11与第一连接部12的交界线为轴线、按第一翻转方向191向右翻转一百八十度后，第一主体段11的一端与第一粘接块121重叠并粘接在一起。
37.步骤2：如图1所示，第一连接部12的具有第一粘接块121的部分，以第一粘接块121和第二粘接块122之间的中心线为轴线，按第二翻转方向192向下翻转一百八十度后，第一主体段11的一端与第二粘接块122粘接在一起。由此使得第一主体段11基本位于第二主体段13的延长线上。
38.步骤3：如图1所示，第一连接部12的具有第三粘接块123的部分，以第三粘接块123和第二粘接块122之间的中心线为轴线，按第三翻转方向193向上翻转一百八十度后，第三粘接块123与第一连接部12的具有第一粘接块121的部分的背面粘接在一起。由此使得第一粘接块121和第二粘接块122之间的粘接不容易剥离，第一主体段11和第二主体段13之间的连接更加稳固。
39.步骤4：如图2所示，第三主体段15以第三主体段15与第二连接部14的交界线为轴线、按第四翻转方向194向左翻转一百八十度后，第三主体段15的一端与第四粘接块141重
叠并粘接在一起。
40.步骤5：如图2所示，第二连接部14的具有第四粘接块141的部分，以第四粘接块141和第五粘接块142之间的中心线为轴线，按第五翻转方向195向上翻转一百八十度后，第三主体段15的一端与第五粘接块142粘接在一起。由此使得第三主体段15基本位于第二主体段13的延长线上。
41.步骤6：如图2所示，第二连接部14的具有第六粘接块143的部分，以第六粘接块143和第五粘接块142之间的中心线为轴线，按第六翻转方向196向下翻转一百八十度后，第六粘接块143与第二连接部14的具有第四粘接块141的部分的背面粘接在一起。由此使得第四粘接块141和第五粘接块142之间的粘接不容易剥离，第三主体段15和第二主体段13之间的连接更加稳固。
42.如图4和图5所示，翻折端子17的翻折步骤为：翻折端子17向非翻折端子16翻折的方式是翻折端子17以第七翻转方向197向下翻转一百八十度后，使得翻折端子17和非翻折端子16重叠。该步骤可以在主体段展开前完成，也可以在主体段展开后完成。
43.通过上述步骤，柔性电路板1展开成如图3所示的超长的长条状的柔性电路板1。
44.图6为根据本发明的自动翻折装置的顶部示意图。如图6所示，根据本发明的自动翻折装置2包括壳体21、设置在壳体21的顶表面上的第一上下自动翻转机构23，沿第一上下自动翻转机构23的翻转轴线设置在第一上下自动翻转机构23的一侧的左右自动翻转机构22，和沿第一上下自动翻转机构23的翻转轴线设置左右自动翻转机构22的相对侧的第二上下自动翻转机构24。
45.左右自动翻转机构22可以适应柔性电路板1的结构，装配在第一上下自动翻转机构23的左侧或者右侧。
46.根据本发明的一种柔性电路板的自动翻折方法，使用上述的自动翻折装置2，包括：
47.通过左右自动翻转机构将柔性电路板的待翻折主体段在左右方向上翻折一百八十度的步骤；
48.通过第一上下自动翻转机构将已经左右翻折后的主体段上下翻折一百八十度的步骤；
49.通过第二上下自动翻转机构将已经上下翻折一百八十度的主体段的连接部翻折一百八十度的步骤。
50.通过该柔性电路板的自动翻折方法，可以自动展开折叠式柔性电路板1的主体段。
51.例如，对于图1所示的自动翻折装置2的自动翻折过程可以通过以下步骤完成：
52.步骤1：将第一主体段11安放在左右自动翻转机构22上，将第一连接部12安放在第一上下自动翻转机构23、左右自动翻转机构22和第二上下自动翻转机构24之间的适当位置，左右自动翻转机构22自动以第一主体段11与第一连接部12的交界线为轴线、向左翻转一百八十度后，第一主体段11的一端与第一粘接块121重叠并粘接在一起，并使得第一主体段11安放第一上下自动翻转机构23上。
53.步骤2：第一上下自动翻转机构23以第一粘接块121和第二粘接块122之间的中心线为轴线，向上翻转一百八十度后，第一主体段11的一端与第二粘接块122粘接在一起。由此使得第一主体段11基本位于第二主体段13的延长线上。
54.步骤3：第二上下自动翻转机构24，以第三粘接块123和第二粘接块122之间的中心线为轴线，向下翻转一百八十度后，第三粘接块123与第一连接部12的具有第一粘接块121的部分的背面粘接在一起。
55.由此，可以完成第一主体段11的展开操作。然后，可以重复上述步骤1、步骤2和步骤3，完成第三主体段15的展开操作。
56.通过本发明的自动翻折装置2，可以避免人工翻折操作带来的误差和效率低的问题，便于自动化操作。
57.图7为根据本发明的自动翻折装置的左右自动翻转机构的立体示意图。如图6和图7所示，左右自动翻转机构22包括左右翻转板223、驱动左右翻转板223翻转的第一驱动构件221和设置在左右翻转板223上的第一真空吸盘222。第一真空吸盘222可以用于固定安放在左右翻转板223上的待翻转的主体段。并在左右自动翻转的过程中保持吸附待翻转的主体段，在翻转完成后，释放待翻转的主体段。
58.左右翻转板223上设置有可上下移动的第一定位销224。第一定位销224可以设置有多个，用于限定待翻转的主体段的安放位置。第一定位销224在需要定位时，伸出左右翻转板223，在定位结束后，回缩至左右翻转板223的表面以下。
59.第一驱动构件221包括伺服电机225、与伺服电机225连接的减速机226和将与减速机226连接的传递驱动力的齿轮箱227，左右翻转板223的旋转轴与伺服电机225的旋转轴垂直。
60.如图6所示，第一上下自动翻转机构23包括上下翻转板233、驱动上下翻转板233翻转的第二驱动构件231和设置在上下翻转板233上的第二真空吸盘232。第二真空吸盘232用于吸附左右自动翻转机构22翻转后释放左右翻转完成的主体段时，吸附左右翻转完成的主体段。
61.第二驱动构件231用于驱动上下翻转板233上下翻转一百八十度。第一驱动构件221的具体结构在本发明中不做限制，任何可以完成180翻转的驱动构件均可以用于本发明。上下翻转板233上设置有可上下移动的第二定位销234。第二定位销234用于定位左右翻转完成后的主体段。第二定位销234可以设置有多个，用于限定左右翻转完成后的主体段的安放位置。第二定位销234在需要定位时，伸出上下翻转板233，在定位结束后，回缩至上下翻转板233的表面以下。
62.如图6所示，自动翻折装置2还包括与上下翻转板233相对设置的承接板25，承接板25上设置有多个第三真空吸盘252，其中至少一个第三真空吸盘252设置在第二上下自动翻转机构24与第一上下自动翻转机构23的翻转轴线之间。
63.第一上下自动翻转机构23翻转完成后的主体段，由承接板25承接，并由第三真空吸盘252吸附。承接板25与上下翻转板233分别位于第一上下自动翻转机构23的翻转轴线的两侧，并相对设置。
64.至少一个第三真空吸盘252设置在第二上下自动翻转机构24与第一上下自动翻转机构23的翻转轴线之间，用于可靠地吸附柔性电路板1的第一连接部12或者第二连接部14。在第一上下自动翻转机构23翻转完成后的主体段被第三真空吸盘252吸附后，第二上下自动翻转机构24推动第三粘接块123或者第六粘接块143翻转一百八十度。
65.第二上下自动翻转机构24的具体结构在本发明中不作具体限制，任何可以推动第
三粘接块123或者第六粘接块143完成180翻转的驱动构件均可以用于本发明。
66.如图6所示，自动翻折装置2还包括设置承接板25一侧的装载板26，承接板25上设置有多个第四真空吸盘262。装载板26用于安放柔性电路板1的非翻折主体段，并由第四真空吸盘262吸附固定。
67.图8为根据本发明的自动翻折装置系统的立体示意图。根据本发明的自动翻折系统包括如上的两个自动翻折装置2，两个自动翻折装置2通过共用的装载板26连接。优选，两个自动翻折装置2的左右自动翻转机构22、第一上下自动翻转机构23和第二上下自动翻转机构24关于装载板26的中心点对称分配。
68.根据本发明的自动翻折装置系统，可以同时展开第一主体段11和第三主体段15。也就是说，通过一个系统一次性完成整个柔性电路板1的展开操作，因此，可以进一步提高柔性电路板1展开的工作效率。
69.两个自动翻折装置2之间设置有保护罩27，保护罩27优选为风琴保护罩27。通过保护罩27的设置，可以确保操作的安全性。
70.根据本发明的一种柔性电路板的自动翻折方法，使用如上的自动翻折系统，包括：通过两个左右自动翻转机构将柔性电路板的两个待翻折主体段在左右方向上翻折一百八十度的步骤；
71.通过两个第一上下自动翻转机构将已经左右翻折后的两个主体段上下翻折一百八十度的步骤；
72.通过两上第二上下自动翻转机构将已经上下翻折一百八十度的两个主体段的连接部翻折一百八十度的步骤。
73.通过该柔性电路板的自动翻折方法，可以同时展开两段主体段，例如，如图1所示的柔性电路板1的第一主体段11和第三主体段15可以同时展开，进一步提高了展开的工作效率。
74.具体而言，如图1所示的柔性电路板1的展开操作通过如图8所示的自动翻折系统，可以通过以下步骤完成：
75.步骤1：左侧自动翻折装置2的第一真空吸盘222、右侧自动翻折装置2的第一真空吸盘222和第四真空吸盘262打开，第四真空吸盘262吸附第二主体段13，左侧自动翻折装置2的第一真空吸盘222吸附第三主体段15，右侧自动翻折装置2的第一真空吸盘222吸附第一主体段11；
76.步骤2：第一定位销224上下移动，实现柔性电路板1的准确定位；
77.步骤3：左侧自动翻折装置2的左右自动翻转机构22和右侧自动翻折装置2的左右自动翻转机构22翻转一百八十度，实现第一主体段11向右翻折和第三主体段15的向左翻折；
78.步骤4：左侧自动翻折装置2的第一真空吸盘222和右侧自动翻折装置2的第一真空吸盘222关闭，左侧自动翻折装置2的第二真空吸盘232和右侧自动翻折装置2的第二真空吸盘232打开；
79.步骤5：第二定位销234上下移动，实现柔性电路板1的准确定位；
80.步骤6：左侧自动翻折装置2的第一上下自动翻转机构23和右侧自动翻折装置2的第一上下自动翻转机构23翻转一百八十度，实现第一主体段11向下翻折和第三主体段15的
向上翻折；
81.步骤7：左侧自动翻折装置2的第二真空吸盘232和右侧自动翻折装置2的第二真空吸盘232关闭，左侧自动翻折装置2的第三真空吸盘252和右侧自动翻折装置2的第三真空吸盘252打开；
82.步骤8：左侧自动翻折装置2的第二上下自动翻转机构24和右侧自动翻折装置2的第二上下自动翻转机构24翻转一百八十度，实现第三粘接块123向上翻折和第六粘接块143的向下翻折。
83.由此，可以实现柔性电路板1的一次性展开完成。当只采用一个自动翻折装置2时，也同样可以采用上述步骤，只是需要将上述步骤进行两次。
84.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，本领域技术人员在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。