CN104625181B - Pcb铣板装置及pcb铣板方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种PCB铣板装置及PCB铣板方法。所述PCB铣板方法包括：将所述垫板设置于所述机台上，所述控制器控制所述刀具铣削所述垫板，以形成定位面；所述控制器于所述定位面上确定铣板区域，或者于所述垫板的定位面上贴合盖设导电片并于所述导电片上确定铣板区域；于所述铣板区域上确定多个测量点并获取所述多个测量点的高度值；以及将PCB贴合固定于所述定位面或所述导电片上，所述控制器根据所述多个测量点的位置坐标控制所述刀具铣削PCB，其中每个测量点的铣板高度值为Z’+H，Z’为测量点的高度值，H为测量点处的PCB预设余厚值。采用所述PCB铣板装置的PCB铣板方法对PCB的余厚控制精度较高。

Description

PCB铣板装置及PCB铣板方法

技术领域

本发明涉及一种PCB加工装置，尤其涉及一种PCB铣板装置及PCB铣板方法。

背景技术

随着电子技术信息技术的飞速发展，电子产品的PCB向着高密度、高集成化、高速率和高频化方向发展。因此，于PCB上加工阶梯槽的控深铣板技术得到广泛应用。目前，对控深铣板的精度要求越来越高，尤其是在余厚控制方面。目前业界在余厚控制方面采用的是常规控深技术，即PCB的设定一个不变的下钻深度。此方法虽然简单高效，然而却无法满足厚度均匀性较差的PCB的高精度余厚控制要求。

发明内容

基于此，有必要提供一种余厚控制精度较高的PCB铣板装置及PCB控深铣方法。

一种PCB铣板装置，包括：

机台，设置有垫板、电源、传感器、控制器及压合组件，所述压合组件包括驱动件及与所述驱动件连接的压合件，所述驱动件及传感器均电性连接所述控制器，所述传感器与所述电源电性连接；及

刀具主轴，活动设置于机台上并与所述控制器电性连接，所述刀具主轴上设置有刀具并邻近所述刀具设置有压力脚；

其中，所述刀具主轴带动所述压力脚按压所述垫板，当所述传感器确定所述按压脚按压所述垫板的压力达到预设值时，所述控制器确定所述垫板被所述压力脚按压处的高度值。

一种PCB铣板装置，包括：

机台，设置有垫板、电源、传感器、控制器及压合组件，所述压合组件包括驱动件及与所述驱动件连接的压合件，所述驱动件及传感器均电性连接所述控制器，所述传感器与所述电源电性连接；及

刀具主轴，活动设置于机台上并与所述控制器电性连接，所述刀具主轴上设置有刀具；

其中，所述刀具主轴带动所述刀具接触所述垫板上设置的一个导电片，使得所述电源、传感器、刀具、导电片及所述压合件形成电路回路，所述传感器检测所述电路回路中的电信号值达到预设值时，所述控制器确定所述导电片被所述刀具接触的位置的高度值。

在其中一个实施例中，所述刀具于所述垫板上铣削形成定位面，所述导电片设置于所述定位面上，所述压合件及刀具均电性连接所述电源，所述刀具主轴带动所述刀具接触导电片，使得所述电源、传感器、刀具、导电片及所述压合件形成串联电路回路。

在其中一个实施例中，所述电源的负极电性连接所述压合件，所述电源的正极依次电性连接所述传感器及刀具，所述传感器与所述刀具串联，所述控制器与所述传感器电性连接。

在其中一个实施例中，所述电信号值为电流信号值或电压信号值，所述压合件为导电香菇头，所述驱动件为气缸。

一种采用如上所述的PCB铣板装置的PCB铣板方法，其包括以下步骤：

将所述垫板设置于所述机台上，所述控制器控制所述刀具铣削所述垫板，以形成定位面；

所述控制器于所述定位面上确定铣板区域，或者于所述垫板的定位面上贴合盖设导电片并于所述导电片上确定铣板区域；

于所述铣板区域上确定多个测量点并获取所述多个测量点的高度值；以及

将PCB贴合固定于所述定位面或所述导电片上，所述控制器根据所述多个测量点的位置坐标控制所述刀具铣削PCB，其中每个测量点的铣板高度值为Z’+H，Z’为测量点的高度值，H为测量点处的PCB预设余厚值。

在其中一个实施例中，所述于所述铣板区域上确定多个测量点并获取所述多个测量点的高度值的步骤包括：所述控制器于所述导电片的第一方向及第二方向分别设定测量间距，从而确定所述铣板区域内的测量点，所述第一方向垂直所述第二方向；所述控制器控制所述驱动件带动所述压合件按压于所述导电片上，并使所述压合件与所述导电片电性连接；所述刀具主轴带动所述刀具朝所述导电片移动，当所述刀具接触到所述导电片上对应的测量点时，所述刀具、导电片、压合件、电源、传感器形成串联电路回路；当所述传感器感测到所述串联电路回路中的电信号值到达预设值时，所述控制器计算所述测量点的高度值。

在其中一个实施例中，所述于所述导电片上确定铣板区域的步骤包括：所述控制器于所述导电片上确定于所述第一方向上数值最小且于所述第二方向上数值最小的点，及于所述第一方向上数值最大且于所述第二方向上数值最大的点，所述控制器根据所述两点确定所述导电片上的铣板区域。

在其中一个实施例中，所述获取所述多个测量点的高度值的步骤包括：所述刀具主轴带动所述压力脚朝所述垫板移动，当所述压力脚按压所述垫板上对应的测量点且所述传感器感测到所述压力脚按压所述垫板的压力达到预设值时，所述控制器获取所述测量点的高度值。

在其中一个实施例中，所述压力脚按压所述垫板时，当所述传感器感测到所述压力脚的按压压力增加到预设压力的临界值时，所述刀具主轴带动所述压力脚停止移动，所述控制器确定所述刀具主轴的移动量并根据所述刀具主轴的初始高度值确定所述测量点的高度值。

由于在上述铣板方法中，对铣板区域内的多个测量点分别进行了高度测量并有针对地进行铣削，从而能够在铣板过程中对均匀性较差的PCB实现较高精度的余厚控制。

附图说明

图1为一实施例的PCB铣板装置的示意图；

图2为一实施例的PCB铣板方法的步骤流程图；

图3为图2所示PCB铣板方法中的垫板及绝缘板示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明的PCB钻孔装置及PCB定位结构做进行进一步的详细说明。

请参阅图1，一实施例的PCB铣板装置100，包括机台10、设置于机台10上的刀具主轴20。刀具主轴20上设置有刀具21，且可带动刀具21对PCB200进行加工。在本实施方式中，刀具21为铣刀。

机台10上设置有绝缘板11、垫板12，其内设置有电源13、传感器14、控制器15及多个压合组件16(图中仅示出一个)。机台10上形成有工作台面18，绝缘板11设置于工作台面18上。垫板12层叠于绝缘板11上。电源13的负极连接于压合组件16上，电源13的正极依次电性连接传感器14及刀具21。传感器14与刀具21串联。控制器15与传感器14、刀具主轴20及压合组件16电性连接。压合组件16包括驱动件161及与驱动件161连接的压合件163。压合件163活动设置于机台10上并与多个驱动件161连接。压合件163与电源13的负极电性连接。驱动件161可在控制器15的控制下驱动对应的压合件163运动，以将PCB200按压于垫板12上。

在本实施方式中，绝缘板11为电木板，垫板12即为底膜。压合件163为导电香菇头。驱动件161为气缸。压合件163及驱动件161也可以为一个，仅需要将压合件16对应设置为具有多个活动压块即可。

刀具主轴20活动设置于机台10上，刀具21对准垫板12并电性连接于传感器15上。刀具主轴20上还设置有压力脚23，用以按压PCB200。刀具主轴20可在控制器15的控制下带动刀具21对机台10上的PCB200进行加工。在本实施方式中，刀具21通过刀具主轴20电性连接于传感器14上。

请参阅图2及图3，采用PCB铣板装置100的PCB铣板方法，包括以下步骤：

步骤S101，将垫板12设置于机台10上，控制器15控制刀具21铣削垫板12，以形成定位面171。

在本实施方式中，将垫板12贴设于机台10的绝缘板11上，并通过销钉固定。垫板12的厚度为2.0～2.5毫米，垫板12远离机台10的一侧表面平整度较差，刀具21铣削并移除垫板12的表面厚度为0.5～1毫米。控制器15以机台10上的预设点为坐标原点控制刀具21铣削出定位面171，定位面171相对机台10坐标原点的高度值为Z。

步骤S102，于垫板12的定位面171上贴合盖设导电片。在本实施方式中，导电片为铝片且用以导电，导电片的厚度为0.15-0.18毫米。可以理解，导电片也可以为其他金属薄片。

步骤S103，控制器15于导电片上确定铣板区域。具体地，控制器15根据其内的预设区域的两个边界位置点于导电片上确定铣板区域。其中所述两个边界位置点可以为控制器从预先导入的铣板文件中找出的X轴方向数值最小且Y轴方向最小的点S(Xmin，Ymin)及X轴方向数值最大且Y轴方向最大的点M(Xmax，Ymax)，或者于X轴方向数值最小且Y轴方向最大的点X(Xmin，Ymax)及X轴方向数值最大且Y轴方向最小的点Y(Xmax，Ymin)。

步骤S104，于所述铣板区域上确定多个测量点并获取所述多个测量点的高度值Z’。

具体地，控制器15设定X轴方向及Y轴方向的间距参数，即于导电片的X及Y方向分别设定测量间距为Lx、Ly，L值取0.1～2毫米，从而确定铣板区域内的所有要测量的点，标记为(Xi，Yj)，其中i为0、1、2，…n，且j为0、1、2…m，n为Xmax/Lx向上取整，m为Ymax/Ly向上取整。

对多个测量点(Xi，Yj)进行高度测量的步骤包括：首先，控制器15控制驱动件161带动压合件163按压于导电片上，并使压合件163与导电片电性连接。其次，刀具主轴20带动刀具21朝导电片移动，当刀具21接触到导电片上对应的测量点(Xi，Yj)时，刀具21、导电片、压合件31、电源13、传感器14形成串联电路回路。最后，传感器14感测所述电路回路中的电信号值并传输至控制器15,，控制器15根据电信号值大小计算每个测量点(Xi，Yj)的高度值Z’，并将高度值Z’与所述测量点的X轴及Y轴位置相关联，以形成铣削点。即每个铣削点对应的坐标为(Xi，Yj，Z’)。所述电信号值可以为电流值或电压值等。当电信号值为电压值时，传感器14相对刀具21并联于电源13上。

步骤S105，将PCB200贴合固定于导电片上，控制器15根据多个测量点的位置坐标控制刀具21铣削PCB200，对每个测量点的铣板高度值为Z’+H，Z’为每个测量点的高度值，H为测量点处的PCB200的预设余厚值。

在另一个实施方式中，步骤S102可以省略，步骤S103为：控制器15于垫板12的定位面171上确定铣板区域。而在步骤S104中，每个点的高度测量采用压力感应的方式进行，即刀具主轴20带动压力脚23朝垫板12移动，当压力脚23按压垫板12上对应的测量点(Xi，Yj)且传感器14感测到压力脚23按压垫板12的压力达到预设值时，控制器15获取所述测量点(Xi，Yj)的高度值Z’。具体地，当压力脚23接触垫板12时，其压力为零，随着压力脚23的下降，压力脚23抵持垫板12的压力逐渐增大。当所述压力增加到预设压力的临界值时，刀具主轴20带动压力脚23停止下降，控制器15确定刀具主轴20的下降量并根据刀具主轴21的初始高度确定所述测量点的高度值Z’。

由于在上述铣板方法中，对铣板区域内的多个测量点分别进行了高度测量并有针对地进行铣削，从而能够在铣板过程中对均匀性较差的PCB实现较高精度的余厚控制。

可以理解，本实施例的铣板方法综合了铣底膜步骤及Mapping(绘制)步骤。其中铣底膜步骤包括上垫板12、铣底膜(垫板12)、上PCB200及铣板(铣削PCB200)、Mapping步骤包括上垫板12、盖铝片(导电片)、确定铣板区域、设置参数(确定测量点)、Mapping(对多个测量点进行高度测量)、上PCB200、导入参数(导入每个测量点的预设高度值)、铣板(铣削PCB200)。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种PCB铣板装置的PCB铣板方法，所述PCB铣板装置包括：

机台，设置有垫板、电源、传感器、控制器及压合组件，所述压合组件包括驱动件及与所述驱动件连接的压合件，所述驱动件及传感器均电性连接所述控制器，所述传感器与所述电源电性连接；及

刀具主轴，活动设置于机台上并与所述控制器电性连接，所述刀具主轴上设置有刀具并邻近所述刀具设置有压力脚，其中，所述刀具主轴带动所述压力脚按压所述垫板，当所述传感器确定所述压力脚按压所述垫板的压力达到预设值时，所述控制器确定所述垫板被所述压力脚按压处的高度值；

所述PCB铣板方法包括以下步骤：

将所述垫板设置于所述机台上，所述控制器控制所述刀具铣削所述垫板，以形成定位面；

于所述垫板的定位面上贴合盖设导电片，所述控制器于所述导电片上确定铣板区域；

于所述铣板区域上确定多个测量点并获取所述多个测量点的高度值；以及

将PCB贴合固定于所述定位面或所述导电片上，所述控制器根据所述多个测量点的位置坐标控制所述刀具铣削PCB，其中每个测量点的铣板高度值为Z’+H，Z’为测量点的高度值，H为测量点处的PCB预设余厚值。

2.如权利要求1所述的PCB铣板方法，其特征在于：所述于所述铣板区域上确定多个测量点并获取所述多个测量点的高度值的步骤包括：所述控制器于所述导电片的第一方向及第二方向分别设定测量间距，从而确定所述铣板区域内的测量点，所述第一方向垂直所述第二方向；所述控制器控制所述驱动件带动所述压合件按压于所述导电片上，并使所述压合件与所述导电片电性连接；所述刀具主轴带动所述刀具朝所述导电片移动，当所述刀具接触到所述导电片上对应的测量点时，所述刀具、导电片、压合件、电源、传感器形成串联电路回路；当所述传感器感测到所述串联电路回路中的电信号值到达预设值时，所述控制器计算所述测量点的高度值。

3.如权利要求2所述的PCB铣板方法，其特征在于：所述于所述导电片上确定铣板区域的步骤包括：所述控制器于所述导电片上确定于所述第一方向上数值最小且于所述第二方向上数值最小的点，及于所述第一方向上数值最大且于所述第二方向上数值最大的点，所述控制器根据所述两点确定所述导电片上的铣板区域。

4.如权利要求1所述的PCB铣板方法，其特征在于：所述获取所述多个测量点的高度值的步骤包括：所述刀具主轴带动所述压力脚朝所述垫板移动，当所述压力脚按压所述垫板上对应的测量点且所述传感器感测到所述压力脚按压所述垫板的压力达到预设值时，所述控制器获取所述测量点的高度值。

5.如权利要求4所述的PCB铣板方法，其特征在于：所述压力脚按压所述垫板时，当所述传感器感测到所述压力脚的按压压力增加到预设压力的临界值时，所述刀具主轴带动所述压力脚停止移动，所述控制器确定所述刀具主轴的移动量并根据所述刀具主轴的初始高度值确定所述测量点的高度值。