一种用于PCB板阶梯槽加工的激光切割装置的制作方法

本实用新型属于PCB板加工技术领域，涉及一种用于PCB板阶梯槽加工的激光切割装置。

背景技术：

随着电子产品技术的不断发展及产品多功能化的需求日益加强，设有阶梯槽的PCB板应运而生，其主要作用有：提高产品整体性能、加大产品组装密度、减小产品体积和重量、加大散热面积、加强表面元器件的安全性及满足通讯产品高速高信息量需求等。

目前，对于PCB板的阶梯槽内图形的制作一般是先将内层上的图形制作好后再与外层压合，对图形进行保护之后再进行后续加工，具体制作过程为：内层上图形制作——内层与外层压合——在外层上铣出一个槽，露出内层图形——塞蓝胶或贴胶带保护槽——钻出过孔——孔化——电镀——取出蓝胶或胶带。该方法存在以下缺陷：

(1)加工步骤繁琐，操作复杂且操作精度要求高，费时费力，难以实现大规模生产；

(2)塞蓝胶容易出现空洞不饱满；贴胶带容易因贴合不够紧密而导致药水入侵，对内层图形造成损伤；

(3)取出蓝胶时易导致内层图形被刮伤；打磨胶带残胶或胶带印记时易导致面铜不均，甚至露出基材。

因此，传统的PCB板阶梯槽加工方式存在较多弊端，不利用工业化应用。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于PCB板阶梯槽加工的激光切割装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于PCB板阶梯槽加工的激光切割装置，所述的PCB板包括内层以及压合在内层表面上的外层，该外层上开设有铣槽，所述的内层上与铣槽相对应处开设有过孔，所述的装置包括工作台、并列设置在工作台上的第一传送机构、第二传送机构、设置在第一传送机构与第二传送机构之间并与过孔相适配的精定位机构以及设置在工作台上方的激光切割枪，所述的工作台上还设有导向机构及粗定位机构，PCB板依次经导向机构、粗定位机构及精定位机构定位后，由激光切割枪切割出内层图形。

针对传统PCB板阶梯槽加工方式存在的问题，通过采用激光切割图形的方法进行改进，具体步骤为：内层与外层压合——钻出过孔——在外层上铣出一个槽，露出内层——孔化——激光切割内层图形——镀锡(对内层图形及过孔区域进行保护)——蚀刻——退锡。该方法避免了蓝胶或胶带对内层图形或PCB板造成的不利影响，保证了内层图形的完整性及产品的合格率，且易于加工并实现大规模生产。其中，在激光切割内层图形的过程中，需要对PCB板进行精确定位，本实用新型通过导向机构、粗定位机构及精定位机构对PCB板进行定位，提高了激光切割的精准性。

所述的第一传送机构包括设置在工作台上的第一传送带以及与第一传送带传动连接的第一驱动电机，所述的第二传送机构包括设置在工作台上并与第一传送带相平行的第二传送带以及与第二传送带传动连接的第二驱动电机。第一驱动电机与第二驱动电机保持等速转动，使第一传送带与第二传送带沿相同的方向同步移动，保证了对PCB板的平稳输送。

所述的精定位机构包括沿竖直方向开设在第一传送带与第二传送带之间的盲孔、设置在盲孔内部且与过孔相适配的定位顶杆以及与定位顶杆传动连接的顶杆气缸。顶杆气缸中活塞的伸缩，使定位顶杆能够伸出盲孔外部或缩回至盲孔内。

所述的定位顶杆包括沿竖直方向由上而下依次相连的套孔部、过渡部及定位部，所述的套孔部的直径小于定位部的直径，所述的定位部的直径与过孔的直径相等。当需要对PCB板进行定位时，顶杆气缸中的活塞向外伸出，使定位顶杆的套孔部先穿过过孔，之后顶杆气缸中的活塞继续向外伸出，使定位顶杆的过渡部逐渐穿过过孔，并对PCB板的位置进行微调，使过孔逐渐沿着过渡部调整至与定位部同心，之后定位部穿过过孔，将过孔完全卡住，对PCB板进行径向定位。

所述的过渡部呈圆台状，所述的过渡部的顶端直径与套孔部的直径相等，所述的过渡部的底端直径与定位部的直径相等。圆台状的过渡部便于过孔逐渐沿着过渡部的侧面滑动，调整至与定位部同心。

所述的导向机构包括沿第一传送带移动方向设置在第一传送带上方的第一导向板、沿第二传送带移动方向设置在第二传送带上方的第二导向板以及分别与第一导向板、第二导向板传动连接的第一导向板气缸、第二导向板气缸。第一导向板气缸中活塞的伸缩，使第一导向板沿垂直于第一传送带移动方向运动，第二导向板气缸中活塞的伸缩，使第二导向板沿垂直于第二传送带移动方向运动，通过同时控制第一导向板气缸及第二导向板气缸中活塞的位置，以调整第一导向板与第二导向板之间的距离，使第一导向板与第二导向板之间的距离恰好等于PCB板的宽度，以将PCB板完全卡设在第一导向板与第二导向板之间，防止PCB板的转动及移位。

所述的粗定位机构包括设置在工作台上且位于第一传送带与第二传送带外侧的激光定位组件以及与激光定位组件电连接的电气控制器，所述的激光定位组件包括激光发射器以及与激光发射器相适配的激光接收器。定位顶杆与激光定位组件沿PCB板移动方向依次设置，在初始状态时，激光发射器发出的激光被激光接收器所接收；当PCB板的前端移动至激光定位组件之间时，PCB板将激光发射器发出的激光隔断，此时电气控制器控制第一驱动电机及第二驱动电机停止工作，使第一传送带与第二传送带停止运动，PCB板便固定不动，同时PCB板上的过孔大致位于定位顶杆的上方，实现对PCB板的初步定位；之后通过定位顶杆伸入PCB板上的过孔中，对PCB板进行二次定位，保证定位的高精度。

本实用新型在实际应用时，根据PCB板的宽度，调整第一导向板与第二导向板之间的距离，使PCB板恰好能够卡设在第一导向板与第二导向板之间；将开设有过孔的PCB板放置在工作台的起始端，并置于第一导向板与第二导向板之间，第一传送带及第二传送带同步带动PCB板向工作台的终止端移动；当PCB板的前端移动至激光发射器与激光接收器之间时，PCB板停止运动，实现PCB板的粗定位；顶杆气缸中的活塞向外伸出，使定位顶杆完全穿过过孔，对PCB板进行精定位；启动激光切割枪，对PCB板进行激光切割，在内层切割出内层图形。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

1)通过导向机构、粗定位机构及精定位机构对PCB板进行精确定位，有利于提高激光切割的精准性，在内层准确地切割出内层图形，为PCB板阶梯槽加工的后续工艺提供高质量的中间产品，且加工效率高，便于实现工业化批量生产；

2)采用激光切割图形的方法，能够避免蓝胶或胶带对内层图形或PCB板造成的不利影响，保证了内层图形的完整性及产品的合格率，且易于加工并实现大规模生产，本实用新型用于PCB板激光切割内层图形工序，有利于提高PCB板上阶梯槽的加工质量；

3)利用内层上原有的过孔进行精定位，不仅能够实现对PCB板的精准定位，且不需要在PCB板上进行其它加工，不仅减少了操作步骤，且不会破坏PCB板，能够保证PCB板的完整性。

附图说明

图1为本实用新型中激光切割前PCB板的结构示意图；

图2为本实用新型的整体结构示意图；

图3为本实用新型中定位顶杆的结构示意图；

图4为本实用新型中PCB板成品的结构示意图；

图中标记说明：

1—内层、2—外层、3—铣槽、4—过孔、5—工作台、6—第一传送带、7—第二传送带、8—定位顶杆、81—套孔部、82—过渡部、83—定位部、9—第一导向板、10—第二导向板、11—第一导向板气缸、12—第二导向板气缸、13—激光发射器、14—激光接收器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例：

一种用于PCB板阶梯槽加工的激光切割装置，如图1所示，PCB板包括内层1以及压合在内层1表面上的外层2，该外层2上开设有铣槽3，内层1上与铣槽3相对应处开设有过孔4，如图2所示，装置包括工作台5、并列设置在工作台5上的第一传送机构、第二传送机构、设置在第一传送机构与第二传送机构之间并与过孔4相适配的精定位机构以及设置在工作台5上方的激光切割枪，工作台5上还设有导向机构及粗定位机构，PCB板依次经导向机构、粗定位机构及精定位机构定位后，由激光切割枪切割出内层图形。

其中，第一传送机构包括设置在工作台5上的第一传送带6以及与第一传送带6传动连接的第一驱动电机，第二传送机构包括设置在工作台5上并与第一传送带6相平行的第二传送带7以及与第二传送带7传动连接的第二驱动电机。

精定位机构包括沿竖直方向开设在第一传送带6与第二传送带7之间的盲孔、设置在盲孔内部且与过孔4相适配的定位顶杆8以及与定位顶杆8传动连接的顶杆气缸。如图3所示，定位顶杆8包括沿竖直方向由上而下依次相连的套孔部81、过渡部82及定位部83，套孔部81的直径小于定位部83的直径，定位部83的直径与过孔4的直径相等。过渡部82呈圆台状，过渡部82的顶端直径与套孔部81的直径相等，过渡部82的底端直径与定位部83的直径相等。

导向机构包括沿第一传送带6移动方向设置在第一传送带6上方的第一导向板9、沿第二传送带7移动方向设置在第二传送带7上方的第二导向板10以及分别与第一导向板9、第二导向板10传动连接的第一导向板气缸11、第二导向板气缸12。

粗定位机构包括设置在工作台5上且位于第一传送带6与第二传送带7外侧的激光定位组件以及与激光定位组件电连接的电气控制器，激光定位组件包括激光发射器13以及与激光发射器13相适配的激光接收器14。

装置在实际应用时，根据PCB板的宽度，调整第一导向板9与第二导向板10之间的距离，使PCB板恰好能够卡设在第一导向板9与第二导向板10之间；将开设有过孔4的PCB板放置在工作台5的起始端，并置于第一导向板9与第二导向板10之间，第一传送带6及第二传送带7同步带动PCB板向工作台5的终止端移动；当PCB板的前端移动至激光发射器13与激光接收器14之间时，PCB板停止运动，实现PCB板的粗定位；顶杆气缸中的活塞向外伸出，使定位顶杆8完全穿过过孔4，对PCB板进行精定位；启动激光切割枪，对PCB板进行激光切割，在内层1切割出内层图形，之后依次经镀锡、蚀刻、退锡，即得到如图4所示的PCB板成品。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。