一种精密电子零部件的加工制造设备的制作方法

文档序号:28068924发布日期:2021-12-18 00:07阅读:102来源:国知局

1.本发明涉及电路板加工技术领域,尤其涉及一种精密电子零部件的加工制造设备。


背景技术:

2.对各式各样的电子装置设备而言,无论体积轻巧的携带型设备或是大型机台等,设置其内部的pcb板为不可或缺的必备构件,随着印刷电路板产业的日趋成熟,采用各种不同技术制造的pcb板也相继推出,尽管在制造过程中,厂商对产品良率的提升及控管均严格看待,但是难以保证成品的良品率维持为百分之百的完美状态。
3.随着科技的进步,现如今印制pcb板线宽及间距越来越小,在生产的过程中,两个相邻的线路之间很容易由于材料或焊接方法导致短路的现象,pcb板出现短路现象会直接影响电路的正常使用;因此,当pcb板表面出现短路现象时,应进行针对性的处理,当短路区域在pcb板内部时,传统的修复方法是采用烧线机(熔断机)对短路区域进行熔断处理(即将连接短路的部位进行局部高温融化),然而,这种修复方式只能对pcb板内部的细微残铜进行短路修复;对于pcb板内部较大的残铜、金属杂物或在印制时相邻金属的接触所造成的表层短路则难以修理。
4.在pcb板表层短路后,生产商大都会以报废进行处理,浪费现象严重。
5.在现有的电路板加工设备对工件进行钻孔前,物料需先夹持在机床上,然后再进行定位,定位后才能开始钻孔,专利号为cn111405764b的一种电路板加工设备则为此方式固定电路板,防止电路板在钻孔过程中发生偏移,但是,此过程较为繁琐,夹持在电路板放置后操控气缸进行夹持,夹紧后再次确认电路板是否与加工面平齐,才能进行钻孔或修复短路区域的加工,导致电路板的实际的加工的时间延长,不利于工人快速作业,降低了加工效率。
6.为此,有必要提出一种精密电子零部件的加工制造设备来解决上述问题。


技术实现要素:

7.为了解决上述问题,本发明提出一种精密电子零部件的加工制造设备来解决上述问题。
8.本发明通过以下技术方案实现的:本发明提出一种精密电子零部件的加工制造设备,包括三轴机床、加工头、抽气装置、对刀装置、控制机台,所述三轴机床上设有移动臂和放置平台,所述加工头固定连接于所述移动臂下方并朝向所述放置平台,所述放置平台上设有吸附平台,所述抽气装置与所述放置平台固定连接并位于所述吸附平台一侧且与所述吸附平台导通,所述对刀装置与所述放置平台固定连接并位于所述吸附平台另一侧,所述控制机台位于所述三轴机床一侧且分别与所述加工头、所述抽气装置、所述对刀装置电连接,所述加工头包括固定架、钻头、第一红外光线发射器,所述钻头、所述第一红外光线发射器均分别与所述固定架固定连接且
朝向所述放置平台,所述对刀装置包括安装座、第一红外光线接收器、第二红外光线发射器、第二红外光线接收器,所述安装座上设有对刀凸台,所述第一红外光线接收器固定连接于所述安装座表面并靠近所述对刀凸台且朝向上方,所述对刀凸台上设有对刀槽和两个第一通口,所述对刀槽和两个所述第一通口导通,所述第二红外光线发射器、所述第二红外光线接收器分别固定于所述安装座上且位于所述对刀凸台两侧,所述第二红外光线发射器通过所述第一通口朝向所述第二红外光线接收器持续发射红外光线,所述移动臂带动所述加工头移动使得所述第一红外光线发射器与所述第一红外光线接收器对齐时,所述移动臂水平移动预设距离后下降带动所述钻头下放至对刀槽内且遮挡所述第二红外光线发射器后完成对刀。
9.进一步的,所述加工头包括第一摄像头,所述第一摄像头与所述控制机台电连接,所述第一摄像头与所述固定架固定连接并位于所述钻头一侧,所述第一摄像头和所述钻头连线的延长线与所述钻头和所述第一红外光线发射器连线的延长线相互垂直。
10.进一步的,所述加工头包括距离传感器,所述距离传感器固定连接于所述固定架上且朝向所述放置平台。
11.进一步的,所述加工头包括第三红外光线发射器,所述第三红外光线发射器与所述控制机台电连接,所述固定架上设有连接位,所述第三红外光线发射器与所述连接位转动连接,所述连接位夹持所述第三红外光线发射器,所述第三红外光线发射器所射出的光线与所述钻头的延长线相交。
12.进一步的,所述连接位上设有扭紧部,所述扭紧部包括连接凸台、刹车件、弹性件、固定盖,所述连接凸台上设有第一通槽和第二通槽,所述第一通槽与所述第二通槽导通,所述第三红外光线发射器上设有固定柱,所述固定柱活动收容于所述第一通槽内,所述刹车件、所述弹性件均收容于所述第二通槽内,所述刹车件一端与所述固定柱抵接,所述刹车件另一端与所述弹性件一端固定连接,所述弹性件另一端与所述固定盖抵接,所述固定盖通过螺纹与所述连接凸台固定连接。
13.进一步的,所述对刀装置包括第二摄像头,所述对刀凸台上设有第二通口,所述第二通口与所述对刀槽导通,所述第二摄像头与所述安装座固定连接并位于所述对刀凸台一侧且朝向所述对刀凸台且与所述第二通口对齐。
14.进一步的,所述吸附平台包括支撑凸台、支撑板、放置板、连接件,所述支撑凸台内设有抽气腔、第一固定槽、第二固定槽,所述第一固定槽、所述第二固定槽分别与所述抽气腔导通,所述放置板层叠在所述支撑板上方并一同固定收容于所述第一固定槽内,所述连接件固定收容于所述第二固定槽内且通过连接管道与所述抽气装置连接并导通,所述支撑板、所述放置板均为透气结构。
15.进一步的,所述支撑板上依次排列设有多个第一抽气孔,所述放置板上依次排列设有多个第二抽气孔,多个第一抽气孔与多个第二抽气孔均与所述抽气腔导通。
16.进一步的,所述放置板为橡胶材料所制而成,所述放置板上设有多个纵横交错的防滑槽,所述第二抽气孔位于多个纵横交错的所述防滑槽之间所形成的方形凸台上。
17.进一步的,所述精密电子零部件的加工制造设备包括抽湿装置,所述抽湿装置固定连接于所述三轴机床上且与所述控制机台电连接,所述抽湿装置上设有出风口、遮挡板和吸风口,所述出风口位于所述遮挡板上方,所述吸风口位于所述遮挡板下方,所述出风
口、所述吸风口均朝向所述放置平台。
18.本发明的有益效果:1、采用红外光线对水平原点进行定位;在对加工头内的钻头进行对刀时,位于放置平台下方的驱动装置则带动放置平台向外移动,此时第一红外光线接收器则移动至与第一红外光线发射器竖直方向相同的位置上,即同在一个竖直平面内,此时移动臂则带动第一红外光线发射器前后进行移动,当第一红外光线发射器所发射的笔直光线照射在第一红外光线接收器上时,移动臂停止移动,间隔预设时间后则继续朝向远离放置平台的一侧移动预设距离,停止后则为钻头在水平面上的原点位置,这样则省去了工人手动操作控制机台进行复位的过程,同时也减少了人工对刀所产生的误差,有利于电路板的精确加工;2、采用红外光线对加工原点进行定位;在钻头停止在水平面上的原点位置后,移动臂则继续带动钻头下降,在钻头进入对刀槽内且刚好遮挡第二红外光线发射器后,第二红外光线接收器则无法接收来自第二红外光线发射器所照射的光线,此时移动臂停止移动,钻头则位于加工原点的位置上,此过程省去了工人手动操作控制机台进行复位的过程,同时也减少了人工对刀所产生的误差,有利于电路板的精确加工;3、采用了摄像头对加工线路进行获取;第一摄像头用于获取待加工的电路板在固定后的图像,并将图像回传至控制机台上,工人则可以根据图像对电路板所要加工的区域进行走刀编程,编程后则钻头自动对电路板进行加工,自动化程度高,有利于电路板的快速加工;4、放置平台采用了负压吸附对电路板进行固定;在工人放置待加工的电路板时,先开启抽气装置,此时气流则从放置平台上被吸入,进入抽气装置后排出外部,电路板放上去后则被抽吸的气压所自动吸附,在加工完成后则关闭抽气装置即可,这样则便于工人快速放置电路板,节省了电路板的固定时间,提高了加工效率;5、在加工的过程中采用了抽湿装置对加工区域进行干燥;在对电路板进行加工时启动抽湿装置,保障了电路板的加工干燥程度,防止因环境的潮湿导致加工过程中所产生的碎屑粘附在电路板的潮湿位置,避免了后续电路板在使用时出现短路现象,提高了电路板的生产质量。
19.综上所述,本精密电子零部件的加工制造设备采用红外光线对水平原点进行定位,同时采用红外光线对加工原点进行定位,省去了工人手动操作控制机台进行复位的过程,同时也减少了人工对刀所产生的误差,有利于电路板的精确加工,且采用了摄像头对加工线路进行获取,自动化程度高,有利于电路板的快速加工,且放置平台采用了负压吸附对电路板进行固定,节省了电路板的固定时间,提高了加工效率;且在加工的过程中采用了抽湿装置对加工区域进行干燥,避免了后续电路板在使用时出现短路现象,提高了电路板的生产质量。
附图说明
20.图1为本发明的精密电子零部件的加工制造设备的局部分解图;图2为本发明的精密电子零部件的加工制造设备的另一部分局部分解图;图3为本发明的精密电子零部件的加工制造设备的整体示意图;图4为本发明的精密电子零部件的加工制造设备在原点对刀时的示意图;
图5为本发明的精密电子零部件的加工制造设备的另一角度整体示意图;图6为本发明的精密电子零部件的加工制造设备的立体图;图7为图1标号a的局部放大示意图;图8为图2标号b的局部放大示意图;图9为图2标号c的局部放大示意图;图10为图3标号d的局部放大示意图;图11为图4标号e的局部放大示意图;图12为图6标号f的局部放大示意图。
具体实施方式
21.为了更加清楚完整的说明本发明的技术方案,下面结合附图对本发明作进一步说明。
22.请参考图1

图12,本发明提出一种精密电子零部件的加工制造设备,包括三轴机床1、加工头2、抽气装置3、对刀装置4、控制机台5,三轴机床1上设有移动臂11和放置平台12,加工头2固定连接于移动臂11下方并朝向放置平台12,放置平台12上设有吸附平台121,抽气装置3与放置平台12固定连接并位于吸附平台121一侧且与吸附平台121导通,对刀装置4与放置平台12固定连接并位于吸附平台121另一侧,控制机台5位于三轴机床1一侧且分别与加工头2、抽气装置3、对刀装置4电连接,加工头2包括固定架21、钻头22、第一红外光线发射器23,钻头22、第一红外光线发射器23均分别与固定架21固定连接且朝向放置平台12,对刀装置4包括安装座41、第一红外光线接收器42、第二红外光线发射器43、第二红外光线接收器44,安装座41上设有对刀凸台411,第一红外光线接收器42固定连接于安装座41表面并靠近对刀凸台411且朝向上方,对刀凸台411上设有对刀槽4111和两个第一通口4112,对刀槽4111和两个第一通口4112导通,第二红外光线发射器43、第二红外光线接收器44分别固定于安装座41上且位于对刀凸台411两侧,第二红外光线发射器43通过第一通口4112朝向第二红外光线接收器44持续发射红外光线,移动臂11带动加工头2移动使得第一红外光线发射器23与第一红外光线接收器42对齐时,移动臂11水平移动预设距离后下降带动钻头22下放至对刀槽4111内且遮挡第二红外光线发射器43后完成对刀。
23.在本实施方式中:三轴机床1为本精密电子零部件的加工制造设备的联动装置,其内部设有用于带动移动臂11升降的油缸,三轴机床1上设有升降滑道,移动臂11与升降滑道滑动连接;移动臂11用于为加工头2提供一个安装结构,移动臂11上设有电机和安装架,电机的转轴上设有丝杆,移动臂11上设有滑杆,安装架与滑杆滑动连接,丝杆与安装架螺纹连接,电机转动能够推动安装架前后滑动;放置平台12用于为抽气装置3以及对刀装置4提供一个放置的结构;吸附平台121用于吸附待加工的电路板;加工头2用于加工电路板上的短路位置;固定架21用于为钻头22提供一个安装固定的结构;钻头22用于加工电路板,钻头22上装载的可以是麻花钻,也可以是细长的铣刀;第一红外光线发射器23用于发射光线,为加工头2提供一个对刀的定位基准;
抽气装置3用于抽气,使得吸附平台121能够将电路板吸附固定;对刀装置4用于辅助加工头2对刀;安装座41用于为第一红外光线接收器42、第二红外光线发射器43、第二红外光线接收器44提供一个稳固的放置结构;对刀凸台411用于为钻头22提供一个原点对刀的放置结构;对刀槽4111用于为钻头22提供一个原点对刀的放置空间;第一通口4112用于为第二红外光线发射器43所发出的光提供一个通向第二红外光线接收器44的通道;第一红外光线接收器42用于接收第一红外发射器23所发出的红色光线,接收后则将信号回传至控制机台5上;第二红外光线发射器43用于发射光线,其与第二红外光线接收器44配合使用,在钻头22刚好完全遮挡住第二红外光线发射器43所发出的光时,第二红外光线接收器44则将信号回传至控制机台5上,第二红外光线发射器43可以是红外二极管,也可以是红外光线器;第二红外光线接收器44用于接收第二红外光线发射器43所发出的光线,接收后则将信号回传至控制机台5上;控制机台5用于控制三轴机床1、加工头2、抽气装置3、对刀装置4的运作,控制机台5内设有电路板,电路板内设有驱动模块、数据处理模块、影像处理模块,数据处理模块分别与驱动模块和影像处理模块电连接,驱动模块分别与三轴机床1、钻头22、抽气装置3电连接,数据处理模块用于接收第一红外接收器42以及第二红外接收器44所回传的信息,影像处理模块用于接收第一摄像头24以及第二摄像头45所回传的影像信息;具体的,在对加工头2内的钻头22进行对刀时,位于放置平台12下方的驱动装置则带动放置平台12向外移动,此时第一红外光线接收器42则移动至与第一红外光线发射器43竖直方向相同的位置上,即同在一个竖直平面内,此时移动臂11则带动第一红外光线发射器43前后进行移动,当第一红外光线发射器23所发射的笔直光线照射在第一红外光线接收器42上时,移动臂11停止移动,间隔预设时间后则继续朝向远离放置平台12的一侧移动预设距离,此预设的距离为钻头22与第一红外光线发射器23的水平距离,停止后则为钻头22在水平面上的原点位置,这样则省去了工人手动操作控制机台5进行复位的过程,同时也减少了人工对刀所产生的误差,有利于电路板的精确加工;在钻头22停止在水平面上的原点位置后,移动臂11则继续带动钻头22下降,在钻头22进入对刀槽4111内且刚好遮挡第二红外光线发射器43后,第二红外光线接收器44则无法接收来自第二红外光线发射器43所照射的光线,此时移动臂11停止移动,钻头22则位于加工原点的位置上,此过程省去了工人手动操作控制机台5进行复位的过程,同时也减少了人工对刀所产生的误差,有利于电路板的精确加工;在工人放置待加工的电路板时,先开启抽气装置3,此时气流则从放置平台12上被吸入,进入抽气装置3后排出外部,电路板放上去后则被抽吸的气压所自动吸附,在加工完成后则关闭抽气装置3即可,这样则便于工人快速放置电路板,节省了电路板的固定时间,提高了加工效率。
24.进一步的,加工头2包括第一摄像头24,第一摄像头24与控制机台5电连接,第一摄
像头24与固定架21固定连接并位于钻头22一侧,第一摄像头24和钻头22连线的延长线与钻头22和第一红外光线发射器23连线的延长线相互垂直;加工头2包括距离传感器25,距离传感器25固定连接于固定架21上且朝向放置平台12;加工头2包括第三红外光线发射器26,第三红外光线发射器26与控制机台5电连接,固定架21上设有连接位211,第三红外光线发射器26与连接位211转动连接,连接位211夹持第三红外光线发射器26,第三红外光线发射器26所射出的光线与钻头22的延长线相交;连接位211上设有扭紧部2111,扭紧部2111包括连接凸台21111、刹车件21112、弹性件21113、固定盖21114,连接凸台21111上设有第一通槽201和第二通槽202,第一通槽201与第二通槽202导通,第三红外光线发射器26上设有固定柱261,固定柱261活动收容于第一通槽201内,刹车件21112、弹性件21113均收容于第二通槽202内,刹车件21112一端与固定柱261抵接,刹车件21112另一端与弹性件21113一端固定连接,弹性件21113另一端与固定盖21114抵接,固定盖21114通过螺纹与连接凸台21111固定连接。
25.在本实施方式中:第一摄像头24用于获取加工头2下方的待加工电路板的图像信息,并回传至控制机台5上,第一摄像头24和钻头22连线的延长线与钻头22和第一红外光线发射器23连线的延长线相互垂直,这样则有助于第一摄像头24拍摄待加工的电路板,使得第一摄像头24所获取的图像位置更为准确,进而使得钻头22在加工前的定位准确;距离传感器25为红外距离传感器,用于检测加工头2与吸附平台121之间的距离;第三红外光线发射器26用于为工人提供一个可以观测的定位点,第三红外光线发射器26将光照射在待加工电路板的加工点位上,工人则可以在加工之前通过肉眼对加工的点位进行初步的确认;固定柱261用于为第三红外光线发射器26提供一个转动的支撑结构;连接位211用于为固定架21提供一个给第三红外光线发射器26转动连接的结构;扭紧部2111用于将调整好角度的第三红外光线发射器26进行固定;连接凸台21111用于为固定柱261提供一个支撑的结构;第一通槽201用于为固定柱261提供一个放置的空间;第二通槽202用于为刹车件21112、弹性件21113提供一个放置的空间;刹车件21112为橡胶材料所制,用于限制固定柱261的转动;弹性件21113为弹簧,用于为刹车件21112提供一个弹性的支撑结构,使得刹车件21112能够具备一个抵接固定柱261的力;固定盖21114用于为弹性件21113提供一个阻挡的结构,防止弹性件21113弹出第二通槽202;具体的,第一摄像头24用于获取待加工的电路板在固定后的图像,并将图像回传至控制机台5上,工人则可以根据图像对电路板所要加工的区域进行走刀编程,编程后则钻头22自动对电路板进行加工,自动化程度高,有利于电路板的快速加工;工人可以通过调节第三红外光线发射器26来初步确认所加工的位置,调节时只需手动转动第三红外光线发射器26即可,刹车件21112则会持续对固定柱261抵接,固定柱261则被限制固定,从而将第三红外光线发射器26限制在调节好的角度上。
26.进一步的,对刀装置4包括第二摄像头45,对刀凸台411上设有第二通口4113,第二
通口4113与对刀槽4111导通,第二摄像头45与安装座41固定连接并位于对刀凸台411一侧且朝向对刀凸台411且与第二通口4112对齐。
27.在本实施方式中:第二摄像头45用于获取钻头22在下降时的影像,第二摄像头45的影像画面内的中心位置有十字标注点,此点为虚拟定位点,工人通过控制机台5上的显示屏所观看到的点为十字点,在钻头22下放置对刀槽4111内且遮挡第二红外线发射器43时,钻头22上的铣刀或麻花钻的下部分端点则刚好在十字点上,此时控制机台5内的数据处理模块则将获取的图像与内部预存储的对刀图像信息进行比对,确认对刀完成后,数据处理模块则清空原先的加工行走路径,并标记原点且以原点为基准下达运行的指令至三轴机床1和加工头2上;第二通口4113用于为第二摄像头45提供一个获取对刀槽4111内部图像的通道。
28.进一步的,吸附平台121包括支撑凸台1211、支撑板1212、放置板1213、连接件1214,支撑凸台1211内设有抽气腔12111、第一固定槽12112、第二固定槽12113,第一固定槽12112、第二固定槽12113分别与抽气腔12111导通,放置板1213层叠在支撑板1212上方并一同固定收容于第一固定槽12112内,连接件1214固定收容于第二固定槽12112内且通过连接管道与抽气装置3连接并导通,支撑板1212、放置板1213均为透气结构;支撑板1212上依次排列设有多个第一抽气孔12121,放置板1213上依次排列设有多个第二抽气孔12131,多个第一抽气孔12121与多个第二抽气孔12131均与抽气腔12111导通;放置板1213为橡胶材料所制而成,放置板1213上设有多个纵横交错的防滑槽12132,第二抽气孔12131位于多个纵横交错的防滑槽12132之间所形成的方形凸台上。
29.在本实施方式中:支撑凸台1211用于为支撑板1212、放置板1213、连接件1214提供一个支撑的结构;抽气腔12111用于为支撑凸台1211提供一个负压的空间;第一固定槽12112用于为支撑板1212、放置板1213提供一个放置的空间;第二固定槽12113用于为连接件1214提供一个放置的空间;支撑板1212用于为放置板1213提供一个支撑的结构;第一抽气孔12121用于为抽气装置3所吸附的气体提供一个流通的通道;放置板1213为橡胶材料所制而成,用于为待加工的电路板提供一个支撑的结构,在电路板进行加工时,放置板1213则是一个保护钻头22的缓冲结构,在钻头22加工的过程中,防止钻头22下降的行程过大而损坏钻头;第二抽气孔12131用于为抽气装置3所吸附的气体提供一个流通的通道;防滑槽12132用于增大待加工电路板的摩擦力;连接件1214用于为抽气装置3提供一个连接吸附平台121的结构,连接件1214上设有多个依次排列的导通孔,多个导通孔与抽气腔12111导通;具体的,在工人放置待加工的电路板时,先开启抽气装置3,此时气流则从放置平台12上被吸入,进入抽气装置3后排出外部,电路板放上去后则被抽吸的气压所自动吸附,在加工完成后则关闭抽气装置3即可,这样则便于工人快速放置电路板,节省了电路板的固定时间,提高了加工效率;在电路板被吸附时,外部气流从放置板1213上的第二抽气孔12131流入,然后进入第一抽气孔12121内,然后再进入抽气腔12111内,最后从抽气腔12111内进入至抽气装置3
中,在工人将待加工的电路板放置在放置板1213时,进入第二抽气孔12131的气流则将电路板按压在放置板1213上,此时电路板遮挡住第二抽气孔12131,同时也固定在了放置板1213上。
30.进一步的,精密电子零部件的加工制造设备包括抽湿装置6,抽湿装置6固定连接于三轴机床1上且与控制机台5电连接,抽湿装置6上设有出风口61、遮挡板62和吸风口63,出风口63位于遮挡板62上方,吸风口63位于遮挡板62下方,出风口61、吸风口63均朝向放置平台12。
31.在本实施方式中:抽湿装置6用于将放置平台12附近的空气进行除湿,确保电路板在加工时是干燥的;出风口61用于吹出干燥风;遮挡板62用于分隔出风口61与吸风口63;吸风口63用于吸收周围的空气;具体的,抽湿装置6内部有加热网,吸风口63吸入的风透过加热网后被加热,然后加速了气流中的水分蒸发,被加热后的风从出风口61吹出。
32.当然,本发明还可有其它多种实施方式,基于本实施方式,本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式,都属于本发明所保护的范围。
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