CN108994650A - 一种铝基板的钻锣一体机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铝基板的钻锣一体机，包括设置在机床主体内部的钻锣机构；设置在钻锣机构下方的兼容钻锣刀具的换刀机构；与机床主体固定安装的龙门传动机构，用于驱动钻锣机构沿水平方向进行平移运动；设置在机床主体内的水平面上的工作台，用于支撑所加工的铝基板。本发明提出改进的铝基板的钻锣一体机,实现钻锣一体化，提高铝基板的加工效率。

Description

一种铝基板的钻锣一体机
技术领域
本发明涉及一种铝基板的钻锣一体机。
背景技术
目前，典型的铝基板或印刷电路板的生产流程为：下料、内层制作、压合、钻孔、镀铜、外层制作、防焊漆印刷、文字印刷、表面处理、外形加工。而在铝基板的外形加工过程中，需要对铝基板进行锣槽、钻孔、铣边等加工。
当前的铝基板的锣机的操作过程在切换锣钻模式时自动化程度不高，比如换锣刀和换钻头还需要人工介入，不能连续加工，且受外界因素影响大，工作效率和精度有待提高。因此需要一种钻锣一体化，满足铝基板高效加工的市场新需求。
发明内容
本发明提供一种铝基板的钻锣一体机，改进了现有的锣机，提高了生产效率。
本发明的技术方案为一种铝基板的钻锣一体机，包括机床主体。所述钻锣一体机还包括：设置在机床主体内部的钻锣机构；设置在钻锣机构下方的兼容钻锣刀具的换刀机构；与机床主体固定安装的龙门传动机构，用于驱动钻锣机构沿水平方向进行平移运动；设置在机床主体内的水平面上的工作台，用于支撑所加工的铝基板。
进一步，所述钻锣机构包括：与龙门传动机构固定连接的支架；由支架支撑的垂直电机，用于带动一移动架沿垂直于龙门传动机构的方向运动；平行布置的并且由移动架支撑的一个或多个钻锣主轴，该钻锣主轴的旋转轴线与移动架运动方向平行；设置在每一个钻锣主轴末端的卡钳，用于夹紧刀具；设置在每一个钻锣主轴末端的抽气管道，用于抽走钻锣过程中产生的铝基板废碎；设置在每一个钻锣主轴底部的压块，用于在钻锣过程中抵压铝基板。进一步，还包括：设置在每一个钻锣主轴末端的断刀检测传感器。
进一步，所述的换刀机构包括：能够自转的圆柱形的排刀盘，该排刀盘的旋转轴与钻锣主轴的轴线平行，该排刀盘在每个绕旋转轴旋转布置的位置上设有刀具收纳孔；与钻锣主轴和排刀盘运动关联的抓手，用于从排刀盘抓取刀具并且安装到钻锣主轴上；连接在抓手和移动架之间的伸缩轴，用于带动抓手沿平行于钻锣主轴的轴线的方向直线运动。
进一步，所述的工作台包括：
设置在工作台的台面上的定位块，用于对铝基板进行夹持和定位；
用于带动定位块沿垂直于台面的方向进行运动的气缸。
进一步，所述的铝基板的钻锣一体机还包括：与机床主体附接的控制台，用于提供人机交互输入操作；与控制台连接的显示器，用于显示钻锣一体机的加工状态。
进一步，所述的铝基板的钻锣一体机还包括与钻锣一体机的机械设备关联的伺服控制***和***设备。
进一步，所述伺服控制***包括伺服电机、位置传感器、时序逻辑控制器、IO输入输出电路；所述***设备包括电脑主机***、控制面板、加工程序储存介质。
铝基板的钻锣一体机的自动换刀方法，包括以下步骤：
A、接收换刀指令，将钻锣主轴和工作台运动到待机位置；
B、转动排刀盘，使得空闲的刀具接纳孔转到换刀位；
C、使抓手通过伸缩轴的下降，然后摆动抓手到钻锣主轴的卡钳下方，然后使抓手上升夹紧刀具的刀柄；
D、通过致动器松开卡钳，然后使夹紧刀具的抓手下降，然后摆动抓手，从而带动刀具转到排刀盘的换刀位；
E、当刀具进入换刀位，松开抓手，使刀具在排刀盘内收纳，抓手然后下降；
F、使得待换的刀具转到换刀位上，抓手然后上升抓紧刀具；
G、抓手抓紧刀具后下降然后旋转，使刀具转到钻锣主轴的卡钳下方，然后使抓手上升，带动刀具进入钻锣主轴下端；
H、卡钳夹紧刀具，抓手松开刀具，然后运动到待机位置。
进一步，步骤A中的换刀指令包括断刀检测传感器发送的断刀指令和钻锣工序切换指令。
本发明的有益效果为：
克服了现有技术问题，提出改进的铝基板的钻锣一体机；实现钻锣一体化，提高铝基板的加工效率。
附图说明
图1所示为根据本发明的铝基板的钻锣一体机的示意图。
图2所示为根据本发明的铝基板的钻锣一体机的钻锣机构的前视图。
图3所示为根据本发明的铝基板的钻锣一体机的换刀机构的前视图。
图4所示为根据本发明的铝基板的钻锣一体机的换刀机构的底视图。
图5所示为根据本发明的铝基板的钻锣一体机的工作台的俯视图。
图6所示为根据本发明的铝基板的钻锣一体机的细节实施例的示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。
应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”。
第一实施例
参考图1。根据本发明的铝基板的钻锣一体机，包括：设置在机床主体1内部的钻锣机构2；设置在钻锣机构2下方的兼容钻锣刀具9的换刀机构3；与机床主体1固定安装的龙门传动机构4(例如是丝杆传动机构)，用于驱动钻锣机构2沿水平方向进行平移运动；设置在机床主体1内的水平面上的工作台5，用于支撑所加工的铝基板。
进一步，所述的铝基板的钻锣一体机还包括：与机床主体1附接的控制台7，用于提供人机交互输入操作；与控制台7连接的显示器8，用于显示钻锣一体机的加工状态。
第二实施例
参考图2。根据本发明的铝基板的钻锣一体机，包括：设置在机床主体1内部的钻锣机构2；设置在钻锣机构2下方的兼容钻锣刀具9的换刀机构3；与机床主体1固定安装的龙门传动机构4，用于驱动钻锣机构2沿水平方向进行平移运动；设置在机床主体1内的水平面上的工作台5，用于支撑所加工的铝基板。
在本实施例中，进一步，所述钻锣机构2包括：与龙门传动机构4固定连接的支架21；由支架21支撑的垂直电机23，用于带动一移动架24沿垂直于龙门传动机构4的方向运动；平行布置的并且由移动架24支撑的一个或多个钻锣主轴22(本文附图中描述了两个主轴)，该钻锣主轴22的旋转轴线与移动架24运动方向平行；设置在每一个钻锣主轴22末端的卡钳25，用于夹紧刀具9；设置在每一个钻锣主轴22末端的抽气管道27，用于抽走钻锣过程中产生的铝基板废碎；设置在每一个钻锣主轴22底部的压块28，用于在钻锣过程中抵压铝基板。进一步，还包括：设置在每一个钻锣主轴22末端的断刀检测传感器26。
第三实施例
参考图3和图4。根据本发明的铝基板的钻锣一体机，包括：设置在机床主体1内部的钻锣机构2；设置在钻锣机构2下方的兼容钻锣刀具9的换刀机构3；与机床主体1固定安装的龙门传动机构4，用于驱动钻锣机构2沿水平方向进行平移运动；设置在机床主体1内的水平面上的工作台5，用于支撑所加工的铝基板。
在本实施例中，进一步，所述的换刀机构3包括：能够自转的圆柱形的排刀盘31，该排刀盘31的旋转轴与钻锣主轴22的轴线平行，该排刀盘31在每个绕旋转轴旋转布置的位置上设有刀具9收纳孔；与钻锣主轴22和排刀盘31运动关联的抓手32，用于从排刀盘31抓取刀具9并且安装到钻锣主轴22上；连接在抓手32和移动架24之间的伸缩轴33，用于带动抓手32沿平行于钻锣主轴22的轴线的方向直线运动。
在本实施例中，自动换刀方法包括以下步骤：
A、接收换刀指令，将钻锣主轴22和工作台5运动到待机位置(通过移动架24将钻锣主轴22抬起，然后工作台5通过XY平台电机移动到加工初始位置)，其中换刀指令包括断刀检测传感器26发送的断刀指令和钻锣工序切换指令；
B、转动排刀盘31，使得空闲的刀具9接纳孔转到换刀位；
C、使抓手32通过伸缩轴33的下降，然后摆动抓手32到钻锣主轴22的卡钳25下方，然后使抓手32上升夹紧刀具9的刀柄；
D、通过致动器松开卡钳25，然后使夹紧刀具9的抓手32下降，然后摆动抓手32，从而带动刀具9转到排刀盘31的换刀位；
E、当刀具9进入换刀位，松开抓手32，使刀具9在排刀盘31内收纳，抓手32然后下降；
F、使得待换的刀具9转到换刀位上，抓手32然后上升抓紧刀具9；
G、抓手32抓紧刀具9后下降然后旋转，使刀具9转到钻锣主轴22的卡钳25下方，然后使抓手32上升，带动刀具9进入钻锣主轴22下端；
H、卡钳25夹紧刀具9，抓手32松开刀具9，然后运动到待机位置(如图4的左边的抓手32所在的位置)。
第四实施例
参照图5。根据本发明的铝基板的钻锣一体机，包括：设置在机床主体1内部的钻锣机构2；设置在钻锣机构2下方的兼容钻锣刀具9的换刀机构3；与机床主体1固定安装的龙门传动机构4，用于驱动钻锣机构2沿水平方向进行平移运动；设置在机床主体1内的水平面上的工作台5，用于支撑所加工的铝基板。
在本实施例中，进一步，所述的工作台5包括：设置在工作台5的台面上的定位块52，用于对铝基板进行夹持和定位；用于带动定位块52沿垂直于台面的方向进行运动的气缸51。
第五实施例
图6所示为钻锣一体机的细节结构框图。钻锣一体机可以具体地包括微型计算机、***设备、机床控制***及机械***。
微型计算机是钻孔机***的核心，是钻孔机的主体设备，是软件得以施展、完成各项控制功能的硬件保证。它主要由微控制器(MCU)、存储器和I/O接口电路组成。加工程序由输送装置传送到数控***中后，经过中央处理单元(CPU)、运算器、存储器、控制器等，又通过数控***软件、机床参数等支持，再经输入输出装置，分配到坐标伺服控制***、辅助控制***中去，同时又将坐标控制***中的位置检测信号、速度检测信号多因素变化过程检测的反馈信息，经给定值与最佳参数反复比较、处理后再输出给坐标伺服***和辅助控制***。
***设备由操作面板、键盘、显示器8、可编程控制器(PLC)以及外部存储器等组成。这些***设备通过I/O接口与计算机相连，形成了计算机与***设备双向通信，同时在计算机的统一指挥下对钻孔机各部分进行控制。
机床控制***是通过对伺服***的机构进行控制，来实现对各线性坐标和旋转的直线位置、角向位置的坐标运动控制的。为了提高这些线性坐标的位置精度和运行速度的准确性，采用闭环伺服检测***来检测机床坐标运行和实际位置，用光学尺来检测伺服电机的驱动位置，以提高控制精度。辅助控制装置的可以通过数控装置发出控制指令，经输入输出接口电路转换成强电信号，用变频器来控制钻机主轴的启动、停止及调速，用接触器控制油冷机、吸尘机动作等。辅助控制装置用辅助指令来控制钻孔机各开关量，能使钻孔机在运行过程中形成一套完整的逻辑工作状态。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (10)

1.一种铝基板的钻锣一体机，包括机床主体(1)，其特征在于，所述钻锣一体机包括：
设置在机床主体(1)内部的钻锣机构(2)；
设置在钻锣机构(2)下方的兼容钻锣刀具(9)的换刀机构(3)；
与机床主体(1)固定安装的龙门传动机构(4)，用于驱动钻锣机构(2)沿水平方向进行平移运动；
设置在机床主体(1)内的水平面上的工作台(5)，用于支撑所加工的铝基板。
2.根据权利要求1所述的铝基板的钻锣一体机，其特征在于，所述钻锣机构(2)包括：
与龙门传动机构(4)固定连接的支架(21)；
由支架(21)支撑的垂直电机(23)，用于带动一移动架(24)沿垂直于龙门传动机构(4)的方向运动；
平行布置的并且由移动架(24)支撑的一个或多个钻锣主轴(22)，该钻锣主轴(22)的旋转轴线与移动架(24)运动方向平行；
设置在每一个钻锣主轴(22)末端的卡钳(25)，用于夹紧刀具(9)；
设置在每一个钻锣主轴(22)末端的抽气管道(27)，用于抽走钻锣过程中产生的铝基板废碎；
设置在每一个钻锣主轴(22)底部的压块(28)，用于在钻锣过程中抵压铝基板。
3.根据权利要求1所述的铝基板的钻锣一体机，其特征在于还包括：
设置在每一个钻锣主轴(22)末端的断刀检测传感器(26)。
4.根据权利要求2所述的铝基板的钻锣一体机，其特征在于，所述的换刀机构(3)包括：
能够自转的圆柱形的排刀盘(31)，该排刀盘(31)的旋转轴与钻锣主轴(22)的轴线平行，该排刀盘(31)在每个绕旋转轴旋转布置的位置上设有刀具(9)收纳孔；
与钻锣主轴(22)和排刀盘(31)运动关联的抓手(32)，用于从排刀盘(31)抓取刀具(9)并且安装到钻锣主轴(22)上；
连接在抓手(32)和移动架(24)之间的伸缩轴(33)，用于带动抓手(32)沿平行于钻锣主轴(22)的轴线的方向直线运动。
5.根据权利要求1所述的铝基板的钻锣一体机，其特征在于，所述的工作台(5)包括：
设置在工作台(5)的台面上的定位块(52)，用于对铝基板进行夹持和定位；
用于带动定位块(52)沿垂直于台面的方向进行运动的气缸(51)。
6.根据权利要求1所述的铝基板的钻锣一体机，其特征在于还包括：
与机床主体(1)附接的控制台(7)，用于提供人机交互输入操作；
与控制台(7)连接的显示器(8)，用于显示钻锣一体机的加工状态。
7.根据权利要求1所述的铝基板的钻锣一体机，其特征在于还包括与钻锣一体机的机械设备关联的伺服控制***和***设备。
8.根据权利要求7所述的铝基板的钻锣一体机，其特征在于：
所述伺服控制***包括伺服电机、位置传感器、时序逻辑控制器、IO输入输出电路；
所述***设备包括电脑主机***、控制面板、加工程序储存介质。
9.一种铝基板的钻锣一体机的自动换刀方法，其特征在于包括以下步骤：
A、接收换刀指令，将钻锣主轴(22)和工作台(5)运动到待机位置；
B、转动排刀盘(31)，使得空闲的刀具(9)接纳孔转到换刀位；
C、使抓手(32)通过伸缩轴(33)的下降，然后摆动抓手(32)到钻锣主轴(22)的卡钳(25)下方，然后使抓手(32)上升夹紧刀具(9)的刀柄；
D、通过致动器松开卡钳(25)，然后使夹紧刀具(9)的抓手(32)下降，然后摆动抓手(32)，从而带动刀具(9)转到排刀盘(31)的换刀位；
E、当刀具(9)进入换刀位，松开抓手(32)，使刀具(9)在排刀盘(31)内收纳，抓手(32)然后下降；
F、使得待换的刀具(9)转到换刀位上，抓手(32)然后上升抓紧刀具(9)；
G、抓手(32)抓紧刀具(9)后下降然后旋转，使刀具(9)转到钻锣主轴(22)的卡钳(25)下方，然后使抓手(32)上升，带动刀具(9)进入钻锣主轴(22)下端；
H、卡钳(25)夹紧刀具(9)，抓手(32)松开刀具(9)，然后运动到待机位置。
10.根据权利要求9所述的铝基板的钻锣一体机的自动换刀方法，其特征在于，步骤A中的换刀指令包括断刀检测传感器(26)发送的断刀指令和钻锣工序切换指令。
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