多次调研尝试，这支团队攻克PCB刷磨机技术难题

2024-06-27 10:13:02

大学生团队历来是科技和创新的源泉,他们通过实地调研与实验,为企业的产品升级、研发与创新注入新的可能。近期,一个由来自河南科技大学多名专业组成的团队给我们展示了科技创新的威力。他们利用暑期实践项目,成功地设计出了一款能够将刷磨精度提高到0.06mm的四轴全自动伺服调压超薄板刷磨机,用于处理PCB板表面毛刺及污染物,使得基板表面平整且没有杂质,提升PCB产品精度、寿命及良品率。

这个团队的成员们通过实地调研,走访了多家PCB板生产企业,与企业的技术人员和工程师进行了深入的交流和讨论,深入了解PCB刷磨机的工作原理和市场需求后。他们首先对市场上现有的刷磨机进行了详细的分析,发现这些刷磨机存在着一些问题,如刷磨精度不够、刷磨效果不佳、刷磨过程中容易出现划痕等。针对这些问题,他们提出了一系列的改进方案,包括优化刷磨机的结构、改善刷磨效果等。

在刷磨精度方面,自主研发伺服驱动器及伺服电机,实现高速反应,响应带宽达1kHz以上;高低频抑振,降低76%以上传动端摆动幅度。通过伺服调压,精准控制刷磨电流,使得研磨更加均匀,尤其是对于超薄基板的刷磨,不会对其造成损坏,能够处理0.06mm~2.0mm高精度范围板厚。同时通过伺服调压可实现干湿分离,方便拆卸维修,可解决漏水腐蚀问题。

团队成员表示,刷磨效果不如人意主要表现在表面毛刺和污染物刷磨不彻底,基板传动不流畅,板面易翘起,影响后续工艺,造成线路不平直、线路缺口、断线等问题。为此,这支大学生团队发挥奇思妙想,对传动系统做了升级改造,采用螺旋齿轮设计,有效预防刷磨过程中可能出现的基板边缘翘板问题。刷轮马达采用变频定周数设计,可自如控制刷轮速度,研磨基板表面更加均匀。使得基板表面刷磨的平整度提升35%,良品率上升13%,产品平均寿命增加40%以上。基板翘曲度大幅降至0.25%,实现超高精度板的制造要求。

在实地调研的过程中,他们还发现了一些新的市场需求和机会。例如,一些企业需要一种能够在刷磨过程中自动检测和调整刷磨速度的刷磨机,以提高刷磨效率和质量。针对这个需求,他们提出了一种基于机器视觉和人工智能技术的刷磨机,采用人机界面触控方式操作,能够实时精确监控刷磨电流、电压大小,也可手动设置刷磨参数,触控界面所有数据均实现自动化采集,可上传MES系统,实现人机智能化,以达到最佳的刷磨效果。