键盘电路薄膜的线路印刷成型设备与方法与流程

本申请涉及键盘生产技术领域，尤其是涉及一种键盘电路薄膜的线路印刷成型设备与方法。

背景技术

键盘是一种人与计算机进行信息输入的媒介，属于计算机系统的重要组成部分。键盘内包含了按键传输的接触电极和连接电极的电路结构。随着技术的发展，电路结构目前通常用薄膜式电路结构。

相关技术见公开号为CN102946697A的发明专利申请，公开了一种薄膜电路板制造方法，包含：提供第一电路膜片、绝缘膜片以及第二电路膜片；使用热融结合制程将该绝缘膜片融合贴附于第一电路膜片和第二电路膜片，以及使用冲孔下料制程形成多个结构组装孔形成薄膜电路板。

针对上述相关技术，发明人认为存在以下缺陷：电路膜片上存在过桥电路，使得薄膜电路需要经多道工序形成，工序之间需要对各工序产生的半成品进行生产线换线的转移，存在对位操作，导致电路膜片的生产效率低。

技术实现要素：

为了改善目前电路薄膜在工序之间需要转移对位操作导致生产效率低的问题，本申请提供一种键盘电路薄膜的线路印刷成型设备与方法。

第一方面，本申请提供一种键盘电路薄膜的线路印刷成型设备采用如下的技术方案：

一种键盘电路薄膜的线路印刷成型设备，包括：

卷带供料机构，用于提供卷带式空白薄膜；

底层线路银浆印刷机构，连接所述卷带供料机构，用于在所述空白薄膜上印刷底层线路银浆；

一级初步干燥机构，连接所述底层线路银浆印刷机构，使得银浆不流动成为键盘电路薄膜的双内面底层线路；

过桥绝缘层印刷机构，连接所述底层线路银浆印刷机构，用于在所述空白薄膜上印刷隔离浆；

二级初步干燥机构，连接所述过桥绝缘层印刷机构，使得所述隔离浆不流动成为过桥绝缘层；

过桥线路银浆印刷机构，连接所述二级初步干燥机构，用于在所述过桥绝缘层上印刷过桥线路的银浆；

干燥收集机构，连接所述过桥线路银浆印刷机构，用于完全固化所述银浆电路、所述过桥绝缘层与所述过桥线路，所述干燥收集机构包括烘箱，所述烘箱内部形成有干燥室，所述烘箱的中间设置有卷带收料机构，所述卷带在所述干燥室(412)呈回字内卷传输；

其中，所述设备还包括若干个中转槽，所述中转槽设置于由所述底层线路银浆印刷机构至所述过桥线路印刷机构各机构之间，用于收集输出的半成品。

通过采用上述技术方案，卷带供料机构提供单一卷带的空白薄膜，空白薄膜经过底层线路银浆印刷机构时，在空白薄膜印刷上银浆电路，并进行一级初步干燥使得银浆不流动成为键盘电路薄膜双内面底层线路，以形成一级半成品。

然后过桥绝缘层印刷机构对一级半成品的过桥区域印刷上隔离浆，并进行二级初步干燥使得隔离浆不流动成为过桥绝缘层，以形成二级半成品。

然后底层线路银浆印刷机构在过桥绝缘层上印刷银浆形成过桥线路，以形成三级半成品。半成品进入到烘箱内部的干燥室进行集中干燥，使得线路完全固化，然后对半成品进行收卷。中转槽可以临时收集各机构之间积存的半成品。由于不存在对位操作，使得设备在一次卷对卷传输中同时完成键盘电路薄膜双内面底层线路、过桥绝缘层与过桥线路的印刷成型，提高生产效率，薄膜电路印刷质量提高。

可选的，所述中转槽上安装有感测单元，用于感测所述半成品存量并将信号反馈至对应的上、下级工序，所述底层线路银浆印刷机构和/或所述过桥绝缘层印刷机构以及所述过桥线路印刷机构接收到所述感测单元的信号反馈后能够调节各自的传输速率。

通过采用上述技术方案，各工序的印刷速度独立，通过感测单元感测到的半成品存量对上下级工序反馈，从而能够实时调整各自工序的传输速率。

可选的，所述烘箱侧壁开设有连通所述干燥室和外部的通道；所述干燥收集机构还包括：

干燥组件，设置于所述干燥室内，所述烘箱位于所述干燥室内壁开设有与所述干燥组件连通的热风出口；

所述卷带收料组件包括转动安装于所述干燥室侧壁中部的收料辊和驱动所述收料辊转动的电机；

转向辊，至少有两个并设置于收料辊周围，用于薄膜从所述通道进入干燥室后，依次绕设所述转向辊后形成回字内卷路径并收卷于所述收料辊。

通过采用上述技术方案，半成品经过通道进入到烘箱内部的干燥室，半成品经过转向辊转向绕设后缠绕在收料辊上，干燥组件通过热风出口向干燥室吹热风，对半成品进行集中干燥，缩短干燥工序占地面积，提高单位生产面积的干燥效率。

可选的，所述干燥收集机构还包括张紧辊，所述张紧辊有两个且并排设置；优选的，其中一个所述转向辊的高度与所述通道高度相同；或者/以及所述张紧辊转动安装于所述烘箱位于所述通道的下方。

通过采用上述技术方案，张紧辊使得收卷作业中薄膜缠绕紧密，减小薄膜松脱的可能，提高收卷质量。薄膜从通道进入时绕设在相同高度的转向辊，减小了薄膜与烘箱内壁接触划伤的可能，提高产品质量。张紧辊位于通道下方，使得薄膜在绕设时呈回字形传输，延长单位生产距离的干燥路径，提高干燥效果。

可选的，所述烘箱外壁位于所述通道处安装有水平转动设置的过渡辊；优选的，所述过渡辊的最高点与所述通道的上下侧壁所在高度之间。

通过采用上述技术方案，半成品薄膜在进入烘箱前经过过渡辊，降低了半成品薄膜与通道内壁接触的可能，减小薄膜被划伤的概率，提高生产质量。

可选的，还包括检测机构，设置于所述干燥室内并用于对薄膜干燥度进行检测；具体的，所述检测机构包括检测探头和显示器，所述检测探头固定于所述烘箱内壁，所述检测探头设有用于薄膜穿过的检测口；所述检测探头与所述显示器电连接。

通过采用上述技术方案，检测机构对薄膜干燥度进行检测，有利于控制产品质量。

检测探头检测到数据后，可以在显示器上显示以便直观观察，从而调控干燥组件的温度或者风速。

可选的，所述烘箱位于所述干燥室底壁安装有支撑组件，所述支撑组件能够将薄膜抬起远离所述干燥室侧壁。

通过采用上述技术方案，一方面进一步增加了传输路径，另一方面使得支撑组件两侧的薄膜对应下方两个的热风出口，加强收卷前的干燥。

可选的，所述支撑组件包括：

支座，固定于所述干燥室底壁；

支撑辊，水平转动支撑于所述支座，所述支撑辊的转动轴线垂直于所述薄膜传输方向设置。

通过采用上述技术方案，支撑辊对薄膜进行支撑，使得靠近干燥室底壁的薄膜也处于张紧状态。

第二方面，本申请提供的一种键盘电路薄膜的线路印刷成型方法采用如下的技术方案：

一种键盘电路薄膜的线路印刷成型方法，使用上述的键盘电路薄膜的线路印刷成型设备，在一次卷对卷传输中同时完成键盘电路薄膜的双内面底层线路、过桥绝缘层与过桥线路的印刷成型。

通过采用上述技术方案，减小了工序之间对位操作浪费的时间，提高了生产效率。

第三方面，本申请提供的一种键盘电路薄膜的线路印刷成型方法采用如下的技术方案：

一种键盘电路薄膜的线路印刷成型方法，包括以下步骤：

对除尘后的空白薄膜印刷上银浆，并进行一级初步干燥使得银浆不流动成为键盘电路薄膜的双内面底层线路，以形成一级半成品；所述一级半成品传输速率为v1；

对所述一级半成品的过桥区域印刷上隔离浆，并进行二级初步干燥使得所述隔离浆不流动成为过桥绝缘层，以形成二级半成品；所述二级半成品的传输速率为v2；

在所述过桥绝缘层上印刷银浆形成过桥线路，以形成三级半成品；三级半成品的传输速率为v3；其中，各级半成品之间设有半成品存量区，感测各级半成品之间的半成品存量并将信号反馈至对应的上、下级工序，以个别调整v1、v2、v3的传输速率；

对电路薄膜进行回字内卷的集中干燥，使所述底层线路、所述过桥绝缘层与所述过桥线路完全固化，所述卷带收料组件对干燥后的电路薄膜进行收卷；

其中，所述一级半成品、所述二级半成品与所述三级半成品为一体构成于单一卷带中；

优选的，所述检测机构对所述薄膜检测后将信号反馈至所述干燥组件和/或所述卷带收料组件，所述干燥组件收到反馈信号后调节干燥温度和风速，所述卷带收料组件收到反馈信号后调节收卷速度。

通过采用上述技术方案，在一次卷对卷传输中同时完成键盘电路薄膜的双内面底层线路、过桥绝缘层与过桥线路的印刷成型，避免了键盘电路薄膜制造时过桥线路在不同卷带生产线之间切换的对位造成的耽误。此外，各工序根据相邻工序的半成品存量反馈，可以实时调整生产速率，提高整个印刷的效率。集中干燥大大缩短设备生产线占地距离，解决了卷带生产线过长的设备设置困难的问题。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：在一次卷对卷传输中同时完成键盘电路薄膜双内面底层线路与跨桥线路的印刷成型；各工序之间的生产速率协同反馈，提高整个印刷效率。

附图说明

图1为本申请实施例键盘电路薄膜的线路印刷成型设备的结构示意图；

图2为中转槽的结构示意图；

图3为干燥收集机构的整体结构示意图；

图4为显示薄膜干燥路径在图3中A-A面的剖视图；

图5为显示检测机构结构在图3中B部的放大图；

图6为本申请实施例键盘电路薄膜的线路印刷成型方法的流程图。

附图标记说明：

1、过桥绝缘层印刷机构；

2、底层线路银浆印刷机构；

3、过桥线路银浆印刷机构；

4、干燥收集机构；41、烘箱；411、通道；412、干燥室；42、过渡组件；421、支架；422、遮板；423、过渡辊；43、热风出口；44、转向辊；45、支撑组件；451、支座；452、支撑辊；46、张紧辊；47、收料辊；

5、检测机构；51、安装架；52、检测探头；53、显示器；

6、中转槽；61、收集斗；611、透气孔；612、开槽；613、把手；62、传感器；63、支脚；

7、干燥机构；

8、卷带供料机构；

9、电路膜片；

S1、空白膜片除尘；S2、印刷银浆电路；S3、一级初步干燥；S31、一级半成品存量感测；S4、印刷隔离浆；S5、二级初步干燥；S51、二级半成品存量感测；S6、印刷过桥线路；S61、干燥度检测；S7、集中干燥收卷。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开了一种键盘电路薄膜的线路印刷成型设备与方法。

参考图1，键盘电路薄膜的线路印刷成型设备包括卷带供料机构8和干燥收集机构4，空白薄膜卷放置于卷带供料机构8，在卷带供料机构8至干燥收集机构4之间依次设置有底层线路银浆印刷机构2、过桥绝缘层印刷机构1和过桥线路银浆印刷机构3，过桥绝缘层印刷机构1分别与底层线路银浆印刷机构2和过桥线路银浆印刷机构3之间设置有中转槽6，底层线路银浆印刷机构2和过桥绝缘层印刷机构1的出料端均设置有干燥机构7。空白膜片在经过底层线路银浆印刷机构2时被印刷银浆，并进行一级初步干燥使得银浆不流动成为键盘电路薄膜的双内面底层线路，然后经过桥绝缘层印刷机构1在过桥区域印刷上隔离浆，并进行二级初步干燥使得所述隔离浆不流动成为过桥绝缘层，再经过桥线路银浆印刷机构3印刷银浆形成过桥线路，相邻两个工序之间经过中转槽6中转，然后半成品输送到干燥收集机构4集中进行干燥并收集，各工序的半成品为一体构成于单一卷带中，减少了工序转移对位操作，提高生产效率。

参考图1，卷带供料机构8包括转动设置的上料辊，在上料辊与底层线路银浆印刷机构2之间可以设置除尘件，除尘件此处采用静电除尘辊。

底层线路银浆印刷机构2和过桥线路银浆印刷机构3可以采用相同的设备。如果在过桥线路银浆印刷机构3后进行三级干燥，也可以在干燥机构7与过桥线路银浆印刷机构3之间安装中转槽6。如果没有三级干燥，则直接进入干燥收集机构4。

干燥机构7可以是热风机或者红外热辐射仪，由于只是初步干燥，也可以是风扇。此处采用红外热辐射仪，红外热辐射仪通过螺栓分别与底层线路银浆印刷机构2和过桥绝缘层印刷机构1固定连接。

在本申请实施例的其他实施方式中，干燥机构7也可以独立设置，此时干燥机构7与相邻机构之间也设置中转槽6。

参考图2，中转槽6包括收集斗61和安装于收集斗61上的传感器62，收集斗61整体呈顶面敞口、内部中空的四棱台结构，收集斗61敞口一面为大端。收集斗61沿长度方向设置的一个侧壁开设有贯穿性的透气孔611，此处透气孔611为条形孔，透气孔611可以设置为两个，两个透气孔611自靠近收集斗61敞口端向底壁延伸并平行设置。

传感器62安装于中转槽6位于透气孔611的相对侧壁内侧，传感器62可以为红外传感器或者压力传感器，用于检测电路膜片9向收集斗61中输送存料的速度。传感器62与外部的控制电脑电连接。

为了方便观察中转槽6中的存料情况，中转槽6位于透气孔611的相邻两侧壁靠近敞口端开设有梯形的开槽612。中转槽6的底壁通过螺栓固定有四个支脚63，此处支脚63分布于中转槽6底壁四角位置，用于调节中转槽6的水平。支脚63处安装有压力传感器，压力传感器与外部的控制电脑电连接。中转槽6位于开槽612所在侧壁外侧固定有把手613，方便人工转移中转槽6位置。

中转槽6位于敞口周围向外延伸有裙边，中转槽6对应裙边弯折处圆角设置，使得电路膜片9在进入和离开中转槽6时减少接触划伤的可能。

参考图3和图4，干燥收集机构4包括烘箱41以及安装于烘箱41中的干燥组件和卷带收料组件。烘箱41的侧壁开设有供电路膜片9通过的通道411，通道411为矩形通道，通道411的高度为5-15mm，通道411的宽度不低于电路膜片9的宽度。烘箱41的内部中空形成干燥室412，干燥组件向干燥室412利用热辐射或吹热风以对电路膜片9进行干燥，干燥后的电路膜片9被卷带收料组件收集。

通道411优选开设在烘箱41上侧，使得电路膜片9在进入烘箱41时从“回”字形的上侧缘卷入，能增加水平烘烤的时间。为了减小电路膜片9在进入烘箱41时产生刮花的可能，在烘箱41外壁位于通道411处安装有过渡组件42，过渡组件42包括固定于通道411水平两侧的支架421，支架421与烘箱41可以通过螺栓固定，支架421为三角架，以提高过渡组件42的稳固性；两个支架421之间水平转动连接有过渡辊423，过渡辊423的长度大于通道411的宽度，以降低支架421对电路膜片9产生挤压磨损的可能。过渡辊423的最高点与通道411的高度中线在同一水平面，实际安装可能存在一定偏差，但要控制电路膜片9绕过过渡辊423进入通道411时，电路膜片9不与通道411的侧壁接触。

在烘箱41外壁与两个支架421之间固定有遮板422，遮板422倾斜向下设置。遮板422与过渡辊423之间形成有狭缝，电路膜片9从狭缝中穿过。

参考图4，干燥组件包括干燥件，干燥件安装于烘箱41内，干燥件可以是热风机。烘箱41位于干燥室412的侧壁开设有与干燥件连通的热风出口43，热风出口43用于将干燥组件产生的热风向干燥室412定向吹送。干燥件与外部的控制电脑电连接。

卷带收料组件包括收料辊47和带动收料辊47转动的电机，电机安装于烘箱41中。电机与外部的控制电脑电连接。

由于烘箱41的干燥室412的空间有限，为了使得电路膜片9在收卷前干燥更好，干燥室412设计成长方体空腔，烘箱41各角均转动安装有一个转向辊44，其中，位于上方的一个转向辊44和过渡辊423在同一高度，位于下方的两个转向辊44在同一高度上。转向辊44使得电路膜片9的干燥路径延长，在干燥室412内呈“回”字形内卷，提高干燥效果。电路膜片9在干燥室412内的路径可以为一圈、两圈或三圈及以上。进一步的，热风出口43此处也设置4个并呈矩形分布，从而能够对靠近干燥室412不同侧壁的电路膜片9同时干燥，提高干燥效率。

烘箱41内壁靠近通道411下方转动安装有两个水平设置的张紧辊46，两个张紧辊46之间抵触设置，使得电路膜片9在张紧辊46和收料辊47之间呈张紧状态。

参考图4和图5，为了方便控制收料辊47的收卷速度，使得电路膜片9在收卷前完全干燥，烘箱41位于干燥室412的底壁固定有检测机构5。检测机构5包括安装架51、检测探头52和显示器53，安装架51通过螺栓固定于烘箱41，检测探头52通过螺栓固定在安装架51上，检测探头52呈U型结构，以便电路膜片9从检测探头52中穿过进行检测；显示器53固定在烘箱41外侧，检测探头52与显示器53之间电连接，检测探头52与外部的控制电脑电连接。

为了使得电路膜片9顺利经过检测探头52，烘箱41位于干燥室412的底壁安装有支撑组件45，支撑组件45包括支座451和支撑辊452，支座451通过螺栓与烘箱41固定，支撑辊452此处有两个并水平转动安装于支座451顶部，支撑辊452的转动轴线与电路膜片9的传输方向垂直。由于支撑辊452的作用，靠近干燥室412底壁传输的电路膜片9被抬高，一方面进一步增加了传输路径，另一方面使得支撑组件45两侧的电路膜片9对应下方两个的热风出口43，加强收卷前的干燥。根据需要，每个热风出口43均单独连接一个热风机，从而能够独立控制每个热风机的干燥温度和风速。

烘箱41位于干燥室412底壁安装有灯管，用于对薄膜进行光照，便于观察状态，灯管可以靠近支座451一侧固定。

在本申请实施例的其他实施方式中，过桥绝缘层印刷机构1、底层线路银浆印刷机构2的数量可以根据需要设置，如2个、3个等，过桥绝缘层印刷机构1和底层线路银浆印刷机构2交替设置且两者之间均设置中转槽6。在本申请实施例的其他实施方式中，还可以包含炭浆印刷机构，炭浆印刷机构与其他机构之间也设有中转槽6。

该键盘电路薄膜的线路印刷成型设备的工作原理如下：

参考图6，空白膜片除尘S1后，经底层线路银浆印刷机构2印刷上银浆电路S2，并进行一级初步干燥S3使得银浆不流动成为键盘电路薄膜双内面底层线路，以形成电路膜片9的一级半成品；此时银浆电路未充分干燥固化。该工序为了实现银浆印刷和短暂干燥，一级半成品的传输速率设定为v1。

一级半成品经过桥绝缘层印刷机构1，在底层线路复杂区域表面刷涂隔离浆S4，隔离浆此处为UV绝缘层，并进行二级初步干燥S5使得隔离浆不流动成为过桥绝缘层，以形成电路膜片9的二级半成品；此时过桥绝缘层未充分干燥固化。该工序为了实现过桥绝缘层的印刷和短暂干燥，二级半成品的传输速率设定为v2。

二级半成品经过桥线路银浆印刷机构3，在电路过桥区域即过桥绝缘层表面补充印刷银浆作为印刷过桥线路S6，形成电路膜片9的三级半成品。过桥线路由于印刷区域相比整个底层线路范围小，印刷时间可以更短，此处可以不进行单独干燥处理；三级半成品的传输速率设定为v3，v3>v1。

当整个设备中存在炭浆印刷时，电路膜片9在炭浆印刷工序的传输速率设定为v4。

收卷组件的收卷速率初步设定为v0。

由于v1-v4的大小不同，即电路膜片9在各工序传输速度和停留时间不同，若v2>v1，由于v3>v1，假如v2>v3，那么形成电路膜片9三级半成品和电路膜片9二级半成品之间的中转槽6会积存物料，中转槽6中的传感器62检测到物料积存后，对用于形成电路膜片9二级半成品的过桥绝缘层印刷机构1进行信号反馈，使得过桥绝缘层印刷机构1的传输速率降低或停止；当中转槽6的传感器62重新检测到物料积存小于设定值时，将信号反馈给过桥绝缘层印刷机构1启动工作。

中转槽62上的传感器62对积存物料进行半成品存量感测（S31,S51），并将信号反馈给对应的上级工序和下级工序。下面以其中相邻三个工序为例进行说明。

若v2>v1,该工序继续工作会造成上级工序的电路膜片9产生张力可能拉断，则该工序停止工作，此时，该工序对下级工序存物料存量为S0=（v2-v3）*t0，其中t0为该工序初始工作时间；在等待一段时间t1后(t1<t0)，该工序的上级工序物料存量为S1=v1*t1,该工序的下级工序物料存量为S2=（v2-v3）*(t0-t1)。此时启动该工序作业直至下次停止工作，该段工作时间为t2，电路膜片9的传输距离应该满足v2*t2=S1 v1*t2，那么第二次启动工作时间t2=v1*t1/(v2-v1)=(v1/(v2-v1))*t1。此时，下级工序的物料存量S3=S2 （v2-v3）*t2，当S3超过设计存量时，提前反馈使得该工序停止工作，此时t2<(v1/(v2-v1))*t1，各工序重复上述动态反馈过程直至生产完成。

检测机构5对电路膜片9的干燥程度进行检测并反馈给收卷组件，当干燥度未达到设计要求时，优先控制热风机提高温度和吹风速度。如果仍然未达到设计要求时，降低收卷速度v4。

整个电路印刷过程在一次卷对卷传输中同时完成键盘电路薄膜双内面底层线路与跨桥线路的印刷成型，工序之间不需要对位操作，生产效率和印刷质量提高；各工序之间的生产速率协同反馈，提高整个印刷效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。