本技術(shù)涉及線路板制作，特別涉及一種用于碳膜板的可自退鉆污的鉆孔裝置。

背景技術(shù)：

1、在電子行業(yè)中，多層線路板是電子設(shè)備中不可或缺的組件，它承載著電子元器件之間的電氣連接和信號(hào)傳輸功能。對(duì)于內(nèi)層線路厚銅(≥3oz)設(shè)計(jì)的多層線路板，鉆孔技術(shù)顯得尤為重要，但同時(shí)也面臨著一系列的技術(shù)挑戰(zhàn)。

2、厚銅線路板由于其銅層較厚，鉆咀在切割銅層時(shí)，產(chǎn)生的鉆污難以及時(shí)排出。這些鉆污主要包括銅屑、樹脂碎片以及其他鉆孔過(guò)程中產(chǎn)生的雜質(zhì)。由于銅的導(dǎo)熱性較好，鉆孔過(guò)程中產(chǎn)生的熱量本應(yīng)該通過(guò)鉆污的及時(shí)排出而消散，但厚銅層導(dǎo)致熱量積累過(guò)多，這不僅影響了鉆孔的效率，還可能對(duì)鉆咀和線路板造成熱損傷。

3、又因?yàn)殂~材料具有一定的韌性和延展性，這使得在鉆孔過(guò)程中容易出現(xiàn)銅拉絲現(xiàn)象（銅拉絲是指鉆咀在穿透銅層時(shí)，銅材料被拉伸成細(xì)絲狀，這些細(xì)絲可能纏繞在鉆咀上或殘留在鉆孔中），造成鉆孔質(zhì)量下降，甚至導(dǎo)致線路板內(nèi)部出現(xiàn)斷層或銅層錯(cuò)位等嚴(yán)重問(wèn)題。

4、除了上述的鉆孔質(zhì)量問(wèn)題，鉆污還會(huì)對(duì)線路板的外層線路圖形產(chǎn)生影響。特別是在厚銅板上鉆孔時(shí)，鉆污容易附著在外層線路上，與線路上的錫形成錫圈，這不僅影響了線路的美觀性，更重要的是可能導(dǎo)致線路之間的短路或斷路，從而影響整個(gè)線路板的性能。

5、此外，厚銅多層線路板在制作過(guò)程中通常會(huì)使用含樹脂量較高的半固化片進(jìn)行壓合。然而，當(dāng)樹脂含量為72%的半固化片用于壓合時(shí)，容易出現(xiàn)填樹脂量不足或產(chǎn)生空洞的問(wèn)題。這些問(wèn)題不僅降低了線路板的機(jī)械強(qiáng)度，還可能成為潛在的電氣故障點(diǎn)。

6、綜上所述，由于銅層較厚，容易產(chǎn)生鉆污排出不及時(shí)、熱量積累、銅拉絲、外層線路圖形受污染以及填樹脂不足等技術(shù)問(wèn)題。這些問(wèn)題的存在不僅影響了線路板的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，還可能對(duì)最終電子產(chǎn)品的性能和可靠性造成嚴(yán)重影響。

7、為此，提出一種用于碳膜板的可自退鉆污的鉆孔裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例希望提供一種用于碳膜板的可自退鉆污的鉆孔裝置，以解決或緩解現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，即如何在鉆孔的過(guò)程中將鉆污自動(dòng)排出于鉆孔，并對(duì)此至少提供一種有益的選擇；

2、本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種用于碳膜板的可自退鉆污的鉆孔裝置，包括傳統(tǒng)技術(shù)中由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的用于鉆孔的鉆咀5，而本技術(shù)方案的改進(jìn)點(diǎn)在于：通過(guò)至少三組環(huán)形布置的線性進(jìn)給模組2協(xié)同工作。這些模組對(duì)接于連接臺(tái)7的外部，并且每個(gè)模組都可以對(duì)連接臺(tái)7的對(duì)應(yīng)一側(cè)進(jìn)行角度調(diào)節(jié)。當(dāng)所有的線性進(jìn)給模組2按照一定的時(shí)間和進(jìn)給量輸出時(shí)，它們可以共同控制連接臺(tái)7進(jìn)行萬(wàn)向方位調(diào)節(jié)，從而確保鉆孔的精確性。連接臺(tái)7上安裝有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4，這個(gè)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)鉆咀5進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以進(jìn)行鉆孔。此外，連接臺(tái)7的中部還配備了一個(gè)調(diào)節(jié)電缸3，這個(gè)電缸的作用是在鉆孔公差區(qū)間內(nèi)，使鉆咀5能夠進(jìn)行精確的線性位移。鉆咀5是進(jìn)行鉆孔的主要工具，其上特別開設(shè)了氣孔501。這些氣孔在鉆孔過(guò)程中能夠噴射氣流，起到清除鉆污的作用。

3、在鉆孔過(guò)程中，多個(gè)線性進(jìn)給模組2首先相互配合，將連接臺(tái)7及其上的鉆咀5驅(qū)動(dòng)到準(zhǔn)確位置。隨后，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4開始工作，驅(qū)動(dòng)鉆咀5旋轉(zhuǎn)并進(jìn)行鉆孔。當(dāng)鉆孔過(guò)程中產(chǎn)生銅質(zhì)鉆污時(shí)，調(diào)節(jié)電缸3會(huì)控制鉆咀5在鉆孔公差范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)木€性位移，為噴氣清潔留出空間。此時(shí)，鉆咀5上的氣孔501會(huì)噴射出氣流，有效地將銅質(zhì)鉆污從鉆孔中噴出。如果鉆污的位置與調(diào)節(jié)電缸3控制的鉆咀5線性移動(dòng)位置不匹配，工作人員會(huì)進(jìn)行確認(rèn)，并進(jìn)一步控制每個(gè)線性進(jìn)給模組2，使連接臺(tái)7進(jìn)行萬(wàn)向方位調(diào)節(jié)，以確保鉆咀5的線性移動(dòng)位置與鉆污的位置相匹配。隨后，氣孔501再次噴射氣流，將鉆污噴出鉆孔。這個(gè)過(guò)程會(huì)循環(huán)執(zhí)行，直到鉆孔完全成型。

4、其中在一種實(shí)施方式中：性進(jìn)給模組2是鉆孔裝置中用于精確控制鉆孔位置的重要組件，其主要由旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器201、第一搖臂202、第二搖臂203和第一萬(wàn)向節(jié)聯(lián)軸器204等部件組成：

5、1）旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器201：固設(shè)于機(jī)架1上，作為動(dòng)力源，負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)第一搖臂202進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器201可以通過(guò)精確地控制系統(tǒng)來(lái)設(shè)定旋轉(zhuǎn)的角度和速度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆孔位置的精確控制。

6、2）第一搖臂202：一端與旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器201相連，受其驅(qū)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。另一端則通過(guò)第一萬(wàn)向節(jié)聯(lián)軸器204與第二搖臂203的一端相連。第一搖臂202的主要作用是將旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器201的旋轉(zhuǎn)力傳遞給第二搖臂203。

7、3）第二搖臂203：其特點(diǎn)是一端和另一端都通過(guò)第一萬(wàn)向節(jié)聯(lián)軸器204分別萬(wàn)向鉸接于第一搖臂202的另一端和連接臺(tái)7上。這種設(shè)計(jì)使得第二搖臂203能夠?qū)⒔邮盏降男D(zhuǎn)力轉(zhuǎn)換成進(jìn)給力，并傳遞給連接臺(tái)7。通過(guò)這種方式，線性進(jìn)給模組2能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)連接臺(tái)7的精確控制，進(jìn)而控制鉆孔的位置。

8、4）第一萬(wàn)向節(jié)聯(lián)軸器204：是一種能夠?qū)崿F(xiàn)多角度傳遞扭矩的聯(lián)接器，它保證了第二搖臂203在接收旋轉(zhuǎn)力時(shí)能夠靈活地進(jìn)行多角度的轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)給力的傳遞。

9、當(dāng)所有線性進(jìn)給模組2按照一定的時(shí)間及進(jìn)給量輸出時(shí)，它們共同作用于連接臺(tái)7，使其能夠進(jìn)行萬(wàn)向方位調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)方式非常靈活，可以適應(yīng)各種復(fù)雜的鉆孔需求。

10、其中在一種實(shí)施方式中：所述旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器201為伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)的輸出軸固設(shè)于所述機(jī)架1中。

11、其中在一種實(shí)施方式中：還包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4，該機(jī)構(gòu)是鉆孔裝置中負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)鉆咀5進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以完成鉆孔任務(wù)的關(guān)鍵組件：

12、1）架體401：構(gòu)成了旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4的基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)，為其他部件提供了穩(wěn)定的安裝平臺(tái)。架體401的設(shè)計(jì)確保了整個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性和剛性，從而能夠精確地傳遞旋轉(zhuǎn)力矩。

13、2）執(zhí)行電機(jī)402：安裝在架體401上，是驅(qū)動(dòng)中空傳動(dòng)軸407旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力源。執(zhí)行電機(jī)402通過(guò)精確的控制系統(tǒng)，能夠按照預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速和方向驅(qū)動(dòng)中空傳動(dòng)軸407，進(jìn)而控制鉆咀5的旋轉(zhuǎn)。

14、3）中空傳動(dòng)軸407：與架體401轉(zhuǎn)動(dòng)配合，由執(zhí)行電機(jī)402驅(qū)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。中空傳動(dòng)軸407的底部固定安裝有鉆咀5，因此當(dāng)傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，鉆咀5也會(huì)隨之旋轉(zhuǎn)，從而完成鉆孔動(dòng)作。

15、4）氣孔501與氣道：鉆咀5上開設(shè)有氣孔501，這些氣孔與中空傳動(dòng)軸407的內(nèi)部空腔相連通，共同構(gòu)成了一個(gè)完整的氣道。這個(gè)氣道在鉆孔過(guò)程中用于噴射氣流，以清除鉆孔時(shí)產(chǎn)生的銅質(zhì)鉆污，保持鉆孔的清潔。

16、當(dāng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4工作時(shí)，執(zhí)行電機(jī)402驅(qū)動(dòng)中空傳動(dòng)軸407旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)鉆咀5進(jìn)行鉆孔。在鉆孔過(guò)程中，氣道內(nèi)的氣流會(huì)通過(guò)氣孔501噴射出來(lái)，及時(shí)清除鉆孔中產(chǎn)生的鉆污，確保鉆孔的質(zhì)量和效率。

17、其中在一種實(shí)施方式中：還包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4，該機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)為鉆孔過(guò)程中的氣流清潔提供穩(wěn)定的氣源：

18、1）氣密法蘭405：氣密法蘭405安裝在中空傳動(dòng)軸407的上端面，其主要功能是確保氣道的氣密性，并為中空傳動(dòng)軸407的內(nèi)部氣道提供穩(wěn)定的氣流。氣密法蘭的設(shè)計(jì)保證了氣體不會(huì)從中空傳動(dòng)軸407與法蘭之間的連接處泄漏，確保了氣流的穩(wěn)定性和效率。

19、2）機(jī)架1與氣泵101：機(jī)架1是鉆孔裝置的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，它內(nèi)部設(shè)有氣泵101。氣泵101作為供氣系統(tǒng)的動(dòng)力源，負(fù)責(zé)產(chǎn)生穩(wěn)定的氣流。氣泵的選擇和配置需要滿足鉆孔裝置對(duì)氣流清潔的需求，確保在鉆孔過(guò)程中能夠提供足夠的氣流來(lái)清除鉆污。

20、3）軟管102：軟管102是連接氣泵101和氣密法蘭405的柔性管道，它負(fù)責(zé)將氣泵101產(chǎn)生的氣流傳輸?shù)綒饷芊ㄌm405，進(jìn)而進(jìn)入中空傳動(dòng)軸407的內(nèi)部氣道。軟管102需要具有良好的柔韌性和氣密性，以確保氣流能夠順暢、無(wú)泄漏地傳輸。

21、當(dāng)鉆孔裝置工作時(shí)，氣泵101啟動(dòng)并產(chǎn)生穩(wěn)定的氣流。氣流通過(guò)軟管102傳輸?shù)綒饷芊ㄌm405，再經(jīng)過(guò)氣密法蘭405進(jìn)入中空傳動(dòng)軸407的內(nèi)部氣道。最終，氣流通過(guò)鉆咀5上的氣孔501噴射出來(lái)，清除鉆孔過(guò)程中產(chǎn)生的鉆污。

22、其中在一種實(shí)施方式中：還需對(duì)執(zhí)行電機(jī)402如何驅(qū)動(dòng)中空傳動(dòng)軸407旋轉(zhuǎn)進(jìn)行優(yōu)化，特別是當(dāng)氣密法蘭405遮擋了中空傳動(dòng)軸407的軸向方向時(shí)：

23、1）主動(dòng)錐齒輪403：主動(dòng)錐齒輪403固定連接在執(zhí)行電機(jī)402的輸出軸上。當(dāng)執(zhí)行電機(jī)402啟動(dòng)時(shí)，它會(huì)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)錐齒輪403旋轉(zhuǎn)。

24、2）從動(dòng)錐錐齒輪404：從動(dòng)錐錐齒輪404固定在中空傳動(dòng)軸407的上頂面，并且與主動(dòng)錐齒輪403嚙合。當(dāng)主動(dòng)錐齒輪403旋轉(zhuǎn)時(shí)，它會(huì)帶動(dòng)從動(dòng)錐錐齒輪404旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)中空傳動(dòng)軸407旋轉(zhuǎn)。

25、3）氣密法蘭405與中空傳動(dòng)軸407的連接：由于氣密法蘭405設(shè)在中空傳動(dòng)軸407的上端面，這可能會(huì)遮擋中空傳動(dòng)軸407的軸向方向，使得直接從軸向方向驅(qū)動(dòng)變得困難。因此，通過(guò)使用錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（即主動(dòng)錐齒輪403和從動(dòng)錐齒輪404），可以有效地將執(zhí)行電機(jī)402的旋轉(zhuǎn)力矩傳遞到中空傳動(dòng)軸407，而無(wú)需直接對(duì)中空傳動(dòng)軸407的軸向進(jìn)行操作。

26、4）從動(dòng)錐錐齒輪的中軸孔：從動(dòng)錐錐齒輪404的中軸孔設(shè)計(jì)為可適配氣密法蘭405，這樣既可以保證氣道的連通性，又不會(huì)影響齒輪的傳動(dòng)效率。

27、其中在一種實(shí)施方式中：還需解決因從動(dòng)錐錐齒輪404旋轉(zhuǎn)可能導(dǎo)致的軟管102的纏繞問(wèn)題，通過(guò)引入軸承406來(lái)實(shí)現(xiàn)：

28、1）軸承406的配置：軸承406的外瓦和內(nèi)瓦分別固定在中空傳動(dòng)軸407和氣密法蘭405上。同時(shí)，軸承406的內(nèi)瓦還固定在架體401上。這種配置允許中空傳動(dòng)軸407在從動(dòng)錐錐齒輪404的帶動(dòng)下自由旋轉(zhuǎn)，而氣密法蘭405則保持靜止，從而防止了與氣密法蘭405連接的軟管102發(fā)生纏繞。

29、2）從動(dòng)錐錐齒輪與軸承的相互作用：當(dāng)從動(dòng)錐錐齒輪404旋轉(zhuǎn)時(shí)，它本會(huì)帶動(dòng)氣密法蘭405一起旋轉(zhuǎn)，但由于軸承406的存在，這種旋轉(zhuǎn)力被軸承406的滾子所抵消。因此，氣密法蘭405并不會(huì)隨著從動(dòng)錐錐齒輪404的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，保持了靜止?fàn)顟B(tài)。

30、3）中空傳動(dòng)軸的自由旋轉(zhuǎn)：由于從動(dòng)錐錐齒輪404是底部與中空傳動(dòng)軸407的上頂面配合的，且軸承406的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不會(huì)干涉中空傳動(dòng)軸407的旋轉(zhuǎn)，因此中空傳動(dòng)軸407可以正常地被從動(dòng)錐錐齒輪404驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，而不會(huì)受到軸承406的影響。

31、其中在一種實(shí)施方式中：所述調(diào)節(jié)電缸3的缸體和活塞桿分別且均通過(guò)第二萬(wàn)向節(jié)聯(lián)軸器301萬(wàn)向鉸接于所述和所述連接臺(tái)7的中部上。這種連接方式允許調(diào)節(jié)電缸3在多個(gè)方向上靈活移動(dòng)，同時(shí)保持與連接臺(tái)7的穩(wěn)定連接。當(dāng)調(diào)節(jié)電缸3伸縮時(shí)，第二萬(wàn)向節(jié)聯(lián)軸器301能夠適應(yīng)這種移動(dòng)，確保扭矩的順暢傳遞。

32、其中在一種實(shí)施方式中：還包括多自由度機(jī)械臂6，所述多自由度機(jī)械臂6的末端執(zhí)行器連接于所述機(jī)架1上。多自由度機(jī)械臂6的末端執(zhí)行器連接在機(jī)架1上。這種連接方式確保了機(jī)械臂的穩(wěn)定性和操作的準(zhǔn)確性。機(jī)架1作為整個(gè)系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)，為機(jī)械臂提供了一個(gè)穩(wěn)固的操作平臺(tái)。通過(guò)將多自由度機(jī)械臂6的末端執(zhí)行器連接到機(jī)架1上，不僅可以提高機(jī)械臂的操作精度和穩(wěn)定性，還能擴(kuò)大其工作范圍，使其能夠適應(yīng)更多復(fù)雜的工作環(huán)境。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

34、一、自清潔機(jī)制：本實(shí)用新型通過(guò)在鉆孔過(guò)程中引入高壓氣流，實(shí)現(xiàn)了鉆污的即時(shí)清除。這種設(shè)計(jì)顯著提高了鉆孔作業(yè)的效率，因?yàn)椴辉傩枰l繁地停止作業(yè)以手動(dòng)清理鉆污。同時(shí)鉆孔過(guò)程中及時(shí)清除鉆污可以防止碎屑對(duì)鉆孔精度的影響，從而提高鉆孔的質(zhì)量和精度。同時(shí)，清潔的環(huán)境也有助于延長(zhǎng)鉆咀的使用壽命。而且自動(dòng)化程度高，減少了人工干預(yù)的需求，降低了操作難度和勞動(dòng)強(qiáng)度。操作人員只需監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，而無(wú)需頻繁進(jìn)行手動(dòng)清理。

35、二、靈活性與精確度：本實(shí)用新型通過(guò)多個(gè)線性進(jìn)給模組的相互配合，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)萬(wàn)向角度的調(diào)節(jié)。這種設(shè)計(jì)提供了極高的靈活性和精確度，使得鉆咀可以被精確地定位到任何需要的角度和位置。這對(duì)于處理復(fù)雜或不規(guī)則的鉆孔任務(wù)至關(guān)重要，因?yàn)樗试S鉆咀以最佳的角度接近工作表面，從而提高鉆孔的準(zhǔn)確性和質(zhì)量。

36、三、自適應(yīng)性鉆污清除：當(dāng)鉆污的位置與調(diào)節(jié)電缸控制的鉆咀線性移動(dòng)位置不匹配時(shí)，工作人員能夠及時(shí)確認(rèn)并控制每個(gè)線性進(jìn)給模組，使連接臺(tái)進(jìn)行萬(wàn)向方位調(diào)節(jié)。這種實(shí)時(shí)反饋和調(diào)整的機(jī)制確保了鉆咀的線性移動(dòng)位置始終與鉆污的位置相匹配，從而提高了鉆污清除的效率。這種自適應(yīng)性使得系統(tǒng)能夠應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜的鉆孔環(huán)境和條件。

37、四、提高生產(chǎn)效率：由于系統(tǒng)能調(diào)整鉆咀的位置和角度，因此可以減少因鉆污清除不干凈而導(dǎo)致的重復(fù)鉆孔或鉆孔質(zhì)量不佳的情況。這不僅提高了生產(chǎn)效率，還降低了材料浪費(fèi)和成本。