CN1175880A - 用于印制电路板的穿孔机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于印制电路板的穿孔机。此穿孔机包括许多冲孔台(24)。每个冲孔台包括一个移动的框架;根据收到的指令调整电路板位置的移位机构;一固定在活动框架上且设置在电路板平面下方的非活动式冲模(86);一固定在该框架上的、且设置在电路板平面上方的、并相对冲模定位的冲孔工具座(50),它包括可拆卸地安装多个适用于不同电路板规格的冲孔工具中的一个冲孔工具(62)、并调整该冲孔工具位置的机构(60);控制此冲孔工具在所述冲孔工具座内的纵向位移的机构。

Description

用于印制电路板的穿孔机
本发明涉及一种用于印制电路板的穿孔机。
现在，越来越多的经济活动领域在它们的产品中采用了较复杂的印制电路。这些产品的复杂性致使多层印制电路得到广泛流传。这样的多层电路是由许多独立且顺续相连的印制电路板组成的，并且在各层之间还形成了电连接以便获得一完整的多层印制电路。
在加工最终电路时，显然为了组装出这种最终电路而需要将各独立电路板高精度地粘合在一起，所以越发需要在各独立的内电路板层上进行标位的机构。通常，通过在相对电路板和/或相对在电路板上成型的印制电路而精确确定的位置上冲钻穿过印制电路绝缘底层的孔的方式形成这种标记。
在制成印制导线线路前和/或后在绝缘底层上形成这些定位孔。由于冲钻定位孔的工作冒着因在绝缘底层上有灰尘而会产生一定污染的危险(这自然将使导体被低质量地沉积在绝缘底层上)，所以现在的趋势是在将导体固定在绝缘底层上后再加工定位孔。
无论采用上述这两种可实施技术中的哪一种技术，机械加工定位孔都要求最初相对穿孔机机架调整电路板的位置并随后使冲孔工具相对穿孔机机架定位，从而在适当位置冲孔。
目前最常见的穿孔机需要在已相对穿孔机架调整了印制电路的位置之后手动操作以便相对印制电路调整冲孔工具的位置。当需要以不同冲孔规格进行大量冲孔操作时，这种手动定位操作自然是费用高的。
这就是为什么提出了对调整冲孔工具位置操作进行程控的穿孔机的原因。但是，尽管冲头采用了拟自动定位方式，在这样的穿孔机中仍然大量存在着需要从一种印制电路板的冲孔向另一种印制电路板的冲孔的转换操作过程，由此损失了很多时间。特别需要重点强调的是，即使定位孔事先都是同一尺寸，仍然需要使主要由冲杆和冲模构成的冲孔工具适用于印制电路底层的(不同)规格。特别是，冲模和冲杆的规格取决于构成印制电路绝缘底层材料本身以及所述绝缘底层的厚度。需要补充说明的是，手动更换冲杆和冲模不仅造成因操作本身所需的时间损失，还需要在完成冲杆和冲模更换后对冲孔工具进行很精确的初始再定位。
因此确实需要有这样一种穿孔机，它不仅能够自动移动冲孔工具，还能在可进行快速更换和特别是无需对冲孔工具进行任何初始再定位的情况下使冲孔工具适用于各种电路板。
此外，这种穿孔机不能自动装载待冲孔的印制电路板，这对穿孔机的生产率是很不利的。
为了达到上述目的，用于印制电路板的穿孔机包括：
一固定机架；
一用于相对所述机架调整电路板位置的X向、Y向和回转式定位台；
用于检测电路板位置误差的机构；
根据所测误差来控制定位台的机构；和
多个可相对机架移动的冲孔台，它包括：
一可相对机架移动的框架；
根据所收到的指令而相对机架调整电路板位置的移位机构；
一固定在活动框架上且设置在电路板平面下方的非活动式冲模；
一固定在该框架上的、且设置在电路板平面上方的、并相对冲模定位的冲孔工具座，它包括可拆卸地安装多个分别适用于(不同)电路板规格的冲孔工具中一个冲孔工具的、且相对冲孔工具座调整此冲孔工具位置的机构；
控制此冲孔工具在所述冲孔工具座内的垂直位移的机构。
在一个优选实施例中，此穿孔机的特点是：各冲孔工具座包括一固定在框架上的、且具有一由于定位和对由侧架和冲孔工具构成的组件进行导向的孔的下部件和一可相对此下部件移动以使冲孔工具装入所述定位孔中的上部件以及用于将上部件锁定在下部件上的可控式锁定件，此上部件包括一适于推动冲头的液压致动器和一用于在压力下将液体输给致动器的开口。
显然是由于冲孔工具座的结构特点的原因，所以才能很容易地更换冲孔工具，而这种更换不会失去冲孔台的位置关系。
可以理解的是，由于直接将控制冲孔台移动的液压致动器设置在冲孔工具座内，所以可大大减轻冲孔台重量，而且与那种控制冲孔工具的机构固定且用于所有冲孔工具的穿孔机相比，此穿孔机具有高度独立性。
当阅读了以下以非限定实施例方式对本发明所作的描述之后，本发明的其它特点和优点变得更加清楚。以下描述参见附图，其中：
图1是穿孔机的总体图；
图2是此穿孔机沿图1中2-2线的纵剖视图；
图3是以主视图方式表示穿孔机冲孔台的局部视图；
图4是沿图3中4-4线的垂直剖视图。
先参见图1和2，以下是对穿孔机整体结构的描述。
穿孔机包括机架10、用于送入待冲孔电路板的传送器12、送出冲孔后电路板的传送器14。设置在机架内的第三条传送器16的作用是将每块电路板引入由伸缩台(在图中未画出)构成的预定位置。
如众所周知的那样，穿孔机包括修正预定位误差的机构。这些机构包括能够在装在印制电路板上的标记和相对穿孔机固定的标记之间检测位置误差的光学检测器。光学检测器能够检测定位误差并通过活动台18获得印制电路板修正位置，此活动台可使电路板沿直交方向X和Y运动并可以通过转动而产生修正位置。这样的活动台本身早已公知，因此无需对其作具体描述。活动台和电路板在最终定位操作时的临时连接是通过一抽吸设备实现的。根据本发明，当电路板被引入正确的最终位置时，通过使压紧件22压靠在电路板顶面的悬臂架20对电路板的中央部位加压，由此也封闭了可能已穿透电路板(内层)的孔。
在上述实施例中，本发明的穿孔机包括四个冲孔台24、26、28、30。这四个冲孔台结构相同，所不同的只是使冲孔台沿X方向或Y方向移动的机构不同而已。具体地说，如图1所示，位于印制电路板插入方向A上的冲孔台24、28当然必须可以使由传送器16驱动的电路板插入。为此，冲孔台24、28被固定在留有足以使印制电路板通过的空间的门架32、34上。相反，冲孔台26、30固定在传统的XY型台上。因此不需要对使冲孔台沿X、Y方向移动的机构作具体描述。值得一提的是，其控制电路接收编程的指令的电机控制了X向和Y向运动，所述指令可以使每个冲孔台移入对应于在印制电路板上的待加工孔位的理想的X位置和Y位置。可以理解，由于可以根据最初编程而在因板而异的位置上在电路板上打孔，所以此穿孔机具有高度灵活性。这种设计自然可以在保持穿孔机的高度灵活性的同时提高穿孔机生产率。
在如上详细描述的实施例中，位于X方向即位于印制电路板插入方向A上的冲孔台24、28由此被装在可使被放入工作位置的电路板自由移动、且也可用经过此门架32、34下方的传送器16将电路板从穿孔机中拉出的门架32、34上。此门架可只沿X方向移动。
位于Y方向上的冲孔台26、30位于传送器16的任意一侧，因而它不干扰印制电路板的移动。在此优选实施例中，冲孔台26、30可只沿Y方向移动。
现在参见图3和4来具体描述冲孔台的优选实施例，如冲孔台24。在图3和4中可以看到其上装有冲孔台24的门架32，该门架具有由隔板38、40连接以使印制电路板从中通过的上横架34和下横架36。这样的电路板P由点划线表示。冲孔台24主要包括冲头座50和冲模座52。这两个支座被分别固定在上横架34和下横架36上。
冲头座50主要由固定在横架34上的下部件54和可绕水平轴58枢转地相对下部件54固定的上部件56构成。下部件54包括一个台阶状垂直的孔60以定位和引导冲杆62及其柱形侧架64，冲杆62具有尖锐末端62a和突出孔外的冲头62b。冲杆62被具有环绕冲杆末端62a的活动端64a的侧架64环绕。由侧架和冲杆组成的组件被复位弹簧66固定在升高位置上。以相似的方式将复位弹簧68安置在冲头62b与侧架的肩部之间。
现在参见上部件56，它主要配有液压致动器70，当上部件56象图4那样处于返回位置时，致动器的活动杆72能够推动冲头62b。在一定压力下，通过经孔74与致动器70相连的管(未示出)给液压致动器70通入液体。例如，由螺纹杆78和螺母80构成了扣紧装置76，而螺纹杆端部可绕水平轴82枢转地安装。如众所周知的那样，显然可以轻易地通过使上部件56绕轴58转动而提高上部件。在升高位置上，很容易取出冲杆62以便用另一个适用于印制电路板规格的冲杆来代替。
冲头62最好配有用于识别冲杆类型的特殊部件63。固定在下部件54上的光学探测器65可以看到在冲杆座的位置中冲杆的识别件63。当正在对穿孔机编程时，不仅可以象上述那样采用与待打孔位置有关的信息，还可以采用与待冲孔印制电路板规格有关的信息。如上所述，一种特殊类型的冲头杆与这些规格有关。如果光学探测器65探测到与根据电路板编程设定的规格不符的冲杆，则中断穿孔机工作。
现在参见冲模支座52，它包括固定模体86的上凸缘84和支承冲模的螺纹段88。当然，冲模86轴线和冲头62的轴线(或与侧架轴线一起)准确地在垂直方向ZZ重合。这显然可以更换冲模86。但是，在实用中冲模被设计成非活动式，这也是本发明的意义所在，即无论待冲孔印制电路的规格如何都使用相同的冲模86，这与传统冲孔机是不同的。正是冲杆和侧架的特殊组合才能获得这种结果。
显然可以通过升高上部件56来更换冲杆，但这不会改变冲孔台的整体位置。
还可以看到，每个冲杆都配有各自的控制致动器，因此与只通过一个同时作用于所有冲杆的致动器推动所有冲杆的传统冲孔机相比，显著简化了冲孔机的结构。
还清楚地看到，冲孔机因特殊的冲孔台安装方式特别适用于自动送入待冲孔电路板的情况。

Claims (6)

1.一种用于印制电路板的穿孔机，它包括：
一固定机架；
一用于相对所述机架调整电路板位置的X向、Y向和回转式定位台；
用于检测电路板位置误差的机构；
根据所测误差来控制定位台的机构；
多个可相对机架移动的冲孔台，它包括：
一可相对机架移动的框架；
根据所收到的指令而相对机架调整电路板位置的移位机构；
一固定在活动框架上且设置在电路板平面下方的非活动式冲模；
一固定在该框架上的、且设置在电路板平面上方的、并相对冲模定位的冲孔工具座，它包括可拆卸地安装多个分别适用于不同电路板规格的冲孔工具中的一个冲孔工具并相对此冲孔工具座调整该冲孔工具位置的机构；
控制此冲孔工具在所述冲孔工具座内的垂直位移的机构。
2.如权利要求1所述的穿孔机，其特征在于，此冲孔工具还包括一围绕此冲孔工具的环形侧架，所述冲孔工具座适于安装由侧架和冲孔工具构成的组件并对其进行定位。
3.如权利要求1所述的穿孔机，其特征在于，用于移动每个冲孔台的机构包括相对机架确定冲孔台基准位置的机构和使每个冲孔台从其基准位置向由收到的定位指令而定的位置移动的机构。
4.如权利要求2所述的穿孔机，其特征在于，各冲孔工具座包括一固定在框架上的、且具有一垂直透孔以对由侧架和冲孔工具构成的组件进行导向和定位的下部件和一可相对此下部件移动以使冲孔工具装入所述定位孔中的上部件以及用于将上部件锁定在下部件上的可控制锁定件，此上部件包括一适于推动冲头的液压致动器和一用于在压力下将液体输给致动器的开口。
5.如权利要求4所述的穿孔机，其特征在于，冲头包括标志冲孔工具规格的识别件，此冲孔工具座具有探测此识别件的机构。
6.如权利要求1所述的穿孔机，其特征在于，此穿孔机包括四个冲孔台，前两个冲孔台位于印制电路板插入方向上，后两个冲孔台位于垂直于所述插入方向的方向上，前两个冲孔台安装在可使电路板自由通过的门架上。
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