[发明专利]PCB板前处理工艺设备及其工艺方法

权利要求书

1.PCB板前处理工艺设备，其特征在于：包括左底座（1）和右底座（7），所述左底座（1）上设置有夹板支撑立柱（2），所述夹板支撑立柱（2）的顶部固定连接有向右延伸的悬臂梁（22），所述悬臂梁（22）的末端垂直固定连接竖向的左固定夹板（21）；所述右底座（7）上固定设置有水平的直线电机（8），所述直线电机（8）左端的直线推杆（9）末端垂直固定连接竖向的右活动夹板（10）；所述直线电机（8）能通过直线推杆（9）带动右活动夹板（10）做逐渐远离或逐渐靠近左固定夹板（21）的运动；所述左固定夹板（21）与右活动夹板（10）之间夹设安装有若干上下重叠设置的PCB毛坯板（19）；还包括钻孔装置，所述钻孔装置能同时对若干上下重叠设置的PCB毛坯板（19）进行打孔；

所述左固定夹板（21）的右侧等间距设置有若干横向的左卡槽（20），所述右活动夹板（10）的左侧等间距设置有若干横向的右卡槽（11）；各所述PCB毛坯板（19）的左右两端分别对应卡位于所述左卡槽（20）和右卡槽（11）中；

若干上下重叠设置的PCB毛坯板（19）中，相邻两PCB毛坯板（19）之间间距设置，相邻两PCB毛坯板（19）之间形成活动梁活动层（39）；

所述钻孔装置包括左底座（1）与右底座（7）之间导轨（3），所述导轨（3）沿左右方向延伸，所述导轨（3）上的滑槽（40）中滑动设置有滑块（5），驱动装置能驱动所述滑块（5）沿所述滑槽（40）的长度方向平动位移；矩形状的所述滑块（5）的顶部的四角处呈矩形阵列布置有四根竖向的支撑柱（6），各所述支撑柱（6）的上端均安装有推杆（14）朝上的升降气缸（13）；还包括水平的导轨座（16），四所述升降气缸（13）的推杆（14）顶端固定支撑连接所述导轨座（16）底部；四所述升降气缸（13）能通过四所述推杆（14）带动所述导轨座（16）上下位移；所述导轨座（16）的底部设置有第二水平导轨（37），所述第二水平导轨（37）内滑动设置有第二滑块（15），驱动装置能驱动所述第二滑块（15）沿所述第二水平导轨（37）方向平动位移；所述第二水平导轨（37）的长度方向与所述导轨（3）的长度方向垂直；所述第二滑块（15）的下侧固定连接有竖向的钻孔机（17），所述钻孔机（17）的旋转钻头（25）竖向朝下设置；所述导轨座（16）的向下位移能使所述旋转钻头（25）对正下方的若干上下重叠设置的PCB毛坯板（19）钻孔；

各所述活动梁活动层（39）内横向穿过有左活动梁（31）和右活动梁（30）；所述左活动梁（31）和右活动梁（30）均与第二水平导轨（37）的长度方向平行；

四根竖向的所述支撑柱（6）中，左侧的两根支撑柱（6）为左支撑柱（6.1），右侧的两根支撑柱（6）为右支撑柱（6.2）；

各所述左活动梁（31）的两端均通过左连接柱（28）固定连接左支撑柱（6.1），各所述右活动梁（30）的两端均通过右连接柱（29）固定连接右支撑柱（6.2）；所述左活动梁（31）、右活动梁（30）、钻孔机（17）、旋转钻头（25）均随所述滑块（5）同步平动位移；

所述左活动梁（31）和右活动梁（30）之间形成排屑风道（42），所述排屑风道（42）的宽度大于所述旋转钻头（25）的钻头外径；所述左活动梁（31）和右活动梁（30）的上端均滑动接触上方PCB毛坯板（19）的下侧面；所述左活动梁（31）和右活动梁（30）的下端均与下方的PCB毛坯板（19）保持间隙；所述旋转钻头（25）的延伸线向下垂直穿过所述排屑风道（42）；

所述排屑风道（42）的两端连通外部环境；

还包括气泵（4），所述气泵（4）的一侧设置有进气口（27），所述气泵（4）的机壳顶部固定设置两根竖向的筒体（18）；还包括两根竖向的导柱（26），两根导柱（26）的下端分别活动向下插入两筒体（18）中；还包括横向的联动梁（23），所述联动梁（23）的一端固定连接两所述导柱（26）的上端，所述联动梁（23）的另一端固定连接所述钻孔机（17）机壳侧部；还包括若干根活塞推杆（24），各所述活塞推杆（24）的一端均固定连接在所述气泵（4）上，各所述活塞推杆（24）内均设置有导气通道（43），各所述导气通道（43）的进气端连通所述气泵（4）的出气端；

所述左活动梁（31）为截面为方形的实心柱结构；所述右活动梁（30）为截面为方形的空心柱结构，所述右活动梁（30）的内部延长度方向设置有活塞通道（32），所述右活动梁（30）的左侧沿长度方向延伸设置有导风槽（41），所述导风槽（41）将所述活塞通道（32）与排屑风道（42）相互连通；所述活塞通道（32）内滑动设置有活塞组，所述活塞组包括同轴心设置的前活塞（33）和尾活塞（35），所述前活塞（33）与尾活塞（35）通过连接件（34）固定连接，所述前活塞（33）和尾活塞（35）之间形成活动气室（44），所述活动气室（44）在导风槽（41）处形成出风口（81），活动气室（44）内的蓄压气体能通过出风口（81）喷出至排屑风道（42）中，各所述出风口（81）喷出的增压空气垂直吹向所述旋转钻头（25）的延伸线；所述尾活塞（35）一体化同轴心连接所述活塞推杆（24）的末端；所述活塞推杆（24）内导气通道（43）的出气端连通活动气室（44）。

2.根据权利要求1所述 的PCB板前处理工艺设备的工作方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一，控制直线电机（8），使右活动夹板（10）做逐渐远离左固定夹板（21）的运动，使右活动夹板（10）与左固定夹板（21）之间的距离大于PCB毛坯板（19）的长度，然后将各PCB毛坯板（19）的左端对应卡位于左固定夹板（21）上的各左卡槽（20）中，并且使各左活动梁（31）和右活动梁（30）的上端支撑起上侧的PCB毛坯板（19），使各PCB毛坯板（19）能保持水平状态；然后控制直线电机（8），使右活动夹板（10）做逐渐靠近左固定夹板（21）的运动，最终使各PCB毛坯板（19）的右端对应卡位于右活动夹板（10）上的各右卡槽（11）中，此时若干PCB毛坯板（19）上下等间距重叠，相邻两PCB毛坯板（19）之间形成活动梁活动层（39），该步骤实现了对各PCB毛坯板（19）的工装；

步骤二，滑块（5）沿滑槽（40）的位移能使旋转钻头（25）沿各PCB毛坯板（19）的长度方向平动位移，第二滑块（15）沿第二水平导轨（37）的位移能使旋转钻头（25）沿各PCB毛坯板（19）的宽度方向平动位移，通过滑块（5）与第二滑块（15）的配合使旋转钻头（25）对应到PCB毛坯板（19）上的任意预定打孔位置；当旋转钻头（25）对应到预定打孔位置时暂停滑块（5）与第二滑块（15）的平动；

在滑块（5）平动位移的过程中：左活动梁（31）、右活动梁（30）会跟随滑块（5）同步运动，因此左活动梁（31）和右活动梁（30）的上端与上方的PCB毛坯板（19）下侧面相对滑动；并且左活动梁（31）和右活动梁（30）沿PCB毛坯板（19）长度方向上的位移与旋转钻头（25）沿PCB毛坯板（19）长度方向上的位移始终是一致的；进而使旋转钻头（25）的延伸线始终向下垂直穿过排屑风道（42）；

在第二滑块（15）平动位移的过程中：联动梁（23）、筒体（18）、导柱（26）、气泵（4）、活塞推杆（24）、前活塞（33）和尾活塞（35）会跟随第二滑块（15）同步运动，因此各活动气室（44）和出风口（81）也始终是跟随第二滑块（15）同步运动的，进而使活动气室（44）和出风口（81）沿PCB毛坯板（19）宽度方向上的位移与旋转钻头（25）沿PCB毛坯板（19）宽度方向上的位移始终是一致的，使各出风口（81）喷出的增压空气始终会垂直吹向旋转钻头（25）的延伸线；

通过筒体（18）与导柱（26）活动配合使导轨座（16）的上下位移不会牵动气泵（4）的上下位移；

步骤三，启动钻孔机（17），使旋转钻头（25）高速旋转，并且同步控制各升降气缸（13），进而使各推杆（14）做向下的缩短运动，进而使旋转钻头（25）逐渐向下运动，使旋转钻头（25）对最上面一块PCB毛坯板（19）进行钻孔；旋转钻头（25）对最上面一块PCB毛坯板（19）进行钻孔的过程中会对最上面一块PCB毛坯板（19）施加一个向下的顶压力，容易使PCB毛坯板（19）发生形变，造成钻孔精度不高的问题；此时左活动梁（31）、右活动梁（30）对上方的PCB毛坯板（19）起到支撑作用，有效防止PCB毛坯板（19）因旋转钻头（25）的顶压力而发生弯曲；与此同时启动气泵（4），进而气泵（4）对各活塞推杆（24）内的导气通道（43）持续导入大量增压空气，进而使各活动气室（44）的出风口（81）迅速持续向旋转钻头（25）的延伸线垂直喷出高速气流；当最上面一块PCB毛坯板（19）上的通孔被旋转钻头钻开后，穿过最上面一块PCB毛坯板（19）的旋转钻头（25）上及附近会产生大量切削碎屑，并且此时PCB毛坯板（19）因为摩擦发生发热现象，大量切削碎屑不及时排走会影响下面一块PCB毛坯板（19）的钻孔质量，容易因碎屑产生孔毛刺，最终影响产品品质；此时旋转钻头（25）的附近因为受到出风口（81）的垂直气体喷射而产生高速气流，进而迅速带走旋转钻头（25）附近的热量的切削碎屑，进而切削碎屑随出风口（81）喷出的气体沿排屑风道（42）两端排出外界，最终使穿过最上面一块PCB毛坯板（19）的旋转钻头（25）上及附近始终处于无碎屑的状态，避免上一块PCB毛坯板（19）上产生的切屑碎屑对下一块PCB毛坯板（19）的钻孔产生影响；随着旋转钻头（25）继续缓慢向下进给，最终旋转钻头（25）会对依次对所有的PCB毛坯板（19）进行第一次钻孔，实现了多块重叠式的PCB板打孔。