CN208743246U - 一种pcb钻孔设备的吸尘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PCB钻孔设备的吸尘装置，具有防止出现碎屑塞孔、孔壁粗糙、偏孔等不良现象，节省生产成本等优点，包括：吸尘动力件、吸尘罩、软管和直线运动的第二气缸，第二气缸设有朝下的第二推杆，吸尘罩设有连接柄，第二推杆穿过吸尘罩上的连接柄的通孔，第二推杆在通孔内自由上下移动，连接柄的底部设有下挡片，下挡片托住连接柄以及吸尘罩，推杆上还固设有上挡片，上挡片与连接柄之间压接有弹性件，吸尘罩设有上开口和下开口，上开口套接在第二夹持部上，第二推杆推动连接柄将吸尘罩的下开口压贴到PCB板钻孔用盖板的上表面，吸尘罩通过软管连接吸尘动力件。本实用新型涉及一种PCB制造的技术领域。

Description

一种PCB钻孔设备的吸尘装置

技术领域

本实用新型涉及一种PCB制造的技术领域，尤其涉及一种PCB钻孔设备的吸尘装置。

背景技术

现有技术中，PCB，英文全称是Printed Circuit Board，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为印刷电路板。在印制电路板出现之前，电子元件之间的互连都是依靠电线直接连接而组成完整的线路。现在，尽管PCB的制造技术已经发展了将近100年了，PCB的制造品质以及效率依然严重地依靠制造设备和现场管理，特别是高密度的多层PCB板，加工难度大，在约60个制造工序中，每个工序可能出现不良品，所以产出率普遍不高，其中钻孔工序的生产成本约占全部工序的三成以上，钻孔工序中，产生大量玻璃纤维材料、铜屑等的碎屑，出现碎屑塞孔、孔壁粗糙、偏孔等不良现象，影响PCB后续的孔壁镀铜的成品率，降低产出率，浪费生产成本。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述所提及的技术问题，提供一种能为PCB钻孔设备有效除尘的吸尘装置。

本实用新型是通过以下的技术方案实现的：一种PCB钻孔设备的吸尘装置，包括吸尘动力件、吸尘罩、软管和直线运动的第二气缸，第二气缸设有第二推杆，第二推杆朝下，吸尘罩设有连接柄，连接柄设有竖直的通孔，第二推杆穿过连接柄的通孔，第二推杆在通孔内自由上下移动，第二推杆的下端开设螺纹孔，连接柄的底部设有下挡片，下挡片通过螺栓固定在推杆的下端的螺纹孔，下挡片托住连接柄以及吸尘罩，推杆上还固设有上挡片，上挡片与连接柄之间压接有弹性件，吸尘罩设有上开口和下开口，上开口套接在第二夹持部上，第二推杆推动连接柄将吸尘罩的下开口压贴到PCB板钻孔用盖板的上表面，吸尘罩通过软管连接吸尘动力件。

所述吸尘罩与第二夹持部之间的缝隙采用弹性橡胶片密封。

所述第二气缸和第二夹持部安装在三轴移动装置上，并由三轴移动装置提供必须的X、Y、Z三轴移动动力。

所述吸尘装置电性连接CNC数控加工中心。

有益效果是：与现有技术相比，本实用新型的吸尘装置，使得钻孔的作业区域比较干净，防止出现碎屑塞孔、孔壁粗糙、偏孔等不良现象，从而提高PCB后续的孔壁镀铜的成品率，节省生产成本，提高效益。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型的PCB钻孔设备的工作中第一步的主视示意图；

图2为本实用新型的PCB钻孔设备的俯视示意图；

图3为本实用新型的PCB钻孔设备的吸尘装置示意图；

图4为本实用新型的PCB钻孔设备的刀具检测仪示意图。

图中标号为：1、钻架，11、滚珠丝杆，12、第二夹持部，13、副钻刀，2、取刀装置，21、第一气缸，22、第一推杆，23、第一夹持部，24、主钻刀，3、工作台，4、吸尘装置，41、第二气缸，42、第二推杆，43、上挡片，44、弹性件，45、连接柄，46、下挡片，47、吸尘罩，48、软管，5、刀具检测仪，51、副刀座，52、主刀座，53、刀具检测仪，54、光学坐标定位仪，55、刀盘。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示：

工作台3，设有待钻孔PCB板的作业区域，设有存放钻刀的刀盘55，设有主刀座52和副刀座51，设有刀具检测装置；

三轴移动装置，将安装在三轴移动装置上的部件按需要搬至指定的X、Y、Z三轴坐标位置；如图1所示，主钻刀24和副钻刀13所指的方向为Z轴方向，如图2所示，工作台3的下边为X轴方向，工作台3的左边为Y轴方向。所述三轴移动装置电性连接CNC数控加工中心，CNC数控加工中心是Computer numerical control，即是计算机数字控制机床的简称，是现行常用的精密加工设备，CNC数控加工中心能够给三轴移动装置发出指令，使得三轴移动装置的移动路线最短，减少空行程时间，提高加工效率。

钻架1，安装在三轴移动装置上，用于夹持并驱动主钻刀24在工作台3上的作业区域进行钻孔加工，钻架1电性连接CNC数控加工中心。CNC数控加工中心能够给钻架1发出指令，所述钻架1安装有竖直方向的滚珠丝杆11，滚珠丝杆11的下端安装有第二夹持部12，CNC数控加工中心发出指令，三轴移动装置驱动钻架1移动到副刀座51的上方，滚珠丝杆11驱动第二夹持部12下降到预先设定的Y轴坐标值，第二夹持部12将上一工序使用过的副钻刀13放入副刀座51；CNC数控加工中心再次发出指令，启动三轴移动装置驱动钻架1移动到刀具检测装置的上方进行图像检测，刀具检测装置会比较出图像检测结果，并将反馈给CNC数控加工中心，CNC数控加工中心根据刀具检测装置的比较结果是否合格而发出指令，启动或者禁止钻架1去主刀座52夹取主钻刀24，如果刀具检测装置的检测结果合格，CNC数控加工中心再次发出指令，启动三轴移动装置驱动钻架1去主刀座52夹取主钻刀24，CNC数控加工中心还会发出指令，启动三轴移动装置驱动钻架1再移动到刀具检测装置的上方进行图像检测，刀具检测装置经过与内存的设置值进行比较，根据比较结果判断是否合格，再将图像检测结果反馈给CNC数控加工中心，CNC数控加工中心会发出指令，启动或者禁止三轴移动装置驱动钻架1和主钻刀24移动到工作台3的作业区域实施钻孔作业。

取刀装置2，取刀装置2安装在三轴移动装置上，取刀装置2电性连接CNC数控加工中心。用于从刀盘55中取来下一钻孔工序的主钻刀24，并从副刀座51中取走钻架1卸掉的上一钻孔工序使用过的副钻刀13，并将副钻刀13放回刀盘55中的相应位置。取刀装置2包括直线运动的第一气缸21，第一气缸21设有第一推杆22，第一推杆22朝下，第一推杆22下方安装有第一夹持部23，CNC数控加工中心具有自动交换加工刀具的能力，CNC数控加工中心发出指令，三轴移动装置驱动取刀装置2移动到刀盘55的上方，第一推杆22推动第一夹持部23下降到预先设定的Y轴坐标值，第一夹持部23从刀盘55中抓取下一钻孔工序的主钻刀24，第一推杆22带动第一夹持部23上升到预先设定的Y轴坐标值，三轴移动装置驱动取刀装置2移动到主刀座52的上方，第一推杆22推动第一夹持部23下降到预先设定的Y轴坐标值，第一夹持部23将主钻刀24放入主刀座52，当检测到钻架1的第二夹持部12夹持的主钻刀24刀头的圆周直径在规格内，说明主钻刀24还可使用，CNC数控加工中心会发出指令，启动三轴移动装置驱动取刀装置2移动到副刀座51的上方，第一推杆22推动第一夹持部23下降到预先设定的Y轴坐标值，第一夹持部23从副刀座51中抓取上一钻孔工序的副钻刀13，第一推杆22带动第一夹持部23上升到预先设定的Y轴坐标值，三轴移动装置驱动取刀装置2移动到刀盘55的上方，第一推杆22推动第一夹持部23下降到预先设定的Y轴坐标值，第一夹持部23将副钻刀13放回刀盘55中的相应位置。

刀具检测装置，刀具检测装置电性连接CNC数控加工中心。刀具检测装置包括刀具检测仪5，刀具检测仪5包括CCD的黑白相机和图像处理模块，用于对刀具边缘进行无接触表面光测量，和对刀头几何图形进行表面光测量的刀具检测理想仪器。刀具检测仪5可以测定钻架1上的主钻刀24刀头的圆周直径。刀具检测仪5用于钻架1卸掉副钻刀13之后，对钻架1的第二夹持部12进行拍照检测，刀具检测仪5含有图像处理模块，图像处理模块会确认第二夹持部12是否空白，如果第二夹持部12不空白，表示钻架1没有成功卸掉副钻刀13，刀具检测仪5将图像检测结果反馈给CNC数控加工中心，CNC数控加工中心会发出指令，禁止钻架1去主刀座52夹取主钻刀24，并向管理人员发出相应的声光警报；如果第二夹持部12为空白，表示钻架1成功卸掉副钻刀13，刀具检测装置将图像检测结果反馈给CNC数控加工中心，CNC数控加工中心就会发出指令，启动钻架1去主刀座52夹取主钻刀24。还有，刀具检测装置能够检测钻架1的第二夹持部12夹持的主钻刀24是否合格，刀具检测仪5如果检测到主钻刀24刀头的圆周直径在规格内，说明主钻刀24能继续使用，主钻刀24刀头的圆周直径小于规格值，说明主钻刀24磨损或者破损了、不能继续使用。刀具检测装置经过与内存的设置值进行比较，如果比较结果合格，刀具检测装置会将合格结果反馈给CNC数控加工中心，CNC数控加工中心会发出指令，启动钻架1带着主钻刀24去做钻孔作业；如果比较结果不合格，刀具检测装置将不合格结果反馈给CNC数控加工中心，CNC数控加工中心会发出指令，禁止钻架1带着主钻刀24去做钻孔作业，并向管理人员发出相应的声光警报。通过光学检测圆周直径，确认主钻刀24刀头的圆周直径合格品才能钻孔投入加工，有效地防止PCB钻孔产品批量不合格的情况。本发明还采用了先进的刀具检测仪5，用于测定钻架1上的主钻刀24刀头的圆周直径，通过光学检测，确认主钻刀24刀头的圆周直径合格品才能钻孔投入加工，有效地防止PCB钻孔产品批量不合格的情况。所述刀具检测装置还包括光学坐标定位仪54，光学坐标定位仪54又名测量工具显微镜，光学坐标定位仪54具有放大与测量X轴、Y轴坐标的坐标值的功能，测量精度可达微米级，测量速度快，刀具检测装置能够确认测定钻架1上的主钻刀24刀头的X轴、Y轴坐标的坐标值是否合格，刀具检测装置经过与内存的设置值进行比较，如果比较结果合格，刀具检测装置将测量结果反馈给CNC数控加工中心，CNC数控加工中心会发出指令，启动钻架1带着主钻刀24去做钻孔作业，否则，CNC数控加工中心会发出指令，禁止钻架1带着主钻刀24去做钻孔作业。这样可以防止钻架1夹持状态出现倾斜或者弯曲等异常的主钻刀24投入使用，及时检测和修正，确保不会划伤、损坏PCB，甚至偏孔的现象，使得PCB孔径加工正常，节省生产成本，提高效益。

吸尘装置4，安装在三轴移动装置上，用于清除钻孔作业过程中产生的碎屑，吸尘装置4的吸尘动力件实施例可以采用吸尘器或者马达，吸尘装置4电性连接CNC数控加工中心。所述吸尘装置4包括竖直直线运动第二气缸41，第二气缸41设有第二推杆42，第二推杆42朝下，吸尘罩47设有连接柄45，连接柄45设有竖直的通孔，第二推杆42穿过连接柄45的通孔，第二推杆42在通孔内自由上下移动，第二推杆42的下端开设螺纹孔，连接柄45的底部设有下挡片46，下挡片46通过螺栓固定在推杆的下端的螺纹孔，下挡片46托住连接柄45以及吸尘罩47，推杆上还固设有上挡片43，上挡片43与连接柄45之间压接有弹性件44，吸尘罩47设有上开口和下开口，上开口套接在第二夹持部12上，第二推杆42推动连接柄45将吸尘罩47的下开口贴近PCB板钻孔用盖板的上表面，吸尘罩47通过软管48连接吸尘动力件。当CNC数控加工中心发出指令，启动钻架1在工作台3的作业区域开始钻孔的同时，CNC数控加工中心也给吸尘装置4发出指令，启动吸尘装置4的第二气缸41，第二推杆42通过上挡片43、弹性件44和连接柄45将吸尘罩47的下开口贴近PCB板钻孔用盖板的上表面，并启动吸尘装置4的吸尘动力件，即是吸尘器或者强力抽风机，将钻孔产生的大量的玻璃纤维碎屑、铜屑等从PCB板钻孔用盖板的上表面除去，保持干净的钻孔环境，放置出现碎屑塞孔、孔壁粗糙、偏孔等不良现象，保证PCB后续的孔壁镀铜的成品率，提高产出率，节约生产成本。弹性件44的实施例可为带有初始压缩量的压缩弹簧或者是波形弹簧，其中波形弹簧简称波簧，是金属薄圆环上具有若干峰谷的弹性件44，弹性件44有效地将吸尘罩47的下开口贴近PCB板钻孔用盖板的上表面，提高气流的流速，从而提高碎屑的清除效果。

作为优选的实施例，所述吸尘罩47与第二夹持部12之间的缝隙采用弹性橡胶片密封，可增强吸尘器或者强力抽风机对吸尘罩47的下开口的气流吸力，除尘更加干净。吸尘罩47与第二夹持部12之间的缝隙采用弹性橡胶片密封，使得吸尘罩47的下开口为唯一的进气口，提高吸尘器或者强力抽风机对玻璃纤维碎屑、铜屑等的吸力，除尘更加干净。

PCB钻孔设备进行钻孔作业的方法，包括以下的步骤：

第一步、上一钻孔工序结束，三轴移动装置驱动取刀装置2移动到刀盘55中抓取主钻刀24，并将主钻刀24放入主刀座52；

第二步、三轴移动装置驱动钻架1移动到副刀座51的上方，钻架1将副钻刀13放入副刀座51，三轴移动装置驱动钻架1移动到刀具检测装置的上方进行图像检测；

第三步、三轴移动装置驱动钻架1移动到主刀座52的上方，钻架1从主刀座52中夹取主钻刀24，三轴移动装置驱动钻架1和主钻刀24移动到刀具检测装置的上方进行图像检测；

第四步、三轴移动装置驱动取刀装置2移动到副刀座51中抓取副钻刀13，并将副钻刀13放回刀盘55的相应位置；

第五步、三轴移动装置驱动钻架1和主钻刀24再移动到刀具检测装置的上方进行图像检测；

第六步、三轴移动装置驱动钻架1和主钻刀24移动到工作台3的作业区域，第二推杆42推动连接柄45将吸尘罩47的下开口贴近PCB板钻孔用盖板的上表面，钻架1实施钻孔作业。

以上实施例不局限于该实施例自身的技术方案，实施例之间可以相互结合成新的实施例。以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种PCB钻孔设备的吸尘装置，其特征在于，包括吸尘动力件、吸尘罩(47)、软管(48)和直线运动的第二气缸(41)，第二气缸(41)设有第二推杆(42)，第二推杆(42)朝下，吸尘罩(47)设有连接柄(45)，连接柄(45)设有竖直的通孔，第二推杆(42)穿过连接柄(45)的通孔，第二推杆(42)在通孔内自由上下移动，第二推杆(42)的下端开设螺纹孔，连接柄(45)的底部设有下挡片(46)，下挡片(46)通过螺栓固定在推杆的下端的螺纹孔，下挡片(46)托住连接柄(45)以及吸尘罩(47)，推杆上还固设有上挡片(43)，上挡片(43)与连接柄(45)之间压接有弹性件(44)，吸尘罩(47)设有上开口和下开口，上开口套接在第二夹持部(12)上，第二推杆(42)推动连接柄(45)将吸尘罩(47)的下开口压贴到PCB板钻孔用盖板的上表面，吸尘罩(47)通过软管(48)连接吸尘动力件。

2.根据权利要求1所述的一种PCB钻孔设备的吸尘装置，其特征在于，所述吸尘罩(47)与第二夹持部(12)之间的缝隙采用弹性橡胶片密封。

3.根据权利要求1所述的一种PCB钻孔设备的吸尘装置，其特征在于，所述第二气缸(41)和第二夹持部(12)安装在三轴移动装置上，并由三轴移动装置提供必须的X、Y、Z三轴移动动力。

4.根据权利要求1所述的一种PCB钻孔设备的吸尘装置，其特征在于，所述吸尘装置(4)电性连接CNC数控加工中心。