带静电叠层绝缘片材的分离装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种叠层片材的分离装置，尤指将带静电的绝缘片材逐一吸附、上翻、消除静电吸附力，以及压持下方叠层绝缘片材，使最上层的绝缘片材与叠层分离的装置。


背景技术：

2.首先，任何物质都是由原子组合而成，在正常状况下表现出不带电的现象；但是由于外界作用如摩擦或如动能、位能、热能的作用，会使一个物体的电子转移到另一个物体，则缺少电子的物体将带正电，而另一个得到电子的物体则带负电，因此任何两个不同材质的物体接触后再分离，即会因电子转移而产生静电。
3.其次，pcb是组装电子零组件的基底板材，可称作『电子产品之母』；pcb 基板的制造是将一种绝缘预浸渍材料(prepreg)，与铜箔压制而成；在pcb中 prepreg就相当于胶水的作用，而多层板就是将复数片的prepreg与铜箔相互错置层压而成。prepreg片材简称为pp片材，在被层压之前未半固化，又称为预浸材料，而prepreg被层压后，半固化的环氧树脂被挤压开来，开始流动并凝固，将多层电路板粘合在一起，并形成一层可靠的绝缘体。
4.再次，pp片材(prepreg)是以一种玻璃纤维不织布及环氧树脂组合而成，在产制过程中是将成卷的玻璃纤维不织布经辊轮输送，并在其表面涂布环氧树脂，最后再裁切成片状成为绝缘片材。由于pp片材在经辊轮输送摩擦中将产生静电，而带静电的叠层pp片材则不利于pcb层压过程的送料作业；因此有业者发展出中国台湾twm557187名称为「带静电消除功能的片材生产设备」的新型专利案，其是在输送与裁切机构的后方装设静电消除单元，用以消除片材表面上的静电；然而，该作法无法百分百达到预期效果，因为后续的堆栈、搬运、与储放过程中还是有诸多因摩擦或感应而产生静电的机会。图1所示，即为置于工作平台700上的叠层pp片材800，其相邻片材之间因带有静电，彼此将相吸而黏贴一起，由于无法使用自动化设备解决吸附分离的问题，因此只能以人工900进行逐片分离与送料作业。


技术实现要素：

5.因此，本实用新型的主要目的是在于提供一种带静电叠层绝缘片材分离的装置，使带静电的绝缘片材得以逐一被吸附、上翻、消除静电，以及压持下方叠层绝缘片材，使最上层的绝缘片材其与叠层分离，并进而达到自动化送料的效果。
6.为达上述目的，本实用新型提供一种带静电叠层绝缘片材的分离装置，用于将带静电的绝缘片材逐一被吸附并使被吸附的绝缘片材与下方的叠层绝缘片材分离，其特征在于，包括：
7.一工作平台，是供放置带静电的叠层绝缘片材；
8.一上座，是连接一具有二维以上位移的移载机构，并受其驱动以进行包含上下轴向的位移；
9.二吸附座总承，是左右对称设置于该上座的下方，并能够配合该叠层绝缘片材的
大小状态而调整其左右轴向的吸附位置；
10.各该吸附座总承的上方设有一驱动机构，且下方由内朝外依序设有一滚轮装置与一外侧吸盘组；其中，该外侧吸盘组分别设有呈前后轴向配置的复数个吸盘，且令该上座受该移载机构驱动而朝下位移，该复数个吸盘能够同步作动以吸附绝缘片材；
11.该滚轮装置连接一位移机构，该外侧吸盘组连接一翻转机构，且该位移机构与该翻转机构是受该驱动机构带动而同步作动；
12.二纵向离子风枪，是左右对称设置于该吸附座总承的上方，且分别与该位移机构连接，使该纵向离子风枪与该滚轮装置同步朝向内侧位移；以及
13.二压持器，是分别设置于该工作平台上且位于该叠层绝缘片材的左右两侧，其设有一立柱及一置于立柱上方的压板，且该压板能够正、反方向转动及能够变动高度。
14.其中，各该吸附座总承的下方且位于该滚轮的内侧还设有一内侧吸盘组，该内侧吸盘组的前后轴向并配置有复数个吸盘，该上座受该移载机构驱动而能够朝下位移，该复数个吸盘能够同步作动以吸附绝缘片材。
15.其中，该压持器的立柱为一旋转治具缸。
16.其中，还包括二侧向离子风枪，其分别设置于该工作平台上且位于该叠层绝缘片材的左右两侧，并能够朝向该叠层绝缘片材的边侧喷送负离子。
17.借助前述特征，本实用新型是应用吸附片材、片材边部上翻、消除片材间的静电力、以及压持下方叠层绝缘片材的多项步骤来完成叠层绝缘片材的分离；而在分离装置的特征方面，本实用新型是应用内、外侧吸盘组的复数个吸盘以吸附片材，再应用驱动机构同步带动翻转机构与位移机构的特殊设计，使翻转机构带动外侧吸盘组以翻转片材边部的同时，位移机构亦同步带动该滚轮装置在片材表面上朝内侧滚动位移；次者，本实用新型可应用侧向离子风枪朝向该叠层绝缘片材的边侧喷送负离子，以及纵向离子风枪与滚轮装置同步位移，并由上向下朝向片材边部上翻的外侧喷送负离子，使相邻片材之间的正电荷与该负离子电极中和，则可进一步消除其静电的吸附力；再者，应用压持器以压持其下方的叠层绝缘片材，更能使吸附的片材达到顺利分离的效果。
附图说明
18.图1为现有技术中以人工方式进行叠层pp片材分离作业的示意图。
19.图2为本实用新型带静电叠层绝缘片材分离方法的流程图。
20.图3为本实用新型带静电叠层绝缘片材分离装置的组合立体图。
21.图4a～图4b为本实用新型中进行片材边部翻转的连接机构示意图。
22.图5a～图5f为本实用新型中其吸附座总承构件的对应位置关系图。
23.图6a～图6b为本实用新型中其片材边部翻转的动作关联图。
24.图7a～图7b为本实用新型中其吸附片材分离叠层片材的动作关联图。
25.图8a～图8g为本实用新型中叠层绝缘片材分离步骤的动作示意图。
26.附图标号说明：10-工作平台；11-移载机构；20-上座；21-侧板；211-长槽；212-螺栓；30-吸附座总承；31-驱动机构；311-第一驱动马达；312-第二驱动马达；32-位移机构；321-第一驱转皮带；322-心杆；323-连动皮带；324-滑轨；325
‑ꢀ
滑座；326-夹板；327-连接杆；328-连接架；33-翻转机构；331-第二驱转皮带； 332-曲臂；40-内侧吸盘组；50-滚轮装
置；51-心轴；52-圆筒；60-外侧吸盘组； 61-吸盘架；62-管接口；63-吸盘；64-管子；70-纵向离子风枪；70a-侧向离子风枪；71-支架；72-喷口；80-压持器；81-立柱；811-缸杆；82-压板；90-制程平台； 100-带静电叠层绝缘片材的分离装置；200-叠层绝缘片材；201-绝缘片材；d1
‑ꢀ
边距；d2-初始间距；l1-滚动距离；l2-滚动距离；r-圆筒半径；i-负离子；t
‑ꢀ
厚度；θ-边部翻转角度。
具体实施方式
27.首先，请参阅图2所示，为本实用新型带静电叠层绝缘片材分离方法的流程图，其是应用一分离装置所设置的吸盘，将带静电的绝缘片材逐一吸附并使其与叠层分离，包括：
28.a.叠放绝缘片材：将复数片绝缘片材整齐叠放于一工作平台，形成一叠层绝缘片材；
29.b.调整吸盘位置：使该分离装置所设的复数个吸盘，坐落于该叠层绝缘片材上方的适当位置；
30.c.下移分离装置：驱动一移载机构，使与其连接的分离装置向下位移，直到其所设的滚轮装置的外周缘顶触到叠层绝缘片材的顶面为止；
31.d.吸附顶面的片材：作动分离装置所设的复数个吸盘，以吸附叠层绝缘片材其顶面的绝缘片材；
32.e.片材其左、右至少一侧的边部朝上翻转：作动分离装置所设的外侧吸盘组以旋转一角度且同步作动一滚轮装置朝向内侧滚动位移，使所吸附的绝缘片材其左、右至少一侧的边部朝上翻转；
33.f.纵向喷送负离子消除绝缘片材间的静电：作动该分离装置所设的纵向离子风枪以喷送负离子，使被吸附的最上层的绝缘片材及与其相邻绝缘片材之间的正电荷与该负离子进行电极中和，进而消除相邻绝缘片材之间其静电的吸附力；
34.g.压持下方的叠层片材：作动工作平台所设的压持器，以压持被吸附的最上层的绝缘片材其下方的叠层绝缘片材；以及
35.h.上移分离装置：驱动移载机构使与其连接的分离装置向上位移，使被吸附的最上层的绝缘片材与其下方的叠层绝缘片材分离。
36.本实施例中，在步骤b.与步骤c.之间，更可包括一步骤c
′
.但不限定于此，侧向喷送负离子消除绝缘片材间的静电：作动该工作平台所设的一侧向离子风枪以喷送负离子，使相邻绝缘片材之间的正电荷与该负离子进行电极中和，进而消除相邻绝缘片材之间其静电的吸附力。然而，除非该叠层绝缘片材200的材质较特殊，而静电的吸附力较强，否则可以不用侧向离子风枪，仅该纵向离子风枪70即足以消除其静电的吸附力，详细容后再述。
37.如图3、图4a、图4b所示，为本实用新型带静电叠层绝缘片材的分离装置100，其是提供将带静电的绝缘片材逐一吸附并使其与下方的叠层绝缘片材分离者，包括：一工作平台10、一上座20、二吸附座总承30、二纵向离子风枪70、以及二压持器80；其中，该工作平台10，是供放置带静电的叠层绝缘片材200，以进行逐片分离的送料作业；该上座20，是连接一具有二维以上位移功能的移载机构11(如图8a～图8g所示)，并受其驱动以进行包含上下轴向(z轴)的位移；本实用新型中该移载机构11具有上下轴向(z轴)及包括左右轴向(x轴)、前后轴向(y轴)中的至少一轴向之位移功能，其目的在将该工作平台10上的叠层绝缘片材200
逐一分离并移送至一制程平台90上(如图8f、图8g所示)；该移载机构11可包括机器手臂、多轴向位移装置的其中之一，但不以此为限；由于该移载机构11是属现有技术，可包括为一组多轴向移载机构或一多轴向机械手臂等装置所构成，然而，该移载机构11是属现有技术，非本实用新型的专利特征，故在此不予赘述。
38.再者，该吸附座总承30是分别设有一内侧吸盘组40、一滚轮装置50、与一外侧吸盘组60；其中，该内侧吸盘组40与该外侧吸盘组60分别设有一吸盘架61、与装设其上的复数个管接口62以及呈前后轴向配置的复数个吸盘63，该管接口62可运用管子64连通一真空泵(图未示)，使该复数个吸盘63可分别吸附绝缘片材201的内侧表面及邻近边部的外侧表面；该滚轮装置50是设于该内、外侧吸盘组40、60的中间，本实施例中，该滚轮装置50其可是由一心轴 51及一环绕其旋转的圆筒52所构成，但不限定于此。
39.而该滚轮装置50的功能是在绝缘片材201边部被吸附而朝上翻转的过程中，可使该滚轮装置50的圆筒52在绝缘片材201的表面滚动位移；该纵向离子风枪70，是以二支架71左右对称设置于该吸附座总承30的上方，该纵向离子风枪70的内部具有离子产生器可产生负离子，其下方设有复数个喷口72，用以由上而下朝向叠层绝缘片材200喷送负离子(i)，使被吸附的绝缘片材201与其相邻片材之间的正电荷与该负离子行电极中和，进而消除其静电的吸附力；本实施例中，该纵向离子风枪70不以图中所示的纵向正上方位置为限，实际使用时如果向外位移设置，亦如图6b虚线所示，而呈现一斜向角度喷送负离子(i) 至该绝缘片材201的外侧面，即可消除其静电的吸附力，容不赘述。
40.再者，该压持器80是由一立柱81与一压板82所构成，该压持器80分别固设于该工作平台10上且位于该叠层绝缘片材200的左右两侧，本实用新型中，该立柱81可为一旋转治具缸所构成，但不限定于此。该压板82则置于该旋转治具缸其缸杆811的上方，其可借由该缸杆811的驱动而正、反方向转动及升降其高度，且当被吸附的绝缘片材201其边部朝上翻转后，则该压板82将转动并压持该叠层绝缘片材200，用以确保该被吸附的最上层的绝缘片材201与其下方的叠层绝缘片材200达到顺利分离的效果。
41.承上，本实用新型中更包括二侧板21，是置于该上座20下方的前、后两侧，其分别设有左、右对称的二长槽211，供螺栓212穿设以锁附该吸附座30，使该吸附座总承30可左右对称设置于该上座20的下方，并配合该叠层绝缘片材 200的大小状态而调整其左右轴向(x轴)的吸附位置；进一步参阅图4a及图4b 所示，该吸附座总承30的上方设有一驱动机构31，其设有一第一驱动马达311 是用以驱动一位移机构32，及一第二驱动马达312是用以驱动一翻转机构33；其中，该位移机构32包括一第一驱转皮带321连接该第一驱动马达311是用以驱动一心杆322，并借以带动其设于前、后两侧(y轴)的二连动皮带323，二滑轨324及分别设于其上可左右轴向(x轴)位移的二滑座325，是分置于该吸附座总承30的前、后两侧(y轴)，二夹板326则分别锁固在该连动皮带323上并连接该滑座325，而滑座325则经由一连接杆327其尾端套设在该滚轮装置50的心轴51上，及一连接架328其尾端锁固在该纵向离子风枪70的支架71上，据以驱使该滚轮装置50与该纵向离子风枪70同步产生滚动位移及x轴向位移。
42.再者，该翻转机构33包括一第二驱转皮带331连接该第二驱动马达312是用以驱转该滚轮装置50的心轴51，一曲臂332其两端是分别连接该心轴51以及该外侧吸盘组60的吸盘架61，据以使该旋转的心轴51驱使该吸盘架61翻转；由于该驱动机构31的第一驱动马达
311与第二驱动马达312是同步作动，故而该位移机构32将依序带动该第一驱转皮带321、心杆322、连动皮带323、以及滑座325，进而使该连接杆327带动该滚轮装置50的心轴51、以及使该支架71 带动该纵向离子风枪70同步产生x轴向的位移。
43.于此同时，该翻转机构33将带动该第二驱转皮带331，进而使该心轴51带动该外侧吸盘组60的吸盘架61朝上翻转；因此本实用新型中的驱动机构31作动，将趋使该外侧吸盘组60朝上旋转一角度，并促使该滚轮装置50同步朝向内侧滚动位移，以及该纵向离子风枪70亦同步朝向内侧产生x轴向位移，则该被吸附的绝缘片材201的边部即可平顺地朝上翻转。
44.本实用新型中，绝缘片材201是采取两侧的边部翻转，其做法为二吸附座总承30上方的二驱动机构31同步作动，则驱动机构31将分别驱使两侧的位移机构32及翻转机构33，以同步运动的方式带动二外侧吸盘组60的吸盘架61翻转、二滚轮装置50朝向内侧滚动位移，以及二纵向离子风枪70亦朝向内侧位移；
45.本实用新型中，绝缘片材201亦可进行一侧的边部翻转，其做法为只令一吸附座总承30上方的驱动机构31作动，则驱动机构31只驱使一侧的位移机构 32及翻转机构33，以同步带动一侧的外侧吸盘组60翻转、一侧的滚轮装置50 朝向内侧滚动位移，以及一侧的纵向离子风枪70朝向内侧位移。本实用新型中，更可包括二侧向离子风枪70a，(如图6b所示)，但不限定于此。是分别设置于该工作平台10上且位于该叠层绝缘片材200的左右两侧，并持续朝向该叠层绝缘片材200的边侧喷送负离子(i)以进一步消除该叠层绝缘片材其相邻绝缘片材之间的静电吸附力。然而，除非该叠层绝缘片材200的材质较特殊，而静电的吸附力较强，否则可以不用侧向离子风枪70a，仅该纵向离子风枪70即足以消除其静电的吸附力，或是该纵向离子风枪70由上而下呈现一斜向角度喷送负离子(i)也足以消除其静电的吸附力，容不赘述。
46.如图5a～图5f所示，为该吸附座总承30其主要构件与绝缘片材对应位置的关系图；其中，如图5a与图5b所示，该内侧吸盘组40与该外侧吸盘组60 分别设有复数个吸盘63，可分别吸附绝缘片材201的内侧表面及邻近边部的外侧表面，该滚轮装置50则设于该内、外侧吸盘组40、60的中间，其圆筒52下缘的位置高于吸盘63底部的位置，则当移载机构11驱使该吸附座总承30向下位移时，该内、外侧吸盘组40、60的吸盘63会早于该滚轮装置50而接触到绝缘片材201。
47.承上，如图5c所示，该移载机构11(如图8a～图8g所示)继续驱使该吸附座总承30向下位移，直到该滚轮装置50的外周缘顶触到绝缘片材201的顶面时，真空泵(未图示)被启动，则该内、外侧吸盘组40、60的所有吸盘63将同时吸附到绝缘片材201。
48.此时，如图5d所示，该绝缘片材201的厚度t，其侧端为a点，则外侧吸盘组60其吸盘63的中心处为b点，其边距为d1；且该滚轮装置50的圆筒52 的半径r，其心轴51的中心处为c点，其与吸盘63中心处b点的初始间距为 d2。
49.再者，如图5e所示，本实用新型中使片材边部朝上翻转的作法，是以驱动机构31带动位移机构32与翻转机构33同步作动，因此当外侧吸盘组60朝上旋转一角度θ，即绝缘片材201的边部翻转角度θ《90度时，则该圆筒52的半径 r将朝向内侧同步滚动，由c点位移至d点，其滚动距离为l1。
50.又，如图5f所示，外侧吸盘组60继续朝上旋转，且当绝缘片材201的边部翻转角度θ
》90度时，则该圆筒52的半径r将继续朝向内侧同步滚动，由d 点位移至e点，其滚动距离为l2；由于外侧吸盘组60朝上旋转，其角度θ从0 度到》90度，惟边距d1的大小并未改变，但间距大小已从初始的d2变成 d2 l1 l2，如此特征将使绝缘片材201的边部平顺翻转进而达到分离的效果。
51.本实施例中，该绝缘片材201的边部翻转角度，是可依该绝缘片材201的厚薄及静电吸附力大小等因素来调整，例如厚的绝缘片材201或静电吸附力小的绝缘片材201，只需翻转较小的角度即可，而较薄的绝缘片材201或静电吸附力大的绝缘片材201，可能就需要》90度，才能达到分离的效果。
52.如图6a～图7b所示，为本实用新型中其吸附片材脱离叠层片材的动作关联图；其包括步骤e.片材边部朝上翻转、步骤f.喷送负离子消除静电、步骤g. 压持下方的叠层片材、与步骤h.上移分离装置；其中，当所吸附的绝缘片材201 其两侧边部朝上翻转后，该纵向离子风枪70的复数个喷口72，朝向该被吸附绝缘片材201其翻转边部的外侧喷送负离子(i)，该被吸附绝缘片材201及其相邻绝缘片材201之间的正电荷与该负离子(i)进行电极中和，以消除相邻绝缘片材 201之间其静电的吸附力，同时该压持器80的压板82随即转动90度并下压以压持该叠层绝缘片材200，其状态如图6a～图6b所示；再者，当移载机构驱使该吸附座总承30向上位移的过程中，由于所有吸盘63都吸附到绝缘片材201，且其片材的边部业已朝上翻转，而纵向离子风枪70又持续朝向叠层绝缘片材200 喷送负离子(i)，且下方的叠层绝缘片材200被压持器80的压板82所压持，状态如图7a～图7b所示；因此，该被吸附的绝缘片材201与其下方的叠层绝缘片材200即可达到顺利分离的效果。
53.如图8a～图8g所示，为本实用新型带静电叠层绝缘片材分离步骤的动作示意图；包括：步骤a.叠放绝缘片材，将复数片绝缘片材201整齐叠放于工作平台10，形成一叠层绝缘片材200；步骤b.调整吸盘位置，使内、外侧吸盘组40/60的之复数个吸盘63，坐落于该叠层绝缘片材200上方的适当位置，其状态如图8a所示；步骤c.下移分离装置，驱动移载机构11使吸附座总承30向下位移直到其滚轮装置50的外周缘顶触到叠层绝缘片材200的顶面为止；步骤d.吸附顶面的片材，启动真空泵使复数个吸盘63吸附叠层绝缘片材200其顶面的绝缘片材201，其状态如图8b所示；步骤e.片材边部朝上翻转，作动外侧吸盘组 60以旋转一角度且同步作动滚轮装置50朝向内侧滚动，使所吸附的绝缘片材 201其两侧的边部朝上翻转；步骤f.纵向喷送负离子消除静电，作动纵向离子风枪70以喷送负离子(i)，使相邻绝缘片材201之间的正电荷与负离子中和，以消除其静电的吸附力，步骤g.压持下方的叠层片材，作动压持器80以压持下方的叠层绝缘片材200；其状态如图8c所示；步骤h.上移分离装置，驱动移载机构 11使吸附座总承30向上位移，则被吸附的绝缘片材201与其下方的叠层绝缘片材200顺利分离，其状态如图8d所示；步骤i.横移分离装置，驱动移载机构11 使吸附座总承30移向一制程平台90上方，其状态如图8e所示；步骤j.片材边部回复原状，作动外侧吸盘组60以回复原旋转的角度且同步作动滚轮装置50 朝向外侧滚动回复原位，使所吸附的绝缘片材201其两侧的边部回复原状；步骤k.卸放绝缘片材，驱动移载机构11使吸附座总承30向下位移，同时真空泵停止运转，复数个吸盘63的吸附力消失，使该绝缘片材201放置于制程平台90，其状态如图8f所示；步骤l.返回分离装置，驱动移载机构11使吸附座总承30 向上并横向位移，以返回其步骤c.的位置，其状态如图8g所示。
54.本实用新型应用吸附片材、片材边部上翻、消除片材间的静电力、以及压持下方叠
层绝缘片材的多项步骤来完成叠层绝缘片材的分离；而在分离装置的特征方面，本实用新型应用内、外侧吸盘组40、60的复数个吸盘63以吸附片材，再应用驱动机构31同步带动翻转机构33与位移机构32的特殊设计，使翻转机构33带动外侧吸盘组60以翻转片材边部的同时，位移机构32亦同步带动滚轮装置50在片材表面上朝内侧滚动位移；次者，本实用新型应用侧向离子风枪朝向该叠层绝缘片材200的边侧喷送负离子，以及纵向离子风枪70与滚轮50 同步位移，并由上而下朝向绝缘片材201边部上翻的外侧喷送负离子(i)，使相邻片材之间的正电荷与该负离子电极中和，则可进一步消除其静电的吸附力；再者，应用压持器80以压持其下方的叠层绝缘片材200，更能使吸附的绝缘片材201达到顺利分离的效果。
55.以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。