CN112025830A - 压电式冲孔机冲头、冲孔机及冲孔方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压电式冲孔机冲头、冲孔机及冲孔方法，所述压电式冲孔机冲头包括压电驱动机构、冲孔机构和出料柔性气管，所述冲孔机构包括冲刀连接杆和冲刀，所述压电驱动机构与冲刀连接杆的一端连接，所述冲刀连接杆的另一端与冲刀连接，所述出料柔性气管通过管路与冲刀连接；所述冲孔机包括上述的压电式冲孔机冲头。本发明采用压电驱动机构作为驱动力，以及采用出料柔性气管与冲刀连接一体式排料冲头排料，提高了工作效率、运动精度和位置精度，简化冲头排料结构，能够广泛应用于柔性电路板制造中。

Description

压电式冲孔机冲头、冲孔机及冲孔方法
技术领域
本发明涉及一种冲孔机冲头，尤其是一种压电式冲孔机冲头、冲孔机及冲孔方法，属于工件冲孔技术领域。
背景技术
随着电子制造业快速发展，柔性电路板(Fpcb)应用越来越广，而在柔性电路板制造中，其中一道工序为冲孔，冲孔对工件指定区域进行孔的冲制，冲孔机广泛应用在金属钣金、柔性电路板等领域，柔性电路板在制造过程中需要进行靶孔进行冲孔，冲制出后为smt(贴片)等后续工艺需要的工具孔，做定位和装夹用。目前在Fpcb制造中主要是日本雅马哈公司的冲孔机应用最广，而随着手机制造的越来越精细、集成度越来越高，对柔性电路板冲制造孔的精度要求也越来越高，产量也要求越来越大。在精密冲孔机目前行业内主要利用电磁式冲头，电磁式冲头体积大、精度低、效率慢，撞击速度不可控，行程需要通过限位进行调节，冲头和排料装置两个系统结构复杂。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种压电式冲孔机冲头，该压电式冲孔机冲头采用压电驱动机构作为驱动力，以及采用出料柔性气管与冲刀连接一体式排料冲头排料，提高了工作效率、运动精度和位置精度，简化冲头排料结构，能够广泛应用于柔性电路板制造中。
本发明的第二个目的在于提供一种包含上述压电式冲孔机冲头的冲孔机。
本发明的第三个目的在于提供一种基于上述压电式冲孔机冲头实现的冲孔方法。
本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种压电式冲孔机冲头，包括压电驱动机构、冲孔机构和出料柔性气管，所述冲孔机构包括冲刀连接杆和冲刀，所述压电驱动机构与冲刀连接杆的一端连接，所述冲刀连接杆的另一端与冲刀连接，所述出料柔性气管通过管路与冲刀连接。
进一步的，所述压电驱动机构包括压电驱动器和杠杆，所述压电驱动器垂直设置在杠杆上，所述杠杆的一端与冲刀连接杆的一端固定连接。
进一步的，所述压电驱动机构还包括弹性件，所述弹性件套设在冲刀连接杆的外部，弹性件的上端与杠杆固定连接，下端为固定设置。
进一步的，所述压电驱动器为压电陶瓷。
进一步的，所述压电式冲孔机冲头还包括外壳，所述压电驱动机构设置在外壳内，所述冲刀连接杆从外壳内向下延伸至外壳外。
进一步的，所述外壳的底部设有高度调节件。
进一步的，所述高度调节件包括高度调节螺母和支撑螺钉，所述高度调节螺母可活动地设置在支撑螺钉的端部，并设置在外壳的底部外侧，所述支撑螺钉的端部从外壳的底部外侧伸入外壳的底部内侧。
进一步的，所述压电式冲孔机冲头还包括导向柱，所述导向柱固定设置，所述冲刀连接杆能够沿导向柱上下运动。
本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种冲孔机，包括上述的压电式冲孔机冲头。
本发明的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种冲孔方法，基于上述压电式冲孔机冲头实现，所述方法包括：通过调节高度，使得在压电驱动机构接受高电平信号时，冲刀最下端正好与柔性电路板最下端相平，在压电驱动机构接受低电平信号时，冲刀高于柔性电路板上端；当压电驱动机构接受高电平信号时，推动冲刀连接杆向下运动，从而带动冲刀冲向柔性电路板上，同时出料柔性气管供给高气压将冲刀冲下的余料吹出；当压电驱动机构接受低电平信号时，带动冲刀连接杆和冲刀一起向上运动，完成一个工作周期。
本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：
本发明设置了压电驱动机构、冲孔机构和出料柔性气管，冲孔机构包括冲刀连接杆和冲刀，压电驱动机构与冲刀连接杆的一端连接，冲刀连接杆的另一端与冲刀连接，出料柔性气管通过管路与冲刀连接，采用压电驱动机构作为驱动力，以及采用出料柔性气管与冲刀连接一体式排料冲头排料，在压电驱动机构接受高电平信号时，推动冲刀连接杆向下运动，从而带动冲刀冲向柔性电路板上，同时出料柔性气管供给高气压将冲刀冲下的余料吹出，提高了工作效率、运动精度和位置精度，简化冲头排料结构，能够广泛应用于柔性电路板制造中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例的压电式冲孔机冲头的结构图。
图2为图1中A处的放大图。
图3为本发明实施例的压电式冲孔机冲头的冲孔流程图。
其中，1-外壳，2-冲孔机构，201-冲刀连接杆，202-冲刀，3-出料柔性气管，4-管路，5-气管接头，6-导向柱，7-压电驱动器，8-杠杆，9-支撑轴，10-弹性件，11-高度调节螺母，12-支撑螺钉。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1～图2所示，本实施例提供了一种压电式冲孔机冲头，该压电式冲孔机冲头包括外壳1、压电驱动机构、冲孔机构2和出料柔性气管3。
冲孔机构2包括冲刀连接杆201和冲刀202，冲刀连接杆201从外壳1内向下延伸至外壳1外，冲刀连接杆201的一端(上端)与压电驱动机构连接，冲刀连接杆201的另一端(下端)与冲刀202连接，出料柔性气管3通过管路4与冲刀202连接，具体地，出料柔性气管3通过气管接头5与管路4连接；在压电驱动机构接受高电平信号时，推动冲刀连接杆201向下运动，从而带动冲刀202冲向柔性电路板上，同时出料柔性气管3供给高气压将冲刀202冲下的余料吹出。
为了使冲刀连接杆201能够需要的方向运动，本实施例的压电式冲孔机冲头还包括导向柱6，导向柱6固定在外壳1的底部内侧，冲刀连接杆201能够沿导向柱6上下运动。
压电驱动机构设置在外壳1内，其包括压电驱动器7和杠杆8，压电驱动器7垂直设置在杠杆8上，杠杆8的一端(左端)与冲刀连接杆201的一端(上端)固定连接，杠杆8的另一端(右端)设有支撑轴8，由支撑轴8支撑，压电驱动器7为压电陶瓷，在接受到高电平信号时会伸长，接受低电平信号会缩短，但是其伸长位移小，所以通过杠杆8进行放大。
为了使得冲刀连接杆201能够在压电驱动机构的带动下顺利复位，本实施例的压电驱动机构还可包括弹性件10，弹性件10可以为复位弹簧，其套设在冲刀连接杆201的外部，上端与杠杆8固定连接，下端固定在外壳1的内壁。
为了调节外壳1的高度，本实施例的外壳1底部设有高度调节件，通过高度调节件调节外壳1的高度，可以调节冲刀202的高度，使得在压电驱动机构接受高电平信号时，冲刀202最下端正好与柔性电路板最下端相平，在压电驱动机构接受低电平信号时，冲刀202高于柔性电路板上端；具体地，该高度调节件包括高度调节螺母11和支撑螺钉12，高度调节螺母11通过螺纹连接的方式可活动地设置在支撑螺钉12的端部，并设置在外壳1的底部外侧，支撑螺钉12的端部从外壳1的底部外侧伸入外壳1的底部内侧，支撑螺钉12的头部位于外壳1外，以对外壳1以及设置在外壳1上的部件进行支撑，通过调节高度调节螺母11，可以使支撑螺钉12相对高度调节螺母11上下移动，在支撑螺钉12移动到合适的位置时，拧紧高度调节螺母11，从而使外壳1调节到合适的高度。
如图3所示，本实施例的压电式冲孔机冲头的冲孔原理如下：
S1、通过高度调节件调节外壳的高度，使得在压电驱动机构接受高电平信号时，冲刀最下端正好与柔性电路板最下端相平，在压电驱动机构接受低电平信号时，冲刀高于柔性电路板上端。
S2、当压电陶瓷再接受高电平信号时，压电陶瓷伸长(即向下运动)，通过杠杠推动冲刀连接杆向下运动，从而带动冲刀冲向柔性电路板上，同时出料柔性气管供给高气压将冲刀冲下的余料吹出。
S3、当压电陶瓷接受低电平信号时候，压电陶瓷收缩(即向上运动)，带动冲刀连接杆和冲刀一起向上运动，完成一个工作周期。
本实施例还提供了一种冲孔机，该冲孔机包括上述的压电式冲孔机冲头。
综上所述，本发明设置了压电驱动机构、冲孔机构和出料柔性气管，冲孔机构包括冲刀连接杆和冲刀，压电驱动机构与冲刀连接杆的一端连接，冲刀连接杆的另一端与冲刀连接，出料柔性气管通过管路与冲刀连接，采用压电驱动机构作为驱动力，以及采用出料柔性气管与冲刀连接一体式排料冲头排料，在压电驱动机构接受高电平信号时，推动冲刀连接杆向下运动，从而带动冲刀冲向柔性电路板上，同时出料柔性气管供给高气压将冲刀冲下的余料吹出，提高了工作效率、运动精度和位置精度，简化冲头排料结构，能够广泛应用于柔性电路板制造中。
以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种压电式冲孔机冲头，其特征在于，包括压电驱动机构、冲孔机构和出料柔性气管，所述冲孔机构包括冲刀连接杆和冲刀，所述压电驱动机构与冲刀连接杆的一端连接，所述冲刀连接杆的另一端与冲刀连接，所述出料柔性气管通过管路与冲刀连接。
2.根据权利要求1所述的压电式冲孔机冲头，其特征在于，所述压电驱动机构包括压电驱动器和杠杆，所述压电驱动器垂直设置在杠杆上，所述杠杆的一端与冲刀连接杆的一端固定连接。
3.根据权利要求2所述的压电式冲孔机冲头，其特征在于，所述压电驱动机构还包括弹性件，所述弹性件套设在冲刀连接杆的外部，弹性件的上端与杠杆固定连接，下端为固定设置。
4.根据权利要求2-3任一项所述的压电式冲孔机冲头，其特征在于，所述压电驱动器为压电陶瓷。
5.根据权利要求1-3任一项所述的压电式冲孔机冲头，其特征在于，所述压电式冲孔机冲头还包括外壳，所述压电驱动机构设置在外壳内，所述冲刀连接杆从外壳内向下延伸至外壳外。
6.根据权利要求5所述的压电式冲孔机冲头，其特征在于，所述外壳的底部设有高度调节件。
7.根据权利要求6所述的压电式冲孔机冲头，其特征在于，所述高度调节件包括高度调节螺母和支撑螺钉，所述高度调节螺母可活动地设置在支撑螺钉的端部，并设置在外壳的底部外侧，所述支撑螺钉的端部从外壳的底部外侧伸入外壳的底部内侧。
8.根据权利要求1-3任一项所述的压电式冲孔机冲头，其特征在于，所述压电式冲孔机冲头还包括导向柱，所述导向柱固定设置，所述冲刀连接杆能够沿导向柱上下运动。
9.一种冲孔机，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的压电式冲孔机冲头。
10.一种冲孔方法，基于权利要求1-9任一项所述压电式冲孔机冲头实现，其特征在于，所述方法包括：通过调节高度，使得在压电驱动机构接受高电平信号时，冲刀最下端正好与柔性电路板最下端相平，在压电驱动机构接受低电平信号时，冲刀高于柔性电路板上端；当压电驱动机构接受高电平信号时，推动冲刀连接杆向下运动，从而带动冲刀冲向柔性电路板上，同时出料柔性气管供给高气压将冲刀冲下的余料吹出；当压电驱动机构接受低电平信号时，带动冲刀连接杆和冲刀一起向上运动，完成一个工作周期。
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