刀盘更换装置的制作方法

1.本实用新型涉及线路板加工技术领域，尤其是涉及一种刀盘更换装置。


背景技术：

2.在印制线路板的生产过程中，为了线路层之间的连接以及后期电子元器件的安装等，需要使用钻孔机在生产板上钻孔，以及按照设计需求对pcb铣边成形。钻孔过程是利用钻孔机上与主轴连接的钻咀，通过主轴的高速旋转，钻咀落钻在生产板上钻出所需孔径的孔。其中，钻针使用频繁，一般在机器上设置有存储钻针的针盒，不同针盒根据需要设置有不同规格的钻针，针盒中的钻针使用完后，会把针盒进行更换，以满足生产加工需要，目前普遍采用人工更换针盒，更换效率低，存在漏更换、刀具损坏的等人为影响。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种刀盘更换装置，能够实现整个刀盘的更换，利于提高钻针的更换效率，且减少更换过程中的人为影响。
4.根据本实用新型实施例的刀盘更换装置，包括：刀盘，所述刀盘包括固定块，所述固定块用于固定针盒，所述固定块具有限位部；驱动机构，所述驱动机构包括驱动件和锁销组件，所述驱动件与所述锁销组件相连且用于驱动所述锁销组件运动；其中，所述锁销组件包括顶出结构，所述顶出结构具有顶出状态和收缩状态，所述顶出结构设置为在所述顶出状态时用于与所述限位部限位固定且在所述收缩状态时与所述限位部相对分离。
5.根据本实用新型实施例的刀盘更换装置，可实现对刀盘上多个针盒的自动更换，不需对各个针盒分别进行手工更换，利于提升针盒的更换效率，且在更换过程中不会出现人工对针盒损坏的情况，安全可靠，且结构简单易于实现更换过程。
6.根据本实用新型实施例的刀盘更换装置，所述锁销组件包括锁销座、锁销和推杆，所述锁销座与所述驱动件相对固定，所述锁销固定安装于所述锁销座，所述推杆可活动地安装于所述锁销座，所述锁销套设于所述推杆外，所述顶出结构设于所述锁销，所述推杆用于抵压所述顶出结构以使所述顶出结构在所述顶出状态和所述收缩状态之间切换。
7.根据本实用新型实施例的刀盘更换装置，所述锁销设有限位孔，所述顶出结构构造为在所述限位孔内可活动的滚珠，所述推杆的外周壁设有沿轴向依次分布的凹部区域和凸部区域，在所述凸部区域与所述滚珠正对抵压时所述滚珠的至少部分伸至所述限位孔外以与所述限位部限位配合，且在所述凹部区域与所述滚珠正对时所述滚珠收缩至所述限位孔内且与所述限位部错开。
8.根据本实用新型实施例的刀盘更换装置，所述限位孔为多个且均设有所述滚珠，多个所述限位孔在所述锁销的周向上间隔开分布，所述凹部区域设置为在所述推杆的外周壁沿周向延伸的配合环槽。
9.根据本实用新型实施例的刀盘更换装置，所述顶出结构构造为设于所述锁销的限
位开瓣，所述限位开瓣具有抵压面，所述推杆在抵压于所述抵压面后所述限位开瓣弹性变形以与所述限位部限位配合，且在所述推杆与所述抵压面间隔开时所述限位开瓣与所述限位部错开。
10.根据本实用新型实施例的刀盘更换装置，所述限位开瓣为多个，且间隔开布置于所述锁销背离所述锁销座的一端，所述推杆的端面形成有与所述抵压面抵压配合的驱动面。
11.根据本实用新型实施例的刀盘更换装置，所述锁销组件还包括驱动气缸，所述驱动气缸与所述锁销座固定相连且设有可活动的气缸活塞，所述气缸活塞伸至所述驱动气缸外的一端与所述推杆相连。
12.根据本实用新型实施例的刀盘更换装置，所述固定块设有相互连通的第一配合孔和第二配合孔，所述第一配合孔的孔径小于所述第二配合孔的孔径以在所述第二配合孔的端部形成限位面，所述限位面构造为所述限位部。
13.根据本实用新型实施例的刀盘更换装置，所述固定块为多个，所述锁销组件为两个，两个所述锁销组件与多个所述固定块中的两个相连，两个所述锁销组件通过连接板相连，且所述连接板与所述驱动件相连。
14.根据本实用新型实施例的刀盘更换装置，所述驱动件包括多个关节臂，多个关节臂依次首尾铰接相连，且多个所述关节臂中位于两端的一个与所述锁销组件相对固定且另一个与工作面相对固定。
15.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
16.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
17.图1是根据本实用新型实施例的刀盘更换装置的结构示意图；
18.图2是根据本实用新型实施例的锁销组件与刀盘的装配图；
19.图3是根据本实用新型一些实施例的锁销组件的结构示意图；
20.图4是根据本实用新型一些实施例的锁销组件的截面图(顶出结构处于顶出状态)；
21.图5是根据本实用新型一些实施例的锁销组件的截面图(顶出结构处于收缩状态)；
22.图6是根据本实用新型一些实施例的锁销组件与固定块的配合截面图(顶出结构处于顶出状态)；
23.图7是根据本实用新型一些实施例的锁销组件与固定块的配合截面图(顶出结构处于收缩状态)；
24.图8是根据本实用新型另一些实施例的锁销组件的结构示意图；
25.图9是根据本实用新型另一些实施例的锁销组件的截面图；
26.图10是根据本实用新型另一些实施例的锁销组件的顶出结构的截面图；
27.图11是根据本实用新型另一些实施例的锁销组件的顶出结构的结构示意图。
28.附图标记：
29.刀盘更换装置100，
30.刀盘1，安装板11，固定块12，第一配合孔121，第二配合孔122，限位面123，针盒13，
31.驱动机构2，锁销组件21，锁销座211，锁销212，限位孔2121，滚珠2122，限位开瓣2123，抵压面2124，推杆213，驱动面2131，配合环槽2132，驱动气缸214，气缸活塞215，复位弹簧216，驱动件22，关节臂221，连接板23。
具体实施方式
32.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
33.下面参考图1-图11描述根据本实用新型实施例的刀盘更换装置100，该刀盘更换装置100可实现对整个刀盘1的抓取和更换，不需对针盒13或单个的钻针进行分别更换，利于提高针盒13的更换效率，且在更换过程中不会出现漏换或对针盒13进行损坏的情况，保证针盒13更换的安全性。
34.如图1-图11所示，根据本实用新型实施例的刀盘更换装置100，包括：刀盘1和驱动机构2。
35.其中，刀盘1包括固定块12，固定块12用于固定针盒13。如图2所示，刀盘1还包括安装板11，且在安装板11上设置有多个固定块12，多个固定块12间隔开分布于安装板11的一侧板面，且相邻两个固定块12之间安装有一个针盒13，也就是说，刀盘1上安装的多个针盒13均可通过驱动机构2对固定块12的抓取实现更换，即不需对每个针盒13单独更换。
36.固定块12设有限位部，限位部用于与驱动机构2选择性地限位配合，即在驱动机构2在与限位部限位固定时，可带动固定块12以及整个刀盘1运动，而在驱动机构2与限位部相对分离时，驱动机构2与固定块12以及刀盘1相对分离，且使得刀盘1放置于更换位置或工作位置。
37.驱动机构2包括驱动件22和锁销组件21，驱动件22与锁销组件21相连，且驱动件22用于驱动锁销组件21运动。需要说明的是，锁销组件21用于与固定块12的限位部限位配合，以用于抓取固定块12，且在锁销组件21对固定块12以及整个刀盘1进行抓取固定后，可通过驱动件22驱动锁销组件21带动刀盘1运动，进而将刀盘1从工作位置拆下并朝向更换位置运动，且在移动至更换位置后锁销组件21与固定块12分离，进而与新的刀盘1的固定块12进行抓取固定，再从更换位置运动至工作位置，由此，可实现刀盘1的整体更换，其中，驱动件22可设置为外力自动控制，即不需人为驱动，利于提高更换效率。
38.其中，锁销组件21包括顶出结构，顶出结构具有顶出状态和收缩状态，顶出结构设置为在顶出状态时用于与限位部限位固定，且在顶出结构为收缩状态时与限位部相对分离，换言之，本实用新型中的锁销组件21可通过顶出结构与限位部进行选择性地限位配合，以实现对固定块12以及刀盘1的选择性地抓取，结构简单，易于实现对刀盘1的拆卸和更换。其中，顶出结构在顶出状态和收缩状态之间可为通过驱动结构自动切换，即不需付出过多的人为操作，进而减少人为操作对针盒13更换过程产生的不利影响，提高针盒13更换的安
全性。
39.由此，在更换针盒13时，不需人为地手工对每个针盒13进行拆卸，通过锁销组件21的顶出结构对刀盘1的固定块12进行选择性地自动抓取固定即可，从而可极大地提高对针盒13的更换效率，且在更换过程中，为通过顶出结构对固定块12自动抓取和释放，不需手动对针盒13进行拆卸操作，利于减少更换过程中人为对针盒13造成的损伤，提高针盒13的安全性和可靠性。
40.根据本实用新型实施例的刀盘更换装置100，可实现对刀盘1上多个针盒13的自动更换，不需对各个针盒13分别进行手工更换，利于提升针盒13的更换效率，且在更换过程中不会出现人工对针盒13损坏的情况，安全可靠，且结构简单易于实现更换过程。
41.在一些实施例中，如图4-图5和图9所示，锁销组件21包括锁销座211、锁销212和推杆213。
42.其中，锁销座211与驱动件22相对固定，即驱动件22的输出端与锁销座211相对固定，如二者为直接相连或通过中间结构相连，以使驱动件22可驱动锁销座211相对于工作环境运动，进而带动刀盘1在工作位置和更换位置之间切换。
43.锁销212固定安装于锁销座211，如锁销212与锁销座211为焊接相连，或者锁销212与锁销座211为过盈压装配合，或者以其它方式进行连接固定。如图4-图5和图9所示，锁销座211的下侧形成有敞开口，锁销212的上端与锁销座211固定相连，且锁销212的上端插接至敞开口内且与敞开口的内壁相对固定，如为过盈配合，从而使得锁销212固定安装于锁销座211。
44.推杆213可活动地安装于锁销座211，即推杆213可相对于锁销座211运动，进而在相对于锁销座211运动的过程中同时相对于锁销212运动，如图4-图5和图9所示，推杆213滑动安装于锁销座211内，锁销212套设于推杆213外。其中，推杆213的上端部分与锁销座211滑动配合，同时推杆213的下端部分穿设于锁销212内且与锁销212滑动配合，以使推杆213可相对于锁销座211、锁销212滑动。
45.其中，顶出结构设于锁销212，推杆213用于抵压顶出结构以使顶出结构在顶出状态和收缩状态之间切换，也就是说，在推杆213相对于锁销212运动的过程中，推杆213可对顶出结构进行抵压驱动，以使顶出结构在顶出状态和收缩状态之间切换。由此，在通过锁销组件21对固定块12进行抓取时，对推杆213进行驱动即可，结构简单，更换方式易于实现。
46.在一些实施例中，锁销212设有限位孔2121，其中，如图4-图7所示，限位孔2121设于锁销212的周壁，且锁销212设置为中空结构，且限位孔2121在锁销212的径向上贯通设计，即限位孔2121将锁销212的内腔与外部空间连通。
47.顶出结构构造为在限位孔2121内可活动的滚珠2122，其中，滚珠2122在限位孔2121内活动，滚珠2122可活动至从限位孔2121的内侧凸出于锁销212的内腔中的位置，也可活动至限位孔2121的外侧凸出于锁销212的外部空间的位置。
48.如图4和图5所示，推杆213的外周壁设有沿轴向依次分布的凹部区域和凸部区域，在凸部区域与滚珠2122正对抵压时滚珠2122的至少部分伸至限位孔2121外以与限位部限位配合，且在凹部区域与滚珠2122正对时滚珠2122收缩至限位孔2121内且与限位部错开。也就是说，在推杆213沿锁销212内的轴向运动的过程中，在推杆213运动至凸部区域与滚珠2122在锁销212的径向上正对的位置处时，凸部区域抵压于滚珠2122，以使滚珠2122在限位
孔2121内朝外运动，且使得滚珠2122的一部分从限位孔2121的外侧凸出以与限位部抵压配合，从而实现锁销组件21与固定块12的连接固定；而在推杆213运动至凹部区域与滚珠2122在锁销212的径向上正对的位置处时，凹部区域对滚珠2122无抵压作用，且滚珠2122不会从限位孔2121的外侧伸出。
49.其中，需要说明的是，在实际设计时，可将限位孔2121内的外端构造为锥形结构，以使滚珠2122的部分可从限位孔2121的外侧伸出但不会整体伸出，即保证滚珠2122始终稳定地处于限位孔2121内。同时，在凹部区域与滚珠2122正对时，滚珠2122在锥形面的作用下朝向凹部区域内运动，以避免锁销组件21与固定块12分离时滚珠2122产生阻碍作用，提高结构设计的合理性。
50.在一些实施例中，限位孔2121为多个，且多个限位孔2121中均设有滚珠2122，多个限位孔2121在锁销212的周向上间隔开分布，且相邻两个限位孔2121之间的滚珠2122不干涉，其中，凹部区域设置为在推杆213的外周壁沿周向延伸的配合环槽2132。
51.如图4和图5所示，在锁销212的周向上设置有多个限位孔2121，同时，如图4和图5所示，在推杆213的外周壁设有形成有配合凹槽，且配合凹槽环绕推杆213分布，且配合凹槽可为在推杆213的外周壁凹入成型。由此，推杆213的外周壁未凹入的部分均可作为凸部区域，由此，滚珠2122滑动至配合凹槽内时与限位部错开且使得锁销组件21与固定块12相对分离，而在推杆213的外周壁抵压于滚珠2122时与滚珠2122抵压于限位部使得锁销组件21与固定块12相对固定，由此，可实现对固定块12的抓取和固定。
52.其中，通过设置多个滚珠2122与推杆213进行配合，可使得多个滚珠2122同时对固定块12进行限位固定，利于提升锁销组件21与固定块12的限位稳定性。
53.在一些实施例中，顶出结构构造为设于锁销212的限位开瓣2123，其中，限位开瓣2123的一端为自由端且可沿锁销212的径向变形，且在限位开瓣2123的内侧设有抵压面2124，抵压面2124用于与推杆213配合。推杆213在抵压于抵压面2124后限位开瓣2123弹性变形以与限位部限位配合，且在推杆213与抵压面2124间隔开时限位开瓣2123与限位部错开。
54.推杆213在锁销212内沿轴向滑动时，推杆213可与抵压面2124接触或与抵压面2124分离。其中，在需要将锁销组件21与固定块12相对固定时，将推杆213沿锁销212运动以使推杆213抵压于抵压面2124，进而使得限位开瓣2123沿径向向外变形，且在变形后抵压于限位部，从而实现锁销组件21与固定块12的限位固定；同样地，在将锁销组件21与固定块12相对分离时，将推杆213沿反方向运动以使推杆213与抵压面2124分离，从而使得限位开瓣2123变形恢复且与限位部错开，实现锁销组件21与固定块12的相对分离。
55.在一些实施例中，限位开瓣2123为多个，且多个限位开瓣2123间隔开布置于锁销212背离锁销座211的一端，推杆213的端面形成有与抵压面2124抵压配合的驱动面2131，以使推杆213的端部通过驱动面2131抵压于抵压面2124，以使限位开瓣2123弹性变形。
56.如图11所示，限位开瓣2123为四个，四个限位开瓣2123在锁销212的端部的周向上间隔开分布，且在每个限位开瓣2123的内侧均形成有抵压面2124，驱动面2131为设于推杆213的端部的环形面，且环形面相对于推杆213的轴向倾斜。由此，在推杆213沿锁销212的轴向移动至推杆213的端部与限位开瓣2123的内侧相抵时，限位开瓣2123逐渐地受力变形，且限位开瓣2123的自由端朝外变形撑开，以使限位开瓣2123的外侧能够抵压于限位部，实现
固定块12与限位开瓣2123的限位固定；在推杆213沿锁销212的轴向朝背离限位开瓣2123的方向移动时，推杆213的端面与抵压面2124间隔开，限位开瓣2123的自由端朝内恢复变形且与限位部错开，实现固定块12与限位开瓣2123的相对分离。
57.在一些实施例中，锁销组件21还包括驱动气缸214，驱动气缸214与锁销座211固定相连，如图4和图5所示，驱动气缸214与锁销座211背离锁销212的一侧相连，且驱动气缸214设有可活动的气缸活塞215，气缸活塞215伸至驱动气缸214外的一端与推杆213相连。
58.其中，气缸活塞215的活塞杆从驱动气缸214外伸出且与推杆213相连，这样，在活塞杆相对于驱动气缸214运动时，可带动推杆213相对于锁销212运动，进而使得推杆213可推动顶出结构在顶出状态和收缩状态之间切换。需要说明的是，在锁销座211内设有复位弹簧216，且复位弹簧216的两端分别与锁销座211的内壁和推杆213相连，以朝向推杆213施加弹性力。
59.具体地，在需要将锁销组件21与固定块12相对固定时，活塞杆驱动推杆213推动，以使推杆213驱动顶出结构进入顶出状态，从而实现顶出结构与限位部限位配合，而在将锁销组件21与规定块相对分离时，推杆213不受活塞杆的推动力且在复位弹簧216的作用力下朝向靠近驱动气缸214的方向运动，进而使得顶出结构切换至收缩状态，从而实现顶出结构与限位部的相对分离。
60.在一些实施例中，固定块12设有相互连通的第一配合孔121和第二配合孔122，第一配合孔121的孔径小于第二配合孔122的孔径以在第二配合孔122的端部形成限位面123，限位面123构造为限位部，换言之，顶出结构在顶出状态时与限位面123限位配合，且在收缩状态时顶出结构与限位面123错开，从而可实现固定块12和锁销组件21的相对分离或固定。
61.具体地，如图6和图7所示，第一配合孔121与第二配合孔122设于固定块12，且第一配合孔121的下端与第二配合孔122的上端连通，且第一配合孔121的上端敞开，第二配合孔122的上端面形成为限位面123，顶出结构为滚珠2122。
62.如图6所示，滚珠2122与推杆213的外周壁相抵时，滚珠2122的外侧部分从限位孔2121中伸出，且各个滚珠2122的外侧与锁销212的轴线之间的间距大于第一配合孔121的半径且小于第二配合孔122的半径，以使滚珠2122抵压于限位面123，从而实现固定块12与滚珠2122的限位固定；如图7所示，滚珠2122与配合凹槽正对时，滚珠2122收至限位孔2121内，且各个滚珠2122的外侧与锁销212的轴线之间的间距小于第一配合孔121的半径且小于第二配合孔122的半径，以使滚珠2122与限位面123避让开，从而实现固定块12与滚珠2122的相对分离。
63.在一些实施例中，固定块12为多个，锁销组件21为两个，且两个锁销组件21与多个固定块12中的两个相连，且两个锁销组件21通过连接板23相连，且驱动件22与连接板23相连。
64.如图2所示，刀盘1包括安装板11，安装板11的上表面设有四个固定块12，四个固定块12间隔开分布，且在四个固定块12之间交错分布有三个针盒13，锁销组件21为两个，两个锁销组件21可与四个固定块12中的位于中间的两个固定块12连接固定，以使两个锁销组件21将刀盘1进行拆卸和更换。由此，三个针盒13可同时进行更换，极大地提高针盒13的更换效率。
65.在一些实施例中，驱动件22包括多个关节臂221，多个关节臂221依次首尾铰接相
连，且多个关节臂221中位于两端的一个与锁销组件21相对固定且另一个与工作面相对固定。
66.如图1所示，关节臂221为多个，最上方的一个关节臂221与两个锁销组件21之间的连接板23固定连接，且位于最下方的一个关节臂221与工作面相对固定，相邻两个关节臂221可转动地相连，以使两个关节臂221可相对转动至不同的位置处，其中，如图1所示，各个关节臂221的转动轴线间隔开分布，以使连接板23可通过各个关节臂221的转动配合伸至不同的位置处，如将刀盘1运输至工作位置，或者运输至更换位置，结构简单，使用方便。
67.由此，本实用新型实施例的刀盘更换装置100，适用于多工位线路板加工设备，且通过驱动气缸214带动推杆213运动，以使滚珠2122与固定块12的限位面123接触、分离来改变摩擦力大小，实现刀盘1模块的整体搬运更换，节省人工，提升效率，且安全稳定。
68.1、在本实用新型的描述中，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”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
69.2、在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
70.3、在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
71.4、在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
72.5、在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
73.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
74.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。