TWM502517U - 影像投射對位之鑽孔機構 - Google Patents

Description

影像投射對位之鑽孔機構

本創作係有關一種電路板鑽孔機構，尤指一種採用影像投射以對正精確加工位置之靶孔鑽孔機構。

按，軟性電路板(FPCB)主要係由軟性絕緣基材、接著劑及銅導體所組成，具有可彎曲性、並可因應於產品之大小、空間、形狀而改變其外型；因此相較於傳統的PCB硬板，軟板的使用則日益廣泛。電路板的主要功能是提供板上各零件的電流相互連接；而隨著電子設備的日益複雜，需要的零件也越來越多，電路板上面的線路與零件也越來越密集；為了將零件固定在電路板上面，必須將其接腳直接焊在佈線上。因此需要在板子上鑽孔，這樣接腳才能穿過板子到另一面進行銲接；軟性電路板在進行零件插腳作業時，需要相當高的精度，否則零件插腳一旦有所偏差，該電路板即無法達到預期的功能；一般鑽孔作業必須先在電路板上精準地鑽出數個靶孔作為定位孔，再將電路板放在CNC鑽孔機上，以插梢插入靶孔使電路板固定於鑽孔機床檯上，再陸續鑽出層間電路的導通孔及焊接零件的固定孔。再按，靶孔的製作可採用沖孔與鑽孔兩種加工方式，但沖孔只能沖製5mm以下的電路板，對於日益增厚、其厚度甚至高達10mm以上的多層式電路板，沖孔製程已難以勝任；因此，以鑽孔方式來進行靶孔的製作乃成為未來的主流。再者，由於靶孔關係到位置精度，所以在鑽孔前必須找尋電路板的正確位置，而習用作法係先將攝影模組放置於鑽頭正下方，待放置電路板的工作台移到正確位置後，再移開攝影模組後才能進行鑽孔作業。惟，此種加工模式具有以下的缺失：(一)攝影模組需往復位移容易損壞；(二)攝影模組與鑽頭位置因經常性位移容易產生偏差；(三)鑽孔製程因增加攝影模組移進與移出的時間，造成作業工時的浪費；因此，如何改善上述缺失，使電路板靶孔的製作具有精準地品質及高度的生產效率，便成為本創作者積極推動的目標。

緣是，本創作之主要目的，係在提供一種影像投射對位之鑽孔機構，使攝影模組可精準攝取到電路板鑽孔位置的影像訊號，且不易損壞該攝影模組。

本創作之再一目的，係在提供一種鑽孔模組與影像投射模組相互連動的機構，以避免因移位影像投射模組而造成工時的浪費。

為達上述目的，本創作採取的技術手段，包含有：

一架體，與放置電路板之工作台呈垂直，係用以裝設本機構之相關構件。

一往復運動模組，係裝設在該架體上，其具有一氣壓缸，該氣壓缸之活塞桿係與一位移板連結，使該位移板可在該架體上進行上下方向之位移；本創作更進一步在活塞桿中間裝設一浮動接頭，使該位移板上下運動時與該活塞桿之間具有可撓性。

一鑽孔模組，其具有一軸座，係組合在該位移板上，一主軸馬達，係固設於該軸座中，以及一受該主軸馬達帶動旋轉之鑽頭，用以進行電路板之鑽孔。

一攝影模組，係裝設在該架體上，且與該鑽孔模組平行設置，用以攝取電路板上的影像。

一橫移模組，其包括一橫向軌道，係固設在該架體下方，一橫移件，其具有一導引面，係套設在該橫向軌道的一端，一復位彈簧，其一端固設在該架體上，另一端則連結在該橫移件上，一推動件，係裝設在該位移板下方，令該推動件可在該橫移件之導引面上滑動，藉以使該位移板的上下往復運動得以驅使該橫移件在該橫向軌道上產生橫向位移，並藉由該復位彈簧的作用復歸原位。

一反射模組，係套設在該橫向軌道的另一端，且其設於該攝影模組與該鑽孔模組的下方，本創作中，該反射模組更進一步包括一框架及設於該框架中之一第一反射鏡與一第二反射鏡，該第一反射鏡與該第二反射鏡係傾斜且平行相對設置，且該第一反射鏡係與該攝影模組對應，該第二反射鏡則與該鑽孔模組對應，使該攝影模組藉由該反射模組可攝取到該鉆孔模組下方其電路板鑽孔位置的影像訊號。

一連接件，其一端連結在該橫移件上，另一端則連結在該反射模組上。

本創作中更進一步在該架體下方固設一固定塊，該固定塊上則螺設一擋桿，其一端更包覆有彈性材料，用以止擋該橫移件，使該氣壓缸帶動該位移板往上運動時，由該擋桿供該橫移件復歸靠抵而定位。又者，該鑽孔模組更進一步設有一壓台，其兩側各以一直線軸承吊掛於二組固定座的下方，而該二組固定座則係固設在該位移板上，同時二組壓縮彈簧裝設於該直線軸承之外緣，使該鑽孔模組帶動鑽頭往上位移時，該壓台可繼續壓抵電路板而可防止毛邊被上拉。再者，本創作更進一步在該鑽孔模組側邊上方，平行裝設一調整氣壓缸，其係固設在該架體上，且其活塞桿的端部係連結在該軸座上，因此藉由活塞桿的升降，即可帶動該軸座向上位移，以方便操作者更換鑽頭。

藉此，該攝影模組攝取到電路板的影像訊號並驅使工作台調整到正確的鑽孔位置後，該氣壓缸帶動該位移板往下運動使該橫移件產生橫向位移，藉由該連接件的連結使該反射模組位移離開鑽孔模組的下方，該鑽頭經由該位移板帶動下移以進行電路板之鑽孔；完成加工後，該氣壓缸帶動該位移板往上運動，該橫移件藉由該復位彈簧的作用回復原位，該反射模組則藉由該連接件帶動亦同步復歸。

由於本創作係藉由該推動件與該橫移件的配置使向下運動轉換成橫向運動，同時藉由該位移板、橫移件、復位彈簧、以及該反射模組的連動，使該鑽孔模組下移時可同步將位於其下方的反射模組推離，而當該鑽孔模組上移時，該反射模組即又復歸原位。因此，本創作不但具有高度的生產效率，同時具有精準地鑽孔品質。

首先，請參閱圖1～3所示，為本較佳實施例影像投射對位之鑽孔機構圖，該機構係垂直裝設在工作台後側，用以進行電路板靶孔之鑽孔作業；其包含有：一架體10，一往復運動模組20、一鑽孔模組30、一攝影模組40、一橫移模組50、一反射模組60、及一連接件70；其中，該架體10，係與放置電路板之工作台(圖未示)呈垂直，用以裝設本機構之相關構件；該往復運動模組20，係裝設在該架體10上，其具有一氣壓缸21，該氣壓缸21之活塞桿211係與一位移板22連結，二組第一滑軌23係與該氣壓缸21平行鎖固在該架體10上，而該位移板22係以複數個滑座24套設在該第一滑軌23上，使該位移板22可受該氣壓缸21帶動在該架體10上進行上下方向之位移，一浮動接頭212裝設在該活塞桿211中間，使該位移板22上下運動時與該活塞桿211間具有可撓性；該鑽孔模組30，其具有一軸座31，係固設在一調整座34上，一第二滑軌35係鎖固在該位移板22上，而該調整座34則套設在該第二滑軌35上，藉此架構，該軸座31即可透過該調整座34的定位而隨該位移板22同步上下方向之位移，一主軸馬達32，係固設於該軸座31中，以及一受該主軸馬達32帶動旋轉之鑽頭33，用以進行電路板之鑽孔；該攝影模組40，係裝設在該架體10上，且與該鑽孔模組30平行設置，用以攝取電路板上的影像；該橫移模組50，其包括一橫向軌道51，係固設在該架體10下方，一橫移件52，其具有一導引面521，係透過一第一套件55套設在該橫向軌道51的一端，一復位彈簧53，其一端透過一固定桿56固設在該架體10上，另一端則連結在該橫移件52上，一推動件54，係裝設在該位移板22下方，由於該推動件54可在該橫移件52之導引面521上滑動，因此，當該位移板22往下位移時，該推動件54將驅使該橫移件52在該橫向軌道51上往左方橫向位移，而當該位移板22往上位移時，該橫移件52將藉由該復位彈簧53的作用復歸原位；該反射模組60，係透過一連接架61與一第二套件62套設在該橫向軌道51的另一端，該反射模組60係包括一框架63及設於該框架63中之一第一反射鏡64與一第二反射鏡65，該第一反射鏡64與該第二反射鏡65係傾斜且平行相對設置，且令該反射模組60設於該攝影模組40與該鑽孔模組30的下方，使該第一反射鏡64與該攝影模組40對應，該第二反射鏡65則與該鑽孔模組30對應，使該攝影模組40藉由該反射模組60可攝取到該鑽孔模組30下方其電路板鑽孔位置的影像訊號；該連接件70，其一端連結在該第一套件55上，另一端則連結在該第二套件62上，使該橫移件52往左方橫向位移及復歸原位時，可帶動該反射模組60同步位移。在本較佳實施例中，更包括在該架體10下方固設一固定塊71，該固定塊71上則螺設一擋桿72，使該氣壓缸21帶動該位移板22往上運動，該橫移件52藉由該復位彈簧53的作用復歸原位時，該擋桿72可以止擋該橫移件52而達到定位效果，同時該擋桿72供該橫移件52靠抵之一端包覆有彈性材料，作為該橫移件52與該擋桿72接觸時之緩衝。又者，該鑽孔模組30更進一步設有一壓台36，其係有間隙地套置於該主軸馬達32的下緣，且其兩側各以一直線軸承(圖未示)吊掛於二組固定座37的下方，而該二組固定座37則係固設在該位移板22上，同時二組壓縮彈簧38裝設於該直線軸承的外緣，使該鑽孔模組30往下位移時，該壓台36持續壓抵電路板時具有一定的彈性，且當該鑽孔模組30帶動鑽頭33往上位移時，由於該壓台36仍繼續壓抵電路板而可防止鉆孔毛邊被上拉。再者，本較佳實施例更進一步在該鑽孔模組30側邊上方，平行裝設一調整氣壓缸73，其係固設在該架體10上，且其活塞桿731的端部係連結在該調整座34的一側，因此藉由活塞桿731的升降，即可帶動該調整座34與該軸座31的上下位移。

請進一步參閱圖4～6所示，為本較佳實施例中該鑽孔模組30、該橫移模組50、與該反射模組60之間相互連動的機構示意圖，其中，如圖4所示，該推動件54具有一上始點P1及一下始點P2，亦即該推動件54上下位移的距離為P1至P2之間，由於該推動件54係裝設在該位移板22下方，且該推動件54可在該橫移件52之導引面521上滑動，因此，當該位移板22往下位移帶動該推動件54由P1移至P2時，該推動件54即驅使該橫移件52在該橫向軌道51上往左方橫向位移，且由於連接件70係連結該第一套件55與該第二套件62，而該橫移件52係與該第一套件55連結，該反射模組60係與該第二套件62連結，因此，該橫移件52往左方橫向位移，自然推動該反射模組60同步向左方橫移。圖5所示為該氣壓缸21帶動該位移板22下移，裝設在該位移板22下方的推動件54亦被帶動下移，且位移至該上始點P1與該下始點P2之間的中途點，該橫移件52被推動件54推動左移一段距離，此時，該復位彈簧53被拉伸，且該反射模組60亦同步向左橫移而逐漸脫離該壓台36及該鑽頭33正下方的位置。圖6所示為該氣壓缸21繼續帶動該位移板22下移，使該推動件54位移至該下始點P2的位置，該橫移件52被推動件54繼續推動左移，此時，該復位彈簧53被進一步拉伸，且該反射模組60則橫移至完全脫離該壓台36下降的位置，因此，該壓台36可壓抵工作台上的電路板(圖未示)以進行鑽孔作業。

本較佳實施例中該鑽孔模組30的側邊上方，平行裝設有一調整氣壓缸73，請參閱圖7A所示，其活塞桿731的端部係連結在該調整座34的一側，因此藉由活塞桿731的升降，即可帶動該調整座34與該軸座31的上下位移。圖7B所示，係該活塞桿731往上升，該調整座34與該軸座31被帶動上移，則該鑽頭33上移而脫離該壓台36，操作者即可輕易地更換該鑽頭33。

依前述機構及其配置功能可知，本較佳實施例係藉由該攝影模組40與該反射模組60中其第一反射鏡64與其第二反射鏡65的傾斜平行設置，即可精準地攝取到該鑽孔模組30下方電路板的影像訊號，並驅使工作台調整到正確的鑽孔位置；隨即，該氣壓缸21帶動該位移板22往下運動，使該推動件54推動該橫移件52產生橫向位移，藉由該連接件70的連結使該反射模組60同步位移離開該鑽孔模組30的下方，該壓台36即可壓抵工作台上的電路板，而使該鑽頭33迅速地進行鑽孔作業；完成加工後，該氣壓缸21帶動該位移板22往上運動，該橫移件52即脫離該推動件54的制動，該橫移件52乃藉由該復位彈簧53的作用回復原位，該反射模組60亦藉由該連接件70的帶動而同步復歸原位。由於本創作係藉由該推動件54與該橫移件52的配置使向下運動轉換成橫向運動，同時藉由該位移板22、該橫移件52、該復位彈簧53、以及該反射模組60的連動，使該鑽孔模組30下移時可同步將位於其下方的反射模組60推離，而當該鑽孔模組30上移時，該反射模組60即又復歸原位。因此，本創作不但具有高度的生產效率，同時具有精準地鑽孔品質。

綜上所述，本創作所揭示之構造，為昔所無，且確能達到功效之增進，並具可供產業利用性，完全符合新型專利要件，祈請  鈞局核賜專利，以勵創新，無任德感。

惟，上述所揭露之圖式、說明，僅為本創作之較佳實施例，大凡熟悉此項技藝人士，依本案精神範疇所作之修飾或等效變化，仍應包括在本案申請專利範圍內。

10‧‧‧架體
20‧‧‧往復運動模組
21‧‧‧氣壓缸
211‧‧‧活塞桿
212‧‧‧浮動接頭
22‧‧‧位移板
23‧‧‧第一滑軌
24‧‧‧滑座
30‧‧‧鑽孔模組
31‧‧‧軸座
32‧‧‧主軸馬達
33‧‧‧鑽頭
34‧‧‧調整座
35‧‧‧第二滑軌
36‧‧‧壓台
37‧‧‧固定座
38‧‧‧壓縮彈簧
40‧‧‧攝影模組
50‧‧‧橫移模組
51‧‧‧橫向軌道
52‧‧‧橫移件
521‧‧‧導引面
53‧‧‧復位彈簧
54‧‧‧推動件
55‧‧‧第一套件
56‧‧‧固定桿
60‧‧‧反射模組
61‧‧‧連接架
62‧‧‧第二套件
63‧‧‧框架
64‧‧‧第一反射鏡
65‧‧‧第二反射鏡
70‧‧‧連接件
71‧‧‧固定塊
72‧‧‧擋桿
73‧‧‧調整氣壓缸
731‧‧‧活塞桿
P1‧‧‧上始點
P2‧‧‧下始點

圖1：係本創作中較佳實施例組合立體圖之一。    圖2：係本創作中較佳實施例組合立體圖之二。    圖3：係本創作中較佳實施例之組合正視圖。    圖4：係本創作中橫移模組及反射模組連動之示意圖。    圖5：係本較佳實施例中氣壓缸下移其相關機構運動示意圖之一。    圖6：係本較佳實施例中氣壓缸下移其相關機構運動示意圖之二。    圖7A：係本較佳實施例中調整氣壓缸未作動之鑽孔模組示意圖。    圖7B：係本較佳實施例中調整氣壓缸作動後之鑽孔模組示意圖。

10‧‧‧架體

20‧‧‧往復運動模組

21‧‧‧氣壓缸

22‧‧‧位移板

30‧‧‧鑽孔模組

31‧‧‧軸座

32‧‧‧主軸馬達

40‧‧‧攝影模組

50‧‧‧橫移模組

51‧‧‧橫向軌道

52‧‧‧橫移件

521‧‧‧導引面

53‧‧‧復位彈簧

54‧‧‧推動件

60‧‧‧反射模組

70‧‧‧連接件

Claims (7)

1. 一種影像投射對位之鑽孔機構，包含有：     一架體，與放置電路板之工作台呈垂直；     一往復運動模組，係裝設在該架體上，其具有一氣壓缸，該氣壓缸之活塞桿係與一位移板連結，使該位移板可在該架體上進行上下方向之位移；     一鑽孔模組，其具有一軸座，係組合在該位移板上，一主軸馬達，係固設於該軸座中，以及一受該主軸馬達帶動旋轉之鑽頭，用以進行電路板之鑽孔；     一攝影模組，係裝設在該架體上，且與該鑽孔模組平行設置，用以攝取電路板上的影像；     一橫移模組，其包括一橫向軌道，係固設在該架體下方，一橫移件，其具有一導引面，係套設在該橫向軌道的一端，一復位彈簧，其一端固設在該架體上，另一端則連結在該橫移件上，一推動件，係裝設在該位移板下方，令該推動件可在該橫移件之導引面上滑動，藉以使該位移板的上下往復運動得以驅使該橫移件在該橫向軌道上產生橫向位移，並藉由該復位彈簧的作用復歸原位；     一反射模組，係套設在該橫向軌道的另一端，且其設於該攝影模組與該鑽孔模組的下方，使該攝影模組藉由該反射模組可攝取到該鉆孔模組下方其電路板鑽孔位置的影像訊號；     一連接件，其一端連結在該橫移件上，另一端則連結在該反射模組上；     藉此，該攝影模組攝取到該鑽孔模組下方電路板的影像訊號，並驅使工作台調整到正確的鑽孔位置後，該氣壓缸帶動該位移板往下運動使該橫移件產生橫向位移，藉由該連接件的連結使該反射模組位移離開鑽孔模組的下方，該鑽頭經由該位移板帶動下移以進行電路板之鑽孔；完成加工後，該氣壓缸帶動該位移板往上運動，該橫移件藉由該復位彈簧的作用回復原位，該反射模組則藉由該連接件帶動亦同步復歸。
2. 如申請專利範圍第1項所述之影像投射對位之鑽孔機構，其中，該反射模組係包括一框架及設於該框架中之一第一反射鏡與一第二反射鏡，該第一反射鏡與該第二反射鏡係傾斜且平行相對設置，且該第一反射鏡係與該攝影模組對應，該第二反射鏡則與該鑽孔模組對應，使該攝影模組可攝取到鑽孔模組下方的影像訊號。
3. 如申請專利範圍第1項所述之影像投射對位之鑽孔機構，其中，更進一步在該架體下方固設一固定塊，該固定塊上則螺設一擋桿，用以止擋該橫移件，使該氣壓缸帶動該位移板往上運動時，由該擋桿供該橫移件復歸靠抵而定位。
4. 如申請專利範圍第3項所述之影像投射對位之鑽孔機構，其中，該擋桿供該橫移件靠抵之一端包覆有彈性材料。
5. 如申請專利範圍第1項所述之影像投射對位之鑽孔機構，其中，該鑽孔模組更包括設有一壓台，其係有間隙地套置於該主軸馬達的下緣，且其兩側各以一直線軸承吊掛於二組固定座的下方，而該二組固定座則係固設在該位移板上，同時二組壓縮彈簧裝設於該直線軸承之外緣，使該鑽孔模組往下位移時，該壓台可持續壓抵電路板，且當該鑽孔模組上移時，該壓台可繼續壓抵電路板而防止鑽孔毛邊被上拉。
6. 如申請專利範圍第1項所述之影像投射對位之鑽孔機構，其中，更包括於該鑽孔模組側邊上方，平行裝設一調整氣壓缸，其係固設在該架體上，且其活塞桿可帶動該軸座上下位移，以利更換該鑽頭。
7. 如申請專利範圍第1項所述之影像投射對位之鑽孔機構，其中，更包括於該活塞桿中間裝設一浮動接頭，使該位移板上下運動時與該活塞桿間具有可撓性。