CN113857595B - 一种印刷电路导电材料去除用电火花腐蚀方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印刷电路导电材料去除用电火花腐蚀方法，属于电路板领域，解决了现有技术中，通过电火花方式对印刷电路板进行导电材料蚀刻时，产生的杂质部分混合在液体介质中，部分附着在电路板表面，取出电路板后还需进行杂质清除的问题，以及蚀刻过程中，由于装配工艺需要更换电极头时发生蚀刻间断的问题；在液体介质排出的同时牵引液体介质做单向涌动，一方面，牵引本身就与液体介质混合的杂质一起涌动远离电路板并跟随液体介质排出，另一方面，对附着在印刷电路板表面的杂质进行轻拂，使其脱离电路板表面并跟随液体介质排出，通过两组蚀刻机构的配合，实现电极头更换但蚀刻过程不间断。

Description

一种印刷电路导电材料去除用电火花腐蚀方法

技术领域

本发明涉及电路板领域，具体涉及印刷电路板导电材料去除领域，特别涉及一种印刷电路导电材料去除用电火花腐蚀方法。

背景技术

印刷电路板批量生产时，以化学药液腐蚀法为主，化学药液腐蚀法适用于大批量的电路板制作生产，但电路板在设计生产之前，需要在实验室作出一个样品进行各项性能的测试，此时如果选用适用于大批量制作电路板的化学药液腐蚀法，则需要提前配置化学药液，再进行电路板样品制作，耗时较长，电路板样品制作完成后，化学药液就需要倾倒销毁，资源较为浪费，因此，实验室制作电路板样品需要选用其它合适的制作方法，例如电火花蚀刻方式，但电火花蚀刻过程中，蚀刻产生的细屑杂质部分混合在液体介质中，部分直接附着在电路板表面，在电路板自作完成后，还需要对电路板进行表面杂质清除，操作不小心就会造成杂质刮伤电路板，影响电路板的测试结果，另外，现有电火花蚀刻技术中的液体介质是重复利用的，使用次数过多，杂质含量过大，会对电火花蚀刻过程造成影响，另外，由于装配工艺的需求，一个电路板样品的制作过程中，往往需要不同的电极头进行配合完成制作，在电极头进行更换时，蚀刻过程就发生间断，影响蚀刻效率，为此，本发明提出了一种印刷电路导电材料去除用电火花腐蚀方法。

发明内容

为解决现有技术，通过电火花方式对印刷电路板进行导电材料蚀刻时，蚀刻产生的细屑杂质部分混合在液体介质中，部分附着在电路板表面，取出电路板后还需进行杂质清除的问题，以及电火花蚀刻过程中，由于装配工艺需要更换电极头时，蚀刻过程会发生间断的问题，本发明提出了一种印刷电路导电材料去除用电火花腐蚀方法。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

一种印刷电路导电材料去除用电火花腐蚀方法，其步骤在于：

(一)准备阶段；

S1：蚀刻平台包括液体介质储存壳、X轴移位机构、过滤箱、抽吸机构，液体介质储存壳内水平设置有承托板，承托板上设置有夹持件，通过压持件将印刷电路板安放在承托板的上端面；

S2：抽吸机构中的水泵运行，使过滤箱净化区内的液体介质通过抽吸状态的控制阀流入液体介质储存壳中，当液体介质没过印刷电路板并达到预设液面高度时，水泵停止运行；

S3：蚀刻机位于蚀刻平台的上方，蚀刻机包括Y轴移位机构、蚀刻机构、电极头储存机构、电极头；

蚀刻机构包括Z轴移位机构、蚀刻构件；

上述步骤S2中，Y轴移位机构与电极头储存机构同时运行，其中，电极头储存机构运行使符合需求的电极头移动至预设点a处，Y轴移位机构运行使蚀刻机构位于预设点a的正上方；

Z轴移位机构运行驱使蚀刻构件竖直下移，使位于预设点a处的电极头位于蚀刻构件中，蚀刻构件运行对电极头进行夹持；

Z轴移位机构运行驱使蚀刻构件竖直上移，Y轴移位机构运行驱使蚀刻机构移动至印刷电路板的正上方；

(二)蚀刻阶段；

S4：Z轴移位机构运行驱使蚀刻构件竖直下移，使电极头靠近印刷电路板；

S5：X轴移位机构与Y轴移位机构根据预设程序的设定开始运行，进而牵引蚀刻机构移动，通过蚀刻机构夹持的电极头对印刷电路板进行电火花蚀刻；

(三)取料阶段；

S6：蚀刻结束后，Z轴移位机构运行驱使蚀刻构件竖直上移，使电极头远离印刷电路板；

S7：控制阀运行切换为排水状态，液体介质储存壳中的液体介质在重力作用下通过控制阀排出至过滤箱的污水区内，液体介质排出的同时，X轴移位机构运行牵引液体介质储存壳做单向移动a，进而使液体介质储存壳中的液体介质在流向过滤箱内的同时，还向与单向移动a相反的方向涌动，液体介质涌动对附着在印刷电路板表面的细屑杂质进行轻拂，使杂质脱离电路板表面并混合在液体介质中并跟随液体介质一起流动至过滤箱的污水区中，液体介质排出完毕后，取走印刷电路板，控制电机运行驱使控制阀重新切回抽吸状态；

S8：上述步骤S7中，Z轴移位机构、Y轴移位机构、电极头储存机构配合运行将蚀刻机构夹持的电极头放回电极头储存机构内。

进一步的，所述X轴移位机构用于牵引液体介质储存壳沿X轴方向移动，X轴方向水平；

所述液体介质储存壳为上下两端开口的壳体结构，液体介质储存壳沿竖直方向由下至上分为呈矩台形状的矩台段、呈矩形柱体形状的矩柱段，矩台段的水平横截面积由下至上递增，矩台段的底部延伸有连接嘴，矩台段外表面还设置有安装支架；

所述承托板水平安装在矩柱段内，承托板的板面均匀间隔开设有若干通孔；

所述过滤箱安装在机壳内并位于液体介质储存壳的下方，过滤箱的内部设置有过滤网板，过滤网板将过滤箱的内部空间分隔成相互独立的污水区与净化区，过滤网板用于对液体介质中的杂质进行过滤，过滤箱内设置有抽吸管与排料管，抽吸管的进水端伸入净化区内并靠近净化区的底部、出水端位于过滤箱的上方，排料管的出水端伸入污水渠、进水端位于过滤箱的上方。

进一步的，所述抽吸机构包括安装在安装支架上的水泵与控制阀；

所述控制阀包括内部呈圆柱形空腔的阀壳，阀壳内套设有与圆柱形空腔匹配的阀芯，阀芯的端面同轴延伸有阀轴，阀轴的输入端伸出阀壳并连接有控制电机；

所述阀壳的外部设置有位于同一径向上的接头b与接头c、位于接头b与接头c中间的接头a，阀芯的外圆面开设有两个相互垂直的阀孔a与阀孔b；

所述接头a与连接嘴连接接通，接头b与水泵的出水端连接接通，水泵的进水端与抽吸管的出水端连接接通，接头c与排料管的进水端连接接通；

所述控制阀设置成在抽吸状态与排水状态之间进行切换，抽吸状态时，阀孔a与接头a接通且阀孔b与接头b接通，排水状态时，阀孔b与接头a接通且阀孔a与接头c接通，抽吸状态为初始状态。

进一步的，所述Y轴移位机构用于牵引蚀刻机构沿Y轴方向移动，Y轴方向平行于地面并垂直于X轴方向；

所述蚀刻机构沿Y轴方向设置有两组，电极头储存机构沿Y轴方向设置有两组且两组蚀刻机构位于两组电极头储存机构之间；

上述步骤S5中，通过蚀刻机构夹持的电极头对印刷电路板进行电火花蚀刻：

S51：两组蚀刻机构中，通过其中一组蚀刻机构夹持电极头对印刷电路板进行电火花蚀刻，同时另一组蚀刻机构与电极头储存机构配合完成下一次使用的电极头夹持；

S52：需要更换电极头时，正在蚀刻的蚀刻机构停止蚀刻并返回对下一次使用的电极头进行夹持，另一组蚀刻机构同步移动至印刷电路板正上方对印刷电路板进行不间断蚀刻；

S53：重复S51-S52，直至完成对印刷电路板的蚀刻。

进一步的，所述Z轴移位机构用于牵引蚀刻构件沿Z轴方向移动，Z轴方向垂直于地面，蚀刻构件用于自动夹持电极头对印刷电路板进行电火花蚀刻；

所述蚀刻构件包括与Z轴移位机构连接的外壳组、安装在外壳组内的夹头组件，夹头组件用于自动夹持电极头。

进一步的，所述外壳组包括与Z轴移位机构连接的固定外壳，固定外壳的上端开口并匹配安装有固定端盖、下端封闭并竖直安装有呈两端开口的圆柱形筒壳结构的外套壳，外套壳内部通过轴承同轴安装有内套壳；

所述内套壳由下至上分为下安装段与上安装段，下安装段的上端封闭、下端开口，上安装段的两端开口，下安装段的封闭端同轴开设有转孔，转孔同轴向下延伸有旋转套轴；

所述固定外壳的下端同轴安装有固定盘，上安装段内设置有旋转电机且旋转电机的电机壳与固定盘连接，旋转电机的输出端与旋转套轴动力连接。

进一步的，所述夹头组件包括同轴安装在下安装段内的筒壳，筒壳的上端封闭、下端开口并匹配安装有筒盖，筒壳内设置有支架体，筒盖的下端面同轴开设有安装孔，安装孔的孔口同轴向下延伸有安装套；

所述支架体上通过导向件竖直滑动安装有升降柱，升降柱为两端开口的圆柱筒体结构，升降柱的顶端位于筒壳内、底端穿过安装孔与安装套并位于安装套的下方，升降柱由下至上依次分为呈圆台形状的控制段、呈圆柱形状的导向段、呈圆柱形状的螺纹段，控制段的水平横截面积由下至上递增；

所述筒壳的上端面设置有驱动电机，驱动电机的输出端伸入至筒壳内，驱动电机的输出端与升降柱之间通过动力连接部件进行动力连接，动力连接部件的主动件与驱动电机的输出端连接，动力连接部件的从动件与升降柱的螺纹段螺纹连接；

所述升降柱内同轴套设有呈两端开口的圆柱筒体结构的夹持柱，夹持柱的上端与筒壳的上端连接，夹持柱的下端靠近升降柱的下端，夹持柱的下端竖直向下延伸有由弹性材料制成的夹头，夹头由沿夹持柱圆周方向阵列分布的若干夹条组成，夹条沿竖直方向由下至上依次分为夹持段、连接段、固定段，初始状态下，夹持段与固定段呈竖直布置，连接段呈倾斜布置，连接段与夹持柱轴芯线之间的距离由下至上递增。

进一步的，上述步骤S3中，蚀刻构件运行对电极头进行夹持：

S31：驱动电机运行通过动力连接部件的从动件驱使升降柱竖直上移，上移过程中，升降柱的控制段对夹条的连接段进行挤压，使若干夹条做相互靠拢的偏移，进而将电极头夹持住。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：

1、蚀刻过程中，通过两组蚀刻机构的配合，实现对印刷电路板的不间断蚀刻；

2、蚀刻过程中，是通过X轴移位机构牵引液体介质储存壳沿X轴方向移动，配合蚀刻机的Y轴方向移动对位于液体介质储存壳中的印刷电路板进行电火花蚀刻，相比直接驱使蚀刻机在X与Y轴方向移动对印刷电路板进行电火花蚀刻的方式而言，本方案的这种方式能够在蚀刻过程中，使蚀刻产生的一些细屑杂质尽量混合在液体介质中，而不是附着在印刷电路板的表面；

3、蚀刻完毕后，控制阀切换为排水状态，液体介质通过控制阀向过滤箱内排出，与此同时，X轴移位机构牵引液体介质储存壳沿X轴方向做单向移动a，从而使液体介质储存壳中的液体介质在流向过滤箱内的同时，还向与单向移动a相反的方向涌动，涌动过程，一方面，牵引本身就与液体介质混合的细屑杂质一起涌动并远离电路板，最终跟随液体介质一起流动至过滤箱内，另一方面，会对附着在印刷电路板表面的少量残留细屑杂质进行轻拂，使其脱离电路板表面并混合在液体介质中并跟随液体介质一起流动至过滤箱中；

4、每次蚀刻后都对液体介质进行一遍过滤，保证蚀刻过程不受影响。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为本发明的蚀刻平台的结构示意图；

图4为本发明的X轴移位机构的结构示意图；

图5为本发明的液体介质储存壳的正视图；

图6为本发明的过滤箱的结构示意图；

图7为本发明的抽吸机构的结构示意图；

图8为本发明的控制阀的剖视图；

图9为本发明的蚀刻机的结构示意图；

图10为本发明的电极头储存机构的结构示意图；

图11为本发明的储存主体、保护柱的爆炸图；

图12为本发明的Y轴移位机构与蚀刻机构的结构示意图；

图13为本发明的Z轴移位机构的结构示意图；

图14为本发明的蚀刻构件的结构示意图；

图15为本发明的固定外壳、固定端盖、外套壳的爆炸图；

图16为本发明的内套壳、外套壳的爆炸图；

图17为本发明的内套壳、夹头组件的爆炸图；

图18为本发明的夹头组件的爆炸图；

图19为本发明的夹头组件的爆炸图；

图20为本发明的升降柱、夹持柱、夹头的正视图。

附图中的标号为：

100、蚀刻平台；

110、液体介质储存壳；111、承托板；112、连接嘴；113、安装支架；

120、X轴移位机构；121、固定支架；122、X丝杆；123、X电机；124、动力传递件a；125、底座；

130、过滤箱；131、过滤网板；132、抽吸管；133、排料管；

140、抽吸机构；141、水泵；142、控制电机；143、阀壳；144、阀芯；145、接头a；146、接头b；147、接头c；148、阀孔a；149、阀孔b；

200、蚀刻机；

300、Y轴移位机构；301、支撑支架；302、Y丝杆；303、Y电机；304、动力传递件b；

400、蚀刻机构；

410、Z轴移位机构；411、连接支架；412、Z丝杆；413、Z电机；414、连接座；

420、蚀刻构件；

4210、外壳组；4211、固定外壳；4212、固定端盖；4213、外套壳；4214、内套壳；4215、上安装段；4216、下安装段；4217、固定盘；4218、旋转电机；

4220、夹头组件；4221、筒壳；4222、支架体；4223、安装套；4224、升降柱；4225、夹持柱；4226、夹头；4227、驱动电机；4228、动力连接部件；

500、电极头储存机构；501、承托支架；502、储存丝杆；503、储存电机；504、活动座；505、储存主体；506、储存槽；507、保护柱；

600、电极头。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

一种印刷电路导电材料去除用电火花腐蚀方法，其步骤在于：

(一)准备阶段；

S1：蚀刻平台100包括液体介质储存壳110、X轴移位机构120、过滤箱130、抽吸机构140，液体介质储存壳110内水平设置有承托板111，承托板111上设置有夹持件，通过压持件将印刷电路板安放在承托板111的上端面；

S2：抽吸机构140中的水泵141运行，使过滤箱130净化区内的液体介质通过抽吸状态的控制阀流入液体介质储存壳110中，当液体介质没过印刷电路板并达到预设液面高度时，水泵141停止运行；

S3：蚀刻机200位于蚀刻平台100的上方，蚀刻机200包括Y轴移位机构300、蚀刻机构400、电极头储存机构500、电极头600；

蚀刻机构400包括Z轴移位机构410、蚀刻构件420；

上述步骤S2中，Y轴移位机构300与电极头储存机构500同时运行，其中，电极头储存机构500运行使符合需求的电极头600移动至预设点a处，Y轴移位机构300运行使蚀刻机构400位于预设点a的正上方；

Z轴移位机构410运行驱使蚀刻构件420竖直下移，使位于预设点a处的电极头600位于蚀刻构件420中，蚀刻构件420运行对电极头600进行夹持；

Z轴移位机构410运行驱使蚀刻构件420竖直上移，Y轴移位机构300运行驱使蚀刻机构400移动至印刷电路板的正上方；

(二)蚀刻阶段；

S4：Z轴移位机构410运行驱使蚀刻构件420竖直下移，使电极头600靠近印刷电路板；

S5：X轴移位机构120与Y轴移位机构300根据预设程序的设定开始运行，进而牵引蚀刻机构400移动，通过蚀刻机构400夹持的电极头600对印刷电路板进行电火花蚀刻；

(三)取料阶段；

S6：蚀刻结束后，Z轴移位机构410运行驱使蚀刻构件420竖直上移，使电极头600远离印刷电路板；

S7：控制阀运行切换为排水状态，液体介质储存壳110中的液体介质在重力作用下通过控制阀排出至过滤箱130的污水区内，液体介质排出的同时，X轴移位机构120运行牵引液体介质储存壳110做单向移动a，进而使液体介质储存壳110中的液体介质在流向过滤箱130内的同时，还向与单向移动a相反的方向涌动，液体介质涌动对附着在印刷电路板表面的细屑杂质进行轻拂，使杂质脱离电路板表面并混合在液体介质中并跟随液体介质一起流动至过滤箱130的污水区中，液体介质排出完毕后，取走印刷电路板，控制电机142运行驱使控制阀重新切回抽吸状态；

S8：上述步骤S7中，Z轴移位机构410、Y轴移位机构300、电极头储存机构500配合运行将蚀刻机构400夹持的电极头600放回电极头储存机构500内。

如图1-20所示，一种双位交替式数控高速印刷电路板电火花蚀刻设备，其包括机壳以及安装在机壳内的蚀刻平台100与蚀刻机200，蚀刻平台100用于承托待蚀刻的印刷电路板，蚀刻机200用于对印刷电路板上的导电材料进行电火花蚀刻，机壳为匹配蚀刻平台100与蚀刻机200的一个壳体机构，不对其具体形状进行赘述，另外，机壳上还安装有用于操控蚀刻平台100与蚀刻机200的控制屏，控制屏、以及蚀刻平台100与蚀刻机200中的关于电路连接方面的技术均为现有技术，不属于本方案的核心，不对其进行赘述。

如图3所示，蚀刻平台100包括液体介质储存壳110、X轴移位机构120、过滤箱130、抽吸机构140，工作时，首先，X轴移位机构120牵引液体介质储存壳110沿X轴方向移动，X轴方向为水平方向，以此配合蚀刻机200的Y轴方向移动对位于液体介质储存壳110中的印刷电路板进行电火花蚀刻，相比直接驱使蚀刻机200在X与Y轴方向移动对印刷电路板进行电火花蚀刻的方式而言，本方案的这种方式能够在蚀刻过程中，使蚀刻产生的一些细屑杂质尽量混合在液体介质中，而不是附着在印刷电路板的表面，蚀刻完毕后，设置在液体介质储存壳110与过滤箱130之间的抽吸机构140运行引导液体介质向过滤箱130内流动，同时，X轴移位机构120牵引液体介质储存壳110沿X轴方向做单向移动a，从而使液体介质储存壳110中的液体介质在流向过滤箱130内的同时，还向与单向移动a相反的方向涌动，液体介质的该涌动过程，一方面，牵引本身就与液体介质混合的细屑杂质一起涌动并远离电路板，最终跟随液体介质一起流动至过滤箱130内，另一方面，会对附着在印刷电路板表面的少量残留细屑杂质进行轻拂，使其脱离电路板表面并混合在液体介质中并跟随液体介质一起流动至过滤箱130中，液体介质排出完毕后，抽吸机构140运行牵引液体介质返回至液体介质储存壳110内，返回过程中，设置在过滤箱130中的过滤网板131会对液体介质进行杂质过滤。

如图4所示，X轴移位机构120包括X轴移位构件，X轴移位构件包括安装在机壳内的固定支架121、水平安装在固定支架121上的X丝杆122、与X丝杆122动力连接的X电机123，其中，X丝杆122的轴向即为X轴方向，X电机123通过动力传递件a与X丝杆122动力连接。

X丝杆122的外部螺纹安装有底座125，底座125同时还与固定支架121之间滑动连接构成引导方向平行于X轴方向的滑动导向配合，当X电机123运行驱使X丝杆122转动时，底座125沿X轴方向移动。

优选的，为了液体介质储存壳110的安装稳定性以及移动稳定性，X轴移位构件沿Y轴方向设置有两组，Y轴方向平行于地面并垂直于X轴方向。

如图3、5所示，液体介质储存壳110为上下两端开口的壳体结构，液体介质储存壳110安装在两组X轴移位构件中的底座125之间，液体介质储存壳110沿竖直方向分为：位于上方并呈矩形柱体形状的矩柱段，位于下方并呈矩台形状的矩台段，矩台段的水平横截面积由下至上递增，矩台段的底部延伸有连接嘴112，矩柱段内水平安装有承托板111，承托板111的板面均匀间隔开设有若干通孔，印刷电路板放置在承托板111的上端面，承托板111的上端面设置有用于对印刷电路板进行压持的压持件，压持件可以为外部为磁铁、内部为导电材料，磁铁上开设有露出导电材料的缺口，承托板111为磁性材料制成，通过磁铁与承托板111之间的磁吸引力对印刷电路板压持，且印刷电路板与导电材料之间通过缺口电连接，当然，压持件也可以为其它现有能够实现对印刷电路板压持且不影响电火花蚀刻的其它压持结构。

液体介质储存壳110的矩台段外表面还设置有安装支架113。

如图6所示，过滤箱130安装在机壳内并位于液体介质储存壳110的下方，过滤箱130的内部设置有过滤网板131，过滤网板131将过滤箱130的内部空间分隔成相互独立的污水区与净化区，过滤网板131用于对液体介质中的细屑杂质进行过滤。

过滤箱130内设置有两根管道：抽吸管132与排料管133，其中，抽吸管132的进水端伸入净化区内并靠近净化区的底部、出水端位于过滤箱130的上方，排料管133的出水端伸入污水渠、进水端位于过滤箱130的上方。

如图7-8所示，抽吸机构140包括安装在安装支架113上的水泵141与控制阀。

控制阀包括内部呈圆柱形空腔的阀壳143，阀壳143内套设有与圆柱形空腔匹配的阀芯144，阀芯144的端面同轴延伸有阀轴，阀轴的输入端伸出阀壳143并连接有控制电机142，控制电机142运行通过阀轴驱使阀芯144旋转。

阀壳143的外部设置有三个接头：位于同一径向上的接头b146与接头c147，位于接头b146与接头c147中间的接头a145，阀芯144的外圆面开设有两个相互垂直的阀孔：阀孔a148与阀孔b149。

接头a145与连接嘴112连接接通，接头b146与水泵141的出水端连接接通，水泵141的进水端与抽吸管132的出水端连接接通，接头c147与排料管133的进水端连接接通。

控制阀设置成在抽吸状态与排水状态之间进行切换，抽吸状态时，阀孔a148与接头a145接通且阀孔b149与接头b146接通，排水状态时，阀孔b149与接头a145接通且阀孔a148与接头c147接通，抽吸状态为初始状态，控制阀的状态切换是通过控制电机142运行控制。

蚀刻平台100的整个工作过程，具体表现为：

首先，通过压持件将印刷电路板安放在承托板111的上端面；

接着，水泵141运行，过滤箱130净化区内的液体介质依次通过抽吸管132、水泵141、接头b146、阀孔b149、阀孔a148、接头a145、连接嘴112流入至液体介质储存壳110中，当液体介质没过印刷电路板并达到预设液面高度时，水泵141停止运行；

接着，开始蚀刻，蚀刻结束后，控制电机142运行驱使控制阀切换为排水状态，液体介质储存壳110中的液体介质在重力作用下依次通过连接嘴112、接头a145、阀孔b149、阀孔a148、接头c147、排料管133流入至过滤箱130的污水区内；

接着，控制电机142运行驱使控制阀重新切回抽吸状态。

如图9所示，蚀刻机200位于蚀刻平台100的上方，蚀刻机200包括Y轴移位机构300、蚀刻机构400、电极头储存机构500、电极头600，工作时，电极头600有序储存在电极头储存机构500中，Y轴移位机构300运行牵引蚀刻机构400移动至电极头储存机构500的正上方，接着，蚀刻机构400运行并选取合适的电极头600夹持，接着，Y轴移位机构300与X轴移位机构120配合牵引蚀刻机构400沿预设程序移动，通过蚀刻机构400夹持的电极头600对印刷电路板进行电火花蚀刻。

如图12所示，Y轴移位机构300包括安装在机壳内的支撑支架301，支撑支架301上水平安装有两组Y丝杆302，Y丝杆302的轴向垂直于X轴方向且Y丝杆302的轴向即为Y轴方向，支撑支架301上还安装有与Y丝杆302动力连接的Y电机303，Y电机303对应Y丝杆302设置有两组，具体的，Y电机303通过动力传递件b304与Y丝杆302动力连接，Y电机303运行驱使Y丝杆302运行，另外，两组Y丝杆302相互独立。

如图9-11所示，蚀刻机构400与Y轴移位机构300连接，电极头储存机构500位于蚀刻机构400的下方。

电极头储存机构500包括安装在机壳上的承托支架501，承托支架501上安装有轴向平行于X轴方向的储存丝杆502，储存丝杆502的输入端连接有储存电机503，储存电机503运行驱使储存丝杆502转动。

储存丝杆502的外部螺纹安装有活动座504，活动座504同时还与承托支架501滑动连接构成引导方向平行于X轴方向的滑动导向配合，储存丝杆502转动牵引活动座504沿X轴方向发生移动。

活动座504的上端面设置有储存主体505，储存主体505的上端面沿X轴方向阵列设置有若干储存槽506，储存槽506内设置有保护柱507，保护柱507上设置有与电极头600形状匹配的存放槽，通过存放槽对电极头600进行保存，并且不同的保护柱507内存放有不同型号的电极头600。

储存电机503运行驱使储存丝杆502转动，进而使活动座504沿X轴方向移动，最终使接下来要使用的电极头600移动至预设点a处，同时，Y电机303运行驱使Y丝杆302运行，进而使蚀刻机构400沿Y轴方向移动，最终使蚀刻机构400位于预设点a的正上方，接着，蚀刻机构400运行对预设点a处的电极头600进行夹持。

优选的，如图9所示，在电火花蚀刻过程中，由于装配工艺的需求，需要根据不同情况选取不同型号的电极头600，为了使电火花蚀刻的过程持续、不间断，电极头储存机构500设置有两组并分别位于Y丝杆302的两端正下方，蚀刻机构400设置有两组并分别与两组Y丝杆302连接，两组电极头储存机构500分别与两组蚀刻机构400对应，其意义在于，其中一组蚀刻机构400对印刷电路板进行电火花蚀刻时，另一组蚀刻机构400对接下来要使用的电极头600进行选取夹持，从而在两组蚀刻机构400的相互配合下，实现对印刷电路板的不间断蚀刻。

如图12所示，蚀刻机构400包括Z轴移位机构410、蚀刻构件420，Z轴移位机构410用于牵引蚀刻构件420沿Z轴方向移动，Z轴方向即为竖直方向，蚀刻构件420用于自动夹持电极头600对印刷电路板进行电火花蚀刻。

如图13所示，Z轴移位机构410包括连接支架411，连接支架411与Y丝杆302螺纹连接的同时，还与支撑支架301滑动连接构成引导方向平行于Y轴方向的滑动导向配合，Y丝杆302转动即牵引连接支架411沿Y轴方向发生移动。

连接支架411上竖直安装有Z丝杆412以及与Z丝杆412动力连接的Z电机413，Z丝杆412的外部螺纹安装有连接座414，连接座414同时还与连接支架411滑动连接构成竖直方向上的滑动导向配合，Z电机413运行驱使Z丝杆412转动，Z丝杆412转动牵引连接座414沿竖直方向，即Z轴方向发生移动。

如图14-17所示，蚀刻构件420包括与连接座414连接的外壳组4210、安装在外壳组4210内的夹头组件4220，夹头组件4220用于自动夹持电极头600。

外壳组4210包括与连接座414连接的固定外壳4211，固定外壳4211的上端开口并匹配安装有固定端盖4212、下端封闭，固定外壳4211内设置有散热风扇、控制电路板等与蚀刻机200运行相关的电子元器件，这些电子元器件不是本方案的核心，不作赘述。

固定外壳4211的下端竖直安装有呈两端开口的圆柱形筒壳结构的外套壳4213，外套壳4213内部通过轴承同轴安装有内套壳4214。

内套壳4214沿轴向分为两部分：上端封闭、下端开口的下安装段4216，两端开口且安装在下安装段4216封闭端的上安装段4215，下安装段4216的封闭端同轴开设有转孔，转孔同轴向下延伸有旋转套轴。

固定外壳4211的下端同轴安装有固定盘4217，上安装段4215内设置有旋转电机4218且旋转电机4218的电机壳与固定盘4217连接，旋转电机4218的输出端与旋转套轴动力连接，当旋转电机4218运行时，通过旋转套轴驱使内套壳4214绕自身轴向旋转。

如图18-20所示，夹头组件4220包括同轴安装在下安装段4216内的筒壳4221，筒壳4221的上端封闭、下端开口并匹配安装有筒盖，筒壳4221内设置有支架体4222，筒盖的下端面同轴开设有安装孔，安装孔的孔口同轴向下延伸有安装套4223。

支架体4222上通过导向件滑动安装有升降柱4224，升降柱4224为两端开口的圆柱筒体结构，升降柱4224的顶端位于筒壳4221内、底端穿过安装孔与安装套4223位于安装套4223的下方，导向件包括设置在升降柱4224外圆面的导向槽、设置在安装孔孔壁的导向凸起，导向凸起与导向槽之间构成竖直方向上的滑动导向配合。

筒壳4221的上端面设置有驱动电机4227，驱动电机4227的输出端伸入至筒壳4221内，驱动电机4227的输出端与升降柱4224之间通过动力连接部件4228进行动力连接。

具体的，升降柱4224沿自身轴向由下至上依次分为呈圆台形状的控制段、呈圆柱形状的导向段、呈圆柱形状的螺纹段，控制段的水平横截面积由下至上递增，导向槽设置在导向段上。

动力连接部件4228的主动件与驱动电机4227的输出端连接，动力连接部件4228的从动件与升降柱4224的螺纹段螺纹连接，当驱动电机4227运行时，会驱使升降柱4224沿竖直方向进行移动。

如图20所示，升降柱4224内同轴套设有呈两端开口的圆柱筒体结构的夹持柱4225，夹持柱4225的上端与筒壳4221的上端连接，夹持柱4225的下端靠近升降柱4224的下端。

夹持柱4225的下端竖直向下延伸有由弹性材料制成的夹头4226，夹头4226由沿夹持柱4225圆周方向阵列分布的若干夹条组成，具体的：

夹条沿竖直方向由下至上依次分为夹持段、连接段、固定段，初始状态下，夹持段与固定段呈竖直布置，连接段呈倾斜布置，连接段与夹持柱4225轴芯线之间的距离由下至上递增，综合而言，夹头4226由下至上被分为下圆柱段、圆台段、上圆柱段。

夹头组件4220设置成在夹持状态与松开状态之间进行切换，松开状态时，升降柱4224的控制段上端与夹条的连接段上端位于同一水平面并松开对电极头600的夹持，夹持状态下，升降柱4224的控制段下端位于夹条的连接段上下两端之间且对位于夹头4226内的电极头600进行夹持，夹条组件4220的初始状态为松开状态。

连接座414沿竖直方向(Z轴方向)下移并牵引夹头组件4220同步下移，使电极头600位于夹头4226内，接着，驱动电机4227运行通过动力连接部件4228的从动件驱使升降柱4224竖直上移，上移过程中，由于升降柱4224的控制段呈圆台形状，若干夹条的连接段共同构成了圆台形状的圆台段，故而在升降柱4224上移时，升降柱4224的控制段会对夹条的连接段进行挤压，使若干夹条做相互靠拢的偏移，进而将电极头600夹持住，反之，驱动电机4227通过动力连接部件4228的从动件驱使升降柱4224竖直下移时，夹条在自身弹性作用下复位，撤销对电极头600的夹持。

本发明的工作过程为：

首先，通过压持件将印刷电路板安放在承托板111的上端面；

接着，向液体介质储存壳110中输送液体介质：水泵141运行，过滤箱130净化区内的液体介质依次通过抽吸管132、水泵141、接头b146、阀孔b149、阀孔a148、接头a145、连接嘴112流入至液体介质储存壳110中，当液体介质没过印刷电路板并达到预设液面高度时，水泵141停止运行；

上述液体介质输送的同时，蚀刻机构400根据需求选择合适型号的电极头600进行夹持：Y电机303与储存电机503同时运行，其中，储存电机503运行最终使符合需求的电极头600移动至预设点a处，Y电机303运行最终使蚀刻机构400位于预设点a的正上方，随后，Z电机413运行驱使连接座414沿竖直方向下移，连接座414下移牵引夹头组件4220同步下移，当位于预设点a处的电极头600位于夹头4226内时，Z电机413停止运行，驱动电机4227开始运行，通过动力连接部件4228的从动件驱使升降柱4224竖直上移，上移过程中，升降柱4224的控制段对夹条的连接段进行挤压，使若干夹条做相互靠拢的偏移，进而将电极头600夹持住，随后，Z电机413运行驱使连接座414上移，Y电机413运行驱使夹持有电极头600的蚀刻机构400移动至印刷电路板的正上方；

接着，Z电机413运行驱使连接座414下移接近印刷电路板，接着，X电机123与Y电机413根据预设程序的设定开始运行，进而牵引蚀刻机构400移动，通过蚀刻机构400夹持的电极头600对印刷电路板进行电火花蚀刻；

上述电火花蚀刻的过程中，另一组蚀刻机构400对接下来要使用的电极头600进行选取夹持，在两组蚀刻机构400的相互配合下，当蚀刻机构400因装配工艺需要更换电极头600时，对印刷电路板的电火花蚀刻不间断；

当蚀刻结束后，Z电机413运行驱使连接座414上移，使电极头600远离印刷电路板，接着，控制电机142运行驱使控制阀切换为排水状态，液体介质储存壳110中的液体介质在重力作用下依次通过连接嘴112、接头a145、阀孔b149、阀孔a148、接头c147、排料管133流入至过滤箱130的污水区内，液体介质排出的同时，X电机123运行牵引液体介质储存壳110沿X轴方向做单向移动a，从而使液体介质储存壳110中的液体介质在流向过滤箱130内的同时，还向与单向移动a相反的方向涌动，液体介质的该涌动过程，一方面，牵引本身就与液体介质混合的细屑杂质一起涌动并远离电路板，最终跟随液体介质一起流动至过滤箱130的污水区内，另一方面，会对附着在印刷电路板表面的少量残留细屑杂质进行轻拂，使其脱离电路板表面并混合在液体介质中并跟随液体介质一起流动至过滤箱130的污水区中，液体介质排出完毕后，取走印刷电路板，控制电机142运行驱使控制阀重新切回抽吸状态；

上述液体介质向过滤箱130的污水区内排出的过程中，Z电机413、Y电机303、储存电机503运行将电极头600放回电极头储存机构500内。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种印刷电路导电材料去除用电火花腐蚀方法，其特征在于，其包括蚀刻平台与蚀刻机，其步骤在于：

(一)准备阶段；

S1：蚀刻平台包括液体介质储存壳、X轴移位机构、过滤箱、抽吸机构，液体介质储存壳内水平设置有承托板，承托板上设置有夹持件，通过夹持件将印刷电路板安放在承托板的上端面；

S2：抽吸机构中的水泵运行，使过滤箱净化区内的液体介质通过抽吸状态的控制阀流入液体介质储存壳中，当液体介质没过印刷电路板并达到预设液面高度时，水泵停止运行；

S3：蚀刻机位于蚀刻平台的上方，蚀刻机包括Y轴移位机构、蚀刻机构、电极头储存机构、电极头；

蚀刻机构包括Z轴移位机构、蚀刻构件；

上述步骤S2中，Y轴移位机构与电极头储存机构同时运行，其中，电极头储存机构运行使符合需求的电极头移动至预设点a处，Y轴移位机构运行使蚀刻机构位于预设点a的正上方；

Z轴移位机构运行驱使蚀刻构件竖直下移，使位于预设点a处的电极头位于蚀刻构件中，蚀刻构件运行对电极头进行夹持；

Z轴移位机构运行驱使蚀刻构件竖直上移，Y轴移位机构运行驱使蚀刻机构移动至印刷电路板的正上方；

(二)蚀刻阶段；

S4：Z轴移位机构运行驱使蚀刻构件竖直下移，使电极头靠近印刷电路板；

S5：X轴移位机构与Y轴移位机构根据预设程序的设定开始运行，进而牵引蚀刻机构移动，通过蚀刻机构夹持的电极头对印刷电路板进行电火花蚀刻；

(三)取料阶段；

S6：蚀刻结束后，Z轴移位机构运行驱使蚀刻构件竖直上移，使电极头远离印刷电路板；

S7：控制阀运行切换为排水状态，液体介质储存壳中的液体介质在重力作用下通过控制阀排出至过滤箱的污水区内，液体介质排出的同时，X轴移位机构运行牵引液体介质储存壳做单向移动a，进而使液体介质储存壳中的液体介质在流向过滤箱内的同时，还向与单向移动a相反的方向涌动，液体介质涌动对附着在印刷电路板表面的细屑杂质进行轻拂，使杂质脱离电路板表面并混合在液体介质中并跟随液体介质一起流动至过滤箱的污水区中，液体介质排出完毕后，取走印刷电路板，控制电机运行驱使控制阀重新切回抽吸状态；

S8：上述步骤S7中，Z轴移位机构、Y轴移位机构、电极头储存机构配合运行将蚀刻机构夹持的电极头放回电极头储存机构内；

所述X轴移位机构用于牵引液体介质储存壳沿X轴方向移动，X轴方向水平；

所述液体介质储存壳为上下两端开口的壳体结构，液体介质储存壳沿竖直方向由下至上分为呈矩台形状的矩台段、呈矩形柱体形状的矩柱段，矩台段的水平横截面积由下至上递增，矩台段的底部延伸有连接嘴，矩台段外表面还设置有安装支架；

所述承托板水平安装在矩柱段内，承托板的板面均匀间隔开设有若干通孔；

所述过滤箱安装在机壳内并位于液体介质储存壳的下方，过滤箱的内部设置有过滤网板，过滤网板将过滤箱的内部空间分隔成相互独立的污水区与净化区，过滤网板用于对液体介质中的杂质进行过滤，过滤箱内设置有抽吸管与排料管，抽吸管的进水端伸入净化区内并靠近净化区的底部、出水端位于过滤箱的上方，排料管的出水端伸入污水区、进水端位于过滤箱的上方；

所述抽吸机构包括安装在安装支架上的水泵与控制阀；

所述控制阀包括内部呈圆柱形空腔的阀壳，阀壳内套设有与圆柱形空腔匹配的阀芯，阀芯的端面同轴延伸有阀轴，阀轴的输入端伸出阀壳并连接有控制电机；

所述阀壳的外部设置有位于同一径向上的接头b与接头c、位于接头b与接头c中间的接头a，阀芯的外圆面开设有两个相互垂直的阀孔a与阀孔b；

所述接头a与连接嘴连接接通，接头b与水泵的出水端连接接通，水泵的进水端与抽吸管的出水端连接接通，接头c与排料管的进水端连接接通；

所述控制阀设置成在抽吸状态与排水状态之间进行切换，抽吸状态时，阀孔a与接头a接通且阀孔b与接头b接通，排水状态时，阀孔b与接头a接通且阀孔a与接头c接通，抽吸状态为初始状态。

2.根据权利要求1所述的一种印刷电路导电材料去除用电火花腐蚀方法，其特征在于，所述Y轴移位机构用于牵引蚀刻机构沿Y轴方向移动，Y轴方向平行于地面并垂直于X轴方向；

所述蚀刻机构沿Y轴方向设置有两组，电极头储存机构沿Y轴方向设置有两组且两组蚀刻机构位于两组电极头储存机构之间；

上述步骤S5中，通过蚀刻机构夹持的电极头对印刷电路板进行电火花蚀刻：

S51：两组蚀刻机构中，通过其中一组蚀刻机构夹持电极头对印刷电路板进行电火花蚀刻，同时另一组蚀刻机构与电极头储存机构配合完成下一次使用的电极头夹持；

S52：需要更换电极头时，正在蚀刻的蚀刻机构停止蚀刻并返回对下一次使用的电极头进行夹持，另一组蚀刻机构同步移动至印刷电路板正上方对印刷电路板进行不间断蚀刻；

S53：重复S51-S52，直至完成对印刷电路板的蚀刻。

3.根据权利要求2所述的一种印刷电路导电材料去除用电火花腐蚀方法，其特征在于，所述Z轴移位机构用于牵引蚀刻构件沿Z轴方向移动，Z轴方向垂直于地面，蚀刻构件用于自动夹持电极头对印刷电路板进行电火花蚀刻；

所述蚀刻构件包括与Z轴移位机构连接的外壳组、安装在外壳组内的夹头组件，夹头组件用于自动夹持电极头。

4.根据权利要求3所述的一种印刷电路导电材料去除用电火花腐蚀方法，其特征在于，所述外壳组包括与Z轴移位机构连接的固定外壳，固定外壳的上端开口并匹配安装有固定端盖、下端封闭并竖直安装有呈两端开口的圆柱形筒壳结构的外套壳，外套壳内部通过轴承同轴安装有内套壳；

所述内套壳由下至上分为下安装段与上安装段，下安装段的上端封闭、下端开口，上安装段的两端开口，下安装段的封闭端同轴开设有转孔，转孔同轴向下延伸有旋转套轴；

所述固定外壳的下端同轴安装有固定盘，上安装段内设置有旋转电机且旋转电机的电机壳与固定盘连接，旋转电机的输出端与旋转套轴动力连接。

5.根据权利要求4所述的一种印刷电路导电材料去除用电火花腐蚀方法，其特征在于，所述夹头组件包括同轴安装在下安装段内的筒壳，筒壳的上端封闭、下端开口并匹配安装有筒盖，筒壳内设置有支架体，筒盖的下端面同轴开设有安装孔，安装孔的孔口同轴向下延伸有安装套；

所述支架体上通过导向件竖直滑动安装有升降柱，升降柱为两端开口的圆柱筒体结构，升降柱的顶端位于筒壳内、底端穿过安装孔与安装套并位于安装套的下方，升降柱由下至上依次分为呈圆台形状的控制段、呈圆柱形状的导向段、呈圆柱形状的螺纹段，控制段的水平横截面积由下至上递增；

所述筒壳的上端面设置有驱动电机，驱动电机的输出端伸入至筒壳内，驱动电机的输出端与升降柱之间通过动力连接部件进行动力连接，动力连接部件的主动件与驱动电机的输出端连接，动力连接部件的从动件与升降柱的螺纹段螺纹连接；

所述升降柱内同轴套设有呈两端开口的圆柱筒体结构的夹持柱，夹持柱的上端与筒壳的上端连接，夹持柱的下端靠近升降柱的下端，夹持柱的下端竖直向下延伸有由弹性材料制成的夹头，夹头由沿夹持柱圆周方向阵列分布的若干夹条组成，夹条沿竖直方向由下至上依次分为夹持段、连接段、固定段，初始状态下，夹持段与固定段呈竖直布置，连接段呈倾斜布置，连接段与夹持柱轴芯线之间的距离由下至上递增。

6.根据权利要求5所述的一种印刷电路导电材料去除用电火花腐蚀方法，其特征在于，上述步骤S3中，蚀刻构件运行对电极头进行夹持：

S31：驱动电机运行通过动力连接部件的从动件驱使升降柱竖直上移，上移过程中，升降柱的控制段对夹条的连接段进行挤压，使若干夹条做相互靠拢的偏移，进而将电极头夹持住。

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