一种PCB数控铣床Z轴控深机构的制作方法

本实用新型涉及一种PCB数控铣床，特别涉及一种PCB数控铣床Z轴控深机构。

背景技术：

传统PCB数控铣床只能把PCB铣削透，所以一次可以放一张或者多张 (2-5张)PCB，PCB放在机床上定位夹紧完毕后，铣床的铣刀一次一张或者多张全部铣削下来，现目前Z轴的铣床机构是由驱动电机，丝杆导轨，电主轴，压脚杯等部件构成，主要的运动过程是将电机与丝杆导杆通过机械部件连接在一起实现机构的上下移动，然后电主轴通过机械零部件与其连接在一起，然后从动跟着实现上下移动。电主轴上安装有铣刀，以此来实现PCB的铣削运动。但是对于多层PCB整合成一张PCB后，根据其特殊的工艺要求，但是随着科技的发展和市场客户的不断高要求，对于多层PCB(多张PCB通过压合，压缩为一张PCB)，由于其加工工艺的特殊性，必须在压缩后在对其加工，并且还要加工在不影响上下层中的某一层PCB，不能全部铣削透，也不能铣削过程中伤及到上下层板，所以对深度的要求和精度的要求是十分严格的，传统的PCB数控钻床在面对更高的要求时，已经越来越显得力不从心，带深控功能的铣床逐渐在市场上的需求量增大，越来越多的用户，希望能有一种性价比高的PCB深控铣床来缓解他们高精尖多层PCB的要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于提供一种设计新颖，铣削速度快，铣削质量好的PCB数控铣床Z轴控深机构。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的：本实用新型的 PCB数控铣床Z轴控深机构，包括安装底板、驱动板、电机、电主轴、压脚气缸、压脚导杆、两控深位移传递连接板、相机和光源，所述电机上设置有电机座，电机通过电机座与安装底板连接，电机座底部设置有丝杆和丝杆螺母，丝杆与电机的转轴连接，丝杆螺母套接在丝杆上，且丝杆螺母一侧与驱动板连接；所述安装底板上设有两竖直设置的导轨，导轨上设置有滑块，所述驱动板一侧通过滑块与安装底板连接，驱动板另一侧设置有导杆连接板，所述压脚气缸、压脚导杆和两控深位移传递连接板与导杆连接板连接，其中一控深位移传递连接板末端设置有控深导向连接板，另一控深位移传递连接板末端设置有控深底板，控深底板上设置有控深导向导轨，控深导向导轨上设置有滑动块，所述控深导向连接板通过滑动块与控深底板一侧连接，控深底板另一侧与电机座连接，控深底板的侧面和驱动板的侧面分别设置有光栅尺及光栅尺读头；所述电主轴上设置有主轴套，电主轴通过主轴套与驱动板连接，电主轴底部设置有压脚杯，压脚杯与通过导向轴承与压脚导杆连接；所述相机和光源分别通过相机连接板和光源连接板与驱动板连接。

作为优选，所述电机采用伺服电机。

作为优选，所述相机和光源采用工业相机和工业光源。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型设计新颖，铣削速度快，铣削质量好，能控制铣床铣削的深度，本实用新型的标准为深控精度能达到±0.05mm，定位精度±0.05mm，具有自动采集图像数据，自动保存数据库，铣削速度快，定位精度高，铣削深度控制精度高，铣削质量好等优点，不仅能加工一般PCB，而且主要是能加工工艺要求更高、难度更大的多层PCB，且还具有CCD定位控制系统及定位机构，进一步保证精准精确加工。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的分解图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

参见图1和图2，本实用新型的PCB数控铣床Z轴控深机构，包括安装底板1、驱动板3、电机2、电主轴4、压脚气缸14、压脚导杆16、两控深位移传递连接板15、相机6和光源5，所述电机2上设置有电机座9，电机2通过电机座9与安装底板1连接，电机座9底部设置有丝杆10和丝杆螺母，丝杆 10与电机2的转轴连接，丝杆螺母套接在丝杆10上，且丝杆螺母一侧与驱动板3连接；所述安装底板1上设有两竖直设置的导轨7，导轨7上设置有滑块 8，所述驱动板3一侧通过滑块8与安装底板1连接，驱动板3另一侧设置有导杆连接板17，所述压脚气缸14、压脚导杆16和两控深位移传递连接板15 与导杆连接板17连接，其中一控深位移传递连接板末端设置有控深导向连接板13，另一控深位移传递连接板末端设置有控深底板，控深底板上设置有控深导向导轨，控深导向导轨上设置有滑动块12，所述控深导向连接板13通过滑动块12与控深底板一侧连接，控深底板另一侧与电机座9连接，控深底板的侧面和驱动板3的侧面分别设置有光栅尺及光栅尺读头11；所述电主轴4上设置有主轴套18，电主轴4通过主轴套18与驱动板3连接，电主轴4底部设置有压脚杯20，压脚杯20与通过导向轴承19与压脚导杆16连接；所述相机6 和光源5分别通过相机连接板21和光源连接板22与驱动板3连接，所述电机 2采用伺服电机2，所述相机6和光源5采用工业相机和工业光源。

工作步骤：伺服电机2通电转动，带动丝杆10转动，丝杆螺母相对的向下移动，丝杆螺母与驱动板3连接，驱动板3通过滑块8与安装底板1连接，实现驱动板3的上下精准导向运动，主轴套18抱紧主轴与驱动板3连接，从而又实现了了主轴的上下移动，工业相机6和光源5通过各自的连接板与驱动板3安装在一起，压脚气缸14、压脚导杆16和两控深位移传递连接板15，三者与导杆连接板17连接，压脚杯20与压脚导杆16连接，深位移传递连接板末端与控深导向连接板13连接，控深导向连接板13通过控深导向滑块8导轨与控深底板连接，控深底板安装在电机座9上，控深底板的侧面和驱动板3的侧面均有光栅尺及光栅尺读头11。

其控深的工作方式是，压脚气缸14打开，压脚杯20处于主轴的最低端，接触到多层PCB，Z轴整体向下移动，Z轴驱动的光栅尺和光栅尺读头11会向下移动，向下移动的力大于气缸的力后压脚杯20会抵住PCB不动，但是压脚导杆16向下移动不了就会向气缸的反向移动，压脚气缸14内部气力小于外力后就会收缩，这样导杆连接板17带动控深位移连接板上相移动，控深导向连接板13就会在控深导向滑块8导轨辅助导向下向上移动，此控深的光栅尺回向上移动，用Z轴光栅尺读出的向下位移数据减去控深光栅尺向上的位移数据，之间的差值，就是主轴铣削深度的数值，通过软件控制补偿计算，实现主轴的深度铣削控制。

该机床主要原理是利用高级工业相机6采集被加工PCB的实际图像信息，将信息数据处理使其变为加工位移数据的基本参数，然后通过对应的补偿驱动各个加工轴的移动部件，达到实际的坐标位移值，然后铣削主轴下降，以铣床主轴的压脚杯20以接触板面为基点，压脚杯20的导杆处有连接光栅尺读头11 的固定零部件，通过高精度光栅尺记录并反馈压脚杯20与主轴间上下相对位移数据作为控制深度铣削的基础参数，然后增添对应的刀具补偿，从而达到精确控制铣削深度的目的。