一种四轴全线性PCB钻孔机的制作方法

一种四轴全线性pcb钻孔机
技术领域
1.本实用新型属于pcb钻孔机技术领域，特别是涉及一种四轴全线性pcb钻孔机。


背景技术：

2.pcb板中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气相互连接的载体，采用电路板的主要优点是大大减少布线和装配的差错，提高了自动化水平和生产劳动率。
3.在印制电路板的生产过程中，为方便线路层之间的连接以及后期电子元器件的安装，需要使用钻孔机在加工板上钻孔，现有的多轴pcb钻孔机，其各z轴单元都是通过连杆或框架结构连为一整体，并通过一个x轴电机驱动和一个光栅尺闭环控制反馈，实现多个z轴单元的x轴运动。其y轴同样采用一个电机驱动和一个光栅尺闭环控制反馈，实现钻孔机的多个工位的y轴运动。但是，这种结构，其x轴和y轴的负载较大，驱动刚性较差，钻孔速度较慢，并且，其各z轴采用同一组光栅尺反馈控制xy坐标，其控制精度受温度变化，零件静动态刚性等因素的影响大，钻孔精度较低。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是针对现有的多轴pcb钻孔机，其各z轴单元都是通过连杆或框架结构连为一整体，并通过一个x轴电机驱动和一个光栅尺闭环控制反馈，实现多个z轴单元的x轴运动，同时，y轴同样采用一个电机驱动和一个光栅尺闭环控制反馈，实现钻孔机的多个工位的y轴运动，这种结构，存在x轴和y轴的负载较大，驱动刚性较差，钻孔速度较慢，钻孔精度较低的缺陷，提供一种四轴全线性pcb钻孔机。
5.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
6.提供一种一种四轴全线性pcb钻孔机，包括一床身，所述床身顶部两侧分别设有一垫块，两所述垫块上支撑一横梁，所述横梁上安装有x轴光栅尺和x轴组件，所述x轴组件包括设置在横梁上的x轴导轨组件及与所述x轴导轨组件滑动连接的x轴驱动装置，所述x轴驱动装置包括x轴电机固定板及套设在所述x轴电机固定板上的x轴电机，所述x轴电机固定板上套设有第一z轴组件，所述x轴电机固定板的一侧设有两分别通过两根四连杆与所述x轴电机固定板连接的第一z轴单元，所述x轴电机固定板的另一侧设有一通过两根四连杆与所述x轴电机固定板连接第二z轴单元，所述第一z轴单元分别包括一第一z轴底板，所述第一z轴底板上分别套设有第二z轴组件，所述第二z轴单元包括一第二z轴底板，所述第二z轴底板上套设有第三z轴组件，所述第一z轴组件、第二z轴组件及第三z轴组件上均连接有钻孔主轴；所述床身上设有一y轴组件，所述y轴组件包括设置在床身上的y轴导轨组件及与所述y轴导轨组件滑动连接的y轴驱动装置，所述y轴驱动装置包括y轴电机固定板及套设在所述y轴电机固定板上的y轴电机，所述y轴电机固定板上套设有y轴组件，所述y轴组件包括一y轴底架及三组分别放置在所述y轴底架上的气动夹具后和气动夹具前，所述y轴底架前方设有三组刀库组件，所述刀库组件分别包含一用于存放新旧刀具的新旧刀具刀盘、一用于主
轴更换刀具的刀座及用于测量刀具是否合格的测刀器。
7.本实施例中，所述y轴单元还包括一设置在所述气动夹具后和所述气动夹具前两侧的工作台面板，所述工作台设置在所述y轴驱动装置上。
8.本实施例中，所述第一z轴组件、第二z轴组件及第三z轴组件分别包括设置在位于所述钻孔主轴一侧的机械手夹咀及驱动所述机械手夹咀的机械手运动气缸。
9.本实施例中，所述第一z轴组件、第二z轴组件及第三z轴组件分别包括设置在位于所述钻孔主轴底部的吸尘罩及设置在所述钻孔主轴另一侧的驱动所述吸尘罩的吸尘罩气缸。
10.本实施例中，所述x轴导轨组件和所述y轴导轨组件均为轨道组件。
11.本实施例中，所述轨道组件具有至少一副导轨。
12.本实施例中，所述x轴电机和y轴电机均为平板直驱电机。
13.本实用新型上述实施例提供的四轴全线性pcb钻孔机，包括一床身，床身顶部两侧分别设有一垫块，两垫块上支撑一横梁，横梁上安装有x轴光栅尺和x轴组件，x轴组件包括设置在横梁上的x轴导轨组件及与x轴导轨组件滑动连接的x轴驱动装置，x轴驱动装置包括x轴电机固定板及套设在x轴电机固定板上的x轴电机，x轴电机固定板上套设有第一z轴组件，x轴电机固定板的一侧设有两分别通过两根四连杆与x轴电机固定板连接的第一z轴单元，所述x轴电机固定板的另一侧设有一通过两根四连杆与x轴电机固定板连接第二z轴单元，第一z轴单元分别包括一第一z轴底板，第一z轴底板上分别套设有第二z轴组件，第二z轴单元包括一第二z轴底板，第二z轴底板上套设有第三z轴组件，第一z轴组件、第二z轴组件及第三z轴组件上均连接有钻孔主轴；床身上设有一y轴组件，y轴组件包括设置在床身上的y轴导轨组件及与y轴导轨组件滑动连接的y轴驱动装置，y轴驱动装置包括y轴电机固定板及套设在y轴电机固定板上的y轴电机，y轴电机固定板上套设有y轴组件，y轴组件包括一y轴底架及三组分别放置在y轴底架上的气动夹具后和气动夹具前，y轴底架前方设有三组刀库组件，刀库组件分别包含一用于存放新旧刀具的新旧刀具刀盘、一用于主轴更换刀具的刀座及用于测量刀具是否合格的测刀器，这样，第一z轴组件、第二z轴组件及第三z轴组件套设在x轴组件上，整体实现x轴和z轴运动，同时，y轴组件包括一y轴底架及三组分别放置在y轴底架上的气动夹具后和气动夹具前，y轴底架前方设有三组刀库组件，使得加工响应速度快，能有效提高钻孔机的加工效率，同时其结构受温度影响变形小，静动态性能高，能够有效地提高钻孔机的钻孔精度，有效地现有的多轴pcb钻孔机，其各z轴单元都是通过连杆或框架结构连为一整体，并通过一个x轴电机驱动和一个光栅尺闭环控制反馈，实现多个z轴单元的x轴运动，同时，y轴同样采用一个电机驱动和一个光栅尺闭环控制反馈，实现钻孔机的多个工位的y轴运动，这种结构，存在x轴和y轴的负载较大，驱动刚性较差，钻孔速度较慢，钻孔精度较低的缺陷。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1是本实用新型一实施例提供的四轴全线性pcb钻孔机的整体示意图。
16.图2是本实用新型一实施例提供的四轴全线性pcb钻孔机其x轴驱动装置、第一z轴单元及第二z轴单元装配在一起的结构图。
17.图3是本实用新型一实施例提供的四轴全线性pcb钻孔机其第二z轴单元的结构图。
18.图4是本实用新型一实施例提供的四轴全线性pcb钻孔机其x轴驱动装置的结构图。
19.图5是本实用新型一实施例提供的四轴全线性pcb钻孔机其y轴驱动装置的结构图。
20.图6是本实用新型一实施例提供的四轴全线性pcb钻孔机其y轴组件的结构图。
具体实施方式
21.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。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。
22.请一并参照图1至图6，本实用新型一实施例提供的一种四轴全线性pcb钻孔机，包括一床身100，所述床身100顶部两侧分别设有一垫块101，两所述垫块101上支撑一横梁102，所述横梁102上安装有x轴光栅尺和x轴组件，所述x轴组件包括设置在横梁上的x轴导轨组件103及与所述x轴导轨组件103滑动连接的x轴驱动装置，所述x轴驱动装置包括x轴电机固定板104及套设在所述x轴电机固定板104上的x轴电机105，所述x轴电机固定板104上套设有第一z轴组件106，所述x轴电机固定板104的一侧设有两分别通过两根四连杆107与所述x轴电机固定板104连接的第一z轴单元，所述x轴电机固定板104的另一侧设有一通过两根四连杆107与所述x轴电机固定板104连接第二z轴单元，所述第一z轴单元分别包括一第一z轴底板108，所述第一z轴底板108上分别套设有第二z轴组件109，所述第二z轴单元包括一第二z轴底板110，所述第二z轴底板110上套设有第三z轴组件111，所述第一z轴组件106、第二z轴组件109及第三z轴组件111上均连接有钻孔主轴112；所述床身上设有一y轴组件，所述y轴组件包括设置在床身上的y轴导轨组件113及与所述y轴导轨组件113滑动连接的y轴驱动装置，所述y轴驱动装置包括y轴电机固定板114及套设在所述y轴电机固定板上的y轴电机115，所述y轴电机固定板114上套设有y轴组件，所述y轴组件116包括一y轴底架117及三组分别放置在所述y轴底架上的气动夹具后118和气动夹具前119，所述y轴底架117前方设有三组刀库组件，所述刀库组件分别包含一用于存放新旧刀具的新旧刀具刀盘121、一用于主轴更换刀具的刀座122及用于测量刀具是否合格的测刀器123，这样，所述第一z轴组件106、第二z轴组件109及第三z轴组件111套设在x轴组件上，整体实现x轴和z轴运动，同时，所述y轴组件116包括一y轴底架117及三组分别放置在所述y轴底架上的气动夹具后118和气动夹具前119，所述y轴底架117前方设有三组刀库组件，使得加工响应速度快，能有效提高钻孔机的加工效率，同时其结构受温度影响变形小，静动态性能高，能够有效地提高钻孔机的钻孔精度。
23.本实施例中，所述y轴单元还包括一设置在所述气动夹具后118和所述气动夹具前119两侧的工作台面板120。
24.本实施例中，所述第一z轴组件106、第二z轴组件109及第三z轴组件111分别包括设置在位于所述钻孔主轴112一侧的机械手夹咀124及驱动所述机械手夹咀的机械手运动气缸125，机械手移动气缸125推出机械收夹咀124抓取刀具放置于刀座122，钻孔主轴122移动至刀座122位置安装刀具，刀具安装完成后移动至测到器123位置测试刀具是否合格，刀具合格后移动至钻孔区域124进行钻孔加工。
25.本实施例中，所述第一z轴组件106、第二z轴组件109及第三z轴组件111分别包括设置在位于所述钻孔主轴112底部的吸尘罩及126设置在所述钻孔主轴112另一侧的驱动所述吸尘罩126的吸尘罩气缸127，吸尘罩126实时清理钻孔产生的废屑。
26.本实施例中，所述x轴导轨组件103和所述y轴导轨组件113均为轨道组件，所述轨道组件包括至少一副轨道，所述轨道可以为刚轨、线性导轨或者气浮支撑导向轨。
27.本实施例中，所述y轴底架117的一侧设有一用于放置pcb板材的pcb板材钻孔区域124。
28.本实施例中，所述x轴电机105和y轴电机115均为平板直驱电机。
29.本实施例提供的四轴全线性pcb钻孔机的运动方式如下：
30.1)pcb板材放置于pcb板材钻孔区域124，由气动夹具后118和气动夹具前119同时夹持pcb板材上的定位销钉；
31.2)移动刀库组件刀需要位置，机械手移动气缸125推出机械收夹咀124抓取刀具放置于刀座122，钻孔主轴122移动至刀座122位置安装刀具，刀具安装完成后移动至测到器123位置测试刀具是否合格，刀具合格后移动至钻孔区域124进行钻孔加工。
32.3)钻孔加工时，吸尘罩126实时清理钻孔产生的废屑。
33.本实用新型上述实施例提供的四轴全线性pcb钻孔机，包括一床身，床身顶部两侧分别设有一垫块，两垫块上支撑一横梁，横梁上安装有x轴光栅尺和x轴组件，x轴组件包括设置在横梁上的x轴导轨组件及与x轴导轨组件滑动连接的x轴驱动装置，x轴驱动装置包括x轴电机固定板及套设在x轴电机固定板上的x轴电机，x轴电机固定板上套设有第一z轴组件，x轴电机固定板的一侧设有两分别通过两根四连杆与x轴电机固定板连接的第一z轴单元，所述x轴电机固定板的另一侧设有一通过两根四连杆与x轴电机固定板连接第二z轴单元，第一z轴单元分别包括一第一z轴底板，第一z轴底板上分别套设有第二z轴组件，第二z轴单元包括一第二z轴底板，第二z轴底板上套设有第三z轴组件，第一z轴组件、第二z轴组件及第三z轴组件上均连接有钻孔主轴；床身上设有一y轴组件，y轴组件包括设置在床身上的y轴导轨组件及与y轴导轨组件滑动连接的y轴驱动装置，y轴驱动装置包括y轴电机固定板及套设在y轴电机固定板上的y轴电机，y轴电机固定板上套设有y轴组件，y轴组件包括一y轴底架及三组分别放置在y轴底架上的气动夹具后和气动夹具前，y轴底架前方设有三组刀库组件，刀库组件分别包含一用于存放新旧刀具的新旧刀具刀盘、一用于主轴更换刀具的刀座及用于测量刀具是否合格的测刀器，这样，第一z轴组件、第二z轴组件及第三z轴组件套设在x轴组件上，整体实现x轴和z轴运动，同时，y轴组件包括一y轴底架及三组分别放置在y轴底架上的气动夹具后和气动夹具前，y轴底架前方设有三组刀库组件，使得加工响应速度快，能有效提高钻孔机的加工效率，同时其结构受温度影响变形小，静动态性能高，能够有效地提高钻孔机的钻孔精度，有效地现有的多轴pcb钻孔机，其各z轴单元都是通过连杆或框架结构连为一整体，并通过一个x轴电机驱动和一个光栅尺闭环控制反馈，实现多
个z轴单元的x轴运动，同时，y轴同样采用一个电机驱动和一个光栅尺闭环控制反馈，实现钻孔机的多个工位的y轴运动，这种结构，存在x轴和y轴的负载较大，驱动刚性较差，钻孔速度较慢，钻孔精度较低的缺陷。
34.以上所述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。