CN2829950Y - 电路板自动钻孔机 - Google Patents
电路板自动钻孔机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN2829950Y CN2829950Y CN 200520051568 CN200520051568U CN2829950Y CN 2829950 Y CN2829950 Y CN 2829950Y CN 200520051568 CN200520051568 CN 200520051568 CN 200520051568 U CN200520051568 U CN 200520051568U CN 2829950 Y CN2829950 Y CN 2829950Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motion mechanism
- step motor
- shaft step
- dimensional motion
- shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Abstract
本实用新型公开了一种电路板自动钻孔机,包括底座、操作平台、x方向运动机构、二维运动机构、y方向运动机构、直流电机、钻头、识别模块、显示模块、定位模块、微处理器、驱动电路,所述操作平台设于y方向运动机构上,操作平台的上部设有固定于底座上的x方向运动机构、二维运动机构、直流电机、钻头,识别模块分别与显示模块、存储模块、定位模块相连,识别模块识别PCB文件中的钻孔数据,定位模块对钻孔数据进行处理后送微处理器,微处理器根据孔的钻孔数据分别控制驱动电路,驱动x方向运动机构、二维运动机构、y方向运动机构、直流电机动作,完成钻孔工作。本实用新型结构简单、成本低、体积小、钻孔准确、运行稳定、不易损坏钻头。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种钻孔装置,特别涉及一种电路板自动钻孔机。
背景技术
目前专业线路板制板厂采用大型数控加工设备来进行线路板钻孔,此大型钻孔设备基本为进口设备,价格高达十几万,高校和一般电子产品研发生产企业及科研所都难承受高价钻孔设备;而目前国内高校、电子相关产品研发企业、科研所等都在大量使用热转印、曝光制板等方式来进行PCB样板制作和小批量生产,此方法解决了在专业线路板制板厂制作样板成本高,周期长的一些问题,但由于热转印设备和曝光制板设备只能完成快速制板的部分工作,线路板钻孔是快速制板过程当中一项很重要的工作,但由于现有的大型数控钻孔设备售价太高,所以高校和科研企业均采用了价格便宜的手动微钻来钻孔,但手动微钻有几个明显的缺陷:手工定位不准确、钻孔的效率极低、极易弄断钻头,因此如何实现低成本、高效率、高精度钻孔成为快速制板的瓶颈问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术之不足而提供一种结构简单、速度快、精度高的电路板自动钻孔机。
为实现上述的目的,本实用新型的技术方案是:底座、操作平台、x方向运动机构、x方向直线轴承、x轴步进电机、x方向同步齿轮、x方向同步带、二维运动机构、z方向直线轴承、滚珠丝杆、z轴步进电机、直流电机,所述操作平台设于底座上,操作平台的上部的底座上设有x方向运动机构、二维运动机构,x轴步进电机的输出轴上装有同步齿轮,同步齿轮上设有同步带,同步带另一端与x方向运动机构相连,x方向运动机构再通过z方向直线轴承与二维运动机构相连,二维运动机构的上部设有z轴步进电机,z轴步进电机与滚珠丝杆相连,滚珠丝杆两边各有一个z方向的直线轴承,z轴步进电机带动滚珠丝杆沿z方向上下运动,滚珠丝杆的螺母固定在z方向的二维运动机构上,直流电机也固定在二维运动机构的z运动方向部分,钻头安装于直流电机输出轴上;识别模块分别与显示模块、存储模块、定位模块相连,识别模块识别PCB文件,一方面获取并处理PCB文件线路和钻孔数据,将处理后的线路和钻孔数据由显示模块显示;另一方面从PCB文件获取与孔相关的数据,并将其送到定位模块,定位模块对孔的相关数据进行处理,获取孔的钻孔数据,送到微处理器,微处理器根据孔的钻孔数据分别控制驱动电路,驱动直流电机、x轴步进电机、z轴步进电机动作,完成钻孔工作。
上述的电路板自动钻孔机中,所述操作平台设于底座上的y轴运动机构上,y轴运动机构由y轴步进电机、y方向直线轴承、y方向同步齿轮、y方向同步带组成,y轴步进电机经同步齿轮、y方向同步带与操作平台相连,同时操作平台与y方向直线轴承相连。
采用上述技术方案的电路板自动钻孔机,其识别模块可直接识别线路板PCB格式的文件,自动获取钻孔数据,包括孔大小、孔类型、孔位置,定位模块对孔的相关数据进行计算后送到微控处理,由微处理器控制直流电机、x轴步进电机、y轴步进电机、z轴步进电机动作,自动完成钻孔工作。同时,由于本实用新型采用具有128细分的步进电机驱动电路,X和Y方向采用高质量,高精度的同步带、同步齿轮和直线轴承,Z方向使用进口精密滚珠丝杆,使得这三个方向的运动精度达到0.01mm。因此,本实用新型具有结构相对简单,成本较低、体积小、操作极其简单,定位、钻孔准确,钻孔速度快,运行稳定可靠、不易损坏钻头的优点。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
附图说明
图1为本实用新型控制部分的结构图。
图2为本实用新型机构部分的结构图。
图3为本实用新型中PCB文件处理流程图。
图4为本实用新型中微处理器控制部分的电原理图。
具体实施方式
如图1所示,图1为本实用新型控制部分的结构图,识别模块分别与显示模块、存储模块、定位模块相连,识别模块读取并识别PCB文件,一方面获取并处理PCB文件线路和钻孔数据,将处理后的线路和钻孔数据由显示模块显示;另一方面从PCB文件获取与孔相关的数据,并将其送到定位模块,定位模块对孔的相关数据进行处理,获取孔的钻孔数据,送到微处理器,微处理器根据孔的钻孔数据分别控制驱动电路,驱动直流电机、x轴步进电机、z轴步进电机动作,完成钻孔工作。光电检测电路主要用来进行线路板钻孔起点与终点自动定位,三个方向执行机构运行的行程限位,以保证线路板钻孔定位准确,执行机构运行安全可靠,光电检测电路由x方向光电传感器和y方向光电传感器组成,分别靠近二维运动机构和y方向步进电机,当数控钻孔机上电后,二维运动机构自动沿x正方向(向右)运动,直到运行到光电传感器检测到二维运动机构即停止运动(最右端位置),同时,底板操作平台沿y负方向(向后)运动,直到运行到光电传感器检测到底板操作平台即停止运动(最后端位置)。
如图2所示,本实用新型机械部分主要包括:底座7、操作平台8、x方向运动机构2、x方向直线轴承3、x轴步进电机5、x方向同步齿轮6、x方向同步带4、二维运动机构15、z方向直线轴承1、滚珠丝杆13、z轴步进电机14、直流电机12、y方向直线轴承9、y方向同步齿轮10、y方向同步带11、y轴步进电机18、x方向光电传感器16、y方向光电传感器17,所述操作平台8设于底座上的y轴运动机构上,y轴运动机构由y轴步进电机18、y方向直线轴承9、y方向同步齿轮10、y方向同步带11组成,y轴步进电机18经同步齿轮10、y方向同步带11与操作平台8相连,同时操作平台8与y方向直线轴承9相连,即操作平台运动由步进电机带动同步带运动,直线方向由直线轴承控制,操作平台8的上部的底座7上设有x方向运动机构2、二维运动机构15,x轴步进电机5的输出轴上装有同步齿轮6,同步齿轮6上设有同步带4,同步带4另一端与x方向运动机构2相连,x方向运动机构2再通过z方向直线轴承1与二维运动机构15相连,二维运动机构15的上部设有z轴步进电机14,z轴步进电机14与滚珠丝杆13相连,滚珠丝杆13两边各有一个z方向的直线轴承1,z轴步进电机14带动滚珠丝杆13沿z方向上下运动,滚珠丝杆13的螺母固定在z方向的二维运动机构15上,直流电机12也固定在二维运动机构15的z运动方向部分,钻头(未示出)安装于直流电机12输出轴上。钻孔时,x方向运动机构带动二维运动机构运动到相应的位置后停止,使二维运动机构15在x运动方向固定,z运动方向部分通过滚珠丝杆13及两个直线轴承1带动直流电机12上下运动。
为确保钻孔机的钻孔精度,本实用新型中的驱动部分采用了具有128细分的步进电机驱动电路,X和Y方向采用高质量,高精度的同步带、同步齿轮和直线轴承,Z方向使用进口精密滚珠丝杆,使得这三个方向的运动精度达到0.01mm;为降低钻孔机的噪音,提高孔壁的光滑度,本产品钻孔电机采用了高速、低噪音的无刷直流电机,此电机具有转速高(空载转速:20000转/分,负载转速:18000转/分),噪音低(空载:35分贝,负载:60分贝)的特点。
本实用新型中步进电机采用42型2相步进电机,驱动X、Y、Z三个方向执行机构的精确运动;高速直流无刷电机,带动钻头高速旋转,使所钻孔保持孔壁光滑、无毛刺;X、Y方向采用高精度同步带与同步齿轮,Z方向采用高精度滚珠丝杆,同时三个方向配备高硬度、高精度直线轴承,使传动装置与执行机构能非常精确的配合,以确保钻孔的精确度;步进电机驱动及细分控制电路采用L298和L6506,使步进电机能可靠、平稳、高精度的运转;直流无刷电机采用低压启动,具有启动速度快、运转平稳、速度可调的特点;微控制器采用高集成度片上系统(SOC)C8051F020,该器件具有多达64个I/O口,64K Flash程序存储器,两个12位DA与2.4V内部电压基准,非常方便步进电机细分控制,片内JTAG调试接口,极其方便产品升级;外部数据存储器采用高速、大容量、低功耗的4M SRAM器件IS61LV25616。
本实用新型的工作原理:首先将待钻孔的线路板固定在操作平台8上,识别模块读取并识别PCB文件,从PCB文件获取与孔相关的数据,并将其送到定位模块,定位模块对孔的相关数据进行处理,获取孔的钻孔数据,送到微处理器,微处理器控制x方向运动机构2、操作平台8、二维运动机构15作X、Y方向运动,使直流电机12的中心轴上的钻头对准线路板的原点,确定原点后,微处理器控制x方向运动机构2、操作平台8、二维运动机构15作X、Y方向运动,使直流电机12的中心轴上的钻头对准线路板的终点,如果运行到终点后,直流电机12的中心轴上的钻头未对准线路板终点,需调整线路板的X或Y方向的摆放位置,直至终点对钻头。微处理器在收到钻孔命令后,需先确定钻孔位置。首先微处理器自动控制直流电机12高速旋转,然后x方向运动机构2、操作平台8、二维运动机构15同时移动,但二维运动机构15在Z方向不运动,即只在X、Y方向运动,待定位准确后,X、Y方向不运动,二维运动机构15先沿Z的反方向运动(即往下运动),开始钻孔(此时X、Y方向运动机构不动作),钻孔到位后,二维运动机构15沿Z方向运动(即往上运动),此时,一个孔即钻完,再开始重复前面的动作,钻第二个孔,依此类推,直至完成同一种规格孔的钻孔工作。在钻完一种规格的孔之后,微处理器自动控制直流电机12停止旋转;此时,可以更换另一种规格的钻头,并由根据发送的钻孔命令,开始钻第二种规格孔,依此类推,完成全部钻孔工作。
Claims (3)
1、一种电路板自动钻孔机,底座、操作平台、x方向运动机构、x方向直线轴承、x轴步进电机、x方向同步齿轮、x方向同步带、二维运动机构、z方向直线轴承、滚珠丝杆、z轴步进电机、直流电机,其特征在于:所述操作平台设于底座上,操作平台的上部的底座上设有x方向运动机构、二维运动机构,x轴步进电机的输出轴上装有同步齿轮,同步齿轮上设有同步带,同步带另一端与x方向运动机构相连,x方向运动机构再通过z方向直线轴承与二维运动机构相连,二维运动机构的上部设有z轴步进电机,z轴步进电机与滚珠丝杆相连,滚珠丝杆两边各有一个z方向的直线轴承,z轴步进电机带动滚珠丝杆沿z方向上下运动,滚珠丝杆的螺母固定在z方向的二维运动机构上,直流电机也固定在二维运动机构的z运动方向部分,钻头安装于直流电机输出轴上;识别模块分别与显示模块、存储模块、定位模块相连,识别模块识别PCB文件,一方面获取并处理PCB文件线路和钻孔数据,将处理后的线路和钻孔数据由显示模块显示;另一方面从PCB文件获取与孔相关的数据,并将其送到定位模块,定位模块对孔的相关数据进行处理,获取孔的钻孔数据,送到微处理器,微处理器根据孔的钻孔数据分别控制驱动电路,驱动直流电机、x轴步进电机、z轴步进电机动作,完成钻孔工作。
2、根据权利要求1所述的电路板自动钻孔机,其特征在于:所述操作平台设于底座上的y轴运动机构上,y轴运动机构由y轴步进电机、y方向直线轴承、y方向同步齿轮、y方向同步带组成,y轴步进电机经同步齿轮、y方向同步带与操作平台相连,同时操作平台与y方向直线轴承相连。
3、根据权利要求2所述的电路板自动钻孔机,其特征在于:还包括光电检测电路,光电检测电路由x方向光电传感器和y方向光电传感器组成,分别靠近二维运动机构和y方向步进电机,其输出接微处理器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200520051568 CN2829950Y (zh) | 2005-07-31 | 2005-07-31 | 电路板自动钻孔机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200520051568 CN2829950Y (zh) | 2005-07-31 | 2005-07-31 | 电路板自动钻孔机 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN2829950Y true CN2829950Y (zh) | 2006-10-25 |
Family
ID=37134874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 200520051568 Expired - Fee Related CN2829950Y (zh) | 2005-07-31 | 2005-07-31 | 电路板自动钻孔机 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN2829950Y (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100429027C (zh) * | 2005-07-31 | 2008-10-29 | 长沙科瑞特电子有限公司 | 电路板自动钻孔机 |
-
2005
- 2005-07-31 CN CN 200520051568 patent/CN2829950Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100429027C (zh) * | 2005-07-31 | 2008-10-29 | 长沙科瑞特电子有限公司 | 电路板自动钻孔机 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100429027C (zh) | 电路板自动钻孔机 | |
CN204131850U (zh) | 一种贴片机机头装置 | |
CN103203618B (zh) | 一种直驱节能在线检测及高效装配设备 | |
Chen | Design and development of economic type mechanical engraving machine | |
CN2829950Y (zh) | 电路板自动钻孔机 | |
CN203317152U (zh) | 高刚性大扭矩立式加工中心 | |
CN201638798U (zh) | 低温共烧陶瓷印刷分系统上的工作台装置 | |
CN205393605U (zh) | 一种垫板钻孔机 | |
CN110000104A (zh) | 一种led晶片自动分选机用硅片架升降组合件 | |
CN207293350U (zh) | 一种传送装置 | |
CN202694193U (zh) | 高精度一维自动标定装置 | |
CN206296486U (zh) | 一种分火器专用智能钻孔机 | |
CN208007977U (zh) | 一种翻转模组 | |
CN217475321U (zh) | 双层轨道螺丝机 | |
CN214212310U (zh) | 一种模具钢板打孔设备 | |
CN203360549U (zh) | 线圈搪锡装置 | |
CN201405090Y (zh) | 三轴联动钻孔机 | |
CN215788100U (zh) | 一种高精度攻丝设备 | |
CN205951461U (zh) | 一种uvw三维调节平台机构 | |
CN105081896B (zh) | 具有套环补偿功能的钻针研磨机 | |
CN2919809Y (zh) | 高速全自动贴片机微型模块化贴装头 | |
CN220455507U (zh) | 一种磁铁高斯数值检测设备 | |
CN219705443U (zh) | 一种电路板加工用钻孔装置 | |
CN219043665U (zh) | 一种曲柄油孔钻孔装置 | |
CN105081898B (zh) | 具有快速上下料功能的钻针研磨机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20061025 Termination date: 20090831 |