CN210444584U - 一种换刀小车及pcb钻锣机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于PCB板加工技术领域，公开了一种换刀小车，包括：车体；托板，设置有至少两层且滑动置于所述车体内；刀盒放置板，安装于所述托板上且随所述托板滑动；刀盒，固定于所述刀盒放置板，用于放置刀具；机械手，安装于所述车体上，用于取放所述刀盒。本实用新型的上述换刀小车，通过设置至少两层托板，进而能够放置至少两层刀盒，实现了对刀具的多层摆放，提高了刀具放置数量，提升了换刀小车的工作效率。本实用新型还提供一种具有上述换刀小车的PCB钻锣机，能够实现换刀工序的无人化、智能化、柔性化，而且通过移动刀座配合换刀小车，能够在加工的同时进行刀具的更换，提高了设备稼动率，方便刀具的回收与修磨管理。

Description

一种换刀小车及PCB钻锣机

技术领域

本实用新型涉及PCB板加工技术领域，尤其涉及一种换刀小车及PCB钻锣机。

背景技术

在PCB行业，随着PCB钻孔机和铣边机等设备的逐步成熟，厂内加工规模的日益扩大，降低劳动力成本、提升自动化程度的需求被提上日程。自动化车间、无人车间的理念逐步渗透到实践中。

目前，在PCB钻孔机和铣边机等设备组成的PCB钻锣机使用过程中，通常是通过增加设备上刀库容量，来减少换刀次数，进而减少人工操作，但是当换刀时，依旧需要人工换刀，无法实现自动化换刀，而且增加刀库容量，也会导致整个设备过于庞大。

而且现有PCB钻锣机使用过程中，需要人工排列刀具，通过人工计算程式所需刀具种类和数量，在加工中如果出现无刀可用的情况需人工替换补齐，耗时耗力。

现有PCB钻锣机的刀具排放在其工作台上，要更换刀具或者排列刀具时设备必须停机，将工作台移动至最前端，操作员才能进行更换刀具的工作，降低了设备稼动率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种换刀小车，通过设置多层换刀盒，能够提高刀具放置数量，提高换刀效率。

本实用新型的目的在于提供一种PCB钻锣机，通过上述换刀小车，能够实现换刀工序的无人化、智能化、柔性化。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种换刀小车，包括：

车体；

托板，设置有至少两层且滑动置于所述车体内；

刀盒放置板，安装于所述托板上且随所述托板滑动；

刀盒，固定于所述刀盒放置板，用于放置刀具；

机械手，安装于所述车体上，用于取放所述刀盒。

作为优选，所述刀盒的两端设有定位部，所述刀盒放置板设有定位槽，所述定位部定位于所述定位槽内；

或者，所述刀盒的两端设有定位槽，所述刀盒放置板设有定位部，所述定位部定位于所述定位槽内。

作为优选，所述定位部包括第一导向斜面以及球头螺钉，所述定位槽包括第二导向斜面以及通孔，所述第一导向斜面能沿所述第二导向斜面滑动，所述球头螺钉能插接于所述通孔内。

作为优选，所述通孔倾斜开设于所述定位槽的底面。

作为优选，所述刀盒放置板开设有放置槽，所述刀盒的盒体置于所述放置槽内。

作为优选，所述托板上安装有至少两个所述刀盒放置板，至少两个所述刀盒放置板并排布置。

作为优选，所述机械手上设有第一传感器，所述第一传感器用于检测所述机械手的电动手指伸出的距离。

作为优选，所述机械手上设有第二传感器，所述第二传感器能够检测所述刀盒所在位置；

或者，所述机械手上设有视觉装置，所述刀盒上设有二维码，所述视觉装置能扫描所述二维码；

或者，所述机械手上设有视觉装置，所述刀盒颜色不同，所述视觉装置能扫描所述刀盒的颜色。

本实用新型的上述换刀小车，通过设置至少两层托板，进而能够放置至少两层刀盒，实现了对刀具的多层摆放，提高了刀具放置数量，提升了换刀小车的工作效率。

本实用新型还提供一种PCB钻锣机，包括工作台，还包括移动刀座以及上述的换刀小车；

所述换刀小车能移动至所述移动刀座，用于放置刀盒于所述移动刀座上，以及抓取所述移动刀座上的刀盒于刀盒放置板上；

所述移动刀座可移动地置于所述工作台上，用于所述PCB钻锣机的刀具更换。

作为优选，所述移动刀座上设有第一刀盒放置板，所述第一刀盒放置板上放置有刀盒，且所述第一刀盒放置板上的刀盒能够被输送至所述换刀小车的刀盒放置板上，所述换刀小车的刀盒放置板上的刀盒能够置于所述第一刀盒放置板上。

作为优选，所述移动刀座上设有中转刀位以及刀检模块，所述中转刀位设有新刀座和旧刀座，所述刀检模块用于检测新刀具和/或旧刀具。

本实用新型的上述PCB钻锣机，能够实现换刀工序的无人化、智能化、柔性化，而且通过移动刀座配合换刀小车，能够在加工的同时进行刀具的更换，提高了设备稼动率，方便刀具的回收与修磨管理。

附图说明

图1是本实用新型所述的换刀小车的立体结构示意图；

图2是本实用新型所述的换刀小车的主视图；

图3是本实用新型所述的换刀小车的侧视图；

图4是本实用新型所述的刀盒放置板与刀盒的装配结构示意图；

图5是本实用新型所述的刀盒放置板与刀盒的装配结构分解示意图；

图6是本实用新型图5的A处放大示意图；

图7是本实用新型所述的PCB钻锣机的结构示意图；

图8是本实用新型所述的移动刀座的结构示意图；

图9是本实用新型图8的B处放大示意图；

图10是本实用新型图8的C处放大示意图。

图中：

1、车体；11、滚轮；12、电机；13、齿轮；14、齿条；15、支撑板；16、滑块；2、托板；3、刀盒放置板；31、放置槽；4、刀盒；5、机械手；51、电动手指；6、定位部；61、第一导向斜面；62、球头螺钉；7、定位槽；71、第二导向斜面；72、通孔；10、换刀小车；20、工作台；30、移动刀座；301、第一刀盒放置板；302、中转刀位；303、刀检模块；304、底座；305、抓刀气缸；306、Y向驱动机构；307、X向驱动机构；40、电主轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实用新型提供一种换刀小车10，该换刀小车10应用于PCB行业的PCB钻锣机，该PCB钻锣机包括PCB钻孔机以及PCB铣边机，通过换刀小车10行走于刀库和PCB钻锣机之间，能够实现在刀库内补充刀具，以及对PCB钻锣机工作台20上的刀盒4进行更换，进而实现PCB钻锣机的新旧刀具的更换。

上述刀库可以是智能刀库，该刀库能够根据不同的PCB钻孔机或PCB铣边机所需的刀具信息，自动排列刀具于该PCB钻孔机或PCB铣边机对应的刀盒4上，并且能够将装好刀具的刀盒4置于上述换刀小车10内。上述刀库还可以包括一备用刀库，该备用刀库也能够实现换刀小车10上新刀具的补充和更换。

上述刀库还可以根据PCB钻孔机或PCB铣边机发送的刀盒4上的刀具信息(如新刀具数量、新刀具类型等)，合理补充排布换刀小车10上的刀盒4上的新刀具。此外，刀库还具有分类和研磨机构，其能对旧刀具进行分类，判断是否可继续修理使用，如果可以继续修理使用，则对旧刀具进行研磨，降低了刀具管理成本。

如图1-3所示，上述换刀小车10包括车体1、托板2、刀盒放置板3、刀盒4以及机械手5，其中：

上述车体1底部设有滚轮11，其能够实现刀库与PCB钻锣机之间的往返移动，优选的，还可以设置一条位于刀库与PCB钻锣机之间的轨道，车体1于轨道上移动。可以理解的是，上述车体1具有驱动单元，该驱动单元能够驱动车体1移动。

上述托板2设置有至少两层，且至少两层的托板2可滑动的置于车体1内，具体的，如图1和图3所示，可以在车体1侧壁上安装电机12，电机12的输出端穿过车体1的侧壁，且固定连接有齿轮13，在托板2的侧边安装有齿条14，该齿条14与齿轮13啮合，通过电机带动齿轮13转动，齿轮13能够带动齿条14移动，进而由齿条14带动托板2相对于车体1滑动。进一步的，在车体1内部两侧壁上设有支撑板15，在支撑板15上设有滑块16，在托板2的两侧下方设有滑槽(图中未示出)，滑槽与滑块16配合，使得托板2在被支撑板15支撑的同时，能够相对于支撑板15滑动。当然可以理解的是，还可以是其他方式来实现对托板2的支撑以及托板2相对于车体1的滑动。

上述刀盒放置板3安装于托板2上且随托板2滑动，该刀盒放置板3用于放置刀盒4，在刀盒4内放置有若干刀具，该刀具可以是PCB钻锣机所需的新刀具，也可以是PCB钻锣机使用后的旧刀具。可选的地，在每个托板2上可以安装多个刀盒放置板3，如图1所示，本实施例在每个托板2上并排安装了三个刀盒放置板3，能够增加刀具的摆放量。

优选地，每个刀盒放置板3可以放置多个刀盒4，本实施例中，多个刀盒4可以是成列放置于刀盒放置板3上。可选地，如图4-6所示，在刀盒放置板3上成列设有若干放置槽31，上述刀盒4的盒体置于放置槽31内。需要指出的是，本实施例的上述刀盒放置板3，应有部分放置槽31处于空置状态，进而能够为PCB钻锣机上取下来的刀盒4或者刀库内的新刀盒4预留放置空间。

如图6所示，在刀盒放置板3位于放置槽31的两侧设有定位槽7，相应的在刀盒4的两端设有定位部6，该定位部6定位于定位槽7内。通过上述定位部6和定位槽7，能够实现刀盒4于刀盒放置板3上的定位。当然可以理解的是，也可以是在刀盒4的两端设置定位槽7，在刀盒放置板3于放置槽31的两侧设置定位部6，也能够实现刀盒4于刀盒放置板3上的定位。

进一步地，如图6所示，上述定位部6包括至少一个第一导向斜面61，对应的定位槽7包括至少一个第二导向斜面71，在刀盒4放置于刀盒放置板3的过程中，上述第一导向斜面61能够滑动于第二导向斜面71，并最终使得定位部6置于定位槽7内。本实施例中，上述第一导向斜面61设置有三个，且三个第一导向斜面61呈倒锥形的结构设置，相应的，上述定位槽7也呈倒锥形的结构设置，进而在定位部6置于定位槽7的过程中，能够更好的实现对定位部6的导向，也便于定位部6定位于定位槽7内。

为了更好的实现对刀盒4的固定，避免刀盒4在刀盒放置板3上晃动，本实施例在定位部6上固定有球头螺钉62，在定位槽7的底面设有通孔72，在刀盒4放置于刀盒放置板3的过程中，上述球头螺钉62能插接于通孔72内。通过球头螺钉62和通孔72的配合，能够更好的实现对刀盒4的固定定位。优选地，本实施例的上述通孔72倾斜开设于所述定位槽7的底面。相对应的，上述球头螺钉62也倾斜固定于定位部6的侧面(在第一导向斜面61为三个时，该侧面为位于中间的第一导向斜面61)，通过倾斜设置的通孔72和球头螺钉62，在刀盒4放置时，能够更容易使得球头螺钉62插接于通孔72内。

本实施例中，如图1和图2所示，上述机械手5安装于车体1的一侧，该机械手5可以是四轴机械手，其具有电动手指51，用于夹持刀盒放置板3上的刀盒4于PCB钻锣机上，或者将PCB钻锣机上的刀盒4夹持于刀盒放置板3上。

进一步地，在机械手5上设有第一传感器(图中未示出)，该第一传感器用于检测机械手5的电动手指51伸出的距离，通过检测机械手5电动手指51伸出的距离，能够判断出刀盒4位于哪一层托板2，具体的，当电动手指51伸出至第一层托板2上的刀盒放置板3处时，如果能够触碰到刀盒4或者触碰到该托板2上的刀盒放置板3，则此时电动手指51伸出的距离(此时会有两个距离，分别对应的触碰到刀盒4，以及没有刀盒4而触碰到该托板2上的刀盒放置板3两种情况)即对应第一层托板2，而电动手指51伸出至第二层托板2上的刀盒放置板3处时，如果能够触碰到刀盒4或者触碰到该托板2上的刀盒放置板3，则此时电动手指51伸出的距离即对应第二层托板2。通过电动手指51伸出的距离，即可得出刀盒4位于哪一层托板2上的刀盒放置板3上。

此外，上述第一传感器还可以判断出在刀盒放置板3上已取出刀盒4的数量，具体的，在电动手指51伸出的距离对应的是触碰到该托板2上的刀盒放置板3的距离，那么则说明该处的刀盒4已被取出，通过该方式，即可获得已取出的刀盒4的数量。

本实施例中，优选地，上述第一传感器为位移传感器，其能够检测电动手指51伸出的距离，当然也可以是其他能够检测电动手指51位移的传感器。

进一步地，在机械手5上还设有第二传感器(图中未示出)，该第二传感器能够检测刀盒4所在位置，该第二传感器可以是超声波传感器、红外传感器或者光电传感器，通过上述传感器，能够检测到刀盒4的位置，进而根据该刀盒4的位置得知该刀盒4内放置的刀具类型(该位置处的刀盒4内的刀具类型已存储于服务器或控制器内)。

作为另一种优选方案，上述刀盒4的位置以及刀盒4内刀具的类型，还可以是在机械手5上设置视觉装置，在刀盒4上设置二维码，通过视觉装置扫描二维码，来获得刀盒4的位置信息以及其内放置的刀具类型信息。

可以理解的是，上述刀盒4的位置以及刀盒4内刀具的类型，还可以是在机械手5上设有视觉装置，同时不同位置的刀盒4的颜色不同，通过视觉装置扫描刀盒4的颜色，来获得刀盒4的位置信息以及其内放置的刀具类型信息。

本实用新型的上述换刀小车10，通过设置至少两层托板2，进而能够放置至少两层刀盒4，实现了对刀具的多层摆放，提高了刀具放置数量，提升了换刀小车10的工作效率。

如图7所示，本实用新型还提供一种PCB钻锣机，包括工作台20、移动刀座30以及上述换刀小车10，其中换刀小车10往返于工作台20和刀库之间，上述移动刀座30可移动的置于工作台20上，其能够移动至PCB钻锣机的电主轴40处，由电主轴40进行刀具的更换，该移动刀座30还可以移动至工作台20的边缘，与换刀小车10配合进行刀盒4的更换，即换刀小车10能移放置刀盒4于移动刀座30上，也可以抓取移动刀座30上的刀盒4于刀盒放置板3上。本实施例中，上述移动刀座30的移动可由工作台20上的驱动机构(图中未示出)来实现，通过驱动机构，能够驱动移动刀座30在工作台20上沿X向或Y向移动。上述驱动机构的结构以及移动刀座30的移动原理均为现有技术，不再赘述。可参照图8，上述移动刀座30上设有底座304以及安装于底座304上的第一刀盒放置板301，该第一刀盒放置板301上放置有刀盒4。上述第一刀盒放置板301可以设置多个，多个第一刀盒放置板301沿移动刀座30长度方向依次设置。上述第一刀盒放置板301与换刀小车10的刀盒放置板3的结构相同，在第一刀盒放置板301上能够放置多个刀盒4。且本实施例中，第一刀盒放置板301上应存在满置的刀盒4和空的刀盒4。空的刀盒4用于存放废/旧刀具。

可参照图8和图9，在上述底座304上设有抓刀气缸305，该抓刀气缸305安装于Y向驱动机构306上，该Y向驱动机构306滑动安装于移动刀座30，且Y向驱动机构306能够驱动抓刀气缸305沿Y向移动，本实施例中Y向为与移动刀座30长度方向垂直的方向。上述Y向驱动机构306由安装于移动刀座30上的X向驱动机构307驱动沿X向移动，该X向与移动刀座30长度方向平行，即与Y向垂直。通过X向驱动机构307以及Y向驱动机构306，能够实现抓刀气缸305在X和Y方向上的移动，进而能够移动到刀盒4上的任意一个刀具处。本实施例中，上述X向驱动机构307以及Y向驱动机构306为现有技术中常见的结构，例如X向驱动机构307可以是通过电机带动丝杠，再由丝杠带动抓刀气缸305移动。X向驱动机构307还可以是气缸，由气缸的伸缩来带动抓刀气缸305移动。上述Y向驱动机构306的结构可以和X向驱动机构307的结构相同或相似，在此不再对其结构赘述。

本实施例中，上述抓刀气缸305、Y向驱动机构306以及X向驱动机构307可以设置为两套，以更快速的实现刀具的取放。

本实施例中，如图8和图10所示，在移动刀座30上设有中转刀位302以及刀检模块303，其中中转刀位302上设有新刀座和旧刀座，通过抓刀气缸305能够将刀盒4内的新刀具抓取至新刀座上，而PCB钻锣机的电主轴40能够将旧刀具放置于旧刀座上，并且能够装载新刀座上的新刀具。上述刀检模块303用于对使用前的新刀具以及使用后的旧刀具进行刀检。该刀检模块303为现有技术中常见的刀具检测机构，在此不再对其结构以及原理赘述。

本实施例的上述PCB钻锣机，在进行换刀时，首先，通过抓刀气缸305抓取需要更换的新刀具放置在中转刀位302的新刀座上，随后移动刀座30移动至工作台20，具体是电主轴40的下方，此时抓刀气缸305已移动至移动刀座30的两端，以防止抓刀气缸305与电主轴40相撞干涉。随后电主轴40下降将旧刀具放置在中转刀位302的旧刀座上，然后电主轴40移动至新刀座处并装载新刀具，随后移动刀座30退出，电主轴40继续加工作业。在移动刀座30移动后，抓刀气缸305抓取旧刀座上的旧刀具，并将旧刀具放置在空刀盒4中。同时抓刀气缸305抓取新刀具并将新刀具放置在新刀座上，等待下一次换刀动作。

本实施例的上述PCB钻锣机，在需要更换移动刀座30上的刀盒4时(通常此时移动刀座30上的刀盒4装满了旧刀具，或者留有少数装载新刀具的刀盒4)，首先移动刀座30移动至工作台20的边缘位置，随后换刀小车10移动至移动刀座30需要换刀盒4的位置，通过换刀小车10上的机械手5，先将移动刀座30上装载旧刀具的刀盒4抓取并放置在换刀小车10上，随后将换刀小车10上的装载有新刀具的刀盒4放置于移动刀座30上。

本实施例的上述PCB钻锣机，能够实现换刀工序的无人化、智能化、柔性化，而且通过移动刀座30配合换刀小车10，能够在加工的同时进行刀具的更换，提高了设备稼动率，方便刀具的回收与修磨管理。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种换刀小车(10)，其特征在于，包括：

车体(1)；

托板(2)，设置有至少两层且滑动置于所述车体(1)内；

刀盒放置板(3)，安装于所述托板(2)上且随所述托板(2)滑动；

刀盒(4)，固定于所述刀盒放置板(3)，用于放置刀具；

机械手(5)，安装于所述车体(1)上，用于取放所述刀盒(4)。

2.根据权利要求1所述的换刀小车(10)，其特征在于，所述刀盒(4)的两端设有定位部(6)，所述刀盒放置板(3)设有定位槽(7)，所述定位部(6)定位于所述定位槽(7)内；

或者，所述刀盒(4)的两端设有定位槽(7)，所述刀盒放置板(3)设有定位部(6)，所述定位部(6)定位于所述定位槽(7)内。

3.根据权利要求2所述的换刀小车(10)，其特征在于，所述定位部(6)包括第一导向斜面(61)以及球头螺钉(62)，所述定位槽(7)包括第二导向斜面(71)以及通孔(72)，所述第一导向斜面(61)能沿所述第二导向斜面(71)滑动，所述球头螺钉(62)能插接于所述通孔(72)内。

4.根据权利要求3所述的换刀小车(10)，其特征在于，所述通孔(72)倾斜开设于所述定位槽(7)的底面。

5.根据权利要求2-4任一所述的换刀小车(10)，其特征在于，所述刀盒放置板(3)开设有放置槽(31)，所述刀盒(4)的盒体置于所述放置槽(31)内。

6.根据权利要求2-4任一所述的换刀小车(10)，其特征在于，所述托板(2)上安装有至少两个所述刀盒放置板(3)，至少两个所述刀盒放置板(3)并排布置。

7.根据权利要求1所述的换刀小车(10)，其特征在于，所述机械手(5)上设有第一传感器，所述第一传感器用于检测所述机械手(5)的电动手指伸出的距离。

8.根据权利要求1所述的换刀小车(10)，其特征在于，所述机械手(5)上设有第二传感器，所述第二传感器能够检测所述刀盒(4)所在位置；

或者，所述机械手(5)上设有视觉装置，所述刀盒(4)上设有二维码，所述视觉装置能扫描所述二维码；

或者，所述机械手(5)上设有视觉装置，所述刀盒(4)颜色不同，所述视觉装置能扫描所述刀盒(4)的颜色。

9.一种PCB钻锣机，包括工作台(20)，其特征在于，还包括移动刀座(30)以及权利要求1-8任一所述的换刀小车(10)；

所述换刀小车(10)能移动至所述移动刀座(30)，用于放置刀盒(4)于所述移动刀座(30)上，以及抓取所述移动刀座(30)上的刀盒(4)于刀盒放置板(3)上；

所述移动刀座(30)可移动地置于所述工作台(20)上，用于所述PCB钻锣机的刀具更换。

10.根据权利要求9所述的PCB钻锣机，其特征在于，所述移动刀座(30)上设有第一刀盒放置板(301)，所述第一刀盒放置板(301)上放置有刀盒(4)，且所述第一刀盒放置板(301)上的刀盒(4)能够被输送至所述换刀小车(10)的刀盒放置板(3)上，所述换刀小车(10)的刀盒放置板(3)上的刀盒(4)能够置于所述第一刀盒放置板(301)上。

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