文章介紹了一種簡(jiǎn)單的去除PCBA板工藝邊工裝的設(shè)計(jì)原理，該工裝可快速可靠地裁切各種大小并預(yù)刻有V型槽的PCB板，希望對(duì)相關(guān)工程設(shè)計(jì)人員有所幫助。
1 開(kāi)發(fā)背景
PCBA(印制板組件)是指已經(jīng)完成元器件組裝的印制電路板，廣泛應(yīng)用于航空、數(shù)控、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化儀器等各個(gè)領(lǐng)域。因制造及物流等因素的要求，在PCBA板卡邊緣需預(yù)留工藝邊以實(shí)現(xiàn)周轉(zhuǎn)目的，對(duì)于產(chǎn)品來(lái)說(shuō)此工藝邊是不需要的。因此在元器件組裝完成后需要將PCBA板工藝邊去除掉。
去除PCBA板工藝邊的方法大致可以分為三大類(lèi)：V-cut分板機(jī)、銑割分板機(jī)和手動(dòng)去工藝邊。如單純以品質(zhì)觀點(diǎn)來(lái)看，銑割分板機(jī)(又稱銑刀式分板機(jī)，曲線分板機(jī))效果最好，克服了V-cut分板機(jī)只能直線分割的局限性，主要利用銑刀高速運(yùn)轉(zhuǎn)將多連片PCBA按預(yù)先編程路徑分割開(kāi)來(lái)的設(shè)備，取代人工折斷或V-cut的切割瑕疵，提高產(chǎn)品品質(zhì)，減少報(bào)廢率，缺點(diǎn)就是價(jià)格昂貴、操作繁瑣(需編程);V-cut分板機(jī)價(jià)格要便宜許多，通過(guò)刀片沿著PCBA V型槽進(jìn)行切割，但只能直線切割，且刀片耗材費(fèi)用較貴，V-cut分板機(jī)按切割方式可分為走刀式和走板式兩種(見(jiàn)圖1和圖2)。手動(dòng)去工藝邊通過(guò)手折斷或者使用尖嘴鉗等工具進(jìn)行分割，具有成本低廉和使用方便容易等優(yōu)點(diǎn)，但容易產(chǎn)生應(yīng)力對(duì)元器件造成傷害。
對(duì)于小批量、多品種和低成本的制造需求來(lái)說(shuō)，以手動(dòng)去除板邊最為實(shí)用，但這樣批量、成本與可靠性等問(wèn)題的矛盾就凸顯出來(lái)。為了解決這些問(wèn)題，我們開(kāi)發(fā)了一種簡(jiǎn)易的用于手工去除PCBA板工藝邊的工裝，很好的兼顧了這幾方面問(wèn)題，在一定程度上解決了以上矛盾。
2 工裝設(shè)計(jì)方案
本工裝通過(guò)簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)達(dá)到去除工藝邊的目的，因而成本低廉，通過(guò)一系列可調(diào)整結(jié)構(gòu)，滿足適應(yīng)不同尺寸和厚度工藝邊的需求，通過(guò)機(jī)械的固定減小了去除工藝邊過(guò)程中PCBA板上的應(yīng)力，達(dá)到了提高作業(yè)品質(zhì)效果的目的。這樣使用本工裝便可以實(shí)現(xiàn)去除工藝邊時(shí)多品種、低成本和高品質(zhì)的需求，因此它是一種實(shí)用方便和廉價(jià)的輔助裝置。
本工裝采用如下的技術(shù)方案：一種可調(diào)整的手動(dòng)去除PCBA板工藝邊的輔助裝置，包括安裝底板、滑塊底座、可動(dòng)滑塊、調(diào)節(jié)按鈕和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)按鈕經(jīng)由傳動(dòng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)可動(dòng)滑塊沿滑塊底座上的設(shè)定軌道移動(dòng)，至合適距離后將PCBA板需去除的工藝邊放入裝置的卡槽內(nèi)，最后雙手握住PCBA板下方沿一個(gè)方向輕輕用力，即可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)去除工藝邊的功能，具體工作原理可見(jiàn)圖3.需要注意的是雙手不要握到PCBA上部用力，這樣雖然從杠桿原理角度來(lái)說(shuō)最省力，但產(chǎn)生的應(yīng)力也最大，容易對(duì)PCBA造成損害。
作為優(yōu)選實(shí)施方式，本工裝的安裝底板可以是工作臺(tái)，或者其他形式的工作臺(tái)面，不局限于底板的形式;其滑塊底座與可動(dòng)滑塊可以是直線卡口燕尾槽配合或者其它的可移動(dòng)配合和結(jié)構(gòu)形式，不局限于各種類(lèi)型的可移動(dòng)配合和結(jié)構(gòu)形式;其調(diào)節(jié)按鈕可以是手動(dòng)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)或者是其他形式的調(diào)節(jié)按鈕，不局限于調(diào)節(jié)按鈕的形式;其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)可以是錐齒輪傳動(dòng)或者其他形式的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，不局限于傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本工裝具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)生產(chǎn)成本低;
(2)操作簡(jiǎn)單;
(3)去除工藝邊質(zhì)量好，PCBA板上元器件受到應(yīng)力小;
(4)應(yīng)用范圍廣，可以適應(yīng)不同厚度與板邊距的PCBA板;
(5)結(jié)構(gòu)靈活方便，可以手動(dòng)調(diào)整適應(yīng)各種厚度和尺寸工藝邊的PCBA板。
3 結(jié)論
應(yīng)用本實(shí)用新型手動(dòng)去除PCBA板工藝邊的輔助裝置，不僅兼顧了去除工藝邊時(shí)PCBA的應(yīng)力控制需求，還兼顧生產(chǎn)的成本控制。這樣本工裝便可以代替的高成本的專(zhuān)用設(shè)備，因此它是一種實(shí)用方便、靈活多變和能降低整體成本的輔助裝置，可以被廣泛應(yīng)用于PCBA工藝邊去除當(dāng)中，成為一種可靠的解決方案。本工裝設(shè)計(jì)已經(jīng)申請(qǐng)了實(shí)用新型專(zhuān)利。
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