鮮 飛,王鵬賀,易亞軍,胡少云
(武漢華中數(shù)控股份有限公司,湖北武漢430223)
PCBA(線路板組件)是指已經(jīng)完成元器件組裝的印制線路板,廣泛應(yīng)用于航空、計(jì)算機(jī)、通信、數(shù)控等各個(gè)領(lǐng)域。因制造及傳送等因素的要求,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。
目前去除PCBA 板工藝邊的方法大致可以分為三大類:V-cut 分板機(jī)、Router 分板機(jī)和手動(dòng)去除工藝邊。如單純以品質(zhì)觀點(diǎn)來(lái)看,Router 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)、靈活性不高,需制作專門的夾具;V-cut 分板機(jī)價(jià)格要便宜許多,通過刀片沿著線路板V 形槽進(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(見圖1和圖2);手動(dòng)去除工藝邊通過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),但容易在V 形槽處產(chǎn)生較大應(yīng)力從而對(duì)臨近元器件造成致命傷害。所以在設(shè)計(jì)PCB 時(shí)應(yīng)注意在V 形槽周邊3 mm 內(nèi)不要分布元器件。
圖1 走刀式分板機(jī)
圖2 走板式分板機(jī)
對(duì)于小批量、多品種和低成本的制造需求來(lái)說,以手動(dòng)去除工藝邊最為實(shí)用,但這樣批量、成本與可靠性等問題的矛盾就凸顯出來(lái)。為了解決這些問題,我們制作了一款簡(jiǎn)易但有效的用于手工去除PCBA 板工藝邊的工裝,很好的兼顧了幾方面問題,在一定程度上解決了以上矛盾。
本工裝通過簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)達(dá)到去除工藝邊的目的,從而成本低廉,通過一系列可調(diào)整結(jié)構(gòu),滿足適應(yīng)不同尺寸和厚度工藝邊的需求,通過機(jī)械的固定減小了去除工藝邊過程中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滿足去除工藝邊時(shí)多品種、低成本和高品質(zhì)的需求。
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)。通過手動(dòng)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)說最省力,但產(chǎn)生的應(yīng)力也最大,容易對(duì)PCBA 造成損害。
圖3 可調(diào)整的手動(dòng)去除PCBA 板工藝邊的輔助裝置工作原理圖
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)有其它去除工藝邊技術(shù)相比,本工裝具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)操作簡(jiǎn)單;
(2)生產(chǎn)成本低;
(3)應(yīng)用范圍廣,可以適應(yīng)不同厚度與板邊距的PCBA 板;
(4)去除工藝邊質(zhì)量好,PCBA 板上元器件受到應(yīng)力??;
(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。
應(yīng)用本實(shí)用新型手動(dòng)去除PCBA 板工藝邊的輔助裝置,可以有效減少人工去除工藝邊時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力,從而避免對(duì)V 形槽周邊元器件的傷害,還可兼顧生產(chǎn)成本控制。這樣本工裝可以代替高成本的專用設(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)用新型專利。專利號(hào):ZL 2013 2 0129984.4。