一種電子工藝實訓用PCB打印操作平臺

張倫 蔡立娜

【摘 要】電子工藝實訓是電類專業(yè)重要的實訓項目，通過3D PCB打印機完成電子工藝實訓過程中的電路板制作環(huán)節(jié)，與傳統蝕刻法電路板制作對比，不僅可以大幅縮短電路制造周期，而且可以實現電路綠色化生產。高校電子工藝實訓室內操作平臺的設計，應能在滿足電子工藝實訓教學的基礎上便于學生操作和教師講解。

【關鍵詞】電子工藝；操作平臺；PCB打印機

一、現有問題

電子工藝實訓可以鞏固學生的電工基礎、電子技術、單片機原理及應用等課程專業(yè)知識，完成簡單電子線路的設計與生產、電子元件識別與檢測、電路板焊接、電子產品裝配、電子產品調試等實訓項目[1]。使學生真正能夠把所學的理論專業(yè)知識經過電路原理圖設計、PCB板繪制、電路板生產加工到后期的焊接和安裝調試這一完整的電子工藝生產過程熟悉并掌握[2]。結合當前技術發(fā)展，在電子工藝實訓教學過程中引入PCB打印機，通過PCB打印機可以快速制作出電路板成品，有更充裕的時間對有關制作進行測試，可以像打印照片一樣將電路走線打印到PCB基板上去[3]，能夠小批量、快速制作出電路板，便于電子工藝實訓教學過程中學生快速驗證電路板設計的正確性。但是目前電子工藝實訓教學過程中使用PCB打印機時，一般將PCB打印機放在單獨的桌子上，然后學生分組使用protel完成電路設計，再利用PCB打印機打印電路板，待PCB打印機打印出電路板后，將電路板取出進行后續(xù)焊接等操作，但是此過程如果有多組學生，則不便于學生實時圍觀和后續(xù)取出操作，影響了電子工藝實訓操作效率[4]。

二、操作平臺設計思路

針對以上現有存在的問題，電子工藝實訓室可以增加一個PCB打印操作平臺，為了便于操作PCB打印機，在現有PCB打印機的基礎上，設置一個承載PCB打印機的承載套座，承載套座焊接在圓形桌板的中央，并在圓形的桌板上端面靠近圓邊處由外向內通過螺栓連接設置有外導向圈和內導向圈，外導向圈和內導向圈之間通過間隙形成圓形滑道，若干個弧形滑塊依次嵌入在圓形滑道內且由于弧形滑塊呈弧形塊狀結構，使得弧形滑塊在圓形滑道內滑動時穩(wěn)定性較好，而弧形滑塊上端焊接有分操作臺，使得分操作臺在隨著弧形滑塊在圓形滑道內移動而繞著PCB打印機轉動，使得PCB打印機不動，而學生依次分時使用PCB打印機，從PCB打印機取出自己組的電路板后，移動分操作臺，讓下一次組同學使用，便于學生近距離圍觀電路板在PCB內打印的過程，且由取出后即可就近使用，提高了使用效率，同時兩個相鄰的分操作臺可以相互靠近，便于兩個小組之間將各自分操作臺貼靠在一起進行討論，有助于提高電子工藝實訓效率和效果。

三、操作平臺結構設計

操作平臺結構如圖1、2示，PCB打印機的下端嵌套有承載套座，承載套座的下端固定設置有桌板；桌板呈圓形且上端面中央為承載套座，桌板的上端面圓邊上由外向內依次設置有外導向圈和內導向圈；外導向圈嵌套在內導向圈外，外導向圈和內導向圈分別通過螺栓連接設置在桌板上，且外導向圈和內導向圈之間存在間隙形成圓形滑道。

圓形滑道由經過其中心線的豎直平面剖切形成的截面呈倒T形結構，圓形滑道內嵌入有若干個與圓形滑道配合的弧形滑塊，弧形滑塊上靠近PCB打印機的端面和遠離PCB打印機的端面均呈曲面狀且分別貼靠在內導向圈和外導向圈上；弧形滑塊的上端伸出圓形滑道且固定設置有分操作臺，分操作臺的下端面分別壓靠外導向圈和內導向圈的上端面，使得分操作臺能夠隨著弧形滑塊在圓形滑道內的滑動而繞著PCB打印機轉動。

分操作臺呈水平放置的扇形板狀，且靠近PCB打印機的端面呈凹曲面狀；分操作臺的上端面固定設置有半圍板；半圍板將分操作臺的上端面靠近PCB打印機的部分包繞起來，使得使用者在分操作臺遠離PCB打印機的一側使用分操作臺；相鄰的分操作臺之間存在間隙；桌板的下端設置有支撐板，四個支撐板構成箱體結構將桌板支撐起來，且支撐板的下端固定設置有在半徑大小等于桌板半徑大小的底板。

圖中：1-PCB打印機，2-半圍板，3-分操作臺，4-外導向圈，5-圓形滑道，6-支撐板，7-底板，8-內導向圈，9-承載套座，10-桌板，11-弧形滑塊。

在現有PCB打印機1的基礎上，設置的一個承載PCB打印機1的承載套座9，承載套座9焊接在圓形桌板10的中央，并在圓形的桌板10上端面靠近圓邊處由外向內通過螺栓連接設置有外導向圈4和內導向圈8，外導向圈4和內導向圈8之間通過間隙形成圓形滑道5，若干個弧形滑塊11依次嵌入在圓形滑道5內且由于弧形滑塊11呈弧形塊狀結構，使得弧形滑塊11在圓形滑道5內滑動時穩(wěn)定性較好，而弧形滑塊11上端焊接有分操作臺3，使得分操作臺3在隨著弧形滑塊11在圓形滑道5內移動而繞著PCB打印機1轉動，使得PCB打印機1不動，而學生依次分時使用PCB打印機1，從PCB打印機1取出自己組的電路板后，移動分操作臺3，讓下一次組同學使用。

四、結束語

該電子工藝實訓用PCB打印操作平臺中學生依次分時使用同一臺PCB打印機，兩個相鄰的分操作臺可以相互靠近，便于兩個小組之間一起進行討論，有助于提高電子工藝實訓效率和效果。另外分操作臺的上端面固定設置有半圍板，便于防止在分操作臺上焊接電路板時，電子元件從分操作臺上掉落下來。該操作平臺結構安全可靠，產品性能好，使用壽命長。

【參考文獻】

[1]曹萬強，潘永才，王曉臨.建立電子學科創(chuàng)新實踐、實訓基地的探索[J].實驗室研究與探索，2004（10）.

[2]符玉荷，黃譚友，楊啟洪，楊日福.電子工藝實習面臨的挑戰(zhàn)及其發(fā)展方向[J].實驗室研究與探索，2008（08）.

[3]曹嘯敏.電子工藝實習中的PCB制作實習[J].黑龍江科技信息，2012（27）.

[4]梁春英，黃操軍.電子工藝實習教學模式的實踐與探討[J].高校實驗室工作研究，2010（02）.