CN109819592A - 一种自冷却真空吸附钻削加工平台及操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自冷却真空吸附钻削加工平台，包括台面及设置于台面下方的壳体，所述台面与壳体内部形成中空腔，所述壳体侧壁设置有输入口和输出口，所述台面设置有吸附孔，所述中空腔内部设置有导气管，所述导气管一端与吸附孔气密性连接，其另一端穿过壳体与设置于壳体外部的真空泵连接。该钻削加工平台具有广泛的适用性，能够配合常规垫板、特殊设计的散热垫板配合使用以增强散热效果。且结构简单，操作便利，易维护，工作状态稳定不易故障，明显提高了PCB板钻削加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及PCB加工领域，特别是涉及一种自冷却真空吸附钻削加工平台及操作方法。
背景技术
PCB钻孔机应用于PCB板钻孔工艺，在钻孔过程中由于高转速的钻针与PCB板急速摩擦会产生大量热量，若不能及时有效地进行散热将导致孔内钻污、板材涨缩、孔质量下降等问题。现有技术多从增加盖板、垫板辅助方向解决散热问题。但此技术方案又存在不足之处：盖板的使用增加了钻头的磨损；盖、垫板虽能在初始阶段吸收热量，但随着长时间、高强度工作，热量散失缓慢，散热效果不理想。
针对上述盖垫板散热缓慢的技术难题，本发明设计一种自冷却真空吸附钻削加工平台，不仅操作台具有快速散热功能，同时在板材固定方式上，除了常规的销钉固定，还可配合吸附垫板使用，通过吸力将板材固定住，实现无销钉固定。
发明内容
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种自冷却真空吸附钻削加工平台，包括台面及设置于台面下方的壳体，所述台面与壳体密封连接，其内部形成中空腔，所述中空腔内填充有冷却介质，所述壳体侧壁设置有输入口和输出口，输入口和输出口与客体外部的液压泵连接，所述台面设置有吸附孔，所述中空腔内部设置有导气管，所述导气管一端与吸附孔气密性连接，其另一端穿过壳体与设置于壳体外部的真空泵连接。
本发明的工作原理为：本加工平台通过在操作台的内部设置中空腔，以流动的水流充满中空腔带走台面的热量。同时为了有效确保板材与台面有效贴合，将传统的销钉固定以及胶带粘贴固定的方式改进为利用大气压强原理的吸附固定，有效保留了垫板的完整性，避免销钉对垫板内部散热结构的破坏及变形，使散热更加充分，有效减少因板材的涨缩引起的孔位误差。吸附固定的结构采用设置于中空腔内的导气管，导气管两端分别与贯穿台面的吸附孔及真空泵连接，由真空泵抽出导气管及吸附孔内气体，在台面形成低气压区域，垫板受大气压强作用吸附于台面上，吸附力大小可通过控制真空泵调节。构成中空腔的壳体侧壁开设有入水口和输出口，入水口和输出口上均设有密封阀门，在加工时同时将入水口阀门和输出口阀门打开，由入水口注入冷水，冷水在中空腔内流动与台面接触吸收热量后从输出口排出将热量带离。该钻削加工平台具有广泛的适用性，能够配合常规垫板、特殊设计的散热垫板以增强散热效果。且结构简单，操作便利，易维护，工作状态稳定不易故障，明显提高了PCB板钻削加工质量。
进一步的，所述吸附孔外缘设置有密封圈，所述密封圈嵌设于吸附孔的孔口处。
吸附孔与垫板底部直接接触时会因二者间存在缝隙而使得吸附孔内气压难以降低到预设值，甚至气压差不足以固定垫板。为弥补该缝隙，在吸附孔的端口外缘设置密封圈，该密封圈由软橡胶、硅胶等弹性材料制成，增加吸附孔与垫板底部之间的气密性，以增强吸附效果。
进一步的，所述吸附孔的孔内呈漏斗状。
吸附孔的孔径过小会减小吸附力的作用面，造成垫板固定不稳、易发生水平方向滑移、甚至难以吸附垫板的情况，因此吸附孔设计为漏斗状以增大吸附孔的孔口与垫板底部的接触面积，强化固定效果。
进一步的，所述输入口和输出口分别设置有控制阀门。
台面位于中空腔顶部，因此中空腔内的水位需时刻保持为满盈状态，通过控制阀门使得输入口流量大于输出口流量以保证在进行水循环时不会出现水位下降无法直接与台面接触吸收热量的问题。
进一步的，所述中空腔内设置有扰流器。
本发明中扰流器为螺旋桨结构，设置扰流器的目的为搅动中空腔内水流，使得冷却介质在中空腔内按制定方向流转形成定向水流，定向水流依次沿着入水口、扰流器、台面、输出口的方向流动，以确保吸收热量温度较高的水被排出，新注入的冷却介质再次吸收热量。
一种自冷却真空吸附钻削加工平台的操作方法，包括如下步骤：
S1：将垫板放置于台面，使垫板覆盖台面上的多个吸附孔，开启真空泵对吸附孔进行抽真空操作，使吸附孔产生吸力将垫板固定于台面；
S2：开启输入口的阀门，将冷却介质充入中空腔内；
S3：待中空腔内充满冷却介质后开启输出口阀门，将冷却介质导出；
S4：开启设置在中空腔内的扰流器，通过扰流器对冷却介质的流动方向进行疏导，使冷却介质流动过程中与台面接触吸收台面的热量；
S5：在垫板上依次固定PCB板及盖板进行加工。
本发明的有益效果为：该钻削加工平台具有广泛的适用性，能够配合常规垫板、特殊设计的散热垫板配合使用以增强散热效果。且结构简单，操作便利，易维护，工作状态稳定不易故障，明显提高了PCB板钻削加工效率。
附图说明
附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
图1为本发明一实施例提供的一种自冷却真空吸附钻削加工平台结构示意图。
具体实施方式
如图1中所示，本发明一实施例提供的一种自冷却真空吸附钻削加工平台，包括台面1及设置于台面1下方的壳体2，所述台面1与壳体2内部形成中空腔3，所述壳体2侧壁设置有输入口21和输出口22，所述台面1设置有吸附孔11，所述中空腔3内部设置有导气管31，所述导气管31一端与吸附孔11气密性连接，其另一端穿过壳体2与设置于壳体2外部的真空泵4连接。
本发明的工作原理为：本加工平台通过在操作台的台面1下方预留中空腔3，以流动的水流充满中空腔3带走台面1的热量。同时为了有效确保垫板与台面1贴合，将传统的销钉固定以及粘贴固定的垫板固定方式改进为利用大气压强原理的吸附固定，有效保留了垫板的完整性，避免销钉对垫板内部散热结构的破坏，或避免胶合层影响垫板与台面1间的热传递效果，使散热更加充分。吸附固定垫板的结构采用设置于中空腔3内的导气管31，导气管31两端分别与贯穿台面1的吸附孔11及真空泵4连接，由真空泵4抽出导气管31及吸附孔11内气体，在垫板底面形成低气压区域，垫板受大气压强作用吸附于台面1上。构成中空腔3的壳体2侧壁开设有入水口和输出口22，入水口和输出口22上均设有密封阀门，在加工时同时将入水口阀门和输出口22阀门打开，由入水口注入冷却介质，冷却介质在中空腔3内流动与台面1接触吸收热量后从输出口22排出将热量带离。该钻削加工平台具有广泛的适用性，能够与常规垫板、特殊设计的散热垫板配合使用以增强散热效果。且结构简单，操作便利，易维护，工作状态稳定不易故障，明显提高了PCB板钻削加工效率和孔质量。
进一步的，所述吸附孔11外缘设置有密封圈111，所述密封圈111半嵌设于吸附孔11孔口处。
吸附孔11与垫板底部直接接触时会因二者间存在缝隙而使得吸附孔11内气压难以降低到预设值，甚至气压差不足以固定垫板。为弥补该缝隙，在吸附孔11的端口外缘设置密封圈111，该密封圈111由软橡胶、硅胶等弹性材料制成，增加吸附孔11与垫板底部之间的气密性，以增强吸附效果。
进一步的，所述吸附孔11的孔内呈漏斗状。
吸附孔11的孔径过小会减小吸附力的作用面，造成垫板固定不稳、易发生水平方向滑移、甚至难以吸附垫板的情况，因此吸附孔11设计为漏斗状以增大吸附孔11的孔口与垫板底部的接触面积，强化固定效果。
进一步的，所述输入口21流量大于输出口22流量。
台面1位于中空腔3顶部，因此中空腔3内的水位需时刻保持为满盈状态，输入口21流量大于输出口22流量以保证在进行水循环时不会出现水位下降无法直接与台面1接触吸收热量的问题。
进一步的，所述中空腔3内设置有扰流器。
本发明中扰流器为螺旋桨结构，设置扰流器的目的为搅动中空腔3内水流，使得冷却介质在中空腔3内按制定方向流转形成定向水流，定向水流依次沿着入水口、扰流器、台面1、输出口22的方向流动，以确保吸收热量温度较高的水被排出，新注入的冷却介质再次吸收热量。
一种自冷却真空吸附钻削加工平台的操作方法，包括如下步骤：
S1：将垫板放置于台面1，使垫板覆盖台面1上的多个吸附孔11，开启真空泵4对吸附孔11进行抽真空操作，使吸附孔11产生吸力将垫板固定于台面1；
S2：开启输入口21的阀门，将冷却介质充入中空腔3内；
S3：待中空腔3内充满冷却介质后开启输出口22阀门，将水导出；
S4：开启设置在中空腔3内的扰流器，通过扰流器对水流方向进行疏导，使水流依次与台面1接触吸收台面1的热量；
S5：在垫板上依次固定PCB板及盖板进行加工。
本发明的有益效果为：该钻削加工平台具有广泛的适用性，能够与常规垫板、特殊设计的散热垫板配合使用以增强散热效果。且结构简单，操作便利，易维护，工作状态稳定不易故障，明显提高了PCB板钻削加工效率和孔质量。
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 (7)
1.一种自冷却真空吸附钻削加工平台，其特征在于：包括台面及设置于台面下方的壳体，所述台面与壳体密封连接，其内部形成中空腔，所述中空腔内填充有冷却介质，所述壳体侧壁设置有输入口和输出口，输入口和输出口与客体外部的液压泵连接，所述台面设置有吸附孔，所述中空腔内部设置有导气管，所述导气管一端与吸附孔气密性连接，其另一端穿过壳体与设置于壳体外部的真空泵连接。
2.根据权利要求1所述自冷却真空吸附钻削加工平台，其特征在于：所述吸附孔外缘设置有密封圈，所述密封圈嵌设于吸附孔的孔口处。
3.根据权利要求1所述自冷却真空吸附钻削加工平台，其特征在于：所述吸附孔的孔内呈漏斗状。
4.根据权利要求1所述自冷却真空吸附钻削加工平台，其特征在于：所述输入口和输出口分别设置有控制阀门。
5.根据权利要求1所述自冷却真空吸附钻削加工平台，其特征在于：所述中空腔内设置有扰流器。
6.根据权利要求1所述自冷却真空吸附钻削加工平台，其特征在于：所述冷却介质包括冷水、冷却油、超低温冷风、超临界CO2中的一种或多种混合。
7.一种自冷却真空吸附钻削加工平台的操作方法，包括权利要求1-6所述的自冷却真空吸附钻削加工平台，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将垫板放置于台面，使垫板覆盖台面上的多个吸附孔，开启真空泵对吸附孔进行抽真空操作，使吸附孔产生吸力将垫板固定于台面；
S2：开启输入口的阀门，将冷却介质充入中空腔内；
S3：待中空腔内充满冷却介质后开启输出口阀门，将冷却介质导出；
S4：开启设置在中空腔内的扰流器，通过扰流器对冷却介质的流动方向进行疏导，使冷却介质流动过程中与台面接触吸收台面的热量；
S5：在垫板上依次固定PCB板及盖板进行加工。
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