CN113814769B - 一种pcb数控机床压脚机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种PCB数控机床压脚机构，包括上压脚体、下压脚体、气缸定位套筒、上下气缸、万向定位套筒和万向定位座，所述上压脚体设置于下压脚体上方，所述上压脚体和下压脚体之间通过万向定位座连接且通过位移闭合或分离，所述下压脚体与上压脚体对应的面上开有出气通道，所述气缸定位套筒设置于上压脚体上表面，所述上下气缸设置于气缸定位套筒上方且与万向定位套筒连接，所述万向定位套筒设置于气缸定位套筒内且由上下气缸驱动在气缸定位套筒内位移，所述万向定位座靠近上压脚体的一端延伸至上压脚体外侧。本发明将压脚杯整体分为上下两部分，可实现下部分压紧PCB且上部分随主轴移动进行PCB加工的目的，增加了主轴的加工范围。

Description

一种PCB数控机床压脚机构
技术领域
本发明属于PCB加工制造技术领域，具体涉及一种PCB数控机床压脚机构。
背景技术
PCB加工的过程中，需要对PCB进行定位，以便于后续加工的顺利进行。目前，市面上的PCB均使用销钉定位，然后进行铣削加工。对于一些复杂和密集的小单元PCB，则需要在设计之初就加上销钉定位孔，为后期的加工固定提供基础。但是，这样的设计会大大增大PCB的设计面积，减小整板PCB的使用率，造成不必要的浪费。随着PCB尺寸越来越小，内部结构越来越精密，如何解决PCB加工需要使用销钉进行定位的问题，成为了行业的一大困扰。
目前，市面上也出现了替代销钉用以固定PCB的压脚杯。但，现有的压脚杯一般为一个整体，这样的压脚杯只能整体随主轴进行位移；压住PCB时，主轴的加工范围会被极大的限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足，提供一种PCB数控机床压脚机构，将压脚杯整体分为上下两部分，可实现下部分压紧PCB且上部分随主轴移动进行PCB加工的目的，增加了主轴的加工范围。
本发明所采用的技术方案是：一种PCB数控机床压脚机构，包括上压脚体、下压脚体、气缸定位套筒、上下气缸、万向定位套筒和万向定位座，所述上压脚体设置于下压脚体上方，所述上压脚体和下压脚体之间通过万向定位座连接且通过位移闭合或分离，所述上压脚体与下压脚体通过万向定位座相对位移且通过万向定位座限制上压脚体的下移距离和限制下压脚体的平移距离与平移方向，所述下压脚体侧面开有数个进气通道，所述下压脚体与上压脚体对应的面上开有数量与进气通道一致且分别与进气通道连通的出气通道，所述气缸定位套筒设置于上压脚体上表面，所述上下气缸设置于气缸定位套筒上方且与万向定位套筒连接，所述万向定位套筒设置于气缸定位套筒内且由上下气缸驱动在气缸定位套筒内位移，所述万向定位座靠近上压脚体的一端延伸至上压脚体外侧，当所述上压脚体和下压脚体闭合时，所述万向定位套筒锁紧万向定位座延伸至上压脚体外侧的一端，当所述上压脚体和下压脚体分离时，所述万向定位座延伸至上压脚体外侧的一端随上压脚体的平移在万向定位套筒内部平移。
其中一个实施例中，所述上下气缸和进气通道为同一气源。
其中一个实施例中，所述上压脚体包括上压脚本体，所述上压脚本体上开有可供PCB数控机床的主轴通过的上主轴通孔和可供PCB数控机床的压脚导杆通过的导杆通孔，所述上压脚本体与万向定位座对应的位置开有与万向定位座连接的定位座通孔。
其中一个实施例中，所述上压脚本体上表面与定位座通孔对应的位置开有与定位座通孔轴线一致的位移限位槽。
其中一个实施例中，所述下压脚体包括下压脚本体和设置于下压脚本体远离上压脚体一端的压紧部，所述下压脚本体上与上主轴通孔对应的位置开有可供PCB数控机床的主轴通过且可供PCB数控机床的主轴在其内侧移动的下主轴通孔，所述下压脚本体上与导杆通孔对应的位置开有安装PCB数控机床的压脚导杆的导杆安装孔，所述下压脚本体与万向定位座对应的位置开有与万向定位座连接的定位座连接孔。
其中一个实施例中，所述进气通道和出气通道均设置于下压脚本体上。
其中一个实施例中，所述上下气缸靠近气缸定位套筒的一端设有外径大于气缸定位套筒外径的气缸固定座。
其中一个实施例中，所述万向定位套筒包括定位套筒本体，所述定位套筒本体靠近万向定位座的一端端面开有沿定位套筒本体轴线方向延伸的定位槽，所述定位套筒本体靠近上下气缸的一端设有与上下气缸的活塞杆端连接的气缸连接孔。
其中一个实施例中，所述万向定位座包括与定位座连接孔连接的下压脚连接段，所述下压脚连接段通过上压脚调节限位段连接有定位尖头，所述上压脚调节限位段延伸至定位座通孔内侧且限制上压脚体的位移距离和位移方向，所述定位尖头延伸至定位槽内部且随上压脚体与下压脚体的闭合和分离锁紧万向定位套筒或随上压脚体的平移在万向定位套筒内部平移。
其中一个实施例中，所述上压脚调节限位段包括依次连接的上压脚连接部、定位距离调节部和定位限位部，所述定位距离调节部延伸至定位座通孔内侧且与定位座通孔内侧之间设有间隙，当所述上压脚体和下压脚体分离时，所述定位距离调节部随上压脚体的平移在定位座通孔内平移，所述上压脚连接部延伸至定位座通孔内且随定位距离调节部的平移与定位座通孔的内侧壁接触，所述定位限位部的外径大于定位座通孔内径且随定位距离调节部的平移与位移限位槽的内侧壁接触。
本发明的有益效果在于：
1、通过气源的通气可带动万向定位套筒位移，从而解除万向定位座的锁紧状态，同时可使上压脚体处于气浮状态，从而实现上压脚体和下压脚体的分离，可实现下压脚体压紧PCB且上压脚体随主轴移动进行PCB加工的目的，增加了主轴的加工范围；
2、上下气缸和进气通道为同一气源，可同时实现上压脚体的气浮和万向定位座锁紧状态的解除；
3、万向定位套筒由上下气缸驱动上移和下移，通过与万向定位座之间状态的转换以实现上压脚体和下压脚体的闭合或分离；
4、万向定位座连接上压脚体和下压脚体，通过定位限位部限制下压脚体的下移距离，通过定位距离调节部和定位座通孔之间间隙的调节，可调节上压脚体与下压脚体之间的相对位置关系，从而调节下压脚体的定位距离。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明闭合状态示意图；
图3为本发明分离状态示意图；
图4为本发明剖视图；
图5为本发明安装状态示意图；
图6为本发明上压脚体结构示意图；
图7为本发明下压脚体结构示意图；
图8为本发明万向定位套筒结构示意图；
图9为本发明万向定位座结构示意图。
图中：1、上压脚体；2、下压脚体；3、气缸定位套筒；4、上下气缸；5、万向定位套筒；6、万向定位座；7、进气通道；8、出气通道；9、气缸固定座；10、主轴；11、压脚导杆；101、上压脚本体；102、上主轴通孔；103、导杆通孔；104、定位座通孔；105、位移限位槽；201、下压脚本体；202、压紧部；203、下主轴通孔；204、导杆安装孔；205、定位座连接孔；501、定位套筒本体；502、定位槽；503、气缸连接孔；601、下压脚连接段；602、上压脚调节限位段；603、定位尖头；6021、上压脚连接部；6022、定位距离调节部；6023、定位限位部。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1-图9所示，一种PCB数控机床压脚机构，包括上压脚体1、下压脚体2、气缸定位套筒3、上下气缸4、万向定位套筒5和万向定位座6，所述上压脚体1设置于下压脚体2上方，所述上压脚体1和下压脚体2之间通过万向定位座6连接且通过位移闭合或分离，所述上压脚体1与下压脚体2通过万向定位座6相对位移且通过万向定位座6限制上压脚体1的下移距离和限制下压脚体2的平移距离与平移方向，所述下压脚体2侧面开有数个进气通道7，所述下压脚体2与上压脚体1对应的面上开有数量与进气通道7一致且分别与进气通道7连通的出气通道8，所述气缸定位套筒3设置于上压脚体1上表面，所述上下气缸4设置于气缸定位套筒3上方且与万向定位套筒5连接，所述万向定位套筒5设置于气缸定位套筒3内且由上下气缸4驱动在气缸定位套筒3内位移，所述万向定位座6靠近上压脚体1的一端延伸至上压脚体1外侧，当所述上压脚体1和下压脚体2闭合时，所述万向定位套筒5锁紧万向定位座6延伸至上压脚体1外侧的一端，当所述上压脚体1和下压脚体2分离时，所述万向定位座6延伸至上压脚体1外侧的一端随上压脚体1的平移在万向定位套筒5内部平移。
本实施例中，所述上下气缸4和进气通道7为同一气源。
本实施例中，所述上压脚体1包括上压脚本体101，所述上压脚本体101上开有可供PCB数控机床的主轴10通过的上主轴通孔102和可供PCB数控机床的压脚导杆11通过的导杆通孔103，所述上压脚本体101与万向定位座6对应的位置开有与万向定位座6连接的定位座通孔104。
本实施例中，所述上压脚本体101上表面与定位座通孔104对应的位置开有与定位座通孔104轴线一致的位移限位槽105。
本实施例中，所述下压脚体2包括下压脚本体201和设置于下压脚本体201远离上压脚体1一端的压紧部202，所述下压脚本体201上与上主轴通孔102对应的位置开有可供PCB数控机床的主轴10通过且可供PCB数控机床的主轴10在其内侧移动的下主轴通孔203，所述下压脚本体201上与导杆通孔103对应的位置开有安装PCB数控机床的压脚导杆11的导杆安装孔204，所述下压脚本体201与万向定位座6对应的位置开有与万向定位座6连接的定位座连接孔205。
本实施例中，所述进气通道7和出气通道8均设置于下压脚本体201上。
本实施例中，所述上下气缸4靠近气缸定位套筒3的一端设有外径大于气缸定位套筒3外径的气缸固定座9。
本实施例中，所述万向定位套筒5包括定位套筒本体501，所述定位套筒本体501靠近万向定位座6的一端端面开有沿定位套筒本体501轴线方向延伸的定位槽502，所述定位套筒本体501靠近上下气缸4的一端设有与上下气缸4的活塞杆端连接的气缸连接孔503。
本实施例中，所述万向定位座6包括与定位座连接孔205连接的下压脚连接段601，所述下压脚连接段601通过上压脚调节限位段602连接有定位尖头603，所述上压脚调节限位段602延伸至定位座通孔104内侧且限制上压脚体1的位移距离和位移方向，所述定位尖头603延伸至定位槽502内部且随上压脚体1与下压脚体2的闭合和分离锁紧万向定位套筒5或随上压脚体1的平移在万向定位套筒5内部平移。
本实施例中，所述上压脚调节限位段602包括依次连接的上压脚连接部6021、定位距离调节部6022和定位限位部6023，所述定位距离调节部6022延伸至定位座通孔104内侧且与定位座通孔104内侧之间设有间隙，当所述上压脚体1和下压脚体2分离时，所述定位距离调节部6022随上压脚体1的平移在定位座通孔104内平移，所述上压脚连接部6021延伸至定位座通孔104内且随定位距离调节部6022的平移与定位座通孔104的内侧壁接触，所述定位限位部6023的外径大于定位座通孔104内径且随定位距离调节部6022的平移与位移限位槽105的内侧壁接触。
本压脚机构分别与PCB数控机床的主轴10和压脚导杆11连接。主轴10依次穿过上压脚体1的上主轴通孔102和下压脚体2的下主轴通孔203。上主轴通孔102的尺寸控制在可供主轴10通过且锁紧主轴10的范围内。下主轴通孔203的尺寸控制在可供主轴10通过且可供主轴10在其内部平移的范围内。压脚导杆11穿过上压脚体1的导杆通孔103，并通过下压脚体2的导杆安装孔204进行固定。
分为闭合状态和分离状态两种形态。闭合状态为常规状态，分离状态为工作状态。闭合状态下，上下气缸4和进气通道7均不通气，上压脚体1和下压脚体2相对的面接触，上下气缸4的活塞杆端处于伸出状态，万向定位套筒5与万向定位座6连接且锁紧万向定位座6。此状态下，主轴10的移动带动整个压脚机构移动。
分离状态下，气源分别为上下气缸4和进气通道7供气。上下气缸4的活塞杆端逐步回缩，拉动万向定位套筒5脱离万向定位座6。同时，气源从进气通道7进入，从出气通道8排出，顶起上压脚体1，使得上压脚体1处于气浮状态。为保证更好的顶起效果，进气通道7和出气通道8呈90°设置。顶起的过程中，控制气压与流量，可控制上压脚体1和下压脚体2之间的间隙。此状态下，只需要保证上压脚体1和下压脚体2之间有很小的间隙即可满足后续压脚的需求。加工开始时，压脚导杆11推动下压脚体2下移，压住PCB。下压脚体2下移的过程中，由于定位限位部6023的外径大于定位座通孔104内径，下压脚体2的下移距离会被定位限位部6023限制。
下压脚体2下移的过程中，由于上压脚体1和下压脚体2此时已处于分离状态，因此上压脚体1不会产生位移。主轴10下移，进行PCB加工。加工的过程中，由于万向定位套筒5已经脱离万向定位座6，且此状态下，万向定位座6的定位尖头603可随上压脚体1的平移在万向定位套筒5的定位槽502内平移。定位尖头603位移的过程中，定位限位部6023会随之平移，位移限位槽105的设置可限制定位限位部6023的平移距离。
因此，PCB加工时，主轴10带动上压脚体1平移，定位尖头603随上压脚体1的平移而在定位槽502内平移，从而实现下压脚体2压紧PCB且上压脚体1随主轴10移动进行PCB加工的目的，增加了主轴10的加工范围。为达到更好的效果，定位槽502可设计为圆柱体，但是其余能满足定位尖头603平移的形状也适合本设计。
定位距离调节部6022与定位座通孔104之间设有间隙，通过调节定位距离调节部6022的外径或调节定位座通孔104的内径，均可调节间隙的大小，从而调节上压脚体1与下压脚体2之间的相对位置关系，也就是调节本设计下压脚体2的定位距离和调节上压脚体1的加工距离。
为满足更好的安装效果，万向定位座6与下压脚体2之间的安装采用阶梯定位安装的方式。即，下压脚体2的定位座连接孔205设计为阶梯孔，万向定位座6的下压脚连接段601相应的设计为与定位座连接孔205阶梯一致、尺寸匹配的阶梯台。同时，为满足上压脚体1和下压脚体2之间具有良好的位移效果，上压脚体1的定位座通孔104设计为两段，远离下压脚体2的一段为柱形孔，靠近下压脚体2的一段为锥形孔；柱形孔与定位距离调节部6022匹配，且方便定位距离调节部6022平移。为匹配锥形孔，上压脚连接部6021也设计为锥形，定位距离调节部6022平移时，上压脚连接部6021随平移与锥形孔的内侧壁接触，以达到更好的位移效果。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种PCB数控机床压脚机构，其特征在于：包括上压脚体、下压脚体、气缸定位套筒、上下气缸、万向定位套筒和万向定位座，所述上压脚体设置于下压脚体上方，所述上压脚体和下压脚体之间通过万向定位座连接且通过位移闭合或分离，所述上压脚体与下压脚体通过万向定位座相对位移且通过万向定位座限制上压脚体的下移距离和限制下压脚体的平移距离与平移方向，所述下压脚体侧面开有数个进气通道，所述下压脚体与上压脚体对应的面上开有数量与进气通道一致且分别与进气通道连通的出气通道，所述气缸定位套筒设置于上压脚体上表面，所述上下气缸设置于气缸定位套筒上方且与万向定位套筒连接，所述万向定位套筒设置于气缸定位套筒内且由上下气缸驱动在气缸定位套筒内位移，所述万向定位座靠近上压脚体的一端延伸至上压脚体外侧，当所述上压脚体和下压脚体闭合时，所述万向定位套筒锁紧万向定位座延伸至上压脚体外侧的一端，当所述上压脚体和下压脚体分离时，所述万向定位座延伸至上压脚体外侧的一端随上压脚体的平移在万向定位套筒内部平移。
2.根据权利要求1所述的一种PCB数控机床压脚机构，其特征在于：所述上下气缸和进气通道为同一气源。
3.根据权利要求1或2所述的一种PCB数控机床压脚机构，其特征在于：所述上压脚体包括上压脚本体，所述上压脚本体上开有可供PCB数控机床的主轴通过的上主轴通孔和可供PCB数控机床的压脚导杆通过的导杆通孔，所述上压脚本体与万向定位座对应的位置开有与万向定位座连接的定位座通孔。
4.根据权利要求3所述的一种PCB数控机床压脚机构，其特征在于：所述上压脚本体上表面与定位座通孔对应的位置开有与定位座通孔轴线一致的位移限位槽。
5.根据权利要求4所述的一种PCB数控机床压脚机构，其特征在于：所述下压脚体包括下压脚本体和设置于下压脚本体远离上压脚体一端的压紧部，所述下压脚本体上与上主轴通孔对应的位置开有可供PCB数控机床的主轴通过且可供PCB数控机床的主轴在其内侧移动的下主轴通孔，所述下压脚本体上与导杆通孔对应的位置开有安装PCB数控机床的压脚导杆的导杆安装孔，所述下压脚本体与万向定位座对应的位置开有与万向定位座连接的定位座连接孔。
6.根据权利要求5所述的一种PCB数控机床压脚机构，其特征在于：所述进气通道和出气通道均设置于下压脚本体上。
7.根据权利要求1或2所述的一种PCB数控机床压脚机构，其特征在于：所述上下气缸靠近气缸定位套筒的一端设有外径大于气缸定位套筒外径的气缸固定座。
8.根据权利要求1或2所述的一种PCB数控机床压脚机构，其特征在于：所述万向定位套筒包括定位套筒本体，所述定位套筒本体靠近万向定位座的一端端面开有沿定位套筒本体轴线方向延伸的定位槽，所述定位套筒本体靠近上下气缸的一端设有与上下气缸的活塞杆端连接的气缸连接孔。
9.根据权利要求1或2所述的一种PCB数控机床压脚机构，其特征在于：所述万向定位座包括与定位座连接孔连接的下压脚连接段，所述下压脚连接段通过上压脚调节限位段连接有定位尖头，所述上压脚调节限位段延伸至定位座通孔内侧且限制上压脚体的位移距离和位移方向，所述定位尖头延伸至定位槽内部且随上压脚体与下压脚体的闭合和分离锁紧万向定位套筒或随上压脚体的平移在万向定位套筒内部平移。
10.根据权利要求9所述的一种PCB数控机床压脚机构，其特征在于：所述上压脚调节限位段包括依次连接的上压脚连接部、定位距离调节部和定位限位部，所述定位距离调节部延伸至定位座通孔内侧且与定位座通孔内侧之间设有间隙，当所述上压脚体和下压脚体分离时，所述定位距离调节部随上压脚体的平移在定位座通孔内平移，所述上压脚连接部延伸至定位座通孔内且随定位距离调节部的平移与定位座通孔的内侧壁接触，所述定位限位部的外径大于定位座通孔内径且随定位距离调节部的平移与位移限位槽的内侧壁接触。
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