一种PCB刀具的磨粒流钝化装置

一种pcb刀具的磨粒流钝化装置
技术领域
1.本发明涉及刀具钝化加工技术领域，具体涉及一种pcb刀具的磨粒流钝化装置。


背景技术：

2.随着科技和社会的发展进步，电子设备在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。pcb作为导电线路基体，极大的改善了原来复杂布线的臃肿，简化了电子产品的装配过程，且可以降低产品成本，提高电子设备的稳定性和质量。现代信息产业及电子行业的快速发展，也为pcb制造公司提供了广大的消费市场。在目前pcb加工的过程中，钻孔占了pcb制造总成本的30%~40%，随着芯片的高度集成化，对高端印制电路板的加工要求也越来越高。
3.钻孔用的刀具在制造过程中经过砂轮修磨后，其刃口存在不同大小的微小崩刃与锯齿，这些缺陷在后续切削加工过程中极容易随着使用时间延长扩展，加快其磨损和破损。在刀具磨削工序完成后对刃口进行刃口钝化处理，可以极大地减少刃口的微观缺陷。而且现代刀具基本后续都会进行一次涂层工序，刀具钝化可以为后续的涂层工序提供较为圆润光滑的表面，保证涂层的牢固性。
4.传统刀具钝化方法有尼龙刷钝化法、喷砂法等：尼龙刷钝化法通过夹具将需要钝化的刀具进行固定，再将含有磨料的尼龙刷安装在钝化机上，通过钝化机带动尼龙刷旋转对刀具进行磨削，但该方法只能对刃口进行钝化处理，均匀性较差，且pcb刀具钻针较小，在带有金刚石磨料的尼龙刷和刀具相互接触过程中可能会导致刀具折断；喷砂法使用特殊喷嘴将磨料射向刃口表面，通过磨料对刃口的高速撞击，实现材料的微切削，改善刃口钝圆半径，但由于入射角度、速度、压力等诸多可调因素的影响，钝化结果的不确定性更高，工艺复杂，磨料回收复杂。
5.在发明专利cn 111266941 a中，提供了一种磨粒流抛光装置及方法，包括床体，床体上固定安装有缸体和模具，所述模具的两端为开口状，所述模具的两端与所述缸体密封连接，所述缸体的内部均设置有活塞，活塞与缸体滑动连接，活塞、缸体和模具之间形成有腔体，所述腔体的内部填充有磨料，所述床体上还固定安装有电机，通过电机带动刀具转动，在活塞的作用下，磨料在腔体内流动，实现磨粒流抛光，磨粒流抛光可以有效改善刀具的表面质量，并显著改善深孔钻的排屑能力，进而有效提高刀具的切削性能。但该装置磨粒流上下往复的结构设计使得腔体内的压力沿行程压降过快、压力损失较大影响工作效果，且需要设定专用的刀具钻针夹具，操作难度较大。


技术实现要素：

6.本发明基于上述背景技术中存在的问题，针对现有的磨粒流抛光装置无法便捷有效地固定钻针刀具，钝化工作时上下往复的压力损失大，影响工作效率的问题，目的是提供一种pcb刀具的磨粒流钝化装置，工作状态稳定，夹具结构简单且能实现批量加工，大大提高工作效率，且钝化的一致性好。
7.为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种pcb刀具的磨粒流钝化装置，包括水平方向设置的：磨粒流单元，用于提供与所述刀具碰撞的磨料；夹具组，包括用于固定刀具的刀盘，刀盘与所述磨粒流单元连通；振动单元，振动单元与所述刀盘连接，通过振动单元驱动刀盘在水平方向振动，以使刀盘上的刀具与磨料碰撞、钝化。
8.本装置结合了磨粒流的高压力、均匀性以及可控性，实现更高的材料去除，改善刃口形貌，提高刀具质量。整个装置水平设置，工作行程单向进行，改善了磨粒流单元压力损失的问题，工作状态稳定；直接使用刀盘作为刀具（钻针）夹具，无需设计特定的复杂夹具，结构简单操作简便，且刀盘上可同时固定多个刀具，故可实现刀具的大批量加工，大大提高工作效率，且钝化的一致性好。
9.作为本发明的进一步改进，所述夹具组还包括板套和压板组，板套的一侧与所述磨粒流单元贯通连接，另一侧与压板组连接，所述板套的四周设有水平方向的运动槽，所述刀盘可活动式连接在运动槽内。
10.运动槽的设置使得板套可以在水平方向左右振动，限制除水平方向移动以外的自由度，进而板套带动刀盘上的刀具作行程一致的振动，相较于磨粒的无规则振动差异性大大减小，故本方案通过振动刀盘与磨粒流碰撞替代振动磨粒流作用在刀具上，优化了钝化效果。
11.作为本发明的进一步改进，所述板套和压板组之间连接有预紧件。
12.作为本发明的进一步改进，所述预紧件包括多个弹簧和螺钉，所述弹簧均匀布设于压板组之间，通过旋转螺钉调节弹簧的预紧力。
13.作为本发明的进一步改进，所述磨粒流单元包括一端与所述板套连接的磨料管，磨料管另一端滑动连接有密封柱，密封柱连接有用于驱动密封柱水平移动的电动缸。
14.作为本发明的进一步改进，所述磨料管的侧壁上还连接有进料斗。
15.进料斗连接在磨料管靠近刀盘的一段，保证钝化工作的顺利进行。
16.作为本发明的进一步改进，所述磨粒流单元还包括法兰盖，磨料管与板套之间通过法兰盖连接，所述法兰盖的中央形成有与所述板套适配的方孔。
17.作为本发明的进一步改进，所述振动单元包括设于压板组上的音圈电机和振动杆，所述振动杆通过音圈电机固定在刀盘表面。
18.作为本发明的进一步改进，所述振动单元还包括固定在所述音圈电机上的连接板，连接板上设有安装孔，所述振动杆与安装孔卡接。
19.作为本发明的进一步改进，所述振动杆远离刀盘的一端设有限位环，限位环的直径大于安装孔直径。
20.因此，本发明的主要有益效果在于：（1）本发明提供的一种pcb刀具的磨粒流钝化装置，结合了磨粒流的高压力、均匀性以及可控性，实现更高的材料去除，改善刃口形貌，提高刀具质量，整个装置水平设置，工作行程单向进行，改善了磨粒流单元压力损失的问题，工作状态稳定；（2）通过设置刀盘直接作为刀具夹具，无需设计特定的复杂夹具，结构简单操作简便，且刀盘上可同时固定多个刀具，故可实现刀具的大批量加工，大大提高工作效率，且钝
化的一致性好。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术实施例中的一部分，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实施例磨粒流钝化装置的结构示意图；图2为本实施例磨粒流钝化装置的剖视图；图3为本实施例磨粒流钝化装置的俯视图；图4为本实施例磨粒流钝化装置板套的结构示意图；图5为本实施例磨粒流钝化装置磨料管的结构图；图6为本实施例磨粒流钝化装置法兰盘的结构图；附图标记说明，其中：夹具组1，磨粒流单元2，振动单元3，刀盘1-1，板套1-2，压板组1-3，运动槽1-21，预紧件1-4，螺钉1-41，弹簧1-42，磨料管2-1，定位块2-11，转接板2-12，密封柱2-2，电动缸2-3，进料斗2-4，法兰盖2-5，方孔2-51，铸铁平台2-6，音圈电机3-1，振动杆3-2，连接板3-3，安装孔3-31，限位环3-21。
具体实施方式
23.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
24.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
25.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
26.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.以下结合附图对本发明作进一步详细说明：参照图1~图3，本实施例提供的一种pcb刀具的磨粒流钝化装置，包括水平设置的夹具组1，磨粒流单元2，振动单元3。夹具组1包括刀盘1-1和用于固定刀盘1-1的板套1-2，本
实施例pcb钻孔用的刀具优选为钻针，刀盘1-1为一具有多个孔位的方形板，可以同时安装多个钻针；磨粒流单元2用于提供与刀具碰撞钝化所需的磨料；振动单元3与刀盘1-1连接，通过振动单元3驱动刀盘1-1在水平方向振动，以使刀盘1-1上的刀具与磨料碰撞、钝化。本实施例结合了磨粒流的高压力、均匀性以及可控性，实现更高的材料去除，改善刃口形貌，提高刀具质量，且直接使用刀盘1-1作为刀具（钻针）夹具，无需设计特定的复杂夹具，结构简单操作简便，且刀盘1-1上可同时固定多个刀具，故可实现刀具的大批量加工，大大提高工作效率，且钝化的一致性好。
28.整个pcb刀具的磨粒流钝化装置水平设置，工作行程单向从右往左进行，改善了磨粒流单元压力损失的问题，工作状态稳定。
29.参照图2，磨粒流单元2固定在铸铁平台2-6上，从右往左依次设置电动缸2-3，密封柱2-2，磨料管2-1以及进料斗2-4，进料斗2-4呈漏斗形连接在磨料管2-1一端的侧壁上，用于添加磨料至磨料管2-1内。如图5所示，磨料管2-1上端及两侧铣有平面，两侧平面是用来卡接定位块2-11将磨料管2-1定位在铸铁平台2-6上，上端平面与转接板相连，且开有的圆孔，用于安装进料斗2-4添加磨料。密封柱2-2滑动连接在磨料管2-1的另一端，密封柱2-2与电动缸2-3的推杆相连，电动缸2-3驱动密封柱2-2左移将磨料往左推移。磨料管2-1的最左端还连接有法兰盖2-5，参照图6，其中心铣有与刀盘1-1大小适配的方孔2-51。
30.刀盘1-1固定在板套1-2内，板套1-2通过法兰盖2-5与磨料管2-1固定连接，参照图4板套结构图，板套1-2为方管型，四侧铣有运动槽1-21，一侧还开设有螺纹孔，可用绳子系住实现刀盘1-1的快速取出；运动槽1-21的设置限制了刀盘1-1除水平方向移动以外的自由度，进而板套1-2带动刀盘1-1上的刀具做行程一致的振动，相较于磨粒的无规则振动差异性大大减小，故本方案通过振动刀盘1-1与磨粒流碰撞替代振动磨粒流作用在刀具上，优化了钝化效果。板套1-2的另一侧还连接有压板组1-3，压板组1-3之间连接有预紧件1-4，预紧件1-4包括多个弹簧1-42和螺钉1-41，弹簧1-42均匀布设于压板组1-3之间，通过旋转螺钉1-41可调整弹簧1-42的预紧力。
31.振动单元3包括音圈电机3-1和振动杆3-2，振动杆3-2一端与音圈电机3-1连接，另一端搭设在刀盘1-1表面用以驱动刀盘1-1水平左右振动。具体是：音圈电机3-1固定在压板组1-3上，音圈电机3-1上连接有连接板3-3，连接板3-3上设有安装孔3-31，振动杆3-2与安装孔3-31卡接，振动杆3-2远离刀盘1-1的一端设有限位环3-21，限位环3-21的直径大于安装孔3-31直径，防止振动杆3-2过于深入触碰刀具。
32.本实施例提供的一种pcb刀具的磨粒流钝化装置的工作过程如下:先将振动杆3-2向外移动，再将装有钻针（刀具）的刀盘1-1放入板套1-2中，将板套1-2与刀盘1-1作为整体放入夹具组1中，由板套1-2限制刀盘1-1水平移动以外的自由度，再将两侧振动杆3-2向内推动深入刀盘1-1，然后将磨料导入进料斗2-4中，等待一段时间后启动电动缸2-3，打开音圈电机3-1，此时电动缸2-3通过推动密封柱2-2将磨料推向刀盘1-1，同时音圈电机3-1通过振动杆3-2带动刀盘1-1在水平方向上左右振动，通过磨料与刀具之间向相互挤压碰撞实现刀具钝化，通过电动缸2-3提供的高压力，音圈电机3-1带动刀盘1-1振动的高速度及高加速度，有效提高了刀具钝化的效率及质量，且可实现批量加工，钝化一致性好。
33.以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本
领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

技术特征：
1.一种pcb刀具的磨粒流钝化装置，其特征在于，包括水平方向设置的：磨粒流单元（2），用于提供与所述刀具碰撞的磨料；夹具组（1），包括用于固定刀具的刀盘（1-1），刀盘与所述磨粒流单元（2）连通；振动单元（3），振动单元与所述刀盘（1-1）连接，通过振动单元驱动刀盘在水平方向振动，以使刀盘上的刀具与磨料碰撞、钝化。2.根据权利要求1所述的一种pcb刀具的磨粒流钝化装置，其特征在于，所述夹具组（1）还包括板套（1-2）和压板组（1-3），板套的一侧与所述磨粒流单元（2）贯通连接，另一侧与压板组（1-3）连接，所述板套（1-2）的四周设有水平方向的运动槽（1-21），所述刀盘（1-1）可活动式连接在运动槽（1-21）内。3.根据权利要求2所述的一种pcb刀具的磨粒流钝化装置，其特征在于，所述板套和压板组之间连接有预紧件（1-4）。4.根据权利要求3所述的一种pcb刀具的磨粒流钝化装置，其特征在于，所述预紧件（1-4）包括螺钉（1-41）和多个弹簧（1-42），所述弹簧均匀布设于压板组（1-3）之间，通过旋转螺钉（1-41）调节弹簧的预紧力。5.根据权利要求2所述的一种pcb刀具的磨粒流钝化装置，其特征在于，所述磨粒流单元（2）包括一端与所述板套连接的磨料管（2-1），磨料管另一端滑动连接有密封柱（2-2），密封柱连接有用于驱动密封柱水平移动的电动缸（2-3）。6.根据权利要求5所述的一种pcb刀具的磨粒流钝化装置，其特征在于，所述磨料管（2-1）的侧壁上还连接有进料斗（2-4）。7.根据权利要求5所述的一种pcb刀具的磨粒流钝化装置，其特征在于，所述磨粒流单元（2）还包括法兰盖（2-5），磨料管（2-1）与板套（1-2）之间通过法兰盖（2-5）连接，所述法兰盖的中央形成有与所述板套（1-2）适配的方孔（2-51）。8.根据权利要求2所述的一种pcb刀具的磨粒流钝化装置，其特征在于，所述振动单元（3）包括设于压板组（1-3）上的音圈电机（3-1）和振动杆（3-2），所述振动杆通过音圈电机固定在刀盘（1-1）表面。9.根据权利要求8所述的一种pcb刀具的磨粒流钝化装置，其特征在于，所述振动单元（3）还包括固定在所述音圈电机上的连接板（3-3），连接板上设有安装孔（3-31），所述振动杆（3-2）与安装孔卡接。10.根据权利要求9所述的一种pcb刀具的磨粒流钝化装置，其特征在于，所述振动杆（3-2）远离刀盘（1-1）的一端设有限位环（3-21），限位环的直径大于安装孔（3-31）直径。

技术总结
本发明涉及刀具钝化加工技术领域，具体涉及一种PCB刀具的磨粒流钝化装置。包括水平方向设置的：磨粒流单元，用于提供与所述刀具碰撞的磨料；夹具组，包括用于固定刀具的刀盘，刀盘与所述磨粒流单元连通；振动单元，振动单元与所述刀盘连接，通过振动单元驱动刀盘在水平方向振动，以使刀盘上的刀具与磨料碰撞、钝化。本装置结合了磨粒流的高压力、均匀性以及可控性，实现更高的材料去除。整个装置水平设置，改善了磨粒流单元压力损失的问题，工作状态稳定；直接使用刀盘作为刀具夹具，无需设计特定的复杂夹具，结构简单操作简便，且刀盘上可同时固定多个刀具，故可实现刀具的大批量加工，大大提高工作效率，且钝化的一致性好。且钝化的一致性好。且钝化的一致性好。


技术研发人员：文东辉 许文杰 袁巧玲 孔凡志
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2023.09.01
技术公布日：2023/10/19