CN112372369A - 铣床铣切降温方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铣床铣切降温方法包括:获取液氮;利用加压装置升高所述液氮的压力值;将与所述加压装置连接的喷射装置安装在铣切机构上;利用所述喷射装置将所述液氮喷射至所述铣切机构的铣刀与线路板接触的预设区域内。该铣床铣切降温装置包括:上述铣床铣切降温方法,使铣刀可以在持续不断的铣刀线路板的过程产生崩碎切屑,达到无毛刺铣切。
Description
技术领域
本发明涉及线路板加工技术领域,特别是涉及一种铣床铣切降温方法。
背景技术
目前,对于由聚四氟乙烯为基材的线路板,由于聚四氟乙烯存在机械性能较差、易蠕变、不耐磨等材料特性,在线路板外型加工过程中,线路板的铣切面产生了大量絮状毛刺,此类毛刺无法用打磨机器进行打磨,传统的处理方式是在铣床加工结束后人工用刀片逐块修理毛刺,以符合线路板外型加工要求。
但是,铣床加工中由于切削的材料不同,切削条件不同,切削过程中的变形不同,所以形成的切屑也多种多样,絮状毛刺即属于切屑的一种,这是由于聚四氟乙烯的材料特性所决定的,易蠕变、不耐磨等材料特性是聚四氟乙烯线路板絮状毛刺的产生由来。显然,传统的处理聚四氟乙烯线路板的毛刺的方法不能根本解决聚四氟乙烯线路板在铣切后产生毛刺的问题。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种铣床铣切降温方法。
一种铣床铣切降温方法,该铣床铣切降温方法用于配合铣床铣切降温装置,以对线路板进行铣切加工,该铣床铣切降温方法包括:
获取液氮;
利用加压装置升高所述液氮的压力值;
将与所述加压装置连接的喷射装置安装在铣切机构上;
利用所述喷射装置将所述液氮喷射至所述铣切机构的铣刀与线路板接触的预设区域内。
在其中一个实施例中,所述获取液氮的步骤包括:
通过液氮箱储备液氨,并从该液氮箱中获取液氨。
在其中一个实施例中,在所述获取液氮的步骤之后,还包括步骤:
对液氨的输出进行定量控制,以预设的流量向加压装置输出。
在其中一个实施例中,在所述利用加压装置升高所述液氮的压力值的步骤之后,还包括步骤:
分别利用压力检测装置检测液氮箱的输出端的压力值、加压装置输入端的压力值、加压装置输出端的压力值。
在其中一个实施例中,在所述分别利用压力检测装置检测液氮箱的输出端的压力值、加压装置输入端的压力值、加压装置输出端的压力值的步骤之后,还包括步骤:
判断各个压力值之间满足预设压力值条件:液氮箱的输出端的压力值大于加压装置输入端的压力值,液氮箱的输出端的压力值小于加压装置输出端的压力值;
当各个压力值之间不能满足预设压力值条件时,发出警告信号,以提醒用户。
在其中一个实施例中,所述警告信号为灯光信号。
在其中一个实施例中,所述警告信号为声音信号。
在其中一个实施例中,所述警告信号为振动信号。
在其中一个实施例中,在利用所述喷射装置将所述液氮喷射至所述铣切机构的铣刀与线路板接触的预设区域内的步骤之后,还包括步骤:在所述铣切机构上安装温度探测器,实时获取所述预设区域内的温度值。
在其中一个实施例中,在利用通过温度探测器实时探测预设区域内的温度的步骤之后,还包括步骤:根据获取的所述预设区域内的温度值,调整所述喷射装置喷射液氮的流量和喷射速度。
上述铣床铣切降温方法,在液氮的汽化作用下,铣刀、主轴夹头以及铣刀末端下方的线路板迅速冷却降温,一方面使得铣刀在铣切过程中升温速度降低,避免铣刀在铣切过程中温度升高而传导至线路板进而导致线路板温度升高,另一方面使得在铣刀在铣切加工处理该线路板时,铣刀与线路板接触的区域的温度较低,以外部因素改变线路板的特性,使铣刀可以在持续不断的铣刀线路板的过程产生崩碎切屑,达到无毛刺铣切,从而从源头上避免聚四氟乙烯材料线路板在加工成型过程中产生毛刺的问题,提高了铣切效率,降低了加工成本。
附图说明
图1为一个实施例中铣床铣切降温装置的结构示意图;
图2为一个实施例中铣床铣切降温装置的应用环境示意图;
图3为一个实施例中铣床铣切降温装置的局部结构示意图;
图4为另一个实施例中铣床铣切降温装置的局部结构示意图;
图5为图4所示实施例中A部分的放大结构示意图;
图6为一个实施例中铣床铣切降温装置的局部结构示意图;
图7为另一个实施例中铣床铣切降温装置的局部结构示意图;
图8为一个实施例中铣床铣切降温方法的步骤流程图;
图9为另一个实施例中铣床铣切降温方法的步骤流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
如图8所示,一实施例中,该铣床铣切降温方法包括以下步骤:步骤S101:获取液氮。步骤S102:利用加压装置升高所述液氮的压力值。步骤S103:将与所述加压装置连接的喷射装置安装在铣切机构上。步骤S104:利用所述喷射装置将所述液氮喷射至所述铣切机构的铣刀与线路板接触的预设区域内。该实施例中的铣床铣切降温方法,对获取到的液氮进行加压,使得液氮能保持较高的压力值进行输出,将加压后的液氮利用安装在铣切机构上的喷射装置进行喷出,喷射至所述铣切机构的铣刀与线路板接触的预设区域内,利用液氮从液态转化至气态时吸收能量,降低周围的温度的原理,达到铣刀与线路板接触的预设区域内温度降低的目的,使得后续铣刀在铣切线路板时产生崩碎切屑,达到铣切线路板无毛刺产生的目的,提高了铣切效率,降低了加工成本。
为进一步说明上述实施例中的每一步骤,现对上述各个实施例中步骤进行详细说明,阐述每一步骤的原理以及该步骤的进一步优选实施步骤。
步骤S101:获取液氮。
具体的,通过液氮箱储备液氨,并从该液氮箱中获取液氨。此处利用液氨的原因是利用液氨的特性,其沸点低,液氨从液态可瞬间转变到气态,而液态转变到气态可吸收能量,从而降低周缘物体的温度。本实施例中,液氮箱采用自加压箱体,也就是说,液氮箱中本身可对液氨进行加压,以维持液体状态的液氨。从另一角度理解,获取液氮,实际上也是对气态的氮进行液化而得到液态的氮。而如今市场成熟,液氨可从市场上获得,不需要特别的对气态的氮进行加压而获得液态的氮。但是从技术层面,当市场不存在现成的由液氨箱装着的液氮的情况下,是可通过技术手段获得液氨。
一实施例中,在获取液氨后,对液氨的输出进行定量控制,以预设的流量向加压装置输出。本实施例中,通过在液氨箱的输出端设置流量控制器,控制液氨每秒的输出量,使得输入加压装置的液氨在预设的流量范围值内。如此,可以使得最终达到铣刀和线路板的液氨的量可控。一方面可控制液氨的使用成本,另一方面也能根据不同的铣刀尺寸以及线路板的厚度,适当的调整液氨的输出量,在确保能达到降温以及减少毛刺产生的目的的同时也能降低铣切加工作业的成本,也节省资源避免不必要的浪费。
步骤S102:利用加压装置升高所述液氮的压力值。
具体的,液氮从液氮箱的输出端输出后,由于脱离了液氮箱自身的加压系统,液氮的压力值,也就是液氮的压缩比例会降低,此时再次通过加压装置对从液氮箱输出的液氮进行加压,可使得最终从喷头喷出的液氮满足预设的压力值,也就是满足预设的喷射速度,达到液氮的输出可控的情况,使得最终对铣刀和线路板的降温是可控的。
一实施例中,在步骤S102之后还包括步骤:分别利用压力检测装置检测液氮箱的输出端的压力值、加压装置输入端的压力值、加压装置输出端的压力值,使得各个压力值之间满足预设压力值条件:液氮箱的输出端的压力值大于加压装置输入端的压力值且液氮箱的输出端的压力值小于加压装置输出端的压力值;当各个压力值之间不能满足预设压力值条件时,发出警告信号,以提醒用户。本实施例中,通过分析液氮在流通过程中的压力值,判断液氮从喷头喷出时是否能满足预设降温要求,达到冷却铣刀和线路板的目的。可以理解,当各个压力值之间不能满足预设压力值条件时,说明液氮在流通过程中的某一环节出现问题,而该问题将直接导致液氮从喷头喷出时不能满足预设降温要求,因此需要解决液氮输出压力值的问题,也就是需要停机检测液氮箱或者加压装置是否出现故障。
一实施例中,该警告信号为灯光信号、声音信号和/或振动信号。也就是说,当各个压力值之间不能满足预设压力值条件时,发出灯光信号、声音信号和/或振动信号。这样可以明显且直接的方式提醒用户需要停机检测液氮箱或者加压装置是否出现故障。也避免因为液氮从喷头喷出时不能满足预设降温要求而导致不能彻底解决铣刀加工后线路板的出现的毛刺问题。
步骤S103:将与所述加压装置连接的喷射装置安装在铣切机构上。
具体的,喷射装置的作用是将液氮从液氮箱经过加压装置后喷射在铣切机构与线路板上。由于铣刀是安装在铣切机构上,将喷射装置安装在铣切机构能够及时的根据铣刀在铣切机构的作业路线对铣刀和线路板进行全面的降温冷却。本实施例中,通过可拆卸的方式将喷射装置安装在铣切机构上,以方便对喷射装置的安装以及后期的维修保养。另外,喷射装置的安装位置需要邻近铣切机构的铣刀,特别是喷射装置的喷头需要邻近铣刀并且能调节喷头的喷射方向,也就是说,喷射装置的喷头能根据铣刀的类型和线路板的厚度等调节最优选地喷射方向,使得液氮能快速有效地降低铣刀和线路板的温度。
步骤S104:利用所述喷射装置将所述液氮喷射至所述铣切机构的铣刀与线路板接触的预设区域内。
具体的,线路板毛刺的产生区域是在铣刀与线路板接触的区域,也就是经过铣刀切割线路板后的切割位置。该区域需要液氮进行降温冷却,而非线路板其他区域。因此需要利用喷射装置将液氮集中喷射至该预设区域,使得液氮在液体转化为气态时吸收热量,达到对该预设区域的降温冷却的目的。需要说明的是,由于铣刀为金属材质,线路板为PTFE聚四氟乙烯材质,两者的导热性能不同,显然线路板的导热性能低于铣刀的导热性能,铣刀可达到液氮释放时的最低温度。同时,聚四氟乙烯也可以达到液氮释放时的最低温度,在未使物质的状态(相变化,比如固-液-气相)发生改变的情况下,物质之间的温度不相同时,通过热传递可达到相同温度。
一实施例中,在利用所述喷射装置将所述液氮喷射至所述铣切机构的铣刀与线路板接触的预设区域内的步骤之后,还包括步骤:在所述铣切机构上安装温度探测器,实时获取所述预设区域内的温度值。本实施例中,通过温度探测器实时探测预设区域内的温度,使得在经过长时间的铣切作业后得到最佳去毛刺效果时的温度范围。该最佳去毛刺是指在铣切过程时,通过对线路板和铣刀进行降温处理,使得铣刀切割线路板时产生崩碎切屑,而该崩碎切屑将直接脱离线路板,而不残存在线路板上导致毛刺产生。
进一步地,在利用通过温度探测器实时探测预设区域内的温度的步骤之后,还包括步骤:根据获取的所述预设区域内的温度值,调整所述喷射装置喷射液氮的流量和喷射速度,以达到最佳的降温效果。本实施例中,在步骤S101中对液氮的获取时,可以通过在液氨箱的输出端设置流量控制器,控制液氨每秒的输出量,使得输入加压装置的液氨在预设的流量范围值内。如此,在本实施例中通过实时探测预设区域内的温度,调整所述喷射装置喷射液氮的流量和喷射速度变得可控。而最佳的降温效果是以在预设温度下,经过铣切后的线路板不产生毛刺为标准,两者相互映射,即铣切过程不产生毛刺时的温度为较佳温度,而在该较佳温度下可使得铣切过程不产生毛刺。这样,通过温度探测器实时探测预设区域内的温度,根据获取的所述预设区域内的温度值,调整所述喷射装置喷射液氮的流量和喷射速度,以达到最佳的降温效果。
为进一步提高线路板铣切去毛刺的效率,如图9所示,一实施例中,铣床铣切降温装置还通过线路板铣切去毛刺方法进行执行和操作,该铣床铣切降温方法包括以下步骤:步骤S201:获取液氮。步骤S202:利用加压装置升高所述液氮的压力值。步骤S203:将与所述加压装置连接的喷射装置安装在铣切机构上。步骤S204:将所述喷射装置的喷射方向调整至与所述铣刀的延伸方向之间的夹角的角度介于15度至35度之间。步骤S205:利用所述喷射装置将所述液氮喷射至所述铣切机构的铣刀与线路板接触的预设铣切路径区域内。步骤S206:利用所述铣切机构的铣刀在所述预设铣切路径区域内铣切所述线路板。上述实施例的线路板铣切去毛刺方法中,在降低铣刀与线路板接触的区域的温度后,使铣刀可以在持续不断的铣刀线路板的过程产生崩碎切屑,达到无毛刺铣切,从而从源头上避免聚四氟乙烯材料线路板在加工成型过程中产生毛刺的问题。
为进一步说明上述实施例线路板铣切去毛刺方法中的每一步骤,现对上述各个实施例中步骤进行详细说明,阐述每一步骤的原理以及该步骤的进一步优选实施步骤。
步骤S201:获取液氮。
具体的,通过液氮箱储备液氨,并从该液氮箱中获取液氨。此处利用液氨的原因是利用液氨的特性,其沸点低,液氨从液态可瞬间转变到气态,而液态转变到气态可吸收能量,从而降低周缘物体的温度。本实施例中,液氮箱采用自加压箱体,也就是说,液氮箱中本身可对液氨进行加压,以维持液体状态的液氨。从另一角度理解,获取液氮,实际上也是对气态的氮进行液化而得到液态的氮。而如今市场成熟,液氨可从市场上获得,不需要特别的对气态的氮进行加压而获得液态的氮。但是从技术层面,当市场不存在现成的由液氨箱装着的液氮的情况下,是可通过技术手段获得液氨。
一实施例中,在获取液氨后,对液氨的输出进行定量控制,以预设的流量向加压装置输出。本实施例中,通过在液氨箱的输出端设置流量控制器,控制液氨每秒的输出量,使得输入加压装置的液氨在预设的流量范围值内。如此,可以使得最终达到铣刀和线路板的液氨的量可控。一方面可控制液氨的使用成本,另一方面也能根据不同的铣刀尺寸以及线路板的厚度,适当的调整液氨的输出量,在确保能达到降温以及减少毛刺产生的目的的同时也能降低铣切加工作业的成本,也节省资源避免不必要的浪费。
步骤S202:利用加压装置升高所述液氮的压力值。
具体的,液氮从液氮箱的输出端输出后,由于脱离了液氮箱自身的加压系统,液氮的压力值,也就是液氮的压缩比例会降低,此时再次通过加压装置对从液氮箱输出的液氮进行加压,可使得最终从喷头喷出的液氮满足预设的压力值,也就是满足预设的喷射速度,达到液氮的输出可控的情况,使得最终对铣刀和线路板的降温是可控的。
一实施例中,在步骤S202之后还包括步骤:分别利用压力检测装置检测液氮箱的输出端的压力值、加压装置输入端的压力值、加压装置输出端的压力值,使得各个压力值之间满足预设压力值条件:液氮箱的输出端的压力值大于加压装置输入端的压力值且液氮箱的输出端的压力值小于加压装置输出端的压力值;当各个压力值之间不能满足预设压力值条件时,发出警告信号,以提醒用户。本实施例中,通过分析液氮在流通过程中的压力值,判断液氮从喷头喷出时是否能满足预设降温要求,达到冷却铣刀和线路板的目的。可以理解,当各个压力值之间不能满足预设压力值条件时,说明液氮在流通过程中的某一环节出现问题,而该问题将直接导致液氮从喷头喷出时不能满足预设降温要求,因此需要解决液氮输出压力值的问题,也就是需要停机检测液氮箱或者加压装置是否出现故障。
一实施例中,该警告信号为灯光信号、声音信号和/或振动信号。也就是说,当各个压力值之间不能满足预设压力值条件时,发出灯光信号、声音信号和/或振动信号。这样可以明显且直接的方式提醒用户需要停机检测液氮箱或者加压装置是否出现故障。也避免因为液氮从喷头喷出时不能满足预设降温要求而导致不能彻底解决铣刀加工后线路板的出现的毛刺问题。
步骤S203:将与所述加压装置连接的喷射装置安装在铣切机构上。
具体的,喷射装置的作用是将液氮从液氮箱经过加压装置后喷射在铣切机构与线路板上。由于铣刀是安装在铣切机构上,将喷射装置安装在铣切机构能够及时的根据铣刀在铣切机构的作业路线对铣刀和线路板进行全面的降温冷却。本实施例中,通过可拆卸的方式将喷射装置安装在铣切机构上,以方便对喷射装置的安装以及后期的维修保养。另外,喷射装置的安装位置需要邻近铣切机构的铣刀,特别是喷射装置的喷头需要邻近铣刀并且能调节喷头的喷射方向,也就是说,喷射装置的喷头能根据铣刀的类型和线路板的厚度等调节最优选地喷射方向,使得液氮能快速有效地降低铣刀和线路板的温度。
步骤S204:将所述喷射装置的喷射方向调整至与所述铣刀的延伸方向之间的夹角的角度介于15度至35度之间。
具体的,液氮喷向铣刀与线路板的角度范围,能影响冷却效果。试想如果液氮大部分喷射到铣刀而小部分喷射到线路板,则线路板的冷却效果不佳,毛刺依旧会产生;同理,若液氮大部分喷射到线路板而小部分喷射到铣刀,则铣刀的冷却效果不佳,在铣切过程中,铣刀产生的热量依旧会传导至线路板而增加铣刀与线路板接触区域的线路板的温度,这样虽然一开始降低了线路板的温度,但铣刀却在后期间接地加热了线路板,故铣切依旧会产生毛刺问题。因此,液氮的喷射角度较为重要。而本实施例中,将所述喷射装置的喷射方向调整至与所述铣刀的延伸方向之间的夹角的角度介于15度至35度之间。也就是说,在假想空间上,以所述喷射装置的喷射方向的延长方向为第一条线,所述铣刀的延伸方向为第二条线,第一条线与第二条线相交后所形成的夹角的角度介于15度至35度之间。从图2体现该角度的是∠θ。这样,在15度至35度之间的角度下,可以均衡液氮喷射后分布到线路板和铣刀的量,一方面可以冷却线路板,另一方面也可降低铣刀的温度,两者均可达到降温目的,使得两者的温度不产生相互干涉,也就是因为线路板和铣刀都被冷却降温,两者间产生的温度差较小,相互之间传导的热量较低,特别是铣刀的温度不会影响线路板的温度,如此线路板在铣切后,没有用毛刺产生,提高了铣切效率和铣切效果。
为使铣刀和线路板均能较好的被液氮冷却,实现无毛刺铣切,一实施例中,所述喷头的喷射方向朝向所述铣刀的末端且所述喷射方向与所述铣刀的延伸方向之间的夹角的角度介于20度至30度。优选地,所述喷头的喷射方向朝向所述铣刀的末端且所述喷射方向与所述铣刀的延伸方向之间的夹角的角度介于26度。此时达到较优的铣切效果。如下表所示:
试验序号 | 角度∠θ | 铣刀末端温度 | 线路板温度 | 切屑类型 | 毛刺效果 |
1 | 15度 | -123.4℃ | -123.3℃ | 崩碎切屑 | 良好 |
2 | 18度 | -121.3℃ | -121.5℃ | 崩碎切屑 | 良好 |
3 | 20度 | -120.6℃ | -120.7℃ | 崩碎切屑 | 优良 |
4 | 22度 | -120.8℃ | -120.2℃ | 崩碎切屑 | 优良 |
5 | 24度 | -119.2℃ | -119.8℃ | 崩碎切屑 | 优良 |
6 | 26度 | -119.5℃ | -119.6℃ | 崩碎切屑 | 较优 |
7 | 30度 | -118.6℃ | -118.3℃ | 崩碎切屑 | 优良 |
8 | 33度 | -116.8℃ | -116.4℃ | 崩碎切屑 | 优良 |
9 | 35度 | -112.3℃ | -112.2℃ | 崩碎切屑 | 优良 |
如上表所示可知,调节喷头的喷射方向后利用测温仪分别检测铣刀末端温度以及线路板温度,经过多次试验,得出在喷头的喷射方向朝向所述铣刀的末端且所述喷射方向与所述铣刀的延伸方向之间的夹角的角度介于26度时,铣刀和线路板均能较好的被液氮冷却,线路板铣切时产生崩碎切屑,无毛刺产生,且铣切面相对其他喷射角度下显得更加平整。
一实施例中,设置两个与所述加压装置连接的所述喷射装置,将两个所述喷射装置对称安装在铣切机构上,每一所述喷射装置的喷头的喷射方向朝向所述铣刀的末端且所述喷射方向与所述铣刀的延伸方向之间的夹角的角度介于20度至30度。优选地,每一所述喷头的喷射方向朝向所述铣刀的末端且所述喷射方向与所述铣刀的延伸方向之间的夹角的角度介于26度。可以理解,通过设置两个喷射装置,两个喷射装置分别在相对的两个方向共同向铣刀喷射液氮,可以使得铣刀末端以及线路板的冷却速度更快,冷却效果更好。
进一步地,设置多个与所述加压装置连接的所述喷射装置,将多个所述喷射装置分别安装在铣切机构上,多个所述喷射装置分别围绕铣刀间隔设置,每一所述喷射装置的喷头的喷射方向朝向所述铣刀的末端且所述喷射方向与所述铣刀的延伸方向之间的夹角的角度介于20度至30度。优选地,每一所述喷头的喷射方向朝向所述铣刀的末端且所述喷射方向与所述铣刀的延伸方向之间的夹角的角度介于26度。可以理解,通过设置多个喷射装置,多个喷射装置共同向铣刀喷射液氮,可以使得铣刀末端以及线路板的冷却速度更快,冷却效果更好,使得角度介于20度至30度时去毛刺的效果都能满足要求。
步骤S205:利用所述喷射装置将所述液氮喷射至所述铣切机构的铣刀与线路板接触的预设铣切路径区域内。
具体的,线路板毛刺的产生区域是在铣刀与线路板接触的区域,也就是经过铣刀切割线路板后的切割位置。该区域需要液氮进行降温冷却,而非线路板其他区域。因此需要利用喷射装置将液氮集中喷射至该预设区域,使得液氮在液体转化为气态时吸收热量,达到对该预设区域的降温冷却的目的。
一实施例中,在利用所述喷射装置将所述液氮喷射至所述铣切机构的铣刀与线路板接触的预设区域内的步骤之后,还包括步骤:在所述铣切机构上安装温度探测器,实时获取所述预设区域内的温度值。本实施例中,通过温度探测器实时探测预设区域内的温度,使得在经过长时间的铣切作业后得到最佳去毛刺效果时的温度范围。该最佳去毛刺是指在铣切过程时,通过对线路板和铣刀进行降温处理,使得铣刀切割线路板时产生崩碎切屑,而该崩碎切屑将直接脱离线路板,而不残存在线路板上导致毛刺产生。
进一步地,在利用通过温度探测器实时探测预设区域内的温度的步骤之后,还包括步骤:根据获取的所述预设区域内的温度值,调整所述喷射装置喷射液氮的流量和喷射速度,以达到最佳的降温效果。本实施例中,在步骤S201中对液氮的获取时,可以通过在液氨箱的输出端设置流量控制器,控制液氨每秒的输出量,使得输入加压装置的液氨在预设的流量范围值内。如此,在本实施例中通过实时探测预设区域内的温度,调整所述喷射装置喷射液氮的流量和喷射速度变得可控。而最佳的降温效果是以在预设温度下,经过铣切后的线路板不产生毛刺为标准,两者相互映射,即铣切过程不产生毛刺时的温度为较佳温度,而在该较佳温度下可使得铣切过程不产生毛刺。这样,通过温度探测器实时探测预设区域内的温度,根据获取的所述预设区域内的温度值,调整所述喷射装置喷射液氮的流量和喷射速度,以达到最佳的降温效果。
步骤S206:利用所述铣切机构的铣刀在所述预设铣切路径区域内铣切所述线路板。
具体地,经过上述各步骤,铣切机构的铣刀以及线路板均被冷却降温,特别是线路板被冷却降温,在铣切机构的铣刀工作时,沿着预设铣切路径区域铣切该降温后的线路板,铣刀可以持续不断的崩碎切屑,即可得到无毛刺的铣切线路板的效果,满足生产要求。需要说明的是,预设铣切路径区域是指铣刀应在线路板铣切的走刀路径,该路径由工作人员根据铣切目标通过操作铣切机构完成在线路板上的走刀。
进一步地,在所述利用所述铣切机构的铣刀在所述预设铣切路径区域内铣切所述线路板的步骤后,还包括步骤:收集铣切所述线路板过程中产生的崩碎切屑,并对所述崩碎切屑进行回收处理。具体的,所述收集铣切所述线路板过程中产生的崩碎切屑的步骤包括:铣刀铣切所述线路板后,将线路板立起,并利用振动机使线路板振动,将崩碎切屑从线路板上振动脱落,脱离线路板的崩碎切屑落在铣切平台的铣切平面上,利用刮刀将铣切平面上的崩碎切屑刮至收集箱中。也就是说,由机械手将待铣切线路板从生产线下取出并放置在铣切平面上,此时机械手利用夹持装置夹紧该待铣切线路板,实现放置该线路板出现移动偏位等现象。铣切完成后,由机械手将铣切后的线路板翻转90度,以使得线路板立起在铣切平面上,此时振动机工作并振动该线路板将崩碎切屑从线路板上振动脱落,而脱离线路板的崩碎切屑落在铣切平台的铣切平面上,最后利用机械手沿带动刮刀将铣切平面上的崩碎切屑刮向收集箱中,从而完成对该崩碎切屑的回收。该过程全程机械化作业,在实现无毛刺铣切作业的同时,完成崩碎切屑的自动回收,使得每一次对线路板进行铣切作业时均可确保铣切平面不残存崩碎切屑,避免崩碎切屑影响铣切作业是线路板的平整性,提高了铣切作业的效率以及提高了铣切作业是铣切的精确性。
进一步地,所述对所述崩碎切屑进行回收处理的步骤包括:利用辊压装置对所述崩碎切屑进行挤压操作,得到线路板挤压废渣;通过移动网格的滤液部对所述线路板挤压废渣进行滤液操作;通过移动网格的烘干部对滤液操作后的所述线路板挤压废渣进行烘干操作,得到线路板烘干废渣;利用离心粉碎装置对烘干后的所述线路板烘干废渣进行离心粉碎处理操作,得到线路板废渣颗粒。
可以理解,崩碎切屑从线路板上振动脱落并被收集到收集箱中后,由于温度升高,崩碎切屑将吸收大量空气中的水分,使得由崩碎切屑为主要的线路板废渣含水量较高。在本实施例中,利用辊压装置对线路板废渣进行挤压操作,也就是说,从收集箱中取出线路板废渣,将线路板废渣放在辊压装置中进行挤压操作。优选地,辊压装置包括至少两个相对设置的压轮,压轮均设置于收集箱的下方,收集箱的底部开设有投放门,投放门打开时将收集箱中的线路板废渣落至辊压装置中。当线路板废渣经过收集箱后,打开投放门,将收集箱中的线路板废渣落入处于收集箱下方的辊压装置中,通过两个相对设置的压轮对线路板废渣进行挤压,能够去除线路板废渣中的大部分水分。
经过压轮挤压后的线路板废渣继续落入设置于压轮正下方的移动网格,移动网格包括滤液部和烘干部,滤液部设置于压轮的正下方,烘干部与滤液部连接。滤液部用于对经过压轮挤压后线路板废渣含有的溶液进行进一步地过滤,同时在辊压装置中挤压出来的水分也透过滤液部滤至废水槽内,从而方便将废水进行集中处理,从而提高废水处理的环保性。
移动网格相当于一条网格传送带,能够进行往复匀速的运动,经过滤液部进行过滤后的线路板废渣随着移动网格的运动从滤液部移动至烘干部,在烘干部对线路板废渣进行烘干操作,以去除线路板废渣中剩余的水分。需要说明的是,烘干部包括设置在表面的网格传送带和设置在内部的电发热元件,电发热元件通过连接电机能够进行电发热,以对废渣进行烘干操作,去除废渣中剩余的水分,达到较好的脱水效果。
在本实施例中,离心粉碎装置包括进料口、离心粉碎机构和第一出料口,进料口设置于烘干部远离滤液部的一端的正下方,离心粉碎机构的输入端与进料口的边框连接,第一出料口与离心粉碎机构的输出端连接。可以理解的是,线路板废渣在烘干部完成烘干操作之后,随着移动网格的运动继续移动,最终落入设置于烘干部远离滤液部的一端正下方的进料口,离心粉碎机构与进料口连接,线路板废渣经过进料口进入离心粉碎机构。可以理解的是,离心粉碎机构包括壳体罩、驱动电机、主轴和粉碎叶片,主轴安装在壳体罩上,粉碎叶片设于主轴上,驱动电机固定安装在壳体罩上,驱动电机的输出端与主轴固定连接,主轴为空心轴,粉碎叶片呈螺旋线状排布在主轴上,驱动电机的旋转方向和粉碎叶片排布的螺旋线旋向相同,粉碎叶片在旋转时不但能将物料粉碎,还能产生推进力,将粉碎的物料由进料口推送至出料口,使整个机器的内部保持清洁。此外,烘干后的线路板废渣经过离心粉碎机构的处理,最终得到干燥的、呈细砂状态的颗粒物,从而降低线路板废渣的质量,达到较好的减重效果,便于对线路板废渣的处理以及大大减少处理的成本。
为了保证辊压装置对线路板废渣达到较好的脱水效果,以及提高线路板废渣处理的环保性和安全性,在其中一个实施例中,辊压装置的辊压速度为3m/min~6m/min。可以理解的是,若辊压装置的辊压速度过小,线路板废渣容易粘附在压轮的表面,从而影响辊压装置的运行。若辊压装置的辊压速度过大,在辊压过程中容易造成线路板废渣的溶液飞溅,从而对操作环境造成不良影响,同时使挤压出来的废液不便收集。在本实施例中,辊压装置的辊压速度为3m/min~6m/min,能够保证辊压装置对线路板废渣达到较好的脱水效果,并且在辊压过程中,线路板废渣不会粘附在压轮的表面,进而提高对线路板废渣的处理效率。同时使挤压出来的废液便于收集,提高线路板废渣处理的环保性和安全性。
为了提高线路板废渣的减重率,在其中一个实施例中,烘干操作的温度为75℃~85℃。可以理解的是,若烘干操作的温度过低,无法较好地去除线路板废渣中剩余的水分,从而使线路板废渣的减重率低,不利于线路板废渣的处理,容易造成处理成本的增加。若烘干操作的温度过高,线路板废渣容易造成焦化或起火,从而产生安全问题。在本实施例中,烘干操作的温度为75℃~85℃,经实验检测,在75℃~85℃的烘干操作温度下,能够有效地去除线路板废渣中剩余的水分,达到较好的减重效果,同时能够保证操作的安全性。
进一步地,烘干操作的时间为1小时~1.5小时。可以理解的是,若烘烤操作的时间过短,无法较好地去除线路板废渣中剩余的水分,从而使线路板废渣的减重率低,不利于线路板废渣的处理,容易造成处理成本的增加。若烘烤操作的时间过长,线路板废渣容易造成焦化或起火,从而产生安全问题。在本实施例中,烘干操作的时间为1小时~1.5小时,经实验检测,在温度为75℃~85℃内烘烤1小时~1.5小时,能够更有效地去除线路板废渣中剩余的水分,提高线路板废渣的减重率。
在其中一个实施例中,移动网格的移动速度为2m/min~4m/min。可以理解的是,移动网格相当于一条网格传送带,能够进行往复匀速的运动,经过滤液部进行过滤后的线路板废渣随着移动网格的运动从滤液部移动至烘干部,在烘干部对线路板废渣进行烘干操作,以去除膜渣中剩余的水分。当线路板废渣随着移动网络运动至烘干部时,可以随时制停移动网格,以方便对线路板废渣进行充分烘烤,当完成烘烤操作后,继续启动移动网格,将烘烤完毕的线路板废渣输送至离心粉碎装置进行离心粉碎操作。此外,在辊压过程中产生的溶液直接落入移动网格,透过移动网格的滤液部滤至废水槽内。在本实施例中,移动网格的移动速度为2m/min~4m/min,能够有效地配合辊压装置对线路板废渣的处理速度,避免辊压过程中产生的溶液落在已经辊压完毕的线路板废渣上,使线路板废渣达到较好的脱水效果,同时也能提高对线路板废渣的处理效率。
在其中一个实施例中,离心粉碎装置的转速为3000r/min~4000r/min。可以理解的是,若离心粉碎装置的转速过低,离心粉碎装置容易对线路板废渣粉碎不彻底或均匀性较差,无法达到较好的粉碎效果,从而不利于后续对线路板废渣颗粒的处理。若离心粉碎装置的转速过高,容易装置温度过高及装置过度耗损的问题。在本实施例中,离心粉碎装置的转速为3000r/min~4000r/min,经实验检测,在转速为3000r/min~4000r/min时,能够保证得到均匀干燥的细砂状线路板废渣颗粒,从而有效地降低线路板废渣颗粒的质量,达到较好的减重效果。同时方便对线路板废渣进行处理,大大减少处理成本。
在其中一个实施例中,离心粉碎装置中的粉碎叶片可拆卸地设置于离心粉碎装置的主轴上。需要说明的是,离心粉碎机构包括壳体罩、驱动电机、主轴和粉碎叶片,主轴安装在壳体罩上,粉碎叶片设于主轴上,驱动电机固定安装在壳体罩上,驱动电机的输出端与主轴固定连接,主轴为空心轴,粉碎叶片呈螺旋线状排布在主轴上,驱动电机的旋转方向和粉碎叶片排布的螺旋线旋向相同,粉碎叶片在旋转时不但能将物料粉碎,还能产生推进力,将粉碎的物料由进料口推送至出料口,使整个机器的内部保持清洁。在本实施例中,离心粉碎装置中的粉碎叶片可拆卸地设置于离心粉碎装置的主轴上,通过控制粉碎叶片的数量,能够控制线路板废渣的粉碎细度,从而保证将线路板废渣颗粒推送至出料,同时使线路板废渣粉碎成均匀的细砂状颗粒,进而方便对线路板废渣进行处理,大大减少处理成本。
一实施例中,铣床铣切降温方法还通过铣床铣切降温装置进行应用操作,也就是说,该一种铣床铣切降温方法通过铣床铣切降温装置进行操作,达到降低铣刀与线路板接触的区域的温度的目的,使铣刀可以在持续不断的铣刀线路板的过程产生崩碎切屑,达到无毛刺铣切,从而从源头上避免聚四氟乙烯材料线路板在加工成型过程中产生毛刺的问题。
该铣床铣切降温装置主要应用于PTFE材料线路板的CNC成型,通过加压液氮装置输送到喷头来降低铣床切割过程中铣刀的温度以及降低PTFE材料线路板的温度,实现铣刀在铣切PTFE材料线路板时在铣切区域产生有效的崩碎切屑,达到PTFE材料线路板被切割后边缘达到无毛刺的成型效果。
具体的,请参阅图1以及图2,本发明提供了一种铣床铣切降温装置10,该铣床铣切降温装置10用于线路板90的加工,该铣床铣切降温装置10包括:铣切机构100以及降温机构200,降温机构200包括喷射装置210、液氮箱220以及加压装置230,喷射装置210安装在铣切机构100上,液氮箱220的输出端与加压装置230的输入端连通,加压装置230的输出端与喷射装置210的输入端连通。喷射装置210包括输液管211以及喷头212,输液管211与加压装置230的输出端连通,喷头212与输液管211的输出端连通。输液管211以及喷头212安装在铣切机构100上,喷头212邻近铣切机构100的铣刀101,喷头212的喷射方向朝向铣刀101的末端且喷射方向与铣刀101的延伸方向之间的夹角∠θ的角度介于15度至35度。
上述铣床铣切降温装置10,通过在15度至35度的角度下朝向铣刀末端喷射液氮,在液氮的汽化作用下,铣刀101、主轴夹头以及铣刀101末端下方的线路板90迅速冷却降温,一方面使得铣刀101在铣切过程中升温速度降低,避免铣刀101在铣切过程中温度升高而传导至线路板90进而导致线路板90温度升高,另一方面使得在铣刀101在铣切加工处理该线路板90时,铣刀101与线路板90接触的区域的温度较低,以外部因素改变线路板90的特性,使铣刀101可以在持续不断的铣刀线路板90的过程产生崩碎切屑,达到无毛刺铣切,从而从源头上避免聚四氟乙烯材料线路板90在加工成型过程中产生毛刺的问题,提高了铣切效率,降低了加工成本。
铣切机构100是装载有铣刀101的装置,行业内也称整个机构为铣床。是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具。主要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。本实施例中,铣切机构100主要利用铣刀101对线路板进行切削加工,例如将整快面积大的线路板切断为多个小线路板,又如对线路板边缘多余的料块进行切除,以整形线路板的外观。铣切机构一般包括驱动电机、主轴、主轴夹头以及铣刀,驱动电机带动主轴转动,主轴带动主轴夹头转动,主轴夹头夹紧铣刀,简接带动铣刀转动。当铣刀与线路板表面接触时,高速转动的铣刀将完成其对线路板的铣切作业工作。
为便于工作人员更加精确无误的进行铣切作业,或者便于工作人员观察铣床的铣切作业情况,一实施例中,铣床铣切降温装置还包括观测灯具,该观测灯具安装在铣切机构上,该观测灯具的照射方向朝向铣刀的末端,该观测灯具用于照射铣刀的铣切区域。具体地,该观测灯具包括支架、套筒、可充电电池板、连接架、支撑架、连接壳体、灯板、LED灯芯、旋转把手、双向螺杆、滑动板、滑动杆、圆柱夹头、弧槽、活动杆、联轴器、通过孔以及转动轴承,支架安装在铣切机构上,例如可以采用螺接、卡接或者插接的方式连接。连接壳体与旋转把手通过螺栓相连接,旋转把手的输出轴与双向螺杆通过联轴器相连接,双向螺杆贯穿于滑动板内部且相啮合连接,滑动板上设有圆柱夹头,通过旋转该旋转把手,旋转把手通过联轴器带动双向螺杆转动,双向螺杆作用于滑动板,使得滑动板相对双向螺杆移动,带动圆柱夹头夹紧或者远离弧槽,可实现对连接架的夹紧和松开,方便快速的对新的LED灯芯的更换。滑动板贯穿有滑动杆,滑动杆两端均与连接壳体焊接连接,连接壳体上设有通过孔,通过孔贯穿有连接架,连接壳体上固定设有转动轴承。连接架上设有弧槽,弧槽与圆柱夹头相对应,连接架与活动杆相嵌滑动连接,活动杆另一端与连接壳体焊接连接。连接壳体与灯板通过螺栓相连接,灯板上嵌设有LED灯芯。连接架与支架焊接连接,支架与支撑架焊接连接,支撑架与连接架焊接连接。支架与套筒通过螺栓固定连接,套筒与可充电电池板通过螺栓相连接。如此,使用时,通过旋转该旋转把手,旋转把手通过联轴器带动双向螺杆转动,双向螺杆作用于滑动板,使得滑动板相对双向螺杆移动,带动圆柱夹头夹紧或者远离弧槽,可实现对连接架的夹紧和松开,方便快速的对新的LED灯芯的更换。这样观测灯具一方面方便于工作人员观察铣床的铣切作业情况,另一方面也在LED灯芯损坏时可以及时有效地更换LED灯芯,提高工作效率和工作的延续性。
降温机构200用于铣刀101、主轴夹头以及铣刀101末端下方的线路板90的降温处理。本申请中的降温机构200利用氮气成分占空气78%,无色,无臭,无腐蚀性,不可燃,温度极低,不活泼,不支持燃烧等特性,可使得本申请的铣床铣切降温装置可以在室内空间进行。由于液氮在常压下,温度为零下196摄氏度,远远低于空气中的温度,且液氮的沸点低,故液氨从液态到气态的转变是瞬间的事情,基本上你看不到沸腾的时候液氮就已经汽化了,所以降温机构200的降温处理原理在于利用加压后的液氨在喷射过程瞬间汽化成氨气,由液体状态转变成气体状态的过程中吸收能量,从而降低液氨在汽化过程中触及的周缘区域的温度,特别是与液氨接触的物体,可迅速降低物体的温度。
需要说明的是,铣刀切削过程的实质是被切削物料在铣刀切削刃和前刀面的挤压作用下,产生剪切滑移的变形过程。在铣刀切削力的作用下,物料被切割的区域首先产生压缩弹性变形,当剪应力超过材料屈服极限后,物料内部晶格发生滑移,即在剪切面上产生塑性变形。刀具继续前进,切削力增大,产生应力集中,使切削刃附近物料剪应力超过强度极限而被剥离。切削层产生塑性变形的同时,在切削刃附近剥离,形成切割作用。变形后剥离的物料在铣刀前刀面的挤推作用下,沿前刀面的排屑槽流出,即产生切屑。
由于切削的材料不同,切削条件不同,切削过程中的变形不同,所以形成的切屑也多种多样。常见的切削类型有节状切屑、崩碎切屑、带状切屑、单元切屑。切屑的类型是由材料的应力—应变特性和塑性变形程度决定的,如加工条件相同,塑性高的材料不易断裂,易形成带状切屑,而硬脆性的材料几乎不经过塑性变形就可产生脆性崩裂,得到的切屑呈不规则的细颗粒状。即相同加工条件下,随着材料的塑性变低,切屑形状的转变过程为:单元切屑→带状切屑→节状切屑→崩碎切屑。对于减少毛刺而言,四种切屑的有利程度排序为:单元状切屑<带状切屑<节状切屑<崩碎切屑,所以将切屑类型由单元状切屑向崩碎切屑转变的趋势即为毛刺改善的趋势。
PTFE聚四氟乙烯的晶体受力结晶区域时能出现单元状剪切滑动,因此聚四氟乙烯存在机械性能较差、易蠕变、不耐磨等特点。即使温度低至-196℃,PTFE材料仍可保持5%的伸长率,而我司外形加工过程中PTFE材料的温度不会低于室温,所以PTFE板料板件加工过程中产生的毛刺即为PTFE材料的固有力学特性—易蠕变导致。加上外形加工过程中铣刀切削刃与切屑摩擦产生的热量增加了PTFE切削区域的塑性变形,所以在铣削过程中易产生单元或带状切屑,随着带状切屑导致缠刀及排屑不良的加剧,铣刀将无法正常切断切屑,外形加工路径上不可避免的产生了非金属的PTFE毛刺。相对而言,塑性低的普通FR-4材料,在外形加工过程中其切屑边为崩碎切屑,即成为细小的粉末状颗粒,外形铣后板边光滑无毛刺,铣刀无缠刀现象。故肯定了毛刺的产生原因与聚四氟乙烯相关联,而根据聚四氟乙烯的特性对应的处理即可去除毛刺。
既然PTFE毛刺的根源是PTFE材料本身具有的易蠕变特性,那么改善的方向必然是减小PTFE材料在外形加工过程中的蠕变量,即减小铣刀切削过程中板件被切削区域的塑性变形量,最理想的效果是让加工过程中产生的切屑由带状或单元状改变为崩碎切屑,那么PTFE毛刺问题就迎刃而解。
聚四氟乙烯线路板的外形加工过程中铣刀切削刃与切屑摩擦产生的热量增加了PTFE切削区域的塑性变形,那么针对铣刀摩擦过程的高温问题,通过装置不间断的细微的液氮喷射来降温。液氮在常压下,温度为-196℃,由于空气中那么高的温度,而液氮的沸点那么低,所以基本上你看不到沸腾的时候他就已经汽化了。同时,氮气占空气78%,无色,无臭,无腐蚀性,不可燃,温度极低。氮是不活泼的,不支持燃烧。喷射过程中液氮瞬间汽化成氮气,氮气存在于空气之中且氮气不支持燃烧,所以可以使用于室内,也非常安全。这样不仅可以降低主轴夹头和铣刀的温度,同时,保证了铣切过程的切削能力,让铣刀可以持续不断的崩碎切屑,达到无毛刺铣切来满足生产要求。
一实施例中,降温机构还包括流量控制器,该流量控制器设置在液氮箱以及加压装置之间。具体的,流量控制器设置在液氮箱的输出端,液氮箱通过流量控制器与加压装置连通。流量控制器用于对液氨的输出进行定量控制,以预设的流量向加压装置输出。如此,可以使得最终达到铣刀和线路板的液氨的量可控。一方面可控制液氨的使用成本,另一方面也能根据不同的铣刀尺寸以及线路板的厚度,适当的调整液氨的输出量,在确保能达到降温以及减少毛刺产生的目的的同时也能降低铣切加工作业的成本,也节省资源避免不必要的浪费。
如图3、图4、图5以及图6所示,为便于调节喷头212的喷射角度,在其中一个实施例中,铣切机构100邻近铣刀101设置有角度调节块110,喷头212与角度调节块110转动连接。如此,喷头212沿着角度调节块110的转动中心转动。进一步地,喷头212包括连接块216及喷射筒217,连接块216与角度调节块110转动连接,喷射筒217与连接块216连接,喷射筒217通过连接块216以及角度调节块110与输液管211的输出端连通。这样,液氮箱220的液氨在加压装置230的加压下可经由角度调节块110、连接块216及喷射筒217喷射至铣刀101、主轴夹头以及铣刀101末端下方的线路板90等区域,如此可通过转动调节的方式,使得喷射筒217朝向准确,不浪费液氨的同时确保铣刀101、主轴夹头以及铣刀101末端下方的线路板90等区域的温度能下降到最低,从而更有利于避免毛刺的产生。
一实施例中,铣切机构还设置有透明观察防护板,所述透明观察防护板设置在喷头的上方。优选地,透明观察防护板围绕各个喷头设置。所述透明观察防护板用于隔离用户和液氨,防止液氨溅射至用户脸部和眼部造成伤害。进一步地,所述透明观察防护板为透明材料制成的板状结构,如玻璃材料、塑胶材料等制成。一实施例中,所述透明观察防护板在竖直方向上位于线路板的投影覆盖喷嘴位于线路板的投影,也就是说所述透明观察防护板在覆盖面积包含了喷嘴,使得喷嘴发生液氨溅射或者喷嘴将液氨喷至线路板时发生的的液氨溅射能被该透明观察防护板遮挡。如此,可利用该透明观察防护板实现对操作用户的隔离保护。
进一步地,该透明观察防护板还设置有凸透镜。该凸透镜的位置对应喷嘴的位置,每一喷嘴对应设置有一所述凸透镜。优选地,该透明观察防护板一体式设置该凸透镜。本实施例中,该凸透镜为表面凸起为球面结构。如此,通过该凸透镜可以将喷准与线路板的该区域的视角放大,可更为明显的观察喷嘴的喷射角度是否在预设范围内,检测喷嘴是否可以将液氨完全喷向待铣的区域,从而可方便操作调整喷嘴的喷射角度,提高液氨的充分利用率。
为实现液氮箱220的液氨在加压装置230的加压下可经由角度调节块110、连接块216及喷射筒217喷射至铣刀101、主轴夹头以及铣刀101末端下方的线路板90等区域,一实施例中,铣切机构100邻近角度调节块110设置有管接头120,管接头120的内端与连接块216以及角度调节块110连通,管接头120的外端与输液管211的输出端连通。如此,从管接头120至连接块216形成有液体流通通道,可使得液氨在加压装置230的加压经由输液管211、管接头120、角度调节块110以及连接块216,最后从喷射筒217喷出,并最终喷射至铣刀101、主轴夹头以及铣刀101末端下方的线路板90等区域。进一步地,喷头212还包括软管218,角度调节块110开设有第一管通道111,连接块216开设有第二管通道219,软管218分别收容于第一管通道111及第二管通道219中,软管218的一端与管接头120的内端连通,软管218的另一端与喷射筒217的输入端连通。如此,由于软管218为软性材质,可自由弯曲,这样通过软管218可以使得在连接块216相对角度调节块110转动的过程中,也就是在调整喷射筒217的喷射角度的过程中,确保液氨可正常的流通。
如图6和图7所示,一实施例中,喷射筒217开设有锥形通道2171,邻近连接块216的锥形通道2171的部分为输入端,邻近喷射筒217末端的锥形通道2171的部分为输出端,也称喷射口,输入端的开口面积大于输出端的开口面积。锥形通道2171与第二管通道219连通。这样,输入端的开口面积较大,可以容纳较多的液氮,而由第二管通道219输入锥形通道2171后,液氮再从开口面积较小的输出端喷射出,使得液氨的对外喷射的距离更远,能精准地将液氮喷射至铣刀101、主轴夹头以及铣刀101末端下方的线路板90等区域。
为实现连接块216相对角度调节块110可多角度转动,在其中一个实施例中,连接块216开设有让位缺口221,角度调节块110的转动部112收容于该让位缺口221中。这样,由于让位缺口221的避让,使得角度调节块110的转动部112可以相对让位缺口221转动。本实施例中,角度调节块110的转动部112为圆形结构。进一步地,连接块216于让位缺口221的相对的两侧壁分别抵接角度调节块110相背的两表面。这样,连接块216将包裹角度调节块110的转动部112,使得整个结构更加紧凑,在转动过程不会出现沿转轴延伸方向移动的情况,便于稳定的调整连接块216相对角度调节块110的角度。
进一步地,喷头212还包括定位稍222,角度调节块110开设有定位通道113,连接块216于让位缺口221的相对的两侧壁分别开设有定位缺口223,定位稍222依次穿设一定位缺口223、定位通道113以及另一定位缺口223后分别与角度调节块110以及连接块216连接。定位稍222为角度调节块110和连接块216之间的转动提供转轴支撑的作用,使得连接块216可相对定位稍222的轴线相对角度调节块110进行转动。同时,定位稍222也起到了连接固定的功能,使得连接块216被稳定的限制在角度调节块110上。如此,通过调整定位稍222的松紧程度,可对应地调整连接块216相对角度调节块110的角度,也间接的调整喷射筒217的喷射方向,由于喷头212的喷射方向朝向铣刀101的末端且喷射方向与铣刀101的延伸方向之间的夹角∠θ为可测量值,因此,在调节过程中可根据夹角∠θ的大小进行定位稍222松紧程度的调整,从而使得喷头212的喷射方向稳定可靠,从而提高铣切加工处理的效率。
为了避免软管218在角度调节块110的转动部112相对连接块216转动的过程中被压迫,在其中一个实施例中,第一管通道111及第二管通道219分别与让位缺口221连通。这样,第一管通道111、第二管通道219以及让位缺口221共同形成的空间可收容软管218暴露在角度调节块110与连接块216接驳处的部分,且当软管218的部分收容在第一管通道111、第二管通道219以及让位缺口221共同形成的空间时,角度调节块110的转动部112相对连接块216转动的过程中即使碰触软管218,但由于软管218还存在较大的空间,因此难于压迫软管218而导致软管218堵塞进而影响液氨的喷射。进一步地,角度调节块110于转动部112对应开设有避让缺口114,避让缺口114与让位缺口221连通。如此,通过避让缺口114的开设,更加使得软管218暴露在角度调节块110与连接块216接驳处的部分具有更大的空间,从而可以更好的保护软管218,从而使得液氨在铣切过程中保持稳定的喷射。
为使得喷射筒217能在单位时间内将铣刀101、主轴夹头以及铣刀101末端下方的线路板90等区域进行迅速冷却降温,一个实施例中,喷头212的喷射方向朝向铣刀101的末端且喷射方向与铣刀101的延伸方向之间的夹角∠θ的角度介于20度至30度。优选的,该∠θ的角度为25度。在该角度下,喷射筒217喷射的液氨将大部分喷射在铣刀101、主轴夹头以及铣刀101末端下方的线路板90等区域,当其汽化时带走大部分温度,从而快速地在单位时间内将铣刀101、主轴夹头以及铣刀101末端下方的线路板90等区域进行迅速冷却降温。从而实现铣刀在铣切PTFE材料线路板时在铣切区域产生有效的崩碎切屑,达到PTFE材料线路板被切割后边缘达到无毛刺的成型效果。
一实施例中,铣床铣切降温装置还包括铣切平台、振动机、机械手以及收集箱,所述铣切机构安装在所述铣切平台上,所述铣切平台具有铣切平面,待铣切线路板放置在所述铣切平面上,所述机械手以及所述收集箱分别安装设置在所述铣切平台上,所述振动机安装在所述机械手上,所述机械手设置有夹持装置,所述夹持装置用于夹持所述待铣切线路板,且所述夹持装置还用于将铣切后的线路板翻转90度,以使得线路板立起在铣切平面上。所述振动机用于在线路板立起在铣切平面上时工作,以振动该线路板,将崩碎切屑从线路板上振动脱落。所述机械手还设置有刮刀,所述刮刀用于与所述铣切平面抵接并将位于所述铣切平面上的崩碎切屑刮至所述收集箱。
上述具有铣切平台、振动机、机械手以及收集箱的铣床铣切降温装置,工作时,由机械手将待铣切线路板从生产线下取出并放置在铣切平面上,此时机械手利用夹持装置夹紧该待铣切线路板,实现放置该线路板出现移动偏位等现象。铣切完成后,由机械手将铣切后的线路板翻转90度,以使得线路板立起在铣切平面上,此时振动机工作并振动该线路板将崩碎切屑从线路板上振动脱落,而脱离线路板的崩碎切屑落在铣切平台的铣切平面上,最后利用机械手沿带动刮刀将铣切平面上的崩碎切屑刮向收集箱中,从而完成对该崩碎切屑的回收。该过程全程机械化作业,在实现无毛刺铣切作业的同时,完成崩碎切屑的自动回收,使得每一次对线路板进行铣切作业时均可确保铣切平面不残存崩碎切屑,避免崩碎切屑影响铣切作业是线路板的平整性,提高了铣切作业的效率以及提高了铣切作业是铣切的精确性。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上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 (10)
1.一种铣床铣切降温方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取液氮;
利用加压装置升高所述液氮的压力值;
将与所述加压装置连接的喷射装置安装在铣切机构上;
利用所述喷射装置将所述液氮喷射至所述铣切机构的铣刀与线路板接触的预设区域内。
2.根据权利要求1所述的铣床铣切降温方法,其特征在于,所述获取液氮的步骤包括:
通过液氮箱储备液氨,并从该液氮箱中获取液氨。
3.根据权利要求2所述的铣床铣切降温方法,其特征在于,在所述获取液氮的步骤之后,还包括步骤:
对液氨的输出进行定量控制,以预设的流量向加压装置输出。
4.根据权利要求1所述的铣床铣切降温方法,其特征在于,在所述利用加压装置升高所述液氮的压力值的步骤之后,还包括步骤:
分别利用压力检测装置检测液氮箱的输出端的压力值、加压装置输入端的压力值、加压装置输出端的压力值。
5.根据权利要求4所述的铣床铣切降温方法,其特征在于,在所述分别利用压力检测装置检测液氮箱的输出端的压力值、加压装置输入端的压力值、加压装置输出端的压力值的步骤之后,还包括步骤:
判断各个压力值之间满足预设压力值条件:液氮箱的输出端的压力值大于加压装置输入端的压力值,液氮箱的输出端的压力值小于加压装置输出端的压力值;
当各个压力值之间不能满足预设压力值条件时,发出警告信号,以提醒用户。
6.根据权利要求5所述的铣床铣切降温方法,其特征在于,所述警告信号为灯光信号。
7.根据权利要求5所述的铣床铣切降温方法,其特征在于,所述警告信号为声音信号。
8.根据权利要求5所述的铣床铣切降温方法,其特征在于,所述警告信号为振动信号。
9.根据权利要求1所述的铣床铣切降温方法,其特征在于,在利用所述喷射装置将所述液氮喷射至所述铣切机构的铣刀与线路板接触的预设区域内的步骤之后,还包括步骤:在所述铣切机构上安装温度探测器,实时获取所述预设区域内的温度值。
10.根据权利要求9所述的铣床铣切降温方法,其特征在于,在利用通过温度探测器实时探测预设区域内的温度的步骤之后,还包括步骤:根据获取的所述预设区域内的温度值,调整所述喷射装置喷射液氮的流量和喷射速度。
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