專利名稱：直線伺服一體化pcb鉆孔裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及PCB電路板打孔加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種直線伺服一體化PCB鉆
孔裝置。
背景技術(shù)：
PCB板是電子行業(yè)的基礎(chǔ)件，在其加工過程中，PCB鉆孔是及其重要的工序，目前 PCB鉆孔的方法有兩種一種是利用交流伺服電機加滾珠絲桿驅(qū)動，這種方法雖然結(jié)構(gòu)簡單，但是響應(yīng)頻率、生產(chǎn)效率與精度都比較低，同時，滾珠絲桿磨損快(一年必須更換)，無法滿足日前PCB鉆孔領(lǐng)域精度、效率的要求。第二種方法是利用直線電機伺服驅(qū)動，這種做法的好處是減少了傳動環(huán)節(jié)，能夠在一定程度上滿足響應(yīng)頻率及生產(chǎn)效率的要求，然而其仍然存在一定不足可動部分質(zhì)量重，標(biāo)準直線電機引起的法向力給可動部件支撐帶來了額外負擔(dān)(是電機推力的5、倍)，加劇了支撐導(dǎo)軌的磨損(一年必須更換)。因此，現(xiàn)有技術(shù)存在不足之處在于滾珠絲桿、導(dǎo)軌的磨損；可動部件重影響響應(yīng)頻率；鉆孔頭整體質(zhì)量總，影響鉆孔頭的移動頻率。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種直線伺服一體化PCB 鉆孔裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的PCB鉆孔裝置的響應(yīng)頻率、生產(chǎn)效率與精度低，可動部分質(zhì)量過重，支撐部件受力過大等問題。為了達到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案 一種直線伺服一體化PCB鉆孔裝置，其特征在于，包括 鉆頭更換輔助裝置；
用于驅(qū)動中心空心軸的軸向往復(fù)運動的直線電機； 用于驅(qū)動中心空心軸的圓周旋轉(zhuǎn)運動的旋轉(zhuǎn)電機； 支撐軸承；
用于支撐所述直線伺服一體化PCB鉆孔裝置的機架； 用于位置反饋的光柵尺；
所述直線電機的動子和旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)子為一體化設(shè)置，所述直線電機、旋轉(zhuǎn)電機安裝在支撐軸承上，所述鉆頭更換輔助裝置、支撐軸承和光柵尺均安裝在機架上。所述的直線伺服一體化PCB鉆孔裝置，其中，還包括一數(shù)字控制系統(tǒng)，其進一步包括連接光柵尺的數(shù)控計算機、伺服驅(qū)動器和變頻器；所述數(shù)控計算機通過伺服驅(qū)動器連接直線電機；所述數(shù)控計算機通過變頻器連接旋轉(zhuǎn)電機。所述的直線伺服一體化PCB鉆孔裝置，其中，所述鉆頭更換裝置為氣動裝置。所述的直線伺服一體化PCB鉆孔裝置，其中，所述支撐軸承為磁力支撐軸承，其進一步包括徑向均布的4個直線軸承。所述的直線伺服一體化PCB鉆孔裝置，其中，所述直線電機為動磁式音圈直線電機。本發(fā)明提供的直線伺服一體化PCB鉆孔裝置，包括鉆頭更換裝置、直線電機、旋轉(zhuǎn)電機、支撐軸承、機架和光柵尺。所述的PCB鉆孔裝置的直線電機的動子和旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)子采用一體化設(shè)計，大大減輕了 PCB鉆孔裝置中可動部分的質(zhì)量，也減輕了整體部件的質(zhì)量， 這樣不僅有利于提高整個鉆孔裝置的Z軸鉆孔頻率，同時有利于提高X、Y軸的效率和定位精度，降低整個裝置的功耗。


圖1為本發(fā)明實施例的直線伺服一體化PCB鉆孔裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實施例的數(shù)字控制系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種直線伺服一體化PCB鉆孔裝置。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實例對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請參閱圖1，圖1為本發(fā)明實施例的直線伺服一體化PCB鉆孔裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，所述PCB鉆孔裝置包括鉆頭更換裝置100、直線電機200、旋轉(zhuǎn)電機300、支撐軸承400、機架500和光柵尺600，所述直線電機200和旋轉(zhuǎn)電機300為一體化設(shè)置，安裝在支撐軸承400上，所述鉆頭更換裝置100、直線電機200、旋轉(zhuǎn)電機300、支撐軸承400和光柵尺600均安裝在機架上。具體說來，所述鉆頭更換裝置100用于安裝和更換PCB微孔鉆頭，所述直線電機 200用于驅(qū)動軸向往復(fù)運動(本發(fā)明中所說的軸為PCB的中心空心軸，里面可以安裝PCB微孔鉆頭)，所述旋轉(zhuǎn)電機300用于驅(qū)動中心空心軸的圓周旋轉(zhuǎn)運動，所述支撐軸承400用于限制PCB鉆孔裝置的可動部分的徑向和軸向自由度，所述機架500用于用于支撐所述PCB 鉆孔裝置，所述光柵尺600用于位置反饋。本發(fā)明的直線伺服一體化PCB鉆孔裝置將直線電機200的動子和旋轉(zhuǎn)電機300的轉(zhuǎn)子采用一體化設(shè)計，這樣一來大大減輕了 PCB鉆孔裝置中可動部分的質(zhì)量，不僅有利于提高整個鉆孔裝置的Z軸(即PCB的中心空心軸的軸向方向)鉆孔頻率，同時有利于提高X、 Y軸的效率和定位精度，降低整個裝置的功耗。，進一步地，所述直線伺服一體化PCB鉆孔裝置還包括一數(shù)字控制系統(tǒng)，如圖2所示。所述數(shù)字控制系統(tǒng)進一步包括連接光柵尺的數(shù)控計算機、伺服驅(qū)動器和變頻器；所述數(shù)控計算機通過伺服驅(qū)動器連接直線電機；所述數(shù)控計算機通過變頻器連接旋轉(zhuǎn)電機。在實際操作中，直線電機由數(shù)控計算機經(jīng)由伺服驅(qū)動器控制，高速旋轉(zhuǎn)電機由數(shù)控計算機經(jīng)由變頻器控制，由直線電機推動鉆孔裝置上下移動，其移動的確切位置由用于位置反饋的光柵尺柵尺反饋給數(shù)控計算機和直線電機的伺服驅(qū)動器，以修正其誤差，從而保證了在頻響范圍內(nèi)誤差小于0. 003mm。所述鉆頭更換裝置可以為氣動更換裝置，更換鉆頭時由氣動更換裝置的頂部氣缸動作，氣缸桿將微孔鉆頭夾頭松開。其結(jié)構(gòu)簡單，更換方便。進一步地，所述支撐軸承可以為磁力支撐軸承，其進一步包括徑向均布的4個直線軸承。磁力支撐軸承巧妙的利用旋轉(zhuǎn)電機的兩端部，采用永磁體同極相互排斥和高速旋轉(zhuǎn)物體自動定心的原理對鉆頭拉桿基礎(chǔ)部分進行徑向支撐；同時在豎直方向同樣利用永磁體同極相互排斥的原理作為鉆頭拉桿部分的限位止推軸承，實現(xiàn)對軸向進行支撐。這樣一來，大大減小了整個運動系統(tǒng)的摩擦阻力，從而大幅度增加裝置的壽命和可靠性。直線電機采用動磁式音圈直線電機結(jié)構(gòu)，其頻響高、結(jié)構(gòu)簡單。本發(fā)明提供的PCB鉆孔裝置，包括鉆頭更換裝置、直線電機、旋轉(zhuǎn)電機、支撐軸承、 機架和光柵尺。所述的PCB鉆孔裝置的直線電機和旋轉(zhuǎn)電機采用一體化設(shè)計，大大減輕了 PCB鉆孔裝置中可動部分的質(zhì)量，不僅有利于提高整個鉆孔裝置的Z軸鉆孔頻率，同時有利于提高X、Y軸的效率和定位精度，降低整個裝置的功耗?？梢岳斫獾氖?，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種直線伺服一體化PCB鉆孔裝置，其特征在于，包括鉆頭更換輔助裝置；用于驅(qū)動中心空心軸的軸向往復(fù)運動的直線電機；用于驅(qū)動中心空心軸的圓周旋轉(zhuǎn)運動的旋轉(zhuǎn)電機；支撐軸承；用于支撐所述直線伺服一體化PCB鉆孔裝置的機架；用于位置反饋的光柵尺；所述直線電機的動子和旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)子為一體化設(shè)置，所述直線電機、旋轉(zhuǎn)電機安裝在支撐軸承上，所述鉆頭更換輔助裝置、支撐軸承和光柵尺均安裝在機架上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線伺服一體化PCB鉆孔裝置，其特征在于還包括一數(shù)字控制系統(tǒng)，其進一步包括連接光柵尺的數(shù)控計算機、伺服驅(qū)動器和變頻器；所述數(shù)控計算機通過伺服驅(qū)動器連接直線電機；所述數(shù)控計算機通過變頻器連接旋轉(zhuǎn)電機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線伺服一體化PCB鉆孔裝置，其特征在于所述鉆頭更換輔助裝置為氣動裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線伺服一體化PCB鉆孔裝置，其特征在于所述支撐軸承為磁力支撐軸承，其進一步包括徑向均布的4個直線軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線伺服一體化PCB鉆孔裝置，其特征在于所述直線電機為動磁式音圈直線電機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直線伺服一體化PCB鉆孔裝置，包括鉆頭更換裝置、直線電機、旋轉(zhuǎn)電機、支撐軸承、機架和光柵尺。所述的PCB鉆孔裝置的直線電機的動子和旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)子采用一體化設(shè)計，大大減輕了PCB鉆孔裝置中可動部分的質(zhì)量，不僅有利于提高整個鉆孔裝置的Z軸鉆孔頻率，同時有利于提高X、Y軸的效率和定位精度，降低整個裝置的功耗。
文檔編號B23B41/14GK102151875SQ201110060750
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者蘇煥宇, 諶國權(quán), 譚銘志 申請人:湖南一派工業(yè)驅(qū)動有限公司