CN103921211B - 用于夹紧pcb微钻的机械弹性夹头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了PCB微钻加工领域的用于夹紧PCB微钻的机械弹性夹头，包括弹性夹头本体，弹性夹头本体的前端为用于夹持PCB微钻的夹持端，弹性夹头本体的后端为用于实现夹持动作的操作端，在夹持端的中心线位置通过慢走丝工艺割出一条夹持槽，该夹持槽的中心开设有向上凹陷的夹持孔，在弹性夹头本体的中心线下方通过慢走丝工艺割出一条避空槽，主体部的后端设有竖向贯穿主体部的弹簧安装孔，并在弹簧安装孔内依次设有钢球、弹簧和用于调节夹持力度的调整螺丝。与传统的技术相比，夹持孔与整体采用一体加工完成，不损坏PCB微钻，保证PCB微钻加工过程中操作人员的安全，替代传统的人工拿料造成的断针及伤手等不安全因素，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及PCB微钻加工领域，具体涉及用于夹紧PCB微钻的机械弹性夹头。
背景技术
PCB，中文名称为印制电路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。
在PCB的制作过程中需要用到一种微钻来完成钻孔，目前，PCB微钻加工过程中，尤其是PCB微钻经过精密磨削后，通常由人工手持研磨，完成产品加工，由于PCB微钻直径比较小，人工手动操作很不方便，且PCB微钻容易伤手。
另外，产品的同心度在研磨过程中也难以保证，在自动设备中常用的夹头多采用三瓣式或四瓣式拉杆式机构，依靠拉杆的拉力夹紧棒料，长期的伸缩导致夹头外径与锁紧套磨损严重，精度随之降低，更换频率高。
发明内容
本发明的目的是解决以上缺陷，提供一种能够提高生产效率、降低劳动力成本和提高PCB微钻质量机械弹性夹头，有效提高加工进度及加工效率，替代传统的人工拿料造成的断针及伤手等不安全因素。
本发明的目的是通过以下方式实现的：
用于夹紧PCB微钻的机械弹性夹头，包括弹性夹头本体，该弹性夹头本体由高强度弹簧钢构成，高强度弹簧钢能保证弹性变形的稳定性及动作寿命。 弹性夹头本体的前端为用于夹持PCB微钻的夹持端，弹性夹头本体的后端为用于实现夹持动作的操作端。
在夹持端的中心线位置通过慢走丝工艺割出一条夹持槽，该夹持槽的中心开设有向上凹陷的夹持孔。在弹性夹头本体的中心线下方通过慢走丝工艺割出一条避空槽，该避空槽平行于弹性夹头本体的中心线，沿着避空槽的首端向弹性夹头本体的中心线方向切割出一条第一弧形槽，并在第一弧形槽的前端切割有与第一弧形槽对称设置的第二弧形槽，第一弧形槽与第二弧形槽之间形成能够产生活动变形的第一衔接部，当第一衔接部往第一弧形槽方向折弯时，夹持孔处于松开状态，反之，当第一衔接部往第二弧形槽方向折弯时，夹持孔处于夹紧状态。
同时，沿着避空槽的尾端向弹性夹头本体的下表面方向切割出一条与弹性夹头本体断开的断口槽，使弹性夹头本体被避空槽和断口槽分隔成两部分，夹持孔处于松开状态时，避空槽和第一弧形槽的槽宽会逐渐变小，反之，夹持孔处于夹紧状态时，避空槽和第二弧形槽的槽宽会逐渐变大。避空槽和断口槽分别把弹性夹头本体分成位于避空槽上方的主体部和位于避空槽下方的受力部。其中，主体部的后端设有竖向贯穿主体部的弹簧安装孔，并在弹簧安装孔的正上方设有带内螺孔的夹头固定座，在弹簧安装孔内设有钢球和弹簧，在夹头固定座的内螺孔螺接有用于调节夹持力度的调整螺丝，调整螺丝的底部紧压着弹簧，同时，在受力部的后端竖向螺接有用于顶住钢球并与钢球接触的顶柱。
夹持孔松开过程：往顶柱的顶部施加压力时，顶柱的底部与钢球接触，钢球被下压往调整螺丝的方向移动，弹簧处于压缩状态，此时受力部下压产生变形，避空槽和第一弧形槽的槽宽会逐渐变小，夹持孔会逐渐变大，有足够的宽度用于放入待加工的PCB微钻。
夹持孔夹持过程：移去对顶柱顶部所施加的压力时，在弹簧的回弹力作用下，钢球被回弹至初始状态的位置，同时受力部也会被回弹恢复至初始位置，另外，在弹簧的回弹力下，受力部会往反方向产生微小的变形，避空槽和第二弧形槽的槽宽会逐渐变大，夹持孔会逐渐变小，用于夹紧放置在夹持孔内的PCB微钻。
作为优选的方案，所述夹持槽与第二弧形槽导通，并在夹持槽的下方通过慢走丝工艺割出两条与夹持槽平行的缓冲槽，缓冲槽用于防止压力过度造成的夹头和PCB微钻的损坏。缓冲槽分别包括第一缓冲槽和第二缓冲槽，第一缓冲槽与第二弧形槽导通，第二缓冲槽往外延伸至夹持端表面，第一缓冲槽和第二缓冲槽之间形成能够产生活动变形的第二衔接部。当夹持孔在夹持PCB微钻的过程中，力量控制不均时，第一缓冲槽和第二缓冲槽的槽宽会发生变化，第一缓冲槽或者第二缓冲槽的槽宽会根据夹持力度的大小而逐渐变大或者逐渐变小，其两者的形变是相对的，也就是说当第一缓冲槽的槽宽逐渐变大时，第二缓冲槽的槽宽则会逐渐变小，反之，第一缓冲槽的槽宽逐渐变小时，第二缓冲槽的槽宽则会逐渐变大，以防止压力过度造成损坏。
作为优选的方案，在夹持孔的底部设有用于限定PCB微钻插入位置的定位销，该定位销从主体部的表面竖向插入，并向下延伸至夹持孔的底部。定位销能够防止PCB微钻插入的过程中因位置的不确定而影响后续工作，确保PCB微钻每次插入夹持孔内的位置一样。同时还会根据不同的PCB微钻要求设定定位销安装的不同深度。
作为优选的方案，所述夹持孔为开口向下的夹角结构，其形成的夹角为60～90度。
作为优选的方案，为了方便实现自动化运作，弹性夹头本体的尾部设有用于连接安装自动机台旋转机构的旋转连接部，实现自动化机台旋转磨削。
作为优选的方案，所述弹性夹头本体为圆柱形结构。
另外，夹持孔的同心圆直径为3.175mm，4mm，6mm，适用与相同柄径的PCB微钻夹持，同时可根据不同PCB微钻的柄径尺寸设计出各种大小配套的夹持孔。
本发明所产生的有益效果是：与传统的技术相比，采用机械式弹性结构进行夹持，夹持孔与整体采用一体加工完成，结构简单，不损坏PCB微钻，保证同心度在0.001毫米以下，以实现PCB微钻加工的自动化，系统化，保证PCB微钻加工过程中操作人员的安全，替代传统的人工拿料造成的断针及伤手等不安全因素，提高生产效率，降低劳动力成本，提高PCB微钻的质量，降低PCB微钻加工的成本。
附图说明
图1为本发明实施例的结构分解示意图;
图2为本发明实施例组合状态的剖面图;
图3为图2的局部放大图;
图4为本发明实施例的右视图;
图5为图4的局部放大图;
图中，1为夹持槽，2为夹持孔，3为避空槽，4为PCB微钻，5为第一弧形槽，6为第二弧形槽，7为第一衔接部，8为断口槽，9为主体部，10为受力部，11为弹簧安装孔，12为夹头固定座，13为钢球，14为弹簧，15为调整螺丝，16为顶柱，17为第一缓冲槽，18为第二缓冲槽，19为第二衔接部，20为螺母，21为定位销。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本实施例，参照图1～图5，其具体实施结构包括弹性夹头本体，该弹性夹头本体由高强度弹簧14钢构成，弹性夹头本体的前端为用于夹持PCB微钻4的夹持端，弹性夹头本体的后端为用于实现夹持动作的操作端。
本实施例的结构采用一体加工完成，在夹持端的中心线位置通过慢走丝工艺割出一条夹持槽1，该夹持槽1的中心开设有向上凹陷的夹持孔2，如图5，夹持孔2为开口向下的夹角结构，本实施例夹持孔2所形成的夹角为75度。
在弹性夹头本体的中心线下方通过慢走丝工艺割出一条避空槽3，该避空槽3平行于弹性夹头本体的中心线。如图3，沿着避空槽3的首端向弹性夹头本体的中心线方向切割出一条第一弧形槽5，并在第一弧形槽5的前端切割有与第一弧形槽5对称设置的第二弧形槽6，第一弧形槽5与第二弧形槽6之间形成能够产生活动变形的第一衔接部7，当第一衔接部7往第一弧形槽5方向折弯时，夹持孔2处于松开状态，反之，当第一衔接部7往第二弧形槽6方向折弯时，夹持孔2处于夹紧状态。
同时，沿着避空槽3的尾端向弹性夹头本体的下表面方向切割出一条与弹性夹头本体断开的断口槽8，使弹性夹头本体被避空槽3和断口槽8分隔成两部分，分别为位于避空槽3上方的主体部9和位于避空槽3下方的受力部10。其中，主体部9的后端设有竖向贯穿主体部9的弹簧14安装孔11，并在弹簧14安装孔11的正上方设有带内螺孔的夹头固定座12，本实施例的夹头固定座12分别通过螺丝固定安装在主体部9的两端，在弹簧14安装孔11内设有钢球13和弹簧14，在夹头固定座12的内螺孔螺接有用于调节夹持力度的调整螺丝15，调整螺丝15的底部紧压着弹簧14，同时，在受力部10的后端竖向螺接有用于顶住钢球13并与钢球13接触的顶柱16，顶柱16通过螺母20螺接安装在受力部10的后端表面，顶柱16穿过受力部10。另外，增加有用于调节夹持孔2夹持力度调整螺丝15，顺时针拧紧调整螺丝15时，夹持孔2的夹持力度会变大，逆时针拧松调整螺丝15时，夹持孔2的夹持力度会变小。
本实施例的夹持槽1与第二弧形槽6导通，另外，为了确保PCB微钻4在夹持过程中不被损坏，在夹持槽1的下方通过慢走丝工艺割出两条与夹持槽1平行的缓冲槽，缓冲槽用于防止压力过度造成的夹头和PCB微钻4的损坏。缓冲槽分别包括第一缓冲槽17和第二缓冲槽18，第一缓冲槽17与第二弧形槽6导通，第二缓冲槽18往外延伸至夹持端表面，第一缓冲槽17和第二缓冲槽18之间形成能够产生活动变形的第二衔接部19。在夹持孔2的底部设有用于限定PCB微钻4插入位置的定位销21，该定位销21从主体部9的表面竖向插入，并向下延伸至夹持孔2的底部。
以上内容是结合具体的优选实施例对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.用于夹紧PCB微钻的机械弹性夹头，其特征在于：包括弹性夹头本体，该弹性夹头本体由高强度弹簧钢构成，弹性夹头本体的前端为用于夹持PCB微钻的夹持端，弹性夹头本体的后端为用于实现夹持动作的操作端，在夹持端的中心线位置通过慢走丝工艺割出一条夹持槽，该夹持槽的中心开设有向上凹陷的夹持孔，在弹性夹头本体的中心线下方通过慢走丝工艺割出一条避空槽，该避空槽平行于弹性夹头本体的中心线，沿着避空槽的首端向弹性夹头本体的中心线方向切割出一条第一弧形槽，并在第一弧形槽的前端切割有与第一弧形槽对称设置的第二弧形槽，第一弧形槽与第二弧形槽之间形成能够产生活动变形的第一衔接部，沿着避空槽的尾端向弹性夹头本体的下表面方向切割出一条与弹性夹头本体断开的断口槽，使弹性夹头本体被避空槽和断口槽分隔成两部分，分别为位于避空槽上方的主体部和位于避空槽下方的受力部，其中，主体部的后端设有竖向贯穿主体部的弹簧安装孔，并在弹簧安装孔的正上方设有带内螺孔的夹头固定座，在弹簧安装孔内设有钢球和弹簧，在夹头固定座的内螺孔螺接有用于调节夹持力度的调整螺丝，调整螺丝的底部紧压着弹簧，同时，在受力部的后端竖向螺接有用于顶住钢球并与钢球接触的顶柱，所述夹持槽与第二弧形槽导通，并在夹持槽的下方通过慢走丝工艺割出两条与夹持槽平行的缓冲槽，分别为第一缓冲槽和第二缓冲槽，第一缓冲槽与第二弧形槽导通，第二缓冲槽往外延伸至夹持端表面，第一缓冲槽和第二缓冲槽之间形成能够产生活动变形的第二衔接部，在夹持孔的底部设有用于限定PCB微钻插入位置的定位销，该定位销从主体部的表面竖向插入，并向下延伸至夹持孔的底部，所述夹持孔为开口向下的夹角结构，其形成的夹角为60～90度。
2.根据权利要求1所述用于夹紧PCB微钻的机械弹性夹头，其特征在于：所述弹性夹头本体的尾部设有用于连接安装自动机台旋转机构的旋转连接部。
3.根据权利要求2所述用于夹紧PCB微钻的机械弹性夹头，其特征在于：所述弹性夹头本体为圆柱形结构。
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