CN216775133U - 加工设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种加工设备，包括：主轴以及适于驱动所述主轴或工作台移动的电机组件；第一冷却装置，所述第一冷却装置适于冷却所述电机组件；第二冷却装置，所述第二冷却装置适于冷却所述主轴或/和固定所述主轴的主轴抱夹装置，所述第二冷却装置的冷却精度大于所述第一冷却装置的冷却精度。根据本申请的加工设备既保证了各个部件的冷却效率，同时也保证了可以精确地控制主轴或/和主轴抱夹装置的温度，确保主轴或/和主轴抱夹装置始终保持在合适的工作温度内。

Description

加工设备

技术领域

本申请涉及电路板加工技术领域，尤其是涉及一种加工设备。

背景技术

科技逐步发展，对于加工设备的精度要求逐步提高，而温度的波动会导致加工设备中的各电机、主轴、零件的涨缩，最终影响设备精度，故管控设备内的温度成为提高精度的重要环节。市场现有的冷却方案，大多是由冷却装置、冷却介质、冷却管道、热源(主轴、电机)构成，冷却介质从冷却装置流出，经冷却管道，进入热源，而后再流回冷却装置，经降温后进行循环。

然而，现有的技术方案中，对于设备内腔及主轴电机不能做到恒温；对于不同冷却需求的部件不能做到区别降温；对于热源仅能做到内部降温，热源外部的热辐射会辐射到相邻的部件，导致其受热膨胀；而以上的问题均会影响设备的加工精度及稳定性。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种加工设备，该加工设备既保证了各个部件的冷却效率，同时也保证了可以精确地控制主轴或/和主轴抱夹装置的温度，确保主轴或/和主轴抱夹装置始终保持在合适的工作温度内。

根据本申请的加工设备，包括：主轴以及适于驱动所述主轴或工作台移动的电机组件；第一冷却装置，所述第一冷却装置适于冷却所述电机组件；第二冷却装置，所述第二冷却装置适于冷却所述主轴或/和固定所述主轴的主轴抱夹装置，所述第二冷却装置的冷却精度大于所述第一冷却装置的冷却精度。

根据本申请的加工设备，通过设置第一冷却装置和第二冷却装置，可以对加工设备上的电机组件以及主轴或/和主轴抱夹装置进行冷却，且对不同零部件的冷却精度不同，从而既保证了各个部件的冷却效率，同时也保证了可以精确地控制主轴或/和主轴抱夹装置的温度，确保主轴或/和主轴抱夹装置始终保持在合适的工作温度内。

根据本申请的一些实施例，所述电机组件构造为多个；所述加工设备还包括：第一管道，所述第一管道的一端或两端设置有第一进口，所述第一管道的周壁上还设置有沿所述第一管道的长度方向间隔设置的多个第一出口，两个所述第一进口均与所述第一冷却装置的排水口相连，每个所述第一出口分别与对应的所述电机组件的冷却部相连。

根据本申请的一些实施例，所述主轴和所述主轴抱夹装置均构造为多个；所述加工设备还包括：第二管道，所述第二管道的一端或两端设置有第二进口，所述第二管道的周壁上还设置有沿所述第二管道的长度方向间隔设置的多个第二出口，两个所述第二进口均与所述第二冷却装置的排水口相连，每个所述第二出口分别与对应的所述主轴或/和所述主轴抱夹装置的冷却部相连。

根据本申请的一些实施例，所述电机组件包括：适于驱动所述主轴和所述主轴抱夹装置在Z向上移动的Z向电机组件以及驱动所述Z向电机组件在水平方向上移动的水平电机组件。

根据本申请的一些实施例，所述主轴抱夹装置邻近所述对应的所述Z向电机组件的区域和邻近所述主轴的区域均设置有与所述第二冷却装置连通的冷却部。

根据本申请的一些实施例，所述主轴抱夹装置的冷却部构造为形成在所述主轴抱夹装置内的冷却通道。

根据本申请的一些实施例，水平电机组件包括：彼此固定连接的动子、冷却板和固定板，所述冷却板设置在所述动子和所述固定板之间，所述固定板与所述Z向电机组件相连，所述冷却板与所述第二冷却装置相连。

根据本申请的一些实施例，所述水平电机组件构造为X向电机组件，所述X向电机组件适于驱动所述Z向电机组件在X方向上移动。

根据本申请的一些实施例，所述电机组件还包括：Y向电机组件，所述Y向电机组件适于驱动所述加工设备的工作台在Y向移动。

根据本申请的一些实施例，所述第一冷却装置的回水口设置有第一温度检测器，所述第二冷却装置的回水口设置有第二温度传感器。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请加工设备的一个方向的示意图；

图2是根据本申请加工设备的另一个方向的示意图；

图3是根据本申请加工设备的再一个方向的示意图；

图4是根据本申请加工设备的再一个方向的示意图；

图5是根据本申请的Z向电机组件以及主轴抱夹装置配合的示意图；

图6是根据本申请实施例的X向电机组件的爆炸图。

附图标记：加工设备100，主轴110，主轴抱夹装置120，第一冷却装置130，第二冷却装置140，Z向电机组件150，X向电机组件160，动子161，冷却板162，固定板163，Y向电机组件170，第一管道101，第二管道102，工作台180。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考图1-图6描述根据本申请实施例的加工设备100，本申请中的加工设备100可以对电路板进行加工，例如在电路板上进行钻孔等工作。

根据本申请实施例的加工设备100可以包括主轴110以及驱动主轴110或者工作台180移动的电机组件，主轴110可以为电路板的加工件，主轴110可以在垂直于电路板的方向上移动，从而主轴110可以对电路板进行钻孔或进行其他加工动作。

主轴110要想相对于电路板移动，需要电机组件直接驱动主轴110移动，或者电机组件可以驱动工作台180移动，从而使得主轴110与工作台180上的电路板发生相对移动。在本申请的实施例中，一部分电机可以驱动主轴110移动，另一部分电机可以驱动工作台180移动。

加工设备100还包括第一冷却装置130和第二冷却装置140，第一冷却装置130可以对电机组件进行冷却，电机组件在工作的时候必然会产生大量的热量，此时为了保证电机组件正常工作或者保证与电机组件相邻的零部件不会受到较大温度影响，第一冷却装置130对电机组件进行冷却。

第二冷却装置140可以对主轴110或/和固定主轴110的主轴抱夹装置120进行冷却，由于主轴110在加工电路板的过程中，会产生大量能量，若不对主轴110进行降温，因此主轴110的温度会升高，使得主轴110的体积或形态发生变化，影响主轴110的工作精度；同时主轴抱夹装置120与主轴110以及驱动主轴110移动的电机组件相连，因此主轴抱夹装置120也会吸收热量，若不对主轴抱夹装置120进行降温，主轴抱夹装置120的温度也会升高，进而主轴抱夹装置120的体积或者形态发生改变，影响主轴110与电路板之间的垂直精度，而第二冷却装置140就可以对主轴110或/和主轴抱夹装置120冷却，降低主轴110或/和主轴抱夹装置120的温度。

其中，电机组件的温度控制不需要太精确，而由于主轴110或者主轴抱夹装置120直接用于对电路板进行加工，细微的温度改变就可能影响主轴110与电路板之间的垂直精度，第二冷却装置140的冷却精度相较于第一冷却装置130的冷却精度要更高些，从而可以更加精准地控制主轴110或/和主轴抱夹装置120的垂直精度。具体地，第一冷却装置130可以将冷却水的温度控制在±1°以内，而第二冷却装置140可以将冷却水的温度控制在±0.1°以内。

根据本申请实施例的加工设备100，通过设置第一冷却装置130和第二冷却装置140，可以对加工设备100上的电机组件以及主轴110或/和主轴抱夹装置120进行冷却，且对不同零部件的冷却精度不同，从而既保证了各个部件的冷却效率，同时也保证了可以精确地控制主轴110或/和主轴抱夹装置120的温度，确保主轴110或/和主轴抱夹装置120始终保持在合适的工作温度内。

在本申请的一些实施例中，电机组件构造为多个，加工设备100还包括第一管道101，第一管道101的一端或两端设置有第一进口，第一管道101的周壁上还设置有多个沿第一管道101的长度方向上间隔开的第一出口。

在第一管道101的两端均设置有第一进口时，两个第一进口均与第一冷却装置130的排水口相连，每个第一出口分别与对应的电机组件内的冷却部相连。也就是说，从第一冷却装置130内排出的冷却水从第一管道101的两端同时进入到第一管道101内，然后依次从多个第一出口排出，分别流入到对应的电机组件的冷却部中。这样的做法能提升第一管路的总进水截面积，即提高总进水量，改善单侧进水的最远轴的水流量小的问题，同时均衡进入到各电机组件的水流量，提高冷却效率。

可以理解的是，在对各个电机组件进行冷却完毕后，冷却水可以回流至一根管路中，且该管路可以与第一冷却装置130的回水口相连，从而温度较高的冷却水可以回流至第一冷却装置130内。

进一步地，主轴110和主轴抱夹装置120均构造为多个，一个主轴110需要一个主轴抱夹装置120夹持，因此主轴110和主轴抱夹装置120的数量相同。

加工设备100还包括第二管道102，第二管道102的一端或两端设置有第二进口，第二管道102的周壁上还设置有多个沿第二管道102的长度方向上间隔开的第二出口。

在第二管道102的两端均设置有第二进口时，两个第二进口均与第二冷却装置140的排水口相连，每个第二出口分别与对应的主轴110或/和主轴抱夹装置120的冷却部相连。也就是说，从第二冷却装置140内排出的冷却水从第二管道102的两端进入到第二管道102内，然后依次从多个第二出口排出，分别流入到对应的电机组件的冷却部中。这样的做法能提升第二管路的总进水截面积，即提高总进水量，改善单侧进水的最远轴的水流量小的问题，同时均衡进入到各电机组件的水流量，提高冷却效率。

可以理解的是，在对各个电机组件进行冷却完毕后，冷却水可以回流至另一根管路中，且该管路可以与第二冷却装置140的回水口相连，从而温度较高的冷却水可以回流至第二冷却装置140内。

在本申请的一些实施例中，电机组件包括适于驱动主轴110和主轴抱夹装置120在Z向上移动的Z向电机组件150以及驱动Z向电机组件150在水平方向上移动的水平电机组件。Z向电机组件150可以驱动主轴抱夹装置120和主轴110在上下方向上移动，水平电机组件可以驱动多个Z向电机组件150在水平方向上(例如X向或Y向)移动，从而主轴抱夹装置120以及主轴110能够在上下方向以及水平方向上移动。

进一步地，主轴抱夹装置120邻近对应的Z向电机组件150的区域和邻近主轴110的区域均设置有与第二冷却装置140连通的冷却部。由于主轴110在加工的过程中，主轴110会产生大量的热量，而热量会不可避免地传递至主轴抱夹装置120上邻近主轴110的部分，因此需要设置冷却部来对该区域进行冷却；而Z向电机在工作的工程中，也会产生大量热量，此时热量也会不可避免地传递给主轴抱夹装置120上邻近Z向电机的区域，因此需要设置冷却部来对该区域进行冷却。

更进一步的，主轴抱夹装置120的冷却部构造为形成在主轴抱夹装置120内的冷却通道。主轴抱夹装置120可以在上下方向上延伸，Z向电机组件150与主轴抱夹装置120的上端相连，主轴110与主轴抱夹装置120的下端相连，主轴抱夹装置120上端的冷却通道可以构造为环形或者“C”形，主轴抱夹装置120的下端内的冷却通道可以为横纵交错的多条，从而形成“井”字形或者“非”字形的冷却区域，大大提升了主轴抱夹装置120的冷却面积。

在本申请的一些实施例中，水平电机组件包括彼此固定连接的动子161、冷却板162和固定板163，动子161、冷却板162和固定板163固定在一起，动子161在移动的过程中会带动冷却板162和固定板163一起移动，而冷却板162可以与Z向电机组件150相连，进而驱动Z向电机组件150在水平方向上移动。

冷却板162设置在动子161以及固定板163之间，主要用了对固定板163进行冷却，且冷却板162与第二冷却装置140相连，冷却板162可以对固定板163进行冷却，因此第二冷却装置140可以精确地控制固定板163的温度，避免固定板163由于温度过高而发生形变。

根据本申请的一些实施例，水平电机组件构造为X向电机组件160，X向电机组件160适于驱动Z向电机组件150在X向上移动。

电机组件还包括：Y向电机组件170，Y向电机组件170适于驱动加工设备100的工作台180在Y向移动。因此，主轴110以及主轴抱夹装置120可以相对工作台180上的电路板在Y向上移动，避免了X向电机组件160、Y向电机组件170以及Z向电机组件150彼此相连造成的结构复杂的技术问题。

需要说明的是，无论本申请中X向电机组件160、Y向电机组件170，都可以包括动子、冷却板和固定板，冷却板设置在动子与固定板之间且三者固定连接。

根据本申请的一些实施例，第一冷却装置130的回水口分别设置有第一温度传感器，第二冷却装置140的回水口设置有第二温度传感器。

第一温度传感器和第二温度传感器可以检测第一冷却装置130的回水口和第二冷却装置140的回水口的温度，当第一冷却装置130的回水口的冷却水温度超出预设值时，需要增大第一冷却装置130的冷却功率，当第二冷却装置140的回水口的冷却水温度超出预设值时，需要增大第二冷却装置140的冷却功率。当第一冷却装置130的回水口处的第一温度传感器检测到的温度恢复到设定温度，第二冷却装置140的回水口处的第二温度传感器检测到冷却水温度恢复到设定温度时，可以控制两冷却装置恢复常规功率，停止加速降温。

在本申请的一些实施例中，加工设备100还包括机罩，机罩内形成有罩设上述的主轴110、主轴抱夹装置120、电机组件、工作台180、第一冷却装置130和第二冷却装置140的内腔。当检测到设备内腔温度超出设定温度时，传递信号至工控机，启动冷却风扇，排出内腔内部的热量；当设备内腔温度恢复至设定温度时，传递信号至工控机，关闭冷却风扇。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种加工设备，其特征在于，包括：

主轴以及适于驱动所述主轴或工作台移动的电机组件；

第一冷却装置，所述第一冷却装置适于冷却所述电机组件；

第二冷却装置，所述第二冷却装置适于冷却所述主轴或/和固定所述主轴的主轴抱夹装置，所述第二冷却装置的冷却精度大于所述第一冷却装置的冷却精度。

2.根据权利要求1所述的加工设备，其特征在于，所述电机组件构造为多个；

所述加工设备还包括：第一管道，所述第一管道的一端或两端设置有第一进口，所述第一管道的周壁上还设置有沿所述第一管道的长度方向间隔设置的多个第一出口，两个所述第一进口均与所述第一冷却装置的排水口相连，每个所述第一出口分别与对应的所述电机组件的冷却部相连。

3.根据权利要求2所述的加工设备，其特征在于，所述主轴和所述主轴抱夹装置均构造为多个；

所述加工设备还包括：第二管道，所述第二管道的一端或两端设置有第二进口，所述第二管道的周壁上还设置有沿所述第二管道的长度方向间隔设置的多个第二出口，两个所述第二进口均与所述第二冷却装置的排水口相连，每个所述第二出口分别与对应的所述主轴或/和所述主轴抱夹装置的冷却部相连。

4.根据权利要求1所述的加工设备，其特征在于，所述电机组件包括：适于驱动所述主轴和所述主轴抱夹装置在Z向上移动的Z向电机组件以及驱动所述Z向电机组件在水平方向上移动的水平电机组件。

5.根据权利要求4所述的加工设备，其特征在于，所述主轴抱夹装置邻近所述对应的所述Z向电机组件的区域和邻近所述主轴的区域均设置有与所述第二冷却装置连通的冷却部。

6.根据权利要求5所述的加工设备，其特征在于，所述主轴抱夹装置的冷却部构造为形成在所述主轴抱夹装置内的冷却通道。

7.根据权利要求4所述的加工设备，其特征在于，水平电机组件包括：彼此固定连接的动子、冷却板和固定板，所述冷却板设置在所述动子和所述固定板之间，所述固定板与所述Z向电机组件相连，所述冷却板与所述第二冷却装置相连。

8.根据权利要求4所述的加工设备，其特征在于，所述水平电机组件构造为X向电机组件，所述X向电机组件适于驱动所述Z向电机组件在X方向上移动。

9.根据权利要求8所述的加工设备，其特征在于，所述电机组件还包括：Y向电机组件，所述Y向电机组件适于驱动所述加工设备的工作台在Y向移动。

10.根据权利要求1所述的加工设备，其特征在于，所述第一冷却装置的回水口设置有第一温度检测器，所述第二冷却装置的回水口设置有第二温度传感器。

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