PCB钻孔机Z轴结构制造技术

本发明专利技术公开了一种ＰＣＢ钻孔机Ｚ轴结构，包括底板、伺服电机、丝杆、螺母座、主轴，还包括气浮导轨组件、联轴器。螺母座同底板之间设有螺母座导向机构，螺母座下端同主轴上端之间用联轴器联接。气浮导轨组件固装在底板下部，主轴穿过气浮导轨组件的内孔，主轴外表面同气浮导轨组件的内孔为间隙配合。本发明专利技术因为采用了气浮导轨，主轴进给工作阻力小，在高频率、短行程的工作条件下不会造成局部磨损，工作寿命长，气浮导轨在不需要调整，不需要润滑，维护工作量小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及印刷电路板加工设备，尤其是一种在印刷电路板上打孔的PCB钻孔机的Z轴结构。
技术介绍
传统的PCB钻孔机，其Z轴结构如图1所示，包括底板1、主轴2、钻轴夹3、螺母座4、丝杆5、伺服电机6、直线导轨7、直线滑块8和滑座9。主轴2利用钻轴夹3固定在滑座9上，固装在滑座9上的四个直线滑块8同底板上的直线导轨7相配合，可以沿直线导轨7上下滑动。伺服电机6安装在底板的上方，其输出轴同丝杆5上端相连，并带动丝杆5旋转。丝杆5穿过在装在滑座9上的螺母座4，当丝杆5旋转时带动螺母座4和滑座9沿直线导轨7做上下直线运动，带动主轴2完成进给运动。传统的PCB钻孔机Z轴结构的进给导轨结构有以下缺点1.PCB钻孔机Z轴结构在高频率、短行程、局部集中摩擦的条件下工作，容易造成直线导轨局部磨损，使导轨的直线导向精度降低，导致机床的加工精度降低，工作寿命短；2.无论是采用滑动导轨还是滚动导轨都有运动部件和直接接触，工作阻力大，加之钻孔粉尘也容易进入导轨摩擦表面，进一步增加了工作阻力。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种进给导轨工作阻力小，不易磨损，工作寿命长的PCB钻孔机Z轴结构。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是，一种PCB钻孔机Z轴结构，包括底板、伺服电机、丝杆、螺母座、主轴，还包括气浮导轨组件、联轴器，螺母座同底板之间设有螺母座导向机构，螺母座下端同主轴上端之间用联轴器联接，气浮导轨组件固装在底板下部，主轴穿过气浮导轨组件的内孔，主轴外表面同气浮导轨组件的内孔为间隙配合。以上所述的螺母座导向机构可以是滚动导轨也可以是滑动导轨。以上所述的联轴器可以是弹性联轴器也可以是万向联轴器。以上所述的万向联轴器包括两个连接销、一块条形联接板、两个向心关节轴承。两被接轴的轴头分别开有可以容纳条形联接板、向心关节轴承的纵槽和穿连接销的横孔。两个向心关节轴承的外径分别同条形联接板的两内孔配合，装有向心关节轴承的条形联接板插入两被接轴的轴头的纵槽中，连接销穿过被接轴的横孔和向心关节轴承的内孔，两被接轴通过连接销、向心关节轴承、条形联接板相连以上所述的联轴器同主轴之间最好通过绝缘垫联接。以上所述的PCB钻孔机Z轴结构，所述的气浮导轨组件包括导轨座、导轨套筒和密封圈，导轨套筒的外表面同导轨座的内孔为过渡配合，两者配合部位的中段有环形气腔，两端用密封圈密封，导轨座上有进气孔同环形气腔相通；导轨套筒圆柱形内孔中开有环形的气体分布槽，气体分布槽中有节流孔同环形气腔相通。以上所述的导轨套筒可以由金属外套筒和自润滑材料内衬套组成。所述的自润滑材料可以是高聚合树脂类材料或机械性能相近的其它自润滑材料。所述的金属最好是不锈钢。以上所述的气体分布槽最好是两条。以上所述的节流孔由小孔和大孔组成，大孔同环形气腔相通，小孔同大孔相通，气体分布槽同小孔相通。大孔同小孔相连通的底部最好平面。每个节流孔可以有多个小孔。小孔的直径为0.05至0.3毫米，大孔的直径为0.5至3毫米。每个气体分布槽中沿圆周可以均布3至36个节流孔。本专利技术因为采用了气浮导轨，高精度的主轴外圆与高精度的气浮导轨组件内孔采用间隙配合，在气垫作用下两者作无直接接触的相对滑动，既无金属摩擦，也不存在润滑油的粘滞阻力，主轴进给工作阻力小；气浮导轨无运动部件的直接接触，在高频率、短行程的工作条件下不会造成局部磨损，不致降低直线导向精度，工作寿命长；而且气浮导轨在工作中不需调整，也不需要润滑，维护工作量小。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是现有技术PCB钻孔机Z轴结构的结构简图。图2是本专利技术PCB钻孔机Z轴结构实施例的主视图。图3是本专利技术PCB钻孔机Z轴结构实施例的左视图。图4是本专利技术PCB钻孔机Z轴结构实施例气浮导轨组件的结构示意图。图5是图4位置III的局部放大图。图6、图7分别是气浮导轨组件节流孔的结构示意图。图8是图2位置I的局部放大图。图9是图3位置II的局部放大图。具体实施例方式在图2图3所示的本专利技术PCB钻孔机Z轴结构的实施例中，包括底板1、伺服电机6、丝杆5、螺母座4、主轴2，还包括气浮导轨组件10、联轴器13。气浮导轨组件10固装在底板1的下部，主轴2穿过气浮导轨组件的内孔，经过精密加工的主轴2的外径同气浮导轨组件10的内孔为间隙配合。主轴2的上端经过绝缘垫15、螺母座联接头14，联轴器13同螺母座4的下端联接，同螺母座4一同作上下运动。为了保证螺母座4只作上下直线运动，不会产生转动，螺母座4同底板1之间设有螺母座导向机构。在本实施例中，螺母座导向机构由底板1上的直线滑槽11和用螺钉固定在螺母座4后面的导向轴17组成。导向轴17插入直线滑槽11的轴颈上装有滚动轴承，该滚动轴承外径同直线滑槽11的侧面配合，用以引导螺母座4作上下直线运动。当然，以上所述的螺母座导向机构完全可以采用其他滚动直线导轨，也可以采用滑动导轨。为了减少丝杆5的受力和磨损，本实施例在螺母座4和底板1的上部之间安装了两个平衡弹簧16，用以平衡螺母座4及以下零部件的重力。图4、图5所示是本专利技术PCB钻孔机Z轴结构实施例中气浮导轨组件的结构原理图。本实施例气浮导轨组件包括导轨座101、导轨套筒和密封圈103。导轨套筒的外表面同导轨座的内孔为过渡配合，两者配合部位的中段有环形气腔102a，导轨套筒两端同导轨座的内孔之间用密封圈103密封以防止压缩空气外泄。导轨座101上有进气孔101a同环形气腔102a相通；导轨套筒圆柱形内孔中开有两条环形的气体分布槽104a，气体分布槽104a中有节流孔同环形气腔102a相通。导轨座101上的进气孔101a接压缩空气源，压缩空气通过进气孔101a、环形气腔102a、节流孔和气体分布槽104a进入导轨套筒圆柱形内孔，在内孔同主轴之间形成气垫。在本实施例中，导轨套筒是由不锈钢外套筒102和聚碳酸脂内衬套组成的复合结构套筒。在实际应用中，外套筒也可以使用铜套或其他金属套，内衬套可以采用高聚合树脂类材料或机械性能相近的其它具有自润滑特征的材料如醛缩醇、石墨及其复合材料、聚酰亚铵、聚四氟乙烯等或这些材料的复合体。在本实施例中，上述的节流孔由小孔104b和大孔102b组成，大孔102b同环形气腔102a相通，小孔104b同大孔102b同轴并相通，气体分布槽104a同小孔104b相通。大孔102b的直径是1.5毫米(在实际应用中取0.5～3毫米)，小孔104b的直径是0.15毫米(在实际应用中取0.05～0.3毫米)，两者直径相差较大，而大孔102b的底部为平面，压缩空气进入大孔102b后，可以将杂质分离出来，沉积在大孔102b的底部，不致进入小孔产生故障。在本实施例中，每个气体分布槽104a中沿圆周均布6个节流孔使气浮导轨压力平衡，在实际应用中，可以采用3-36个沿圆周均布的节流孔。为了防止节流孔中小孔104b堵塞造成沿圆周压力不平衡，造成主轴同套筒接触引起磨损，可以在每一个节流孔中布置多个小孔104b。图6和图7分别是一个节流孔中布置两个和三个小孔的示意图。为了补偿螺母座4同主轴2之间因制造或安装误差造成的同轴度偏差，螺母座4的下端同主轴2的上端之间采用的联轴器可以是弹性联轴器也可以是万向联轴器。本实施例中采用的万向联轴器如图8、图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＰＣＢ钻孔机Ｚ轴结构，包括底板、伺服电机、丝杆、螺母座、主轴，其特征在于，还包括气浮导轨组件、联轴器，螺母座同底板之间设有螺母座导向机构，螺母座下端同主轴上端之间用联轴器联接，气浮导轨组件固装在底板下部，主轴穿过气浮导轨组件的内孔，主轴外表面同气浮导轨组件的内孔为间隙配合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨少辰，王鸿，韩金龙，罗会才，杨海发，郭自然，
申请(专利权)人：大赢数控设备深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]