CN113385952A - 一种沉头孔加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沉头孔加工设备，包括依次的支撑脚、电控柜、气动装置、控制面板、机床平台、支撑架、电机、电钻、钻刀、导向回路车、托盘冶具、铝基PCB板，本发明在机床平台下设置电控柜，支撑架上设置导向回路车、控制面板和电机，支撑架上的电线管道和气动装置上的气动管分别连接电钻，电钻下方安装钻刀，用孔位把托盘冶具固定在台面木板上，铝基PCB板固定在托盘冶具中，控制面板按照系统设置的指定加工位置指示机器启动，钻沉头孔，完毕自动归位，去掉胶带，取下铝基PCB板，大台面最多安装10片板，设备单次加工效率高、低转速加工表面光滑、使用寿命长，定制托盘冶具保护及定位，确保加工产品质合格。
Description
技术领域
本发明涉及铝板上加工打孔的技术领域，具体涉及为一种沉头孔加工设备。
背景技术
目前传统的铝基板的沉头孔加工设备，都是采用普通PCB板钻刀工具制作，而且是用高转速12万-20万/分钟的钻孔机生产，这样对于铝基板的V型沉头螺丝孔加工有几个问题：首先在设备加工铝基板的过程容易断刀，浪费刀具且损坏原板，加工成本高，工作效率；其次做出来的孔的深度不一致，会导致加工后的铝基板实际安装效果不好；因加工设备本身设计的影响及刀具的不合理的使用，使沉头孔边缘粗糙；对于铝基板的加工会造成数控钻机的轴承受损严重，影响机器寿命；如果采用专业金属雕刻机做，台面小，1台机一次只能钻1片，总体的效率低且成本高，使用效果不理想。
发明内容
本发明的目的是提供一种沉头孔加工设备，其主要目的在利用机床大台面的状况下，一次加工更多的铝基板，调整电钻钻轴速度，使用高强度钻刀加以专门定制的托盘冶具解决工作效率低、加工成本高、加工质量不佳，损耗成本高的技术问题。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
一种沉头孔加工设备，包括：机床平台、气动装置、支撑架、导向回路车、托盘冶具，所述机床平台设置在电控柜的上方，与所述电控柜连接，所述机床平台上方设置所述木板；装置还设置有一支撑架作为纵向连接构架，所述支撑架设置在所述机床平台的前方并使所述支撑架高于安装的所述机床平台，所述支撑架与地面固定；所述导向回路车设置在所述支撑架上，两端固定连接，所述气动装置安装在所述支撑架上，与气管连接；所述控制面板设置在所述支撑架上；所述电机设置在所述导向回路车上，所述电机上的齿轮与所述导向回路车的纹路相啮合；所述电钻设置在所述导向回路车侧面，所述钻刀设置在所述电钻孔中心处；所述托盘冶具设置在所述木板上并用销孔进行孔位固定；所述铝基PCB板设置在所述托盘冶具中间；
所述气动装置上附有两组单独供气的管道，分别连接在所述电钻上，所述支撑架上设有两组电线线路的管道，分别连接所述电钻上。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述机床平台采用大理石材质，1.5m的大台面，截面水平。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述支撑架内部空心，电线从底部空心处穿入，到上方的对称1/3处的两侧开孔，电线放入管道中结扎，支撑架上安装有所述气动装置、所述控制面板、所述导向回路车。作为本发明技术方案的进一步改进，所述气动装置设置在所述导向回路车的上方，安装在所述支撑架上，启动装置上设有两个气口并连接管道，连接两组气动管道至所述电钻上。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述导向回路车在上方设有导向槽，表面光滑与导向固定板下放的滚轮接触摩擦，所述电机采用步进电机，安装在所述导向回路车上方的轨道中。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述电控柜是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在电器柜中，所述电控柜连接所述控制面板、所述电机、所述机床平台、所述电机、所述气动装置和所述电钻，电控柜下方支撑脚为4个，安装在机床平台下方4个边角处，焊接安装。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述作为本发明技术方案的进一步改进，所述气动装置设置在所述导向回路车的上方的支撑架上，安装在所述支撑架上，气动装置上设有两个气口并连接管道，连接两组气动管道至所述电钻上。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述控制面板安装在所述导向回路车的后方，通过两组电线管道连接至所述电控柜上，所述电钻的转轴速度为2.6万转/分钟。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述钻刀为专用金刚石刀锋的钨钢钻刀，钻刀使用钻孔次数为3万孔，所述托盘冶具采用专用定制的冶具，所述铝基PCB板为普通通用的铝材质的平板。
本发明的有益效果是：
采用1.5m的大台面数控钻床，可以使单次加工，最多安装10片板，加工效率提高5-10倍；
电钻转轴速度为2.6万转/分钟，低钻速的加工确保钻出的沉头孔光滑平整，没有毛刺；并且钻刀采用专用的金刚石刀锋的钨钢钻刀，加工的工具寿命长，成本降低100％；
加工采用专门定制的托盘治具，保护及定位铝基PCB板，定制的治具，确保生产产品品质。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图；
图2为本发明的总体结构左视图；
图3为本发明的总体结构正视图；
图4为本发明的加工组件的结构示意图；
图5为本发明的支撑架和导向回路车的剖面图；
图6为本发明的托盘冶具结构示意图；
附图标记：1、支撑脚；2、电控柜；3、木板；4、铝基PCB板；5、托盘冶具；6、钻刀；7、电钻；8、电机；9、导向回路车；10、气动装置；11、控制面板；12、机床平台；13、支撑架；14、电线管道；15、供气管道；16、齿轮；17、电控柜门；18、应急旋钮；19、指示灯；20、导向轮；21、导向固定板；22、沉头孔；23、电钻固定架；24、啮合齿槽；25、导向槽。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
参照图1至图5，示出了一个实施例中一种沉头孔加工设备，包括依次设置的支撑脚1、电控柜2、气动装置10、控制面板11、机床平台12、支撑架13、电机8、电钻7、钻刀6、导向回路车9、托盘冶具5、铝基PCB板4。托盘冶具5用孔位固定在木板3上，铝基PCB板4放在托盘冶具3中心处固定，将8-10个托盘冶具3中放入铝基PCB板，专用金刚石刀锋的钨钢材质的钻刀安装在电钻7中心并调整好突出长度，检查应急旋钮18并调整，使指示灯19处于绿灯可运行状态待用，控制面板11启动加工程序，电钻7转动钻刀6使其转动速度为2.6万转/分钟，控制面板11控制电控柜2，给予气动装置10、机床平台12、电机8、电钻7到达指定加工位置，电机8通过啮合齿槽24左右移动，电钻7在电钻固定架23中上下移动，机床平台12在电控柜2上方前后移动，完成三轴加工状态，加工程序引导三轴运动，在铝基PCB板上完成孔的加工步骤，本发明具有单次多片加工，效率高、电钻速度较低且钻刀材质强韧，加工孔的表面平整光滑、冶具专用、确保铝基板品质。
参考图1、图2和图3，首先将木板3平放于机床平面12上，木板3的重心与机床平面12的重心相重合，保证在加工过程中整体工作的稳定性和耐用性，其次将托盘冶具5放置到木板3上的可加工区域，摆放好后用孔位固定，保证加工便捷，下次加工或换批次装载时拆装更容易，加工误差完全在可控范围之内，然后把铝基PCB板4按照孔位放置在托盘冶具5中间，特殊定制的冶具能使装载时产生的误差值维持在最小范围区间，从根本上减少因人为因素导致的客观的不确定性，将专用金刚石刀锋钨钢材质的钻刀6安装在电钻7上的安装处，进行手动预夹紧动作，完成夹紧操作，气动的好处在于加压快、夹紧快、防断刀的可变力控范围大且能一直保持在设定压力区间，且能根据两处不同刀具的使用磨损情况进行不同力加压，保证全都处在运行的安全范围之内，确定应急旋钮18是否处于旋开状态，指示灯19颜色是否正常，一切确认正常可工作后，控制面板11给电控柜2信号进行工作前测试自检，电控柜通过线路连接机床平台12、电机8、电钻7、气动装置10，机床平台12在电控柜2的上方进行自检，前后移动至最大值是否达到可行预定值，气动装置10加压，通过供气管道15作用在电钻夹紧处，与设定值对比反馈，达到设定加压夹紧效果，电机8测试行程回路是否可运行至固定范围之间，判定两个电机8运行能否进行同时及单独工作，电钻7在电钻固定架23中能否进行升降动作并且测试电钻转速是否达到2.6万转/分钟，同时自检完成合格后，进行加工动作，在相同的两列铝基PCB板4中，双电机同时运行，对设定区域进行切削和打孔动作，三相加工在空间上能进行准确定位，确保钻孔深度控制在+/-0.2mm的偏差；转孔的孔大小公差：+/-0.1mm；钻孔孔位精度公差：+/-0.1mm，加工孔完成后，所有机构退回到原始状态，电钻停止旋转，使用人员按下应急旋钮18，指示灯19显示后，才可将铝基PCB板4取下。
参考图4，5，本发明的加工运行的部分包括：齿轮16、导向轮20、导向固定板21、沉头孔22、电钻固定架23、啮合齿槽24、导向槽25，电机8安装在导向固定板21上方的壳体空心区域，齿轮16的齿面位于啮合齿槽24的齿槽内，完全啮合。导向固定板21上的导向轮20位于导向回路车9中的导向槽内，电钻7安装在电钻固定架23中，电钻7的外表面在电钻固定架23内壁中运动，电钻固定架23安装在导向固定板21上并用沉头螺钉通过沉头孔22锁紧，运行时，齿轮16在啮合齿槽24上转动，齿轮16相对啮合齿槽24做平面移动，带动齿轮16上的电机8，电机8带动导向固定板21，导向固定板21上的导向轮20在导向槽25内进行平动，平动范围在啮合齿槽中间区域，电钻7可在电钻固定架23内上下运动，过程中用到的线轮通过支撑架13中的空心区域穿过，避免在设备的外表面出现线路，干扰设备运行加工位置的准确性。
参考图6，托盘冶具5是采用长方形的外架，内环设置两处长方形槽，是为了保证放入和取出铝基PCB板4更便捷快速，四角上有对应的四个圆孔，是将木板3上已确定好的位置打上铁销，把托盘冶具5按销的位置放入，托盘冶具5接触在木板3上，此时将铝基PCB板4双手放在托盘冶具5中，用胶带在铝基PCB板4和托盘冶具5接触边缘处固定，由于现有的加工冶具的误差会影响板在冶具中的位置，加以胶带，减少因现有技术的影响而带来的客观误差，加强整体的加工精度。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种沉头孔加工设备，其特征在于，包括：机床平台、气动装置、支撑架、导向回路车、托盘冶具，所述机床平台设置在电控柜的上方，与所述电控柜连接，所述机床平台上方设置所述木板；装置还设置有一支撑架作为纵向连接构架，所述支撑架设置在所述机床平台的前方并使所述支撑架高于安装的所述机床平台，所述支撑架与地面固定；所述导向回路车设置在所述支撑架上，两端固定连接，所述气动装置安装在所述支撑架上，与气管连接；所述控制面板设置在所述支撑架上；所述电机设置在所述导向回路车上，所述电机上的齿轮与所述导向回路车的纹路相啮合；所述电钻设置在所述导向回路车侧面，所述钻刀设置在所述电钻孔中心处；所述托盘冶具设置在所述木板上并用销孔进行孔位固定；所述铝基PCB板设置在所述托盘冶具中间；
所述气动装置上附有两组单独供气的管道，分别连接在所述电钻上，所述支撑架上设有两组电线线路的管道，分别连接所述电钻上。
2.根据权利要求1所述的一种沉头孔加工设备其特征在于：所述机床平台采用大理石材质，1.5m的大台面，截面水平。
3.根据权利要求1所述的一种沉头孔加工设备其特征在于：所述支撑架内部空心，电线从底部空心处穿入，到上方的对称1/3处的两侧开孔，电线放入管道中结扎，支撑架上安装有所述气动装置、所述控制面板、所述导向回路车。
4.根据权利要求1所述的一种沉头孔加工设备其特征在于：所述导向回路车在上方设有导向槽，表面光滑与导向固定板下放的滚轮接触摩擦，所述电机采用步进电机，安装在所述导向回路车上方的轨道中。
5.根据权利要求1所述的一种沉头孔加工设备其特征在于：所述电控柜是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在电器柜中，所述电控柜连接所述控制面板、所述电机、所述机床平台、所述电机、所述气动装置和所述电钻，电控柜下方支撑脚为4个，安装在机床平台下方4个边角处，焊接安装。
6.根据权利要求1所述的一种沉头孔加工设备其特征在于：所述气动装置设置在所述导向回路车的上方的支撑架上，安装在所述支撑架上，气动装置上设有两个气口并连接管道，连接两组气动管道至所述电钻上。
7.根据权利要求1所述的一种沉头孔加工设备其特征在于：所述控制面板安装在所述导向回路车的后方，通过两组电线管道连接至所述电控柜上，所述电钻的转轴速度为2.6万转/分钟。
8.根据权利要求1所述的一种沉头孔加工设备其特征在于：所述钻刀为专用金刚石刀锋的钨钢钻刀，钻刀使用钻孔次数为3万孔，所述托盘冶具采用专用定制的冶具，所述铝基PCB板为普通通用的铝材质的平板。
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