一种印制线路板钻孔装置

技术领域

本发明属于印制线路板生产技术领域，尤其涉及一种印制线路板钻孔装置。

背景技术

印制线路板生产过程中，需要进行钻孔，以满足在线路板上设置各类孔的需求。目前的钻孔工序存在以下问题：

1、对于同一印制线路板的不同尺寸的孔，在多个工位分别加工，每个工位仅加工一种尺寸的孔，需要进行多次转移、多次定位，这无疑增加了设备成本及工序时间，并且增加了误差几率；

2、对于待钻孔的印制线路板上料，一般采用输送机构从前一个工序输送而来，然后就位于钻孔工位，但是钻孔对于定位的要求高，时常在当线路板输送至钻孔工位时，都需要配置操作人员进行转接，并进行人工放置定位；

3、目前的钻孔工序中，对印制线路板进行定位、压紧、支撑方式，适应性和灵活性并不理想，有必要进行改进。

发明内容

为解决上述相关现有技术不足，本发明提供一种印制线路板钻孔装置，可在一个工位进行多种尺寸孔径的钻孔成型作业，且能够自动承接输送装置输送的线路板，并实现自动就位、定位，并有效进行压紧和稳定有效的支撑，适用范围提高，实用性强。

为了实现本发明的目的，拟采用以下技术方案：

一种印制线路板钻孔装置，包括：

支撑组件，支撑组件包括支撑台、以及设于支撑台上的支撑板，支撑台上设有安装槽，支撑板设于安装槽内，支撑台两端设有固定机构，用于对支撑板进行固定；

定位组件，包括4个，分别设于支撑台的前端、后端、左侧、右侧，定位组件均包括定位条、连接于定位条外侧面的第一推送气缸，定位条底面与支撑板顶面接触配合，各个定位组件的定位条分别平行于支撑台的各边设置，定位条之间构成定位区域；

压紧组件，有4个，分别设于支撑组件的4个顶角处，用于对支撑板上的线路板进行压紧固定；

钻孔模块，设于支撑组件上方，钻孔模块包括转动机构、设于转动机构上的升降机构、以及设于升降机构上的多个钻孔组件，各钻孔组件的刀头尺寸不同；

行程组件，与转动机构连接，用于驱动钻孔模块移动，行程组件包括宽度方向直线机构和长度方向直线机构，转动机构设于宽度方向直线机构的移动端上，宽度方向直线机构设于长度方向直线机构的移动端上。

位于支撑台的左侧和右侧的定位组件，其定位条上顶面向下凹陷形成有一对水平配合槽，水平配合槽内滑动配合有水平推送块，水平推送块前端面为倾斜面，后端面连接有第二推送气缸，水平推送块顶面设有多个倾斜入料条，倾斜入料条上表面与倾斜面处于同一平面。

转动机构包括顶板、转动板，转动板顶面固定连接转动轴，转动轴与顶板底面转动配合，转动轴周侧形成有齿部，顶板底面固定连接有一对间隔设置的竖板，竖板之间转动设置有一水平蜗杆，水平蜗杆与齿部配合，水平蜗杆连接一调节电机的输出轴，调节电机固定于竖板，升降机构连接于转动板底面。

升降机构包括设于转动板底面的主升降气缸、设于主升降气缸活动端的升降板，升降板穿设于多个导杆，导杆设于转动板底面，导杆顶端设有限位部，钻孔组件设于升降板底面，钻孔组件包括次级升降气缸以及连接于次级升降气缸活动端的钻机，钻机包括电机和设于电机输出轴的刀头。

支撑板两端设有多个压合槽，支撑台两端设有多个与压合槽位置匹配的推进槽，固定机构包括设于推进条上的多个压合块，压合块数量和尺寸与压合槽匹配，压合块和推进条顶面低于支撑板顶面设置，推进条底部设有多个推进块，推进块配合于推进槽内，推进块均连接有一压合推进气缸。

压紧组件包括导轨、滑动配合于导轨顶面的移动槽内的支架、与支架连接的压紧推送气缸、设于支架的下压气缸、以及设于下压气缸活动端的下压板，导轨倾斜朝向支撑台中心设置。

宽度方向直线机构包括第一上导轨和设于第一上导轨一端的第一转动电机，第一上导轨的滑槽内设有第一丝杆，第一丝杆一端转动连接第一转动电机输出轴，另一端转动配合于第一上导轨另一端，顶板滑动配合于第一上导轨的滑槽内，并螺纹穿设于第一丝杆上，第一上导轨与支撑台宽度方向平行。

长度方向直线机构有一对，间隔设置，宽度方向直线机构连接于长度方向直线机构之间，长度方向直线机构包括第二上导轨和设于第二上导轨一端的第二转动电机，第二上导轨的滑槽内设有第二丝杆，第二丝杆一端转动连接第二转动电机输出轴，另一端转动配合于第二上导轨另一端，第一上导轨两端分别滑动配合于长度方向直线机构的第二上导轨的滑槽内，并螺纹穿设于第二丝杆上，第二上导轨与支撑台长度方向平行。

安装槽沿支撑台长度方向设置于支撑台中部，且贯通支撑台前端和后端，安装槽宽度与支撑板宽度匹配。

本发明的有益效果在于：

1、能够自动承接输送装置输送的线路板，并实现自动就位、定位，并有效进行压紧和稳定有效的支撑，同时可在一个工位进行多种尺寸孔径的钻孔成型作业，减少中间转移环节，减少重新定位和支撑的次数，适用范围提高，实用性强；

2、相比于进行镂空支撑的方式，通过增设非金属型支撑板以提高对线路板的支撑效果，利于钻孔质量提高，同时，支撑板通过安装槽方便进行安装和拆卸，同时进行宽度方向限位，并结合压合槽、压合块、推进条、推进槽、推进块可以有效进行压合固定，实现支撑板的固定；

3、定位区域可调设置，并且通过倾斜入料条、水平配合槽、水平推送块的结构设置，可以实现在承接到线路板时，在水平配合槽内来回移动水平推送块至少一次，使线路板承接后自动下滑落入定位区域；使得该环节无须人工进行参与操作，解放了人工，人工仅须进行监察和处理异常情况；结构设置合理，使得定位区域调整和倾斜承接入料的调整互不干涉；

4、压紧位置可调，以适配不同尺寸的线路板；且压紧组件的设置，可以与定位组件进行合理配合，对空间有效利用，可以避开承接输送来料，为来料提供入料空间；

5、钻孔模块可通过调节电机、水平蜗杆和齿部进行钻机更换，以实现对不同尺寸刀头的替换，并蜗杆与齿部配合的方式，可以提高转动就位后的稳定性。

附图说明

本文描述的附图只是为了说明所选实施例，而不是所有可能的实施方案，更不是意图限制本发明的范围。

图1示出了本申请实施例的整体结构第一视角立体图。

图2示出了本申请实施例的整体结构第二视角立体图。

图3示出了本申请实施例的支撑台和支撑板立体图。

图4示出了本申请实施例的支撑组件及定位组件立体图。

图5示出了图4中的A部放大视图。

图6示出了本申请实施例的固定机构第一视角立体图。

图7示出了本申请实施例的固定机构第二视角立体图。

图8示出了本申请实施例的钻孔模块立体图。

图9示出了本申请实施例的行程组件立体图。

图10示出了本申请实施例的压紧组件立体图。

图11示出了本申请实施例的定位组件优选方案立体图。

图中标记：100-支撑组件、200-钻孔模块、300-行程组件、400-压紧组件、110-支撑台、111-安装槽、112-推进槽、120-支撑板、121-压合槽、130-定位组件、131-定位条、132-第一推送气缸、133-安装架、134-水平配合槽、135-水平推送块、136-倾斜入料条、137-第二推送气缸、140-固定机构、141-压合块、142-推进条、143-推进块、144-压合推进气缸、145-支撑架、201-顶板、202-转动板、203-转动轴、204-齿部、205-竖板、206-调节电机、207-水平蜗杆、208-升降板、209-主升降气缸、210-导杆、211-限位部、212-次级升降气缸、213-钻机、301-第一上导轨、302-第一丝杆、303-第一转动电机、310-长度方向直线机构、311-第二上导轨、312-第二丝杆、313-第二转动电机、401-下压气缸、402-下压板、403-支架、404-导轨、405-移动槽、406-压紧推送气缸。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本申请实施例提供一种印制线路板钻孔装置，如图1所示，包括：支撑组件100、钻孔模块200、行程组件300、压紧组件400。印制线路板钻孔装置的一端于输送装置承接，用于承接从前一个输送的印制线路板至支撑组件100上。具体的，输送装置现有技术一般多采用履带和滚轮输送，将输送装置的末端设置为高于支撑组件100，并通过一个设于支撑组件100和输送装置的末端之间的倾斜过渡板，即可完成承接。

如图3~7所示，支撑组件100包括支撑台110、以及设于支撑台110上的支撑板120，支撑台110上设有安装槽111，支撑板120设于安装槽111内，支撑板120用于支撑由支撑组件100承接的印制线路板。具体的，安装槽111沿支撑台110长度方向设置于支撑台110中部，且贯通支撑台110前端和后端，安装槽111宽度与支撑板120宽度匹配，方便在安装时，将支撑板120从支撑台110一端卡入安装槽111，并在安装槽111内进行宽度方向的限位，同时，支撑板120两端设有多个压合槽121，支撑台110两端设有多个与压合槽121位置匹配的推进槽112，支撑台110两端设有固定机构140。固定机构140包括设于推进条142上的多个压合块141，压合块141数量和尺寸与压合槽121匹配，压合块141和推进条142顶面低于支撑板120顶面设置，推进条142底部设有多个推进块143，推进块143配合于推进槽112内，推进块143均连接有一压合推进气缸144。压合推进气缸144设在支撑架145上，支撑架145连接在支撑台110端面。在具体使用中，支撑板120一般选用非金属材质的板体进行支撑，以便于形成稳定支撑的同时，不会对钻机刀头造成损伤，比如木板、塑料板等。优选的，还可以根据要钻孔的位置，提取在支撑板120上开设对应位置的孔，以为钻机刀头提供空间。

在印制线路板承接到来之前，装上支撑板120至安装槽111，利用压合推进气缸144的推进，通过推进块143在推进槽112的移动，使推进条142带动压合块141向压合槽121移动，并配合于压合槽121内，具体的，实际使用中，可以通过对压合槽121的内顶面做倾斜处理，并对压合块141底面做相应的倾斜处理，可以提高配合后的压合效果，更好的固定支撑板120。

固定好支撑板120后，承接来料的印制线路板，印制线路板通过承接过渡落入支撑板120上。具体的，支撑台110的前端、后端、左侧、右侧均设有定位组件130。定位组件130包括定位条131、连接于定位条131外侧面的第一推送气缸132，定位条131底面与支撑板120顶面接触配合，各个定位组件130的定位条131分别平行于支撑台110的各边设置，定位条131之间构成定位区域，通过各第一推送气缸132伸缩调节定位条131的位置，实现对定位区域的调节。定位区域用于限定印制线路板位于支撑板120上的位置，以适配钻孔需求。位于两侧的定位组件130的第一推送气缸132通过安装架133连接在支撑台110上，位于两端的定位组件130的第一推送气缸132通过安装架133连接在支撑架145上。定位条131顶面朝向支撑台120中心倾斜设置，从而使得来料印制线路板在从支撑台110一端向支撑板120承接时，可以在输送偏差一定范围时，也能够在定位条131顶面的倾斜面作用下，落入定位区域。根据不同尺寸的线路板，设置不同大小的定位区域。

为了能够更好的适配承接输送而来印制线路板的就位，适应更大范围的输送偏差的情况，可以通过定位组件130进行定位区域的提前设置，然后通过如图11所示的优选方案，进行入料承接，使来料的印制线路板自动落入定位区域内，具体的位于支撑台110的左侧和右侧的定位组件130，其定位条131上顶面向下凹陷形成有一对水平配合槽134，水平配合槽134内滑动配合有水平推送块135，水平推送块135前端面为倾斜面，后端面连接有第二推送气缸137，水平推送块135顶面设有多个倾斜入料条136，倾斜入料条136上表面与倾斜面处于同一平面。在此方案中，来料的印制线路板，即使出现输送偏差，也将落于两侧的倾斜入料条136上，然后利用第二推送气缸137，使水平推送块135沿水平配合槽134往后移动再往前移动在往后移动，往复多次，次数预先设置，则线路板将在从倾斜入料条136下滑，并落入已经设定好的定位区域内。具体的，水平推送块135的移动，不与该位置处的定位条131的移动干涉，两者的移动互不影响，只要提前设置好水平推送块135的长度，定位条131前后移动距离，使在定位条131以及水平推送块135的移动中，能够始终保持水平推送块135位于水平配合槽134内。作为进一步优选，为了避免在承接输送过程中，印制线路板从支撑台110前端冒出，可以将位于前端的定位组件130的定位条131的高度设置的比其他位置的定位条131高，以防止这种冒出，可以起到限位作用。

待钻孔的印制线路板就位于定位区域后，需要通过压紧组件400对其进行压紧，以便于形成支撑、定位、压紧的状态，方便进行钻孔。具体的，为了不与定位组件130干涉，将压紧组件400分别设于支撑组件100的4个顶角处，如图1~图2所示。

作为压紧组件400的具体实施形式之一，如图10所示，压紧组件400包括导轨404、滑动配合于导轨404顶面的移动槽405内的支架403、与支架403连接的压紧推送气缸406、设于支架403的下压气缸401、以及设于下压气缸401活动端的下压板402，其中，导轨404倾斜朝向支撑台110中心设置，对应的移动槽405与导轨404长度方向匹配；具体的，支架403可以采用如图10中所示的倒L型，其竖直部滑动配合于移动槽405，水平部朝向支撑台110，以便于移动后的压紧，同时可以使得导轨404和竖直部，尽量与支撑台110保持间隙。同时，在来料的线路板进入到支撑板120之前时，可以尽量保持支架403移动至外侧/远离支撑台110的位置，以提供承接输送上料空间。具体的，根据需要压紧的印制线路板尺寸，可以通过压紧推送气缸406的作用，推送竖直部，使支架403沿移动槽405移动，以使下压板402位于线路板4个角的上方，支架403移动就位后，利用下压气缸401将下压板402压于线路板，通过4个位置的压紧，实现固定。具体的，如图10所示，下压板402设置为L型，下压气缸401为双杆气缸，分别连接L型的两边，提高压紧稳定性效果。优选的，在实际实施时，可以在下压板402的底面进行处理，比如增加橡胶垫等方式，避免压紧时对线路板造成损伤。

完成压紧后，即可以通过钻孔模块200和行程组件300的配合，开始进行钻孔。钻孔模块200设于支撑组件100上方，钻孔模块200包括转动机构、设于转动机构上的升降机构、以及设于升降机构上的多个钻孔组件，各钻孔组件的刀头尺寸不同；行程组件300与转动机构连接，用于驱动钻孔模块200移动，行程组件300包括宽度方向直线机构和长度方向直线机构310，转动机构设于宽度方向直线机构的移动端上，宽度方向直线机构设于长度方向直线机构310的移动端上。

具体的，如图8所示，转动机构包括顶板201、转动板202，转动板202顶面固定连接转动轴203，转动轴203与顶板201底面转动配合，转动轴203周侧形成有齿部204，顶板201底面固定连接有一对间隔设置的竖板205，竖板205之间转动设置有一水平蜗杆207，水平蜗杆207与齿部204配合，水平蜗杆207连接一调节电机206的输出轴，调节电机206固定于竖板205，升降机构连接于转动板202底面。升降机构包括设于转动板202底面的主升降气缸209、设于主升降气缸209活动端的升降板208，升降板208穿设于多个导杆210，导杆210设于转动板202底面，导杆210顶端设有限位部211，钻孔组件设于升降板208底面，钻孔组件包括次级升降气缸212以及连接于次级升降气缸212活动端的钻机213，钻机213包括电机和设于电机输出轴的刀头。

具体的，如图9所示，宽度方向直线机构包括第一上导轨301和设于第一上导轨301一端的第一转动电机303，第一上导轨301的滑槽内设有第一丝杆302，第一丝杆302一端转动连接第一转动电机303输出轴，另一端转动配合于第一上导轨301另一端，顶板201滑动配合于第一上导轨301的滑槽内，并螺纹穿设于第一丝杆302上，第一上导轨301与支撑台110宽度方向平行。长度方向直线机构310有一对，间隔设置，宽度方向直线机构连接于长度方向直线机构310之间，长度方向直线机构310包括第二上导轨311和设于第二上导轨311一端的第二转动电机313，第二上导轨311的滑槽内设有第二丝杆312，第二丝杆312一端转动连接第二转动电机313输出轴，另一端转动配合于第二上导轨311另一端，第一上导轨301两端分别滑动配合于长度方向直线机构310的第二上导轨311的滑槽内，并螺纹穿设于第二丝杆312上，第二上导轨311与支撑台110长度方向平行。

在进行钻孔时，一般的钻孔模块200会确定一个竖向轴心线作为向下施力方向，以便于程序控制，首先利用调节电机206转动，使水平蜗杆207在竖板205上转动，通过配合的齿部204使转动轴203转动，以转动转动板202，从而选择当前需要的钻机213，使之转动至施力方向的竖向轴心线，然后可以通过宽度方向直线机构和长度方向直线机构310使钻孔模块200移动至钻孔初始位置，具体的宽度方向直线机构的运作，通过第一转动电机303转动带动第一丝杆302转动，从而使得滑动设于第一上导轨301的顶板201在第一丝杆302转动作用下沿第一上导轨301移动；长度方向直线机构的运作，通过第二转动电机313转动带动第二丝杆312转动，从而使得滑动设于第二上导轨311的第一上导轨301两端，在第二丝杆312转动作用下，沿第二上导轨311移动。利用主升降气缸209下降升降板208，升降板208将在导杆210上下降，受到导杆210的约束，同时下降过度时会受到限位部211的限位，避免下降过度而脱离导杆210。下降至至距离印制板预定距离处，通过次级升降气缸212和钻机213开始对第一个位置进行钻孔；第一个位置钻孔结束后，利用宽度方向直线机构和/或长度方向直线机构310将钻孔模块200移动至下一个钻孔位置进行钻孔。当一个尺寸钻孔完成后，通过调节电机206转动使另一个需要的钻机213转动至施力方向的竖向轴心线，通过宽度方向直线机构和长度方向直线机构310的调节，进行该尺寸孔的钻孔作业，如此可以在一次定位、支撑、压紧状态下，完成多种尺寸孔的钻孔作业，一般的，可以在一个钻孔模块200设至少3~5个不同尺寸刀头的钻机213，可以极大减少重新定位、支撑、压紧的次数，从而减少中间转移环节、重新定位和压紧环节；对于孔类型较多的情况，也仅需少数几次，可完成所有孔的加工。

以上仅为本发明的优选实施例，并不表示是唯一的或是限制本发明。本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围情况下，对本发明进行的各种改变或同等替换，均属于本发明保护的范围。