专利名称：印制电路板钻孔动力头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种印制电路板钻孔动力头，特别涉及一种可安装于印制电路板钻床上的钻孔动力头。
背景技术：
在加入起强化作用的玻璃纤维的环氧树脂上覆盖一层铜箔即制成印制电路板，之后，需要对该铜箔进行刻蚀，进而获得相应的电路。制作者需要在该电路板的一系列位置上钻孔，以在形成于板两个面上的电路中的各结点间进行连接和插入任何分立的电子元器件或者集成的电子元器件。加工印制电路板需要越来越多的具有高灵活度和高生产率的加工设备。为此，在过去推荐在钻床上安装多个钻孔动力头，典型的是在钻床上安装六个钻孔动力头，六个钻孔动力头设计为同时对相同的电路板堆进行钻孔。通常，通过在一酚醛树脂垫板或者纸板上堆叠多个相同的板，并在形成的堆上覆盖一层薄铝箔或者类似的盖板形成该板堆。该板堆保持在一起，并通过两个基准销定位放置于加工设备的工作台上。目前的印制电路板钻床通常包括一在第一方向(Y轴)上运动的工作台，一在与第一方向正交的第二方向(X轴)上运动的运载台，该运载台上安装有若干个钻孔动力头，该钻孔动力头可在与第一和第二方向均正交的第三方向(Z轴)上运动。通常，现有的钻孔动力头包括一驱动动力头在Z轴方向上运动的直线电机或旋转电机，一挠性联轴器，一引导该钻孔动力头在Z轴方向上运动的直线导轨或者气动轴套，一通常由异步电机驱动的携带钻具的主轴和一加压脚，该加压脚通常包括一气动系统，通过该气动系统在电路板堆的尽量接近钻孔位置的区域施加压力。在现有技术中，钻孔动力头的这些不同的组成部分在组装后将是重、且庞大的物体，进而使传统的钻床是大而重的。此外，现有钻床的不同组成部分间需要进行大量的机械耦合，这就增加了安装和维修的难度，特别是降低了性能。根据已知的情况，在对印制电路板钻孔的过程中，Z轴方向上的加速性能事实上是体现钻床总体生产力的最重要的指标。本发明的目的是提供一种可克服现有动力头缺陷的印制电路板钻孔动力头，其比目前使用的动力头更高效和更高产。本发明的另一个目的是提供一种简易的、经济的，并因此具有最低工业生产成本的钻孔动力头。
发明内容
通过权利要求的结合可得到实现这些和其它目的的印制电路板钻孔动力头。优选地，根据本发明，由于驱动主轴在Z轴方向上运动的直线电机基本与主轴本身结合为整体，并且，由所述直线电机的线圈产生的磁场的三个轴向分量的合成力的方向与主轴的“Z”轴方向基本一致，因此，该钻孔动力头的性能相对现有动力头会显著地提高。由于根据本发明的钻孔动力头结合为整体，其各组成部分之间结构紧凑，因此，该种钻孔动力头易于制作，进而可降低生产成本。由于主轴是受压最大的部件，因此，事实上主轴必须是易于对其进行操作和可快速拆卸的，本发明的另一个优点即是拆卸和替换主轴相当容易。以下仅以举例的方式，参照
根据本发明的钻孔动力头的一种实施方式， 其中
图1为根据本发明的钻孔动力头的示出加压脚的主视图；图2为图1所示钻孔动力头的侧视图；图3为图1所示钻孔动力头的俯视图；图4为图1所示钻孔动力头的立体图。
具体实施例方式参照附图，根据本发明的钻孔动力头的整体以参考标记11标识，该钻孔动力头11 包括一与钻削主轴15相关联的主体13，该钻孔动力头11相对主体13在“Z”向上运动，并且，该钻孔动力头11上安装有一钻具16。该主体13优选为设置有多个孔17，通过这些孔17可将钻孔动力头11安装于作为印制电路板钻床的组成部分的支撑结构上。优选地，该主轴15由高频同步电机驱动，该种类型的电机以在低速下具有高转矩、高效率并因此可减少发热量而著称，而发热是降低钻削精度的主要原因。根据本发明，该主轴15通过嵌入具有三个线圈19a，19b，19c的直线电机19与主体13相关联，三个线圈围绕通过钻具16的Z轴间隔120°设置，并固定于主轴15的结构件上，三个线圈浸没于由永磁体的三个相对应的通道产生的磁场中。有利的是，根据本发明，三个线圈19a，19b，19c产生的磁力线的三个轴向分量的合成力的方向与主轴15的Z轴方向基本一致，这样，无疑提高了钻孔动力头的精度和性能。根据本发明，该钻孔动力头11还包括一气动轴套21，一光栅尺23和一加压脚25， 该气动轴套21引导主轴15在Z轴方向上运动，该光栅尺23产生反应主轴15在Z轴方向上的位置的信号。该加压脚25是一具有底部25b的基本上为圆柱形的的环25a，该底部2 呈部分封闭的结构，其中部有供钻具16伸出的通道25c。根据本发明，该底部25b的外部 25d围绕所述的位于中央的通道25c成形，以在电路板堆的临近钻孔区域的位置上施加必要的压力。本发明还在该主轴15和气动轴套21之间嵌入一特定的凸缘27，该凸缘27可在更换钻具和对钻具自动进行激光测量期间向上移动加压脚25。该技术方案允许安装一相对现有技术方案更长的气动轴套，以为位于气动轴套内的主轴提供更加精确的导向。
权利要求
1.一种印制电路板钻孔动力头(11)，包括一与钻削主轴(1 相关联的主体(13)，该钻削主轴(15)相对主体(13)在“Z”轴方向上运动，该钻削主轴(15)上安装有钻具(16)， 其特征在于该主轴(15)通过嵌入一具有三个线圈(19a，19b，19c)的直线电机(19)与主体(13)相关联，三个线圈(19a，19b，19c)围绕Z轴间隔120°设置，并固定于主轴(15)的结构件上，三个线圈(19a，19b，19c)浸没于由永磁体的相对应的通道产生的磁场中，使三个线圈(19a，19b，19c)产生的磁力线的三个轴向分量的合成力的方向与主轴(15)的Z轴方向基本一致。
2.根据权利要求1的钻孔动力头(11)，其中，该主体(13)安装于作为印制电路板钻床的组成部分的一支撑结构上。
3.根据权利要求1或2的钻孔动力头(11)，其中，该主轴(1 由一高频同步电机驱动。
4.根据权利要求1至3中任一项的钻孔动力头，其中，包括一引导主轴在“Z”轴方向上运动的气动轴套01)。
5.根据上述权利要求中任一项的钻孔动力头，其中，包括一加压脚(25)，该加压脚 (25)包括一圆柱形的具有底部0 )的环0 ),该底部(25b)部分封闭，底部(25b)形成有供钻具(16)伸出的通道05c)，以及，该底部(25b)还具有围绕所述的位于中央的通道 (25c)成形的外部05d)，该外部(25d)用于在电路板堆上施加必要的压力。
6.根据权利要求4或5的钻孔动力头，其中，在该主轴(1 和气动轴套之间置入一用于向上移动加压脚05)的凸缘⑵)。
全文摘要
一种印制电路板钻孔动力头(11)，包括与一钻削主轴(15)相关联的主体(13)，该钻削主轴(15)相对主体(13)在“Z”轴方向上运动，该钻削主轴(15)上安装有钻具(16)，其中，所述主轴(15)通过嵌入一具有三个线圈(19a，19b，19c)的直线电机(19)与主体(13)相关联，三个线圈(19a，19b，19c)围绕Z轴间隔120°设置，并固定于主轴(15)的结构件上，三个线圈(19a，19b，19c)浸没于由永磁体的相应通道产生的磁场中，使三个线圈(19a，19b，19c)产生的磁力线的三个轴向分量的合成力的方向与主轴(15)的Z轴方向基本一致，进而大大提高了钻孔动力头的精度和执行力。
文档编号B23Q5/36GK102271862SQ201080004303
公开日2011年12月7日 申请日期2010年1月4日 优先权日2009年1月14日
发明者安哥洛·拉伊泰里 申请人:米凯特罗尼克有限公司