球形电路转印机制造技术

本专利涉及电路板生产设备领域，公开了一种球形电路转印机，包括可任意转动的球形基座，球形基座由若干个可精确控制的摩擦轮驱动，基座上方设有打印机构、喷粉机构和模具，喷粉机构在基座上喷上一层便于脱模的铁粉，打印机构将打印材料熔化后在转动的基座上绘制电路，再讲绘制完成后的电路转印到模具中的基底材料上，以生产球面形的电路板。本专利意在提供一种球形电路转印机，以生产球形的电路板。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电路板生产设备领域，尤其涉及一种生产球形电路板的设备。
技术介绍
电路板是带有连通导体的绝缘板，把电子元器件固定其上且联成电路。目前的电路板的生产一般采用在基底上覆铜箔，通过胶合层将基底与铜箔粘合，然后进行光刻、腐蚀、后处理工艺等。生产出的电路板多为平面型的电路板，即便是柔性印刷电路板（FPCB）也是可以弯折成弧面的平面。对于一些特殊的装置，如制作球形的LED照明装置、球形显示器时，需要在球形基面上印制呈球面状的电路。现有的电路板生产工艺，尤其是印刷电路板生产工艺，无法生产球形的电路板。
技术实现思路
本专利技术意在提供一种球形电路转印机，以生产球形的电路板。本方案中的球形电路转印机，包括机架，机架由上至下依次包括上机架和下机架，下机架上转动连接有不少于3个支座，每个支座连接有一个第一电机，每个支座上均转动连接有摩擦轮，每个摩擦轮连接有一个第二电机，所有摩擦轮共同支撑有一个由软磁体制成且呈球形的基座；基座的上方设有打印机构和模具，打印机构和模具均滑动连接在上机架上，打印机构内设置有熔化打印材料的加热装置，打印机构包括喷出打印材料的出料口，出料口朝向下方；所述模具上开有半球形的凹槽，凹槽朝向基座，凹槽的半径大于基座的半径，凹槽口设有封闭凹槽的盖板，盖板上开有圆形孔，圆形孔的半径不大于基座的半径，模具上还开有注入孔；还包括喷粉机构，喷粉机构包括容纳铁粉的粉盒、喷嘴和空压机，喷嘴连通粉盒和空压机，喷嘴朝向基座；基座的下方设有电磁铁，电磁铁滑动连接在下机座上，电磁铁上滑动连接有顶针，基座上开有一个与顶针相配合的盲孔。本方案的技术原理及有益效果为：第一电机驱动支座转动，第二电机驱动摩擦轮转动，摩擦轮的摩擦轮驱动球形的基座转动，球形基座在摩擦轮的支撑和驱动下可实现任意方向的旋转。在基座转动的过程中，启动基座下方的电磁铁使电磁铁产生磁场，此时顶针收于电磁铁内壁，滑动电磁铁与基座相抵，使得基座带有磁性，启动喷粉机构，空压机产生压力气体，压力气体从喷嘴喷出，粉盒中的铁粉被压力气体带出从喷嘴喷向基座，铁粉受基座磁性影响被吸附在基座表面。基座的表面被覆盖上一层铁粉后，再次转动基座，使基座上盲孔与顶针相对，推动顶针顶入盲孔中，将此时基座所处的位置作为此后打印在基座上绘制电路时基座的归零位置。完成基座位置的归零后，收回顶针至电磁铁内部，滑动打印机构至基座的正上方，打印机构将打印材料熔化，打印材料多为纯铜丝，熔化温度为1083℃，熔化后的纯铜通过出料口流出后附着在基座表面上，控制摩擦轮的转动以驱动基座转动，熔化后的纯铜在转动的基座上留下轨迹形成电路，不断转动球形的基座，即可不停在基座表面绘制电路。由于基座表面吸附有铁粉，铁的熔化温度为1530℃，纯铜不会导致铁粉熔化，纯铜也不会粘接在基座上。电路绘制完成后，关闭打印机构、喷粉机构和电磁铁，移开打印机构，转动摩擦轮，使基座上的盲孔与顶针相对，推动顶针再次顶入盲孔中，使基座处于归零位置，以使基座上的电路朝向正上方，并且使基座不能再进行转动。滑动电磁铁远离基座，软磁体的基座失去磁性。待模具表面上的纯铜凝固成形后，将模具滑动到基座的正上方，上下滑动模具，使模具盖板上的圆形孔与球形的基座相抵，由于凹槽的半径大于基座的半径，基座与凹槽之间存在缝隙，通过模具上的注入口将熔融状态的电路板基底材料注入到缝隙中，基底材料凝固后呈一定厚度的球形的电路板，升起模具，球面状的电路即被转印在了球形的电路板上。打开模具上的盖板，即可从凹槽内取出球形的电路板。通过本方案能够简单、方便地生产球形的电路板。进一步，还包括数码控制器，第一电机、第二电机、打印机构、喷粉机构、模具均电连接至数码控制器。利用数码控制器有序控制第一电机、第二电机、打印机构、喷粉机构、模具的动作，提高本设备的自动化程度。进一步，还包括磁性刷，磁性刷滑动连接在下机架上。在电路板从基座和模具上脱模后，滑动磁性刷与基座相抵，转动基座，基座上残余的铁粉即可被磁性刷刷走，将基座清扫干净，以便进行下一个电路板的生产。进一步，所述圆形孔的半径等于基座的半径。盖板与可与基座同心，继而使得凹槽可与基座同心，并且盖板又能封闭凹槽，使得基底材料不会发生泄漏，也使得球形电路板的壁厚时均匀的。进一步，所述第一电机和第二电机均为伺服电机。伺服电机可使控制速度、位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。由于电路通常非常细小，因此电路的绘制需要精确模具的转动，使用伺服电机精确控制摩擦轮的转动以精确控制基座的转动。进一步，所述摩擦轮的数量为四个，四个摩擦轮均布在基座下方。用其中相对的2个摩擦轮控制基座沿横向转动，用另外2个摩擦轮控制基座沿纵向转动，使得摩擦轮的转动稳定而灵活。附图说明图1为本专利技术实施例球形电路转印机的结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：说明书附图中的附图标记包括：下机架1、上机架2、支座3、摩擦轮301、基座4、打印机构5、电热感应器501、纯铜丝502、模具6、凹槽601、盖板602、注入孔603、圆形孔604、喷粉机构7、电磁铁8、顶针801、磁性刷9、盲孔10。实施例球形电路转印机基本如附图1所示：包括机架，机架由上至下包括L形的下机架1和“一”字形上机架2，上机架2位于下机架1上方，下机架1上转动连接有四个支座3，每个支座3上设置有一根转轴，转轴转动连接在下机架上，每根转轴上连接有一个第一伺服电机，每个支座3上均转动连接有摩擦轮301，每个摩擦轮301连接有一个第二伺服电机，所有摩擦轮301共同支撑有一个由软磁体制成且呈球形的基座4；基座4的上方设有打印机构5和模具6，打印机构5和模具6均滑动连接在上机架2上，打印机构5内设置有熔化打印材料的电热感应器501，打印机构5包括喷出打印材料的出料口，出料口朝向下方；所述模具6上开有半球形的凹槽601，凹槽601朝向基座4，凹槽601的半径比基座4的半径大1.5mm，凹槽601口设有封闭凹槽601的盖板602，盖板602上开有圆形孔604，圆形孔604的半径等于基座4的半径，模具6上还开有注入孔603；还包括喷粉机构7，喷粉机构7包括容纳铁粉的粉盒、喷嘴和空压机，喷嘴连通粉盒和空压机，喷嘴朝向基座4；基座4的下方设有电磁铁8，电磁铁8滑动连接在下机座上，电磁铁8上滑动连接有顶针801，基座4上开有一个与顶针801相配合的盲孔10；还包括数码控制器，第一伺服电机、第二伺服电机、打印机构5、喷粉机构7、模具6均电连接至数码控制器；下机架1上滑动连接有磁性刷9，磁性刷9朝向基座4。第二伺服电机驱动摩擦轮301转动，摩擦轮301驱动球形的基座4转动，其中相对的两个摩擦轮301沿横向方向平行设置以控制基座4沿横向转动，另外两个摩擦轮301沿纵向方向平行设置以控制基座4沿纵向转动，第一伺服电机驱动支座3转动，使得四个摩擦轮301均与基座4的同一截面圆相切时，四个摩擦轮301可驱动球形的模具6绕竖直轴线水平旋转，球形基座4即可实现任意方向的旋转。在基座4转动的过程中，启动基座4下方的电磁铁8使电磁铁8产生磁场，此时顶针801收于电磁铁8内，滑动电磁铁8与基座4相抵，使得基座4带有磁性，启动喷粉机构7，空压机产生压力气体，压力气体从喷嘴喷出，粉盒中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
球形电路转印机，包括机架，机架由上至下依次包括上机架和下机架，其特征在于：下机架上转动连接有不少于3个支座，每个支座连接有一个第一电机，每个支座上均转动连接有摩擦轮，每个摩擦轮连接有一个第二电机，所有摩擦轮共同支撑有一个由软磁体制成且呈球形的基座；基座的上方设有打印机构和模具，打印机构和模具均滑动连接在上机架上，打印机构内设置有熔化打印材料的加热装置，打印机构包括喷出打印材料的出料口，出料口朝向下方；所述模具上开有半球形的凹槽，凹槽朝向基座，凹槽的半径大于基座的半径，凹槽口设有封闭凹槽的盖板，盖板上开有圆形孔，圆形孔的半径不大于基座的半径，模具上还开有注入孔；还包括喷粉机构，喷粉机构包括容纳铁粉的粉盒、喷嘴和空压机，喷嘴连通粉盒和空压机，喷嘴朝向基座；基座的下方设有电磁铁，电磁铁滑动连接在下机座上，电磁铁上滑动连接有顶针，基座上开有一个与顶针相配合的盲孔。

【技术特征摘要】
1.球形电路转印机，包括机架，机架由上至下依次包括上机架和下机架，其特征在于：下机架上转动连接有不少于3个支座，每个支座连接有一个第一电机，每个支座上均转动连接有摩擦轮，每个摩擦轮连接有一个第二电机，所有摩擦轮共同支撑有一个由软磁体制成且呈球形的基座；基座的上方设有打印机构和模具，打印机构和模具均滑动连接在上机架上，打印机构内设置有熔化打印材料的加热装置，打印机构包括喷出打印材料的出料口，出料口朝向下方；所述模具上开有半球形的凹槽，凹槽朝向基座，凹槽的半径大于基座的半径，凹槽口设有封闭凹槽的盖板，盖板上开有圆形孔，圆形孔的半径不大于基座的半径，模具上还开有注入孔；还包括喷粉机构，喷粉机构包括容纳铁粉的粉盒、喷嘴和空压机，喷嘴连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，
申请(专利权)人：重庆市铜梁区康腾电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50