一种PCB钻机或成型机主轴换刀保护装置的制作方法

本发明涉及一种主轴换刀保护装置，具体涉及一种pcb钻机或成型机主轴换刀保护装置。

背景技术：

pcb钻机或成型机作为一种加工设备，广泛应用于pcb板的制造、成型。主轴换刀工作主要由放刀动作和取刀动作组成，放刀时主轴定位面现有pcb钻机、成型机主轴主要是通过刀座的弹性来实现换刀保护及换刀初始基准，即主轴换刀时该保护方式具有以下问题：

（1）系统不能对刀座保护功能自检，需要操作工人参与检查。刀座损坏至不能完成复位时，刀座保护功能失效，系统不能进行判别，默认再次进行换刀及进行成型工作时，刀具受力部位变化，严重损害刀具使用寿命；机床运行一段时间后，需要人工对刀座进行检查，加大了操作工安全风险，降低了机床使用效率；

（2）正常工作下，刀座下压行程不能反馈。刀座可下压行程为一额定值，超出该行程后，保护失效，会损害刀具及主轴。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种换刀保护功能完善、能实现换刀行程可控的pcb钻机或成型机主轴换刀保护装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种pcb钻机或成型机主轴换刀保护装置，包括保护座、保护销、底板、刀座和刀具；所述保护座设于底板下部，所述保护销穿过保护座，且保护座与保护销之间设有弹簧，所述保护销下端设有可调螺母，所述保护销与保护座滑动连接，并通过可调螺母实现上下限位；所述刀座设于底板上部，并与底板固定连接，所述刀具设在刀座上；所述刀座通有高电平，所述保护销通有低电平，刀座与保护销接触后，生成电信号反馈给pcb钻机或成型机的控制系统。

进一步，所述刀座上端为片簧式结构，中部位置设有定位轴肩，下端为弹簧筒结构，通过上端弹簧片径向浮动和下端弹簧压缩来实现换刀保护。

进一步，所述刀座中部定位轴肩下端面与底板上端面接触，起定位作用；所述刀座下端嵌套在底板后，使用紧定螺钉完成固定。

进一步，所述保护座轮廓为圆柱形，保护座上端设有柱形凸台，凸台上端设有柱形沉头通孔。

进一步，所述保护座上端面与底板接触，并通过螺钉实现固定连接。

进一步，所述保护销为一阶梯轴结构，保护销上端的底面与弹簧配合，顶面与刀座配合，保护销下端外表面与保护座滑动连接。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

（1）结构简单，制造难度低，工艺上较易实现，经济性好；且能为主轴换刀工作提供机械、电气双层保护。机械保护主要通过保护装置中的柔性机构实现，能有效降低换刀工作的断刀、弯刀等潜在风险；电气保护主要通过采集装置上的电气信号实现反馈控制，完成换刀主动保护。能有效降低换刀工作中的断刀、弯刀等潜在风险，同时能对主轴及刀座提供过程保护；能实现换刀过程行程信号采集，可实现刀具检测和主动控制。

（2）功能完善，且能提升产品的使用效率。能进行换刀换刀保护功能自检，可有效替代人工检查，提高操作安全性，便于实现产品的自动化及提升机床的使用效率；能实现换刀行程信号采集，具有机械被动保护及电气主动保护功能；换刀过程中，刀座在到达触发行程前，主要通过刀座中的弹簧进行弹性支撑；刀座到达触发行程后，装置发送位置信息给控制系统，以便系统控制主轴运动及刀座压缩行程，完成换刀动作，可有效保护主轴及刀具。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1所示实施例的刀座的主视图；

图3为图1所示实施例的刀座的俯视图；

图中：1.刀具，2.刀座，3.保护销，4.底板，5.可调螺母，6.保护座，7.紧定螺钉。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例

参照图1，一种pcb钻机主轴换刀保护装置，包括保护座6、保护销3、底板4、刀座2和刀具1；所述保护座6设于底板4下部，所述保护销3穿过保护座6，且保护座6与保护销3之间设有弹簧，所述保护销3下端设有可调螺母5，所述保护销3与保护座6滑动连接，并通过可调螺母5实现上下限位；所述刀座2设于底板4上部，并与底板4固定连接，所述刀具1设在刀座2上；所述刀座2通有高电平，所述保护销3通有低电平，所述刀座2与保护销3接触后，生成电信号反馈给pcb钻机的控制系统。

本实施例中，所述刀座2为成熟技术，刀座2上端为片簧式结构，中部位置设有定位轴肩，下端为弹簧筒式结构，如图2和图3所示。通过上端片簧的径向浮动进行刀具的导向与夹紧，通过下端弹簧压缩完成刀具保护。

本实施例中，所述刀座2中部定位轴肩下端面与底板4上端面接触，起定位作用；所述刀座2下端嵌套在底板4后，使用紧定螺钉7完成固定。

本实施例中，所述保护座6轮廓为圆柱形，所述保护座6上端设有柱形凸台，凸台上端设有柱形沉头通孔。

本实施例中，所述保护座6上端面与底板接触，并通过螺钉实现固定连接。

本实施例中，所述保护销3为一阶梯轴结构，保护销3上端的底面（a面）与弹簧配合，顶面（b面）与刀座2配合，保护销3下端外表面与保护座6滑动连接。

本实施例中，所述可调螺母为标准件，能实现保护销上下限位和调整触发行程a。

本实施例中，触发行程a应总是小于刀座可压缩量b。

本实施例的工作原理：

1）刀座保护功能自检。刀座2下端弹簧筒损坏不能支撑甚至不能完全复位时，若刀座复位量小于a，则刀座2下端面与保护销3上端面接触，保护装置持续发布警示指令，提示刀座保护功能失效；若刀座复位量大于a并小于b，实际触发行程小于a，此时根据控制系统预设触发行程a的允许误差范围进行判定，若在允许误差范围内，则进行2）的换刀过程保护，若超出误差范围，保护装置发布报警指令。

2）换刀过程保护：主轴收到pcb钻机控制系统的换刀指令后，带动刀具1向下对准，刀具1接触刀座2后，刀座2的上端被撑开，通过片簧的径向浮动实现刀具导向和夹紧功能，刀座2的下端弹簧被压缩实现刀具支撑；刀座2的下压量等于触发行程a时，刀座2下端面触碰保护销3的上端面，此时保护装置形成通信回路，反馈给控制系统剩余可换刀行程(b-a)，若剩余换刀行程内换刀完成，则保护完成；若剩余换刀行程内未完成换刀，换刀停止并发布警示指令。

技术特征：

技术总结
一种PCB钻机或成型机主轴换刀保护装置，包括保护座、保护销、底板、刀座和刀具，所述保护座设于底板下部，所述保护销穿过保护座，且保护座与保护销之间设有弹簧，所述保护销下端设有可调螺母，所述保护销与保护座滑动连接，并通过可调螺母实现上下限位；刀座设于底板上部，并与底板固定连接，所述刀具设在刀座上；刀座通有高电平，保护销通有低电平，刀座与保护销接触后，生成电信号反馈给PCB钻机或成型机的控制系统。本发明结构简单、经济性好，且能为主轴换刀工作提供机械、电气双层保护；能有效降低换刀工作中的断刀、弯刀等潜在风险，同时能对主轴及刀座提供过程保护；能实现换刀过程行程信号采集，可实现刀具检测和主动控制。

技术研发人员：杨佳葳;王珲荣;尹亮
受保护的技术使用者：宇晶机器（长沙）有限公司
技术研发日：2019.02.01
技术公布日：2019.04.19