CN110576476A - 双层重叠式的pcb开孔工艺设备及其工艺方法 - Google Patents

双层重叠式的pcb开孔工艺设备及其工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双层重叠式的PCB开孔工艺设备，包括设备平台，所述设备平台的上方重叠设置有轮廓呈方形的第一待开孔pcb板和第二待开孔pcb板；还包括两组pcb板定位机构，每组所述pcb板定位机构均包括四个呈垂直三角形结构的包角件，各所述包角件的侧部均设置有包角口；所述第一待开孔pcb板和第二待开孔pcb板的四个顶角分别对应活动插入四个包角件的包角口中；本发明的第一旋转支撑盘上的活动支撑梁的上侧面始终刚好对应在旋转钻头的正下方，进而使活动支撑梁对第一待开孔pcb板的钻孔部位起到托起支撑的作用。

Description

双层重叠式的PCB开孔工艺设备及其工艺方法
技术领域
本发明属于PCB工艺领域。
背景技术
将两块pcb毛坯板重叠后进行钻孔会显著提高钻孔效率，而且由于是完全重叠的，因此两块板的钻孔后的孔位一致性是非常高的，但是两块PCB毛坯板不留间隙的重叠后会造成厚度增加，钻头开孔时的切屑碎屑不能及时排出，造成孔位形成大量毛刺，精度不高等问题；若两块PCB毛坯板之间留间隙会使PCB板因钻头的向下顶压而容易发生形变，造成钻孔精度不高的现象。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种能同时对两层PCB板进行开孔的双层重叠式的PCB开孔工艺设备及其工艺方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明的双层重叠式的PCB开孔工艺设备，包括设备平台，所述设备平台的上方重叠设置有轮廓呈方形的第一待开孔pcb板和第二待开孔pcb板；
还包括两组pcb板定位机构，每组所述pcb板定位机构均包括四个呈垂直三角形结构的包角件，各所述包角件的侧部均设置有包角口；所述第一待开孔pcb板和第二待开孔pcb板的四个顶角分别对应活动插入四个包角件的包角口中；
所述第一待开孔pcb板的上方还设置有开孔机构，所述开孔机构能同时对下方的第一待开孔pcb板和第二待开孔pcb板进行开孔。
进一步的，各所述包角件分别包括第一活动上包角件、第二活动上包角件、第一固定上包角件、第二固定上包角件、第一活动下包角件、第二活动下包角件、第一固定下包角件、第二固定下包角件；
所述第一待开孔pcb板的四个顶角分别对应插入第一活动上包角件、第二活动上包角件、第一固定上包角件和第二固定上包角件的包角口中；所述第二待开孔pcb板的四个顶角分别对应插入第一活动下包角件、第二活动下包角件、第一固定下包角件和第二固定下包角件的包角口中；
所述第一活动上包角件、第二活动上包角件、第一活动下包角件、第二活动下包角件能同步做逐渐靠近或同步做逐渐远离第一固定上包角件、第二固定上包角件、第一固定下包角件和第二固定下包角件的水平运动。
进一步的，所述第一固定上包角件和第一固定下包角件通过两第一固定悬臂梁固定在第一固定桩上；所述第二固定上包角件和第二固定下包角件通过两第二固定悬臂梁固定在第二固定桩上；所述第一固定桩和第二固定桩均固定在所述设备平台上。
进一步的，所述第一活动上包角件和第一固定下包角件通过两第一活动悬臂梁固定在第一活动桩上；所述第二活动上包角件和第二活动下包角件通过两第二活动悬臂梁固定在第二活动桩上；所述第一活动桩的底端设置有第一滑块，所述第二活动桩的底端设置有第二滑块；
所述设备平台上还水平并列设置有第一导轨和第二导轨，所述第一滑块和第二滑块分别活动设置在所述第一导轨和第二导轨中；所述第一滑块和第二滑块分别沿第一导轨和第二导轨的长度方向滑动。
进一步的，所述第一活动桩和第二活动桩通过水平的连接梁固定连接；所述连接梁与所述第一导轨和第二导轨垂直设置；所述设备平台上还设置有直线推杆电机，所述直线推杆电机的推杆末端垂直固定连接所述连接梁；所述推杆能带动所述连接梁水平位移。
进一步的，所述开孔机构包括水平的第三导轨，所述第三导轨的下侧沿长度方向设置有滑道，所述滑道内滑动设置有第三滑块，所述第三滑块的下侧通过若干连接柱固定连接有钻孔机，所述钻孔机的旋转钻头朝下设置，所述旋转钻头的延伸线能向下穿过第一待开孔pcb板和第二待开孔pcb板；所述第三导轨的一端连接有第二直线推杆电机，所述第二直线推杆电机的第二直线推杆末端固定连接所述第三滑块，所述第二直线推杆电机通过第二直线推杆带动所述第三滑块沿所述滑道方向位移；所述第三导轨和第二直线推杆电机的上方还设置有两竖向的升降气缸，两所述升降气缸的两升降推杆的末端分别固定连接所述第三导轨和第二直线推杆电机；所两所述升降气缸通过两升降推杆带动所述第三导轨和第二直线推杆电机同步上下升降。
进一步的，所述第一待开孔pcb板和第二待开孔pcb板之间的间距形成切削碎屑排出层，所述切削碎屑排出层内水平设置有第一旋转支撑盘，所述第二待开孔pcb板的下侧水平设置有第二旋转支撑盘，所述第一旋转支撑盘与第二旋转支撑盘同轴心设置；所述第一旋转支撑盘的下侧面与所述第二待开孔pcb板的上表面保持间距设置；
所述第一旋转支撑盘和第二旋转支撑盘均包括外齿圈，所述外齿圈环体内侧沿直径方向延伸设置有活动支撑梁，所述活动支撑梁的上表面所在高度高出所述外齿圈的环体结构的上表面高度；所述活动支撑梁的两端固定连接所述外齿圈的内侧壁体；所述活动支撑梁上沿长度方向镂空设置有长条形的钻头穿过槽，所述钻头穿过槽的槽宽大于所述旋转钻头外径；所述活动支撑梁的下部分侧部呈直线阵列镂空设置有若干排屑口；
所述第一旋转支撑盘上的活动支撑梁的上侧面滑动接触所述第一待开孔pcb板的下表面；所述第二旋转支撑盘上的活动支撑梁的上侧面滑动接触所述第二待开孔pcb板的下表面；
还包括第二外齿圈，所述第二外齿圈与第一旋转支撑盘和第二旋转支撑盘的外齿圈同轴心设置，且第二外齿圈的分度圆直径与第一旋转支撑盘和第二旋转支撑盘的外齿圈的分度圆直径相等；
所述第二外齿圈的内侧沿直径方向固定设置有支撑梁，两所述升降气缸固定安装在所述支撑梁上；
所述第二外齿圈、第一旋转支撑盘和第二旋转支撑盘的外周上呈圆周阵列分别设置有齿圈驱动机构、第一齿圈约束机构和第二齿圈约束机构；所述齿圈驱动机构位于所述第一固定桩与第二固定桩之间；
所述第一齿圈约束机构和第二齿圈约束机构均包括固定设置在设备平台上的支撑立柱，所述支撑立柱的一侧分别设置有上轴承座和下轴承座，所述上轴承座内通过轴承转动设置有竖向的上转轴，所述下轴承座内通过轴承转动设置有下转轴，所述下转轴与所述上转轴同轴心设置；所述下转轴的上端同轴心设置有第一圆形托盘，所述第一圆形托盘的上侧同轴心一体化设置有第一齿轮，所述第一圆形托盘的外径大于所述第一齿轮的分度圆直径；所述上转轴的下端同轴心设置有第二齿轮，所述第二齿轮下侧同轴心一体化设置有第二圆形托盘，所述第二圆形托盘的外径大于所述第二齿轮的分度圆直径；所述第二圆形托盘的下侧面与所述第一齿轮上侧面之间的间距大于所述第一待开孔pcb板的板厚；所述上转轴的上端同轴心连接有第三圆形托盘，所述第三圆形托盘的上侧同轴心一体化设置有第三齿轮，所述第三齿轮上侧同轴心一体化设置有第四圆形托盘；所述第三圆形托盘和第四圆形托盘的外径大于所述第三齿轮的分度圆直径；各所述第一齿轮与所述第二旋转支撑盘的外齿圈啮合连接，各所述第二齿轮与第一旋转支撑盘的外齿圈啮合连接；各所述第三齿轮与所述第二外齿圈啮合连接；
所述齿圈驱动机构包括固定安装在设备平台上的电机，所述电机的输出轴竖向朝上设置；所述输出轴的上端同轴心一体化连接有第五圆形托盘，所述第五圆形托盘的上侧一体化同轴心设置有第四齿轮，所述第四齿轮的分度圆直径小于所述第五圆形托盘，所述第四齿轮的上侧同轴心一体化设置有第一联动轴，所述第一联动轴上端一体化同轴心连接有第六圆形托盘，所述第六圆形托盘的上侧同轴心一体化设置有第五齿轮，所述第五齿轮的分度圆直径小于所述第六圆形托盘的外径；所述第五齿轮的上侧同轴心设置有第二联动轴，所述第二联动轴的上端同轴心连接有第七圆形托盘，所述第七圆形托盘的上侧同轴心一体化设置有第六齿轮，所述第六齿轮的上侧同轴心设置有第八圆形托盘；所述第七圆形托盘和第八圆形托盘的外径大于所述第六齿轮的分度圆直径；所述第四齿轮与所述第二旋转支撑盘的外齿圈啮合连接；
第五齿轮与第一旋转支撑盘的外齿圈啮合连接；第六齿轮与所述第二外齿圈啮合连接；
所述第三导轨、第一旋转支撑盘上的活动支撑梁、第二旋转支撑盘上的活动支撑梁相互平行，所述钻孔机的旋转钻头的延伸线向下垂直穿过各活动支撑梁上镂空的钻头穿过槽。
进一步的，双层重叠式的PCB开孔工艺设备的工作方法，包括如下步骤：
步骤一，安装第一待开孔pcb板和第二待开孔pcb板；使第一待开孔pcb板的四个顶角分别对应插入第一活动上包角件、第二活动上包角件、第一固定上包角件和第二固定上包角件的包角口中；第二待开孔pcb板的四个顶角分别对应插入第一活动下包角件、第二活动下包角件、第一固定下包角件和第二固定下包角件的包角口中；实现了对第一待开孔pcb板和第二待开孔pcb板的定位，此时第一待开孔pcb板的轮廓线和第二待开孔pcb板的轮廓线在俯视状态下重合；
步骤二，启动电机，使第四齿轮、第五齿轮和第六齿轮同步旋转，进而使第二外齿圈、第一旋转支撑盘、第二旋转支撑盘同步旋转；与此同时启动第二直线推杆电机，使第二直线推杆电机的第二直线推杆带动第三滑块沿滑道方向滑动；第二外齿圈的旋转运动配合第三滑块沿滑道的滑动使钻孔机的旋转钻头能对应到第一待开孔pcb板上的任意预定开孔位置；当旋转钻头对应到第一待开孔pcb板上的任意预定开孔位置后暂停电机和第二直线推杆电机；
第二外齿圈在旋转的同时，第一旋转支撑盘和第二旋转支撑盘也会跟着同步旋转，进而使第一旋转支撑盘和第二旋转支撑盘上的活动支撑梁也跟着同步旋转；而第一待开孔pcb板和第二待开孔pcb板正处于被完全定位的状态，进而使第一旋转支撑盘上的活动支撑梁的上侧面与第一待开孔pcb板的下表面相对滑移；所述第二旋转支撑盘上的活动支撑梁的上侧面与第二待开孔pcb板的下表面相对滑移；使钻孔机的旋转钻头的延伸线始终向下垂直穿过各活动支撑梁上镂空的钻头穿过槽
步骤三，启动钻孔机，使旋转钻头处于持续旋转状态；与此同时，控制升降气缸，使钻孔机的旋转钻头逐渐下降，直至旋转钻头下降至对第一待开孔pcb板进行钻孔，旋转钻头对第一待开孔pcb板进行钻孔的过程中，旋转钻头会对第一待开孔pcb板产生一个向下的顶压力，进而容易使第一待开孔pcb板发生形变造成钻孔精度不高的问题；此时由于第一旋转支撑盘上的活动支撑梁的上侧面始终刚好对应在旋转钻头的正下方，进而使活动支撑梁对第一待开孔pcb板的钻孔部位起到托起支撑的作用；有效第一待开孔pcb板因旋转钻头的顶压力而发生弯曲的现象；当第一待开孔pcb板上的通孔被旋转钻头钻开后，旋转钻头下端穿过钻头穿过槽，此时旋转钻头穿过第一待开孔pcb板后产生的切削碎屑累积在钻头穿过槽中，避免旋转钻头钻开第一待开孔pcb板后不排出碎屑直接继续钻开第二待开孔pcb板，避免了碎屑对第二待开孔pcb板的钻孔造成产生大量毛刺的现象；
随着旋转钻头的继续向下进给，旋转钻头穿过第一旋转支撑盘上的钻头穿过槽后继续对第二待开孔pcb板进行钻孔，直至第二待开孔pcb板被钻开；
步骤四，启动控制升降气缸，使钻孔机的旋转钻头逐渐上升，直至完成旋转钻头的退刀；然后根据步骤二的方法使旋转钻头对应到另外一个预定开孔位置，此时各活动支撑梁也会跟着发生旋转位移，此时排屑口使上一次旋转钻头钻开第一待开孔pcb板后产生的碎屑不会始终累积在钻头穿过槽中，钻头穿过槽中累积的碎屑随着活动支撑梁的实时移动通过各排屑口排出到切削碎屑排出层的其他位置，有效避免钻头穿过槽中过量累积碎屑的现象。
有益效果：本发明的第一旋转支撑盘上的活动支撑梁的上侧面始终刚好对应在旋转钻头的正下方，进而使活动支撑梁对第一待开孔pcb板的钻孔部位起到托起支撑的作用；有效第一待开孔pcb板因旋转钻头的顶压力而发生弯曲的现象；当第一待开孔pcb板上的通孔被旋转钻头钻开后，旋转钻头下端穿过钻头穿过槽，此时旋转钻头穿过第一待开孔pcb板后产生的切削碎屑累积在钻头穿过槽中，避免旋转钻头钻开第一待开孔pcb板后不排出碎屑直接继续钻开第二待开孔pcb板，避免了碎屑对第二待开孔pcb板的钻孔造成产生大量毛刺的现象；排屑口使上一次旋转钻头钻开第一待开孔pcb板后产生的碎屑不会始终累积在钻头穿过槽中，钻头穿过槽中累积的碎屑随着活动支撑梁的实时移动通过各排屑口排出到切削碎屑排出层的其他位置，有效避免钻头穿过槽中过量累积碎屑的现象。
附图说明
附图1为本装置的第一视图；
附图2为本装置的第二视图；
附图3为本装置的第三视图；
附图4为本装置的第四视图；
附图5为本装置隐去第一待开孔pcb板和第二待开孔pcb板后的放大示意图；
附图6为pcb板定位机构示意图(隐去了开孔机构的部件)
附图7为包角件的结构示意图；
附图8为开孔机构上部分结构示意图；
附图9为第三导轨处的剖开示意图；
附图10为第一旋转支撑盘/第二旋转支撑盘第一结构示意图；
附图11为第一旋转支撑盘/第二旋转支撑盘第二结构示意图；
附图12为齿圈驱动机构结构示意图；
附图13为第一齿圈约束机构/第二齿圈约束机构结构结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至13所示的双层重叠式的PCB开孔工艺设备，包括设备平台1，所述设备平台1的上方重叠设置有轮廓呈方形的第一待开孔pcb板19.1和第二待开孔pcb板19.2；
还包括两组pcb板定位机构，每组所述pcb板定位机构均包括四个呈垂直三角形结构的包角件9，各所述包角件9的侧部均设置有包角口60；所述第一待开孔pcb板19.1和第二待开孔pcb板19.2的四个顶角分别对应活动插入四个包角件9的包角口60中；
所述第一待开孔pcb板19.1的上方还设置有开孔机构，所述开孔机构能同时对下方的第一待开孔pcb板19.1和第二待开孔pcb板19.2进行开孔。
各所述包角件9分别包括第一活动上包角件9.1、第二活动上包角件9.2、第一固定上包角件9.3、第二固定上包角件9.4、第一活动下包角件100.1、第二活动下包角件100.2、第一固定下包角件100.3、第二固定下包角件100.4；
所述第一待开孔pcb板19.1的四个顶角分别对应插入第一活动上包角件9.1、第二活动上包角件9.2、第一固定上包角件9.3和第二固定上包角件9.4的包角口60中；所述第二待开孔pcb板19.2的四个顶角分别对应插入第一活动下包角件100.1、第二活动下包角件100.2、第一固定下包角件100.3和第二固定下包角件100.4的包角口60中；
所述第一活动上包角件9.1、第二活动上包角件9.2、第一活动下包角件100.1、第二活动下包角件100.2能同步做逐渐靠近或同步做逐渐远离第一固定上包角件9.3、第二固定上包角件9.4、第一固定下包角件100.3和第二固定下包角件100.4的水平运动。
所述第一固定上包角件9.3和第一固定下包角件100.3通过两第一固定悬臂梁12.1固定在第一固定桩13.1上；所述第二固定上包角件9.4和第二固定下包角件100.4通过两第二固定悬臂梁12.1固定在第二固定桩13.2上；所述第一固定桩13.1和第二固定桩13.2均固定在所述设备平台1上。
所述第一活动上包角件9.1和第一固定下包角件100.3通过两第一活动悬臂梁7.1固定在第一活动桩5.1上；所述第二活动上包角件9.2和第二活动下包角件100.2通过两第二活动悬臂梁7.2固定在第二活动桩5.2上；所述第一活动桩5.1的底端设置有第一滑块6.1，所述第二活动桩5.2的底端设置有第二滑块6.2；
所述设备平台1上还水平并列设置有第一导轨2.1和第二导轨5.2，所述第一滑块6.1和第二滑块6.2分别活动设置在所述第一导轨2.1和第二导轨5.2中；所述第一滑块6.1和第二滑块6.2分别沿第一导轨2.1和第二导轨5.2的长度方向滑动。
所述第一活动桩5.1和第二活动桩5.2通过水平的连接梁8固定连接；所述连接梁8与所述第一导轨2.1和第二导轨5.2垂直设置；所述设备平台1上还设置有直线推杆电机3，所述直线推杆电机3的推杆4末端垂直固定连接所述连接梁8；所述推杆4能带动所述连接梁8水平位移。
所述开孔机构包括水平的第三导轨16，所述第三导轨16的下侧沿长度方向设置有滑道28，所述滑道28内滑动设置有第三滑块18，所述第三滑块18的下侧通过若干连接柱31固定连接有钻孔机29，所述钻孔机29的旋转钻头15朝下设置，所述旋转钻头15的延伸线能向下穿过第一待开孔pcb板19.1和第二待开孔pcb板19.2；所述第三导轨16的一端连接有第二直线推杆电机30，所述第二直线推杆电机30的第二直线推杆17末端固定连接所述第三滑块18，所述第二直线推杆电机31通过第二直线推杆17带动所述第三滑块18沿所述滑道28方向位移；所述第三导轨16和第二直线推杆电机30的上方还设置有两竖向的升降气缸23，两所述升降气缸23的两升降推杆24的末端分别固定连接所述第三导轨16和第二直线推杆电机30；所两所述升降气缸23通过两升降推杆24带动所述第三导轨16和第二直线推杆电机30同步上下升降。
所述第一待开孔pcb板19.1和第二待开孔pcb板19.2之间的间距形成切削碎屑排出层22，所述切削碎屑排出层22内水平设置有第一旋转支撑盘20.1，所述第二待开孔pcb板19.2的下侧水平设置有第二旋转支撑盘20.2，所述第一旋转支撑盘20.1与第二旋转支撑盘20.2同轴心设置；所述第一旋转支撑盘20.1的下侧面与所述第二待开孔pcb板19.2的上表面保持间距设置；
所述第一旋转支撑盘20.1和第二旋转支撑盘20.2均包括外齿圈33，所述外齿圈33环体内侧沿直径方向延伸设置有活动支撑梁32，所述活动支撑梁32的上表面所在高度高出所述外齿圈33的环体结构的上表面高度；所述活动支撑梁32的两端固定连接所述外齿圈33的内侧壁体；所述活动支撑梁32上沿长度方向镂空设置有长条形的钻头穿过槽34，所述钻头穿过槽34的槽宽大于所述旋转钻头15外径；所述活动支撑梁32的下部分侧部呈直线阵列镂空设置有若干排屑口35；
所述第一旋转支撑盘20.1上的活动支撑梁32的上侧面滑动接触所述第一待开孔pcb板19.1的下表面；所述第二旋转支撑盘20.2上的活动支撑梁32的上侧面滑动接触所述第二待开孔pcb板19.2的下表面；
还包括第二外齿圈10，所述第二外齿圈10与第一旋转支撑盘20.1和第二旋转支撑盘20.2的外齿圈33同轴心设置，且第二外齿圈10的分度圆直径与第一旋转支撑盘20.1和第二旋转支撑盘20.2的外齿圈33的分度圆直径相等；
所述第二外齿圈10的内侧沿直径方向固定设置有支撑梁71，两所述升降气缸23固定安装在所述支撑梁71上；
所述第二外齿圈10、第一旋转支撑盘20.1和第二旋转支撑盘20.2的外周上呈圆周阵列分别设置有齿圈驱动机构14、第一齿圈约束机构11.1和第二齿圈约束机构11.2；所述齿圈驱动机构14位于所述第一固定桩13.1与第二固定桩13.2之间；
所述第一齿圈约束机构11.1和第二齿圈约束机构11.2均包括固定设置在设备平台1上的支撑立柱58，所述支撑立柱58的一侧分别设置有上轴承座57和下轴承座59，所述上轴承座57内通过轴承转动设置有竖向的上转轴41，所述下轴承座59内通过轴承转动设置有下转轴56，所述下转轴56与所述上转轴41同轴心设置；所述下转轴56的上端同轴心设置有第一圆形托盘55，所述第一圆形托盘55的上侧同轴心一体化设置有第一齿轮42，所述第一圆形托盘55的外径大于所述第一齿轮42的分度圆直径；所述上转轴41的下端同轴心设置有第二齿轮43，所述第二齿轮43下侧同轴心一体化设置有第二圆形托盘54，所述第二圆形托盘54的外径大于所述第二齿轮43的分度圆直径；所述第二圆形托盘54的下侧面与所述第一齿轮42上侧面之间的间距大于所述第一待开孔pcb板19.1的板厚；所述上转轴41的上端同轴心连接有第三圆形托盘53，所述第三圆形托盘53的上侧同轴心一体化设置有第三齿轮52，所述第三齿轮52上侧同轴心一体化设置有第四圆形托盘37；所述第三圆形托盘53和第四圆形托盘37的外径大于所述第三齿轮52的分度圆直径；各所述第一齿轮42与所述第二旋转支撑盘20.2的外齿圈33啮合连接，各所述第二齿轮43与第一旋转支撑盘20.1的外齿圈33啮合连接；各所述第三齿轮52与所述第二外齿圈10啮合连接；
所述齿圈驱动机构14包括固定安装在设备平台1上的电机45，所述电机45的输出轴46竖向朝上设置；所述输出轴46的上端同轴心一体化连接有第五圆形托盘47，所述第五圆形托盘47的上侧一体化同轴心设置有第四齿轮40，所述第四齿轮40的分度圆直径小于所述第五圆形托盘47，所述第四齿轮40的上侧同轴心一体化设置有第一联动轴51，所述第一联动轴51上端一体化同轴心连接有第六圆形托盘48，所述第六圆形托盘48的上侧同轴心一体化设置有第五齿轮39，所述第五齿轮39的分度圆直径小于所述第六圆形托盘48的外径；所述第五齿轮39的上侧同轴心设置有第二联动轴38，所述第二联动轴38的上端同轴心连接有第七圆形托盘50，所述第七圆形托盘50的上侧同轴心一体化设置有第六齿轮49，所述第六齿轮49的上侧同轴心设置有第八圆形托盘36；所述第七圆形托盘50和第八圆形托盘36的外径大于所述第六齿轮49的分度圆直径；所述第四齿轮40与所述第二旋转支撑盘20.2的外齿圈33啮合连接；
第五齿轮39与第一旋转支撑盘20.1的外齿圈33啮合连接；第六齿轮49与所述第二外齿圈10啮合连接；
所述第三导轨16、第一旋转支撑盘20.1上的活动支撑梁32、第二旋转支撑盘20.2上的活动支撑梁32相互平行，所述钻孔机29的旋转钻头15的延伸线向下垂直穿过各活动支撑梁32上镂空的钻头穿过槽34。
双层重叠式的PCB开孔工艺设备的工作方法，和工作原理，包括如下步骤：
步骤一，安装第一待开孔pcb板19.1和第二待开孔pcb板19.2；使第一待开孔pcb板19.1的四个顶角分别对应插入第一活动上包角件9.1、第二活动上包角件9.2、第一固定上包角件9.3和第二固定上包角件9.4的包角口60中；第二待开孔pcb板19.2的四个顶角分别对应插入第一活动下包角件100.1、第二活动下包角件100.2、第一固定下包角件100.3和第二固定下包角件100.4的包角口60中；实现了对第一待开孔pcb板19.1和第二待开孔pcb板19.2的定位，此时第一待开孔pcb板19.1的轮廓线和第二待开孔pcb板19.2的轮廓线在俯视状态下重合；
步骤二，启动电机45，使第四齿轮40、第五齿轮39和第六齿轮49同步旋转，进而使第二外齿圈10、第一旋转支撑盘20.1、第二旋转支撑盘20.2同步旋转；与此同时启动第二直线推杆电机30，使第二直线推杆电机30的第二直线推杆17带动第三滑块18沿滑道28方向滑动；第二外齿圈10的旋转运动配合第三滑块18沿滑道28的滑动使钻孔机29的旋转钻头15能对应到第一待开孔pcb板19.1上的任意预定开孔位置；当旋转钻头15对应到第一待开孔pcb板19.1上的任意预定开孔位置后暂停电机45和第二直线推杆电机30；
第二外齿圈10在旋转的同时，第一旋转支撑盘20.1和第二旋转支撑盘20.2也会跟着同步旋转，进而使第一旋转支撑盘20.1和第二旋转支撑盘20.2上的活动支撑梁32也跟着同步旋转；而第一待开孔pcb板19.1和第二待开孔pcb板19.2正处于被完全定位的状态，进而使第一旋转支撑盘20.1上的活动支撑梁32的上侧面与第一待开孔pcb板19.1的下表面相对滑移；所述第二旋转支撑盘20.2上的活动支撑梁32的上侧面与第二待开孔pcb板19.2的下表面相对滑移；使钻孔机29的旋转钻头15的延伸线始终向下垂直穿过各活动支撑梁32上镂空的钻头穿过槽34
步骤三，启动钻孔机29，使旋转钻头15处于持续旋转状态；与此同时，控制升降气缸23，使钻孔机29的旋转钻头15逐渐下降，直至旋转钻头15下降至对第一待开孔pcb板19.1进行钻孔，旋转钻头15对第一待开孔pcb板19.1进行钻孔的过程中，旋转钻头15会对第一待开孔pcb板19.1产生一个向下的顶压力，进而容易使第一待开孔pcb板19.1发生形变造成钻孔精度不高的问题；此时由于第一旋转支撑盘20.1上的活动支撑梁32的上侧面始终刚好对应在旋转钻头15的正下方，进而使活动支撑梁32对第一待开孔pcb板19.1的钻孔部位起到托起支撑的作用；有效第一待开孔pcb板19.1因旋转钻头25的顶压力而发生弯曲的现象；当第一待开孔pcb板19.1上的通孔被旋转钻头25钻开后，旋转钻头25下端穿过钻头穿过槽34，此时旋转钻头25穿过第一待开孔pcb板19.1后产生的切削碎屑累积在钻头穿过槽34中，避免旋转钻头25钻开第一待开孔pcb板19.1后不排出碎屑直接继续钻开第二待开孔pcb板19.2，避免了碎屑对第二待开孔pcb板19.2的钻孔造成产生大量毛刺的现象；
随着旋转钻头15的继续向下进给，旋转钻头15穿过第一旋转支撑盘20.1上的钻头穿过槽34后继续对第二待开孔pcb板19.2进行钻孔，直至第二待开孔pcb板19.2被钻开；
步骤四，启动控制升降气缸23，使钻孔机29的旋转钻头15逐渐上升，直至完成旋转钻头25的退刀；然后根据步骤二的方法使旋转钻头15对应到另外一个预定开孔位置，此时各活动支撑梁32也会跟着发生旋转位移，此时排屑口35使上一次旋转钻头15钻开第一待开孔pcb板19.1后产生的碎屑不会始终累积在钻头穿过槽34中，钻头穿过槽34中累积的碎屑随着活动支撑梁32的实时移动通过各排屑口35排出到切削碎屑排出层22的其他位置，有效避免钻头穿过槽34中过量累积碎屑的现象。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.双层重叠式的PCB开孔工艺设备，其特征在于：包括设备平台(1)，所述设备平台(1)的上方重叠设置有轮廓呈方形的第一待开孔pcb板(19.1)和第二待开孔pcb板(19.2)；
还包括两组pcb板定位机构，每组所述pcb板定位机构均包括四个呈垂直三角形结构的包角件(9)，各所述包角件(9)的侧部均设置有包角口(60)；所述第一待开孔pcb板(19.1)和第二待开孔pcb板(19.2)的四个顶角分别对应活动插入四个包角件(9)的包角口(60)中；
所述第一待开孔pcb板(19.1)的上方还设置有开孔机构，所述开孔机构能同时对下方的第一待开孔pcb板(19.1)和第二待开孔pcb板(19.2)进行开孔。
2.根据权利要求1所述的双层重叠式的PCB开孔工艺设备，其特征在于：各所述包角件(9)分别包括第一活动上包角件(9.1)、第二活动上包角件(9.2)、第一固定上包角件(9.3)、第二固定上包角件(9.4)、第一活动下包角件(100.1)、第二活动下包角件(100.2)、第一固定下包角件(100.3)、第二固定下包角件(100.4)；
所述第一待开孔pcb板(19.1)的四个顶角分别对应插入第一活动上包角件(9.1)、第二活动上包角件(9.2)、第一固定上包角件(9.3)和第二固定上包角件(9.4)的包角口(60)中；所述第二待开孔pcb板(19.2)的四个顶角分别对应插入第一活动下包角件(100.1)、第二活动下包角件(100.2)、第一固定下包角件(100.3)和第二固定下包角件(100.4)的包角口(60)中；
所述第一活动上包角件(9.1)、第二活动上包角件(9.2)、第一活动下包角件(100.1)、第二活动下包角件(100.2)能同步做逐渐靠近或同步做逐渐远离第一固定上包角件(9.3)、第二固定上包角件(9.4)、第一固定下包角件(100.3)和第二固定下包角件(100.4)的水平运动。
3.根据权利要求2所述的双层重叠式的PCB开孔工艺设备，其特征在于：所述第一固定上包角件(9.3)和第一固定下包角件(100.3)通过两第一固定悬臂梁(12.1)固定在第一固定桩(13.1)上；所述第二固定上包角件(9.4)和第二固定下包角件(100.4)通过两第二固定悬臂梁(12.1)固定在第二固定桩(13.2)上；所述第一固定桩(13.1)和第二固定桩(13.2)均固定在所述设备平台(1)上。
4.根据权利要求3所述的双层重叠式的PCB开孔工艺设备，其特征在于：所述第一活动上包角件(9.1)和第一固定下包角件(100.3)通过两第一活动悬臂梁(7.1)固定在第一活动桩(5.1)上；所述第二活动上包角件(9.2)和第二活动下包角件(100.2)通过两第二活动悬臂梁(7.2)固定在第二活动桩(5.2)上；所述第一活动桩(5.1)的底端设置有第一滑块(6.1)，所述第二活动桩(5.2)的底端设置有第二滑块(6.2)；
所述设备平台(1)上还水平并列设置有第一导轨(2.1)和第二导轨(5.2)，所述第一滑块(6.1)和第二滑块(6.2)分别活动设置在所述第一导轨(2.1)和第二导轨(5.2)中；所述第一滑块(6.1)和第二滑块(6.2)分别沿第一导轨(2.1)和第二导轨(5.2)的长度方向滑动。
5.根据权利要求4所述的双层重叠式的PCB开孔工艺设备，其特征在于：所述第一活动桩(5.1)和第二活动桩(5.2)通过水平的连接梁(8)固定连接；所述连接梁(8)与所述第一导轨(2.1)和第二导轨(5.2)垂直设置；所述设备平台(1)上还设置有直线推杆电机(3)，所述直线推杆电机(3)的推杆(4)末端垂直固定连接所述连接梁(8)；所述推杆(4)能带动所述连接梁(8)水平位移。
6.根据权利要求5所述的双层重叠式的PCB开孔工艺设备，其特征在于：所述开孔机构包括水平的第三导轨(16)，所述第三导轨(16)的下侧沿长度方向设置有滑道(28)，所述滑道(28)内滑动设置有第三滑块(18)，所述第三滑块(18)的下侧通过若干连接柱(31)固定连接有钻孔机(29)，所述钻孔机(29)的旋转钻头(15)朝下设置，所述旋转钻头(15)的延伸线能向下穿过第一待开孔pcb板(19.1)和第二待开孔pcb板(19.2)；所述第三导轨(16)的一端连接有第二直线推杆电机(30)，所述第二直线推杆电机(30)的第二直线推杆(17)末端固定连接所述第三滑块(18)，所述第二直线推杆电机(31)通过第二直线推杆(17)带动所述第三滑块(18)沿所述滑道(28)方向位移；所述第三导轨(16)和第二直线推杆电机(30)的上方还设置有两竖向的升降气缸(23)，两所述升降气缸(23)的两升降推杆(24)的末端分别固定连接所述第三导轨(16)和第二直线推杆电机(30)；所两所述升降气缸(23)通过两升降推杆(24)带动所述第三导轨(16)和第二直线推杆电机(30)同步上下升降。
7.根据权利要求6所述的双层重叠式的PCB开孔工艺设备，其特征在于：所述第一待开孔pcb板(19.1)和第二待开孔pcb板(19.2)之间的间距形成切削碎屑排出层(22)，所述切削碎屑排出层(22)内水平设置有第一旋转支撑盘(20.1)，所述第二待开孔pcb板(19.2)的下侧水平设置有第二旋转支撑盘(20.2)，所述第一旋转支撑盘(20.1)与第二旋转支撑盘(20.2)同轴心设置；所述第一旋转支撑盘(20.1)的下侧面与所述第二待开孔pcb板(19.2)的上表面保持间距设置；
所述第一旋转支撑盘(20.1)和第二旋转支撑盘(20.2)均包括外齿圈(33)，所述外齿圈(33)环体内侧沿直径方向延伸设置有活动支撑梁(32)，所述活动支撑梁(32)的上表面所在高度高出所述外齿圈(33)的环体结构的上表面高度；所述活动支撑梁(32)的两端固定连接所述外齿圈(33)的内侧壁体；所述活动支撑梁(32)上沿长度方向镂空设置有长条形的钻头穿过槽(34)，所述钻头穿过槽(34)的槽宽大于所述旋转钻头(15)外径；所述活动支撑梁(32)的下部分侧部呈直线阵列镂空设置有若干排屑口(35)；
所述第一旋转支撑盘(20.1)上的活动支撑梁(32)的上侧面滑动接触所述第一待开孔pcb板(19.1)的下表面；所述第二旋转支撑盘(20.2)上的活动支撑梁(32)的上侧面滑动接触所述第二待开孔pcb板(19.2)的下表面；
还包括第二外齿圈(10)，所述第二外齿圈(10)与第一旋转支撑盘(20.1)和第二旋转支撑盘(20.2)的外齿圈(33)同轴心设置，且第二外齿圈(10)的分度圆直径与第一旋转支撑盘(20.1)和第二旋转支撑盘(20.2)的外齿圈(33)的分度圆直径相等；
所述第二外齿圈(10)的内侧沿直径方向固定设置有支撑梁(71)，两所述升降气缸(23)固定安装在所述支撑梁(71)上；
所述第二外齿圈(10)、第一旋转支撑盘(20.1)和第二旋转支撑盘(20.2)的外周上呈圆周阵列分别设置有齿圈驱动机构(14)、第一齿圈约束机构(11.1)和第二齿圈约束机构(11.2)；所述齿圈驱动机构(14)位于所述第一固定桩(13.1)与第二固定桩(13.2)之间；
所述第一齿圈约束机构(11.1)和第二齿圈约束机构(11.2)均包括固定设置在设备平台(1)上的支撑立柱(58)，所述支撑立柱(58)的一侧分别设置有上轴承座(57)和下轴承座(59)，所述上轴承座(57)内通过轴承转动设置有竖向的上转轴(41)，所述下轴承座(59)内通过轴承转动设置有下转轴(56)，所述下转轴(56)与所述上转轴(41)同轴心设置；所述下转轴(56)的上端同轴心设置有第一圆形托盘(55)，所述第一圆形托盘(55)的上侧同轴心一体化设置有第一齿轮(42)，所述第一圆形托盘(55)的外径大于所述第一齿轮(42)的分度圆直径；所述上转轴(41)的下端同轴心设置有第二齿轮(43)，所述第二齿轮(43)下侧同轴心一体化设置有第二圆形托盘(54)，所述第二圆形托盘(54)的外径大于所述第二齿轮(43)的分度圆直径；所述第二圆形托盘(54)的下侧面与所述第一齿轮(42)上侧面之间的间距大于所述第一待开孔pcb板(19.1)的板厚；所述上转轴(41)的上端同轴心连接有第三圆形托盘(53)，所述第三圆形托盘(53)的上侧同轴心一体化设置有第三齿轮(52)，所述第三齿轮(52)上侧同轴心一体化设置有第四圆形托盘(37)；所述第三圆形托盘(53)和第四圆形托盘(37)的外径大于所述第三齿轮(52)的分度圆直径；各所述第一齿轮(42)与所述第二旋转支撑盘(20.2)的外齿圈(33)啮合连接，各所述第二齿轮(43)与第一旋转支撑盘(20.1)的外齿圈(33)啮合连接；各所述第三齿轮(52)与所述第二外齿圈(10)啮合连接；
所述齿圈驱动机构(14)包括固定安装在设备平台(1)上的电机(45)，所述电机(45)的输出轴(46)竖向朝上设置；所述输出轴(46)的上端同轴心一体化连接有第五圆形托盘(47)，所述第五圆形托盘(47)的上侧一体化同轴心设置有第四齿轮(40)，所述第四齿轮(40)的分度圆直径小于所述第五圆形托盘(47)，所述第四齿轮(40)的上侧同轴心一体化设置有第一联动轴(51)，所述第一联动轴(51)上端一体化同轴心连接有第六圆形托盘(48)，所述第六圆形托盘(48)的上侧同轴心一体化设置有第五齿轮(39)，所述第五齿轮(39)的分度圆直径小于所述第六圆形托盘(48)的外径；所述第五齿轮(39)的上侧同轴心设置有第二联动轴(38)，所述第二联动轴(38)的上端同轴心连接有第七圆形托盘(50)，所述第七圆形托盘(50)的上侧同轴心一体化设置有第六齿轮(49)，所述第六齿轮(49)的上侧同轴心设置有第八圆形托盘(36)；所述第七圆形托盘(50)和第八圆形托盘(36)的外径大于所述第六齿轮(49)的分度圆直径；所述第四齿轮(40)与所述第二旋转支撑盘(20.2)的外齿圈(33)啮合连接；第五齿轮(39)与第一旋转支撑盘(20.1)的外齿圈(33)啮合连接；第六齿轮(49)与所述第二外齿圈(10)啮合连接；
所述第三导轨(16)、第一旋转支撑盘(20.1)上的活动支撑梁(32)、第二旋转支撑盘(20.2)上的活动支撑梁(32)相互平行，所述钻孔机(29)的旋转钻头(15)的延伸线向下垂直穿过各活动支撑梁(32)上镂空的钻头穿过槽(34)。
8.根据权利要求7所述的双层重叠式的PCB开孔工艺设备的工作方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一，安装第一待开孔pcb板(19.1)和第二待开孔pcb板(19.2)；使第一待开孔pcb板(19.1)的四个顶角分别对应插入第一活动上包角件(9.1)、第二活动上包角件(9.2)、第一固定上包角件(9.3)和第二固定上包角件(9.4)的包角口(60)中；第二待开孔pcb板(19.2)的四个顶角分别对应插入第一活动下包角件(100.1)、第二活动下包角件(100.2)、第一固定下包角件(100.3)和第二固定下包角件(100.4)的包角口(60)中；实现了对第一待开孔pcb板(19.1)和第二待开孔pcb板(19.2)的定位，此时第一待开孔pcb板(19.1)的轮廓线和第二待开孔pcb板(19.2)的轮廓线在俯视状态下重合；
步骤二，启动电机(45)，使第四齿轮(40)、第五齿轮(39)和第六齿轮(49)同步旋转，进而使第二外齿圈(10)、第一旋转支撑盘(20.1)、第二旋转支撑盘(20.2)同步旋转；与此同时启动第二直线推杆电机(30)，使第二直线推杆电机(30)的第二直线推杆(17)带动第三滑块(18)沿滑道(28)方向滑动；第二外齿圈(10)的旋转运动配合第三滑块(18)沿滑道(28)的滑动使钻孔机(29)的旋转钻头(15)能对应到第一待开孔pcb板(19.1)上的任意预定开孔位置；当旋转钻头(15)对应到第一待开孔pcb板(19.1)上的任意预定开孔位置后暂停电机(45)和第二直线推杆电机(30)；
第二外齿圈(10)在旋转的同时，第一旋转支撑盘(20.1)和第二旋转支撑盘(20.2)也会跟着同步旋转，进而使第一旋转支撑盘(20.1)和第二旋转支撑盘(20.2)上的活动支撑梁(32)也跟着同步旋转；而第一待开孔pcb板(19.1)和第二待开孔pcb板(19.2)正处于被完全定位的状态，进而使第一旋转支撑盘(20.1)上的活动支撑梁(32)的上侧面与第一待开孔pcb板(19.1)的下表面相对滑移；所述第二旋转支撑盘(20.2)上的活动支撑梁(32)的上侧面与第二待开孔pcb板(19.2)的下表面相对滑移；使钻孔机(29)的旋转钻头(15)的延伸线始终向下垂直穿过各活动支撑梁(32)上镂空的钻头穿过槽(34)
步骤三，启动钻孔机(29)，使旋转钻头(15)处于持续旋转状态；与此同时，控制升降气缸(23)，使钻孔机(29)的旋转钻头(15)逐渐下降，直至旋转钻头(15)下降至对第一待开孔pcb板(19.1)进行钻孔，旋转钻头(15)对第一待开孔pcb板(19.1)进行钻孔的过程中，旋转钻头(15)会对第一待开孔pcb板(19.1)产生一个向下的顶压力，进而容易使第一待开孔pcb板(19.1)发生形变造成钻孔精度不高的问题；此时由于第一旋转支撑盘(20.1)上的活动支撑梁(32)的上侧面始终刚好对应在旋转钻头(15)的正下方，进而使活动支撑梁(32)对第一待开孔pcb板(19.1)的钻孔部位起到托起支撑的作用；有效第一待开孔pcb板(19.1)因旋转钻头(25)的顶压力而发生弯曲的现象；当第一待开孔pcb板(19.1)上的通孔被旋转钻头(25)钻开后，旋转钻头(25)下端穿过钻头穿过槽(34)，此时旋转钻头(25)穿过第一待开孔pcb板(19.1)后产生的切削碎屑累积在钻头穿过槽(34)中，避免旋转钻头(25)钻开第一待开孔pcb板(19.1)后不排出碎屑直接继续钻开第二待开孔pcb板(19.2)，避免了碎屑对第二待开孔pcb板(19.2)的钻孔造成产生大量毛刺的现象；
随着旋转钻头(15)的继续向下进给，旋转钻头(15)穿过第一旋转支撑盘(20.1)上的钻头穿过槽(34)后继续对第二待开孔pcb板(19.2)进行钻孔，直至第二待开孔pcb板(19.2)被钻开；
步骤四，启动控制升降气缸(23)，使钻孔机(29)的旋转钻头(15)逐渐上升，直至完成旋转钻头(25)的退刀；然后根据步骤二的方法使旋转钻头(15)对应到另外一个预定开孔位置，此时各活动支撑梁(32)也会跟着发生旋转位移，此时排屑口(35)使上一次旋转钻头(15)钻开第一待开孔pcb板(19.1)后产生的碎屑不会始终累积在钻头穿过槽(34)中，钻头穿过槽(34)中累积的碎屑随着活动支撑梁(32)的实时移动通过各排屑口(35)排出到切削碎屑排出层(22)的其他位置，有效避免钻头穿过槽(34)中过量累积碎屑的现象。
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