CN219372691U - 电路板加工设备及校准机构 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种电路板加工设备及校准机构,其中,电路板加工设备包括基座、主轴机构、校准机构。主轴机构被构造为用于对工件进行加工。校准机构包括驱动组件,以及与主轴机构连接的运动组件。其中,运动组件被构造为受控于驱动组件带动所述主轴机构在相对于Y轴、Z轴倾斜的方向上运动,以同时调整主轴机构在Y轴方向和Z轴方向上的位置。本公开的电路板加工设备通过校准机构中的驱动组件、运动组件能够实现带动主轴机构在Y轴、Z轴方向上运动,从而实现对电路板加工设备的Y轴方向进行校准,使主轴机构在Y轴方向的位置在加工误差允许的范围内,有利于提高电路板加工设备的加工精度。
Description
技术领域
本公开涉及加工设备领域,更准确地说,本公开涉及一种电路板加工设备,本公开还涉及一种校准机构。
背景技术
传统电路板加工设备目前仍旧采用单轴加工的方式对其所对应的台面区域进行加工处理,其加工效率极低,较长的加工时间无法满足用户、厂商对电路板日益增长的使用需求。为了提高生产速率,目前板厂大批量生产电路板时,大多采用复制排版的方式,也就是根据第一个小排版,进行整体的X和Y方向的偏置复制,得到矩阵式排版结构,这种排版样式非常适合大批量的生产。但是其对电路板加工设备的精度具有较高的要求限制。
现有电路板加工设备的主轴一般通过半圆形的主轴夹和主轴压套抱紧固定,且被配置为由电机驱动,使其在Z轴底板上做上、下进给运动,实现电路板的钻、锣加工。主轴装夹完后,Y轴方向不可调整,因此各主轴间加工中心的绝对坐标各不相同。现有主轴安装方式导致无法满足采用多个主轴同时对一块板材进行加工钻孔,以提高其加工效率的生产需求。因此亟需一种能够令多个主轴间加工中心的绝对坐标保持相近或相同的装置,以满足提高加电路板加工效率的目的。
实用新型内容
本公开为了解决现有技术中存在的问题,提供了一种电路板加工设备及校准机构。
根据本公开的第一方面,提供了一种电路板加工设备,包括:
基座;
主轴机构,所述主轴机构被构造为用于对工件进行加工;
校准机构,所述校准机构包括驱动组件,以及与所述主轴机构传动连接的运动组件;所述运动组件被构造为受控于所述驱动组件带动所述主轴机构在相对于X轴垂直,且相对于Y轴、Z轴倾斜的方向上运动,以同时调整主轴机构在Y轴方向和Z轴方向上的位置。
在本公开的一个实施例中,所述运动组件包括连接板,以及与所述连接板导向配合的底板;所述连接板、底板之间的运动面被构造为与X轴平行,且被构造为相对于Y轴、Z轴倾斜。
在本公开的一个实施例中,在所述连接板远离所述底板的一侧设置有安装板,所述安装板被构造为通过导轨导向配合在所述连接板上;所述安装板被构造为穿过连接板上的通孔,且与所述底板固定连接。
在本公开的一个实施例中,所述安装板包括与所述连接板平行的板体,以及由板体垂直往连接板方向延伸的延伸部;所述延伸部与板体之间围成的部分被构造为通过所述导轨导向配合在所述连接板上。
在本公开的一个实施例中,所述底板面向所述连接板的一侧端面设置有凸出于所述底板端面的固定部,所述固定部的端面被构造为与连接板平行的倾斜面;所述底板远离所述连接板的一侧端面被构造为具有用于安装主轴机构的垂直面。
在本公开的一个实施例中,所述固定部设置有至少两个,至少两个所述固定部在底板的端面上围成了容纳槽,所述运动组件包括在所述容纳槽中延伸的传动件,所述传动件被构造为用于传动连接所述底板与连接板。
在本公开的一个实施例中,所述校准机构还包括设置在所述连接板与底板之间的锁止件;所述锁止件被构造为运动至打开位置时,解锁所述连接板、底板,以及被构造为运动至锁止位置时,将所述连接板、底板锁定。
在本公开的一个实施例中,所述电路板加工设备包括X轴运动机构,所述X轴运动机构包括设置在基座上且沿X轴方向延伸的X轴导轨,以及导向配合在所述X轴导轨上的X轴滑块;所述校准机构被构造为固定在所述X轴滑块上。
在本公开的一个实施例中,所述基座上设置有与所述运动组件运动方向平行的倾斜面;所述X轴导轨、X轴滑块被与所述倾斜面平行设置。
在本公开的一个实施例中,所述电路板加工设备包括控制单元,所述控制单元被配置为基于主轴机构在Y轴方向上的偏差及校准机构的运动方向,控制驱动组件使所述运动组件带动所述主轴机构相对于基座运动预定的距离;所述控制单元被配置为在控制Z轴运动机构带动主轴对工件进行加工时,对校准机构运动时带来的Z轴方向位移进行补偿。
在本公开的一个实施例中,上述的电路板加工设备,包括:
基座,所述基座上设置有工作台,所述工作台上设置有至少一个加工区域,每个加工区域对应设置有至少两个所述主轴机构,且至少一个主轴机构被构造为与校准机构配合;
主轴机构,至少两个所述主轴机构分别记为第一主轴机构、第二主轴机构,至少所述第二主轴机构被构造为与所述校准机构配合;
控制单元,所述电路板加工设备中的控制单元被配置为基于第二主轴机构相对于第一主轴机构在Y轴方向上的偏差以及校准机构的运动方向,控制驱动组件使所述运动组件带动所述第二主轴机构相对于基座运动预定的距离;其中,所述控制单元被配置为在控制第一主轴机构、第二主轴机构对工件进行加工时,基于校准机构带动第二主轴机构运动时的Z轴方向位移对第二主轴机构进行补偿。
根据本公开的第二方面,还提供了一种电路板加工设备,包括:
基座;
主轴机构,所述主轴机构被构造为用于对工件进行加工;
校准机构,所述校准机构包括驱动组件,以及与所述主轴机构传动连接的运动组件;所述运动组件被构造为受控于所述驱动组件带动所述主轴机构在相对于Z轴垂直,且相对于X轴、Y轴倾斜的方向上运动,以同时调整主轴机构在X轴方向和Y轴方向上的位置。
根据本公开的第三方面,还提供了一种校准机构,包括:
驱动组件;
运动组件,所述运动组件被构造为与待校准件连接;所述运动组件被构造为受控于驱动组件带动所述待校准件在相对于X轴垂直,且相对于Y轴、Z轴倾斜的方向上运动,以同时调整主轴机构在Y轴方向和Z轴方向上的位置。
本公开的一个有益效果在于,通过校准机构中的驱动组件、运动组件能够实现带动主轴机构在Z轴方向倾斜向上或向下调整主轴机构与基座之间在Y轴方向上的位移,从而实现对主轴机构的Y轴方向进行校准,使主轴机构在Y轴方向的位置在加工误差允许的范围内,有利于提高电路板加工设备的加工精度。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述,本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例,并且连同其说明一起用于解释本公开的原理。
图1是本公开一实施例提供的电路板加工设备的部分结构示意图;
图2是本公开一实施例中提供的电路板加工设备的部分结构剖视图;
图3是本公开一实施例提供的电路板加工设备的部分机构轴测立体示意图;
图4是本公开一实施例提供的电路板加工设备的部分机构爆炸示意图;
图5是本公开一实施例提供的连接板、底板之间连接关系示意图;
图6是本公开一个实施例中电路板加工设备的逻辑图。
图1至图6中各组件名称和附图标记之间的一一对应关系如下:
1、基座;12、工作台;2、主轴机构;21、主轴;3、校准机构;4、驱动组件;5、运动组件;51、连接板;511、通孔;52、底板;521、固定部;522、容纳槽;53、安装板;531、板体;532、延伸部;533、配合槽;54、导轨;55、传动件;56、丝杠安装座;6、锁止件;61、限位导轨;7、X轴运动机构;71、X轴导轨;72、X轴滑块;8、控制单元。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
下面结合附图对本公开的具体实施方式进行描述。
在本文中,“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系,而非限定这些相关部分的绝对位置。
在本文中,“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分,而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。
在本文中,“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制,还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。
本公开提供了一种电路板加工设备,该电路板可以为钻孔机、成型机、钻锣机等需要对电路板或者是载板加工处理的设备,具体地,该电路板加工设备包括基座、主轴机构以及校准机构。其中主轴机构被构造为用于对工件进行加工。校准机构包括驱动组件,以及与主轴机构连接的运动组件。其中,运动组件被构造为受控于所述驱动组件带动主轴机构在相对于X轴垂直,且相对于Y轴、Z轴倾斜的方向上运动,以同时调整主轴机构在Y轴方向和Z轴方向上的位置。通过校准机构中的驱动组件、运动组件能够实现带动主轴机构在Y轴、Z轴方向上运动,从而实现对电路板加工设备的Y轴方向进行校准,使主轴机构在Y轴方向的位置在加工误差允许的范围内,具体地,在校准机构的作用力下,会使运动组件带动主轴机构同时在Z轴方向及Y轴方向上发生位移,以对主轴机构在Y轴方向上的偏差进行校准,消除其在Y轴方向上产生的偏差,从而能够提高加工精度。有利于提高电路板加工设备的加工精度。
为了便于理解,下面参照图1至图6,结合一个实施例详细地说明本公开的电路板加工设备的具体结构及其工作原理。
为了方便说明本公开的电路板加工设备,参考图3示意的方向,在三轴直角坐标系中,将电路板加工设备的轴向方向记为X轴方向,与X轴方向垂直,且与X轴在同一水平面内的方向记为Y轴方向,垂直于X轴方向、Y轴方向记为Z轴方向。在下文中,包括后续出现的对运动机构、主轴机构等的X、Y、Z轴方向的描述也与电路板加工设备的X、Y、Z轴方向一致,此命名仅是为了方便本领域技术人员充分的理解本公开的内容,本公开对此不做过多限制。
参考图1至图2,在本公开的一个实施方式中提供了一种电路板加工设备,该电路板加工设备例如可以是能够对PCB板等需要进行较高精度要求的板材进行开孔的PCB钻锣机。当然,对于本领域的技术人员而言,本公开的电路板加工设备也可以是加工其它工件的智能机床等设备,如钻孔机、成型机、钻锣机等,本公开在此以PCB钻锣机为例,对本公开电路板加工设备的结构及相关功能进行详细的描述。但是需要注意的是,本公开的电路板加工设备不但可以是PCB钻锣机,还可以是其它类型的电路板加工设备,本公开在此不做限制。
参考图1,以PCB钻锣机为例,本公开的电路板加工设备包括基座1、主轴机构2、校准机构3。本公开的主轴机构2可以受控于相应的驱动机构相对于基座1在X轴方向上运动,同时主轴机构2中的刀头在相应驱动机构的驱动下可在Z轴方向上进行运动,刀头在Z轴方向运动的过程中,便可以对位于工作台12上的工件例如PCB板进行加工;并通过主轴机构2在X轴方向上的运动,调整刀头相对于工件在X轴方向上的位置。通常为了结构的简化,不会在基座1上设置可以沿Y轴方向运动的驱动机构来带动主轴机构2在Y轴方向上运动,以改变刀头相对于工件在Y轴方向上的位置。Y轴方向的位移由工作台12来实现,即相应的驱动机构可以驱动工作台12在Y轴方向上运动,由此实现了调整刀头相对于工件在Y轴方向上的位置。在本公开的一个实施例中,基座1可以是设置在工作面上的加强梁支撑或钢架结构,其可以呈L型结构,分别沿工作面的水平方向延伸以及在垂直于工作面的竖直方向上延伸。具体地,基座1包括具有台面的机台,工作台12设置在机台上;在机台的其中一侧例如在机台的后侧设置了沿X轴方向延伸的横梁,校准机构3、主轴机构2设置在横梁上。在主轴机构2进行加工工作时,工件固定设置在工作台12上与主轴机构2垂直设置。通过主轴机构2相对于工件发生运动以实现对工件开孔处理。其中,工件可以为PCB板,也可以为其他需要开孔设置的板材,本公开在此不作过多限制。
在本实施例中,参考图1、图2,校准机构3包括驱动组件4,以及与主轴机构2传动连接的运动组件5。运动组件5被构造为受控于驱动组件4带动主轴机构2在相对于X轴垂直,且Y轴、Z轴倾斜的方向上运动,以同时调整主轴机构2在Y轴方向和Z轴方向上的位置。可以理解的是,运动组件5的运动方向是倾斜的,该运动方向与X轴方向垂直,形成的运动面与X轴方向平行,且在带动主轴机构2向上或向下运动的过程中,以逐渐在Y轴方向上发生偏离。从另一个角度而言,运动组件5的运动方向是倾斜的,在运动组件5带动主轴机构2倾斜运动的过程中,主轴机构2既发生了在Z轴方向上的位移,又发生了在Y轴方向上的位移,由此可达到调整主轴机构2在Y轴方向上偏差的目的。
本公开的电路板加工设备,实现了对电路板加工设备的Y轴方向进行校准,使主轴机构在Y轴方向的位置在加工误差允许的范围内。由于偏差的校准通常是微量的,相对于直接在主轴机构上设置只在Y轴方向上运动的校准机构,本公开的电路板加工设备通过同时在Z轴方向、Y轴方向上运动来实现Y轴的校准,使得可以为校准机构提供运动的空间和结构的配置空间,同时还不会使得电路板加工设备的结构变得复杂。
在本公开的一个实施例中,参考图1、图3,运动组件5包括连接板51,以及与连接板51导向配合的底板52;连接板51、底板52之间的运动面被构造为与X轴平行,且被构造为相对于Y轴、Z轴倾斜延伸,具体地,连接板51、底板52之间的运动面与运动方向垂直,即,两者之间的运动方向为与X轴垂直。继续参考图3,在使用时,连接板51、底板52装配之后,连接板51、底板52之间的配合面可以理解为底板52的运动面,底板52的运动方向与运动面的倾斜方向一致。在运动组件5的驱动下,底板52会沿运动面相对于连接板51进行相对运动。由于连接板51或者运动面相对于X轴平行,且相对于Y轴、Z轴倾斜延伸设置。从另一个角度而言,参考图1的视图方向,连接板51位于基座1横梁的左侧位置,连接板51被构造为由上至下逐渐向远离横梁的一侧倾斜,远离横梁的方向即为Y轴方向。当然对于本领域的技术人员而言,连接板51也可以是从上至下向逐渐靠近基座1横梁的方向倾斜。底板52的运动方向或者是底板52与连接板51之间运动面的延伸方向与连接板51的延伸方向是一致的。从而使得当底板52沿运动面运动时,参考图5,底板52会同时在Y轴、Z轴方向上发生运动。
在本公开的一个实施例中,为了提高底板52运动的精准度,参考图3、图4,在连接板51远离底板52的一侧设置有安装板53。安装板53被构造为通过轴承组导向配合在安装板53上,且安装板53被构造为穿过连接板51上的通孔511,与底板52固定连接。参考图4,轴承组设置在连接板51上,当安装板53与轴承组导向配合并与底板52安装在一起后,可使底板52在轴承组的限位作用下,仅沿轴承组的延伸方向进行运动。
轴承组可以是短滑块直线轴承,短滑块直线轴承的固定端可以通过螺丝固定在连接板51上,移动端可以通过螺丝固定在安装板53上,由此实现了安装板53与连接板51之间的导向配合。本公开的实施例中,由于安装板53相对于连接板51的运动位移量比较小,因此可以采用短滑块直线轴承,在保证了移动精度的同时,降低了它们之间结构的复杂程度。
在本公开的一个实施例中,如图4所示,安装板53包括与连接板51平行的板体531,以及由板体531垂直往连接板51方向延伸的延伸部532。延伸部532与板体531之间围成的区域被构造为通过轴承组导向配合在连接板51上。延伸部532设置有两个,分布在板体531朝向连接板51一侧的相对两端,如此在两者组合后,安装板53呈型。其中板体531、延伸部532可以为一体成型。继续参考图4,延伸部532朝向连接板51的端部可开设有用于与底板52固定连接的连接孔,在延伸部532穿过连接板51上的通孔后,通过设置的螺钉或螺栓可以将安装板53的延伸部532与底板52固定连接,延伸部532的侧边与轴承组侧边可以贴合设置,如此,保证了安装板53的运动精度。在本公开的一个具体的实施例中,为了提高安装的精准度,板体531的两个端部与延伸部532之间围成了配合槽533,在安装板53与底板52固定连接后,配合槽533朝向安装板53的端面与轴承组的端面贴合设置。
在本公开的一个实施例中,参考图1、图3,底板52面向连接板51的一侧端面设置有凸出于底板52端面的固定部521,固定部521的端面被构造为连接板51平行的倾斜面,且被构造为与安装板53的延伸部532固定连接。底板52远离连接板51的一侧端面被构造为用于安装主轴机构2的垂直面,这使得主轴机构2可以在Z轴方向上导向配合在该垂直面上,从而保证主轴机构2可以仅在Z轴方向上运动,保证了主轴机构2可以对工件进行加工。在本实施例中,由于底板52的一侧为竖直面,另一侧需要设置倾斜面与连接板51配合,为了便于制造,选择呈板状的底板52结构,并通过固定部521在底板52的端面上形成倾斜面。即选择使固定部521的厚度由上至下逐渐变薄,从而使得固定部521的端面呈与连接板51平行的倾斜面,即固定部521端面的倾斜方向与连接板51的倾斜角度相适配
在本公开的一个实施例中,为了使连接板51与固定部521紧密配合连接在一起,参考图4,固定部521设置有至少两个,至少两个固定部521在底板52的端面上围成了容纳槽522。运动组件5包括在容纳槽522中延伸的传动件55,其中,传动件55被构造为用于传动连接底板52与连接板51。两个固定部521平行布置,且对称分布在连接板51的端面上,在底板52相对于连接板51进行运动的过程中,对称设置的固定部521还有利于提高运动的稳定性,从而能够更加精准地调节电路板加工设备在Y轴、Z轴方向上的移动距离,提升其加工精度。
另外,固定部521、底板52三者围成了用于容纳传动件55的容纳槽522。如此能够充分利用校准机构3上的空间,减少传动件55额外占用的空间大小,有利于减小校准机构3的尺寸,同时减小了底板52与连接板51之间的间隙,使得二者可以精准地配合在一起,提高了二者运动的精度。
在本公开的一个具体的实施例中,传动件55为丝杠,参考图3、图4,在连接板51上对应丝杠的位置设置有丝杠安装座56,丝杠安装座56凸出设置在连接板51的端面上,使得在装配的时候,丝杠安装座56可以伸入底板52的容纳槽522内。在丝杠安装座56中可设置有与丝杠螺纹配合的丝杠螺母,通过将丝杠与丝杠安装座56上的丝杠螺母传动连接在一起后,能够使传动件55驱动底板52沿运动面进行直线运动。
参考图4,驱动组件4设置在底板52的顶部,且驱动组件4的输出端与丝杠连接在一起,从而使得驱动组件4可以驱动丝杠转动,同时在丝杠螺母的作用下实现了底板52与连接板51之间的相对运动。另外,当通过驱动组件4驱动底板52完成对主轴机构2在Y轴方向上的校准后,可通过驱动组件4的抱死将主轴机构2固定在该位置。
在本公开的另一个实施例中,为了使主轴机构2在完成校准后,能够固定在校准位,参考图2,校准机构3还包括设置在连接板51与底板52之间的锁止件6。锁止件6被构造为运动至打开位置时,解锁连接板51、底板52,当锁止件6运动至锁止位置时,将连接板51、底板52锁定。为了提高对校准机构3的空间利用率,锁止件6设置在容纳槽522内。为了提高锁止件6的锁定效果,锁止件6设置在底板52上朝向连接板51一端的中间区域,如此当锁止件6运动至锁止位置后,能够均匀地向连接板51施加阻止其移动的外力。
在本公开的一个实施例中,参考图3,在连接板51上对应锁止件6的位置设置有与其配合的限位导轨61。限位导轨61被构造为沿底板52的运动方向延伸,且具有与锁止件6相适配的结构。锁止件6与限位导轨61导向配合,这使得底板52在相对于连接板51运动的过程中,锁止件6也会沿着限位导轨61进行移动。在本实施例中,限位导轨61可以与连接板51一体设置,也可以与其固定连接设置在一起。
在本公开一个实施方式中,锁止件可以采用本领域技术人员所熟知的导轨钳结构,导轨钳可以通过气动的方式进行驱动。例如通过控制气源可以驱动导轨钳运动至锁止位置,在该锁止位置时,将锁止件6与限位导轨61锁定在一起,以阻止锁止件6相对于限位导轨61的运动。通过切断气源,可以使导轨钳失去压力,由此导轨钳不再将锁止件6与限位导轨61进行锁定,此时锁止件6在受到外力的时候,可以相对于限位导轨61进行运动,从而实现了主轴机构2的自由运动及锁止。
在本公开的一个实施例中,为了实现主轴机构2在X轴方向上运动,以调整主轴机构2相对于工件在X轴方向的位置,参考图1、图2,电路板加工设备包括X轴运动机构7。X轴运动机构7包括设置在基座1上,且沿X轴方向延伸的X轴导轨71,以及导向配合在X轴导轨71上的X轴滑块72。校准机构3被构造为固定在X轴滑块72上。X轴导轨71突出于连接板51设置,如图3所示,X轴导轨71被配置为沿X轴方向延伸,且呈长条状凸起结构。X轴滑块72则被配置为具有与X轴导轨71相适配的凹槽结构,以便两者装配在一起后能够实现滑动连接,从而使与其固定连接的校准机构3能够在X轴方向上沿X轴导轨71进行运动。当然,为了实现主轴机构2在X轴方向上的运动,还包括X轴驱动机构,通过X轴驱动机构可以调整主轴机构2在X轴方向上的位移,当主轴机构2发生在X轴方向上的偏移时,可通过对X轴驱动机构的闭环控制,来校准主轴机构2在X轴方向上的偏移。
X轴滑块72、校准机构3两者在对应的位置开设有螺栓孔,以便两者能够通过螺栓连接固定在一起,如此在X轴滑块72相对于X轴导轨71运动时,校准机构3也会随其同步进行运动。
在本公开的一个实施例中,参考图3,基座1上设置有与运动组件5运动方向平行的倾斜面。X轴导轨71、X轴滑块72的运动面与倾斜面平行设置,运动方向与倾斜面垂直设置。如此在X轴滑块72沿X轴方向运动的过程中,能够令运动组件5顺畅地在X轴方向上进行滑动,不会因为倾斜面影响其移动。
在本公开的一个实施例中,为了提高电路板加工设备在X轴方向上运动的稳定性,参考图1、图3,X轴运动机构7被配置为沿Z轴方向上下相对地设置有两组。通过上下相对分布设置的X轴运动机构7,能够使主轴机构2稳定地在X轴方向运动,不会出现由于受力不均衡而影响主轴机构2的运动精度。当然,X轴导轨71的数量可以为任意整数个,只要能够实现限制主轴机构2在X轴方向的运动路径以及使主轴机构2能够平稳地在X轴方向上发生运动即可,本公开在此不作过多限制。
在本公开的一实施例中,参考图3,主轴机构2包括通过Z轴运动机构连接在底板52上的主轴21。Z轴运动机构被构造为带动主轴21在Z轴方向上运动。主轴21在Z轴运动机构的作用下,相对于工件在Z轴方向上发生相对运动,从而实现对工件进行开孔处理。本实施例中,与校准机构3驱动主轴机构2同时在Y轴、Z轴方向上运动不同,Z轴运动机构被配置仅驱动主轴机构2使其在Z轴方向上运动。同样的为了减少Z轴运动机构在驱动主轴21进行运动的过程中产生震动,影响主轴21的位置,Z轴运动机构采用气动或电动的方式驱动主轴21运动,本公开在此不做过多限制。
在本公开的一个实施例中,参考图6,电路板加工设备包括控制单元8,控制单元8被配置为基于主轴机构2在Y轴方向上的偏差及校准机构3的运动方向,控制驱动组件4使运动组件5带动主轴机构2相对于基座1运动预定的距离。
加工过程中,为了提高电路板加工设备加工的精准度,防止长期工作或者设备安装等因素导致主轴机构2在加工过程中出现Y轴方向的偏差,通过检测机构可以获得主轴机构2在Y轴方向上的偏差,并基于该偏差计算得到主轴机构2需要移动的位移。例如在本公开一个实施方式中,可以将主轴机构2运动至检测位,并通过位于检测位的检测机构对主轴机构2当前的坐标进行检测,并基于获得的检测值计算得到主轴机构2在Y轴方向上的偏差。也可以是检测主轴机构2实际的加工中心坐标,并基于系统中预存的加工中心坐标获得主轴机构2在Y轴上的偏差ΔY。
参考图3,基于差值ΔY,控制单元8会控制校准机构3沿运动面的方向进行移动,以使主轴21在Y轴方向上移动ΔY。具体地,主轴21在传动件55的驱动下,沿运动面移动,传动件55在驱动主轴21移动至使主轴21在Y轴方向上运动ΔY的位移,完成对主轴21在Y轴方向上的校准工作,以便加工机构后续对工件执行开孔等加工任务处理。
由于运动面是倾斜设置的,即主轴21在沿运动面进行移动的过程中,会同时在Y轴、Z轴方向上进行运动。下面将运动面与Z轴方向的夹角记为θ,在底板52移动的过程中,将主轴21在Y轴方向上移动距离记为Y1,在Z轴方向移动的距离记为Z1,底板52在运动面方向上实际的运动距离记为L。参考图5,底板52实际上在运动面方向上移动了L距离后,主轴21会在Y轴方向上移动Y1、在Z轴方向上移动Z1。其中,L、Y1、Z1之间的关系与夹角θ有关,具体地,L=Y1/sin(θ),Z1=Y1/tan(θ)。
基于上述公式可得,控制单元在获得需要校准的位移为ΔY后,需要根据上述公式换算得到底板52沿运动面的实际运动距离L,并可计算得到主轴21在Z轴方向上的位移Z1。
在本公开的一个实施例中,参考图5、图6,控制单元8被配置为在控制Z轴运动机构带动主轴21对工件进行加工时,对校准机构3运动时带来的Z轴方向位移进行补偿。
基于L、Y1、Z1之间的关系能够获知到主轴21在Y轴方向上移动差值ΔY后,在Z轴方向上移动距离ΔZ=ΔY/tan(θ)。进而为了补偿主轴21在Z轴方向上移动的距离ΔZ,可使本公开的主轴21在对工件进行作业时,需要使主轴21在作业时需要在Z轴方向上运动ΔZ的位移量,以补偿在校准时主轴21发生的位移量ΔZ。即如上述的记载,本公开的主轴21是在Z轴运动机构的带动主轴21往垂直于工件表面的Z轴方向运动,此时在通过Z轴运动机构带动主轴21运动的过程中,需要将由主轴21在校准时发生的Z轴方向的偏移量ΔZ补偿掉。
在本公开的一个实施例中,工作台12上设置有至少一个加工区域,每个加工区域对应设置有至少两个主轴机构2,且至少一个主轴机构2被构造为与校准机构3配合。由于大多数工件常常被设计为阵列式排布的分布布局结构,为了提高电路板加工设备的加工效率,本公开采用多个主轴机构2分别对同一块工件矩阵的两侧进行加工处理,如此能够大幅度地缩短电路板加工设备对同一工件进行加工的时间,提高其加工效率。
具体地,以在工作台12上水平设置有六组工作区域,且每个工作区域内均对应设置有两个主轴机构2为例进行说明。每一个工作区域内两个主轴机构2被配置为同时加工一个工件,由此能够同时对六个工件进行加工处理,即由十二个主轴机构分别对各自对应的工件进行加工处理。具体地,每组电路板加工设备的结构与工作原理均已在上文中进行了详尽描述,本公开在此不做过多赘述。采用上述的布置,能够实现批量加工多个工件,其相较于对单一工件进行加工而言,设置多组加工装置大幅度的缩短了电路板加工设备的加工时间,提高了电路板加工设备的加工效率,以便电路板加工设备能够满足日益增加的加工需求。
值得注意的是,加工区域包括但不限制于六个,其可以为任意整数个。同样的,每个加工区域对应的主轴机构2的数量也不局限于两个,只要能够实现多个主轴机构同时工作,且其在Y轴方向上的位置在可接受的误差范围内,能够实现对阵列结构的板材进行加工处理,提高了电路板加工设备的加工速率即可,本公开在此不做过多限制。
在本公开的一个具体的实施例中,以每个加工区域内设置两个主轴机构2为例进行描述,分别将两个主轴机构2记为第一主轴机构、第二主轴机构。其中,第一主轴机构、第二主轴机构的具体结构、运动方式均与前文中的主轴机构2相近,在此不做过多赘述。
在本公开的一个具体的实施例中,继续参考图1,本实施例与上述实施例较为相似,不同的是,第一主轴机构、第二主轴机构中,至少第二主轴机构被构造为与校准机构3配合在一起。下面以第二主轴机构与校准机构3配合在一起为例进行说明,在本实施例中,仅对第二主轴机构进行校准,使其在Y轴方向上的位置与第一主轴机构相同,以使第一主轴机构、第二主轴机构的加工中心在Y轴方向的绝度坐标一致或在加工误差的允许的范围内。
通过电路板加工设备上的检测机构(图中未示出)分别对第一主轴机构、第二主轴机构的加工中心坐标进行检测,以获取到第一主轴机构、第二主轴机构的第一加工中心坐标、第二加工中心坐标。具体地,将第一加工中心坐标记为(X1,Y1)、第二加工中心坐标记为(X2,Y2)。由此可基于Y1、Y2之间差值获得第二主轴机构相对于第一主轴机构在Y轴方向上的偏差ΔY。基于上述的公式计算底板52需要运动的距离L,即控制驱动组件4带动底板52运动的距离L=Y1/sin(θ)。之后控制单元便可控制驱动组件4运动,并带动底板52运动L的距离,从而使得第二主轴机构在Y轴方向上运动了ΔY的位移量,从而使第一主轴机构、第二主轴机构的加工中心在Y轴方向的绝度坐标一致或在加工误差的允许的范围内。
由于主轴机构在运动的过程中,不但在Y轴方向上发生了位移,而且还在Z轴方向上发生了位移。基于上述的计算公式,可以获得在校准时Z轴机构在Z轴方向上发生的位移量Z1=Y1/tan(θ)。在后续的加工作业时,需要将该Z轴方向上的位移量Z1补偿掉。基于此,控制单元8被配置为在控制第一主轴机构、第二主轴机构对工件进行加工时,基于校准机构3带动第二主轴机构运动时的Z轴方向位移量Z1对第二主轴机构进行补偿。即第二主轴机构在对工件进行加工时,其Z轴运动机构会带动主轴21在Z轴方向上发生位移,以完成加工。此时由于校准机构3在校准第二主轴机构时,其在Z轴方向位移量已经发生了Z1,因此需要对该位移量进行补偿。
最后,在完成校准工作后,将第二主轴机构的锁止件运动至锁止位置,使其固定在校准后的位置,以便电路板加工设备通过第一主轴机构、第二主轴机构对同一工件进行加工处理,达到保证加工精度的同时,提高加工效率的目的。
当然,对于本领域的技术人员而言,也可以使第一主轴机构与校准机构3配合在一起,通过校准第一主轴机构在Y轴方向上的偏差,使得第一主轴机构、第二主轴机构的加工中心在Y轴方向的绝对坐标一致或至少在加工误差的允许的范围内。
在本公开的另一个实施例中,还提供了另一种电路板加工设备,该加工设备与上述实施例中的电路板加工设备相近,不同的是,本实施例中的电路板加工设备中校准机构3的运动组件5在驱动组件4的带动下会相对于Z轴垂直、相对于X轴、Y轴倾斜的方向上运动,通过调整主轴机构2在X轴方向、Y轴方向上的位置,达到在Y轴方向上对主轴机构2进行校准的目的。
在本公开的一个具体的实施例中,运动组件5的运动方向与Z轴方向垂直,其形成运动面与Z轴方向平行。在驱动组件4的驱动下,运动组件5会带动主轴机构2向左或者是向右运动。主轴机构2在运动的过程中,会逐渐在Y轴方向上发生偏离。从另一个角度而言,运动组件5的运动方向是倾斜的,当运动组件5带动主轴机构2倾斜运动的过程中,主轴机构2既发生了在X轴方向上的位移,又发生了在Y轴放上的位移,由此实现了调整主轴机构2在Y轴方向上偏差,达到在Y轴方向上对主轴机构2进行校准的目的。
本公开还提供了一种校准机构,该校准机构包括驱动组件4,以及与待校准件连接的运动组件5;运动组件5被构造为受控于驱动组件4带动待校准件在相对于X轴垂直,且相对于Y轴、Z轴倾斜的方向上运动,以同时调整待校准件在Y轴方向和Z轴方向上的位置。校准机构各个结构的功能参考前述,在此不再一一举例。在本实施例中,待校准件可以是上述的主轴机构,也可以是本领域技术人员所熟知的其它需要校准的机构,本公开在此不再一一列举。
以上已经描述了本公开的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本公开的范围由所附权利要求来限定。
Claims (13)
1.一种电路板加工设备,其特征在于,包括:
基座(1);
主轴机构(2),所述主轴机构(2)被构造为用于对工件进行加工;
校准机构(3),所述校准机构(3)包括驱动组件(4),以及与所述主轴机构(2)传动连接的运动组件(5);所述运动组件(5)被构造为受控于所述驱动组件(4)带动所述主轴机构(2)在相对于X轴垂直,且相对于Y轴、Z轴倾斜的方向上运动,以同时调整主轴机构(2)在Y轴方向和Z轴方向上的位置。
2.根据权利要求1所述的电路板加工设备,其特征在于,所述运动组件(5)包括连接板(51),以及与所述连接板(51)导向配合的底板(52);所述连接板(51)、底板(52)之间的运动面被构造为与X轴平行,且被构造为相对于Y轴、Z轴倾斜。
3.根据权利要求2所述的电路板加工设备,其特征在于,在所述连接板(51)远离所述底板(52)的一侧设置有安装板(53),所述安装板(53)被构造为通过导轨(54)导向配合在所述连接板(51)上;所述安装板(53)被构造为穿过连接板(51)上的通孔(511),且与所述底板(52)固定连接。
4.根据权利要求3所述的电路板加工设备,其特征在于,所述安装板(53)包括与所述连接板(51)平行的板体(531),以及由板体(531)垂直往连接板(51)方向延伸的延伸部(532);所述延伸部(532)与板体(531)之间围成的部分被构造为通过所述导轨(54)导向配合在所述连接板(51)上。
5.根据权利要求2所述的电路板加工设备,其特征在于,所述底板(52)面向所述连接板(51)的一侧端面设置有凸出于所述底板(52)端面的固定部(521),所述固定部(521)的端面被构造为与连接板(51)平行的倾斜面;所述底板(52)远离所述连接板(51)的一侧端面被构造为具有用于安装主轴机构(2)的垂直面。
6.根据权利要求5所述的电路板加工设备,其特征在于,所述固定部(521)设置有至少两个,至少两个所述固定部(521)在底板(52)的端面上围成了容纳槽(522),所述运动组件(5)包括在所述容纳槽(522)中延伸的传动件(55),所述传动件(55)被构造为用于传动连接所述底板(52)与连接板(51)。
7.根据权利要求2所述的电路板加工设备,其特征在于,所述校准机构(3)还包括设置在所述连接板(51)与底板(52)之间的锁止件(6);所述锁止件(6)被构造为运动至打开位置时,解锁所述连接板(51)、底板(52),以及被构造为运动至锁止位置时,将所述连接板(51)、底板(52)锁定。
8.根据权利要求2所述的电路板加工设备,其特征在于,所述电路板加工设备包括X轴运动机构(7),所述X轴运动机构(7)包括设置在基座(1)上且沿X轴方向延伸的X轴导轨(71),以及导向配合在所述X轴导轨(71)上的X轴滑块(72);所述校准机构(3)被构造为固定在所述X轴滑块(72)上。
9.根据权利要求8所述的电路板加工设备,其特征在于,所述基座(1)上设置有与所述运动组件(5)运动方向平行的倾斜面;所述X轴导轨(71)、X轴滑块(72)被与所述倾斜面平行设置。
10.根据权利要求8所述的电路板加工设备,其特征在于,所述电路板加工设备包括控制单元(8),所述控制单元(8)被配置为基于主轴机构(2)在Y轴方向上的偏差及校准机构(3)的运动方向,控制驱动组件(4)使所述运动组件(5)带动所述主轴机构(2)相对于基座(1)运动预定的距离;所述控制单元(8)被配置为在控制Z轴运动机构带动主轴(21)对工件进行加工时,对校准机构(3)运动时带来的Z轴方向位移进行补偿。
11.根据权利要求1至10任一项所述的电路板加工设备,其特征在于,包括:
基座(1),所述基座(1)上设置有工作台(12),所述工作台(12)上设置有至少一个加工区域,每个加工区域对应设置有至少两个所述主轴机构(2),且至少一个主轴机构(2)被构造为与校准机构(3)配合;
主轴机构(2),至少两个所述主轴机构(2)分别记为第一主轴机构、第二主轴机构,至少所述第二主轴机构被构造为与所述校准机构(3)配合;
控制单元(8),所述电路板加工设备中的控制单元(8)被配置为基于第二主轴机构相对于第一主轴机构在Y轴方向上的偏差以及校准机构(3)的运动方向,控制驱动组件(4)使所述运动组件(5)带动所述第二主轴机构相对于基座(1)运动预定的距离;其中,所述控制单元(8)被配置为在控制第一主轴机构、第二主轴机构对工件进行加工时,基于校准机构(3)带动第二主轴机构运动时的Z轴方向位移对第二主轴机构进行补偿。
12.一种电路板加工设备,其特征在于,包括:
基座(1);
主轴机构(2),所述主轴机构(2)被构造为用于对工件进行加工;
校准机构(3),所述校准机构(3)包括驱动组件(4),以及与所述主轴机构(2)传动连接的运动组件(5);所述运动组件(5)被构造为受控于所述驱动组件(4)带动所述主轴机构(2)在相对于Z轴垂直,且相对于X轴、Y轴倾斜的方向上运动,以同时调整主轴机构(2)在X轴方向和Y轴方向上的位置。
13.一种校准机构,其特征在于,包括:
驱动组件(4);
运动组件(5),所述运动组件被构造为与待校准件连接;所述运动组件(5)被构造为受控于驱动组件(4)带动所述待校准件在相对于X轴垂直,且相对于Y轴、Z轴倾斜的方向上运动,以同时调整主轴机构(2)在Y轴方向和Z轴方向上的位置。
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