专利名称：陶瓷线路板切割装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种切割装置，尤其涉及一种陶瓷线路板切割装置。
背景技术：
随着电子技术的快迅发展，陶瓷线路板被大量用在电子产品中。利用陶瓷材料制 成的陶瓷线路板具有足够高的机械强度、具有较大的绝缘电阻、介电常数低及介电损耗小 等特性。在温度高、湿度大的条件下性能稳定、可靠性高。同时，陶瓷线路板还具有很好的 导热效率以及耐高温特性。基于陶瓷线路板的上述特性，因此陶瓷线路板常常用于制作特 种电器的线路板，或者用于制作电器中特殊用途元件的线路板。例如，高压变电压器的电路 中陶瓷线路板，利用陶瓷材料的高导热性的太阳能陶瓷线路板等，陶瓷线路板被广泛应用 于电子电路中。然而，由于陶瓷线路板的机械强度高和具有低韧性度的特点，如何较好的对陶瓷 线路板进行切割，外形加工是一个亟需解决的重要课题。目前，对陶瓷线路板的切割，外形加工大多是利用激光的高能光束照射陶瓷线路 板实现对陶瓷线路板的烧蚀加工。但是，这种加工方式仍然存在如下缺陷首先，利用激光对陶瓷线路板进行加工时，只能切割0. 3mm的深度，不能切割对切 割深度要求远大于0. 3mm厚度的陶瓷线路板，导致加工范围有限。其次，由于激光光束的高温特性，激光光束在对陶瓷线路板进行加工时，陶瓷线路 板的局部受热较高容易炸裂，加工成品率不高。更重要的是，由于激光光束的高温特性以及陶瓷线路板的陶瓷材料中一般含有碳 的化合物，在对陶瓷线路板进行烧蚀切割加工时，碳的化合物容易分解成碳残留在陶瓷线 路板的切割面周围，形成黑色物质，影响陶瓷线路板的外观，进而影响产品质量。因此，针对目前这种利用激光实现对陶瓷线路板的加工中存在的加工范围有限、 加工成品率不高以及影响产品外观的问题，急需提供一种切割加工深度范围广、加工成品 率高，且加工质量高的陶瓷线路板切割装置。
实用新型内容针对现有这种利用激光实现对陶瓷线路板的加工中存在的加工范围有限、加工成 品率不高以及影响产品外观的问题，本实用新型提供一种切割加工深度范围广，加工成品 率高，加工质量高的陶瓷线路板切割装置。一种陶瓷线路板切割装置，其包括一控制机构和一切割机构，该控制机构与该切 割机构连接，该切割机构包括一切割刀，该控制机构控制该切割刀进行切割。作为上述陶瓷线路板切割装置的进一步改进，该陶瓷线路板切割装置还包括一切 割台，该切割台包括一工作面，该切割刀于该工作面对陶瓷线路板进行切割。作为上述陶瓷线路板切割装置的进一步改进，该控制机构包括一水平控制模块， 该水平控制模块限定该切割刀在该工作面上或者平行于该工作面区域移动。[0013]作为上述陶瓷线路板切割装置的进一步改进，该控制机构包括一升降控制模块， 该升降控制模块限定该切割刀沿垂直于该工作面的方向运动。作为上述陶瓷线路板切割装置的进一步改进，该控制机构包括一转动控制模块， 该转动控制模块控制该切割刀旋转。作为上述陶瓷线路板切割装置的进一步改进，该切割刀包括刀身和切割头，该刀 身和该切割头之间设置一台阶式承接面，该切割头位于该刀身顶部。作为上述陶瓷线路板切割装置的进一步改进，该切割头包括切割锥面、刀尖和切 割刃，该刀尖位于该切割锥面顶部，该切割刃位于该锥面与该刀尖相连的一侧面。作为上述陶瓷线路板切割装置的进一步改进，该控制机构还包括一数控模块，该 数控模块分别对应电性连接该水平控制模块、升降控制模块和转动控制模块。作为上述陶瓷线路板切割装置的进一步改进，该切割刀包括钻石材料层或者合金 材料层。相较于现有技术，本实施方式的陶瓷线路板切割装置中，该数控模块分别对应驱 动动该水平控制模块、升降控制模块和转动控制模块工作。该水平控制模块、升降控制模块 和转动控制模块分别通过该传动机构驱动该切割刀进行切割工作。通过数控模块实现对该 切割刀的控制操作，切割精度高，成品率高。该陶瓷线路板切割装置可根据切割深度和切割 线缝的大小换装该切割刀，实现对切割厚度和不同切割线缝的陶瓷线路板的切割加工，切 割加工范围广。
图1是本实用新型的陶瓷线路板切割装置的一种较佳实施方式的立体结构示意 图。图2是图1所示陶瓷线路板切割装置切割刀立体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行说明。请同时参阅图1和图2，其中图1是本实用新型陶瓷线路板切割装置一较佳实施方 式的立体结构示意图，图2是图1所示陶瓷线路板切割装置切割刀的立体结构示意图。本实用新型陶瓷线路板切割装置1包括一切割台3、一控制机构5和一切割刀7。 该控制机构5驱动控制该切割刀7切割工作。该切割台3包括一工作面31，该工作面31用于放置被加工的陶瓷线路板，该工作 面31表面保持清洁平整，以使待切割材料与该工作面31紧密贴合。该工作平面31可以根 据需要设置成各种形状，这里将该工作面31形状设置为矩形。该工作面31上设置一对平行 的导轨(未标识)，该一对平行的导轨限定一第一轴线，设定该第一轴线为Y轴。在该一对平 行导轨上对应设置一对平行的支柱(未标识)，该一对平行的支柱与该一对平行的导轨为 活动连接，该一对平行的支柱可沿该一对平行导轨滑动。该一对平行的支柱上架设有一横 梁(未标识)，该横梁与该一对支柱固定连接且该横梁垂直于该一对平行的支柱。该一对平 行的支柱限定一第二轴线，设定该第二轴线为Z轴，该第二轴线垂直于该第一轴线。该横梁 限定一第三轴线，设定该第三轴线为X轴。该X轴、Y轴、Z轴彼皮相互垂直，构成一三维坐标系。该横梁上设置一悬臂(未标识)，该悬臂可沿该横梁滑动，即沿该X轴方向滑动。该 悬臂上设置有一悬轴(未标识)，该悬轴平行于该一对平行支柱，亦即垂直于该工作面31。 该悬臂与该悬轴活动连接，该悬轴可沿该Z轴方向升降。该悬轴邻近该工作面31的一端设 置该切割刀7，该切割刀7与该悬轴为活动连接，具体可以设置一轴承(未标识)分别对应 连接该悬轴与该切割刀7。该轴承的第一活动部(图未示)与该悬轴固定连接，该轴承的第 二活动部(图未示)与该切割刀7固定连接。该切割刀7可以沿该轴承的中心线转动。该控制机构5包括水平控制模块51、升降控制模块53、转动控制模块55和数控模 块57。该数控模块57分别对应电性连接该水平控制模块51、升降控制模块53、转动控制模 块55。该水平控制模块51包括包括一 X轴伺服电机(图未示)和一 Y轴伺服电机(图 未示)，该X轴伺服电机和该Y轴伺服电机分别对应电性连接该数据模块57，该数据控制模 块57驱动该X轴伺服电机和该Y轴伺服电机对应工作。该X轴伺服电机设置在该悬臂与 该横梁活动连接处，该X轴伺服电机通过传动机构驱动该悬臂沿该横梁滑动，亦即沿X轴方 向滑动。该Y轴伺服电机设置在该一对平行支柱与该一对平行导轨的活动连接处，该Y轴 伺电机通过传动机构对应驱动该一对平行支柱沿该Y轴方向滑动。该升降控制模块53设置在该悬臂与该悬轴的活动连接处。该升降控制模块53包 括一升降伺服电机(图未示)，该升降伺服电机设置在该悬臂与该悬轴的活动连接处。该升 降伺服电机通过传动机构驱动该悬轴沿该Z轴方向升降运动。该悬轴驱动该切割刀7沿该 Z轴方向升降运动。该转动控制模块55设置在该悬轴与该切割刀7的活动连接处。该转动控制模块 55包括一转动伺服电机(图未示)，该转动伺服电机设置在该悬轴与该切割刀7的活动连 接处，该转动伺服电机通过传动机构驱动该切割刀7转动或者静止。该数控模块57设置在该切割台3 —侧，该数控模块57包括一通用计算机系统或 者一专用计算机系统，当用户操作时，可对该数控模块57进行操作程序编制。该数控模块 57根据该操作程序对应对应驱动该切割刀7工作。该切割刀7 —般由硬度较高且韧性较好的材料制成，该切割刀7材料的硬度一般 要远大于被切割物质，本实施方式中，该切割刀7主要用于切割陶瓷材料的线路板。选用韧 性好的材料制作该切割刀7可避免该切割刀7在进行切割加工时断裂损坏，可以提高该切 割刀7的使用可靠性和使用寿命。本实施方式中，该切割刀7由钻石材料或者合金材料制 成。该切割刀7包括刀身71和切割头75，该切割头75包括有钻石材料层或者合金材料层， 以增加该切割头75的硬度。该刀身71和该切割头75之间设置一台阶式承接面73，该切割 头75位于该刀身71顶部。该切割头75包括有切割锥面751、刀尖753和切割刃755，该刀 尖753位于该切割锥面751顶部，该切割刃755位于该切割锥面751与该刀尖753相连的 一侧面。该切割刀7可根据切割深度和切割线缝的大小设置成多种系列，以实现对不同切 割深度和不同切割线缝需求的切割加工。该陶瓷线路板切割装置1工作时，可以在该工作面31上设定一区域，则该区域位 于由该X轴和该Y轴组成的二维直角坐标系内。设定该工作面31上一点为该直角坐标系 的零点。则该工作面31上任意一点的坐标为(X，y)。该二维直角坐标系与该立柱限定的 该第二轴线即该Z轴组成三维坐标系。则该工作面31及该切割刀7的运动空间内任一点的坐标为(x，y，z)。在进行切割前，在该数控模块57中对待切割的材料进行三维建模和切 割过程编制操作程序，主要是根据该切割刀7的驱动过程、切割顺序以及坐标等有关参数 进行操作程序编制。该陶瓷线路板切割装置1工作时，放置待加工的陶瓷线路材料在该工 作面31上，启动该陶瓷线路板切割装置1，该数控模块57根据操作程序对应驱动该X轴伺 服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机、升降伺服电机和转动伺服电机工作。该X轴伺服电 机、该Y轴伺服电机和该Z轴伺服电机对应驱动该切割刀7运动。该转动伺服电机对应驱 动该切割刀7转动。具体而言，该数控模块57根据操作程序驱动该切割刀7至待加工的陶 瓷线路材料表面，该数控模块57驱动该切割刀7转动，该数控模块57根据操作程序控制该 切割刀7的水平移动路线和垂直移动路线，以实现不同切割长度和切割深度的高精度切割 加工。通过换装不同系列的该切割刀7可以实现对不同切割线缝需求的切割加工。本实施 方式中，所提到的传动机构是机构中常用的传动器件，一般包括滚轮丝杠传动器件、齿轮和 齿条传动器件、同步皮带传动器件和链条传动器件，无论何种传动器件，只要根据需要结合 本实施方式的其它元件设置均可使用，其具体结构这里不再赘述。 综上所述，本实施方式的陶瓷线路板切割装置1中，对该数控模块57编制切割的 操作程序，该数控模块57根据操作程序分别对应驱动该水平控制模块51、升降控制模块53 和转动控制模块55工作。该水平控制模块51、升降控制模块53和转动控制模块55分别对 应驱动该切割刀7进行切割工作。通过该数控模块57实现对该切割刀7的切割控制，切割 精度高，切割成品率高。该陶瓷线路板切割装置1可根据切割深度和切割线缝的大小换装 该切割刀7，实现对不同切割厚度和不同切割线缝的陶瓷线路板的切割加工，切割加工范围因此，本实用新型的陶瓷线路板切割装置1具有切割加工深度范围广，加工成品 率高和加工精度高的优点。以上仅为本实用新型的优选实施案例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领 域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之 内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种陶瓷线路板切割装置，其包括一控制机构和一切割机构，该控制机构与该切割 机构连接，其特征在于，该切割机构包括一切割刀，该控制机构控制该切割刀进行切割。
2.根据权利要求1所述的陶瓷线路板切割装置，其特征在于，该陶瓷线路板切割装置 还包括一切割台，该切割台包括一工作面，该切割刀于该工作面对陶瓷线路板进行切割。
3.根据权利要求2所述的陶瓷线路板切割装置，其特征在于，该控制机构包括一水平 控制模块，该水平控制模块限定该切割刀在该工作面上或者平行于该工作面区域移动。
4.根据权利要求3所述的陶瓷线路板切割装置，其特征在于，该控制机构包括一升降 控制模块，该升降控制模块限定该切割刀沿垂直于该工作面的方向运动。
5.根据权利要求4所述的陶瓷线路板切割装置，其特征在于，该控制机构包括一转动 控制模块，该转动控制模块控制该切割刀旋转。
6.根据权利要求1所述的陶瓷线路板切割装置，其特征在于，该切割刀包括刀身和切 割头，该刀身和该切割头之间设置一台阶式承接面，该切割头位于该刀身顶部。
7.根据权利要求6所述的陶瓷线路板切割装置，其特征在于，该切割头包括切割锥面、 刀尖和切割刃，该刀尖位于该切割锥面顶部，该切割刃位于该锥面与该刀尖相连的一侧面。
8.根据权利要求5所述的陶瓷线路板切割装置，其特征在于，该控制机构还包括一数 控模块，该数控模块分别对应电性连接该水平控制模块、升降控制模块和转动控制模块。
9.根据权利要求1所述的陶瓷线路板切割装置，其特征在于，该切割刀包括钻石材料 层或者合金材料层。
专利摘要本实用新型提供一种陶瓷线路板切割装置，其包括一控制机构和一切割机构，该控制机构与该切割机构连接，该切割机构包括一切割刀，该控制机构控制该切割刀进行切割。本实用新型的陶瓷线路板切割装置具有切割加工深度范围广、加工成品率高和加工质量高的优点。
文档编号B28D1/22GK201895366SQ201020634240
公开日2011年7月13日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者冉彦祥 申请人:梅州市志浩电子科技有限公司, 深圳市五株电路板有限公司