CN115383471B - 电路板加工用打孔装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了电路板加工用打孔装置，涉及加工打孔技术领域，主要解决的技术问题是电路板打孔时，电路板易错位，包括：加工柜以及安装在加工柜上的金属板；所述金属板将加工柜分成上柜体和下柜体；夹持框架，所述夹持框架设于金属板上；第一电机，所述第一电机设于夹持框架上；短杆，所述短杆设于第一电机上；基板，所述基板设于短杆上；滑动轨道，所述滑动轨道设于基板上；底板，所述底板设于基板上；压板，所述压板设于滑动轨道上，人员通过控制系统驱动压板运动，压板沿着滑动轨道下降，直至将电路板压在底板上，底板和压板形成夹持将电路板固定住。
Description
技术领域
本发明涉及加工打孔技术领域，具体为电路板加工用打孔装置。
背景技术
电路板按照层数划分为单面板、双面板和多层板三大类，在对电路板加工的过程中需要对电路板进行打孔流程；
在电路板上钻出客户要求的孔，孔的位置及大小均需满足客户的要求，实现层与层间的导通，以及将来的元件插焊；为后工序线路板电路板加工做出定位或对位孔；
常用的钻孔方法有：手工操作的单轴钻床钻孔、数控钻床钻孔和激光钻孔；在选择电路板孔加工方法的时候，必须根据实际情况综合考虑电路板的质量要求及经济性，在保证印制板质量的基础上追求最大的经济利益；
无论手工操作的单轴钻床钻孔、数控钻床钻孔还是激光钻孔，都必须保证钻孔质量，通常金属化孔的质量要求更高，应满足如下的要求：
（1）孔壁应光滑，无毛刺，孔边缘无翻边，线路板电路板基材无分层；
（2）钻出的孔与焊盘应保证一定的公差，钻出的孔必须在线路板焊盘中心位置上，如果孔位不准确，就有可能产生电路图像对位不准，严重时甚至短路或断路；
因此，设计电路板加工用打孔装置是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供电路板加工用打孔装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：电路板加工用打孔装置，包括：
加工柜以及安装在加工柜上的金属板；
所述金属板将加工柜分成上柜体和下柜体；
夹持框架，所述夹持框架设于金属板上；
第一电机，所述第一电机设于夹持框架上；
短杆，所述短杆设于第一电机上；
基板，所述基板设于短杆上；
滑动轨道，所述滑动轨道设于基板上；
底板，所述底板设于基板上；
压板，所述压板设于滑动轨道上。
根据上述技术方案，所述金属板上设有横向滑轨，所述横向滑轨上设有支撑柱，所述支撑柱上设有连接柱，所述连接柱上设有升降轨道，所述升降轨道滑动安装连接块，所述连接块上设有伸缩杆，所述伸缩杆上安装有连接杆，所述连接杆的端头上固定安装有钻杆。
根据上述技术方案，所述连接块上设有承托块，所述承托块用于支撑伸缩杆。
根据上述技术方案，所述钻杆上设有加工组件，所述加工组件包括有分隔板、调控轨道、第一承载板、第二承载板、第一驱动件、第二驱动件、第一驱动钻头、第二驱动钻头、打磨组件，其中：
所述分隔板设于钻杆上，所述调控轨道设于分隔板上，所述第一承载板、第二承载板均设于调控轨道上，所述第一驱动件设于第一承载板上，所述第二驱动件设于第二承载板上，所述第一驱动件与第一驱动钻头连接，所述第二驱动件与第二驱动钻头连接；
所述打磨组件设于第一驱动钻头上。
根据上述技术方案，所述打磨组件包括有环形滑轨、打磨盘，其中：
所述环形滑轨设于第一驱动钻头侧壁上，所述打磨盘设于环形滑轨上。
根据上述技术方案，所述加工柜连接控制系统，所述加工柜上设有称量设备，所述称量设备用于检测电路板的质量是否合格，将打磨完成。
根据上述技术方案，打孔流程为：
第一次冲孔是从电路板的顶部向下打孔，等待打孔结束，再将电路板翻转一下，再对电路板的同一位置进行打孔，通过上述两次打孔步骤将电路板上的孔洞加工出来；
先将第一驱动钻头上移，上移至第一驱动钻头不接触电路板，上移后控制系统控制主电机运行，主电机驱动分隔板旋转度，将第一驱动钻头和第二驱动钻头的位置对调，此时第二驱动钻头对准电路板上已经初步加工完成的孔洞，第二承载板沿着调控轨道下降带动第二驱动钻头下降，下降的过程中第二驱动钻头开始运动，一边下降一边对电路板进行打孔，随着第二驱动钻头将初步加工的孔洞打穿。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置有第一驱动钻头和第二驱动钻头，通过多次打孔保证第一驱动钻头和第二驱动钻头的运动时间均在控制范围内，延长第一驱动钻头和第二驱动钻头的使用时间，降低第一驱动钻头和第二驱动钻头的受损率，同时一次性地可以完成打孔和打磨两个步骤。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体正面剖视结构示意图；
图2是本发明的加工柜内部结构示意图；
图3是本发明的横向滑轨示意图；
图4是本发明的图2中A区域放大结构示意图；
图5是本发明的图2中B区域放大结构示意图；
图6是本发明的图3中C区域放大结构示意图；
图7是本发明的电路板经过第一次打孔后的示意图，双阴影部分表示打孔位区域；
图8是本发明的电路板经过第二次打孔后的示意图，双阴影部分表示打孔位区域；
图9是本发明的电路板经过最后一步打孔的示意图，双阴影部分表示打孔位区域；
图10是本发明的第一驱动钻头结构示意图；
图11是本发明的第二驱动钻头结构示意图；
图12是本发明的打磨壳结构示意图；
图13是本发明的中枢杆和第二驱动钻头结构示意图；
图中：1、加工柜；2、上柜体；3、下柜体；4、金属板；5、夹持框架；6、第一电机；7、短杆；8、基板；9、滑动轨道；10、压板；11、底板；12、横向滑轨；13、支撑柱；14、连接柱；15、升降轨道；16、连接块；17、伸缩杆；18、连接杆；19、承托块；20、钻杆；21、分隔板；22、第一承载板；23、第二承载板；24、第一驱动钻头；25、第二驱动钻头；26、打磨盘；27、第一驱动件；28、第二驱动件；29、环形滑轨；30、称量设备；31、调控轨道；32、第二电机；33、第七电机；34、第三电机；35、第五电机；36、第四电机；37、打磨壳；38、调节杆；39、中枢杆。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做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。
请参阅图1-13，本发明提供技术方案：电路板加工用打孔装置，包括加工柜1，加工柜1由金属板4分成上柜体2和下柜体3，下柜体3内设有空间固定的储存间，储存间具有存放打孔相关工具的功能，上柜体2分为两个部分，左侧为打孔区域，右侧为检测区域，左侧的打孔区域包括固定安装在金属板4顶部的夹持框架5，夹持框架5的侧壁上固定安装有第一电机6，第一电机6的输出端上安装有短杆7，短杆7的端头上固定安装基板8，基板8的侧壁两端的均设置有滑动轨道9，同时在基板8设有滑动轨道9的侧壁面底部固定安装有底板11，滑动轨道9的下端延伸至底板11的顶部，滑动轨道9上滑动安装有压板10，压板10可以在滑动轨道9自动升降，升降过程由打孔装置自带控制系统驱动，控制系统为PLC系统，运行程序已经设定完成，通过压板10与底板11的配合可以将电路板夹持完成，再通过第一电机6的运动带动电路板翻转，完成电路板的运动流程；
第一电机6的启停和旋转角度均由控制系统根据设定程序进行驱动；
压板10电连接第二电机32；
金属板4的顶部靠近夹持框架5的附近固定安装有横向滑轨12，横向滑轨12上滑动安装有支撑柱13，支撑柱13电连接第三电机34，且支撑柱13的运行有控制程序调控，支撑柱13侧壁上固定安装有连接柱14，连接柱14的侧壁上固定安装有升降轨道15，在升降轨道15上滑动安装连接块16，连接块16上固定安装有伸缩杆17，伸缩杆17的输出端上固定安装连接杆18，连接杆18的端头上固定安装有钻杆20；
连接块16的侧壁上固定安装有承托块19，承托块19用于支撑伸缩杆17，便于伸缩杆17的运行，同时增加伸缩杆17的运行稳定效率；
伸缩杆17电连接第七电机33；
钻杆20的底部设有主电机，主电机的输出端固定安装分隔板21，分隔板21的两侧壁上分别设置有调控轨道31，调控轨道31上滑动安装有第一承载板22和第二承载板23，第一承载板22上安装有第一驱动件27，第二承载板23上安装有第二驱动件28，第一驱动件27的输出端上固定安装第一驱动钻头24，第二驱动件28的输出端上固定安装第二驱动钻头25，第一驱动钻头24的侧壁上设有环形滑轨29，在环形滑轨29上滑动安装有打磨盘26，打磨盘26电连接第四电机36，打磨盘26位于第一驱动钻头24侧壁下部区域，且在打磨盘26的下方仍然有一段第一驱动钻头24，且此段第一驱动钻头24与本次打孔的孔洞深度一致，即第一驱动钻头24对电路板一面打孔完成时，打磨盘26与电路板板面刚好贴合；
第一承载板22电连接第五电机35，第二承载板23电连接第六电机，第六电机和第五电机35的位置对称；
分隔板21在调控轨道31移动均由控制系统驱动；
检测区域上设有称量设备30，称量设备30用于检测电路板的质量是否合格，将打磨完成；
人员将一块电路板放置在夹持框架5内，电路板此时呈平放状态，将电路板从底板11的一侧插入压板10和底板11之间，再将电路板的位置调整至位于底板11的中间区域，保证压板10与底板11对于电路板的夹持效果最佳，当电路板的放置步骤完成，人员通过控制系统驱动压板10运动，压板10沿着滑动轨道9下降，直至将电路板压在底板11上，底板11和压板10形成夹持将电路板固定住；
压板10的初始位置为位于滑动轨道9的顶端；
电路板的打孔流程分为两次，第一次冲孔是从电路板的顶部向下打孔，等待打孔结束，再将电路板翻转一下，再对电路板的同一位置进行打孔，通过上述两次打孔步骤将电路板上的孔洞加工出来，由于电路板上需要加工的孔洞孔径小，所以使用的加工钻头钻径小，小钻径的钻头在运行过程中若是加工时间超出设定时间，则容易出现钻头破损的情况，且会对电路板造成损坏，所以采取两次对同一位置进行打孔，多次打孔，每次打孔深度小，保证钻头每一次的打孔深度小，打孔时间短，在电路板翻转的期间，钻头自身不运动，钻头可以自散热，不会出现钻头过热的情况；
钻头打孔流程：
第一驱动钻头24和第二驱动钻头25的位置由分隔板21控制，分隔板21在调控轨道31上升降移动继而带动第一驱动钻头24和第二驱动钻头25上升或者下降；
第一驱动钻头24和第二驱动钻头25的初始位置均是在调控轨道31的顶端，当选择其中一个钻头运动时，则相应的分隔板21则会在调控轨道31上下降带动钻头下降，保证两根钻头之间有高度差，不会互相影响，且此高度差保证一个钻头对电路板打孔时，另一个钻头不会接触到电路板；
钻头分为两个，第一驱动钻头24为多功能钻头，具有打孔和打磨两种功能，第二驱动钻头25只具备单一的打孔功能，先驱动第一驱动钻头24对电路板两面进行打孔，再通过第二驱动钻头25将电路板孔洞加工完成，第一驱动钻头24的打孔和打磨步骤在同一阶段完成；
通过控制系统控制支撑柱13在横向滑轨12上滑动实现对第一驱动钻头24和第二驱动钻头25的位置控制，再通过伸缩杆17控制钻杆20移动，通过支撑柱13和伸缩杆17实现对电路板孔洞的定位；
电路板孔洞定位完成，孔洞与第一驱动钻头24处于垂直线上，控制系统驱动连接块16在升降轨道15上向下移动继而带动第一驱动钻头24下降对电路板进行打孔，当连接块16下移时，第一驱动钻头24开始运动，当连接块16上移时，第一驱动钻头24停止运动；
第一驱动钻头24在对电路板一面打孔完成后，打磨盘26开始对电路板孔洞周边进行打磨，控制系统根据设定打磨强度控制打磨盘26旋转圈数，打磨盘26通过旋转对电路板表面进行打磨，打磨完成，分隔板21和连接块16均上移复位，接着，控制系统驱动第一电机6运行，第一电机6旋转带动短杆7旋转，继而带动整个压板10和底板11旋转，由于此时压板10和底板11夹持住电路板，所以带动电路板翻转180度，将电路板翻面，开始对电路板的另一面进行打孔，打孔位置一致，打孔流程为驱动分隔板21沿着调控轨道31下降至底部，然后再驱动连接块16沿着升降轨道15下降，一边下降一边打孔，直到打磨盘26紧贴电路板表面，重复打磨运动，将电路板的这一面打孔处也打磨一遍，继而使得电路板的两面均打孔完成；
最后一步需要将电路板上的孔洞打穿，需要先将第一驱动钻头24上移，上移至第一驱动钻头24不接触电路板，上移后控制系统控制主电机运行，主电机驱动分隔板21旋转180度，将第一驱动钻头24和第二驱动钻头25的位置对调，此时第二驱动钻头25对准电路板上已经初步加工完成的孔洞，第二承载板23沿着调控轨道31下降带动第二驱动钻头25下降，下降的过程中第二驱动钻头25开始运动，一边下降一边对电路板进行打孔，随着第二驱动钻头25将初步加工的孔洞打穿，电路板完成最终的打孔流程，通过多次打孔保证第一驱动钻头24和第二驱动钻头25的运动时间均在控制范围内，延长第一驱动钻头24和第二驱动钻头25的使用时间，降低第一驱动钻头24和第二驱动钻头25的受损率，同时一次性地可以完成打孔和打磨两个步骤；
第一驱动钻头24可以根据每一次加工的电路板进行实时更换，第一驱动钻头24的不同之处在于打磨盘所处的位置不同，如附图10所示，每一根第一驱动钻头24上的打磨盘26与钻头端头处的距离不同，可以适应不用厚度的电路板；
第二驱动钻头25的侧壁上设有凹陷处，凹陷处内设置有中枢杆39，中枢杆39的侧壁上固定安装调节杆38，调节杆38的端头上固定安装有打磨壳37，调节杆38电连接小型电机，且调节杆38可以伸缩，在第二驱动钻头25下降对电路板打孔时，整个下降打孔过程分为两步，第一步为使用打磨壳37一下部分对电路板进行打孔，对电路板钻孔完成后，第二驱动钻头25继续下降，直到打磨壳37下降至贴近电路板上孔洞内壁，此时第二驱动钻头25旋转带动打磨壳37旋转，继而打磨壳37对孔洞内部进行打磨，等待打磨时间结束，第二驱动钻头25再复位，最终完成电路板孔洞内壁的打磨，在打磨完成后，第二驱动钻头25会产生上升动作，此时通过控制系统先将打磨壳37收缩复位，使得打磨壳37与电路板孔洞内部之间无贴合，之后再控制第二驱动钻头25上升，保证打磨壳37只在设定时间内对电路板孔洞内壁进行打磨，避免第二驱动钻头25上升带动打磨壳37上升，继而使得打磨壳37对电路板孔洞造成二次打磨，使得孔洞内部的精度偏离设定数值；
打磨壳37的打磨时间预先设定。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.电路板加工用打孔装置，其特征在于，包括：
加工柜（1）以及安装在加工柜（1）上的金属板（4）；
所述金属板（4）将加工柜（1）分成上柜体（2）和下柜体（3）；
夹持框架（5），所述夹持框架（5）设于金属板（4）上；
第一电机（6），所述第一电机（6）设于夹持框架（5）上；
短杆（7），所述短杆（7）设于第一电机（6）上；
基板（8），所述基板（8）设于短杆（7）上；
滑动轨道（9），所述滑动轨道（9）设于基板（8）上；
底板（11），所述底板（11）设于基板（8）上；
压板（10），所述压板（10）设于滑动轨道（9）上；
所述金属板（4）上设有横向滑轨（12），所述横向滑轨（12）上设有支撑柱（13），所述支撑柱（13）上设有连接柱（14），所述连接柱（14）上设有升降轨道（15），所述升降轨道（15）滑动安装连接块（16），所述连接块（16）上设有伸缩杆（17），所述伸缩杆（17）上安装有连接杆（18），所述连接杆（18）的端头上固定安装有钻杆（20）；
所述钻杆（20）上设有加工组件，所述加工组件包括有分隔板（21）、调控轨道（31）、第一承载板（22）、第二承载板（23）、第一驱动件（27）、第二驱动件（28）、第一驱动钻头（24）、第二驱动钻头（25）、打磨组件，其中：
所述分隔板（21）设于钻杆（20）上，所述调控轨道（31）设于分隔板（21）上，所述第一承载板（22）、第二承载板（23）均设于调控轨道（31）上，所述第一驱动件（27）设于第一承载板（22）上，所述第二驱动件（28）设于第二承载板（23）上，所述第一驱动件（27）与第一驱动钻头（24）连接，所述第二驱动件（28）与第二驱动钻头（25）连接；
所述打磨组件设于第一驱动钻头（24）上；
所述加工柜（1）连接控制系统，所述第二驱动钻头（25）的侧壁上设有凹陷处，所述凹陷处内设置有中枢杆（39），所述中枢杆（39）的侧壁上固定安装调节杆（38），所述调节杆（38）的端头上固定安装有打磨壳（37），所述调节杆（38）电连接小型电机，且所述调节杆（38）可以伸缩，在所述第二驱动钻头（25）下降对电路板打孔时，整个下降打孔过程分为两步，第一步为使用打磨壳（37）一下部分对电路板进行打孔，对电路板钻孔完成后，所述第二驱动钻头（25）继续下降，直到打磨壳（37）下降至贴近电路板上孔洞内壁，此时第二驱动钻头（25）旋转带动打磨壳（37）旋转，继而打磨壳（37）对孔洞内部进行打磨，等待打磨时间结束，第二驱动钻头（25）再复位，最终完成电路板孔洞内壁的打磨，在打磨完成后，所述第二驱动钻头（25）会产生上升动作，此时通过控制系统先将打磨壳（37）收缩复位，使得打磨壳（37）与电路板孔洞内部之间无贴合，之后再控制第二驱动钻头（25）上升；
打磨壳（37）的打磨时间预先设定。
2.根据权利要求1所述的电路板加工用打孔装置，其特征在于，所述连接块（16）上设有承托块（19），所述承托块（19）用于支撑伸缩杆（17）。
3.根据权利要求2所述的电路板加工用打孔装置，其特征在于，所述打磨组件包括有环形滑轨（29）、打磨盘（26），其中：
所述环形滑轨（29）设于第一驱动钻头（24）侧壁上，所述打磨盘（26）设于环形滑轨（29）上。
4.根据权利要求3所述的电路板加工用打孔装置，其特征在于，所述加工柜（1）上设有称量设备（30），所述称量设备（30）用于检测电路板的质量是否合格，将打磨完成。
5.根据权利要求4所述的电路板加工用打孔装置的打孔方法，其特征在于，打孔方法为：
第一次冲孔是从电路板的顶部向下打孔，等待打孔结束，再将电路板翻转一下，再对电路板的同一位置进行打孔，通过上述两次打孔步骤将电路板上的孔洞加工出来；
先将第一驱动钻头（24）上移，上移至第一驱动钻头（24）不接触电路板，上移后控制系统控制主电机运行，主电机驱动分隔板（21）旋转180度，将第一驱动钻头（24）和第二驱动钻头（25）的位置对调，此时第二驱动钻头（25）对准电路板上已经初步加工完成的孔洞，第二承载板（23）沿着调控轨道（31）下降带动第二驱动钻头（25）下降，下降的过程中第二驱动钻头（25）开始运动，一边下降一边对电路板进行打孔，随着第二驱动钻头（25）将初步加工的孔洞打穿。
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