一种带厚铜阶梯铜导柱PCB板的制作装置及方法

摘要

本发明公开了一种带厚铜阶梯铜导柱PCB板的制作装置及方法，它包括工作台（5）、固设于工作台（5）顶表面上的动力单元和压紧装置（6），动力单元的输出轴上安装有分度盘（7），分度盘（7）的顶表面上固设有两根定位柱（8），压紧装置包括固设于工作台（5）上的底座（9）、固设于底座（9）上的压紧油缸（10），压紧油缸（10）活塞杆的作用端上固设有安装板（11），安装板（11）的顶表面上固设有液压马达（12），液压马达（12）的输出轴垂向设置，且其上安装有转动臂（13），转动臂（13）向右延伸且延伸端上焊接有水平设置的压框（14）。本发明的有益效果是：极大提高产品生产质量、减轻工人工作强度、极大提高产品生产效率。

权利要求

1.一种带厚铜阶梯铜导柱PCB板的制作装置，其特征在于：它包括工作台（5）、固设于工作台（5）顶表面上的动力单元和压紧装置（6），动力单元的输出轴上安装有分度盘（7），分度盘（7）的顶表面上固设有两根定位柱（8），所述压紧装置（6）设置于分度盘（7）的右侧，压紧装置包括固设于工作台（5）上的底座（9）、固设于底座（9）上的压紧油缸（10），压紧油缸（10）活塞杆的作用端上固设有安装板（11），安装板（11）的顶表面上固设有液压马达（12），液压马达（12）的输出轴垂向设置，且其上安装有转动臂（13），转动臂（13）向右延伸且延伸端上焊接有水平设置的压框（14），压框（14）内沿着长度方向开设有环形流道（15），压框（14）的左右侧设置有进水接头（16）和出水接头（17），进水接头（16）和出水接头（17）均与环形流道（15）连通；

所述分度盘（7）的上方设置有环周焊接装置（18），所述环周焊接装置（18）包括龙门架（19）、升降油缸（20）、焊接机（21）和凸轮机构，所述龙门架（19）固设于工作台（5）的台面上且架设于分度盘（7）的正上方，所述升降油缸（20）的缸筒固设于龙门架（19）的横梁上，升降油缸（20）的活塞杆向下贯穿横梁设置，且延伸端上安装有升降板（22），所述凸轮机构设置于升降板（22）的顶表面上，凸轮机构包括固设于升降板（22）上的机架（23）和旋转安装于机架（23）上的凸轮（24），转轴（36）的后端部连接有步进电机A，所述升降板（22）的顶表面上固设有位于凸轮（24）左侧的方杆（25），方杆（25）上滑动套设有浮动板（26），方杆（25）上套设有固设于浮动板（26）和升降板（22）之间的弹簧（27），在弹簧（27）的弹力作用下，浮动板（26）抵压于凸轮（24）的底部，所述浮动板（26）的左端部焊接有立板（28），立板（28）向下延伸于升降板（22）的下方，且延伸端上固设有固定板（29），固定板（29）上安装有步进电机B（30），步进电机B（30）的输出轴贯穿固定板（29）设置且延伸端上安装有旋转板（31），旋转板（31）的右延伸端上焊接有焊头（32），焊头（32）与焊接机（21）经电线（33）连接。

2.根据权利要求1所述的一种带厚铜阶梯铜导柱PCB板的制作装置，其特征在于：所述动力单元包括固设于工作台（5）顶表面上的减速器和步进电机C（34），所述步进电机C（34）的输出轴与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴朝上设置，所述分度盘（7）安装于减速器的输出轴上。

3.根据权利要求1所述的一种带厚铜阶梯铜导柱PCB板的制作装置，其特征在于：所述转动臂（13）的右延伸端上焊接有固定座，所述压框（14）焊接于固定座的右端面上。

4.根据权利要求1所述的一种带厚铜阶梯铜导柱PCB板的制作装置，其特征在于：所述机架（23）上固设有支架（35），所述凸轮（24）经转轴（36）旋转安装于支架（35）上，支架（35）的后端部固定安装有步进电机A，步进电机A的输出轴与转轴（36）连接。

5.根据权利要求1所述的一种带厚铜阶梯铜导柱PCB板的制作装置，其特征在于：所述立板（28）的右端面上固设有垂向设置的导轨（37），所述升降板（22）的左端部固设有滑块（38），所述导轨（37）滑动安装于滑块（38）内。

6.根据权利要求1所述的一种带厚铜阶梯铜导柱PCB板的制作装置，其特征在于：所述浮动板（26）上开设有与方杆（25）外轮廓相配合的方孔，浮动板（26）经方孔滑动安装于方杆（25）上。

7.根据权利要求1所述的一种带厚铜阶梯铜导柱PCB板的制作装置，其特征在于：所述弹簧（27）的底端固设于升降板（22）的顶表面上，顶端固设于浮动板（26）的底表面上。

8.根据权利要求1所述的一种带厚铜阶梯铜导柱PCB板的制作装置，其特征在于：所述分度盘（7）的底表面上固设有多根立柱（39），每根立柱（39）的下端部均旋转安装有车轮（40），车轮（40）支撑于工作台（5）的顶表面上。

9.根据权利要求1所述的一种带厚铜阶梯铜导柱PCB板的制作装置，其特征在于：该制作装置还包括控制器，所述控制器与液压马达（12）的电磁阀、升降油缸（20）的电磁阀、压紧油缸（10）的电磁阀、步进电机A、步进电机B（30）和步进电机C（34）电连接。

10.一种带厚铜阶梯铜导柱PCB板的制作方法，采用权利要求1 9中任意一项所述带厚~

铜阶梯铜导柱PCB板的制作装置，其特征在于：它包括以下步骤：S1、工人预先在组成产品的各个电路板（1）上均钻出两个定位孔（41），同时确保两个定位孔（41）之间的间距等于两根定位柱（8）之间的间距，同时确保定位孔（41）的直径等于定位柱（8）的直径；

S2、电路板的定位工装，工人将第一个电路板（1）的两个定位孔（41）分别套设在两根定位柱（8）上，且将电路板（1）支撑于分度盘（7）的顶表面上，如此操作，将多个电路板（1）堆叠在分度盘（7）上，同时确保电路板（1）中的通孔（2）由下往上依次增大，当堆叠完电路板（1）后，即可实现电路板（1）的定位工装，此时最顶层的电路板（1）的通孔（2）的一边缘刚好处于焊头（32）的正下方，且步进电机B（30）的输出轴刚好与通孔（2）同轴；

S3、工人由上往下从最顶层电路板（1）的通孔（2）内嵌装一个阶梯铜导柱（3），并且确保阶梯铜导柱（3）的顶表面与最顶层的电路板（1）的顶表面平齐，阶梯铜导柱（3）的底表面与最底层的电路板（1）的底表面平齐；

S4、工人控制液压马达（12）的输出轴旋转，输出轴带动转动臂（13）同步旋转，转动臂（13）带动压框（14）同步旋转，当转动臂（13）旋转180度后，控制器控制液压马达（12）关闭，此时压框（14）刚好处于最右端的阶梯铜导柱（3）的正上方；

S5、工人控制压紧油缸（10）的活塞杆向下缩回，活塞杆带动安装板（11）向下运动，安装板（11）带动液压马达（12）同步向下运动，进而带动压框（14）向下同步运动，当活塞杆完全缩回后，压框（14）刚好压在最顶层电路板（1）的顶表面上，从而实现了电路板（1）的压紧，此时阶梯铜导柱（3）刚好处于压框（14）的中心区域内；

S6、第一个阶梯铜导柱的焊接，其具体操作步骤为：S61、工人控制升降油缸（20）的活塞杆向下伸出，活塞杆带动升降板（22）向下做直线运动，升降带动凸轮机构和方杆（25）同步的向下做直线运动，当活塞杆完全伸出后，阶梯铜导柱（3）刚好处于焊接工位；

S62、工人将进水接头（16）经管道连接到水泵的出水口处，将出水接头（17）经管道连接到回收水槽内，启动水泵，水泵将冷却水抽出并泵入到进水接头（16）处，在泵压下，冷却水顺次经进水接头（16）、环形流道（15）、出水接头（17）最后进入到回收水槽内；

S63、工人控制步进电机A启动，步进电机A带动转轴（36）旋转，转轴（36）带动凸轮（24）转动，当凸轮（24）的凸起部向下压浮动板（26）时，浮动板（26）沿着方杆（25）的轴向向下做直线运动，浮动板（26）向下压缩弹簧（27），同时浮动板（26）带动立板（28）和固定板（29）同步向下做直线运动，进而带动步进电机B（30）和焊头（32）同步向下做直线运动，当浮动板（26）被凸轮（24）的凸起部压到下极限状态时，焊头（32）刚好触碰到阶梯铜导柱（3）与最顶层电路板（1）的接触处；当凸轮（24）的凸起部远离浮动板（26）时，在弹簧（27）的恢复力下，浮动板（26）沿着方杆（25）的轴向向上做直线运动，此时焊头（32）与阶梯铜导柱（3）分离，从而在阶梯铜导柱（3）与最顶层电路板（1）之间形成第一个焊点（4）；

S64、工人控制步进电机B（30）启动，步进电机B（30）带动旋转板（31）绕着步进电机B（30）输出轴的轴线转动，旋转板（31）带动焊头（32）同步旋转，焊头（32）绕着步进电机B（30）输出轴的轴线转动，当焊头（32）旋转到另一个焊接工位时，控制器立即控制步进电机B（30）关闭，当凸轮（24）的凸起部继续将浮动板（26）下压到极限状态时，即可在阶梯铜导柱（3）与最顶层电路板（1）之间形成第二个焊点（4）；

S65、如此重复步骤S64的操作，即可在阶梯铜导柱（3）与最顶层的电路板（1）之间的接触处、且绕阶梯铜导柱（3）的圆周方向均匀的焊接出多个焊点（4），从而最终实现了第一个阶梯铜导柱（3）的焊接；

S7、第二个阶梯铜导柱的焊接，其具体操作步骤为：S71、工人控制步进电机A和步进电机B（30）关闭，随后工人控制升降油缸（20）的活塞杆向上缩回，活塞杆带动升降板（22）向上缩回复位，升降板（22）带动凸轮机构和焊头（32）复位，最后工人控制压紧油缸（10）的活塞杆向上伸出，活塞杆带动压框（14）向上运动，以使压框（14）与电路板（1）分离；

S72、工人控制步进电机C（34）启动，步进电机C（34）的转矩经减速器减速后带动分度盘（7）旋转，分度盘（7）带动电路板（1）旋转，当电路板（1）中的第二个阶梯铜导柱转运到焊接工位时，重复步骤S4 S6的操作，即可实现了第二个阶梯铜导柱（3）的焊接；如此重复步骤S7~

的操作，即可对电路板（1）中所有的阶梯铜导柱（3）进行焊接，从而最终生产出成品带厚铜阶梯铜导柱PCB板；

S8、控制步进电机A和步进电机B（30）关闭，随后工人控制升降油缸（20）的活塞杆向上缩回，活塞杆带动升降板（22）向上缩回复位，升降板（22）带动凸轮机构和焊头（32）复位，最后工人控制压紧油缸（10）的活塞杆向上伸出，活塞杆带动压框（14）向上运动，以使压框（14）与电路板（1）分离，分离后，工人将产品从两根定位柱（8）上取下，如此重复操作，即可实现多个产品的生产。

说明书

一种带厚铜阶梯铜导柱PCB板的制作装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电子元件组件生产的技术领域，特别是一种带厚铜阶梯铜导柱PCB板的制作装置及方法。

背景技术

[0002] 目前，随着消费电子产品向轻薄化、一体化、多功能化的方向发展，其对电子元件组件的制作工艺要求越来越高。电子元件组件包括单面电路板、双面电路板、PCB板、软硬结
合板、多层印制电路板、印制电路板等，这些电子元件组件是机床、电子设备、通讯设备等中
的核心组成部分，其能够发挥着重要作用，同时也应用于消费性电子产品、工业、医疗电子
产品、军事设备等领域中。

[0003] 某带厚铜阶梯铜导柱PCB板由多个电路板通过多根阶梯铜导柱固定于一体，因此这种带厚铜阶梯铜导柱PCB板能够搭载更多的线路，从而能够同时控制多个功能机构的平
稳运行，这种带厚铜阶梯铜导柱PCB板的结构如图1 图4所示，它包括多个堆叠于一起的电
~
路板1，每个电路板1内且绕其中心方向均匀开设有多个通孔2如图5 图6所示，通孔2的直径
~
由下往上依次增大，各个电路板1中相连通的通孔2内均嵌装有与通孔2相连通的阶梯铜导
柱3，阶梯铜导柱3的顶表面与最顶层的电路板1的顶表面平齐，阶梯铜导柱3的底表面与最
底层的电路板1的底表面平齐，阶梯铜导柱3与最顶层的电路板1之间的接触处、且绕阶梯铜
导柱3的圆周方向焊接有多个焊点4，从而将阶梯铜导柱3固定于通孔2内，其中阶梯铜导柱3
起到了连通各个电路板1中线路层的作用。

[0004] 这种带厚铜阶梯铜导柱PCB板的生产方法是：工人先将多个电路板1按照自带通孔2的大小依次堆叠在工作台上，然后由上往下向各个相互连通的通孔内嵌入一个阶梯铜导
柱3，随后工人采用焊接机的焊头焊接阶梯铜导柱3与最顶层的电路板1之间的接触处，从而
实现第一个阶梯铜导柱3的焊接，然后工人移动焊头以焊接另一个阶梯铜导柱3，如此重复
操作，即可最终实现所有阶梯铜导柱3的焊接。

[0005] 然而，这种原有生产带厚铜阶梯铜导柱PCB板虽然能够生产出成品PCB板，但是在生产的过程中仍然发现以下技术缺陷：

[0006] I、单个的电路板1在成型后其顶表面若残留有毛刺42，则会将其上方的电路板1垫高如图7所示，从而导致焊接后，阶梯铜导柱3的顶表面与最顶层的电路板1的顶表面不平
整，进而极大的降低了带厚铜阶梯铜导柱PCB板的生产质量，一旦将这种不合格产品输送到
客户手中，将产生极大的不良影响。

[0007] II、焊接机的焊头在焊接形成焊点4的过程中，在最顶层的电路板1的顶表面上产生大量的热量，热量大量堆积会造成最顶层电路板的顶表面拱翘，进而造成实际生产出的
产品的顶表面拱翘而客户要求产品的顶表面平整，这无疑是进一步的降低了带厚铜阶梯铜
导柱PCB板的生产质量。

[0008] III、一个阶梯铜导柱3周围需要焊接多个焊点4，且阶梯铜导柱3的直径本来就小，造成操作空间有限，人工操作焊接机一个接一个的焊接，这无疑是增加了工人的工作强度，
同时降低了产品的生产效率。因此，亟需一种极大提高产品生产质量、减轻工人工作强度、
极大提高产品生产效率的带厚铜阶梯铜导柱PCB板的制作装置。

发明内容

[0009] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、极大提高产品生产质量、减轻工人工作强度、极大提高产品生产效率的带厚铜阶梯铜导柱PCB板的制作装置及
方法。

[0010] 本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种带厚铜阶梯铜导柱PCB板的制作装置，它包括工作台、固设于工作台顶表面上的动力单元和压紧装置，动力单元的输出轴上安
装有分度盘，分度盘的顶表面上固设有两根定位柱，所述压紧装置设置于分度盘的右侧，压
紧装置包括固设于工作台上的底座、固设于底座上的压紧油缸，压紧油缸活塞杆的作用端
上固设有安装板，安装板的顶表面上固设有液压马达，液压马达的输出轴垂向设置，且其上
安装有转动臂，转动臂向右延伸且延伸端上焊接有水平设置的压框，压框内沿着长度方向
开设有环形流道，压框的左右侧设置有进水接头和出水接头，进水接头和出水接头均与环
形流道连通；

[0011] 所述分度盘的上方设置有环周焊接装置，所述环周焊接装置包括龙门架、升降油缸、焊接机和凸轮机构，所述龙门架固设于工作台的台面上且架设于分度盘的正上方，所述
升降油缸的缸筒固设于龙门架的横梁上，升降油缸的活塞杆向下贯穿横梁设置，且延伸端
上安装有升降板，所述凸轮机构设置于升降板的顶表面上，凸轮机构包括固设于升降板上
的机架和旋转安装于机架上的凸轮，转轴的后端部连接有步进电机A，所述升降板的顶表面
上固设有位于凸轮左侧的方杆，方杆上滑动套设有浮动板，方杆上套设有固设于浮动板和
升降板之间的弹簧，在弹簧的弹力作用下，浮动板抵压于凸轮的底部，所述浮动板的左端部
焊接有立板，立板向下延伸于升降板的下方，且延伸端上固设有固定板，固定板上安装有步
进电机B，步进电机B的输出轴贯穿固定板设置且延伸端上安装有旋转板，旋转板的右延伸
端上焊接有焊头，焊头与焊接机经电线连接。

[0012] 所述动力单元包括固设于工作台顶表面上的减速器和步进电机C，所述步进电机C的输出轴与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴朝上设置，所述分度盘安装于减速器的
输出轴上。

[0013] 所述转动臂的右延伸端上焊接有固定座，所述压框焊接于固定座的右端面上。

[0014] 所述机架上固设有支架，所述凸轮经转轴旋转安装于支架上，支架的后端部固定安装有步进电机A，步进电机A的输出轴与转轴连接。

[0015] 所述立板的右端面上固设有垂向设置的导轨，所述升降板的左端部固设有滑块，所述导轨滑动安装于滑块内。

[0016] 所述浮动板上开设有与方杆外轮廓相配合的方孔，浮动板经方孔滑动安装于方杆上。

[0017] 所述弹簧的底端固设于升降板的顶表面上，顶端固设于浮动板的底表面上。

[0018] 所述分度盘的底表面上固设有多根立柱，每根立柱的下端部均旋转安装有车轮，车轮支撑于工作台的顶表面上。

[0019] 该制作装置还包括控制器，所述控制器与液压马达的电磁阀、升降油缸的电磁阀、压紧油缸的电磁阀、步进电机A、步进电机B和步进电机C电连接。

[0020] 一种带厚铜阶梯铜导柱PCB板的制作方法，它包括以下步骤：

[0021] S1、工人预先在组成产品的各个电路板上均钻出两个定位孔，同时确保两个定位孔之间的间距等于两根定位柱之间的间距，同时确保定位孔的直径等于定位柱的直径；

[0022] S2、电路板的定位工装，工人将第一个电路板的两个定位孔分别套设在两根定位柱上，且将电路板支撑于分度盘的顶表面上，如此操作，将多个电路板堆叠在分度盘上，同
时确保电路板中的通孔由下往上依次增大，当堆叠完电路板后，即可实现电路板的定位工
装，此时最顶层的电路板的通孔的一边缘刚好处于焊头的正下方，且步进电机B的输出轴刚
好与通孔同轴；

[0023] S3、工人由上往下从最顶层电路板的通孔内嵌装一个阶梯铜导柱，并且确保阶梯铜导柱的顶表面与最顶层的电路板的顶表面平齐，阶梯铜导柱的底表面与最底层的电路板
的底表面平齐；

[0024] S4、工人控制液压马达的输出轴旋转，输出轴带动转动臂同步旋转，转动臂带动压框同步旋转，当转动臂旋转180度后，控制器控制液压马达关闭，此时压框刚好处于最右端
的阶梯铜导柱的正上方；

[0025] S5、工人控制压紧油缸的活塞杆向下缩回，活塞杆带动安装板向下运动，安装板带动液压马达同步向下运动，进而带动压框向下同步运动，当活塞杆完全缩回后，压框刚好压
在最顶层电路板的顶表面上，从而实现了电路板的压紧，此时阶梯铜导柱刚好处于压框的
中心区域内；

[0026] S6、第一个阶梯铜导柱的焊接，其具体操作步骤为：

[0027] S61、工人控制升降油缸的活塞杆向下伸出，活塞杆带动升降板向下做直线运动，升降带动凸轮机构和方杆同步的向下做直线运动，当活塞杆完全伸出后，阶梯铜导柱刚好
处于焊接工位；

[0028] S62、工人将进水接头经管道连接到水泵的出水口处，将出水接头经管道连接到回收水槽内，启动水泵，水泵将冷却水抽出并泵入到进水接头处，在泵压下，冷却水顺次经进
水接头、环形流道、出水接头最后进入到回收水槽内；

[0029] S63、工人控制步进电机A启动，步进电机A带动转轴旋转，转轴带动凸轮转动，当凸轮的凸起部向下压浮动板时，浮动板沿着方杆的轴向向下做直线运动，浮动板向下压缩弹
簧，同时浮动板带动立板和固定板同步向下做直线运动，进而带动步进电机B和焊头同步向
下做直线运动，当浮动板被凸轮的凸起部压到下极限状态时，焊头刚好触碰到阶梯铜导柱
与最顶层电路板的接触处；当凸轮的凸起部远离浮动板时，在弹簧的恢复力下，浮动板沿着
方杆的轴向向上做直线运动，此时焊头与阶梯铜导柱分离，从而在阶梯铜导柱与最顶层电
路板之间形成第一个焊点；

[0030] S64、工人控制步进电机B启动，步进电机B带动旋转板绕着步进电机B输出轴的轴线转动，旋转板带动焊头同步旋转，焊头绕着步进电机B输出轴的轴线转动，当焊头旋转到
另一个焊接工位时，控制器立即控制步进电机B关闭，当凸轮的凸起部继续将浮动板下压到
极限状态时，即可在阶梯铜导柱与最顶层电路板之间形成第二个焊点；

[0031] S65、如此重复步骤S64的操作，即可在阶梯铜导柱与最顶层的电路板之间的接触处、且绕阶梯铜导柱的圆周方向均匀的焊接出多个焊点，从而最终实现了第一个阶梯铜导
柱的焊接；

[0032] S7、第二个阶梯铜导柱的焊接，其具体操作步骤为：

[0033] S71、工人控制步进电机A和步进电机B关闭，随后工人控制升降油缸的活塞杆向上缩回，活塞杆带动升降板向上缩回复位，升降板带动凸轮机构和焊头复位，最后工人控制压
紧油缸的活塞杆向上伸出，活塞杆带动压框向上运动，以使压框与电路板分离；

[0034] S72、工人控制步进电机C启动，步进电机C的转矩经减速器减速后带动分度盘旋转，分度盘带动电路板旋转，当电路板中的第二个阶梯铜导柱转运到焊接工位时，重复步骤
S4 S6的操作，即可实现了第二个阶梯铜导柱的焊接；如此重复步骤S7的操作，即可对电路
~
板中所有的阶梯铜导柱进行焊接，从而最终生产出成品带厚铜阶梯铜导柱PCB板；

[0035]  S8、控制步进电机A和步进电机B关闭，随后工人控制升降油缸的活塞杆向上缩回，活塞杆带动升降板向上缩回复位，升降板带动凸轮机构和焊头复位，最后工人控制压紧
油缸的活塞杆向上伸出，活塞杆带动压框向上运动，以使压框与电路板分离，分离后，工人
将产品从两根定位柱上取下，如此重复操作，即可实现多个产品的生产。

[0036] 本发明具有以下优点：本发明结构紧凑、极大提高产品生产质量、减轻工人工作强度、极大提高产品生产效率。

附图说明

[0037] 图1 为带厚铜阶梯铜导柱PCB板的结构示意图;

[0038] 图2 为图1的I部局部放大示意图；

[0039] 图3 为图1的俯视图；

[0040] 图4 为图3的II部局部放大示意图；

[0041] 图5 为电路板的结构示意图；

[0042] 图6 为图5的俯视图；

[0043] 图7 为上方电路板被毛刺垫高的示意图；

[0044] 图8 为本发明的结构示意图；

[0045] 图9 为图8的III部局部放大示意图；

[0046] 图10为图8的IV部局部放大示意图；

[0047] 图11为图10的A向示意图；

[0048] 图12 为在电路板上开设两个定位孔的示意图；

[0049] 图13 为本发明定位工装多个电路板的示意图；

[0050] 图14 为向电路板的通孔内嵌装阶梯铜导柱的示意图；

[0051] 图15为压框转动180度的示意图；

[0052] 图16 为压框压紧电路板的示意图；

[0053] 图17为图16的B向视图；

[0054] 图18为阶梯铜导柱处于焊接工位的示意图；

[0055] 图19 为图18的V部局部放大示意图；

[0056] 图20 为生产出的成品带厚铜阶梯铜导柱PCB板的结构示意图；

[0057] 图21 为图20的俯视图；

[0058] 图中，1‑电路板，2‑通孔，3‑阶梯铜导柱，4‑焊点，5‑工作台，6‑压紧装置，7‑分度盘，8‑定位柱，9‑底座，10‑压紧油缸，11‑安装板，12‑液压马达，13‑转动臂，14‑压框，15‑环
形流道，16‑进水接头，17‑出水接头，18‑环周焊接装置，19‑龙门架，20‑升降油缸，21‑焊接
机，22‑升降板，23‑机架，24‑凸轮，25‑方杆，26‑浮动板，27‑弹簧，28‑立板，29‑固定板，30‑
步进电机B，31‑旋转板，32‑焊头，33‑电线，34‑步进电机C，35‑支架，36‑转轴，37‑导轨，38‑
滑块，39‑立柱，40‑车轮，41‑定位孔，42‑毛刺。

具体实施方式

[0059] 下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

[0060] 如图8 图11所示，一种带厚铜阶梯铜导柱PCB板的制作装置，它包括工作台5、固设~
于工作台5顶表面上的动力单元和压紧装置6，动力单元的输出轴上安装有分度盘7，分度盘
7的顶表面上固设有两根定位柱8，所述压紧装置6设置于分度盘7的右侧，压紧装置包括固
设于工作台5上的底座9、固设于底座9上的压紧油缸10，压紧油缸10活塞杆的作用端上固设
有安装板11，安装板11的顶表面上固设有液压马达12，液压马达12的输出轴垂向设置，且其
上安装有转动臂13，转动臂13向右延伸且延伸端上焊接有水平设置的压框14，所述转动臂
13的右延伸端上焊接有固定座，所述压框14焊接于固定座的右端面上，压框14内沿着长度
方向开设有环形流道15，压框14的左右侧设置有进水接头16和出水接头17，进水接头16和
出水接头17均与环形流道15连通；所述动力单元包括固设于工作台5顶表面上的减速器和
步进电机C34，所述步进电机C34的输出轴与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴朝上设
置，所述分度盘7安装于减速器的输出轴上。

[0061] 所述分度盘7的上方设置有环周焊接装置18，所述环周焊接装置18包括龙门架19、升降油缸20、焊接机21和凸轮机构，所述龙门架19固设于工作台5的台面上且架设于分度盘
7的正上方，所述升降油缸20的缸筒固设于龙门架19的横梁上，升降油缸20的活塞杆向下贯
穿横梁设置，且延伸端上安装有升降板22，所述凸轮机构设置于升降板22的顶表面上，凸轮
机构包括固设于升降板22上的机架23和旋转安装于机架23上的凸轮24，转轴36的后端部连
接有步进电机A，所述升降板22的顶表面上固设有位于凸轮24左侧的方杆25，方杆25上滑动
套设有浮动板26，方杆25上套设有固设于浮动板26和升降板22之间的弹簧27，所述弹簧27
的底端固设于升降板22的顶表面上，顶端固设于浮动板26的底表面上，在弹簧27的弹力作
用下，浮动板26抵压于凸轮24的底部，所述浮动板26的左端部焊接有立板28，立板28向下延
伸于升降板22的下方，且延伸端上固设有固定板29，固定板29上安装有步进电机B30，步进
电机B30的输出轴贯穿固定板29设置且延伸端上安装有旋转板31，旋转板31的右延伸端上
焊接有焊头32，焊头32与焊接机21经电线33连接。

[0062] 所述机架23上固设有支架35，所述凸轮24经转轴36旋转安装于支架35上，支架35的后端部固定安装有步进电机A，步进电机A的输出轴与转轴36连接。所述立板28的右端面
上固设有垂向设置的导轨37，所述升降板22的左端部固设有滑块38，所述导轨37滑动安装
于滑块38内。所述浮动板26上开设有与方杆25外轮廓相配合的方孔，浮动板26经方孔滑动
安装于方杆25上。所述分度盘7的底表面上固设有多根立柱39，每根立柱39的下端部均旋转
安装有车轮40，车轮40支撑于工作台5的顶表面上，车轮40起到了支撑分度盘7的作用。

[0063] 该制作装置还包括控制器，所述控制器与液压马达12的电磁阀、升降油缸20的电磁阀、压紧油缸10的电磁阀、步进电机A、步进电机B30和步进电机C34电连接，工人可通过控
制器控制升降油缸20和压紧油缸10活塞杆的伸出或缩回，同时还能控制步进电机A、步进电
机B30和步进电机C34的启动或关闭，还能控制液压马达12的旋转和关闭，从而极大的方便
了工人的操作，具有自动化程度高的特点。

[0064] 一种带厚铜阶梯铜导柱PCB板的制作方法，它包括以下步骤：

[0065] S1、工人预先在组成产品的各个电路板1上均钻出两个定位孔41，电路板1钻定位孔41后的结构如图12所示，同时确保两个定位孔41之间的间距等于两根定位柱8之间的间
距，同时确保定位孔41的直径等于定位柱8的直径；

[0066] S2、电路板的定位工装，工人将第一个电路板1的两个定位孔41分别套设在两根定位柱8上，且将电路板1支撑于分度盘7的顶表面上，如此操作，将多个电路板1堆叠在分度盘
7上，同时确保电路板1中的通孔2由下往上依次增大，当堆叠完电路板1后，即可实现电路板
1的定位工装如图13所示，此时最顶层的电路板1的通孔2的一边缘刚好处于焊头32的正下
方，且步进电机B30的输出轴刚好与通孔2同轴如图13所示；

[0067] S3、工人由上往下从最顶层电路板1的通孔2内嵌装一个阶梯铜导柱3，并且确保阶梯铜导柱3的顶表面与最顶层的电路板1的顶表面平齐，阶梯铜导柱3的底表面与最底层的
电路板1的底表面平齐如图14所示；

[0068] S4、工人控制液压马达12的输出轴旋转，输出轴带动转动臂13同步旋转，转动臂13带动压框14同步旋转，当转动臂13旋转180度后，控制器控制液压马达12关闭，此时压框14
刚好处于最右端的阶梯铜导柱3的正上方如图15所示；

[0069] S5、工人控制压紧油缸10的活塞杆向下缩回，活塞杆带动安装板11向下运动，安装板11带动液压马达12同步向下运动，进而带动压框14向下同步运动，当活塞杆完全缩回后，
压框14刚好压在最顶层电路板1的顶表面上，从而实现了电路板1的压紧如图16 图17所示，
~
此时阶梯铜导柱3刚好处于压框14的中心区域内；在步骤S5中，由于各层电路板1被压框14
压紧，在压力作用下，将电路板1之间的毛刺42压扁，从而避免了位于毛刺42上方的电路板1
被垫起来，进而确保了在后续焊接生产出的产品中，阶梯铜导柱3的顶表面与最顶层的电路
板1的顶表面平齐，阶梯铜导柱3的底表面与最底层的电路板1的底表面平齐，从而极大的提
高了产品的生产质量，满足了客户的需求。

[0070] S6、第一个阶梯铜导柱的焊接，其具体操作步骤为：

[0071] S61、工人控制升降油缸20的活塞杆向下伸出，活塞杆带动升降板22向下做直线运动，升降带动凸轮机构和方杆25同步的向下做直线运动，当活塞杆完全伸出后，阶梯铜导柱
3刚好处于焊接工位如图18 图19所示；
~

[0072] S62、工人将进水接头16经管道连接到水泵的出水口处，将出水接头17经管道连接到回收水槽内，启动水泵，水泵将冷却水抽出并泵入到进水接头16处，在泵压下，冷却水顺
次经进水接头16、环形流道15、出水接头17最后进入到回收水槽内；

[0073] S63、工人控制步进电机A启动，步进电机A带动转轴36旋转，其旋转方向如图18中实心箭头所示，转轴36带动凸轮24转动，当凸轮24的凸起部向下压浮动板26时，浮动板26沿
着方杆25的轴向向下做直线运动，浮动板26向下压缩弹簧27，同时浮动板26带动立板28和
固定板29同步向下做直线运动，进而带动步进电机B30和焊头32同步向下做直线运动，当浮
动板26被凸轮24的凸起部压到下极限状态时，焊头32刚好触碰到阶梯铜导柱3与最顶层电
路板1的接触处；当凸轮24的凸起部远离浮动板26时，在弹簧27的恢复力下，浮动板26沿着
方杆25的轴向向上做直线运动，此时焊头32与阶梯铜导柱3分离，从而在阶梯铜导柱3与最
顶层电路板1之间形成第一个焊点4；其中，在焊接过程中产出的热量传递给压框14，压框14
再将热量传递给其内流动的冷却水，冷却液将热量带走，从而实现了对最顶层电路板1进行
冷却，因此避免了最顶层电路板因焊接温度过高而拱翘，确保了后续生产出的产品的顶表
面处于平整状态，从而极大的提高了焊接质量，进而极大的提高了产品的生产质量。

[0074] S64、工人控制步进电机B30启动，步进电机B30带动旋转板31绕着步进电机B30输出轴的轴线转动，旋转板31带动焊头32同步旋转，焊头32绕着步进电机B30输出轴的轴线转
动，当焊头32旋转到另一个焊接工位时，控制器立即控制步进电机B30关闭，当凸轮24的凸
起部继续将浮动板26下压到极限状态时，即可在阶梯铜导柱3与最顶层电路板1之间形成第
二个焊点4；

[0075] S65、如此重复步骤S64的操作，即可在阶梯铜导柱3与最顶层的电路板1之间的接触处、且绕阶梯铜导柱3的圆周方向均匀的焊接出多个焊点4，从而最终实现了第一个阶梯
铜导柱3的焊接；其中，在步骤S6对阶梯铜导柱3的焊接过程中，无需人工采用焊接机沿着阶
梯铜导柱3的圆周方向上进行点焊，而是通过步进电机A驱动凸轮24转动，同时步进电机B30
驱动焊头32转动，以在阶梯铜导柱3与最顶层的电路板1之间的接触处、且绕阶梯铜导柱3的
圆周方向均匀的焊接出多个焊点4，从而极大的减轻了工人的工作强度，同时极大的提高了
产品的生产效率。

[0076] S7、第二个阶梯铜导柱的焊接，其具体操作步骤为：

[0077] S71、工人控制步进电机A和步进电机B30关闭，随后工人控制升降油缸20的活塞杆向上缩回，活塞杆带动升降板22向上缩回复位，升降板22带动凸轮机构和焊头32复位，最后
工人控制压紧油缸10的活塞杆向上伸出，活塞杆带动压框14向上运动，以使压框14与电路
板1分离；

[0078] S72、工人控制步进电机C34启动，步进电机C34的转矩经减速器减速后带动分度盘7旋转，分度盘7带动电路板1旋转，当电路板1中的第二个阶梯铜导柱转运到焊接工位时，重
复步骤S4 S6的操作，即可实现了第二个阶梯铜导柱3的焊接；如此重复步骤S7的操作，即可
~
对电路板1中所有的阶梯铜导柱3进行焊接，从而最终生产出成品带厚铜阶梯铜导柱PCB板，
生产出的成品带厚铜阶梯铜导柱PCB板的结构如图20 图21所示；在步骤S7中，无需人工对
~
多个阶梯铜导柱3进行焊接，而是通过步进电机C34将各个阶梯铜导柱3依次的输送到焊接
工位，相比传统的手动式的焊接，无需工人的身体移动位置，从而进一步的减轻了工人的工
作强度，进一步的极大的提高了产品的生产效率。

[0079] S8、控制步进电机A和步进电机B30关闭，随后工人控制升降油缸20的活塞杆向上缩回，活塞杆带动升降板22向上缩回复位，升降板22带动凸轮机构和焊头32复位，最后工人
控制压紧油缸10的活塞杆向上伸出，活塞杆带动压框14向上运动，以使压框14与电路板1分
离，分离后，工人将产品从两根定位柱8上取下，如此重复操作，即可实现多个产品的生产。

[0080] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。
凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的
保护范围之内。