一种pcb铣刀加工自检装置及其方法

文档序号:147170 发布日期:2021-10-26 浏览:36次 >En<

阅读说明:本技术 一种pcb铣刀加工自检装置及其方法 (PCB milling cutter processing self-checking device and method thereof ) 是由 林玺 黄乔宏 王洪磊 于 2021-07-29 设计创作,主要内容包括:本发明涉及铣刀生产加工技术领域,尤其涉及一种PCB铣刀加工自检装置及其方法,包括自动开槽机主体、接料装置、检测装置,自动开槽机主体的侧壁设有一通槽,自动开槽机主体内设有用于伸出通槽的取料机械手,接料装置与自动开槽机主体的侧壁连接,所述检测装置包括双轴单臂机械手臂、铣刀检测仪、定位组件及支撑座,所述双轴机械手臂的纵向导轴与支撑座连接,所述双轴机械手臂的横向导轴与纵向导轴连接,所述铣刀检测仪位于支撑座上,所述定位组件位于铣刀检测仪的检测位处,所述横向导轴上设有两个手臂组件,所述手臂组件用于夹取料板上的铣刀并将其放置在定位组件处。本发明中,接料装置与检测装置相互配合,有效提高了产生合格率。(The invention relates to the technical field of milling cutter production and processing, in particular to a PCB milling cutter processing self-checking device and a method thereof, comprising an automatic grooving machine main body, a material receiving device and a detection device, wherein the side wall of the automatic grooving machine main body is provided with a through groove, the automatic grooving machine main body is internally provided with a material taking manipulator for extending out of the through groove, the material receiving device is connected with the side wall of the automatic grooving machine main body, the detection device comprises a double-shaft single-arm mechanical arm, a milling cutter detector, a positioning assembly and a supporting seat, the longitudinal guide shaft of the double-shaft mechanical arm is connected with the supporting seat, the transverse guide shaft of the double-shaft mechanical arm is connected with the longitudinal guide shaft, the milling cutter detector is positioned on the supporting seat, the positioning assembly is positioned at the detection position of the milling cutter detector, and two arm components are arranged on the transverse guide shaft and used for clamping the milling cutter on the material plate and placing the milling cutter on the positioning component. In the invention, the receiving device is matched with the detection device, so that the production yield is effectively improved.)

一种PCB铣刀加工自检装置及其方法

技术领域

本发明涉及铣刀生产加工技术领域,尤其涉及一种PCB铣刀加工自检装置及其方法。

背景技术

目前国内铣刀生产加工通常由自动开槽机完成,自动开槽机需要经技术人员调适好各部规格参数后才能开机生产,铣刀的精度要求高,一般需要全检作业,尤其是PCB铣刀,但生产过程中铣刀的外径尺寸难免会因为设备原因产生细微变化,为避免同批次生产的铣刀存在批量的质量问题,现有的解决办法是由额外的专业人员在设备加工中随时对铣刀进行测量,如果出现误差则停机并调整设备加工参数补正规格数值,而专业人员所能承受的看机数量有限,日常其他工作任务繁重,经常导致未按时量测产品而造成批量报废,提高了生产成本,且产品质量不稳定;另外由于技术人员的检测手法、工作时专注程度等问题经常导致测量值不准确,也会出现大量不良品。

发明内容

为了解决上述问题,本发明提出一种PCB铣刀加工自检装置及其方法。

本发明采用以下技术方案:一种PCB铣刀加工自检装置,包括自动开槽机主体、接料装置、检测装置、清洁装置,所述自动开槽机主体的侧壁设有一通槽,所述自动开槽机主体内设有用于伸出通槽的取料机械手,所述接料装置与自动开槽机主体的侧壁连接,所述接料装置包括第一驱动电机、底板、第二驱动电机、支撑板、第三驱动电机、支撑架、第四驱动电机及料板,所述料板用于装载原棒料和/或经自动开槽机主体开槽后的铣刀,所述料板与第四驱动电机的输出轴连接,所述第四驱动电机与支撑架连接,所述第三驱动电机用于驱动第四驱动电机绕支撑架转动,所述支撑板与支撑架的下端连接,所述第二驱动电机与支撑板连接并用于驱动支撑架沿支撑板滑动,所述第一驱动电机的输出轴与支撑板的下端面连接并用于驱动支撑板做升降运动,所述底板与开槽机主体的侧壁连接,所述第一驱动电机与底板连接,所述检测装置包括双轴机械手臂、铣刀检测仪、定位组件、支撑座、PLC、电脑主机,所述双轴机械手臂、铣刀检测仪、PLC、电脑主机相互电性连接,所述双轴机械手臂的纵向导轴与支撑座连接,所述双轴机械手臂的横向导轴与纵向导轴连接,所述铣刀检测仪位于支撑座上,所述定位组件位于铣刀检测仪的检测位处,所述横向导轴上设有两个手臂组件,所述清洁装置用于清洁铣刀,所述手臂组件用于夹取料板上的铣刀将其放置在清洁装置上,并在铣刀清洁后将其放置在定位组件处。

优选的,所述底板与支撑板之间设有第一伸缩垫,所述第一伸缩垫位于第一驱动电机输出轴的内侧,所述支撑板的内侧端设有挡板,所述挡板与支撑架下端之间设有第二伸缩垫。

优选的,所述支撑板上设有滑槽,所述支撑架位于滑槽内,所述滑槽的底面内壁及侧壁均嵌设有若干滚珠。

优选的,所述第四驱动电机的输出轴上设有连接板,所述连接板上设有若干凸起,所述料板的端面设有与凸起相适配的卡槽,所述凸起与卡槽卡扣连接。

优选的,所述第三驱动电机与支撑架的侧壁连接,所述支撑架的侧壁上嵌设有第一轴承,所述第三驱动电机的输出轴贯穿支撑架侧壁并与第一轴承的内环固定连接,且其输出轴的另一端与支撑架上的第四驱动电机连接。

优选的,所述清洁组件包括清洁池、空气压缩机、储气罐、喷气管,所述清洁池位于支撑座上,所述空气压缩机及储气罐位于支撑座下端,所述空气压缩机、储气罐、喷气管通过管道连通,所述清洁池内设有定位块,所述定位块上设有与铣刀相适配的定位孔,所述清洗池的内侧壁上设有红外对射传感器,所述喷气管上设有电磁阀,所述红外对射传感器、电磁阀均与电脑主机相连。

优选的,所述定位组件包括定位架、转轮、第五驱动电机、衔接板、第六驱动电机,所述定位架的截面为“7”字形,所述定位架的上端设有与铣刀相适配的第一通孔,所述第五驱动电机与支撑座的下端面连接,所述第五驱动电机的输出轴与衔接板连接,所述衔接板的下端面连接有第六驱动电机,所述支撑座上设有第二通孔,所述第六驱动电机的输出轴贯穿衔接板及第二通孔与转轮连接,所述第六驱动电机用于驱动转轮旋转,所述第五驱动电机用于驱动衔接板左右移动从而使转轮与定位架上的铣刀抵接并带其转动。

优选的,所述支撑座上设有第二轴承,所述第二轴承位于第一通孔下方,所述第二轴承的内环与铣刀的端部相适配。

一种PCB铣刀加工自检方法,包括以下步骤:

S1:通过PLC控制第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机,使连接板所处的位置方便工作人员将插满棒料的料板安装在其上面;

S2:通过PLC控制第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机,使料板处于竖直状态且其所处位置方便取料机械手夹取料板上的棒料,其中,取料机械手夹取料板上第一排最左端料槽内的棒料,并送入自动开槽机主体将棒料加工成铣刀,再将铣刀重新插回料板第一排最左端的料槽;

S3:当取料机械手夹取料板上第一排第二根棒料送入自动开槽机主体加工时,通过PLC控制第三驱动电机,使料板处于水平状态,再控制第一驱动电机、第二驱动电机、第四驱动电机,使料板处于方便手臂组件夹取铣刀的位置,再通过PLC控制双轴机械手臂使手臂组件夹取料板上第一排第一个铣刀(从左往右),然后将铣刀放置在定位孔内,红外对射传感器感应到铣刀,电脑主机控制电磁阀开启,喷气管开始对铣刀高压喷气清洁,持续喷气2~4秒,关闭电磁阀,完成铣刀清洗;

S4:通过手臂组件将铣刀从定位孔夹持至定位组件处,铣刀穿过第一通孔放置在第二轴承内,开启铣刀检测仪,铣刀检测仪与电脑主机相连,电脑主机的显示屏上有与料板料槽对应的若干光点,通过PLC控制第五驱动电机、第六驱动电机,使第二轴承内的铣刀开始转动从而配合铣刀检测仪检测;

S5:检测完毕后,若铣刀外径精度合格,则通过PLC控制手臂组件将铣刀夹持放置在料板对应的料槽内,再由PLC控制第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机,使料板回到取料机械手方便夹取料板上棒料的位置,当料板上第一排第二根棒料加工完成并插回对应的料槽之后,重复步骤S3~S4,若铣刀合格,重复步骤S5,依此类推,料板上的棒料按照折线的顺序加工及检测;

S6:若铣刀外径精度不合格,则通过铣刀检测仪将不合格参数上传至电脑主机,由电脑主机修正自动开槽机主体的加工参数位,并将修正后的加工参数位传递至自动开槽机主体的PLC,自动开槽机主体在下一根棒料加工前完成参数位修正,同时显示屏上与不合格铣刀对应料槽的光点会自动标红,然后通过PLC控制手臂组件将铣刀夹持放置在料板对应的料槽内,再由PLC控制第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机,使料板回到取料机械手方便夹取料板上棒料的位置,重复步骤S3~S4,直至料板上的棒料加工检测完成。本发明至少具有以下有益效果之一:

在本发明中,通过接料装置与自动开槽机主体相互配合,可以使料板上的棒料自动送入自动开槽机主体加工并将加工后的铣刀插回料板,有效提高了工作效率,接料装置与检测装置配合,使得刚完成加工的铣刀就得到有效检测,通过双轴机械手臂可以实现自动检测,减少工作人员的工作量,纯机械自检的检测效率更高,测量准确性有保证,提高了产品质量,且检测到铣刀外径精度不合格时,可以及时修正自动开槽机主体的加工参数位,及时止损,降低产品不良率。

附图说明

图1为本发明优选实施例的正面结构示意图;

图2为本发明优选实施例的侧面结构示意图;

图3为本发明优选实施例的俯面结构示意图;

图4为本发明优选实施例中支撑板的俯面结构示意图;

图5为本发明优选实施例中连接板的结构示意图;

图6为本发明优选实施例中料板的背面结构示意图;

图7为本发明优选实施例中支撑架的侧面结构示意图;

图8为本发明优选实施例中定位组件的结构示意图;

图9为本发明优选实施例中清洁装置的结构示意图;

图10为本发明优选实施例的控制原理示意图。

附图标记说明:

10自动开槽机主体、11通槽、12取料机械手、20接料装置、21第一驱动电机、22底板、221第一伸缩垫、23第二驱动电机、24支撑板、241挡板、242第二伸缩垫、243滑槽、244滚珠、25第三驱动电机、26支撑架、261第一轴承、27第四驱动电机、271连接板、272凸起、28料板、281卡槽、30检测装置、31双轴机械手臂、311横向导轴、312纵向导轴、313手臂组件、32铣刀检测仪、33定位组件、331定位架、332转轮、333第五驱动电机、334衔接板、335第六驱动电机、336第二轴承、337第一通孔、338第二通孔、34支撑座、35 PLC、36电脑主机、40清洁装置、41清洁池、42空气压缩机、43储气罐、44喷气管、45定位块、46定位孔、47红外对射传感器、48电磁阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心、纵向、横向、长度、宽度、厚度、上、下、前、后、左、右、竖直、水平、顶、底、内、外、顺时针、逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1至图10,本发明的优选实施例,一种PCB铣刀加工自检装置,包括自动开槽机主体10、接料装置20、检测装置30,自动开槽机主体10的侧壁设有一通槽11,自动开槽机主体10内设有用于伸出通槽11的取料机械手12,接料装置20与自动开槽机主体10的侧壁连接,接料装置20包括第一驱动电机21、底板22、第二驱动电机23、支撑板24、第三驱动电机25、支撑架26、第四驱动电机27及料板28,料板28用于装载原棒料和/或经自动开槽机主体10开槽后的铣刀,料板28与第四驱动电机27的输出轴连接,第四驱动电机27与支撑架26连接,第三驱动电机25用于驱动第四驱动电机27绕支撑架26转动,支撑板24与支撑架26的下端连接,第二驱动电机23与支撑板24连接并用于驱动支撑架26沿支撑板24滑动,第一驱动电机21的输出轴与支撑板24的下端面连接并用于驱动支撑板24做升降运动,底板22与开槽机主体10的侧壁连接,第一驱动电机21与底板22连接,检测装置30包括双轴机械手臂31、铣刀检测仪32、定位组件33、支撑座34、PLC 35、电脑主机36,双轴机械手臂31、铣刀检测仪32、PLC 35、电脑主机36相互电性连接,双轴机械手臂31的纵向导轴312与支撑座34连接,双轴机械手臂31的横向导轴311与纵向导轴312连接,铣刀检测仪32位于支撑座34上,定位组件33位于铣刀检测仪32的检测位处,横向导轴311上设有两个手臂组件313,手臂组件313用于夹取料板28上的铣刀并将其放置在定位组件33处。在本发明中,通过接料装置20与自动开槽机主体10相互配合,可以使料板28上的棒料自动送入自动开槽机主体10加工并将加工后的铣刀插回料板28,有效提高了工作效率,接料装置20与检测装置30配合,使得刚完成加工的铣刀就得到有效检测,通过双轴机械手臂31可以实现自动检测,减少工作人员的工作量,纯机械自检的检测效率更高,测量准确性有保证,提高了产品质量,且检测到铣刀外径精度不合格时,可以及时修正自动开槽机主体的加工参数位,及时止损,降低产品不良率。

作为本发明的优选实施例,其还可具有以下附加技术特征:

底板22与支撑板24之间设有第一伸缩垫221,第一伸缩垫221位于第一驱动电机21输出轴的内侧,支撑板24的内侧端设有挡板241,挡板241与支撑架26下端之间设有第二伸缩垫242,第一伸缩垫221对第一驱动电机21驱动支撑板24做升降运动时可以起到缓冲作用,第二伸缩垫242对第二驱动电机23驱动支撑架26前后移动起到缓冲作用,使支撑板24、支撑架26的位移更加平稳;本实施例中,第一伸缩垫221及第二伸缩垫242为相同结构,其外部为橡胶材质,内部设有弹簧,第一驱动电机21使用的为液压缸,其输出轴设有四根,输出轴与底板22的连接处设有连接座,连接座起稳定支撑作用。

支撑板24上设有滑槽243,支撑架26位于滑槽243内,滑槽243的底面内壁及侧壁均嵌设有若干滚珠244,第二驱动电机23与支撑板24固定连接,支撑架26在滑槽243内与滚珠244抵接,通过滚珠244有效的减小了支撑架26与滑槽243内壁的摩擦力,使得第二驱动电机23能够更加顺畅的驱动支撑架26;本实施例中,第二驱动电机23为气缸,设有两根活塞杆,支撑架26包括一个底座和支架,支架由两块竖板组成,分别位于底座的两侧,第四驱动电机27位于两块竖板之间。

第四驱动电机27的输出轴上设有连接板271,连接板271上设有若干凸起272,料板28的端面设有与凸起272相适配的卡槽281,凸起272与卡槽281卡扣连接,使得料板28拆装更方便,利于更换料板28,且在料板28呈竖直状态时能够与连接板271稳定连接;本实施例中,料板28上的铣刀检测合格之后,需要工作人员将料板28拆下,再装上新的装满棒料的料板28,凸起272的端部为锥形台结构,卡槽281内部与其相适配,从而有效卡接;本实施例中,第四驱动电机27为气缸,其输出轴一端设有连接块,连接块与连接板271固定连接。

第三驱动电机25与支撑架26的侧壁连接,支撑架26的侧壁上嵌设有第一轴承261,第三驱动电机25的输出轴贯穿支撑架26侧壁并与第一轴承261的内环固定连接,且其输出轴的另一端与支撑架26上的第四驱动电机27连接,通过第一轴承261的作用,第三驱动电机25的输出轴能够顺畅的绕支撑架26的侧壁转动,从而有效驱动第四驱动电机27转动;本实施例中,第四驱动电机27的输出轴贯穿支撑架26的另一端侧壁,且能够相对该侧壁转动;第三驱动电机25为步进电机,可控制第四驱动电机27旋转90°并复位,即可使料板28从竖直态转为水平态,然后再回复成竖直态。

清洁组件40包括清洁池41、空气压缩机42、储气罐43、喷气管44,清洁池41位于支撑座34上,空气压缩机42及储气罐43位于支撑座34下端,空气压缩机42、储气罐43、喷气管44通过管道连通,清洁池41内设有定位块45,定位块45上设有与铣刀相适配的定位孔46,清洗池41的内侧壁上设有红外对射传感器47,喷气管44上设有电磁阀48,红外对射传感器47、电磁阀48均与电脑主机36相连,手臂组件313将铣刀夹持放入定位孔46后,红外对射传感器47检测到铣刀,并将信号传递给电脑主机36,电脑主机36控制电磁阀48开启,喷气管44开始朝露在定位孔46外的铣刀刀头喷气清洗,定位孔46较长,铣刀在高压喷洗下不会飞出定位孔46,且铣刀能够在定位孔46内转动,保证清洁效果;本实施例中,清洗池41的底部设有海绵层,海绵可以吸附从铣刀上清洗下来的杂物,避免杂物飞溅;空气压缩机42压缩空气存储在储气罐43内,使得喷气管44能够喷射高压空气。

定位组件33包括定位架331、转轮332、第五驱动电机333、衔接板334、第六驱动电机335,定位架331的截面为“7”字形,定位架331的上端设有与铣刀相适配的第一通孔337,第五驱动电机333与支撑座34的下端面连接,第五驱动电机333的输出轴与衔接板334连接,衔接板334的下端面连接有第六驱动电机335,支撑座34上设有第二通孔338,第六驱动电机335的输出轴贯穿衔接板334及第二通孔338与转轮332连接,第六驱动电机335用于驱动转轮332旋转,第五驱动电机333用于驱动衔接板334左右移动从而使转轮332与定位架331上的铣刀抵接并带其转动,铣刀穿过第一通孔337后,第五驱动电机333驱动衔接板334朝右移动,使转轮332与铣刀抵接,第六驱动电机335再驱动转轮332旋转,从而带动铣刀旋转,使铣刀检测仪32能有效的对铣刀检测,保证检测的准确度;本实施例中,转轮332包括轮盘和连接柱,轮盘位于第二通孔338上端,且其直径大于第二通孔338的直径,连接柱距第二通孔338内壁的距离大于轮盘距铣刀侧壁的距离,使得轮盘能够一直遮挡第二通孔338,防止杂物落入第二通孔338;第五驱动电机333为步进电机,第六驱动电机335为驱动电机。

支撑座34上设有第二轴承336,第二轴承336位于第一通孔337下方,第二轴承336的内环与铣刀的端部相适配,第二轴承336与支撑座34固定连接,铣刀插入第二轴承336的内环,第二轴承336可以对铣刀的下端起到支撑作用,更能使铣刀顺畅的在第一通孔337内转动;本实施例中,支撑座34为“]”形,使料板28可以处于与双轴机械手臂31最适配的位置。

本发明可以实现棒料加工成铣刀后自动检测,极大的提高了工作效率,全程机械操作,减少人工检测的误差,本实施例中,取料机械手12、双轴机械手臂31、铣刀检测仪32、空气压缩机42、红外对射传感器47、电磁阀48、PLC 35、自动开槽机10的结构及其原理已为本领域技术人员所熟知,故在此不另作详述。

一种PCB铣刀加工自检方法,包括以下步骤:

S1:通过PLC控制第一驱动电机21、第二驱动电机23、第三驱动电机25、第四驱动电机27,使连接板271所处的位置方便工作人员将插满棒料的料板28安装在其上面;

S2:通过PLC控制第一驱动电机21、第二驱动电机23、第三驱动电机25、第四驱动电机27,使料板28处于竖直状态且其所处位置方便取料机械手12夹取料板28上的棒料,其中,取料机械手12夹取料板28上第一排最左端料槽内的棒料,并送入自动开槽机主体10将棒料加工成铣刀,再将铣刀重新插回料板28第一排最左端的料槽;

S3:当取料机械手12夹取料板28上第一排第二根棒料送入自动开槽机主体10加工时,通过PLC控制第三驱动电机25,使料板28处于水平状态,再控制第一驱动电机21、第二驱动电机23、第四驱动电机27,使料板28处于方便手臂组件313夹取铣刀的位置,再通过PLC35控制双轴机械手臂31使手臂组件313夹取料板28上第一排第一个铣刀(从左往右),然后将铣刀放置在定位孔46内,红外对射传感器47感应到铣刀,电脑主机36控制电磁阀48开启,喷气管44开始对铣刀高压喷气清洁,持续喷气2~4秒,关闭电磁阀48,完成铣刀清洗;

S4:通过手臂组件313将铣刀从定位孔46夹持至定位组件33处,铣刀穿过第一通孔337放置在第二轴承336内(检测位),开启铣刀检测仪32,铣刀检测仪32与电脑主机36相连,电脑主机36的显示屏上有与料板28料槽对应的若干光点,通过PLC 35控制第五驱动电机333、第六驱动电机335,使第二轴承336内的铣刀开始转动从而配合铣刀检测仪32检测;

S5:检测完毕后,若铣刀外径精度合格,则通过PLC 35控制手臂组件313将铣刀夹持放置在料板28对应的料槽内,再由PLC 35控制第一驱动电机21、第二驱动电机23、第三驱动电机25、第四驱动电机27,使料板28回到取料机械手12方便夹取料板28上棒料的位置,当料板28上第一排第二根棒料加工完成并插回对应的料槽之后,重复步骤S3~S4,若铣刀合格,重复步骤S5,依此类推,料板28上的棒料按照折线的顺序加工及检测;

S6:若铣刀外径精度不合格,则通过铣刀检测仪32将不合格参数上传至电脑主机36,由电脑主机36修正自动开槽机主体10的加工参数位,并将修正后的加工参数位传递至自动开槽机主体10的PLC,自动开槽机主体10在下一根棒料加工前完成参数位修正,同时显示屏上与不合格铣刀对应料槽的光点会自动标红,然后通过PLC35控制手臂组件313将铣刀夹持放置在料板28对应的料槽内,再由PLC 35控制第一驱动电机21、第二驱动电机23、第三驱动电机25、第四驱动电机27,使料板28回到取料机械手12方便夹取料板28上棒料的位置,重复步骤S3~S4,直至料板28上的棒料加工检测完成。如果单盘料板28上出现了不合格的铣刀,则一般为连续两个铣刀不合格,显示屏会将不合格铣刀在料板28料槽上对应的光点标红,方便工作人员找出不合格产品。

在不出现冲突的前提下,本领域技术人员可以将上述附加技术特征自由组合以及叠加使用。

以上所述仅为本发明的优先实施方式,只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

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