一种六轴双台面PCB钻孔机的制作方法

一种六轴双台面pcb钻孔机
技术领域
1.本实用新型属于pcb钻孔机技术领域，特别是涉及一种六轴双台面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轴组件只有一个，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，由于这种结构，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，提供一种六轴双台面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.提供一种六轴双台面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轴组件包括设置在所述横梁上的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轴电机固定板上设有两间隔设置的且分别延伸出所述x轴电机固定板两侧的x轴连杆，位于所述x轴电机固定板一侧的两所述x轴连杆上依次间隔设有在第一z轴单元、第二z轴单元和第三z轴单元，位于所述x轴电机固定板另一侧的两所述x轴连杆上依次间隔设有在第四z轴单元、第五z轴单元和第六z轴单元，所述第一z轴单元包括一第一z轴底板及套设在所述第一z轴底板上的第一z轴组件，所述第二z轴单元包括一第二z轴底板及套设在所述第二z轴底板上的第二z轴组件，所述第三z轴单元包括一第三z轴底板及套设在所述第三z轴底板上的第三z轴组件，所述第四z轴单元包括一第四z轴底板及套设在所述第四z轴底板上的第四z轴组件，所述第五z轴单元包括一第五z轴底板及套设在所述第五z轴底板上的第五z轴组件，所述第六z轴单元包括一第六z轴底板及套设在所述第六z轴底板上的第六z轴组件，所述第一z轴组件、第二z轴组件、第三z轴组件、第四z轴组件、第五z轴组件及第六z轴组件上均连接有钻
孔主轴，所述床身上设有两组间隔设置的且同步移动的y轴台面组件，所述y轴台面组件分别包括设置在所述床身上的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轴驱动装置分别包括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轴电机固定板上分别套设有y轴组件，所述y轴组件分别包括一y轴底架及三组分别设置在所述y轴底架上的气夹机构组件，所述y轴底架远离所述横梁的一侧设有三组依次间隔设置的新旧刀库组件及与三组分别所述三组新旧刀库组件交替设置的刀长刀径检测器。
7.进一步地，所述气夹机构组件的两侧还分别设有一工作台面板，所述工作台面板分别设置在所述y轴底架上。
8.进一步地，所述第一z轴组件、第二z轴组件、第三z轴组件、第四z轴组件、第五z轴组件及第六z轴组件分别包括一设置在位于所述钻孔主轴一侧的机械手及一设置在位于所述钻孔主轴底部的压脚杯。
9.进一步地，所述第一z轴组件、第二z轴组件、第三z轴组件、第四z轴组件、第五z轴组件及第六z轴组件分别设有一z轴磁栅。
10.进一步地，所述y轴导轨组件包括两并列设置的y轴主导轨及两分别设置在两所述y轴主导轨外侧的y轴副导轨。
11.进一步地，所述x轴导轨组件为轨道组件，具有至少一副x轴导轨。
12.进一步地，所述横梁上还设有一水路组件，所述水路组件包括一主管道，所述主管道上设有多个分流口。
13.进一步地，所述x轴电机和y轴电机均为平板直驱电机。
14.本实用新型上述实施例提供的六轴双台面pcb钻孔机，其第一z轴组件、第二z轴组件、第三z轴组件、第四z轴组件、第五z轴组件及第六z轴组件通过x轴连杆与x轴电机固定板相连接，通过x轴电机提供原动力，带动x轴电机固定板沿所述x轴导轨组件做x方向移动，保证x轴的同步运动，整体实现x轴和z轴运动，同时，床身上设有两组y轴台面组件，y轴台面组件上分别设有三组气夹机构组件，两y轴台面组件分别通过y轴电机驱动，其在移动时响应速度和钻孔时精度均大幅提升，并且采用两组y轴台面组件的双平台同步运行，减少了单个y轴电机的运行负载的同时增加稳定性，由于钻孔时移动速度和移动稳定性的提升，其钻孔精度和速度必然随之提升。有效地解决了现有的多轴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
15.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。
16.图1是本实用新型一实施例提供的六轴双台面pcb钻孔机的整体示意图。
17.图2是本实用新型一实施例提供的六轴双台面pcb钻孔机的另一整体示意图。
18.图3是本实用新型一实施例提供的六轴双台面pcb钻孔机的又一整体示意图。
19.图4是本实用新型一实施例提供的六轴双台面pcb钻孔机的俯视图。
20.图5是本实用新型一实施例提供的六轴双台面pcb钻孔机其x轴组件、第一z轴单元、第二z轴单元、第三z轴单元、第四z轴单元、第五z轴单元和第六z轴单元装配在一起的结构图。
21.图6是本实用新型一实施例提供的六轴双台面pcb钻孔机其x轴驱动装置的结构图。
22.图7是本实用新型一实施例提供的六轴双台面pcb钻孔机其y轴台面组件的结构图。
23.图8是本实用新型一实施例提供的六轴双台面pcb钻孔机其y轴驱动装置的结构图。
24.图9是本实用新型一实施例提供的六轴双台面pcb钻孔机其第一z轴单元的结构图。
25.图10是本实用新型一实施例提供的六轴双台面pcb钻孔机其第一z轴单元的另一结构图。
具体实施方式
26.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。
27.请一并参照图1至图10，本实用新型一实施例提供的一种六轴双台面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轴组件，所述x轴组件包括设置在所述横梁102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与所述x轴导轨组件103滑动连接，所述x轴电机固定板104上设有两间隔设置的且分别延伸出所述x轴电机固定板104两侧的x轴连杆106，位于所述x轴电机固定板104一侧的两所述x轴连杆上依次间隔设有在第一z轴单元、第二z轴单元和第三z轴单元，位于所述x轴电机固定板104另一侧的两所述x轴连杆上依次间隔设有在第四z轴单元、第五z轴单元和第六z轴单元，可保证在pcb板材钻孔的同步性，所述第一z轴单元包括一第一z轴底板107及套设在所述第一z轴底板107上的第一z轴组件108，所述第二z轴单元包括一第二z轴底板109及套设在所述第二z轴底板109上的第二z轴组件110，所述第三z轴单元包括一第三z轴底板111及套设在所述第三z轴底板111上的第三z轴组件112，所述第四z轴单元包括一第四z轴底板113及套设在所述第四z轴底板113上的第四z轴组件114，所述第五z轴单元包括一第五z轴底板115及套设在所述第五z轴底板115上的第五z轴组件116，所述第六z轴单元包括一第六z轴底板117及套设在所述第六z轴底板117上的第六z轴组件118，所述第一z轴组件108、第二z轴组件110、第三z轴组件112、第四z轴组件114、第五z轴组件116及第六z轴组件118上均连接有钻孔主轴119，这样，所述第一z轴组件108、第二z轴组件110、第三z轴组件112、第四z轴组件114、第五z轴组件116及第六z轴组件118通过所述x轴连杆106与所述x轴电机固定板104相
连接，而所述x轴电机105提供原动力，带动所述x轴电机固定板104沿所述x轴导轨组件103做x方向移动，同时，所述x轴电机固定板104上安装有光栅尺132实时反馈x轴的实时位置，以此保证x轴的同步运动，整体实现x轴和z轴运动，从而保证其在pcb板材钻孔是的同步性；
28.所述床身100上设有两组间隔设置的且同步移动的y轴台面组件120，两组所述y轴台面组件120分别与所述第一z轴组件108、第二z轴组件110、第三z轴组件112、第四z轴组件114、第五z轴组件116及第六z轴组件118对应设置，所述y轴台面组件120分别包括设置在所述床身100上的y轴导轨组件121及与所述y轴导轨组件121滑动连接的y轴驱动装置，所述y轴驱动装置分别包括y轴电机固定板122及套设在所述y轴电机固定板122上的y轴电机123，所述y轴电机固定板123上分别套设有y轴组件，所述y轴组件分别包括一y轴底架124及三组分别设置在所述y轴底架124上的气夹机构组件125，其中，一所述y轴台面组件120上的三组气夹机构组件125分别对应所述第一z轴组件108、第二z轴组件110及第三z轴组件112，另一所述y轴台面组件120上的三组气夹机构组件125分别对应所述第四z轴组件114、第五z轴组件116及第六z轴组件118，所述气夹机构组件125，其作用是进行钻孔加工时，被加工板材通常是一张以上板材层叠在一起同时加工，为保持板材同步性，其板材是通过销钉固定的方式层叠在一起的，所述气夹机构组件125分为前后两个部分组成，分别夹持固定板材两端的销钉以此做到固定钻孔板材的作用，所述y轴底架124远离所述横梁102的一侧设有三组依次间隔设置的新旧刀库组件126及与三组分别所述三组新旧刀库组件126交替设置的刀长刀径检测器127，所述新旧刀库组件126的作用是存放钻孔加工时需要的各种刀具以及使用寿命到期的刀具存放，所述刀长刀径检测器127的作用是对抓取的需钻孔的刀具进行刀具长度和刀具直径进行测量，防止因其他原因照成刀具放置错误导致加工板材报废，而各个所述钻孔主轴119 安装刀具后进行上下移动对需加工板材进行钻孔加工及刀具更换时，经由系统控制到指定位置进行换刀作业，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。
29.本实施例中，因两所述y轴台面组件120分别由一所述y轴电机123驱动，所述y轴电机123分别提供原动力带动两所述y轴台面组件120沿所述y轴导轨组件做y方向移动，同时，每个所述y轴台面组件120分别具有光栅尺反馈其实时位置，使得每个所述y轴台面组件120在移动时响应速度和钻孔时精度均大幅提升。
30.本实施例中，因所述床身100上设有两组间隔设置的且同步移动的y轴台面组件120，每个所述y轴台面组件120分别由一所述y轴电机123驱动，这样，两所述y轴台面组件120使用的原动力和单个台面组件几乎相同，这样，采用双平台同步运行，减少了单个y轴电机的运行负载的同时增加稳定性，同时，其台面整体重量减轻，在同等动力的情况下提供了更快的移动速度，并且其台面宽度相较于单个台面组件导轨的跨度缩小，移动稳定性提升，由于钻孔时移动速度和移动稳定性的提升，其钻孔精度和速度必然随之提升。
31.本实施例中，所述气夹机构组件125的两侧还分别设有一工作台面板128，所述工作台面板128分别设置在所述y轴底架124上。
32.本实施例中，所述第一z轴组件108、第二z轴组件110、第三z轴组件112、第四z轴组件114、第五z轴组件116及第六z轴组件118分别包括一设置在位于所述钻孔主轴119一侧的机械手129及一设置在位于所述钻孔主轴119底部的压脚杯130，所述机械手129的作用是在钻孔机需要更换刀具是机械手从新旧刀库组126处抓取和归还刀具，所述压脚杯130的作用
是在工作时压紧加工板材，防止其移位及通过与吸尘设备的连接实时把钻孔时产生的灰尘及时的清理的作用。
33.本实施例中，所述第一z轴组件108、第二z轴组件110、第三z轴组件112、第四z轴组件114、第五z轴组件116及第六z轴组件118分别设有一z轴磁栅131，这样，所述第一z轴组件108、第二z轴组件110、第三z轴组件112、第四z轴组件114、第五z轴组件116及第六z轴组件118均有独立的位置反馈，在工作状态控制系统控制其同步运行，以达到每组pcb板材其孔深都能达到需要的深度。
34.本实施例中，所述y轴导轨组件121包括两并列设置的y轴主导轨1211及两分别设置在两所述y轴主导轨1211外侧的y轴副导轨1212。
35.本实施例中，所述x轴导轨组件103为轨道组件，所述轨道组件包括至少一副x轴导轨，所述x轴导轨可以为刚轨、线性导轨或者气浮支撑导向轨。
36.本实施例中，所述横梁103上还设有一水路组件132，所述水路组件包括一主管道1321，所述主管道1321上设有多个分流口1322，以便在需出入水的位置出入水。
37.本实施例中，所述x轴电机105和y轴电机123均为平板直驱电机。
38.本实用新型上述实施例提供的六轴双台面pcb钻孔机，其第一z轴组件、第二z轴组件、第三z轴组件、第四z轴组件、第五z轴组件及第六z轴组件通过x轴连杆与x轴电机固定板相连接，通过x轴电机提供原动力，带动x轴电机固定板沿所述x轴导轨组件做x方向移动，保证x轴的同步运动，整体实现x轴和z轴运动，同时，床身上设有两组y轴台面组件，y轴台面组件上分别设有三组气夹机构组件，两y轴台面组件分别通过y轴电机驱动，其在移动时响应速度和钻孔时精度均大幅提升，并且采用两组y轴台面组件的双平台同步运行，减少了单个y轴电机的运行负载的同时增加稳定性，由于钻孔时移动速度和移动稳定性的提升，其钻孔精度和速度必然随之提升。有效地解决了现有的多轴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。
39.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。

技术特征：
1.一种六轴双台面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，其特征在于，所述横梁上安装有x轴光栅尺和x轴组件，所述x轴组件包括设置在所述横梁上的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轴电机固定板上设有两间隔设置的且分别延伸出所述x轴电机固定板两侧的x轴连杆，位于所述x轴电机固定板一侧的两所述x轴连杆上依次间隔设有在第一z轴单元、第二z轴单元和第三z轴单元，位于所述x轴电机固定板另一侧的两所述x轴连杆上依次间隔设有在第四z轴单元、第五z轴单元和第六z轴单元，所述第一z轴单元包括一第一z轴底板及套设在所述第一z轴底板上的第一z轴组件，所述第二z轴单元包括一第二z轴底板及套设在所述第二z轴底板上的第二z轴组件，所述第三z轴单元包括一第三z轴底板及套设在所述第三z轴底板上的第三z轴组件，所述第四z轴单元包括一第四z轴底板及套设在所述第四z轴底板上的第四z轴组件，所述第五z轴单元包括一第五z轴底板及套设在所述第五z轴底板上的第五z轴组件，所述第六z轴单元包括一第六z轴底板及套设在所述第六z轴底板上的第六z轴组件，所述第一z轴组件、第二z轴组件、第三z轴组件、第四z轴组件、第五z轴组件及第六z轴组件上均连接有钻孔主轴，所述床身上设有两组间隔设置的且同步移动的y轴台面组件，所述y轴台面组件分别包括设置在所述床身上的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轴驱动装置分别包括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轴电机固定板上分别套设有y轴组件，所述y轴组件分别包括一y轴底架及三组分别设置在所述y轴底架上的气夹机构组件，所述y轴底架远离所述横梁的一侧设有三组依次间隔设置的新旧刀库组件及与三组分别所述三组新旧刀库组件交替设置的刀长刀径检测器。2.如权利要求1所述的六轴双台面pcb钻孔机，其特征在于，所述气夹机构组件的两侧还分别设有一工作台面板，所述工作台面板分别设置在所述y轴底架上。3.如权利要求1所述的六轴双台面pcb钻孔机，其特征在于，所述第一z轴组件、第二z轴组件、第三z轴组件、第四z轴组件、第五z轴组件及第六z轴组件分别包括一设置在位于所述钻孔主轴一侧的机械手及一设置在位于所述钻孔主轴底部的压脚杯。4.如权利要求1所述的六轴双台面pcb钻孔机，其特征在于，所述第一z轴组件、第二z轴组件、第三z轴组件、第四z轴组件、第五z轴组件及第六z轴组件分别设有一z轴磁栅。5.如权利要求1所述的六轴双台面pcb钻孔机，其特征在于，所述y轴导轨组件包括两并列设置的y轴主导轨及两分别设置在两所述y轴主导轨外侧的y轴副导轨。6.如权利要求1所述的六轴双台面pcb钻孔机，其特征在于，所述x轴导轨组件为轨道组件，具有至少一副x轴导轨。7.如权利要求1所述的六轴双台面pcb钻孔机，其特征在于，所述横梁上还设有一水路组件，所述水路组件包括一主管道，所述主管道上设有多个分流口。8.如权利要求1所述的六轴双台面pcb钻孔机，其特征在于，所述x轴电机和y轴电机均为平板直驱电机。

技术总结
本实用新型提供了一种六轴双台面PCB钻孔机，其第一Z轴组件、第二Z轴组件、第三Z轴组件、第四Z轴组件、第五Z轴组件及第六Z轴组件通过X轴连杆与X轴电机固定板相连接，通过X轴电机提供原动力，带动X轴电机固定板沿X轴导轨组件做X方向移动，保证X轴的同步运动，整体实现X轴和Z轴运动，而床身上设有两组Y轴台面组件，Y轴台面组件上分别设有三组气夹机构组件，两组Y轴台面组件分别通过Y轴电机驱动，其在移动时响应速度和钻孔时精度均大幅提升，且采用两组Y轴台面组件的双平台同步运行，减少了单个Y轴电机的运行负载的同时增加稳定性，由于钻孔时移动速度和移动稳定性的提升，必然提高其钻孔精度和速度，有效提高钻孔机的加工效率。有效提高钻孔机的加工效率。有效提高钻孔机的加工效率。


技术研发人员：梁得强 李国通 李海拥
受保护的技术使用者：深圳市浩创盛科技股份有限公司
技术研发日：2023.03.27
技术公布日：2023/8/8