換刀系統(tǒng)及具有該換刀系統(tǒng)的鉆孔的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種換刀系統(tǒng)及具有該換刀系統(tǒng)的鉆孔機，所述換刀系統(tǒng)包括鉆孔裝置、安裝在所述鉆孔裝置上的換刀裝置以及用來放置刀具的刀具架，所述鉆孔裝置包括主軸底板以及安裝在所述主軸底板上的主軸，所述換刀裝置安裝在所述主軸底板上。相較于現(xiàn)有技術(shù)，在保證設(shè)備高精度要求的情況下，該換刀系統(tǒng)的中轉(zhuǎn)刀座與刀庫的距離將不再受空間限制，在同等空間的條件下，設(shè)備的刀庫容量可以排布的更多，設(shè)備的自動化程度及其鉆孔效率會更高。
【專利說明】換刀系統(tǒng)及具有該換刀系統(tǒng)的鉆孔機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種換刀系統(tǒng),尤其涉及一種用于PCB(printed circuit board ,柔性印刷電路板)鉆孔機的換刀系統(tǒng)及具有該換刀系統(tǒng)的鉆孔機。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著PCB (printed circuit board ,柔性印刷電路板)行業(yè)對鉆孔機的鉆孔效率和自動化程度的要求越來越高，對PCB鉆孔機的刀庫容量也提出了更高的要求。刀庫容量越大，每更換一次刀庫刀具，所鉆的孔也就越多，設(shè)備的有效時間利用率也就越高。因此鉆孔機刀庫容量的多少在一定程度上體現(xiàn)了設(shè)備的鉆孔效率和自動化程度。
[0003]圖1所示為傳統(tǒng)鉆孔機的機械手換刀系統(tǒng)100’，所述機械手換刀系統(tǒng)100’包括安裝在鉆孔機上的鉆孔裝置10’、安裝在所述鉆孔裝置10’上的換刀裝置20’、用來放置刀具的刀具架30’以及放置在所述刀具架30’內(nèi)的刀具40’。所述鉆孔裝置10’包括鉆孔機主軸底板11’以及安裝在所述主軸底板11’上的主軸12’。所述換刀裝置20’安裝在所述主軸底板11’上，包括氣缸21’以及安裝在所述氣缸21’上的機械手22’。所述刀具架30’包括中轉(zhuǎn)刀座31’以及與所述中轉(zhuǎn)刀座31’相鄰的刀庫32’。
[0004]所述機械手換刀系統(tǒng)100’換刀過程如下:首先，所述主軸底板11’帶著所述主軸12’運動使得所述主軸12’位于所述中轉(zhuǎn)刀座31’的正上方，然后所述主軸12’將舊刀放入所述中轉(zhuǎn)刀座31’內(nèi)。接著所述主軸底板11’帶著所述換刀裝置20’運動使得安裝在所述換刀裝置20’上的機械手22’位于所述中轉(zhuǎn)刀座31’的正上方，然后所述機械手22’取出位于所述中轉(zhuǎn)刀座31’上的舊刀，接著所述機械手22’隨著所述主軸底板11’運行至所述刀庫32’的正上方，并把舊刀放入所述刀庫32’中。其次，所述機械手22’從所述刀庫32’上取出新刀，并隨著所述主軸底板11’運動至所述中轉(zhuǎn)刀座31’的正上方，并將新刀放入所述中轉(zhuǎn)刀座31’內(nèi)，然后所述主軸12’從所述中轉(zhuǎn)刀座31’內(nèi)取出新刀。
[0005]為了確保所述機械手換刀系統(tǒng)100’能夠準(zhǔn)確地在中轉(zhuǎn)刀座31’和刀庫32’中取放刀具，所述中轉(zhuǎn)刀座31’和刀庫32’的高度必須一樣。這樣，當(dāng)所述主軸12’在所述中轉(zhuǎn)刀座31’的正上方取放刀具40’時，為保證主軸12’和刀庫32’不干涉，所述中轉(zhuǎn)刀座31’和刀庫32’之間必須保留足夠的安全距離，從而造成在空間一定的情況下，刀庫的容量減少，空間利用率低，所述機械手換刀系統(tǒng)100’的有效時間利用率低。
[0006]圖2所示為另一種機械手換刀系統(tǒng)200’，其結(jié)構(gòu)與所述機械手換刀系統(tǒng)100’大體相同，相同部分的結(jié)構(gòu)在此就不做重復(fù)描述，主要差異在于所述機械手換刀系統(tǒng)200’的換刀裝置220’安裝在主軸212’上，中轉(zhuǎn)刀座231’和刀庫232’采取錯層階梯設(shè)計。相較于所述機械手換刀系統(tǒng)100’，由于所述機械手換刀系統(tǒng)200’采取錯層階梯設(shè)計，因此所述刀庫232’的容量會有一定的增加，但是由于換刀裝置220’安裝在主軸212’上，在主軸鉆孔的過程中，主軸212’的重心與主軸212’的中心不在同一條鉛垂線上，從而影響到主軸212’的鉆孔精度，且換刀過程中安裝機械手222’的一側(cè)由于機械手222’的上下運動會對整個主軸212’的裝配精度產(chǎn)生不利影響，從而進一步影響主軸的鉆孔精度。[0007]鑒于上述問題，有必要提供一種空間利用率高、有效時間利用率高、鉆孔精度優(yōu)良的換刀系統(tǒng)，以解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種換刀系統(tǒng)，該換刀系統(tǒng)的刀具架的中轉(zhuǎn)刀座、刀庫采取錯層設(shè)計，從而使得所述刀具架占據(jù)空間一定的情況下，所述刀庫的容量變得更大?’另外，該換刀系統(tǒng)的換刀裝置安裝在所述主軸底板上，從而使得所述主軸的重心與主軸的中心在同一條鉛垂線上，且換刀過程中所述機械手的上下運動對整個主軸的裝配精度不會產(chǎn)生影響，進而保證了主軸鉆孔時的鉆孔精度。
[0009]相應(yīng)地，本發(fā)明一種換刀系統(tǒng)，用于PCB板鉆孔機，包括鉆孔裝置、安裝在所述鉆孔裝置上的換刀裝置以及用來放置刀具的刀具架，所述鉆孔裝置包括主軸底板以及安裝在所述主軸底板上的主軸，所述換刀裝置包括用來從所述刀具架上取放刀具的機械手，所述刀具架包括主體部、安裝在所述主體部上的中轉(zhuǎn)刀座以及安裝在所述主體部上的刀庫，所述中轉(zhuǎn)刀座與所述 刀庫位于所述主體部的同一側(cè)，所述中轉(zhuǎn)刀座的上端面高出所述刀庫的上端面，所述換刀裝置安裝在所述主軸底板上。
[0010]進一步地，所述中轉(zhuǎn)刀座和所述刀庫構(gòu)成階梯狀。
[0011]進一步地，所述中轉(zhuǎn)刀座與所述刀庫緊緊相鄰。
[0012]進一步地，所述換刀裝置包括用以推動所述機械手運動的氣缸。
[0013]進一步地，所述氣缸為雙行程氣缸。
[0014]進一步地，所述氣缸包括兩個單行程氣缸，所述兩個單行程氣缸的行程不同。
[0015]進一步地,所述中轉(zhuǎn)刀座包括至少兩個換刀位置。
[0016]本發(fā)明的另一目的在于提供一種鉆孔機，該鉆孔機的有效時間利用率聞、鉆孔精度優(yōu)良。
[0017]相應(yīng)地，本發(fā)明一種鉆孔機，包括換刀系統(tǒng)，所述換刀系統(tǒng)包括鉆孔裝置、安裝在所述鉆孔裝置上的換刀裝置以及用來放置刀具的刀具架，所述鉆孔裝置包括主軸底板以及安裝在所述主軸底板上的主軸，所述換刀裝置包括用來從所述刀具架上取放刀具的機械手，所述刀具架包括主體部、安裝在所述主體部上的中轉(zhuǎn)刀座以及安裝在所述主體部上的刀庫，所述中轉(zhuǎn)刀座與所述刀庫位于所述主體部的同一側(cè)，所述中轉(zhuǎn)刀座的上端面高出所述刀庫的上端面，所述換刀裝置安裝在所述主軸底板上。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所述換刀系統(tǒng)及具有該換刀系統(tǒng)的鉆孔機由于設(shè)置有中轉(zhuǎn)刀座、刀庫錯層設(shè)計的刀具架以及具有雙行程的氣缸，從而使得所述刀具架占據(jù)空間一定的情況下，所述刀具架的容量變得更大，進而使得更換一次刀庫刀具時所鉆的孔越多，所述換刀系統(tǒng)的有效時間利用率越高。此外，由于所述換刀裝置安裝在所述主軸底板上，因此在主軸鉆孔的過程中，所述主軸的重心與主軸的中心在同一條鉛垂線上，且換刀過程中所述機械手的上下運動對整個主軸的裝配精度不會產(chǎn)生影響，從而保證了主軸鉆孔時的鉆孔精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有一種換刀系統(tǒng)的不意圖。[0020]圖2為現(xiàn)有另一種換刀系統(tǒng)的不意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明換刀系統(tǒng)的示意圖。
[0022]圖4為本發(fā)明換刀系統(tǒng)的另一狀態(tài)示意圖。
[0023]圖5為雙行程氣缸的示意圖。
[0024]圖6為兩個單行程氣缸的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述。
[0026]請參閱圖3所示，本發(fā)明換刀系統(tǒng)100包括鉆孔裝置10、安裝在所述鉆孔裝置10上的換刀裝置20、用來放置刀具的刀具架30以及放置在所述刀具架30內(nèi)的刀具40。
[0027]請參閱圖3所示，所述鉆孔裝置10包括安裝在鉆孔機上的主軸底板11以及安裝在所述主軸底板11上的主軸12。所述主軸12可以沿所述主軸底板11滑動。
[0028]請參閱圖3并結(jié)合圖5所示，所述換刀裝置20安裝在所述主軸底板11上，包括具有雙行程的氣缸21以及安裝在所述氣缸21上的機械手22。所述氣缸21包括第一行程SI以及第二行程S2，所述第一行程SI小于所述第二行程S2。所述機械手22可以在所述氣缸21的作用下上下移動。
[0029]請參閱圖3所示,所述刀具架30包括主體部31、安裝在所述主體部31上的中轉(zhuǎn)刀座32以及安裝在所述主體部31上的刀庫33。所述中轉(zhuǎn)刀座32與所述刀庫33位于所述主體部31的同一側(cè)。所述中轉(zhuǎn)刀座32高出所述刀庫33，并且所述中轉(zhuǎn)刀座32和所述刀庫33構(gòu)成階梯狀。所述中轉(zhuǎn)刀座32緊靠著所述刀庫33，并且所述中轉(zhuǎn)刀座32與所述主軸底板11的垂直距離小于所述刀庫33與所述主軸底板11的垂直距離。
[0030]請參閱圖3所示，所述刀具40包括鉆頭41和安裝部42，機械手22與所述安裝部42相配合，以便所述機械手22從所述中轉(zhuǎn)刀座32或刀庫33內(nèi)取出所述刀具40。
[0031]當(dāng)使用本發(fā)明所述換刀系統(tǒng)100時，首先所述主軸12隨著所述主軸底板11運動至所述中轉(zhuǎn)刀座32的正上方，然后沿著所述主軸底板11向下滑動至正好將位于所述主軸12 一端的舊刀具40放入所述中轉(zhuǎn)刀座32內(nèi)，接著所述主軸12再向上滑動至原位。其次，所述主軸底板11帶著所述換刀裝置20運動使得所述換刀裝置20上的機械手22位于所述中轉(zhuǎn)刀座32的正上方(如圖3所示)。所述機械手22在所述氣缸21的作用下向下滑動所述第一行程SI，此時所述機械手22正好可以抓住位于所述中轉(zhuǎn)刀座32內(nèi)的舊刀具40的安裝部42，然后所述機械手22在所述氣缸21的作用回復(fù)原位。再然后，所述換刀裝置20隨著所述主軸底板11運動至空的刀庫33上方。然后所述機械手22在所述氣缸21的作用下向下滑動所述第二行程S2，此時被所述機械手22抓住的舊刀具40正好被放置在空的刀庫33內(nèi)，然后所述機械手22松開并在所述氣缸21的作用下回復(fù)原位。接著，所述換刀裝置20隨著所述主軸底板11運動至裝有新刀具的刀庫33上方。所述機械手22在所述氣缸21的作用下向下滑動第二行程S2，此時所述機械手22正好抓住新刀具40的安裝部42，然后再在所述氣缸21的作用回復(fù)原位。接下來，所述換刀裝置20再隨著所述主軸底板11運動至中轉(zhuǎn)刀座32的正上方，所述機械手22在所述氣缸21的作用下向下滑動第一行程SI，此時所述機械手22正好將新刀具40放入中轉(zhuǎn)刀座32中，然后再在所述氣缸21的作用下回復(fù)原位。最后，所述主軸12隨著所述主軸底板11運動至所述中轉(zhuǎn)刀座32的正上方，然后所述主軸12向下滑動至正好使得位于所述中轉(zhuǎn)刀座32內(nèi)的新刀具40的安裝部42安裝在所述主軸12上，然后所述主軸12再向上滑動至原位。這樣，所述換刀系統(tǒng)100就完成將舊刀具換成新刀具的動作。
[0032]由于所述刀具架30的中轉(zhuǎn)刀座32和刀庫33采取了錯層設(shè)計，從而使得即使在所述中轉(zhuǎn)刀座32和刀庫33緊緊相鄰的情況下，所述主軸12從所述中轉(zhuǎn)刀座32上取放刀具40時，所述主軸12不會與位于所述刀庫33內(nèi)的刀具40發(fā)生碰撞，進而確保了換刀過程的安全性。又由于所述刀具架30的中轉(zhuǎn)刀座32和刀庫33之間省去了安全空間，從而使得所述刀具架30占據(jù)空間一定的情況下，所述刀具架30的容量變得更大，進而使得更換一次刀庫刀具時所述鉆的孔越多，所述換刀系統(tǒng)100的有效時間利用率越高。此外，由于所述換刀裝置20安裝在所述主軸底板11上，因此在主軸鉆孔的過程中，所述主軸12的重心與主軸12的中心在同一條鉛垂線上，且換刀過程中所述機械手22的上下運動對整個主軸12的裝配精度不會產(chǎn)生影響，從而保證了主軸鉆孔時的鉆孔精度。
[0033]在本實施例中，所述氣缸21為雙行程氣缸，但是在其它實施例中，所述氣缸21可以用兩個單行程氣缸代替，其中一個單行程氣缸具有第一行程Si，另一個單行程氣缸具有第二行程S2 (如圖6所示)。
[0034]在本實施例中，所述中轉(zhuǎn)刀座32是單個換刀位置，但是在其它實施例中，所述中轉(zhuǎn)刀座32的換刀位置可以有兩個或者多個換刀位置。
[0035]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述換刀系統(tǒng)100由于設(shè)置有中轉(zhuǎn)刀座32、刀庫33錯層設(shè)計的刀具架30以及具有雙行程的氣缸21，從而使得所述刀具架30占據(jù)空間一定的情況下，所述刀具架30的容量變得更大，進而使得更換一次刀庫刀具時所鉆的孔越多，所述換刀系統(tǒng)100的有效時間利用率越高。此外，由于所述換刀裝置20安裝在所述主軸底板11上，因此在主軸鉆孔的過程中，所述主軸12的重心與主軸12的中心在同一條鉛垂線上，且換刀過程中所述機械手22的上下運動對整個主軸12的裝配精度不會產(chǎn)生影響，從而保證了主軸鉆孔時的鉆孔精度。
[0036]特別需要指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在本發(fā)明的教導(dǎo)下所作的針對本發(fā)明的等效變化，仍應(yīng)包含在本發(fā)明申請專利范圍所主張的范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種換刀系統(tǒng)，用于PCB板鉆孔機，其特征在于:所述換刀系統(tǒng)包括鉆孔裝置、安裝在所述鉆孔裝置上的換刀裝置以及用來放置刀具的刀具架，所述鉆孔裝置包括主軸底板以及安裝在所述主軸底板上的主軸，所述換刀裝置安裝在所述主軸底板上，所述換刀裝置包括用來從所述刀具架上取放刀具的機械手，所述刀具架包括主體部、安裝在所述主體部上的中轉(zhuǎn)刀座以及安裝在所述主體部上的刀庫，所述中轉(zhuǎn)刀座與所述刀庫位于所述主體部的同一側(cè)，所述中轉(zhuǎn)刀座的上端面高出所述刀庫的上端面。
2.如權(quán)利要求1所述的換刀系統(tǒng)，其特征在于:所述中轉(zhuǎn)刀座和所述刀庫構(gòu)成階梯狀。
3.如權(quán)利要求2所述的換刀系統(tǒng)，其特征在于:所述中轉(zhuǎn)刀座與所述刀庫緊緊相鄰。
4.如權(quán)利要求3所述的換刀系統(tǒng)，其特征在于:所述換刀裝置包括用以推動所述機械手運動的氣缸。
5.如權(quán)利要求4所述的換刀系統(tǒng)，其特征在于:所述氣缸為雙行程氣缸。
6.如權(quán)利要求4所述的換刀系統(tǒng)，其特征在于:所述氣缸包括兩個單行程氣缸，所述兩個單行程氣缸的行程不同。
7.如權(quán)利要求2所述的換刀系統(tǒng)，其特征在于:所述中轉(zhuǎn)刀座包括至少兩個換刀位置。
8.一種鉆孔機，其特征在于:所述鉆孔機包括如權(quán)利要求1至7項中任意一項所述的換刀系統(tǒng)。
【文檔編號】B23B41/02GK103769929SQ201210415181
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月26日
【發(fā)明者】常遠, 羅志建, 徐 明 申請人:維嘉數(shù)控科技（蘇州）有限公司