CN114888893B - 一种高精度打孔装置及其在线路板加工中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及打孔装置领域，公开了一种高精度打孔装置及其在线路板加工中的应用，包括表面设置有打孔机构的工作台，工作台的表面开设有放置槽，放置槽的内部设置有用于固定工件夹持机构，所述放置槽的内部设置有用于支撑工件的支撑组件，支撑组件包括底座和托板，底座和托板的表面均设置有与工作台滑动配合的调节组件，打孔机构上设置有与调节组件位置对应的移动组件。本发明通过支撑组件、调节组件、放置槽和移动组件等之间的配合，当线路板置于放置槽内时可以实现对其底面的全面有效支撑，避免其在夹持完毕后发生向下形变，也可以避免打孔作业时线路板的形变，保证整体的加工质量，且在适用于大长度柔性线路板时效果更佳。

Description

一种高精度打孔装置及其在线路板加工中的应用

技术领域

本发明涉及打孔装置技术领域，特别涉及一种高精度打孔装置及其在线路板加工中的应用。

背景技术

线路板也叫电路板，是使电路迷你化、直观化，对于固定电路的批量生产和优化用电器布局起重要作用，在线路板生产过程中需要线路板进行精准打孔操作，柔性线路板由于其自身较为柔软，在进行打孔时需要进行夹持固定。

中国专利公开号CN216328770U，公开了名为一种柔性线路板用高精度定位打孔装置，包括定位台，所述定位台上端一侧竖直设有支撑板，支撑板一侧水平设有第一连接板，定位台一侧上端通过调节组件设有活动板，该装置通过在两侧分别设置固定连接的支撑板和活动连接的活动板，使活动板与调节组件进行连接，然后在两者上方分别通过夹持组件对线路板进行夹持，方便应对不同尺寸的线路板使用，适用范围广，通过活动板上端活动连接的拉扯座，在夹持组件对线路板进行拉扯夹持时，在弹簧的作用下，可加强线路板的水平绷紧，提高打孔的精准性。

该装置在使用时通过两侧的夹持架来实现的线路板的整体固定，但是线路板在固定后其未与夹持架接触的部分则得不到有效支撑，此时打孔机构的下压打孔会导致线路板的形变，进而影响整体的加工质量，存在一定的使用局限性。

因此，有必要提供一种高精度打孔装置及其在线路板加工中的应用解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度打孔装置，以及该打孔装置在线路板加工中的应用，以解决上述背景技术中通过两侧的夹持架来实现的线路板的整体固定，未与夹持架接触的部分则得不到有效支撑，打孔机构的下压打孔会导致线路板的形变，进而影响整体的加工质量等问题。

为实现上述目的，设计一种可以实现线路板整体有效支撑的打孔装置，避免打孔机构下压打孔时线路板的形变。

基于上述思路，本发明提供如下技术方案：一种高精度打孔装置，包括表面设置有打孔机构的工作台，工作台的表面开设有放置槽，放置槽的内部设置有用于固定工件夹持机构，所述放置槽的内部设置有用于支撑工件的支撑组件，支撑组件包括底座和托板，底座和托板的表面均设置有与工作台滑动配合的调节组件，打孔机构上设置有与调节组件位置对应的移动组件；启动打孔机构带动移动组件与调节组件接触，调节组件带动底座/托板沿着放置槽移动。

作为本发明的进一步方案：所述底座和托板的数量均为若干个，托板的上表面与底座的上表面保持齐平状态，托板与相邻两个底座之间均保持滑动配合。

作为本发明的进一步方案：所述工作台的内壁开设有以供调节组件滑动的滑槽，调节组件包括与滑槽滑动配合且与底座/托板同步移动的连接杆，连接杆与滑槽之间固定安装有第一弹簧，且连接杆与第一弹簧处于共线状态。

作为本发明的进一步方案：所述移动组件包括与打孔机构固定连接的伸缩杆和与工作台固定连接的长方框，长方框的内部活动套设有与伸缩杆固定连接且与连接杆位置对应的压板。

作为本发明的进一步方案：所述伸缩杆的伸缩方向与底座/托板的移动方向垂直，长方框的宽度尺寸与压板的宽度尺寸适配，且其长度尺寸大于压板的长度尺寸。

作为本发明的进一步方案：所述压板靠近连接杆的一侧相对于打孔机构向下突出，压板的宽度尺寸大于等于相邻两个连接杆之间的间距尺寸。

作为本发明的进一步方案：所述调节组件还包括与滑槽固定连接且与连接杆活动贴合的柔性齿带，连接杆的两侧均设置有与底座/托板同步移动的支杆，支杆的端部固定安装有与柔性齿带传动连接的齿轮，支杆的外表面套设有扭簧。

作为本发明的进一步方案：两个所述支杆以连接杆为中心呈对称分布，且两个支杆与连接杆呈上下错位设置，支杆与连接杆分别设置在柔性齿带的上下两侧。

作为本发明的进一步方案：所述底座和托板的表面均开设有与连接杆/支杆活动卡合的卡槽，卡槽的宽度尺寸与连接杆/支杆的直径尺寸相适配。

本发明还提供如下技术方案：一种高精度打孔装置在线路板加工中的应用，其采用上述任一方案中的打孔装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过支撑组件、调节组件、放置槽和移动组件等之间的配合，当线路板置于放置槽内时可以实现对其底面的全面有效支撑，避免其在夹持完毕后发生向下形变，还可以避免打孔作业时线路板的形变，保证整体的加工质量，且在适用于大长度柔性线路板时效果更佳。当打孔机构下降对线路板进行加工时，支撑线路板待加工区域的底座/托板可以自动滑动移开，避免影响打孔机构的加工，同时其他位置的底座/托板位置不变，可以有效提高加工效果并进一步保证加工质量，整体的实用性更高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1为本发明的整体结构立体图；

图2为本发明的工作台俯视结构示意图；

图3为图2中A处结构放大图；

图4为本发明的柔性齿带结构示意图；

图5为图4中B处结构放大图；

图6为本发明的基座结构示意图；

图7为本发明的卡槽结构示意图；

图8为图7中C处结构放大图；

图9为本发明的控制组件结构示意图；

图10为本发明的内凹板和横条结构示意图。

图中：1、工作台；2、支撑组件；3、调节组件；4、放置槽；5、夹持机构；6、打孔机构；7、移动组件；8、滑槽；9、控制组件；201、底座；202、托板；203、卡槽；2021、内凹板；2022、横条；2023、第二弹簧；301、连接杆；302、第一弹簧；303、柔性齿带；304、支杆；305、齿轮；306、基座；701、伸缩杆；702、压板；901、导柱；902、第一拉绳；903、第二拉绳。

具体实施方式

实施例一：

请参阅图1至图2，本发明实施例提供一种高精度打孔装置，主要用于在对线路板打孔加工时提高对其的支撑效果，该打孔装置包括工作台1，工作台1的顶部开设有放置槽4，放置槽4的内部固定安装有用于固定线路板的夹持机构5，夹持机构5可对线路板进行左右固定，避免其在打孔作业时发生偏移。放置槽4的内部还设置有用于支撑线路板底面的支撑组件2，通过夹持机构5实现固定，再通过支撑组件2实现对线路板底面的有效支撑，可以有效避免线路板的变形。

支撑组件2包括底座201和托板202，夹持机构5与放置槽4的槽底壁之间存在一定间距，即底座201和托板202位于夹持机构5的下方；底座201和托板202的后方均设置有用于驱动底座201/托板202沿着放置槽4左右移动的调节组件3，当然也可以在底座201和托板202的前方也设置同样的调节组件3，以保证移动效果。调节组件3将底座201/托板202定位在放置槽4的中间，使得底座201/托板202正好位于线路板的下方；调节组件3与工作台1的内前壁/内后壁呈水平滑动配合，因此在工作台1的前后内壁均开设有与放置槽4接通的滑槽8，以配合调节组件3的滑动安装。

工作台1的上方固定安装有用于对线路板进行打孔的打孔机构6，打孔机构6可在XYZ(其为直角坐标系)三个方向上自由移动，对线路板进行打孔，其与夹持机构5均为现有的成熟技术，在这里不做详细说明。

为了实现调节组件3带动底座201/托板202的对应移动，在打孔机构6上设置有与调节组件3位置对应的移动组件7，移动组件7包括可以随着打孔机构6在XZ两个方向上移动的压板702；压板702的底部呈弧形设计，使得当压板702接触调节组件3时可带动其沿着滑槽8左右滑动。为了使得压板702在打孔机构6与线路板接触之前即可与调节组件3接触，压板702的底部呈向下突出打孔机构6设计，同时压板702与打孔机构6的钻头呈前后刚好对应状态，使得打孔机构6在带动钻头下降时，压板702可通过调节组件3带动与钻头上下位置对应的底座201/托板202移动。

请参阅图1至图3，在本实施例中，优选的：底座201的数量和托板202的数量分别为四个和三个，当然也可以根据实际需要来对应增加底座201和托板202的个数，使用时底座201的底部可以与放置槽4的槽底壁活动贴合，也可以设置成与槽底壁存在一定间距；底座201整体呈U形设计(侧视方向看)，托板202的上表面与底座201的上表面保持齐平状态，使得对于线路板的支撑效果最好；同时托板202与底座201的内壁保持左右滑动状态。为了保证整体的连续性，托板202与左右相邻的两个底座201之间均保持滑动配合，即托板202可以向左滑动至左侧底座201上，也可以向右滑动至右侧底座201上，使得四个底座201和三个托板202呈等间距设置，使得对于线路板的支撑效果最好。

调节组件3包括与滑槽8呈左右水平滑动配合的连接杆301，连接杆301可以与底座201/托板202固定连接，也可以可拆卸连接，也可以卡接，只要能带动底座201/托板202左右移动即可；连接杆301的后端与滑槽8的内后壁之间固定安装有第一弹簧302，此时连接杆301与第一弹簧302处于竖直共线状态，当连接杆301在压板702的作用下沿着滑槽8左右移动后会拉伸对应的第一弹簧302，而不会对相邻连接杆301上的第一弹簧302造成影响。为了保证压板702对连接杆301的推动效果，压板702的宽度尺寸最好大于等于相邻两个连接杆301之间的间距尺寸。

移动组件7还包括与打孔机构6固定连接的伸缩杆701和与工作台1固定连接的长方框(图中未示出)，伸缩杆701呈前后水平布置且其活动端与压板702固定连接，使得压板702可相对于打孔机构6前后移动，同时打孔机构6可通过伸缩杆701带动压板702上下移动。长方框为矩形且将压板702罩在其中，压板702可在长方框内左右移动和上下移动，但是不能前后移动，最终使得压板702可随打孔机构6在XZ两个方向上移动，而不能在Y方向上移动。

使用时，将线路板置于放置槽4内并通过夹持机构5实现固定，此时底座201和托板202可以与线路板的底面接触实现对其支撑；然后启动打孔机构6带动压板702同步下降，压板702先与对应的连接杆301接触并推动连接杆301沿着滑槽8左/右移动，连接杆301带动底座201/托板202同步移动并拉伸第一弹簧302，使得位于打孔机构6钻头正下方的底座201/托板202移开，此时线路板要打孔位置的下方转为中空状态；随着打孔机构6的继续下降，压板702不再带动连接杆301移动，底座201/托板202的位置不再变化，钻头与线路板接触完成打孔作业。

打孔完毕后打孔机构6带动压板702上升，钻头先与线路板分离而压板702后与连接杆301分离，此时连接杆301在第一弹簧302的作用下自动滑动复位，恢复对线路板的支撑状态。

综上所述，通过压板702、连接杆301、托板202和滑槽8等结构的配合，当线路板置于放置槽4内通过夹持机构5固定后，可以实现对其底面的全面有效支撑，避免其在夹持完毕后发生向下形变，还可以避免打孔作业时线路板的形变，保证整体的加工质量，且在适用于大长度柔性线路板时效果更佳。在保证有效支撑的基础上，当打孔机构6下降对线路板进行加工时，支撑线路板对应区域(待加工区域)的底座201/托板202可以沿着滑槽8自动左右滑动，与待加工区域错开避免影响打孔机构6的加工，同时其他位置的底座201/托板202位置不变即支撑效果不变，可以有效提高加工效果并进一步保证加工质量；在加工完毕后底座201/托板202又可以自动滑动复位，恢复对线路板的整体支撑效果，实用性更高。

实施例二：

请参阅图1至图5，在实施例一的基础上，调节组件3还包括与滑槽8固定连接的柔性齿带303，柔性齿带303在滑槽8内呈水平布置，其顶部设置有若干个齿且其底部为光滑状态；连接杆301的左右两侧均设置有与底座201/托板202同步移动的支杆304，因为连接杆301与底座201/托板202同步移动，因此底座201、托板202、连接杆301和支杆304整体呈同步移动状态。支杆304的后端固定安装有与柔性齿带303传动连接的齿轮305，且支杆304的外表面套设有扭簧(图中未示出)，用于实现支杆304转动后的自动反向转动复位，当然扭簧也可以替换为现有的卷簧等。

请参阅图1至图5，在本实施例中，优选的：两个支杆304以连接杆301为中心呈左右对称分布，且两个支杆304位于连接杆301的下方；连接杆301与柔性齿带303的光滑底部处于滑动贴合状态，即位于柔性齿带303的下方，而支杆304位于柔性齿带303的上方，最终连接杆301配合两个支杆304和两个齿轮305，将柔性齿带303变形呈“Ω”状，因为调节组件3的数量对应底座201和托板202的总数量，因此柔性齿带303的“Ω”状变形总计有七个。当然支杆304也可以位于连接杆301的上方，此时柔性齿带303的上下颠倒，且支杆304位于下方连接杆301位于上方，使得柔性齿带303的变形为倒“Ω”状。

底座201和托板202的后表面开设有与连接杆301/支杆304活动卡合的卡槽203，卡槽203的宽度尺寸与连接杆301/支杆304的直径尺寸相等，连接杆301/支杆304卡合在卡槽203内可与底座201/托板202同步左右移动，而支杆304和连接杆301除了与卡槽203卡合外，还可以基于卡槽203自转动，此时支杆304和连接杆301最好为圆形。

在上述结构中，若卡槽203呈贯穿底座201/托板202的后表面开设，则底座201/托板202会因重力下降与放置槽4的槽底壁活动贴合；若卡槽203开设的高度等于连接杆301/支杆304的直径尺寸，则底座201/托板202既可以设置成与槽底壁贴合，也可以设置呈不与槽底壁贴合，此时支杆304和连接杆301配合起到了支撑底座201/托板202的作用。

使用时，将线路板通过夹持机构5固定在放置槽4内，通过底座201和托板202实现对线路板的支撑，然后启动打孔机构6带动压板702下降，压板702通过连接杆301和卡槽203带动底座201/托板202沿着滑槽8移动并拉伸第一弹簧302，使得位于打孔机构6钻头正下方的底座201/托板202移开，底座201/托板202在移动时通过卡槽203带动支杆304和齿轮305同步移动；在此过程中，齿轮305在柔性齿带303的作用下带动支杆304发生转动，并配合连接杆301使得柔性齿带303仍保持“Ω”状，只是“Ω”状向左或向右发生偏移，随着打孔机构6的继续下降完成打孔作业。

打孔完毕后打孔机构6带动压板702上升使其与连接杆301分离，此时支杆304和齿轮305在扭簧的作用下反向转动，配合连接杆301带动底座201/托板202水平自动复位，使得柔性齿带303的“Ω”状也恢复原位，在此过程中第一弹簧302起到了辅助连接杆301复位的效果。

实施例一中，虽然可以实现对线路板的有效支撑以保证打孔作业的顺利完成，但是仅通过共线状态的第一弹簧302来实现连接杆301在左右方向的后续自动复位，随着工作时间的增加和第一弹簧302的使用，连接杆301并不一定能带动底座201/托板202恢复原位，进而会改变整体的支撑效果，存在一定的使用局限性。相比于实施例一，通过连接杆301、卡槽203、柔性齿带303和支杆304等结构的配合，当底座201/托板202水平移动时可带动支杆304和齿轮305沿着柔性齿带303转动，后续在扭簧的作用下齿轮305和支杆304可以反向转动复位，进而带动底座201/托板202恢复至原位，配合第一弹簧302的辅助确保底座201/托板202可以恢复原位，保证底座201和托板202的初始间隔状态，保证对于线路板的整体支撑效果。通过柔性齿带303与连接杆301、齿轮305的接触设计，为连接杆301相对于柔性齿带303的限位提供了辅助作用，即可以避免连接杆301和底座201/托板202的自由移动，只有与压板702接触的连接杆301才可以发生移动，避免未与压板702接触的其他连接杆301和底座201/托板202发生自动移动，进一步保证整体的支撑效果，整体运行与连接杆301、底座201和托板202的水平移动结合起来，适用性更强。

实施例三：

请参阅图1至图7，在实施例二的基础上，连接杆301的内部设置有与放置槽4和卡槽203的槽壁均固定连接的控制组件9，控制组件9用于控制底座201/托板202相对于连接杆301的高度，即连接杆301可通过控制组件9驱动底座201/托板202沿着连接杆301的外壁升降。当连接杆301未移动时(即与第一弹簧302处于竖直共线状态时)，底座201/托板202相对于连接杆301处于上升状态，当连接杆301在压板702的作用下发生滑动后，可通过控制组件9驱动底座201/托板202下降。

在本实施例中，底座201与放置槽4的槽底壁之间以及托板202与底座201的内底壁之间均设置有一定间距，以便于底座201的下降和托板202的下降，此时卡槽203可呈贯穿底座201/托板202的后表面开设，或者连接杆301/支杆304的上方处于贯穿设计，使得底座201/托板202仍可以基于连接杆301下降。为了保证连接杆301/支杆304的相对状态稳定，以及连接杆301/支杆304与底座201/托板202的卡合状态，可以在连接杆301和两个支杆304的外表面通过活动套设一个基座306，连接杆301和支杆304可以基于基座306转动，而基座306可随着连接杆301沿着滑槽8滑动。

请参阅图1至图10，在本实施例中，优选的：控制组件9包括转动安装在连接杆301内部的导柱901，导柱901的外表面固定卷设有呈上下布置的第一拉绳902和第二拉绳903，第一拉绳902和第二拉绳903分别与放置槽4的槽壁和卡槽203的槽壁固定连接，第一拉绳902和第二拉绳903基于导柱901呈对称交错设置(图9俯视)，当第一拉绳902和导柱901随着连接杆301左右滑动时，可带动导柱901转动并通过导柱901释放第二拉绳903，使得与第二拉绳903固定连接的卡槽203(底座201/托板202)可以下降。同时，为了实现后续导柱901的转动复位，在导柱901的外表面还套设有扭簧(图中未示出)。

为了避免托板202与线路板上部分元器件的刚性接触挤压，托板202可设计成包括内凹板2021和若干个依次活动贴合的横条2022，位于前后两侧的横条2022分别与内凹板2021的内前壁和内后壁活动贴合，同时横条2022与内凹板2021的内底壁之间固定安装有第二弹簧2023，用于横条2022相对于内凹板2021移动后的复位。初始状态时，横条2022相对于内凹板2021向上突出设计，当横条2022与线路板上的元器件接触时，可自动沿着内凹板2021下降，避免对元器件刚性挤压接触，既保证了线路板的整体质量，也保证了整体支撑效果。

使用时，将线路板通过夹持机构5固定在放置槽4内，启动打孔机构6通过压板702、连接杆301、卡槽203和支杆304等结构的配合，带动底座201/托板202沿着滑槽8移动与待打孔区域错开；连接杆301在左右移动时带动内部的导柱901同步移动进而通过第一拉绳902带动导柱901转动，导柱901的转动将第二拉绳903释放，使得移动中的底座201/托板202可以基于连接杆301的外壁下降。

打孔完毕后，打孔机构6通过压板702、连接杆301、导柱901和第一拉绳902等结构的配合，基于导柱901将第二拉绳903收卷，使得底座201/托板202又基于连接杆301的外壁上升复位，恢复对线路板的支撑效果。

实施例二中，虽然可以保证底座201/托板202的原位复位，但是底座201/托板202在随着连接杆301左右移动时，其与线路板的底部处于始终摩擦接触状态，随着线路板上打孔作业的持续进行，会对线路板的整体质量造成损伤，存在一定的使用局限性。相比于实施例二，通过连接杆301、导柱901、第一拉绳902和第二拉绳903等结构的配合，当连接杆301带动底座201/托板202左右移动与待打孔区域错开时，移动的底座201/托板202还可以自动下降，避免与线路板底面的持续摩擦，可以保证线路板的整体质量，在适用于底面安装有元器件的线路板时效果更佳；加工完毕后又可以自动复位，以保证整体的支撑效果，整体运行与连接杆301、底座201和托板202的水平移动结合起来，满足了实际使用中的更多需求。

实施例四：

请参阅图1至图10，本发明实施例提供一种高精度打孔装置在线路板加工中的应用，该实施例采用实施例一至三中的任意一个，因此也具有对应实施例的有益效果。

Claims (6)

1.一种高精度打孔装置，包括表面设置有打孔机构的工作台，工作台的表面开设有放置槽，放置槽的内部设置有用于固定工件夹持机构，其特征在于，所述放置槽的内部设置有用于支撑工件的支撑组件，支撑组件包括底座和托板，底座和托板的表面均设置有与工作台滑动配合的调节组件，打孔机构上设置有与调节组件位置对应的移动组件；启动打孔机构带动移动组件与调节组件接触，调节组件带动底座/托板沿着放置槽移动；

所述工作台的内壁开设有以供调节组件滑动的滑槽，调节组件包括与滑槽滑动配合且与底座/托板同步移动的连接杆，连接杆与滑槽之间固定安装有第一弹簧，且连接杆与第一弹簧处于共线状态；

所述移动组件包括与打孔机构固定连接的伸缩杆和与工作台固定连接的长方框，长方框的内部活动套设有与伸缩杆固定连接且与连接杆位置对应的压板；

所述伸缩杆的伸缩方向与底座/托板的移动方向垂直，长方框的宽度尺寸与压板的宽度尺寸适配，且其长度尺寸大于压板的长度尺寸；

所述调节组件还包括与滑槽固定连接且与连接杆活动贴合的柔性齿带，连接杆的两侧均设置有与底座/托板同步移动的支杆，支杆的端部固定安装有与柔性齿带传动连接的齿轮，支杆的外表面套设有扭簧。

2.根据权利要求1所述的高精度打孔装置，其特征在于，所述底座和托板的数量均为若干个，托板的上表面与底座的上表面保持齐平状态，托板与相邻两个底座之间均保持滑动配合。

3.根据权利要求1所述的高精度打孔装置，其特征在于，所述压板靠近连接杆的一侧相对于打孔机构向下突出，压板的宽度尺寸大于等于相邻两个连接杆之间的间距尺寸。

4.根据权利要求1所述的高精度打孔装置，其特征在于，两个所述支杆以连接杆为中心呈对称分布，且两个支杆与连接杆呈上下错位设置，支杆与连接杆分别设置在柔性齿带的上下两侧。

5.根据权利要求1所述的高精度打孔装置，其特征在于，所述底座和托板的表面均开设有与连接杆/支杆活动卡合的卡槽，卡槽的宽度尺寸与连接杆/支杆的直径尺寸相适配。

6.一种如权利要求1-5任意一项高精度打孔装置在线路板加工中的应用。