Сверлильный станок

 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для сверления отверстий в печатных платах. Целью изобретения является повышение надежности, точности сверления и производительности за счет повышения автоматизации технологического процесса. Сверлильный станок содержит ра&очий стол 1 на аэростатических опорах 2, связанный через

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 В 39/00

5Щ®3НМ

ПАТЕНТМО ТЕ! ИйЧВК

Б.1!БЛИО Е: А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOIAY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1Ю 10

12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4184603/24-08 (22) 20.01.87 (46) 15.09.90.Бюл. Р 34 (71) Производственное объединение

"Минусинский электротехнический

tl промышленный комплекс (72) П,M. Горбуно ., В. М. Величко и В.П.Помазов (53) 629.91 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1047610, кл. В 23 В 39/00, 982.

„„SU„„ 1429452 А !

2 (54) СВЕРЛИЛЬНЫЙ СТАНОК (57) Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для сверления отверстий в печатных

l платах. Целью изобретения является повышение надежности, точности сверления и производительности за счет повышения автоматизации технологического процесса. Сверлильный станок co— держит рабочий стол на аэростатических опорах 2, связанный через

1429452 последовательно соединенные линейные электродвигатели 3 и 4 с базисной плитой 5. Механизм смены инструмента содержит вал шпинделя с установ5 ленными в нем держателем инструментов и тягой, магазин инструментов, в котором имеются гнезда для инструментов. Устройство начала процесса резания, наличия и,поломки инструмента содержит две плоские катушки индуктивности, разделенные экраном, расположенные в прижима обрабатываемых деталей,,закрепленные на статоре сервопривода шпинделей посредством пневмо- 15 цилшщров, и инструмент. Устройство контроля рабочего зазора сервоприводов координатного стола состоит из емкостных датчиков, выполненных в виде обкладок, расположенных в стато- 20 рах линейных электродвигателей, и

I йоверхности корпусов индукторов. На рабочем столе 1 закрепляются печатные платы и подается сжатый воздух для запитки аэростатических опор 2, 10,12. После осуществления позиционирования рабочего стола 1 происходит подача шпинделей с инструментом и производится сверление отверстий, после чего шпиндели отводятся вверх, затем цикл повторяется. Для замены инструмента производится позиционирование под шпиндель 15 пустого гнезда, шпиндель подается сервоприводом вниз, включается пневмоцилиндр, который открывает держатель инструментов, и инструмент укладывается в свободное гнездо. Далее производится позиционирование рабочего стола под шпиндель гнезда с нужным инструментом. 6 ил.

Изобретение относится к станко- 25 строению и может быть использовано в станках для сверления печатных плат.

Целью изобретения является повышеHHB надежности, точности сверления и производительности за счет повышения 30 автоматизации технологического процесса.

На фиг.) представлен сверлильный станок, общий вид; на фиг.2 †. механизм смены инструмента1 на Фиг ° 3 35 функциональная схема работы устройства контроля начала процесса резания, наличия и поломки инструмента; на фиг.4 — размещение в прижиме устройства контроля начала процесса реза- 40 ния, наличия и поломки инструмента; на фиг.5 — функциональная схема устройства контроля рабочего зазора; на фиг.6 — размещение в корпусах сервоприводов устройства контроля рабо- 45 чего зазора.

Сверлильный станок (фиг.1) содержит рабочий стол 1 на аэростатических опорах 2, связанный через последовательно соединенные линейные элект-50 родвигатели 3 и 4 с базисной плитой

5 °

1(плите 5 жестко через боковину 6 прикреплен портал 7 с индукторами 8 линейных электродвигателей сервоприводов шпинделей. Статоры 9 линейных электродвигателей подач шпинделей установлены на аэростатических опорах 10.

На базисной плите 5 выполнен паз с выступом 11, верхняя плоскость которого служит направляющими при перемещении рабочего стола вдоль оси

Y. Лналогичным образом выполнены направляющие для движения стола вдоль оси Х.

Линейные электродвигатели 3 и 4 стола установлены на аэростатических опорах 12. Паз в базисной плите 5 выполнен с целью снижения осей подвижных масс над уровнем базисной плиты 5 для обеспечения большей устойчивости системы в динамике.

На рабочем столе 1 с помощью штифтов 13 закреплены заготовки печатных плат 14, количество которых определяется количеством шпинделей 15 с рабочим инструментом, закрепленных на статоре 9.

Устройство содержит механизм прижима 16 деталей к рабочему столу, установленный на статоре 9, и механизм зажима 17 обрабатываемых деталей. На рабочем столе 1 имеется зона 18, на которой располагаются магазины инструментов.

Механизм смены инструмента фиг.2) содержит вал 19 шпинделя 15 с установленными в нем держателем 20 инструментов и тягой 21, магазин 22 инструментов, в котором имеются гнезда 23 для инструментов, В гнездах 23 расположены инструменты 24. Для управле35

5 ! 4294 ния раскрытием держателя инструментов имеется пневмоцилиндр 25.

Устройство контроля начала процесса резания, наличия и поломки инструмента (фиг.3 и фиг.4) содержит две плоские катушки индуктивности 26 и 27, разделенные экраном 28, конструктивно расположенные в прижиме 16 обрабатываемых деталей, закрепленные на статоре сервоприводов шпинделей 15 посредством пневмоцилиндров

29, инструмент 24, закрепленный в шпинделе 15, Одна катушка индуктивности 26 запитана переменным напряжением, а другая катушка индуктивности 27 связана электрически с сервоприводом 30 подач шпинделей через микропроцессор 31 системы управления.

Устройство контроля рабочего заза- 20 ра сервоприводов координатного стола и подач шпинделей (фиг.5 и фиг.б) состоит из емкостных датчиков 32, конструктивно выполненных в виде обкладок 33, расположенных в стато- 25 рах линейных электродвигателей, и поверхности 34 корпусов линейных электродвигателей, электрически связанных с микропроцессором 31- и терминалом дисплейным 35 системы 30 управления через блок 36 обработки сигналов датчиков.

Сверлильный станок работает следующим образом.

На рабочем столе 1 (фиг.l) закрепляются с помощью штифтов 13 пакеты заготовок печатных плат 14 для обработки их инструментом 24 с помощью шпинделей 15. В станок подают сжатый воздух для запитки аэростати- 40 чееких опор .2,1 0,12, который служит газовой смазкой при перемещении подвижных элементов относительно неподвижных элементов устройства, после чего производится перемещение рабо- 45 чего стола 1 с печатными платами 14 относительно базисной плиты 5 под шпиндели 15 одновременно по двум координатам Х и Y линейными электродвигателями 3 и 4 ° Эти.перемещения осуществляются с большими ускорениями и скоростями в результате использования газовой смазки, при этом быстро гасятся возникающие во время разгона и торможения колебания рабочего стола 1 в аэростатических опорах 10. После осуществления пози- . ционирования рабочего стола 1 происходит быстрая подача шпинделей 15 с .

52

6 инструментом посредством линейных двигателей сервоприводов подач шпинделей.

Прижим 16 обрабатьваемых деталей на большой скорости прижимает заготовки печатных плат 14. При дальнейшей подаче происходит сверление отверстий инструментами, после чего шпиндель 15 отводится быстро вверх.

Затем цикл повторяется.

Дтя замены ° инструмента (фиг ° 2) производится быстрое позиционирование под шпиндель 1 5 пустого гнезда для инструментов 24, шпиндель 15 подается сервоприводом вниз, включается пневмоцилиндр 25, который открывает держатель 20 инструментов, и инструмент укладывается в свободное гнездо. Далее производится позиционирование рабочего стола 1 под шпиндель

15 гнезда с нужным инструментом.

По каналам 37 подается воздух, поднимающий инструменты с помощью поршня 38. Выбранный инструмент подается в держатель 20. Пневмоцилиндр 25 эакрьвает держатель. После этого шпиндель поднимается и продолжается следукщий цикл обработки деталей.

Контроль начала процесса резания, наличия и поломки инструмента производится следующим образом (фиг.3 и фиг.4). .При прохождении инструмента через прижим 16 обрабатьваемых деталей, в котором размещены две индуктивные катушки 26 и 27, разделенные экраном 28, происходит замыкание магнитного потока и на нижней индуктивной катушке появляется ЭДС ° Этот сигнал обрабатывается микропроцессором 3! .

При отсутствии инструмента или его поломке в заданный по программе момент опроса сигнал не поступает на микропроцессор 31, который дает соответствующую команду или сигнал оператору о неисправности, При нормальном прохождении инструмента по сигналу его наличия микропроцессор начинает отсчет сверления по глубине с учетом размера А и скорости движения. сервопривода подач шпинделей. Отметка начала сверления идет в каждом кадре сверления, что исключает погрешность из-за волнистости обрабатьваемой детали. Работа устройства контроля рабочего зазора сервоприводов обеспечивается емкостными датчиками 32 (фиг.5 и фиг,б), l429452 расположенныии па четырем углам линейных двигателей, В зависимости от величины зазора между индуктором 8 статором линейных двигателей изменяется емкость датчиков 32 и соответствен- но сигнал, поступающий на микропроцессор 31 через блок 36 обработки сигна- лов, При уменьшении зазора до критической величины микропроцессор 31 выдает сигнал аварийного отключения станка и сигнал аварии на терминал дисплейный 35. Величина зазоров выводится на терминал дисплейный по запросу оператора, что позволяет регули- 15

I ровать зазоры без применения дополнительного мерителя.

Формула изобретения

Сверлильный станок, содержащий базисную плиту, портал, жестко закреп- ленный на базисной плите, координатный рабочий стол, установленный на плоских аэростатических опорах, шпин-д дели, сервоприводы подачи шпинделей с устройством прижима обрабатываемых деталей, системы управления,.меха- низм смены инструмента, установленный на координатном рабочем столе и устройство зажима обрабатываемых деталей отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, производительности и точности обработки, он снабжен устройством контроля начала процесса резания, наличия и поломки инструмента, выполненным в виде двух плоских катушек индуктивности, разделенных экраном и установленных в устройстве прижима обрабатываемых деталей, а также датчиками контроля рабочего зазора сервоприводов подачи н координатного рабочего стола, установленными на корпусах сервоприводов, а механизм смены инструмента выполнен в виде пневмоцилиндров, расположенных непосредственно в рабочем столе, причем корпусы,сервоприводов жестко связаны е порталом.

1429452

1429452

РедаКтор О.Филиппова

Техред Л. Олийньп

Корректор О.Кравцова

Заказ 3325 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Е-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101