CN101370617A - 钻孔装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于对印刷电路板进行钻孔的装置，包括第一钻头(8a)，第一钻头沿着钻孔轴线(Z)被引向和引离基本垂直于该钻孔轴线的相应第一钻孔平面((XY)a)，在待钻孔的板(Pa)的定位运动过程中，钻孔平面((XY)a)可相对于钻孔轴线(Z)移位，在切割运动过程中，钻头(8a)可沿着轴线(Z)移向平面((XY)a)，而在相反的返回运动过程中，钻头(8a)可沿着轴线(Z)移离平面((XY)a)；该装置包括第二钻头(8b)，在沿着轴线(Z)的移动中，第二钻头与第一钻头(8a)刚性连接，第二钻孔平面((XY)b)平行于第一平面，且面向第二钻头(8b)布置成使第一钻头(8a)的返回运动对应于第二钻头(8b)的切割运动，反之亦然。

Description

钻孔装置
技术领域
本发明涉及包括如权利要求1的前序部分所述特征的那种用于印刷电路板的钻孔装置。
背景技术
在印刷电路板的制造中，必须对每个板在焊接电路元件的至少一些区域位置设置大量的孔。这些孔是通过适于驱动特殊钻头尖高速转动的钻头来获得的。当在垂直于钻孔轴线(轴线Z)的钻孔平面中操纵待钻孔板的定位运动时，钻头通常沿着该钻孔轴线移位。
每个钻头因此实施朝向钻孔平面并穿过待钻孔板的厚度的切割运动，以及返回运动，在该返回运动的过程中，钻头移离钻孔平面以使待钻孔板能被重新定位。
逻辑上，返回运动本身是非生产性的，并且即使返回运动可相当高速地进行，它仍然不利于装置的钻孔性能。
发明内容
本发明所针对的问题是提供一种钻孔装置，该钻孔装置在结构上和功能上被设计成提供更好的整体性能。
鉴于该问题，本发明的目的是提供一种简单同时高效设计的钻孔装置，为了钻孔操作该钻孔装置能使返回运动阶段变得具有生产性。
这个问题和这个目的是通过本发明来实现的，本发明涉及一种根据所附权利要求书来具体实施的钻孔装置。
附图说明
在下面较佳但非排它性实施例的描述中，将更加详细地阐述本发明的特征和优点，该实施例在附图中作为非限制性例子来说明，在附图中：
图1是根据本实施例的用于对印刷电路板等进行钻孔的装置的立体图；
图2是图1的装置的前视图。
具体实施方式
在附图中，根据本发明的用于对印刷电路板等进行高速钻孔的装置整体地用附图标记1来表示。该装置包括第一和第二钻孔单元2a，b，该第一和第二钻孔单元安装在同一支承件3上并彼此对称地相对设置。两个钻孔单元由同一致动器构件4来致动，该致动器构件居中地设置在支承件3上的两个钻孔单元之间。致动器构件4包括线性致动器6和两个被独立致动的滚珠螺杆6a，b，该线性致动器带有双侧突出杆，每个杆段5a，b以下面描述的方式作用在相应的单元2a，b上。
两个钻孔单元2a，b是相同的，因此将只详细描述其中一个，除非另外规定，相同的描述和附图标记可应用到两个钻孔单元。
每个单元2a，b包括相应的钻头8a，b。每个钻头8a，b承载高速心轴，钻头尖7安装在该高速心轴上。每个钻头8a，b同样沿着钻孔轴线Z借助支架9而被引导，该支架安装成在支承件3上滑动，并且致动器构件4的相应杆段5a，b作用在该支架上。每个单元2a，b还包括工件按压装置10，该工件按压装置借助导轨11和相应的滑瓦12可滑动地安装在支承件3上。工件按压装置10则包括作用在臂14上的压电致动器13，该臂可在致动器13的作用下弹性地摆动。臂14的自由端承载自对准型压力构件15。
借助相应的单独致动螺杆6a，b，工件按压装置沿着导轨11在平行于轴线Z的方向上移动。
每个单元2a，b的钻头8a，b借助于致动器构件4朝向和离开相应的第一和第二钻孔平面移位，该第一和第二钻孔平面由其相应的笛卡尔轴线(XY)a和(XY)b来图示。钻孔平面(XY)a，b是平行的，基本垂直于轴线Z，并且面向每个单元2a，b的相应钻头8a，b。
图1所示的相应待钻孔板Pa，b安装在相应的平面(XY)a，b上。板Pa，b可在定位运动过程中通过已知致动器(未示出)沿着相应轴线(XY)a，b移位。在定位运动过程中，板Pa，b定位成使钻头尖7面向电路元件的焊接区域之一。在借助相应钻头8a，b的钻头尖7进行钻孔的过程中，板Pa，b由相应工件按压装置10的臂14压靠在钻孔平面(XY)a，b上。钻头8a，b在移向和移离相应钻孔平面(XY)a，b的过程中独立于相应的工件按压装置10。
在下面的操作周期中，钻孔装置1借助计算机数字控制来致动，计算机数字控制并不形成本发明主题的一部分。
在对板Pa，b进行钻孔阶段之前的第一操作是确定所谓的“电路平面”位置，从而控制获知钻头8a，b和相应工件按压装置10实际处于相对于板Pa，b的预定位置是什么坐标。
对于该第一操作，工件按压装置10借助于相应的螺杆6a，b沿着导轨11在平行于轴线Z的方向上移动，直到它以预定的接触压力碰到板Pa，b为止。对于另一工件按压装置重复该步骤。
然后，通过压电致动器13致动每个工件按压装置10朝向和离开板Pa，Pb，通过改变供给频率来调整该压电致动器的动作。这种频率变化对应于臂14及其压力构件15的压靠和提升周期的相同频率变化，该压力构件在压靠在板Pa，b上的位置和从板Pa，b上提升的位置之间交替改变。因此调整致动器13的供给频率以使其与借助钻头8a，b的钻头尖7实施的钻孔周期的频率一致。
钻头8a借助线性致动器实施沿着轴线Z的切割运动，在该切割运动过程中，钻头8a朝钻孔平面(XY)a移位并穿过待钻孔板Pa的厚度。通过高速转动地驱动钻头尖7来获得该孔。
然后，钻头8a实施沿着轴线Z的返回运动，在该返回运动过程中，钻头8a移离钻孔平面(XY)a以能重新定位待钻孔板。每个单元2a，b的钻头是共轴的，且沿着钻孔轴线刚性连接地运动，因此，钻头8a离开第一钻孔平面(XY)a的返回运动对应于将面向它的钻头8b在第二钻孔平面(XY)b中的定位。平面(XY)b的布置和在该平面上待钻孔的第二板Pb的定位可将第一钻头的返回运动用作为第二钻头的切割运动，反之亦然。
本发明因此解决了上述问题，并且相对于目前已知的技术方案有许多优点，包括：相对于轴线Z可提高生产率(实际上可翻倍)，以及相对于两个电路的标准钻孔的成本可降低。

Claims (5)

1.一种用于对印刷电路板(Pa，Pb)进行钻孔的装置，包括：第一钻头(8a)，所述第一钻头沿着钻孔轴线(Z)被引向和引离基本垂直于所述钻孔轴线的相应第一钻孔平面((XY)a)，在待钻孔的所述板(Pa)的定位运动过程中所述钻孔平面((XY)a)可相对于所述钻孔轴线(Z)移位，在切割运动过程中，所述钻头(8a)可沿着所述轴线(Z)移向所述平面((XY)a)，而在相反的返回运动过程中，所述钻头(8a)可沿着所述轴线(Z)移离所述平面((XY)a)，其特征在于，所述装置包括第二钻头(8b)，在沿着所述轴线(Z)的移动中所述第二钻头与所述第一钻头(8a)刚性连接，第二钻孔平面((XY)b)平行于所述所述第一平面，且面向所述第二钻头(8b)布置成使所述第一钻头(8a)的返回运动对应于所述第二钻头(8b)的切割运动，反之亦然。
2.如权利要求1所述的钻孔装置，其特征在于，所述钻头(8a，8b)是共轴的。
3.如权利要求1或2所述的钻孔装置，其特征在于，对每个钻头设置工件按压装置(10)，所述钻头可独立于所述相应的工件按压装置(10)移向和移离所述相应的钻孔平面((XY)a，b)。
4.如前述权利要求中一项或多项所述的钻孔装置，其特征在于，所述钻头(8a，b)由同一致动器(4)致动。
5.如权利要求4所述的钻孔装置，其特征在于，所述致动器(4)包括带有双侧突出杆的线性致动器(6)，每个杆段(5a，b)作用在相应的钻头(8a，b)上，从而致动所述钻头(8a，b)中的一个以实施所述切割运动，同时致动另一钻头以实施所述返回运动。
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