CN108770204A - 一种印刷电路板的钻孔加工方法及钻孔系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印刷电路板的钻孔加工方法及钻孔系统，涉及印刷电路板加工技术领域。印刷电路板的钻孔加工方法包括：S1：将印刷电路板固定于工作台上；S2：在印刷电路板上放置铝片；S3：分析并确定印刷电路板与铝片的连接位置，并通过铆钉或销钉固定；S4：对印刷电路板进行钻孔加工。印刷电路板的钻孔加工方法中，铝片和印刷电路板通过销钉或铆钉固定，不需要使用胶带固定，固定效果更好，且能够避免胶带浪费，且会减少印刷电路板披锋，有利于提升产品质量。为了避免印刷电路板与铆钉或销钉的配合，破坏印刷电路板内层的内容孔和线路，在固定铝片和印刷电路板前，需要分析并确定印刷电路板与铝片的连接位置，从而保证印刷电路板的加工质量。

Description

一种印刷电路板的钻孔加工方法及钻孔系统

技术领域

本发明涉及印刷电路板加工技术领域，尤其涉及一种印刷电路板的钻孔加工方法及钻孔系统。

背景技术

印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)，又称为印制电路板、印刷线路板，简称为印制板，是电子元器件电气连接的提供者。印刷电路板以绝缘板为基材，切成一定尺寸，其上至少附有一个导电图形，并布有内容孔(如元件孔、紧固孔、金属化孔等)，用来代替以往装置电子元器件的底盘，并实现电子元器件之间的相互连接。

印刷电路板一般通过数控加工设备进行钻孔。钻孔时，印刷电路板固定在工作台上，印刷电路板上设置有铝片，铝片与印刷电路板通过胶带固定，然后数控加工设备对印刷电路板进行打孔加工。采用这种方式进行加工，印刷电路板在加工过程中容易移动，造成印刷电路板加工不良；另外采用胶带固定，胶带不能重复使用，在连续生产过程中需要不停的更换胶带，造成胶带严重浪费，影响环境，且胶带在撕去后，胶带上的胶会粘在印刷电路板上，不易清除。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种印刷电路板的钻孔加工方法，该钻孔加工方法中印刷电路板与铝片的固定效果好，不需要使用胶带，避免胶带浪费。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种印刷电路板的钻孔加工方法，包括以下步骤：

S1：将印刷电路板固定于工作台上；

S2：在印刷电路板上放置铝片；

S3：分析并确定印刷电路板与铝片的连接位置，并通过铆钉或销钉固定；

S4：对印刷电路板进行钻孔加工。

其中，步骤S1具体包括：

所述工作台上设置有定位柱，所述印刷电路板上设置有定位孔，将所述印刷电路板放置于所述工作台上，使所述定位柱与所述定位孔配合。

其中，步骤S3具体包括：

S31：确定印刷电路板上各点坐标；

S32：分析并确定印刷电路板上未设置芯片、线路以及不需钻孔的位置坐标；

S33：在确定的所述位置坐标处加工固定孔；

S34：将销钉或铆钉与所述固定孔配合。

其中，步骤S31具体包括：

根据预设的工作台的坐标系、预存储的印刷电路板的尺寸以及印刷电路板与所述工作台的卡接位置，获取所述印刷电路板上的各点坐标。

其中，所述印刷电路板上相邻的孔之间的间距不小于5mm。

其中，当所述印刷电路板与所述铝片通过铆钉固定时，所述固定孔为阶梯孔，所述固定孔的大孔径端位于所述铝片上，所述固定孔的小孔径端位于所述印刷电路板上。

其中，所述大孔径端的孔径为1.90-1.91mm，所述小孔径端的孔径为1.725-1.735mm。

其中，步骤S2和步骤S3之间还包括：

通过夹钳将所述铝片与所述印刷电路板预固定。

其中，所述铝片的厚度为0.15-0.18mm。

本发明的另一个目的在于提出一种印刷电路板的钻孔系统，该钻孔系统中铝片与印刷电路板的固定效果好，不需要使用胶带，避免胶带浪费。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种钻孔系统，包括工作台，所述钻孔系统还包括：

钻孔组件，所述钻孔组件用于对印刷电路板钻孔；及

控制系统，所述控制系统与所述钻孔组件电连接；

所述钻孔系统应用上述的印刷电路板的钻孔加工方法。

有益效果：本发明中提供了一种印刷电路板的钻孔加工方法及钻孔系统。印刷电路板的钻孔加工方法中，铝片和印刷电路板通过销钉或铆钉固定，不需要使用胶带固定，固定效果更好，且能够避免胶带浪费，且会减少印刷电路板披锋，有利于提升产品质量。为了避免印刷电路板与铆钉或销钉的配合，破坏印刷电路板内层的内容孔和线路，在固定铝片和印刷电路板前，需要分析并确定印刷电路板与铝片的连接位置，从而保证印刷电路板的加工质量。

附图说明

图1是本发明提供的印刷电路板的钻孔加工方法的流程图；

图2是本发明提供的印刷电路板与铝片的结构示意图；

图3是本发明提供的铆钉的结构示意图。

其中：

1、印刷电路板；2、铝片；21、大孔径端；22、小孔径端；3、铆钉；31、端部；32、铆钉柱；

D1、铆钉柱的直径；D2、小孔径端的孔径；D3、大孔径端的孔径。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例提供了一种印刷电路板的钻孔加工方法，可以用于印刷电路板的自动化或半自动化加工。

如图1所示，在对印刷电路板进行钻孔加工前，需要将印刷电路板固定在工作台上，以避免印刷电路板在加工过程中位置发生移动。其中，工作台一般为铝或铁材料制成。为了避免加工过程中，印刷电路板与工作台之间产生静电，工作台上还设置有电木板。电木板具有良好的绝缘、不产生静电、耐磨及耐高温等特性，广泛应用于机械模具及生产线上。电木板可以通过螺钉固定在工作台上。

本实施例中，印刷电路板与工作台采用卡接的方式固定。具体地，在工作台上的电木板上植入定位柱，印刷电路板上设置有定位孔。在将印刷电路板放置在工作台上时，将定位柱穿过定位孔，通过定位柱与定位孔的配合实现印刷电路板位置的固定。可选地，定位柱的数量至少设置为两个，相应地，印刷电路板上的定位孔的数量与定位柱相同，提高印刷电路板的固定效果。

在其他实施例中，工作台上可以设置有容纳印刷电路板的卡槽，卡槽与印刷电路板的形状及大小匹配，使得印刷电路板卡在卡槽内，从而固定印刷电路板。为方便印刷电路板的取放，工作台的边缘可以设置有与卡槽连通的缺口，取放印刷电路板时，可以通过该缺口操作。

为了避免印刷电路板在钻孔过程中，钻头与工作台接触断裂或损坏，电木板上还可以设置有木垫板，木垫板可以为木浆板。木垫板的厚度可以为2.5-3mm，木垫板可以防止工作台受损，减少出口性毛头，避免钻头与工作台接触后扭断，降低钻头的温度，并且有利于清洁钻头沟槽中的胶渣。此外，设置木垫板还可以起到保护印刷电路板的作用，避免表面较粗糙的电木板划伤印刷电路板。在选取木垫板时，木垫板最好不含有机油脂，保证木垫板表面具有一定的硬度，且板厚均匀、平整，有利于提高印刷电路板的加工质量。

本实施例中，木垫板的边缘设置有缺口，定位柱抵接在缺口内，通过多个定位柱的限位作用，将木垫板固定在电木板上。在其他实施例中，木垫板上在定位柱对应位置处也可以开设定位孔，定位柱依次穿过木垫板和印刷电路板上的定位孔，并将木垫板和印刷电路板依次固定在工作台上。

印刷电路板通过定位孔和定位柱的配合，固定在工作台上，定位方式简单，固定效果更好，便于印刷电路板的取放。

本实施例中，如图2所示，在印刷电路板1上设置有厚度较薄的铝片2，厚度不超过2mm，铝片2叠放在印刷电路板1的表面。铝片2可以缓冲印刷电路板1与钻头接触时收到的冲击力，防止电路板出现裂纹，还可以过滤加工过程中产生的废屑。其中，铝片2的厚度可以为0.15-0.18mm。

由于印刷电路板1在钻孔过程中，钻头高速转动切削印刷电路板1，将产生大量热量，若热量无法及时散发，将导致印刷电路板1加工不良。在钻孔过程中，钻头在工作过程中产生的热量，可以通过铝片2及时散发到空气中，避免印刷电路板1温度过高。

为了避免铝片2在加工过程中移动，铝片2需要与印刷电路板1固定。现有技术中，铝片2一般采用胶带固定，胶带固定存在固定不牢、不能重复利用等问题。为解决上述问题，本实施例中，铝片2和印刷电路板1通过铆钉或销钉固定，优选地，铝片2和印刷电路板1采用铆钉固定。

由于印刷电路板1内设置有线路，或是需要设置内容孔以便与电气元件连接，为了避免印刷电路板1与铝片2通过销钉或铆钉固定后，销钉或铆钉的位置处存在线路，或是需要设置内容孔，在连接印刷电路板1和铝片2之前，需要分析并确定印刷电路板1和铝片2的连接位置，即铆钉的设置位置。

具体地，对印刷电路板1进行钻孔操作的印刷电路板1钻孔系统中预先建立了工作台的坐标系，并确定了定位柱的坐标。此外，印刷电路板1的钻孔系统中还需要存储有印刷电路板1的信息，该信息包括印刷电路板1的尺寸、内容孔位置、定位孔位置、线路布局。当印刷电路板1与工作台通过定位柱和定位孔的配合固定后，通过得知其中一个定位孔在印刷电路板1上的具体位置以及与该定位孔配合的定位柱在坐标系内的坐标，钻孔系统内即可得知印刷电路板1上各点在坐标系内的坐标。

在固定印刷电路板1和铝片2之前，钻孔系统通过分析印刷电路板1内线路位置以及内容孔位置，即可确定铆钉或销钉的安装位置，该安装位置处后续不需要钻孔，且其内也不存在线路，从而避免破坏印刷电路板1内部结构或影响后续钻孔加工。

在确定铆钉的安装位置后，在铝片2和印刷电路板1对应位置处钻孔形成固定孔，铆钉与固定孔过盈配合，以便将铝片2固定在印刷电路板1上。

由于印刷电路板1的厚度较薄，在确定铆钉或销钉的安装位置时，需要考虑印刷电路板1上孔间距的大小，避免孔间距较小而导致印刷电路板1断裂。本实施例中，印刷电路板1上的孔间距不小于5mm。可选地，印刷电路板1上的孔间距可以不小于5mm、不小于6mm、不小于7mm等，孔间距可以根据印刷电路板1的实际厚度以及尺寸确定。

具体地，固定孔可以为阶梯孔，阶梯孔的大孔径端21位于铝片2上，阶梯孔的小孔径端22位于印刷电路板1上，铆钉与小孔径端22过盈配合，铆钉的端部压紧铝片2，从而将铝片2与印刷电路板1固定。

由于现有技术中铆钉是在固定规程中使其端部变形，从而将两个件固定，为了避免铆钉端部变形过程中损坏印刷电路板1，如图3所示，铆钉3包括铆钉柱32和端部31，铆钉柱32和端部31呈L型。在固定过程中，仅需保证铆钉柱32与阶梯孔的小孔径端22过盈配合，且端部31压紧在铝片2的表面即可，可以避免印刷电路板1损坏。本实施例中的铆钉3通过设置成L型，可以减小铆钉3与铝片2的接触面积，避免影响后续钻取内容孔。

综合考虑印刷电路板1、铝片2的厚度以及印刷电路板1与铝片2的固定效果，大孔径端21的孔径D3可以为1.90-1.91mm，小孔径端22的孔径D2可以为1.725-1.735mm，铆钉柱32的直径D1为1.90-1.91mm，以使铆钉3可以顺利穿过大孔径端21并与小孔径端22过盈配合。

在钻固定孔时，为了避免铝片2移动，可以使用夹钳夹紧铝片2和印刷电路板1的边缘，在用铆钉3固定后，将夹钳取下即可。

为了进一步提高铝片2和印刷电路板1的固定效果，固定孔可以延伸至木垫板上，铆钉由上到下依次与铝片2、印刷电路板1及木垫板配合，可以使印刷电路板1和铝片2的固定更加牢靠，避免印刷电路板1与定位柱脱离，从而保证印刷电路板1的定位精度，有利于提高印刷电路板1的加工质量。

本实施例中，铝片2与印刷电路板1通过铆钉固定，相比现有技术中通过胶带固定，不仅可以提高铝片2与印刷电路板1的固定效率，降低工作人员的工作量，还可以提高固定效果，比较胶带浪费以及残留黏着物。

本实施例还提供了一种钻孔系统，该钻孔系统可以应用于对印刷电路板1进行钻孔加工。钻孔系统包括工作台、钻孔组件以及控制系统，且该钻孔系统应用上述的印刷电路板的钻孔加工方法。

具体地，钻孔系统还包括依次叠放在工作台上的电木板和木垫板，电木板上植入有定位柱。控制系统包括计算模块和存储模块，存储模块内存储有工作台的坐标系、定位柱的坐标以及不同型号的印刷电路板1的尺寸信息；计算模块可以根据印刷电路板1上定位孔的位置以及印刷电路板1的尺寸，计算得到印刷电路板1上各点的坐标。钻孔系统包括机械手以及设置在机械手上的钻头，控制组件可以控制机械手移动至坐标系内的任一位置，并能够控制钻头转动，以便在指定位置钻孔。

为提高每个钻孔系统的工作效率，钻孔系统的工作台可以设置有多个工作区域，每个工作区域内均为可以固定一个印刷电路板1，且每个工作区域对应设置有一个钻孔组件，多个工作区域可以通过进行加工，以便提高钻孔系统的加工效率。

本实施例中，每个工作区域内还可以同时加工两个以上的印刷电路板1.具体地，将结构相同的两个以上印刷电路板1叠放在一起，并通过定位柱固定后，在最上层的印刷电路板1上放置铝片2，同时对两个以上印刷电路板1进行钻孔加工。综合考虑加工效果以及钻孔效果，本实施例中同一个工作区域内叠放有两个印刷电路板1，从而保证钻孔的加工质量。

钻孔系统的具体工作过程如下：

1、在工作台上的电木板上植入定位柱；

2、放置木垫板，定位柱抵接在木垫板边缘的缺口内，以便固定木垫板；

3、依次放置印刷电路板和铝片2，印刷电路板上的定位孔与定位柱配合；

4、控制系统通过程序内的工作台的坐标系、定位柱的坐标以及印刷电路板的尺寸信息，获取印刷电路板上各点的坐标；

5、控制系统分析印刷电路板上各点是否需要打孔以及其内是否设置有电路或芯片，确定可以设置固定孔的位置坐标；

6、控制系统控制钻孔组件在钻设固定孔；

7、通过铆钉与固定孔的配合，将铝片2与印刷电路板固定；

8、控制系统控制钻孔组件对印刷电路板进行钻孔加工。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种印刷电路板的钻孔加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将印刷电路板(1)固定于工作台上；

S2：在印刷电路板(1)上放置铝片(2)；

S3：分析并确定印刷电路板(1)与铝片(2)的连接位置，并通过铆钉(3)或销钉固定；

S4：对印刷电路板(1)进行钻孔加工。

2.如权利要求1所述的印刷电路板的钻孔加工方法，其特征在于，步骤S1具体包括：

所述工作台上设置有定位柱，所述印刷电路板(1)上设置有定位孔，将所述印刷电路板(1)放置于所述工作台上，使所述定位柱与所述定位孔配合。

3.如权利要求1所述的印刷电路板的钻孔加工方法，其特征在于，步骤S3具体包括：

S31：确定印刷电路板(1)上各点坐标；

S32：分析并确定印刷电路板(1)上未设置芯片、线路以及不需钻孔的位置坐标；

S33：在确定的所述位置坐标处加工固定孔；

S34：将销钉或铆钉(3)与所述固定孔配合。

4.如权利要求3所述的印刷电路板的钻孔加工方法，其特征在于，步骤S31具体包括：

根据预设的工作台的坐标系、预存储的印刷电路板(1)的尺寸以及印刷电路板(1)与所述工作台的卡接位置，获取所述印刷电路板(1)上的各点坐标。

5.如权利要求1所述的印刷电路板的钻孔加工方法，其特征在于，所述印刷电路板(1)上相邻的孔之间的间距不小于5mm。

6.如权利要求3所述的印刷电路板的钻孔加工方法，其特征在于，当所述印刷电路板(1)与所述铝片(2)通过铆钉(3)固定时，所述固定孔为阶梯孔，所述固定孔的大孔径端(21)位于所述铝片(2)上，所述固定孔的小孔径端(22)位于所述印刷电路板(1)上。

7.如权利要求6所述的印刷电路板的钻孔加工方法，其特征在于，所述大孔径端(21)的孔径为1.90-1.91mm，所述小孔径端(22)的孔径为1.725-1.735mm。

8.如权利要求1所述的印刷电路板的钻孔加工方法，其特征在于，步骤S2和步骤S3之间还包括：

通过夹钳将所述铝片(2)与所述印刷电路板(1)预固定。

9.如权利要求1所述的印刷电路板的钻孔加工方法，其特征在于，所述铝片(2)的厚度为0.15-0.18mm。

10.一种钻孔系统，包括工作台，其特征在于，所述钻孔系统还包括：

钻孔组件，所述钻孔组件用于对印刷电路板(1)钻孔；及

控制系统，所述控制系统与所述钻孔组件电连接；

所述钻孔系统应用如权利要求1-9中任一项所述的印刷电路板的钻孔加工方法。