CN105108496B - 微钻自动加工中心 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及加工设备技术领域，特别是一种微钻自动加工中心；包括工作台，所述工作台呈圆形，所述工作台上安装有上料机构，装夹机构、开槽机构、磨尖机构和铲背机构，所述上料机构、所述开槽机构、所述磨尖机构和所述铲背机构环绕在所述装夹机构的周围；通过设置上料机构，装夹机构、开槽机构、磨尖机构和铲背机构，操作人员只需把装好待加工的微钻的物料盒放置到上料机构的指定位置上，启动本发明后，便可依次实现对微钻的开槽、磨尖和铲背等工序，与传统的加工设备相比，本发明的自动化程度高、效率高。
Description
技术领域
本发明涉及加工设备技术领域，特别是一种微钻自动加工中心。
背景技术
PCB(印刷电路板)微型钻针(简称微钻)是加工PCB的主要工具，对PCB的质量和成本有重要影响。
PCB板的孔加工，是PCB的最后一道制作工艺，其加工质量的好坏，对后期PCB板的工作性能影响很大。对于PCB微小孔的加工，目前常用的有激光与机械钻削两种加工方式。对于孔径为0.1mm以下的微孔钻削，激光钻孔的效率很高。但与激光钻孔相比，传统的机械钻孔法在加工成本、微孔品质、通孔加工、深孔加工等方面仍具有独特的优势，因此在PCB孔加工工艺中仍得到广泛的应用。
PCB钻削用的微钻是一种易耗品，据相关资料统计，2005年有7亿支微钻被消耗掉，2006年增加到8亿支，近几年其需求增长的趋势仍将持续，PCB板用微钻的生产利润空间非常巨大。相关的统计数据表明，在PCB的制造过程中，钻孔成本占整个制造成本的30％-40％。而微钻质量也直接关系到后续PCB板孔加工质量的高低。
微钻的加工主要有开螺旋槽、磨尖和铲背等工序，目前这些工序一般都在独立的设备中人工操作进行，但是采用这种方法存在以下问题，每道工序在加工时需要重新对工件进行装夹，这样就会导致加工后产品的累积误差变大，影响产品的精度，另外，采用这种方式自动化程度低，在装夹时需要耗费大量的时间，导致成本上升。
发明内容
本发明为了解决目前微钻加工过程中自动化程度低、精度不高的问题而提供的一种微钻自动加工中心。
为达到上述功能，本发明提供的技术方案是：
一种微钻自动加工中心，包括工作台，所述工作台呈圆形，所述工作台上安装有上料机构，装夹机构、开槽机构、磨尖机构和铲背机构，所述上料机构、所述开槽机构、所述磨尖机构和所述铲背机构环绕在所述装夹机构的周围。
优选地，所述装夹机构包括旋转台、连接轴和固定座，所述连接轴的上端与所述旋转台固定连接，所述连接轴的下端安装有一从动齿轮A，所述固定座的下方安装有电机A，所述电机A的输出轴上固定安装有与所述从动齿轮A相配合的主动齿轮A，所述旋转台上圆周均匀分布若干个夹持头，所述夹持头包括夹嘴以及驱动所述夹嘴旋转的电机B。
优选地，所述开槽机构包括安装台A、砂轮A和水平滑台A，所述砂轮A与电机C连接并由所述电机C驱动旋转，所述电机C安装在垂直滑动板A上并由安装在所述安装台A上的电机D驱动升降，所述安装台A安装在所述水平滑台A上，所述水平滑台A由电机E驱动左右运动。
优选地，所述磨尖机构包括主砂轮和辅砂轮，所述主砂轮和所述辅砂轮分别由电机F和电机G驱动旋转，所述主砂轮和所述辅砂轮安装在水平滑台B上，所述水平滑台B通过滚珠丝杆副与电机H连接并由所述电机H驱动左右运动，所述水平滑台B通过滚珠丝杆副与电机I连接并由所述电机I驱动前后运动。
优选地，所述铲背机构包括安装台B、砂轮B、垂直滑台B和水平滑台C，所述砂轮B与电机J连接并由所述电机J驱动旋转，所述电机J安装在垂直滑台B上并由安装在所述安装台B上的电机K驱动升降，所述安装台B通过旋转板设置在所述水平滑台C上，所述水平滑台C由电机L驱动左右运动，所述旋转板通过同步带与电机M连接并由所述电机M驱动转动。
优选地，所述连接轴的中部设置有一活塞，所述活塞与所述连接轴之间转动连接，所述活塞与所述固定座的内壁通过橡胶圈密封连接，活塞中部设置有凸台，所述固定座上设置有允许凸台上下运动的容置腔，所述凸台把容置腔分成气缸上室和气缸下室。
优选地，所述电机B的输出轴上安装有主动齿轮B，所述夹嘴设置有从动齿轮B，电机B通过主动齿轮B和从动齿轮B的传动带动所述夹嘴旋转。
优选地，所述上料机构包括气爪、滑台气缸和旋转气缸，所述滑台气缸和所述旋转气缸分别与所述气爪直接或间接相连接。
优选地，所述上料机构还包括一物料台，所述物料台的前后和左右方向上分别设置有导轨，电机N和电机O通过同步带分别驱动所述气爪沿着所述物料台的前后和左右方向往返移动。
本发明的有益效果在于：通过设置上料机构，装夹机构、开槽机构、磨尖机构和铲背机构，操作人员只需把装好待加工的微钻的物料盒放置到上料机构的指定位置上，启动本发明后，便可依次实现对微钻的开槽、磨尖和铲背等工序，与传统的加工设备相比，本发明的自动化程度高、效率高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为上料机构的结构示意图；
图3为装夹机构的结构示意图；
图4为装夹机构的剖面图；
图5为开槽机构的结构示意图；
图6为磨尖机构的结构示意图；
图7为磨尖机构的另一个视角的结构示意图；
图8为铲背机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1至附图8对本发明作进一步阐述：
如图1所示的一种微钻自动加工中心，包括工作台10，工作台10呈圆形，工作台10上安装有上料机构20，装夹机构30、开槽机构40、磨尖机构50和铲背机构60，上料机构20、开槽机构40、磨尖机构50和铲背机构60环绕在装夹机构30的周围，在本实施例中，装夹机构30固定安装在工作台10的正中间，上料机构20、开槽机构40、磨尖机构50和铲背机构60顺时针圆周均匀分布在装夹机构30的周围。
如图2所示，上料机构20包括物料台201、气爪202、滑台气缸203和旋转气缸204，滑台气缸203和旋转气缸204分别与气爪202直接或间接相连接。物料台201的前后和左右方向上分别设置有导轨205，电机N206和电机O207通过同步带分别驱动气爪202沿着物料台201的前后和左右方向往返移动。使用时，操作人员把待加工的微钻1000装入物料盒100中，并把物料盒100放置到物料台201上，启动本发明后，电机N206和电机O207分别驱动气爪202沿着物料台201的前后和左右方向移动，使气爪202接近物料盒100上待加工的微钻1000，旋转气缸204驱动气爪202旋转90度，滑动气缸再驱动气爪202运动到微钻1000的所在位置，气爪202抓取微钻1000后，再输送到装夹机构30上并放入装夹机构30的夹嘴3071中。
如图3和图4所示，装夹机构30包括旋转台301、连接轴302和固定座303，连接轴302的上端与旋转台301固定连接，连接轴302的下端安装有一从动齿轮A304，固定座303的下方安装有电机A305，电机A305的输出轴上固定安装有与从动齿轮A304相配合的主动齿轮A306，旋转台301上圆周均匀分布4个夹持头307，夹持头307包括夹嘴3071以及驱动夹嘴3071旋转的电机B3072，电机B3072的输出轴上安装有主动齿轮B3073，夹嘴3071设置有从动齿轮B3074，电机B3072通过主动齿轮B3073和从动齿轮B3074的传动带动夹嘴3071旋转。连接轴302的中部设置有一活塞308，活塞308与连接轴302之间转动连接，活塞308与固定座303的内壁通过橡胶圈密封连接，活塞308中部设置有凸台3081，固定座303上设置有允许凸台3081上下运动的容置腔，凸台3081把容置腔分成气缸上室309和气缸下室310，气缸上室309和气缸下室310分别与压缩气源相连接，形成一个气缸，当气缸下室310内通入的气压比气缸上室309内的气压高时，便可驱动连接轴302往上运动，从而带动旋转台301往上运动。当一个工序加工完了后，要把微钻1000输送到下一个工位上时，连接轴302便往上运动，电机A305驱动相配合的主动齿轮A306和从动齿轮A304带动旋转台301旋转，从而把微钻1000转到下一个工位上。
如图5所示，开槽机构40包括安装台A401、砂轮A402和水平滑台A403，砂轮A402与电机C404连接并由电机C404驱动旋转，电机C404安装在垂直滑动板A405上，垂直滑动板A405通过滚珠丝杆副与电机D406相连接，电机D406驱动垂直滑动板A405上升或者下降，安装台A401安装在水平滑台A403上，水平滑台A403通过滚珠丝杆副与电机E407连接，电机E407驱动水平滑台A403左右运动。在经微钻1000开槽时，先调整好砂轮A402的角度后，电机B3072驱动装夹在夹嘴3071上的微钻1000旋转，再通过电机D406和电机E407调整砂轮A402的垂直和水平方向的进给量，从而在微钻1000上开出若干条螺旋槽。
如图6和图7所示，磨尖机构50包括主砂轮501和辅砂轮502，主砂轮501和辅砂轮502分别由电机F503和电机G504驱动旋转，主砂轮501和辅砂轮502安装在水平滑台B505上，所述水平滑台B505通过滚珠丝杆副与电机H506连接并由所述电机H506驱动左右运动，水平滑台B505通过滚珠丝杆副与电机I507连接并由电机I507驱动前后运动。通过主砂轮501和辅砂轮502的两侧对微钻1000的前端部进行磨尖。
如图8所示，铲背机构60包括安装台B601、砂轮B602、垂直滑台B603和水平滑台C604，砂轮B602与电机J605连接并由电机J605驱动旋转，电机J605安装在垂直滑台B603上，垂直滑台B603通过滚珠丝杆副与安装在安装台B601上的电机K606连接，并由电机K606驱动升降，安装台B601通过旋转板608设置在水平滑台C604上，水平滑台C604通过滚珠丝杆副与电机L607连接，并由电机L607驱动左右运动，旋转板608通过同步带609与电机M610连接并由电机M610驱动转动。铲背机构60用于加工微钻1000的刃面。
以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明的实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。
Claims (8)
1.一种微钻自动加工中心，包括工作台，所述工作台呈圆形，其特征在于：所述工作台上安装有上料机构，装夹机构、开槽机构、磨尖机构和铲背机构，所述装夹机构固定安装在所述工作台的正中间，所述上料机构、所述开槽机构、所述磨尖机构和所述铲背机构均匀分布在所述装夹机构的周围，所述装夹机构包括旋转台、连接轴和固定座，所述连接轴的上端与所述旋转台固定连接，所述连接轴的下端安装有一从动齿轮A，所述固定座的下方安装有电机A，所述电机A的输出轴上固定安装有与所述从动齿轮A相配合的主动齿轮A，所述旋转台上圆周均匀分布若干个夹持头，所述夹持头包括夹嘴以及驱动所述夹嘴旋转的电机B。
2.如权利要求1所述的微钻自动加工中心，其特征在于：所述开槽机构包括安装台A、砂轮A和水平滑台A，所述砂轮A与电机C连接并由所述电机C驱动旋转，所述电机C安装在垂直滑动板A上并由安装在所述安装台A上的电机D驱动升降，所述安装台A安装在所述水平滑台A上，所述水平滑台A由电机E驱动左右运动。
3.如权利要求1所述的微钻自动加工中心，其特征在于：所述磨尖机构包括主砂轮和辅砂轮，所述主砂轮和所述辅砂轮分别由电机F和电机G驱动旋转，所述主砂轮和所述辅砂轮安装在水平滑台B上，所述水平滑台B通过滚珠丝杆副与电机H连接并由所述电机H驱动左右运动，所述水平滑台B通过滚珠丝杆副与电机I连接并由所述电机I驱动前后运动。
4.如权利要求1所述的微钻自动加工中心，其特征在于：所述铲背机构包括安装台B、砂轮B、垂直滑台B和水平滑台C，所述砂轮B与电机J连接并由所述电机J驱动旋转，所述电机J安装在垂直滑台B上并由安装在所述安装台B上的电机K驱动升降，所述安装台B通过旋转板设置在所述水平滑台C上，所述水平滑台C由电机L驱动左右运动，所述旋转板通过同步带与电机M连接并由所述电机M驱动转动。
5.如权利要求1所述的微钻自动加工中心，其特征在于：所述连接轴的中部设置有一活塞，所述活塞与所述连接轴之间转动连接，所述活塞与所述固定座的内壁通过橡胶圈密封连接，活塞中部设置有凸台，所述固定座上设置有允许凸台上下运动的容置腔，所述凸台把容置腔分成气缸上室和气缸下室。
6.如权利要求1所述的微钻自动加工中心，其特征在于：所述电机B的输出轴上安装有主动齿轮B，所述夹嘴设置有从动齿轮B，电机B通过主动齿轮B和从动齿轮B的传动带动所述夹嘴旋转。
7.如权利要求1至6任意一项所述的微钻自动加工中心，其特征在于：所述上料机构包括气爪、滑台气缸和旋转气缸，所述滑台气缸和所述旋转气缸分别与所述气爪直接或间接相连接。
8.如权利要求7所述的微钻自动加工中心，其特征在于：所述上料机构还包括一物料台，所述物料台的前后方向上设置有一个导轨，所述物料台的左右方向上设置有一个导轨，电机N和电机O通过同步带分别驱动所述气爪沿着所述物料台的前后和左右方向往返移动。
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