专利名称：印刷电路板钻孔专用钻头的精密自动上环装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种印刷电路(PC)板钻孔专用钻头的精密自动上环装置。
以现阶段产业技术而言，在进行印刷电路(PC)板的钻孔加工时，因每一单位板体上所需钻孔数量极多，且钻孔进刀深度不一，故产业均预先在印刷电路板钻孔专用的钻头上，以人工套设一定位用准位环，并利用电脑自动设定抓钻进刀搪钻加工的设备，以利于进行大量印刷电路板钻孔的加工作业。本改良案的母案第99243823．3号专利技术，是利用一加工转台双侧设置进料区与排料区，进料区摆置有载满钻头的多个钻盒，排料区摆置有等待收集已套上准位环的钻头的空钻盒，并在转台的环周分别设置插钻区、退环区、上环区、测径区、取钻区以及卸钻区，提供自动送钻、送环、上环精度控制、退环、测量钻针直径、及合格品与不合格品的退钻收集与排料等连贯式的自动上环运作，取代人力完成精密上环的自动化运作，以提高产能效益。
然而，每一单位印刷电路板体上所需钻孔的相异孔径规格繁杂，因此，产业在进行印刷电路(PC)板的钻孔加工时，均将前述已套上准位环2的相异多个钻头1，采用钻针12朝下呈倒置钻头的形态，按钻孔加工所需的孔径顺序，分选其可配合钻孔的相异直径的多个钻头，陆续插置于可一次承载5十个钻头的模组化专用钻盒内101(配合图1所示)，使这些专用钻盒内的相异多个钻头能按其印刷电路(PC)板所需钻孔的相异孔径规格循序排列，藉以预先完成选用相异直径的钻头的分针作业，以提高印刷电路板的钻孔加工作业效率。但是，本实用新型母案所指的空钻盒是以钻针朝上的倒置钻头形态摆置，与专用钻盒插设多个倒置钻头的方式不同，因此，将已上环的多个钻头插设于专用空钻盒内的分针作业，仍须采用人力作业方式进行，进而未能有效显现上述母案技术的应用实益，再者，该专用钻盒内按印刷电路板孔径所规则排列的钻头，是直接影响印刷电路板钻孔成品的规格合格率，若不慎错置专用钻盒内钻头的排列位置，恐将衍生形成大量钻孔印刷电路板沦为不合格成品的严重困扰，就更别说是进行人工插钻时，极易因人为疏失而撞断钻头上极为细小的钻针部位，导致钻针大量损耗而产生成本上的额外损失，此困扰已严然形成一急待克服解决的重要课题，是为本实用新型特予精进改良的研创动机所在。
本实用新型的目的在于，提供一种能以钻针朝下的倒置钻头形态，依序插置于排料区的多个专用空钻盒内的指定位置的印刷电路板钻孔专用钻头的精密自动上环装置。
本实用新型的上述目的是由如下技术方案来实现的。
一种印刷电路板钻孔专用钻头的精密自动上环装置，包括在一加工转台双侧配置有进料区与排料区，以及在转台的环周分别设置插钻区、退环区、上环区、测径区、取钻区以及卸钻区的上环装置，其中进料区摆置有装载钻头的钻盒，排料区摆置有等待收集已套上准位环的钻头的多个专用空钻盒，其特征为在取钻区与排料区间增设有一藉由旋爪、旋转气压缸、径向气压缸及轴向气压缸所组成的翻转机构，且在排料区增设有另一以曲臂及滑座所组成的递移机构；该旋爪是组设于取钻区与排料区间，其一端串组旋转气压缸，且旋转气压缸的另一端固设有径向气压缸与轴向气压缸，使旋爪能嵌夹翻转并位移已上环钻头呈钻针朝下的倒置形态，且配合排料区的递移机构位移定位多个专用空钻盒，而使已上环钻头能依续各别收置于排料区上的多个专用空钻盒内的指定位置，促使该多个专用空钻盒能凤钻针朝下的倒置形态摆置多个以上环钻头；该多个专用空钻盒的双端分别增设有曲臂，其间固设有可于排料区上往复自由位移的滑座，使曲臂可藉滑座的连动推持递移多个专用空钻盒。
本实用新型的优点在于本实用新型所提供的印刷电路板钻孔专用钻头的精密自动上环装置，其主要是在取钻区备具有翻转倒置钻头运作能力的径向气压缸及轴向气压缸所组成的翻转机构，且在排料区增设有另一以曲臂及滑座所组成的递移机构，藉由进料区、插钻区、退环区、上环区、测径区、取钻区、卸钻区以及排料区等各作业区段的相互配合运作，使进料区的多个钻盒内所置放的相异多个钻头，均可经过上环作业后，分别以钻针朝下的倒置钻头形态，按自动化程序，陆续插置于排料区的多个专用空钻盒内的指定位置，以达取代人工完成分针作业的进步实益，促使自动上环作业的连贯运作效率能更为精进，进而提憎印刷电路板钻孔作业的产能效益。
为能更进一步了解本实用新型，现配合附图及实施例详细说明如后
图1是揭示专用空钻盒的立体示意图。
图2是揭示本实用新型装置体的工作区域配置示意图。
图3是揭示本实用新型装置的立体图。
图4是揭示本实用新型于进料区摆置多个钻盒的示意图。
图5是揭示本实用新型图4的另一示意图。
图6是揭示本实用新型翻转机构的俯视图。
图7是揭示本实用新型翻转机构夹钻上挺的示意图。
图8是揭示本实用新型翻转机构倒置钻头的示意图。
图9是揭示本实用新型夹钻机构移载翻转机构上的钻头至单位专用空钻盒的示意图。
图10是揭示本实用新型于排料区摆置多个专用空钻盒的示意图。
图11是揭示本实用新型图10的另一示意图。
图12是揭示本实用新型图11的另一示意图。
首观图2及图3所示，本实用新型提供的一种印刷电路板钻孔专用钻头的精密自动上环装置，主要是在一加工转台3双侧配置进料区31与排料区32，并在转台3的环周分别设置插钻区4、退环区5、上环区6、测径区7、取钻区8以及卸钻区9；其中该进料区31是实施成输送带33的传送流程(配合图2及图4所示)，且该进料区31是与插钻区4相连接，且输送带33上设有供以吸附钻盒10使用的步进位移机构34；该排料区32设置有递移机构321(配合图2、3及图10所示)，其主要是利用一皮带327牵动一滑座322，使该滑座322可于多个滑杆328上往复自由位移，且该滑座322上另固设有承杆323，承杆323的双端分别固结有曲臂324及325，使曲臂324及325间可推持递移并定位多个专用空钻盒101；该插钻区4内是具一夹钻机构40(配合图2及图3所示)，主要是藉由传动皮带42带动一夹钻气压缸43，且夹钻气压缸43的缸杆上设有气压驱动的夹钻爪41所组成；该夹钻爪41是可接受传动皮带42的往复带动，进而产生往复位移运作；该工作转台3具定格步进转动的能力(配合图2及图3所示)，转台3上等间设有附具弹性的准座39，准座39的端部设有置钻孔393，置钻孔393侧部设有磁块394(配台图7所示)，使转台3及其准座39上的置钻孔393在供插钻、取钻、套环以及退环时，备具弹性抗震的稳定性；在进料及插钻运作时(配合图2及图3所示)，进料区31的输送带33上必须摆置有载置钻头1的多个钻盒10，利用输送带33的定格步进驱动多个钻盒10，使多个钻盒10上各只整齐间列的纵向及横向钻头1，能依续对应夹钻机构40中的夹钻爪41，继续驱动夹钻爪41下移夹取钻头1上挺，然后移载钻头1至插钻区4内的定格转动而至的准座39的置钻孔393中定距插置钻头1，使钻头1的钻体11埋藏于置钻孔393内并被磁块394吸附定位，完成进料插钻的区段作业。
该退环区5是设置于加工转台3周边的插钻区4与上环区6之间(配合图2及图3所示)，退环区5内设置有一退环机构50，当已在插钻区4完成插钻运作的该只准座39随转台3定格转动至退环区5时，经由电眼的检测钻头1上是否套设有准位环2(常用组装元件，故不加赘述)；若测得钻头1的钻体11上无套设准位环2，则退环机构50不作动，直接将该准座39上的钻头1定格转移至上环区6进行上环作业；若退环区5内准座39上的钻体11上已存有使用过的旧的准位环2，即被断定该旧的准位环2为已丧失上环精度者，而启动退环机构50进行退环运作，平稳完成退环的区段作业。
该上环区6是设置于加工转台3周边的退环区5与测径区7之间(配合图2及图3所示)，上环区6内是设有一影象视觉器(CCD)64的上环机构60；当已在退环区5完成退环运作或无需退环的钻头1，是随准座39定格转动至上环区6，使钻针12位处于影象视觉器64内，待上环机构60动作使钻体上套设准位环2后，利用PLC控制器与影象视觉器64的相互配合，以补偿修正误差值，使钻针12的尖部121至准位环2的底部21间的绝对距离，能符合预设精度范围内的绝对基准高度值，完成精确上环的区段作业。
该测径区7是设置于加工转台3周边的上环区6与取钻区8之间(配合图2及图3所示)，测径区7内设有一测径机构70，主要是在一承架上设置另一影象视觉器75，当定格载移至测径区7的钻头1，藉由影象视觉器75记录已上环的钻头1上钻针12的真实钻径以及刀刃角度，并令PLC控制器记录符合钻径检测规格的已上环钻头1的合格品与不合格品，完成测径的区段作业。
该取钻区8是设置于加工转台3周边的测径区7与卸钻区9之间(配合图2及图3所示)，且取钻区8并与排料区32相连接；该取钻区8是与插钻区4相同设有另一夹钻机构80，同时，该取钻区8与排料区32间是组设有翻转机构84；该夹钻机构80主要是利用传动皮带82带动一夹钻气压缸83(配合图2及图3所示)，且夹钻气压缸83的缸杆上设有气压驱动的夹钻爪81所组成；该夹钻爪81是可接受传动皮带82的往复带动，进而产生往复位移运作，呈可夹钻位移并插钻摆置的往复连动位移形态；该翻转机构84主要是利用一旋转气压缸844带动一旋轴843(配合图6及图7所示)，且于该旋轴843的未端固设有一旋爪841所组成，使旋转气压缸844可带动旋爪841进行翻转运作，该旋转气压缸844的一端是固设有径向气压缸847，该径向气压缸847的一侧接设有轴向气压缸846，轴向气压缸846是组设于一承座845上，该承座845上另串设有多个滑轴842，经由承座845使径向气压缸847可受轴向气压缸846的缸杆挺缩，让翻转机构84整体可于多个滑轴842上往复位移，进而使该旋爪841备具有可升降往复位移的能力，呈可夹钻翻转位移并插钻摆置的循序连动位移形态。
上述属“合格品”的已上环钻头1，是会藉准座39定格移载至取钻区8，该翻转机构84的轴向气压缸846的缸杆随即退缩，使旋爪841位移趋近已上环钻头1，使钻头1在准座39上能接受旋爪841的嵌夹，此刻，驱使径向气压缸847挺伸运作，使旋爪841夹持钻头1抽离准座39(配合图8所示)，并使轴向气压缸846带动旋爪841缩退位移，同时，旋转气压缸844亦同步运转带动旋爪841翻转运作，促使钻头1受旋爪841嵌持而同步翻转呈钻针朝下的状态(配合图9所示)，随后径向气压缸847退缩其缸杆，使旋爪841夹持钻头1复归初始位置，以等待夹钻机构80的夹钻爪81的下移夹取钻头1，使已翻转上环的钻头1可受夹钻机构80夹移载运至上述排料区32中(配合图10所示)，藉由递移机构321的往复位移定位多个专用空钻盒101，使已上环钻头1合格品能以钻针朝下的倒置钻头形态，陆续倒插于专用钻盒101上的纵向及横向置钻槽位中，以完成取钻排料的区段作业。
该卸钻区9是设置于加工转台3周边的取钻区8与插钻区4之间(配合图2及图3所示)，卸钻区9中组置有机械手臂9A与集钻糟9G，适逢上述属“不合格品”的已上环钻头1藉准座39定格移载至卸钻区9，经检测确知置钻孔393内载有钻头1后，命令机械手臂9A动作，以嵌夹取离置钻孔393内的钻头1，并将该钻头1放置于集钻槽9G内，使钻头1能再次回收使用，完成卸钻的区段作业。
藉由如上所述的上环过程，是可使多个相异直径的钻头1分别集整置放于多个钻盒10内，并使其单位钻盒10内所置放的多个钻头1均为同一，将该些多个钻盒10排置于进料区31内，经由已PLC控制器程序驱动取钻区8的翻转机构84与夹钻机构80，配合排料区32的递移机构321的相互运作，便可迅速精确的将单一钻盒10内的多个钻头1，分选插置于排料区32的多个专用空钻盒101内的指定位置，进而使自动上环装置能以下述程序取代人工完成分针作业。
请观图10所示，该进料区31的步进位移机构34是将多个钻盒中的最前端的单位钻盒10位移至插钻区4内，同时，该排料区32的递移机构321亦同步推移多个专用空钻盒101位移，使其最前端的单位专用空钻盒101位于取钻区8内，使夹钻机构40能循序自该钻盒10中载运一单位钻头1至转台3的准座39上，并使该钻头1经由转台3分别通过退环、送环、上环精度控制、测量钻针直径、以及合格品与不合格品的退钻收集与排料等连贯式的自动上环运作(配合图2及图3所示)，藉由取钻区8的翻转机构84倒置钻头后(配合图8所示)，经其夹钻机构80嵌夹钻头1的钻体11载运插置于该单位专用空钻盒101内的指定位置(配合图9及图10所示)，完成单位钻头1的精密上环作业，随后，进料区31的步进位移机构34带动多个钻盒10位移一位置，使其夹钻机构40可载运同一单位钻盒10内的另一单位钻体1，该排料区32的递移机构321亦同步循序推移多个专用空钻盒101位移，使其夹钻机构80可插置该另一单位钻体1于同一单位专用空钻盒101内的另一指定位置，如此反复循环运作后，使单一钻盒10内的同一多个钻头1经上环作业后，均能各别插置于同一单位专用空钻盒101内的指定位置。
当该单位专用空钻盒101内已插置足量的同一直径的多个钻头1后，排料区32的递移机构321将随即推移多个专用空钻盒101，使尾随的另一单位专用空钻盒101位于取钻区8的夹钻机构80下方(配合图11所示)，促使夹钻机构80可将同一单位钻盒10内的多个钻头1藉由上述过程接续插置于该专用钻盒101内，经由如此反复循环运作后，便使单一钻盒10内的同一多个钻头1，均能经过上环作业后，各别插置于多个专用空钻盒101内的指定位置(配合图12所示)，进而完成同一多个钻头1的分装插置作业。
待多个专用空钻盒101内均已插设足量的同一多个钻头1后，该排料区32的递移机构321将随即推移多个专用空钻盒101位移，使最前端的单位专用空钻盒101再次位于夹钻机构80的下方，同时，进料区31的步进位移机构34亦带动多个钻盒10位移一位置，使尾随的另一单位钻盒10位于夹钻机构40下方(配合图5所示)，促使夹钻机构40可载运该钻盒10内的另一规格的同一多个钻头1，藉由重复上述过程，使该钻盒10内的多个钻头1可接续完成上环及分装插置作业，将该钻盒10内的同一多个钻头1，各别插置于多个专用空钻盒101内的指定位置，经由如此反复循环运作后，使多个钻盒10内所置放的相异多个钻头1，均可经过上环作业后，各别插置于多个专用空钻盒101内的指定位置(配合图12所示)，进而能以自动化程序完成已上环钻头的分针作业，以达取代人工作业的进步实益。
权利要求1.一种印刷电路板钻孔专用钻头的精密自动上环装置，包括在一加工转台双侧配置有进料区与排料区，以及在转台的环周分别设置插钻区、退环区、上环区、测径区、取钻区以及卸钻区的上环装置，其中进料区摆置有装载钻头的钻盒，排料区摆置有等待收集已套上准位环的钻头的多个专用空钻盒，其特征为在取钻区与排料区间增设有一藉由旋爪、旋转气压缸、径向气压缸及轴向气压缸所组成的翻转机构，且在排料区增设有另一以曲臂及滑座所组成的递移机构；该旋爪是组设于取钻区与排料区间，其一端串组旋转气压缸，且旋转气压缸的另一端固设有径向气压缸与轴向气压缸；该多个专用空钻盒的双端分别增设有曲臂，其间固设有可于排料区上往复自由位移的滑座。
专利摘要印刷电路板钻孔专用钻头的精密自动上环装置,包括在取钻区与排料区间增设倒置上环钻头的翻转机构,及在排料区内设置往复载移定位空钻盒的递移机构,利用转台双侧进料区与排料区配合,使进料区的多个钻盒内的钻头,能藉由转台周边环设的各区完成钻头精密上环作业,经翻转机构与夹钻机构以及递移机构同步配合运作,使钻头经过上环作业后,能以倒置钻头形态插置于排料区空钻盒内,以自动化程序完成上环钻头的分针作业,取代人工作业。
文档编号H05K3/00GK2429990SQ00231338
公开日2001年5月9日 申请日期2000年3月30日 优先权日2000年3月30日
发明者姚志金 申请人:协竑企业有限公司