用於印刷電路板等的高速鑽孔的設備的製作方法

2023-04-27 16:19:11 2

專利名稱：用於印刷電路板等的高速鑽孔的設備的製作方法
技術領域：
當加工印刷電路板時，必須在跡線互連和焊接電路元件的至少某些區域內對 板子進行鑽孔。
背景技術：
如今的潮流是向每單位面積的孔密度增加和孔徑減小的方向發展。為此，通 常使用這樣一些設備，這些設備採用了適於使用例如壓縮空氣渦輪機驅動的專門的 旋轉鑽頭的高速心軸。
考慮所涉及的速度(本發明的設備適於每秒鑽孔20個以上的孔)，即使明顯 少量的位移也會成為關鍵的因素。
迄今為止使用的鑽孔設備沒有很好地考慮這種關鍵因素，並因此導致限制了 迄今為止已實現的最大鑽孔速度。目前，用最快的設備也不能每秒鑽超過八個孔， 就所述板子的經濟加工而言這遠不能滿足市場需求。

發明內容
鑑於上述內容，本發明所潛在的技術問題是，提供一種結構上和功能上被設 計成彌補所述現有技術的限制的用於印刷電路板的鑽孔設備。
在這個問題的背景下，本發明的主要目的是提供一種可顯著減少在各鑽孔過 程中受加速影響的質量的鑽孔設備。
這個問題是通過根據所附權利要求書表達的鑽孔設備解決的，並且藉此達成 這個和其它的目的。


本發明的典型特徵和優點在下面對其較佳實施例的詳細說明中被展開，在附 圖中以非限定例方式表示，在附圖中
圖1是根據本發明所實現的用於印刷電路的高速鑽孔設備的縱向的立體圖2是圖1的設備的正視圖3是圖1設備的部件沿其縱向的立體圖4是以放大比例示出圖3中的細節的截面圖5是圖3的設備的細節的立體圖6是圖3的設備的更詳細的立體圖7是圖1的設備和相關電子控制的概略立體圖。
本發明的較佳實施例
在附圖中，用於印刷電路板等的高速鑽孔的設備總地以1表示。設備1包括
在其上安裝直線致動器3的支承件2，其杆3a作用於第一滑座4。第一滑座4藉助 導軌5和託板6被安裝成在支承件2上滑動；同樣藉助第二致動器3b在支承件2 上滑動的第二滑座8被安裝在不同導軌7上並包括相同的託板(未示出)。
鑽頭組件11被安裝在第一滑座4上並包括以高速驅動鑽頭13旋轉的心軸12。 致動器3使第一滑座4在想要的鑽孔移動過程中移向或移離要被鑽孔的板子。_
第二滑座與安裝於其上的臂15 —起作為總地以16表示的工件擠壓裝置的一 部分，工件擠壓裝置適於在藉助鑽頭13鑽孔期間將板子P壓向工作表面(未示出)。
臂15具體為以懸臂和伸出方式從板17延伸的板簧，板17在底部靠近致動器 18。臂15與板17形成一體並且其根部之一終止在板17中切出的弱連接線19a處， 這適於形成一個優先彈性屈服區，當由致動器18驅動時，臂15傾向於圍繞該優先 彈性屈服區振動。
致動器18是壓電型致動器並適於促進臂15圍繞弱連接線19a作交替振蕩移 動。在臂與其根部相對的自由端形成支承件15a,該支承件15a上安裝有擠壓部件 19並圍繞直徑軸線20自由振動，以當其上承載板P時與板形成共面。擠壓部件 19被形成為具有較大直徑凸冠(crown) 21和較小直徑凸冠22的環形襯套，這兩 個凸冠是共軸的並且均設有中間孔23 。
鑽頭組件11包括本體26，其中心軸12是藉助流化床襯套28和軸承29支承 的。流化床襯套28是在心軸的圓柱形外套和面向它的襯套28的內套之間建立壓縮 空氣薄片，並且適於定中心並沿徑向支承心軸的那種類型的襯套；然而，軸承29是大致可用來抵抗由鑽孔動作引起的軸向和徑向負載的軸承。
作為流化床襯套28的代替，可使用傳統的滾動軸承或以120°彼此相隔設置
的三個軸承，其內圈鍵連接在平行於心軸12的軸線的各固定銷並且外圈與心軸12
滾動接觸。
心軸12依次包括內芯軸30、鍵連接於內芯軸30上並且在其上鍵連接壓縮空 氣渦輪機的轉子33的套筒31、以及在芯軸的外套和套筒31的內套之間的在兩者 較大直徑部分設置的管狀體34。
芯軸30和套筒31均包括各自的柄腳(tang) 35、 36，它們是共軸的並且彼此 鍵連接。渦輪機33和各軸承座圈29中的一個被鍵連接於柄腳36。柄腳35依次包 括軸向孔38和(直)徑向孔39，後者被設置在柄腳35的自由端。
軸向孔38被設置成將壓縮的冷卻空氣傳至鑽頭13;徑向孔39是心軸轉速的 光學編碼器40的一部分。由編碼器40產生的信號被提供給驅動比例閥62的控制 電路61，所述比例閥62被設置在將壓縮空氣提供給渦輪機33的導管63上，從而 形成控制渦輪機33的轉速並因此控制鑽孔速度的一個反饋信號。、
心軸的芯軸30依次包括軸向腔41，在其較大直徑區適於接納鑽頭13的柄 腳；柄腳42藉助鎖定和驅動裝置被自動地保持和鎖定在腔41中的轉動，所述鎖定 和驅動裝置總地以附圖標記45表示並包括一對環46，該對環具有一平坦表面47 和一與之相對的表面，後者具有平面部分48和從表面48向表面47收斂的斜面部 分49;環46具有中央孔50a,鑽頭13的柄腳42在該中央孔中以非常小的遊隙與 之相配合，並在外套上包括相對的削平部分50b。
裝置45還包括在芯軸的自由端獲得的用於環46的支座51 ，該支座包括兩個 並置的、彼此相對的、並通過削平部件53彼此連接的環形結構52a、 52b，以及以 階梯方式向彼此伸出並沿直徑方向偏離180°的凸肩54、 55。相應地，在管狀體 34中設置面對的窗56，以在所述管狀體34中容納環46的外套部分中不含削平部 分的那些部分。
窗56具有軸向幅度(amplitude)，以當通過各平面部分48彼此支承時可容 納環46的軸向體積，在與這些平面部分對應的一側留下軸向遊隙，從而使環在凸 肩54和對應窗的相對底部之間受到擠壓。由襯套59保持並壓在芯軸30自由端上 的彈簧58使裝置45完整化。
襯套壓配合在管狀體34內或與之剛性連接。當希望拆除或插入鑽頭13時， 活塞63根據命令作用於柄腳35以將芯軸30壓向彈簧58。活塞63通過彈簧65彈性回到遠離軸30的位置以使其自由轉動。
當鑽頭13的柄腳32被首先插入到襯套59中並隨後插入到芯軸的軸向腔41 中，通過環46中的部分50a直到到達想要的程度時，活塞63擠壓芯軸30，同時 通過彼此面向的各平坦表面48擠壓諸個環46並使它們相互接觸。
當解除活塞63的動作時，彈簧58藉助芯軸30將壓力施加於環46，以使它們 在各自的支座中向使表面49的相互配合的方向傾斜。這就伴隨著在一側(孔50a) 上與就此鎖定的柄腳32抵靠並且在另一側與套筒31的內套抵靠。這使鑽頭13與 心軸12和與之相聯的渦輪機33形成剛性連接。
相反，通過驅動活塞63以克服彈簧58擠壓芯軸30時，可解除上述鎖定動作 以插入和/或拆卸鑽頭13。
活塞63較佳地另行設有壓縮空氣的通道64，所述壓縮空氣用來冷卻鑽頭13 的柄腳32並當拆卸鑽頭時(通過吹風)清洗相對的支座。為此，可通過珀耳帖單 元冷卻裝置(未示出)來冷卻壓縮空氣。
本發明因此解決了上面提出的問題，並提供相對迄今為止己知的技術方案的 許多VL後、，升土安W」裡丁工胃力U屍/r目S込到tf、J站fL逃反和母々、H、J柳ffi。 <土共匕VL點中， 下面這些優點是特別值得注意的
一鑽頭由於其整個柄腳受到引導而偏心度較小；
一由於被加熱至較低的程度並且偏心度較小，鑽頭的工作壽命增加並且斷裂
減少；
一由於鑽頭以較高速轉動，印刷電路板材料的鑽頭鑽入速度較高； . 一鑽頭的鎖定系統不需要維護；
一在切割表面斷裂和/或磨損後，鑽頭的更換速度更快。
權利要求
1.一種用於印刷電路板等的高速鑽孔的設備，包括支承件(2)；具有相聯的心軸(12)的鑽頭組件(11)；用於在所述心軸中鎖定和驅動鑽頭的裝置；其中，所述心軸是由壓縮空氣渦輪機(33)驅動的並包括用於編碼渦輪機轉速以產生表示所述速度的信號的裝置(40)，所述信號被提供給控制電路(61)，以作為由所述編碼器裝置(40)編碼的轉速的函數來驅動設置在將壓縮空氣提供給渦輪機(33)的迴路中的比例閥(62)。
2. —種用於印刷電路板等的高速鑽孔的設備，包括支承件(2);具有相聯的心軸(12)的鑽頭組件(11);用於在所述心軸中鎖定和驅動鑽頭(13)的裝置，其中所述裝置包括一對環 (46)，所述環(46)具有平坦表面(47)和與之相對的表面，後者具有平面部分 (48)和斜面部分(49)，所述環還具有用來容納鑽頭的柄腳(42)的中央孔(50a)， 所述鎖定裝置還包括在心軸的芯軸的自由端獲得的環(46)的支座(51)，所述 支座(51)包括兩個並置的環形結構(52a、 52b)，這兩個環形結構彼此面對並由 削平部分互連，支座還具有以階梯方式向彼此伸出但沿直徑方向偏位的凸肩(54、 55);管狀體(34)設有面對窗(56)，其中接納環(46)的不包括削平部分(50b) 的外套部分，所述窗(56)具有軸向幅度，以當通過各平面部分(38)彼此支承時 可包容環(46)的軸向體積，在與這些平面部分對應的一側留下軸向遊隙，從而使 環在凸肩(54)和相應窗的相對底部之間受到擠壓。
3. 如權利要求2所述的用於印刷電路板等的高速鑽孔的設備，包括在芯軸(30) 的自由端施壓的彈簧(58)。
4. 如權利要求3所述的用於印刷電路板等的高速鑽孔的設備，其特徵在於， 所述襯套壓配合入管狀體(34)或與之形成一體。
5. 如權利要求4所述的用於印刷電路板等的高速鑽孔的設備，包括根據命令 作用於柄腳(35)以當希望拆下或插入鑽頭時克服彈簧(58)作用來擠壓芯軸(30)。
6. 如權利要求5所述的用於印刷電路板等的高速鑽孔的設備，其特徵在於，所述活塞(63)設有至少一個通道(64)，所述至少一個通道(64)用於可冷卻鑽 頭和當拆下鑽頭時對相對支座吹風的壓縮空氣。
7. 如前述一項或多項權利要求所述的用於印刷電路板等的高速鑽孔的設備， 其特徵在於，所述心軸(27)包括內芯軸(30)、鍵連接於所述內芯軸(30)並在 其上鍵連接有壓縮空氣渦輪機的轉子的套筒(31)、以及設置在芯軸的外套和套筒(31)的內套之間的在兩者較大直徑部分設置的管狀體(34)。
8. 如權利要求7所述的用於印刷電路板等的高速鑽孔的設備，其特徵在於， 所述芯軸(30)和套筒(31)包括共軸並彼此鍵連接的第一和第二柄腳(35、 36)， 所述渦輪機(33)鍵連接於套筒(31)的第二柄腳(36)並且芯軸(30)的第一套 筒(35)設有適於將壓縮的冷卻空氣傳至鑽頭的軸向孔(38)。
9. 如權利要求l一8任何一項所述的用於印刷電路板等的高速鑽孔的設備， 其特徵在於，所述第一柄腳具有屬於心軸轉速的解碼器(40)的直徑孔(39)。
全文摘要
一種用於印刷電路板等的高速鑽孔設備，包括支承件(2)；具有相聯的心軸(12)的鑽頭組件(11)；用於在心軸中鎖定和驅動鑽頭(13)的裝置；其中心軸是由壓縮空氣渦輪機(33)驅動的並包括用於編碼渦輪機轉速以產生表示所述速度的信號的裝置(40)，該信號被提供給控制電路(61)，以作為由所述編碼器裝置(40)編碼的轉速的函數來驅動設置在將壓縮空氣提供給渦輪機的迴路中的比例閥(62)。
文檔編號H05K3/00GK101300909SQ200680040458
公開日2008年11月5日 申請日期2006年10月27日 優先權日2005年10月28日
發明者G·布薩塔 申請人:Lg技術有限公司