一种数控锣机的制作方法

本实用新型涉及线路板加工技术领域，具体地，涉及一种数控锣机。

背景技术：

线路板生产商据工艺要求或客户需求对成品、半成品板的外形进行加工。传统的成型方法有机锣，啤板，手锣，手切等。数控锣机因操作安全、高效、成型精度高等特点现被广泛应用。

在生产线路板的过程中，为了提高效率、节约成本，都是在一张大面积板料上将各个小面积的线路板制作完成后，再通过数控锣机将小面积的线路板从料板上裁剪下来。为了避免在锣切线路板的过程中被锣切的线路板产生相对位移，而影响线路板锣切加工精度，就需要在数控锣机的工作台上针对每一个被锣切的线路板设置很多的定位销钉，并且在每个线路板上设置相应的供定位销钉插入的销孔，然后将线路板上的销孔对准工作台上的已经钉好的定位销钉，从而通过定位销钉将线路板定位安装在工作台上，再进行线路板的锣切加工工艺操作以生产相应型号的线路板。

这样使得在料板上定位、锣切加工线路板的工作过程十分繁琐，也很浪费工时。在更换不同型号的产品时，工作人员需要取下针对上一型号打下的定位销钉，并在工作台上重新设置定位销钉以及重新在新型号的线路板上钻相应的销孔来满足锣切加工新型号的线路板的定位操作。随着材料、人工等生产成本的增加，以及终端客户对工艺需求的要求提高，通过定位销钉与销孔配合的定位方式已经无法满足这些要求。另外，一些小线路板的锣切加工过程中，根本无法在小小的线路板位置上预留销孔，因而出现定位困难的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种数控锣机，旨在解决现有技术中线路板锣切加工过程中定位安装工序繁琐且定位困难的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：提供一种数控锣机，用于在料板上锣切至少一个线路板，数控锣机包括控制器、工作台、背板、固定于背板上的主轴以及连接在背板上的压脚装置，料板放置在工作台上，其中，压脚装置包括密封盖、压脚杯、压脚垫和第一气缸，第一气缸与控制器电连接，密封盖连接在背板上，第一气缸的第一缸体与密封盖固定连接，第一气缸的第一气缸轴与压脚杯连接，压脚杯上设有托孔，第一气缸轴穿过托孔，托孔的孔径大于第一气缸轴的轴径，通过将第一气缸轴伸出第一缸体，使得与压脚杯连接的压脚垫同时将料板与线路板压紧在工作台上，并且主轴相对压脚杯移动以进行锣切加工，工作台上设置有气夹，该气夹包括第一定位销柱和第二定位销柱，第一定位销柱为固定销柱，第二定位销柱能够相对于第一定位销柱移动以将料板夹紧固定，且料板的边缘部对应于第一定位销柱与第二定位销柱开设有第一定位销孔和第二定位销孔。

进一步地，压脚装置还包括第二气缸，第二气缸的第二缸体固定连接在背板上，第二气缸的第二气缸轴与密封盖连接。

进一步地，密封盖或压脚杯上设有供外部装置向里吹气的气管以及与气管相通的气槽，压脚杯的端部与密封盖的端部相配合。

进一步地，密封盖与压脚杯配合形成容置空间，密封盖上设有第一通孔，压脚垫的底部设有第二通孔，安装在主轴上的锣切锣刀依次穿过第一通孔与第二通孔对打断位进行锣切加工，压脚杯或压脚垫的侧壁上设置有与容置空间相连通的吸尘管接头。

进一步地，压脚垫的底部设有环绕第二通孔的软性毛刷。

进一步地，密封盖或压脚杯上设有供外部装置向里吹气的气管以及与气管相通的气槽，压脚杯的端部与密封盖的端部相配合，气槽内设置有密封条，密封条的朝向压脚杯端部或朝向密封盖端部的侧壁上开有与气槽相同的多个气孔。

应用本实用新型的锣切加工工艺，通过第一定位销柱和第二定位销柱对料板进行定位并固定，然后在锣切加工过程中，同时通过数控锣机中的压脚装置对料板与线路板进行同时定位并固定，与现有技术中在料板与线路板上均通过额外定位销钉进行定位并固定的方式相比较，能够简化锣切加工过程中的定位操作工序，使得针对料板的定位安装工序快速、便捷，从而简化了整个锣切加工工序的繁琐工序，提高生产效率。

附图说明

图1是是本实用新型实施例提供的大板料的锣切示意图；

图2是本实用新型实施例提供的数控锣机的第一视角立体图；

图3是本实用新型实施例提供的大板料的俯视图；

图4是本实用新型实施例提供的数控锣机第一次锣切的示意图；

图5是图4中A区域的放大图；

图6是本实用新型实施例提供的数控锣机第二次锣切的示意图；

图7是图6中B区域的放大图；

图8是本实用新型实施例提供的压脚装置的分解图；

图9是本实用新型实施例提供的密封盖的分解图；

图10是本实用新型实施例的数控锣机的第二视角立体图；

图11是本实用新型实施例的工作台上安装气夹的立体图。

在附图中：

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者间接连接至该另一个元件上。

还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

请参见图1至图11，本实用新型还提供了一种数控锣机20，用于锣切料板 100上的各个线路板200，数控锣机20包括固定有料板100的工作台21、控制系统(未图示)、由控制系统控制其移动的背板22、固定于背板22上且用于锣切料板100的主轴23、由主轴23驱动并且用于锣切料板100的锣切锣刀24 以及用于压紧线路板200以使线路板200保持固定的压脚装置25，压脚装置25 包括固定于背板22的第二气缸251、与第二气缸251连接并且由第二气缸251 驱动做上下运动的密封盖252、位于密封盖252下方并且扣合于密封盖252以与密封盖252形成容置空间254的压脚杯253、一端固定于密封盖252和另一端连接压脚杯253以承托压脚杯253的第一气缸255以及固定于压脚杯253底部且用于压紧线路板200的压脚垫257，第一气缸255包括固定于密封盖252 的第二缸体2551以及由第二缸体2551驱动伸缩的第一气缸轴2552，压脚杯253 上设有直径大于第一气缸轴2552直径且供第一气缸轴2552穿过的托孔2531，第一气缸轴2552远离第二缸体2551的一端设有抵持于压脚杯253以将压脚杯 253托起的托板256。如图10和图11所示，工作台21上安装有气夹10，气夹 10包括第一定位销柱11和第二定位销柱12，其中第一定位销柱11为固定销柱，第二定位销柱12通过驱动气缸(未图示)驱动能够相对于第一定位销柱11移动，并且该驱动气缸与控制器电连接。在本实用新型所用的料板100的边缘部位置处，对应于第一定位销柱11开设有第一定位销孔，对应于第二定位销柱 12开设有第二定位销孔。

本实用新型实施例提供的数控锣机20用于将料板100上的小线路板200 锣切下来。主要包括以下操作过程：

先将料板100固定在数控锣机20的工作台21上，工作人员将料板100上的第一定位销孔、第二定位销孔分别对应第一定位销柱11和第二定位销柱12，然后将料板100放置在工作台21上，在通过启动控制器控制驱动气缸驱动第二定位销柱12相对第一定位销柱11移动，从而将料板100完成定位并将其夹紧固定，之后便能够在料板100上进行锣切加工线路板200。接着进行第一次锣切，具体为，控制第一气缸轴2552收缩，使得密封盖252与压脚杯253紧扣，此时安装在主轴23的锣切锣刀24的刀刃端部超出压脚垫257以对料板100进行锣切，通过控制器控制背板22下移，并使得压脚垫257抵持于料板100与线路板200，此时，在将料板100安装在工作台21上之前，首先在工作台21上放置一块保护垫板(未图示)，然后再在保护垫板上安装料板100，并且保护垫板的厚度在2mm以上，本实施例优选为2.5mm，这样在主轴23驱动锣切锣刀24对料板100进行锣切加工线路板200的过程中，锣切锣刀24将料板100 锣切穿过之后由保护垫板进行承接，一般地锣切锣刀24穿过料板100之后锣进保护垫板不超过0.5mm的深度，这样锣切锣刀24在对料板进行锣切的过程中能够确保锣切锣刀24的刀刃不会与工作台21碰撞而损坏刀具。然后驱动主轴 23在同一水高度移动并使锣切锣刀24沿着线路板200的外缘进行锣切，锣切的过程中需预留多个与料板100连接的打断位101。由于线路板200在第一次锣切的过程中始终通过多个打断位101与料板100固定，因此，在料板100固定的前提下，线路板200在第一次锣切过程中同样也被固定而不会产生位移，从而保证了在第一次锣切中的加工精度。接着将第一气缸轴2552伸长使得压脚杯253失去向上托的力，由于重力的作用，连接在压脚杯253上的压脚垫257 会将料板100和线路板200同时压紧于工作台21上，然后进行第二次锣切，将打断位101锣断。在锣断打断位101的过程中，由于压脚垫257已将料板100 和线路板200压紧，线路板200相对于料板100依然不会发生位移，因而保证了第二次锣切的加工精度。

通过两次锣切后，实现了线路板200与料板100的分离。需要说明的是，在第二次锣切的过程中，压脚杯253上的压脚垫257将料板100和线路板200 同时压紧后，压脚杯253相对线路板200静止，由于托孔2531的直径大于第一气缸轴2552的直径，并且托孔2531与即将进行锣切加工的打断位101正对设置，因此，主轴23和密封盖252可在水平方向上能够相对压脚杯253移动，因此可以实现对料板100与线路板200之间的打断位101进行第二次锣切。本实用新型实施例在线路板200的锣切过程中避免了使用定位销固定线路板200，从而简化了加工程序中的定位操作，同时保证了加工精度。

请参见图4至图9，进一步地，密封盖252上设有供外部装置向里吹气的气管2521以及与气管2521相通的气槽2522，气槽2522的开口朝向压脚杯253 (或者，压脚杯253上设有供外部装置向里吹气的气管2521以及与气管2521 相通的气槽2522，气槽2522的开口朝向密封盖252，本实施例以气管2521、气槽2522设置在密封盖252为例进行说明)。气槽2522开设在密封盖252的与压脚杯253接触的端部上(或者，气槽2522开设在压脚杯253的与密封盖 252接触的端部上，此时，气管2521设置在压脚杯253上)，密封盖252与压脚杯253装配完成并且两者的端面相互接触后，该气槽2522即可形成完整的气流通道；本实用新型实施例在密封盖252上设置气管2521，并利用外部设备向气管2521内吹气，气体流动在流动通道内充满之后气压上升，使得密封盖252 与压脚杯253之间相互接触的端部分离并且在密封盖252和压脚杯253之间形成一层薄薄的气膜300，这样可以在增大压脚杯253对线路板200的压紧力的前提下更便于在第二次锣切的过程中，由于密封盖252和压脚杯253之间形成一层薄薄的气膜300，密封盖252相对于压脚杯253运动时，使得它们之间的摩擦力大幅减小，降低了密封盖252和压脚杯253的磨损，提高了密封盖252 和压脚杯253的使用寿命。

请参见图9，进一步地，密封盖252还包括嵌于气槽2522内且底部设有与气槽2522相通的多个气孔2524的密封条2523，多个气孔2524在密封条2523 的朝向压脚杯253的一侧均匀分布。当外部设备通过气管2521向里吹气时，气体经过气管2521进入气槽2522，并且通过多个气孔2524排出并吹向压脚杯253 的端部，使得密封盖252和压脚杯253之间的气膜300更加均匀，有利于密封盖252在压脚杯253上浮动，不仅降低了密封盖252和压脚杯253之间的摩擦力(即在密封盖252与压脚杯253之间形成悬浮空间)，而且使得锣切更加顺畅。

请参见图2至图8，进一步地，密封盖252上设有供主轴23穿过并进入容置空间254的第一通孔2525，压脚垫257底部设有供锣切锣刀24穿过以对料板100进行锣切的第二通孔2571，压脚杯253上还设置有与容置空间254相连通的吸尘管接头2532，吸尘管接头2532用于连接外部吸气装置以将锣切产生的碎屑吸出容置空间254；本实用新型实施例在压脚杯253上设置吸尘管接头 2532，并且在锣切的过程中，通过外部设备向外吸气，可以将锣切过程产生的碎屑及时吸出，使得锣切过程更加顺畅，并且可以提高锣切精度。

请参见图7，进一步地，压脚垫257底部设有环绕于第二通孔2571的软性毛刷258。在锣切的过程中，料板100、线路板200被软性毛刷258压紧的同时软性毛刷258与料板100、线路板200之间均存在间隙，这样，吸尘管接头2532 在外部设备向外吸气的作用下，气流从软性毛刷258的间隙通过而形成流动气流，从而将锣切过程产生的碎屑吸出。

在本实施例中，在锣切完成一个打断位101之后，然后将主轴23移动至下一打断位101的过程中，需要将第一气缸255的第一气缸轴2552收缩会第一缸体2551，使得压脚杯258被第一气缸轴2552提升，从而使软性毛刷258脱离料板100和线路板200，待将主轴23移动至下一个打断位101之后，再将第一气缸轴2552从第一缸体2551中伸出，压脚杯253在自重作用下再次压紧料板 100和线路板200，然后主轴23驱动锣切锣刀24进行锣断打断位101。当然，在锣切完成一个打断位101之后，然后将主轴23移动至下一打断位101的过程中，可以保持第一气缸255的第一气缸轴2552伸出第一缸体2551，此时软性毛刷258仍会在压脚杯253自身重力作用下保持抵顶在料板100和线路板200 上，这样，软性毛刷258能够在两个打断位101之间移动主轴23过程中将碎屑进行移动清扫，从而将碎屑进行清扫，并且在移动清扫过程中软性毛刷258还能够将线路板200边缘上的一部分毛刺去掉。

请参见图7和图8，进一步地，托孔2531远离密封盖252的一端设有第一锥面2526，托板256面向托孔2531的一侧设有贴合于第一锥面2526的第二锥面2561。本实用新型实施例通过两个锥面贴合实现第一气缸255将压脚杯253 托起，这样的锥面贴合可以很好的保证密封盖252与压脚杯253的同轴度，防止压脚杯253与密封盖252扣合时干扰锣切锣刀24的加工。

请参见图2，进一步地，第二气缸251包括与背板22固定的第一缸体2511 以及由第一缸体2511驱动伸缩的第二气缸轴2512，压脚装置25还包括浮动接头259以及一端固定于密封盖252和另一端向第二气缸轴2512延伸并且通过浮动接头259与第二气缸轴2512连接的连杆260。本实用新型实施例通过浮动接头259将连杆260和第二气缸轴2512连接使得第二气缸轴2512和连杆260不同轴时，仍然可以顺畅的驱动压脚杯253和密封盖252等工件的升降。

在本实用新型中提供了应用上述数控锣机20在料板100上进行锣切加工线路板200的线路板的锣切加工工艺。包括以下步骤：

应用气夹10对料板100进行定位并固定，其中，气夹10包括第一定位销柱11和第二定位销柱12，第一定位销柱11为固定销柱，第二定位销柱12能够相对于第一定位销柱11移动以将料板100夹紧固定，且料板100的边缘部对应于第一定位销柱11与第二定位销柱12开设有第一定位销孔和第二定位销孔；

应用数控锣机20在料板100上沿线路板200的边缘进行第一次锣切加工，在第一次锣切加工过程中，在线路板200与料板100之间预留多个打断位101，多个打断位101间隔分布在线路板200的周向边缘，线路板200与料板100通过打断位101连接；

在第一次锣切加工完成之后，应用数控锣机20对各个打断位101进行第二次锣切加工以将线路板200与料板100分离，在第二次锣切加工过程中，利用数控锣机20的压脚装置25同时将料板100与当前被锣切的线路板200压紧在数控锣机20的工作台21上，其中，气夹10安装在工作台21上。

应用本实用新型的锣切加工工艺，通过第一定位销柱11和第二定位销柱 12对料板100进行定位并固定，然后在锣切加工过程中，同时通过数控锣机20 中的压脚装置25对料板100与线路板200进行同时定位并固定，与现有技术中在料板与线路板上均通过额外定位销钉进行定位并固定的方式相比较，能够简化锣切加工过程中的定位操作工序，并且无需再在料板100和线路板200上进行打孔、钻孔，保持了加工过程中线路板200的完整性，同时本实用新型的定位方式在锣切的过程中压脚装置25始终保持对料板100与线路板200的压紧状态而不发生移动，相比于现有技术中销钉定位而言(销钉定位容易发生料板和线路板因销钉松动而移动，影响锣切加工精度)，锣切加工的精度更高。

其中，气夹10的第一定位销柱11和第二定位销柱12与主轴23之间的位置公差要求在0.01mm以内，并且气夹10针对料板100进行重复夹紧的精度必须要求在0.02mm以内(即气夹10的第一定位销柱11和第二定位销柱12与主轴23之间的位置公差要求在0.02mm以内)。

在第一次锣切加工和第二次锣切加工过程中，数控锣机20均以第一定位销柱11的位置为工作零点来设置主轴23的移动路径。这样，使得工作人员能够对放置在工作台21上进行锣切加工的不同型号的料板100进行统一取工作零点，使得工作人员设计的主轴23的锣切移动动总是以该工作零点为起刀点，降低了工作人员在数控锣机20的控制器中进行数控编程的难度。

在利用数控锣机20的压脚装置25同时将料板100与当前被锣切的线路板 200压紧在数控锣机20的工作台21上的过程中，数控锣机20包括背板22和固定于背板22上的主轴23，且压脚装置25连接在背板22上，其中，压脚装置25包括密封盖252、压脚杯253、压脚垫257和第一气缸255，密封盖252 连接在背板22上，第一气缸255的第一缸体2551与密封盖252固定连接，第一气缸255的第一气缸轴2552与压脚杯253连接，压脚杯253上设有托孔2531，第一气缸轴2552穿过托孔2531，托孔2531的孔径大于第一气缸轴2552的轴径，通过将第一气缸轴2552伸出第一缸体2551，使得与压脚杯253连接的压脚垫257同时将料板100与线路板200压紧在工作台21上，并且主轴23相对压脚杯253移动以进行锣切加工。此时，通过背板22驱动其余数控锣机20的组成部件进行上下方向、水平方向移动，从而控制主轴23的走刀路径，并在进行第二锣切加工过程中，通过第一气缸轴2552伸出第一缸体2551以使压脚杯 253与密封盖253脱离，压脚杯253在自身重力作用下降料板100和线路板200 同时压紧，由于此时第一气缸轴2552与托孔2531之间存在间隙，密封盖252 能够相对于压脚杯253移动(即此时背板22能够驱动主轴23相对压脚杯253 移动)，从而进行锣切加工。

进一步地，压脚装置25还包括第二气缸251，第二气缸251的第二缸体2511 固定连接在背板22上，第二气缸251的第二气缸轴2512与密封盖252连接；在进行第一次锣切加工过程中，将第一气缸轴2552缩进第一缸体2551内，并将第二气缸轴2512缩进第二缸体2511内，以使安装在主轴23上的锣切锣刀 24的端部与压脚垫257端部之间的距离大于等于料板100的厚度；在进行第二次锣切加工的过程中，将第一气缸轴2552伸出第一缸体2551，并将第二气缸轴2512伸出第二缸体2511，以使压脚垫257同时压紧料板100与线路板200，并且压脚杯253与密封盖252之间可相对移动。此时，仍然是通过背板22驱动其余数控锣机20的组成部件进行上下方向、水平方向移动，从而控制主轴23 的走刀路径，在数控锣机20的背板22控制上下移动过程中，能够通过第二气缸251对密封盖252相对于料板100的竖直距离进行单独调节。在密封盖252 相对于料板100需要进行较小距离的调节时，则可以通过第二气缸251进行调节(驱动背板22的伺服电机的驱动精度低于第二气缸251的驱动精度)。

优选地，密封盖252或压脚杯253上设有供外部装置向里吹气的气管2521 以及与气管2521相通的气槽2522(本实施例以气管2521、气槽2522设置在密封盖252为例进行说明)，压脚杯253的端部与密封盖252的端部相配合；在进行第二次锣切加工的过程中，向气管2511内吹气进入气槽2522后产生压力吹气，以增大压脚垫257对线路板200的压力，并且于密封盖252的端部与压脚杯253的端部之间形成一层气膜300以减小密封盖252与压脚杯253之间的摩擦力。这样，第一气缸轴2552伸出第一缸体2551之后，压脚杯253不仅能够在自身重力作用下同时压紧料板100与线路板200，同时从气槽2552吹出的压力吹气吹向压脚杯253的端部，从而利用气流的压力对压脚杯253进行施力作用，从而使得压脚杯253进一步压紧料板100和线路板200。

在生产线上进行批量生产线路板200之前，必须对数控锣机20进行加工的首块线路板200进行检测，只有首块加工完成的线路板200完全满足质量要求时，才能够利用该数控锣机20对料板100进行批量生产线路板200。如果首块加工完成的线路板200不符合质量要求，则将此块线路板200报废处理或者返工处理，在数控锣机20装配精度符合要求且无故障的情况下，对数控锣机200 所设计的数控编程进行修改调整(在数控编程无差错的情况下，则对数控锣机 20进行检修调整)，并再次加工完成一块线路板200进行质量检测，直至检测结果符合质量要求之后，然后进行批量生产线路板200。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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的保护范围之内。