一種剪斷式pcb分板的製造方法
2023-04-26 17:27:06
一種剪斷式pcb分板的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種剪斷式PCB分板機，包括工作平臺，工作平臺上設有用於固定PCB板的裝載夾具及用於驅動裝載夾具在水平工作面上橫向與縱向運動的X-Y運動平臺機構，裝載夾具安裝在所述X-Y運動平臺機構上，裝載夾具的上下兩側設有分別對PCB板上下兩面同時進行剪切的上切刀進刀機構與下切刀進刀機構。本發明通過在上切刀進刀機構與下切刀進刀機構對裝載夾具上的PCB板上下兩面同時進行剪切，剪切加工既可以避免分板時應力帶來的焊點龜裂等質量隱患，又不會產生粉塵，解決銑刀切割式加工帶來的空氣汙染問題；PCB板可以在X-Y運動平臺機構上靈活移動，滿足切斷非直線性、多角度等分板加工要求，適用性廣。
【專利說明】一種剪斷式PCB分板機
【技術領域】
[0001]本發明涉及PCB板的切割【技術領域】，具體是指一種剪斷式PCB分板機。
【背景技術】
[0002]電子產品的印刷線路板(PCB)中，都存在分離PCB板的板邊及多餘廢角料的問題，也即對整個PCB板進行切割分板。現有技術中，PCB板的分板通常有手工分板、V-CUT走刀式切割和機器分板三種方式，其中，採用手工分板的方式，由於手工分割存在應力產生焊點龜裂的問題，容易造成質量隱患，且這種人工操作費時費力，效率非常低，已無法滿足企業生產發展的需要；採用V-CUT走刀式切割方式，其不僅需要分多道工序才能完成，而且對於PCB板上存在非直線性、多角度的分板要求時，該種加工方式也無法完成；而對於後者，採用銑刀切割設備分板的方式，操作複雜，而且分板機的銑刀切割時容易割傷PCB板或者損壞PCB板上的線路與已焊接好的電子元件，從而導致廢品率較高，影響產品的質量和性能。而且，銑刀切割設備龐大移動不靈活、需設立專用區域，佔用廠房空間大；切割過程中會產生大量粉塵，不環保，需配備大功率集塵器，消耗電能大(2.2?3.7千瓦每小時)，且銑刀耗材比較貴,加工成本高。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是克服上述現有技術中的不足，提供一種剪斷式PCB分板機，可以避免分板時應力帶來的焊點龜裂等質量隱患。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:
[0005]一種剪斷式PCB分板機，包括工作平臺，所述工作平臺上設有用於固定PCB板的裝載夾具及用於驅動裝載夾具在水平工作面上橫向與縱向運動的X-Y運動平臺機構，所述裝載夾具安裝在所述X-Y運動平臺機構上，裝載夾具的上下兩側設有分別對PCB板上下兩面同時進行剪切的上切刀進刀機構與下切刀進刀機構。
[0006]具體的，上切刀進刀機構與下切刀進刀機構的前部設有剪切刀，所述裝載夾具開有供剪切刀伸入的加工通道，所述上切刀進刀機構與下切刀進刀機構相互對稱地設置在加工通道的兩側。
[0007]具體的，所述上切刀進刀機構或上切刀進刀機構包括氣缸固定板，所述氣缸固定板與工作平臺固定連接，氣缸固定板上固定設置有一縱軸伺服電缸，所述縱軸伺服電缸的輸出主軸通過一浮動接頭連接有一刀具滑動塊，所述刀具滑動塊上設有軸承，所述軸承套接有一刀座，所述剪切刀固定在所述刀座的前端。
[0008]作為本發明的一種改進，所述剪切刀的刀口為長條狀，所述刀座的後端從所述軸承穿出且連接有用於調整剪切刀刀口方向的切刀同步旋轉機構。
[0009]具體的，所述切刀同步旋轉機構包括與工作平臺固定連接的伺服馬達，所述伺服馬達的輸出主軸通過第一聯軸器連接有T型齒輪箱，所述T型齒輪箱設有上下兩個相同轉速的動力輸出軸，所述動力輸出軸通過一主軸動力傳動連接裝置連接有一滾珠花鍵套筒，所述滾珠花鍵套筒的前端連接有滾珠花鍵，滾珠花鍵套筒內套接有一滾珠花鍵軸，所述滾珠花鍵軸可相對所述滾珠花鍵套筒軸向上下伸縮，滾珠花鍵軸從所述滾珠花鍵中部穿出與所述刀座的後端固定連接。
[0010]具體的，所述主軸動力傳動連接裝置包括一端與所述動力輸出軸連接的第二聯軸器，所述第二聯軸器另一端依次連接有縱向連接軸、第三聯軸器、第一 L型齒輪箱、第四聯軸器、橫向連接軸、第五聯軸器、第二 L型齒輪箱及第六聯軸器30，所述第六聯軸器與所述滾珠花鍵套筒固定連接。
[0011]具體的，所述X-Y運動平臺機構包括支撐板，所述支撐板上設有第一同步輪及一 Y軸伺服馬達，所述Y軸伺服馬達的輸出軸與所述第一同步輪通過一Y軸同步帶形成傳動連接所述Y軸同步帶上固定連接有X軸直線滑軌，X軸直線滑軌滑動連接在一 Y軸直線滑軌上，所述裝載夾具滑動連接在所述X軸直線滑軌上，所述X軸直線滑軌上還設有第二同步輪及一 X軸伺服馬達，所述X軸伺服馬達的輸出軸與所述第二同步輪通過一 X軸同步帶形成傳動連接，所述X軸同步帶與所述裝載夾具固定連接。
[0012]具體的，所述剪切刀包括刀體，刀體的前部為單斜邊或雙斜邊並在端部形成刀刃。
[0013]作為上述方案的一種優選，所述剪切刀上套接有反衝膠。當剪切刀向PCB板方向運動時，通過反衝膠的支承緩衝作用，減少了對裝載夾具的震動，加工更準確。
[0014]本發明相比現有技術具有以下優點及有益效果:
[0015]本發明通過在上切刀進刀機構與下切刀進刀機構對裝載夾具上的PCB板上下兩面同時進行剪切，剪切加工既可以避免分板時應力帶來的焊點龜裂等質量隱患，又不會產生粉塵，解決銑刀切割式加工帶來的空氣汙染問題，達到節能環保效果；PCB板可以在X-Y運動平臺機構上靈活移動，滿足切斷非直線性、多角度等分板加工要求，適用性廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的剪斷式PCB分板機立體結構示意圖。
[0017]圖2為上切刀進刀機構、下切刀進刀機構及切刀同步旋轉機構的立體結構示意圖。
[0018]圖3為切刀同步旋轉機構的剖視圖。
[0019]圖4為X-Y運動平臺機構的立體結構示意圖。
[0020]圖5為前部為單斜邊的剪切刀結構示意圖。
[0021]圖6為部為雙斜邊的剪切刀結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限於此。
[0023]實施例
[0024]結合圖1與圖2所示，本實施例提供一種剪斷式PCB分板機，包括工作平臺1，所述工作平臺I上設有用於固定PCB板的裝載夾具2及用於驅動裝載夾具2在水平工作面上橫向與縱向運動的X-Y運動平臺機構3，所述裝載夾具2安裝在所述X-Y運動平臺機構3上，裝載夾具2的上下兩側設有分別對PCB板上下兩面同時進行剪切的上切刀進刀機構4與下切刀進刀機構5。
[0025]如圖2所示，上切刀進刀機構4與下切刀進刀機構5的前部設有剪切刀6，所述裝載夾具2開有供剪切刀6伸入的加工通道，所述上切刀進刀機構4與下切刀進刀機構5相互對稱地設置在加工通道的兩側。通過上述結構，上切刀進刀機構與下切刀進刀機構的剪切刀同時對PCB板的同一個點或線的上下兩側同時剪切，避免分板時應力帶來的焊點龜裂
等質量隱患。
[0026]結合圖1、圖2與圖3所示，所述上切刀進刀機構4或上切刀進刀機構5包括氣缸固定板7，所述氣缸固定板7與工作平臺I固定連接，氣缸固定板7上固定設置有一縱軸伺服電缸8，所述縱軸伺服電缸8的輸出主軸801通過一浮動接頭9連接有一刀具滑動塊10，所述刀具滑動塊10滑動連接在一滑軌11上，所述滑軌11固定連接在一安裝板12上，所述安裝板12與所述氣缸固定板7固定連接；所述刀具滑動塊10上設有軸承13，所述軸承13套接有一刀座14，所述剪切刀6固定在所述刀座14的前端。通過上述結構，在縱軸伺服電缸的驅動下，控制刀具滑動塊沿滑軌的軌道上下運動，從而使刀座上的剪切刀對PCB板上下兩側同步進刀實現剪切，並可實現連續剪切；進刀速度、進給刀量、剪切頻率和剪切力度也可通過調節縱軸伺服電缸的的運行參數方便實現。
[0027]根據本領域技術人員的理解，所述縱軸伺服電缸8也可以用氣缸或油壓缸代替實現，應當理解為本領域慣用的等效替換，均落入本發明的保護範圍內。
[0028]所述剪切刀6的刀口為長條狀,所述刀座14的後端從所述軸承13穿出且連接有用於調整剪切刀刀口方向的切刀同步旋轉機構15。通過切刀同步旋轉機構控制剪切刀的刀口方向，實現360°任意角度和位置的高精度定位，從而滿足切斷非直線性、多角度等分板加工要求。
[0029]結合圖2與圖3所示，所述切刀同步旋轉機構15包括與工作平臺I固定連接的伺服馬達16，所述伺服馬達16的輸出主軸通過第一聯軸器17連接有T型齒輪箱18，所述T型齒輪箱28設有上下兩個相同轉速的動力輸出軸，所述動力輸出軸通過一主軸動力傳動連接裝置連接有一滾珠花鍵套筒19，所述滾珠花鍵套筒19的前端連接有滾珠花鍵20，滾珠花鍵套筒19內套接有一滾珠花鍵軸21，所述滾珠花鍵軸21可相對所述滾珠花鍵套筒19軸向上下伸縮，滾珠花鍵軸21從所述滾珠花鍵20中部穿出與所述刀座14的後端固定連接。通過上述結構，T型齒輪箱的兩個動力輸出軸分別與上切刀進刀機構、上切刀進刀機構連接，在滾珠花鍵套筒、滾珠花鍵、滾珠花鍵軸的配合下，實現在同一個伺服馬達驅動下，達到上、下切刀進刀機構的剪切刀同步旋轉，並使其刀口在同一條直線相對一致上。
[0030]所述主軸動力傳動連接裝置包括一端與所述動力輸出軸連接的第二聯軸器22，所述第二聯軸器22另一端依次連接有縱向連接軸23、第三聯軸器24、第一 L型齒輪箱25、第四聯軸器26、橫向連接軸27、第五聯軸器28、第二 L型齒輪箱29及第六聯軸器30，所述第六聯軸器30與所述滾珠花鍵套筒19固定連接。
[0031]如圖4所示，所述X-Y運動平臺機構3包括設置在工作平臺I上的第一同步輪31及一 Y軸伺服馬達32，所述Y軸伺服馬達32的輸出軸與所述第一同步輪31通過一 Y軸同步帶33形成傳動連接，所述Y軸同步帶33上固定連接有X軸直線滑軌34，X軸直線滑軌34滑動連接在一 Y軸直線滑軌35上，所述裝載夾具2滑動連接在所述X軸直線滑軌34上，所述X軸直線滑軌34上還設有第二同步輪36及一 X軸伺服馬達37，所述X軸伺服馬達36的輸出軸與所述第二同步輪36通過一 X軸同步帶38形成傳動連接,所述X軸同步帶38與所述裝載夾具2固定連接。通過上述結構，裝載夾具上的PCB板在X軸伺服馬達、Y軸伺服馬達的驅動下，快速調整PCB板上任意點對應的加工位置。
[0032]如圖5、圖6所示,所述剪切刀6包括刀體,刀體的前部為單斜邊或雙斜邊並在端部形成刀刃。採用上述結構的刀刃，避免了分板應力產生焊點龜裂，造成質量隱患。
[0033]如圖3所示，所述剪切刀6上套接有反衝膠39。當剪切刀向PCB板方向運動時，通過反衝膠的支承緩衝作用，減少了對裝載夾具的震動，加工更準確。
[0034]作為一種優選，剪切刀6為鎢鋼切刀。鎢鋼切刀硬度為維氏10K，僅次於鑽石，因此，鎢鋼銑刀具有不易被磨損的特性，採用鎢鋼切刀大大提升使用壽命。
[0035]使用本發明的剪斷式PCB分板機可以避免手工分板時應力帶來的焊點龜裂等質量隱患；相比於現有技術的成型設備，本發明的整體設備更小化，靈活移動；可選擇360°任意角度和位置的高精度定位，滿足切斷非直線性、多角度等分板加工要求；解決銑刀切割式帶來的粉塵，並採用鎢鋼切刀提高耐久性，達到節能環保效果。可以適應所有郵票孔連接方式、不規則個性化排布PCB板。
[0036]上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種剪斷式PCB分板機，包括工作平臺，其特徵在於:所述工作平臺上設有用於固定PCB板的裝載夾具及用於驅動裝載夾具在水平工作面上橫向與縱向運動的X-Y運動平臺機構，所述裝載夾具安裝在所述X-Y運動平臺機構上，裝載夾具的上下兩側設有分別對PCB板上下兩面同時進行剪切的上切刀進刀機構與下切刀進刀機構。
2.根據權利要求1所述剪斷式PCB分板機，其特徵在於:上切刀進刀機構與下切刀進刀機構的前部設有剪切刀，所述裝載夾具開有供剪切刀伸入的加工通道，所述上切刀進刀機構與下切刀進刀機構相互對稱地設置在加工通道的兩側。
3.根據權利要求1或2所述剪斷式PCB分板機，其特徵在於:所述上切刀進刀機構或上切刀進刀機構包括氣缸固定板，所述氣缸固定板與工作平臺固定連接，氣缸固定板上固定設置有一縱軸伺服電缸，所述縱軸伺服電缸的輸出主軸通過一浮動接頭連接有一刀具滑動塊，所述刀具滑動塊上設有軸承，所述軸承套接有一刀座，所述剪切刀固定在所述刀座的前端。
4.根據權利要求3所述剪斷式PCB分板機，其特徵在於:所述剪切刀的刀口為長條狀，所述刀座的後端從所述軸承穿出且連接有用於調整剪切刀刀口方向的切刀同步旋轉機構。
5.根據權利要求4所述剪斷式PCB分板機，其特徵在於:所述切刀同步旋轉機構包括與工作平臺固定連接的伺服馬達，所述伺服馬達的輸出主軸通過第一聯軸器連接有T型齒輪箱，所述T型齒輪箱設有上下兩個相同轉速的動力輸出軸，所述動力輸出軸通過一主軸動力傳動連接裝置連接有一滾珠花鍵套筒，所述滾珠花鍵套筒的前端連接有滾珠花鍵，滾珠花鍵套筒內套接有一滾珠花鍵軸，所述滾珠花鍵軸可相對所述滾珠花鍵套筒軸向上下伸縮，滾珠花鍵軸從所述滾珠花鍵中部穿出與所述刀座的後端固定連接。
6.根據權利要求5所述剪斷式PCB分板機，其特徵在於:所述主軸動力傳動連接裝置包括一端與所述動力輸出軸連接的第二聯軸器，所述第二聯軸器另一端依次連接有縱向連接軸、第三聯軸器、第一 L型齒輪箱、第四聯軸器、橫向連接軸、第五聯軸器、第二 L型齒輪箱及第六聯軸器30，所述第六聯軸器與所述滾珠花鍵套筒固定連接。
7.根據權利要求1或2所述剪斷式PCB分板機，其特徵在於:所述X-Y運動平臺機構包括支撐板，所述支撐板上設有第一同步輪及一 Y軸伺服馬達，所述Y軸伺服馬達的輸出軸與所述第一同步輪通過一Y軸同步帶形成傳動連接所述Y軸同步帶上固定連接有X軸直線滑軌，X軸直線滑軌滑動連接在一 Y軸直線滑軌上，所述裝載夾具滑動連接在所述X軸直線滑軌上，所述X軸直線滑軌上還設有第二同步輪及一 X軸伺服馬達，所述X軸伺服馬達的輸出軸與所述第二同步輪通過一 X軸同步帶形成傳動連接，所述X軸同步帶與所述裝載夾具固定連接。
8.根據權利要求6所述剪斷式PCB分板機，其特徵在於:所述剪切刀包括刀體,刀體的前部為單斜邊或雙斜邊並在端部形成刀刃。
9.根據權利要求8所述剪斷式PCB分板機，其特徵在於:所述剪切刀上套接有反衝膠。
【文檔編號】B23D15/06GK104028824SQ201410268411
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月16日 優先權日:2014年6月16日
【發明者】黃高興 申請人:惠州華陽通用電子有限公司