[发明专利]一种绘制柔性电路板的装置及其控制方法

摘要

本发明公开了一种绘制柔性电路板的装置，包括机架、挤出装置、XYZ三个方向的运动部件和控制电路；机架包括底盘和左右侧板支架，XYZ三个方向的运动部件安装固定在机架上。三个运动部件分别由光杆、丝杆和步进电机组成。挤出装置安装在Z方向上，由挤出装置上的减速步进电机带动齿轮，齿轮带动螺栓；从而达到推挤的效果。挤出材料采用导电银浆，用于在纸张，布料等柔性材料上绘制出柔性电路板。本发明采用打印方式制作电路板突破了传统电路板的制作方式，是一项电路板制作工艺的革新，而且制作电路板工艺简单，耗时短。

主权项

1.一种绘制柔性电路板装置的控制方法，该绘制柔性电路板装置包括控制器、机架、工作台运动部件、水平运动部件、竖直运动部件以及挤出头部件；所述机架包括底部托盘（2）和分别设置于底部托盘两侧的左侧板（12）和右侧板（22）；所述工作台运动部件包括X轴丝杆（21），该X轴丝杆的一端设置有驱动所述X轴丝杆转动的X轴步进电机（13），所述X轴丝杆上螺纹旋接有可沿所述X轴丝杆的轴线方向移动的X轴丝杆支座，X轴丝杆支座上连接工作台（3）；所述水平运动部件包括Y轴横梁和Y轴丝杆，该Y轴丝杆的一端设置有驱动所述Y轴丝杆转动的Y轴步进电机（6），所述Y轴丝杆上螺纹旋接有可沿所述Y轴丝杆的轴线方向移动的Y轴丝杆支座，Y轴丝杆支座上连接Y轴横梁；所述Y轴横梁上固定连接竖直运动部件；所述竖直运动部件包括Z轴丝杆（9），该Z轴丝杆的一端设置有驱动所述Z轴丝杆转动的Z轴步进电机（8），所述Z轴丝杆上螺纹旋接有可沿所述Z轴丝杆的轴线方向移动的Z轴丝杆支座，Z轴丝杆支座上连接挤出头部件；所述挤出头部件包括挤出器（4）和固定挤出器（4）的框架，所述框架固定于Z轴丝杆支座上；所述挤出器（4）包括支架（41）、大齿轮（5）、小齿轮、减速步进电机（7）、用于盛装导电银浆的塑钢料管（42）和点胶滴管（43）；所述塑钢料管与点胶滴管对接；所述小齿轮固定于减速步进电机的输出轴上，所述小齿轮与大齿轮啮合，所述大齿轮的中心嵌入转动轴（44），减速步进电机实现对导电银浆挤出速率的控制；所述控制器通过对X轴步进电机、Y轴步进电机、Z轴步进电机的控制实现该装置的进给和倒退，通过对减速步进电机的控制实现对打印材料挤出速度的控制；所述工作台运动部件还包括与X轴丝杆并列设置的X轴光杆（1）和安装于X轴光杆上并沿着X轴光杆轴线平行移动的位移块I（23），所述位移块I与工作台固定连接；所述位移块I具有内腔I，所述X轴光杆穿过内腔I；所述水平运动部件还包括与Y轴丝杆并列设置的Y轴光杆（11）和安装于Y轴光杆上并沿着Y轴光杆轴线平行移动的位移块II，所述位移块II与Y轴横梁固定连接；所述位移块II具有内腔II，所述Y轴光杆穿过内腔II；所述竖直运动部件还包括与Z轴丝杆并列设置的Z轴光杆（10）和安装于Z轴光杆上并沿着Z轴光杆轴线平行移动的位移块III，所述位移块III与挤出头部件固定连接；所述位移块III具有内腔III，所述Z轴光杆穿过内腔III；所述控制器包括步进电机驱动模块（20）、减速步进电机驱动模块（19）、微控制器模块（18）、串口通信模块（15）、按键模块（16）和电源模块（17）；步进电机驱动模块，用于驱动X轴步进电机、Y轴步进电机、Z轴步进电机工作；减速步进电机驱动模块，用于驱动减速步进电机工作，实现对导电银浆挤出速率的控制；微控制器模块，用于接收和处理串口所发出的待打印电路板的信息，将其转化为对各个步进电机的控制指令并发送给步进电机驱动模块，该微控制器模块与步进电机驱动模块和电源模块连接；串口通信模块，用于连接PC电脑（14）和微控制器模块，将PC电脑生成的G代码传送给微控制器模块；按键模块，其包括电源键、复位键、启动键、暂停键，该按键模块与微控制器模块电连接，用于向微控制器模块发送控制指令；电源模块，用于对各个模块进行供电；其特征在于：控制方法包括以下步骤：S1.首先确认机械原点，S2.接收与电路板上电路所对应的G代码，柔性电路板的绘制装置通过对G代码的解算分离出相应的坐标信息及挤出电机的启停信息，将接收到的位置信息处理后，与先前储存的当前点的位置信息进行对比计算，得出当前的位置偏差，通过梯形加减速曲线算法，结合直线插补算法进行积分插补控制各轴步进电机，并根据挤出电机的启停信息控制挤出装置挤出导电银浆，使柔性电路板的绘制装置平稳的到达下一个点坐标，同时实时的更新当前位置信息并计算下一个位置信息。