一种PCB钻孔机用换刀装置的制作方法

一种pcb钻孔机用换刀装置
技术领域
1.本发明属于pcb生产制造技术领域，尤其涉及一种pcb钻孔机用换刀装置。


背景技术：

2.pcb(printedcircuitboard)，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，用作电子元器件的支撑体，是电子元器件电气相互连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。
3.在pcb生产过程中，需要对pcb进行机加工，包括切割、钻孔、修边等，这些操作需要使用到刀具，且不同的加工对象以及不同的加工方式需要使用的刀具不相同，故机加工设备对pcb板进行加工时需要频繁更换刀具。
4.现有更换刀具的方式是驱动主轴驱动到刀盘，将不使用的刀具放下，再移动到刀盘的相应位置取用新刀具。由于刀具众多，刀盘的尺寸很大，这种方式要求主轴具有很宽的移动范围，但是主轴对移动的精度要求很高，移动范围越大成本也就越高。


技术实现要素：

5.本发明实施例的目的在于提供一种pcb钻孔机用换刀装置，旨在解决现有技术提供的换刀方式主轴行程大，换刀时间长，影响工作效率的问题。
6.本发明实施例是这样实现的，一种pcb钻孔机用换刀装置，所述pcb钻孔机用换刀装置包括刀盘、刀座、机械手以及主轴；
7.所述刀盘用于刀具的存放；
8.所述刀座设置于所述刀盘的一侧，所述刀座设置有两个放置位，所述放置位用于刀具的暂存；
9.所述机械手用于从所述刀盘抓取待使用的刀具并放置于所述刀座上的第一放置位、用于从所述刀座的第二放置位抓取使用完的刀具并放置于所述刀盘上；
10.所述主轴从所述刀座的第一放置位取用刀具、使用刀具对pcb板进行加工以及将使用完的刀具放置于所述刀座的第二放置位。
11.本发明提供的pcb钻孔机用换刀装置通过设置机械手以及刀座，可以借助机械手实现刀具从刀盘到刀座的转移，承担刀具转移的绝大部分行程，主轴可以直接将使用完的刀具放置于刀座上，并从刀座上取用新刀具即可。本发明减小了主轴换刀的行程，提高了换刀速度，可以提高工作效率。
附图说明
12.图1为本发明实施例提供的pcb钻孔机用换刀装置的立体结构图；
13.图2为本发明实施例提供的pcb钻孔机用换刀装置的正视图；
14.图3为本发明实施例提供的pcb钻孔机用换刀装置的侧视图；
15.图4为本发明实施例提供的pcb钻孔机用换刀装置刀盘座的立体结构图；
16.图5为本发明实施例提供的pcb钻孔机用换刀装置气动装置的结构图。
17.附图中：1、刀盘；2、机械手；3、主轴；4、刀座；5、第二放置位；6、第一放置位；7、检测器；8、放置管；9、刀盘座；10、气道；11、放置孔；12、控制球；13、气动装置；14、滑槽；15、通断杆；16、滑块。
具体实施方式
18.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。
19.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
20.如图1-5所示，本发明实施例提供的一种pcb钻孔机用换刀装置，所述pcb钻孔机用换刀装置包括刀盘1、刀座4、机械手2以及主轴3；
21.所述刀盘1用于刀具的存放；
22.所述刀座4设置于所述刀盘1的一侧，所述刀座4设置有两个放置位，所述放置位用于刀具的暂存；
23.所述机械手2用于从所述刀盘1抓取待使用的刀具并放置于所述刀座4上的第一放置位6、用于从所述刀座4的第二放置位5抓取使用完的刀具并放置于所述刀盘1上；
24.所述主轴3从所述刀座4的第一放置位6取用刀具、使用刀具对pcb板进行加工以及将使用完的刀具放置于所述刀座4的第二放置位5。
25.在本实施例中，不使用的刀具存放于刀盘1，机械手2将刀具在刀盘1与刀座4之间转移，主轴3将使用完的刀具放置于刀座4上的第二放置位5，并从第一放置位6取用新刀具。可以理解，附图中两个机械手2是表示同一机械手2在不同位置。
26.本发明提供的pcb钻孔机用换刀装置通过设置机械手2以及刀座4，可以借助机械手2实现刀具从刀盘1到刀座4的转移，承担刀具转移的绝大部分行程，主轴3可以直接将使用完的刀具放置于刀座4上，并从刀座4上取用新刀具即可。本发明减小了主轴3换刀的行程，提高了换刀速度，可以提高工作效率。
27.作为本发明的一个优选实施例，所述机械手2包括用于连接固定的安装板，安装板上设置有驱动气缸，驱动气缸的伸缩轴上设置有夹紧气缸，夹紧气缸的动作端设置有抓手，夹紧气缸通过驱动抓手动作以夹紧刀具。
28.在本实施例中，安装板与驱动结构连接，驱动结构具体可以是三轴或者二轴运动平台，对于三轴或者二轴运动平台的具体实现方式可以参考现有技术，本发明此不作具体限定，只要运动平台能够驱动机械手2在刀盘1与刀座4之间往返运动即可。
29.在本实施例中，驱动气缸用于控制夹紧气缸上下运动，从而靠近或者远离刀具，夹紧气缸的动作端设置为抓手的形式，可以张开以释放刀具或者合拢以抓紧刀具。夹紧气缸驱动抓手的具体结构可以参考现有技术或者现有产品，本发明实施例对此不作具体限定。
30.作为本发明的一个优选实施例，所述刀座4上还设置有检测器7，所述主轴3带动刀具移动到检测器7的检测位置，检测器7检测刀具的长度以及直径是否符合要求。
31.在本实施例中，检测器7可以采用光电式检测器7，通过光电对射的方式获取刀具的侧向投影，从而得到刀具的直径以及长度，若直径以及长度均符合要求，则该刀具可以使
用。在本发明中，对于刀具直径以及长度的检测方法多种多样，例如还可以采用图像检测等，对于采用的具体检测方式，本发明实施例不作具体限定。
32.作为本发明的一个优选实施例，所述pcb钻孔机用换刀装置还包括机架，所述刀盘1、刀座4、机械手2以及主轴3均设置于机架上。
33.在本实施例中，机架用于连接各个部分，使各个部分构成一个整体；当然，采用分体式结构时，各部分可以配备单独的机架，这是两种可选的不同设置方式。
34.作为本发明的一个优选实施例，所述主轴3与机架之间通过驱动装置连接，所述驱动装置包括x向驱动装置、y向驱动装置以及z向驱动装置。
35.在本实施例中，上述x向驱动装置、y向驱动装置以及z向驱动装置可以由气缸实现，也可以由电机以及丝杆实现，三轴运动平台属于现有技术的常用驱动结构，本发明实施例对此不作具体限定。
36.作为本发明的一个优选实施例，所述刀盘1包括若干个分区，每个分区排布有若干放置管8，放置管8用于放置刀具。
37.在本实施例中，刀具放置于所述放置管8内，放置管8可以实现刀具的暂存。
38.作为本发明的一个优选实施例，所述放置管8设置于刀盘座9上开设的放置孔11内，刀盘座9内设置有伸缩驱动结构，所述伸缩驱动结构用于驱动每个所述放置管8上下运动以便于所述机械手2抓取刀具。
39.在本实施例中，放置管8底部封口设置，通过设置伸缩驱动结构，可以使放置管8在放置孔11内上下移动。当要将刀具放置对应放置管8或者从对应放置管8取用刀具时，使对应的放置管8向上移动，使之高于邻近的放置管8，一方面机械手2向下移动的距离可以减小，可以更快地取用或者放置刀具；另一方面，由于放置管8的上移，该放置管8与邻近放置管8的不在同一水平面，则向该放置管8放置刀具或者从该放置管8出用刀具时，具有更宽的操作空间，不会受邻近放置管8的影响，从而可以提高放置管8的密度，减少刀盘1的空间占用，同时也能够进步减小机械手2的行程，从而提升刀具取用的效率。
40.作为本发明的一个优选实施例，所述伸缩驱动结构包括若干条气道10，气道10开设于所述刀盘座9上，每个分区上序数相同的一排放置管8所在的放置孔11底部与同一气道10连通；每一气道10的进气口通过接口与供气装置连接。
41.在本实施例中，通过设置气道10，可以利用通入的压缩空气使放置管8向下移动，可选地，放置管8底部可以设置有第一台阶，而放置孔11顶部设置有第二台阶，利用第一台阶与第二台阶的配合，可以防止放置管8被吹飞。在本实施例中，需要说明的是，排与列是两个相对的方向，本发明中将与气道10平行的记为排，与气道10垂直的记为列。
42.作为本发明的一个优选实施例，所述伸缩驱动结构还包括通断杆15，每一通断杆15穿所有所述气道10，且每一通断杆15与同一分区序数相同的一列放置管8所在的放置孔11对应，所述通断杆15在所述放置孔11的位置处设置有控制球12，控制球12的直径与所述放置孔11相等，控制球12上设置有经过球心的通孔，同一通断杆15上的控制球12的通孔朝向相同；
43.所述通断杆15的一端穿出所述刀盘座9。
44.在本实施例中，通断杆15上等间距连接有若干控制球12，控制球12位于放置孔11内，控制球12的直径与放置孔11的孔径配合，可以理解，通断杆15穿过同一列放置孔11，由
于同一通断杆15上的控制球12上的通孔朝向相同，旋转控制杆时，可以使气道10内的压缩空气进入放置孔11上方从而驱动放置管8向上运动。可以理解，气道10与通断杆15的朝向相互垂直。
45.作为本发明的一个优选实施例，所述通断杆15穿出所述刀盘座9的一端设置有气动装置13，所述气动装置13包括滑槽14以及设置于所述滑槽14内的滑块16，滑块16中部设置有齿，通断杆15穿出刀盘座9后穿入所述滑槽14内且通断杆15末端设置有与所述滑块16配合的齿形结构；
46.所述滑槽14底部连接压缩空气，压缩空气进入所述滑槽14驱动所述滑块16在所述滑槽14内上下移动从而驱动相应通断杆15旋转以使通断杆15上的控制球12连通或者关断放置孔11与气道10以驱动所述放置管8在所述放置孔11内上移或者下移。
47.在本实施例中，通过设置气动装置13可以驱动通断杆15旋转，从而带动控制球12旋转。在使用时，例如需要取用第五排第四列的旋转管内的刀具，则打开第五排对应的气道10，同时驱动第四列对应的通断杆15旋转，则对应旋转管在压缩空气的作用下向上移动，从而使用刀具的取用。可以理解，图5中滑槽14顶部为封闭结构，图5示出了其内部结构。
48.上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种pcb钻孔机用换刀装置，其特征在于，所述pcb钻孔机用换刀装置包括刀盘、刀座、机械手以及主轴；所述刀盘用于刀具的存放；所述刀座设置于所述刀盘的一侧，所述刀座设置有两个放置位，所述放置位用于刀具的暂存；所述机械手用于从所述刀盘抓取待使用的刀具并放置于所述刀座上的第一放置位、用于从所述刀座的第二放置位抓取使用完的刀具并放置于所述刀盘上；所述主轴从所述刀座的第一放置位取用刀具、使用刀具对pcb板进行加工以及将使用完的刀具放置于所述刀座的第二放置位。2.根据权利要求1所述的pcb钻孔机用换刀装置，其特征在于，所述机械手包括用于连接固定的安装板，安装板上设置有驱动气缸，驱动气缸的伸缩轴上设置有夹紧气缸，夹紧气缸的动作端设置有抓手，夹紧气缸通过驱动抓手动作以夹紧刀具。3.根据权利要求1所述的pcb钻孔机用换刀装置，其特征在于，所述刀座上还设置有检测器，所述主轴带动刀具移动到检测器的检测位置，检测器检测刀具的长度以及直径是否符合要求。4.根据权利要求1所述的pcb钻孔机用换刀装置，其特征在于，所述pcb钻孔机用换刀装置还包括机架，所述刀盘、刀座、机械手以及主轴均设置于机架上。5.根据权利要求1所述的pcb钻孔机用换刀装置，其特征在于，所述主轴与机架之间通过驱动装置连接，所述驱动装置包括x向驱动装置、y向驱动装置以及z向驱动装置。6.根据权利要求1所述的pcb钻孔机用换刀装置，其特征在于，所述刀盘包括若干个分区，每个分区排布有若干放置管，放置管用于放置刀具。7.根据权利要求6所述的pcb钻孔机用换刀装置，其特征在于，所述放置管设置于刀盘座上开设的放置孔内，刀盘座内设置有伸缩驱动结构，所述伸缩驱动结构用于驱动每个所述放置管上下运动以便于所述机械手抓取刀具。8.根据权利要求7所述的pcb钻孔机用换刀装置，其特征在于，所述伸缩驱动结构包括若干条气道，气道开设于所述刀盘座上，每个分区上序数相同的一排放置管所在的放置孔底部与同一气道连通；每一气道的进气口通过接口与供气装置连接。9.根据权利要求8所述的pcb钻孔机用换刀装置，其特征在于，所述伸缩驱动结构还包括通断杆，每一通断杆穿所有所述气道，且每一通断杆与同一分区序数相同的一列放置管所在的放置孔对应，所述通断杆在所述放置孔的位置处设置有控制球，控制球的直径与所述放置孔相等，控制球上设置有经过球心的通孔，同一通断杆上的控制球的通孔朝向相同；所述通断杆的一端穿出所述刀盘座。10.根据权利要求9所述的pcb钻孔机用换刀装置，其特征在于，所述通断杆穿出所述刀盘座的一端设置有气动装置，所述气动装置包括滑槽以及设置于所述滑槽内的滑块，滑块中部设置有齿，通断杆穿出刀盘座后穿入所述滑槽内且通断杆末端设置有与所述滑块配合的齿形结构；所述滑槽底部连接压缩空气，压缩空气进入所述滑槽驱动所述滑块在所述滑槽内上下移动从而驱动相应通断杆旋转以使通断杆上的控制球连通或者关断放置孔与气道以驱动所述放置管在所述放置孔内上移或者下移。

技术总结
本发明属于PCB生产制造技术领域，尤其涉及一种PCB钻孔机用换刀装置，所述PCB钻孔机用换刀装置包括刀盘、刀座、机械手以及主轴；所述刀盘用于刀具的存放；所述刀座设置于所述刀盘的一侧，所述刀座设置有两个放置位，所述放置位用于刀具的暂存；所述机械手用于从所述刀盘抓取待使用的刀具并放置于所述刀座上的第一放置位、用于从所述刀座的第二放置位抓取使用完的刀具并放置于所述刀盘上；所述主轴从所述刀座的第一放置位取用刀具、使用刀具对PCB板进行加工以及将使用完的刀具放置于所述刀座的第二放置位。本发明提供的换刀装置通过设置刀座以及机械手，减小了主轴换刀的行程，提高了换刀速度，可以提高工作效率。可以提高工作效率。可以提高工作效率。


技术研发人员：梁得强
受保护的技术使用者：深圳市浩创盛科技有限公司
技术研发日：2022.09.21
技术公布日：2023/7/22