CN118720468A - 一种用于fpcb板的激光打孔机及其打孔方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于FPCB板的激光打孔机及其打孔方法,具体涉及激光打孔领域,该激光打孔机包括机箱,机箱上设置有入料口,机箱的内部固定安装有安装架,安装架上安装有传动平台,传动平台用于承载FPCB板,安装架的上方设置有激光打孔机构,激光打孔机构用于对FPCB板进行激光钻孔;传动平台包括两个平行设置的转轴,每个转轴的两端均固定安装有转轮。本发明在FPCB板输送的过程中,通过先将FPCB板的前端吸附在平板上,然后通过平板拉动FPCB板向前,使FPCB板不断地被吸附在后续的平板上,最终可以使整个FPCB板的两端以及两侧都吸附在平板上,从而可以使FPCB板的四周展平,不存在凸起部分,使FPCB板定位准确,激光打孔不会出现偏差。

Description

一种用于FPCB板的激光打孔机及其打孔方法
技术领域
本发明涉及激光打孔技术领域,更具体地说,本发明涉及一种用于FPCB板的激光打孔机及其打孔方法。
背景技术
多层柔性印刷电路板(FPCB)是一种采用柔性基材制成的电路板,具有弯曲、折叠、弯折等柔性特性。具有重量轻、可弯曲折叠等特点,广泛应用于手机、平板电脑等电子产品中。
FPCB板打孔是为了连接外层线路与内层线路,也就是在钻孔后,通过电镀工序把孔内镀上铜就能连接各层线路。FPCB板打孔分为机械打孔和激光打孔,机械打孔是采用物理钻头进行作业,但在打盲孔时深度不可控,且在打微小孔时,钻头的寿命较低,因此,对于FPCB板来说,多采用激光钻孔。
激光打孔是由激光器发出的光束经过透镜系统聚焦后,将能量高度聚焦,然后作用到材料,利用光热效应进行加工。在实际打孔过程中,为了提高生产效率,一般是对一整块FPCB板打孔,最后才将其通过激光切割成各单元模块。而由于一整块FPCB板的面积较大,在生产过程中,边缘部分尤其是四个角的部分非常容易出现翘曲(翘曲包括向上翘和向下翘),为了防止翘曲对打孔的影响,现有技术采用的是真空吸附的方式,也就是将FPCB板包括翘曲部分吸附在工作台上。
由于翘曲与工作台上的真空吸附孔之间具有一定的距离,直接无法将翘曲部分吸附在工作台上,通常采用的方式是使用高速气流向下将翘曲部分吹平,然后完成吸附过程。但是由于翘曲部分形状的不确定性,采用气流将翘曲部分吹平的方式不能够保证翘曲部分完全展平,也就是说,在气流的周边区域仍然会存在凸起部分,致使FPCB板定位不准,从而造成打孔位置出现偏差的问题。
发明内容
本发明提供的一种用于FPCB板的激光打孔机及其打孔方法,所要解决的问题是:采用气流将翘曲部分吹平的方式不能够保证翘曲部分完全展平,在气流的周边区域仍然会存在凸起部分,致使FPCB板定位不准,从而造成打孔位置出现偏差的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种用于FPCB板的激光打孔机,包括机箱,机箱上设置有入料口,机箱的内部固定安装有安装架,安装架上安装有传动平台,传动平台用于承载FPCB板,安装架的上方设置有激光打孔机构,激光打孔机构用于对FPCB板进行激光钻孔;传动平台包括两个平行设置的转轴,每个转轴的两端均固定安装有转轮,两个转轴上位于同一侧的两个转轮上传动连接有传动带,安装架上安装有旋转驱动部件一,旋转驱动部件一用于驱动转轴转动从而使传动带传动起来,传动平台还包括若干个平板,若干个平板固定连接在两个传动带上并且沿着两个传动带的长度方向布置,平板上开设有若干个吸附孔;安装架的一侧设置有真空控制机构,真空控制机构用于向吸附孔提供负压,从而将FPCB板吸附在平板上;传动平台一端的上侧设置有输送辊一,输送辊一与安装架转动连接,安装架上安装有旋转驱动部件二,旋转驱动部件二用于驱动输送辊一转动,输送辊一用于将FPCB板压在平板上。
在一个优选的实施方式中,真空控制机构包括直管,直管的一端封闭设置,另一端开口设置,直管开口的一端与安装架固定连接并且与真空发生器的输出端连通,每个平板的一端均连接有连接管,连接管的一端连接有套筒,套筒用于滑动套设在直管上,套筒的内侧开设有内腔,内腔通过连接管与吸附孔连通,真空控制机构还包括若干组封堵组件,直管的两侧沿长度方向上开设有若干个相对的通孔,封堵组件用于控制靠近内腔的通孔,使通孔与内腔连通或断开。
在一个优选的实施方式中,封堵组件包括安装板,安装板与直管固定连接,安装板上活动插接有封堵轴,封堵轴活动插接在两个相对的通孔内,封堵轴的外侧套设有弹性部件。
在一个优选的实施方式中,套筒的底部开口设置,封堵组件位于套筒底部开口的位置处,套筒的底部固定连接有驱动轴,驱动轴的两端均具有斜面,斜面用于推动封堵轴,从而使封堵轴向下移动将靠近内腔的通孔打开。
在一个优选的实施方式中,套筒套设在直管上时,至少有两个通孔打开与内腔连通。
在一个优选的实施方式中,激光打孔机构包括直线驱动部件四,直线驱动部件四的输出端安装有直线驱动部件一,直线驱动部件一的输出端安装有移动板,移动板上安装有直线驱动部件二,直线驱动部件二的输出端固定安装有激光器,激光器用于对FPCB板进行激光钻孔。
在一个优选的实施方式中,安装架的两侧均设置有导料机构,导料机构包括转动连接在安装架上的导料杆,导料杆的上端开设有直槽,安装架上固定安装有直线驱动部件三,直线驱动部件三的输出端固定安装有销轴,销轴滑动设置在直槽的内部。
在一个优选的实施方式中,机箱的内部设置有距离传感器,距离传感器用于检测导料杆位置处的FPCB板的上表面离距离传感器的距离。
在一个优选的实施方式中,传动平台的一端且位于入料口的位置处设置有送料机构,送料机构包括送料平台,送料平台与机箱固定安装,送料平台上转动连接有两个输送辊二,送料平台的一侧固定安装有旋转驱动部件三,旋转驱动部件三的输出端与其中一个输送辊二固定连接。
本发明还提供一种FPCB板的激光打孔方法,使用上述的FPCB板的激光打孔机,包括以下步骤:
步骤一:将FPCB板向传动带上方的平板输送;
步骤二:通过旋转驱动部件二带动输送辊一转动,输送辊一将FPCB板的前端压在平板的上表面,真空控制机构向吸附孔提供负压,从而将FPCB板吸附在平板上;
步骤三:通过旋转驱动部件一使传动带传动起来,以使FPCB板向前输送,当FPCB板经过输送辊一时,FPCB板不断地被平板上的吸附孔吸附;
步骤四:当FPCB板输送到位后,通过激光打孔机构对FPCB板进行激光钻孔。
本发明的技术效果和优点:
本发明在FPCB板输送的过程中,通过先将FPCB板的前端吸附在平板上,然后通过平板拉动FPCB板向前,使FPCB板不断地被吸附在后续的平板上,最终可以使整个FPCB板的两端以及两侧都吸附在平板上,从而可以使FPCB板的四周展平,不存在凸起部分,使FPCB板定位准确,激光打孔不会出现偏差。
本发明在平板向前移动的过程中,始终有一个或两个通孔与内腔连通,使真空发生器始终能够为接触到FPCB板的平板上的吸附孔提供负压,使FPCB板始终能够被吸附在平板上,以保证FPCB板的稳定。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的剖视图。
图3为本发明内部结构示意图。
图4为本发明图3的局部结构示意图一。
图5为本发明图3的局部结构示意图二。
图6为本发明平板移动到传动带上方的示意图。
图7为本发明真空控制机构的局部剖视图。
图8为本发明真空控制机构的局部结构示意图。
图9为本发明图5主视图的局部结构示意图。
图10为本发明图4中A处的局部结构放大图。
图11为本发明送料机构的结构示意图。
图12为本发明激光打孔方法流程图。
附图标记为:1、机箱;11、入料口;2、安装架;3、传动平台;31、转轴;32、转轮;33、传动带;34、旋转驱动部件一;35、平板;351、吸附孔;4、真空控制机构;41、直管;42、通孔;43、封堵组件;431、安装板;432、封堵轴;433、弹性部件;44、套筒;441、内腔;442、连接管;45、驱动轴;451、斜面;5、输送辊一;51、旋转驱动部件二;6、激光打孔机构;60、直线驱动部件四;61、直线驱动部件一;62、移动板;63、直线驱动部件二;64、激光器;7、送料机构;71、送料平台;72、输送辊二;73、旋转驱动部件三;8、导料机构;81、导料杆;811、直槽;82、直线驱动部件三;821、销轴;83、距离传感器;100、FPCB板。
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。
参照说明书附图1-图12,一种用于FPCB板的激光打孔机,包括机箱1,机箱1上设置有入料口11,机箱1的内部固定安装有安装架2,安装架2上安装有传动平台3,传动平台3用于承载FPCB板100,安装架2的上方设置有激光打孔机构6,激光打孔机构6用于对FPCB板100进行激光钻孔;传动平台3包括两个平行设置的转轴31,每个转轴31的两端均固定安装有转轮32,两个转轴31上位于同一侧的两个转轮32上传动连接有传动带33,安装架2上安装有旋转驱动部件一34,旋转驱动部件一34用于驱动转轴31转动从而使传动带33传动起来,传动平台3还包括若干个平板35,若干个平板35固定连接在两个传动带33上并且沿着两个传动带33的长度方向布置,平板35上开设有若干个吸附孔351;安装架2的一侧设置有真空控制机构4,真空控制机构4用于向吸附孔351提供负压,从而将FPCB板100吸附在平板35上;传动平台3一端的上侧设置有输送辊一5,输送辊一5与安装架2转动连接,安装架2上安装有旋转驱动部件二51,旋转驱动部件二51用于驱动输送辊一5转动,输送辊一5用于将FPCB板100压在平板35上。
进一步地,激光打孔机构6包括直线驱动部件四60,直线驱动部件四60的输出端安装有直线驱动部件一61,直线驱动部件一61的输出端安装有移动板62,移动板62上安装有直线驱动部件二63,直线驱动部件二63的输出端固定安装有激光器64,激光器64用于对FPCB板100进行激光钻孔。
需要说明的是,直线驱动部件四60固定安装在机箱1内,直线驱动部件四60、直线驱动部件一61和直线驱动部件二63均可以采用丝杆螺母装置或直线电机等直线移动装置,直线驱动部件四60、直线驱动部件一61和移动板62构成三轴移动机构,从而方便对FPCB板100进行激光钻孔。激光器64根据不同的FPCB板100材料选择不同的类型,如UV激光器或二氧化碳激光器。
上述技术方案中,旋转驱动部件一34和旋转驱动部件二51为电机。
在本实施例中,实施方式具体为:在打孔前,首先将FPCB板100向传动带33上方的平板35的方向输送,然后通过旋转驱动部件二51带动输送辊一5转动,当FPCB板100的前端输送到输送辊一5的位置处时,输送辊一5将FPCB板100压在平板35的上表面并可以将FPCB板100向前输送,真空控制机构4向吸附孔351提供负压,从而将FPCB板100吸附在平板35上。此时,旋转驱动部件一34带动转轴31和转轮32转动,传动带33带动平板35传动起来,从而最前方的一个平板35拉动已经被吸附的FPCB板100的前端向前输送,在输送的过程中,如图5所示,不断地会有平板35经过输送辊一5的下方,当平板35经过输送辊一5的下方时,输送辊一5均会将FPCB板100压在平板35上,使该平板35上的吸附孔351将FPCB板100吸附,最终,FPCB板100被吸附在多个平板35上,FPCB板100的后端也被吸附在平板35上,并且FPCB板100的两侧也能够被吸附在平板35上。当平板35移动到位时如图6所示,此时的FPCB板100位于输送辊一5左侧的平板35的上表面。最后可以通过激光打孔机构6对FPCB板100进行激光打孔。
上述技术方案在FPCB板100输送的过程中,通过先将FPCB板100的前端吸附在平板35上,然后通过平板35拉动FPCB板100向前,使FPCB板100不断地被吸附在后续的平板35上,最终可以使整个FPCB板100的两端以及两侧都吸附在平板35上,从而可以使FPCB板100的四周展平,不存在凸起部分,使FPCB板100定位准确,激光打孔不会出现偏差。
参照说明书附图3-图9,由于具有多个平板35,真空发生器不能直接与每个平板35连通,否则负压吸力小甚至可以忽略不计,因此需要在FPCB板100被输送辊一5压在平板35上后,该平板35上的吸附孔351才能与真空发生器连通,因此需要设置多个阀门,但如此阀门的数量较多,而且需要精准的控制,较为不便,因此,提出如下技术方案,具体地,真空控制机构4包括直管41,直管41的一端封闭设置,另一端开口设置,直管41开口的一端与安装架2固定连接并且与真空发生器的输出端连通,每个平板35的一端均连接有连接管442,连接管442的一端连接有套筒44,套筒44用于滑动套设在直管41上,套筒44的内侧开设有内腔441,内腔441通过连接管442与吸附孔351连通,真空控制机构4还包括若干组封堵组件43,直管41的两侧沿长度方向上开设有若干个相对的通孔42,封堵组件43用于控制靠近内腔441的通孔42,使通孔42与内腔441连通或断开。
进一步地,封堵组件43包括安装板431,安装板431与直管41固定连接,安装板431上活动插接有封堵轴432,封堵轴432活动插接在两个相对的通孔42内,封堵轴432的外侧套设有弹性部件433。
进一步地,套筒44的底部开口设置,封堵组件43位于套筒44底部开口的位置处,套筒44的底部固定连接有驱动轴45,驱动轴45的两端均具有斜面451,斜面451用于推动封堵轴432,从而使封堵轴432向下移动将靠近内腔441的通孔42打开。
再进一步地,套筒44套设在直管41上时,至少有两个通孔42打开与内腔441连通。
在上述技术方案中,如图5所示,当平板35转动到上方后,继续向前移动时,套筒44就会套在直管41的外侧。如图7和图8所示,其示出了一个套筒44套在直管41上的状态,此时驱动轴45压在两个封堵轴432的底部将封堵轴432向下推动,使封堵轴432的上端脱离了通孔42从而将通孔42打开,此时,真空发生器依次与直管41、通孔42、内腔441、连接管442、平板35的内部、吸附孔351连通,从而为吸附孔351提供负压将FPCB板100吸附在平板35的上表面。当传动带33带动平板35向前移动时,套筒44在直管41上向左侧滑动(如图7左侧方向),在滑动的过程中,驱动轴45的右端会先脱离封堵轴432,在弹性部件433的作用下,该封堵轴432向上移动将右侧的通孔42堵住,套筒44继续向左侧滑动时,驱动轴45的左端会推动下一个封堵轴432,使该封堵轴432向下移动将对应的通孔42打开,此时,该通孔42又与套筒44连通。也就是说,在套筒44向左侧移动的过程中,始终有一个或两个通孔42与内腔441连通,为吸附孔351提供负压。后续所有的套筒44均是如此,其中,弹性部件433为压缩弹簧。
通过上述技术方案,在平板35向前移动的过程中,始终有一个或两个通孔42与内腔441连通,使真空发生器始终能够为接触到FPCB板100的平板35上的吸附孔351提供负压,使FPCB板100始终能够被吸附在平板35上,以保证FPCB板100的稳定。
需要补充说明的是,套筒44套设在直管41上时,还可以设置三个或以上的通孔42打开与内腔441连通。比如在套筒44移动的过程中,可以始终有两个或三个、三个或四个、四个或五个通孔42与内腔441连通。
参照说明书附图3-图9,安装架2的两侧均设置有导料机构8,导料机构8包括转动连接在安装架2上的导料杆81,导料杆81的上端开设有直槽811,安装架2上固定安装有直线驱动部件三82,直线驱动部件三82的输出端固定安装有销轴821,销轴821滑动设置在直槽811的内部。
进一步地,机箱1的内部设置有距离传感器83,距离传感器83用于检测导料杆81位置处的FPCB板100的上表面离距离传感器83的距离。
如图9所示,当FPCB板100向前输送时,如果FPCB板100的前端向下翘,那么可能会碰到平板35的右壁造成无法向前输送而向上鼓起,当鼓起时,距离传感器83检测的距离变小,从而识别到该鼓起,此时,直线驱动部件三82带动销轴821向下移动,销轴821拉动导料杆81摆动,导料杆81的下端向上摆动,从而将FPCB板100鼓起部分向上抬起,使FPCB板100的前端与平板35的侧壁脱离,而后FPCB板100的前端会进入输送辊一5的底部,从而恢复正常输送。其中,直线驱动部件三82为气缸。
参照说明书附图3和图11,传动平台3的一端且位于入料口11的位置处设置有送料机构7,送料机构7包括送料平台71,送料平台71与机箱1固定安装,送料平台71上转动连接有两个输送辊二72,送料平台71的一侧固定安装有旋转驱动部件三73,旋转驱动部件三73的输出端与其中一个输送辊二72固定连接。
需要说明的是,旋转驱动部件三73为电机,用于带动其中一个输送辊二72转动,两个输送辊二72竖向并排设置,输送FPCB板100时,将FPCB板100从两个输送辊二72之间穿过即可。
参照说明书附图1-图12,本实施例还提供一种FPCB板的激光打孔方法,使用上述的FPCB板的激光打孔机,包括以下步骤:
步骤一:将FPCB板100向传动带33上方的平板35输送;
步骤二:通过旋转驱动部件二51带动输送辊一5转动,输送辊一5将FPCB板100的前端压在平板35的上表面,真空控制机构4向吸附孔351提供负压,从而将FPCB板100吸附在吸附孔351上;
步骤三:通过旋转驱动部件一34使传动带33传动起来,以使FPCB板100向前输送,当FPCB板100经过输送辊一5时,FPCB板100不断地被平板35上的平板35吸附;
步骤四:当FPCB板100输送到位后,通过激光打孔机构6对FPCB板100进行激光钻孔。
最后: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,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 (10)

1.一种用于FPCB板的激光打孔机,其特征在于:包括机箱(1),所述机箱(1)上设置有入料口(11),所述机箱(1)的内部固定安装有安装架(2),所述安装架(2)上安装有传动平台(3),所述传动平台(3)用于承载FPCB板(100),所述安装架(2)的上方设置有激光打孔机构(6),所述激光打孔机构(6)用于对FPCB板(100)进行激光钻孔;
所述传动平台(3)包括两个平行设置的转轴(31),每个所述转轴(31)的两端均固定安装有转轮(32),两个所述转轴(31)上位于同一侧的两个转轮(32)上传动连接有传动带(33),所述安装架(2)上安装有旋转驱动部件一(34),所述旋转驱动部件一(34)用于驱动转轴(31)转动从而使传动带(33)传动起来,所述传动平台(3)还包括若干个平板(35),若干个平板(35)固定连接在两个传动带(33)上并且沿着两个传动带(33)的长度方向布置,所述平板(35)上开设有若干个吸附孔(351);
所述安装架(2)的一侧设置有真空控制机构(4),所述真空控制机构(4)用于向吸附孔(351)提供负压,从而将FPCB板(100)吸附在平板(35)上;
所述传动平台(3)一端的上侧设置有输送辊一(5),所述输送辊一(5)与安装架(2)转动连接,所述安装架(2)上安装有旋转驱动部件二(51),所述旋转驱动部件二(51)用于驱动输送辊一(5)转动,所述输送辊一(5)用于将FPCB板(100)压在平板(35)上。
2.根据权利要求1所述的一种用于FPCB板的激光打孔机,其特征在于:所述真空控制机构(4)包括直管(41),所述直管(41)的一端封闭设置,另一端开口设置,直管(41)开口的一端与安装架(2)固定连接并且与真空发生器的输出端连通,每个所述平板(35)的一端均连接有连接管(442),所述连接管(442)的一端连接有套筒(44),所述套筒(44)用于滑动套设在直管(41)上,所述套筒(44)的内侧开设有内腔(441),所述内腔(441)通过连接管(442)与吸附孔(351)连通,所述真空控制机构(4)还包括若干组封堵组件(43),所述直管(41)的两侧沿长度方向上开设有若干个相对的通孔(42),所述封堵组件(43)用于控制靠近内腔(441)的通孔(42),使通孔(42)与内腔(441)连通或断开。
3.根据权利要求2所述的一种用于FPCB板的激光打孔机,其特征在于:所述封堵组件(43)包括安装板(431),所述安装板(431)与直管(41)固定连接,所述安装板(431)上活动插接有封堵轴(432),所述封堵轴(432)活动插接在两个相对的通孔(42)内,所述封堵轴(432)的外侧套设有弹性部件(433)。
4.根据权利要求3所述的一种用于FPCB板的激光打孔机,其特征在于:所述套筒(44)的底部开口设置,所述封堵组件(43)位于套筒(44)底部开口的位置处,所述套筒(44)的底部固定连接有驱动轴(45),所述驱动轴(45)的两端均具有斜面(451),所述斜面(451)用于推动封堵轴(432),从而使封堵轴(432)向下移动将靠近内腔(441)的通孔(42)打开。
5.根据权利要求4所述的一种用于FPCB板的激光打孔机,其特征在于:所述套筒(44)套设在直管(41)上时,至少有两个通孔(42)打开与内腔(441)连通。
6.根据权利要求1所述的一种用于FPCB板的激光打孔机,其特征在于:所述激光打孔机构(6)包括直线驱动部件四(60),所述直线驱动部件四(60)的输出端安装有直线驱动部件一(61),所述直线驱动部件一(61)的输出端安装有移动板(62),所述移动板(62)上安装有直线驱动部件二(63),所述直线驱动部件二(63)的输出端固定安装有激光器(64),所述激光器(64)用于对FPCB板(100)进行激光钻孔。
7.根据权利要求1所述的一种用于FPCB板的激光打孔机,其特征在于:所述安装架(2)的两侧均设置有导料机构(8),所述导料机构(8)包括转动连接在安装架(2)上的导料杆(81),所述导料杆(81)的上端开设有直槽(811),所述安装架(2)上固定安装有直线驱动部件三(82),所述直线驱动部件三(82)的输出端固定安装有销轴(821),所述销轴(821)滑动设置在直槽(811)的内部。
8.根据权利要求1所述的一种用于FPCB板的激光打孔机,其特征在于:所述机箱(1)的内部设置有距离传感器(83),所述距离传感器(83)用于检测导料杆(81)位置处的FPCB板(100)的上表面离距离传感器(83)的距离。
9.根据权利要求1所述的一种用于FPCB板的激光打孔机,其特征在于:所述传动平台(3)的一端且位于入料口(11)的位置处设置有送料机构(7),所述送料机构(7)包括送料平台(71),所述送料平台(71)与机箱(1)固定安装,所述送料平台(71)上转动连接有两个输送辊二(72),所述送料平台(71)的一侧固定安装有旋转驱动部件三(73),所述旋转驱动部件三(73)的输出端与其中一个输送辊二(72)固定连接。
10.一种FPCB板的激光打孔方法,使用如权利要求1-9任意一项所述的FPCB板的激光打孔机,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:将FPCB板(100)向传动带(33)上方的平板(35)输送;
步骤二:通过旋转驱动部件二(51)带动输送辊一(5)转动,输送辊一(5)将FPCB板(100)的前端压在平板(35)的上表面,真空控制机构(4)向吸附孔(351)提供负压,从而将FPCB板(100)吸附在平板(35)上;
步骤三:通过旋转驱动部件一(34)使传动带(33)传动起来,以使FPCB板(100)向前输送,当FPCB板(100)经过输送辊一(5)时,FPCB板(100)不断地被平板(35)上的吸附孔(351)吸附;
步骤四:当FPCB板(100)输送到位后,通过激光打孔机构(6)对FPCB板(100)进行激光钻孔。
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