基于陶瓷基片的高精度自動型鉆孔機制造技術

本實用新型專利技術公開了一種基于陶瓷基片的高精度自動型鉆孔機，主要解決現有的鉆孔機在加工陶瓷基片時，對基片的定位和鉆孔均存在精度不高的問題。該鉆孔機，包括機體，以及分別安裝在該機體上的鉆孔驅動裝置、氣動上料吸盤裝置、上料升降裝置和連接有二維平臺調節裝置的傳送帶，所述鉆孔驅動裝置還連接有一光學成像裝置。本實用新型專利技術構思嚴謹，設計巧妙，實用性高，通過對陶瓷基片位置進行調整、定位，圖像采集處理，對鉆頭鉆孔時的進刀、出刀以及對高速電機的轉速進行實時控制和改變，便能夠實現對陶瓷基片的高精度定位和鉆孔加工，全程自動化操作，不需人工干預，加工精度高，誤差小，因此，本實用新型專利技術具有很高的實用價值和推廣價值。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種鉆孔機，具體地說，是涉及一種基于陶瓷基片的高精度自動型鉆孔機。
技術介紹
對陶瓷基片的鉆孔加工是陶瓷基片成品生產中必須進行的一道工序。欲使陶瓷基片孔的精度高，使其完全符合預先設定的要求，在加工時對陶瓷基片的定位和鉆孔加工操作是關鍵，在以往的鉆孔加工工序中，通常采用手工鉆孔的方式對陶瓷基片進行加工，即先根據設計要求在陶瓷基片相應的位置進行劃線定位，然后再放到鉆孔機上，控制鉆頭在劃線的位置進行鉆孔加工，該種鉆孔加工方式比較原始，在鉆孔加工過程中，由于涉及到人為操作的因素，使得客觀存在的誤差不可避免，鉆出來的孔的位置與設計要求的位置相比，誤差較大，精度相當低，導致許多成品淪為了廢品而被丟棄，較為浪費，這就需要工作人員擁 有相當豐富的經驗才能盡可能地減小誤差，避免浪費，然而這不僅耗費人力和物力，而且工作效率不高，比較費時，無法充分利用資源，在科技高速發展的今天，利用該種方式加工出來的產品顯然不能符合用戶的需求。因此，如何使鉆孔機在加工陶瓷基片時，其對基片的定位和鉆孔加工均能保持在一個相當高的精度范圍內，從而進一步提高鉆孔的加工精度，使得最后生產出來的陶瓷基片符合理論的設計要求，并且完全滿足用戶“日益挑剔”的需求，便成為目前眾多技術專家重點研究的內容。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種基于陶瓷基片的高精度自動型鉆孔機，主要解決現有的鉆孔機在加工陶瓷基片時，對基片的定位和鉆孔均存在精度不高的問題。為了實現上述目的，本技術采用的技術方案如下基于陶瓷基片的高精度自動型鉆孔機，包括安裝有鉆孔驅動裝置的機體，以及安裝在該鉆孔驅動裝置上的鉆頭，所述機體上還分別安裝有氣動上料吸盤裝置、上料升降裝置和連接有二維平臺調節裝置的傳送帶，所述鉆孔驅動裝置還與一光學成像裝置相連接。若鉆孔機在使用過程中出現故障從而發生不必要的事故時，為了避免人員傷亡，需要在鉆孔機出現故障時進行即時報警，以便提醒用戶并停止運行鉆孔機，所述機體上還設有感應報警器。具體地說，所述光學成像裝置包括與鉆孔驅動裝置固定相連的支撐座以及安裝在該支撐座上且在鏡頭處安裝有光源模塊的CCD相機。進一步地，所述鉆孔驅動裝置包括安裝在機體上的基座，與該基座相連接且安裝有Z坐標軸運動模組的立柱，以及與Z坐標軸運動模組相連并由該Z坐標軸運動模組控制其沿Z軸方向運動的設有測速環的高速電機；所述鉆頭安裝在該測速環上，而所述立柱則與支撐座固定相連。為了保證鉆孔機在工作時的穩定性和剛性，優化鉆孔機在高精度鉆孔加工方面的性能，所述基座和立柱均由花崗巖制成。具體地說，所述氣動上料吸盤裝置包括分別固定在機體上的固定支座和第一步進伺服混合電機，通過第一同步帶與第一步進伺服混合電機的轉軸相連并由該第一步進伺服混合電機控制其擺動且設有吸盤的上料吸盤擺臂，以及與該上料吸盤擺臂相連接的第一氣缸。再進一步地，所述上料升降裝置包括分別固定在機體上的第二步進伺服混合電機和組合同步輪，以及一端與該組合同步輪相連而另一端與一設有擋板的上料載物臺相連接的絲桿，且組合同步輪通過第二同步帶與第二步進伺服混合電機的轉軸相連并由該第二步進伺服混合電機控制其轉動。更進一步地，所述二維平臺調節裝置包括與傳送帶相連接的一維平臺框，設置在該一維平臺框內壁底部且固定有XY坐標軸運動模組的一維平臺框安裝板，以及安裝在XY·坐標軸運動模組上并由該XY坐標軸運動模組控制其分別沿X軸方向和Y軸方向移動的載物固定監測裝置。具體地說，所述載物固定監測裝置包括安裝在XY坐標軸運動模組上并設有基片槽的加工載物臺，分別設置在該加工載物臺上的光柵尺讀數頭、固定夾緊塊和活動夾緊塊，以及與該活動夾緊塊相連接的第二氣缸。與現有技術相比，本技術具有以下有益效果(I)本技術構思嚴謹，設計巧妙，相比現有技術來說，更加注重細節，且實用性高，本技術與PC控制機連通后，通過PC控制機分別對鉆孔驅動裝置、氣動上料吸盤裝置、上料升降裝置以及二維平臺調節裝置進行控制，包括點位控制、速度控制、多軸的協調聯動以及方向控制，通過這些控制便能實現對陶瓷基片進行全程精確定位和精密鉆孔加工，同時還能對整個加工過程進行實時監控，針對出現的各種情況及時作出調整和控制，確保本技術的正常使用，本技術全程均為自動化操作，不需人工干預，方便快捷，很大程度上節約了人力和物力，并且充分利用了資源，相較于現有技術，本技術在鉆孔加工的精度控制方面實現了質的飛躍，并且在對陶瓷基片的鉆孔加工方面，其鉆孔的精度能達到O. 1，鉆孔的位置與理論值相比，其誤差不超過20 u m，基本沒有不符合要求的廢棄品，因此，與現有技術相比，本技術具有顯著的進步。(2)本技術設有感應報警器，若鉆孔機在使用過程中出現故障從而發生不必要的事故時，根據感應報警器的感應及報警，本技術便能通過PC控制機停止鉆孔機的運行，同時提醒用戶，從而很好地避免了意外事件的發生。(3)本技術中的基座和立柱均由花崗巖制成，密度高、重量大，能夠很好地保證本技術在工作時的穩定性和剛性，對陶瓷基片的定位及鉆孔加工的精度提供進一步的保障。(4)本技術采用光柵尺讀數頭監測陶瓷基片的位置坐標，并通過XY坐標軸運動模組控制加工載物臺移動，便能對放置在加工載物臺基片槽中的陶瓷基片的位置進行調整，使其與理論要求的位置最大程度上做到吻合；此外，本技術采用300萬像素的CXD相機對實物進行圖像采集，可以實現對基片的高分辨率、低畸變、高質量成像，并通過PC控制機對圖像進行分割、數據擬合、CAD匹配等處理工作，得出陶瓷基片定位孔的圓心精確坐標，同時得到形心位置，即加工坐標的原點，根據原點坐標及加工設計要求，進行加工路徑規劃，便能得到高精度的待加工點坐標，加工載物臺位置調整以及高精度的待加工點坐標也為后續的精密鉆孔加工做了非常好的前期鋪墊。(5)本技術中的鉆孔驅動裝置和二維平臺調節裝置的數量均可根據實際需要設定，從而實現對多個陶瓷基片同時進行定位及鉆孔加工，在確保高精度加工的情況，極大地縮短了加工流程，并提高了加工的效率。(6)本技術通過PC控制機和Z坐標軸運動模組便能在鉆孔過程中對鉆頭的進刀、出刀以及高速電機的轉速進行實時控制和改變，從而進一步提高加工精度。(7)本技術不僅可以用于陶瓷領域，也可用于其它領域的鉆孔加工，涉及范圍廣，具有相當廣泛的應用前景，因此，本技術具有很高的推廣價值。附圖說明 圖I為本技術的整體結構示意圖。圖2為鉆孔驅動裝置的結構示意圖。圖3為光學成像裝置的結構示意圖。圖4為氣動上料吸盤裝置的結構示意圖。圖5為上料升降裝置的結構示意圖。圖6為二維平臺調節裝置的內部結構示意圖。圖7為本技術的工作流程示意框圖。圖8為b編號陶瓷基片在CXD相機下進行圖像采集時的示意框圖。圖9為a、b兩個編號的陶瓷基片在兩個鉆孔驅動裝置下同步鉆孔加工時的示意框圖。圖10為a、b、c三個編號的陶瓷基片在三個鉆孔驅動裝置下同步鉆孔加工時的示意框圖。上述附圖中，附圖標記對應名稱為I一機體,2—基座,3—立柱,4一Z坐標軸運動I旲組，5—傳送帶，6 —聞速電機，7—夾頭，8—鉆頭，9一支撐座，10— CXD相機，11 一光源模塊，12—固定支座，13—第一步進伺服混合電機，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于陶瓷基片的高精度自動型鉆孔機，包括安裝有鉆孔驅動裝置的機體（1），以及安裝在該鉆孔驅動裝置上的鉆頭（8），其特征在于：所述機體（1）上還分別安裝有氣動上料吸盤裝置、上料升降裝置和連接有二維平臺調節裝置的傳送帶（5），所述鉆孔驅動裝置還與一光學成像裝置相連接。

【技術特征摘要】
1.基于陶瓷基片的高精度自動型鉆孔機，包括安裝有鉆孔驅動裝置的機體(1)，以及安裝在該鉆孔驅動裝置上的鉆頭(8)，其特征在于所述機體(I)上還分別安裝有氣動上料吸盤裝置、上料升降裝置和連接有二維平臺調節裝置的傳送帶(5)，所述鉆孔驅動裝置還與一光學成像裝置相連接。2.根據權利要求I所述的基于陶瓷基片的高精度自動型鉆孔機，其特征在于所述機體(I)上還設有感應報警器(33 )。3.根據權利要求I或2所述的基于陶瓷基片的高精度自動型鉆孔機，其特征在于所述光學成像裝置包括與鉆孔驅動裝置固定相連的支撐座(9)以及安裝在該支撐座(9)上且在鏡頭處安裝有光源模塊(11)的C⑶相機(10 )。4.根據權利要求3所述的基于陶瓷基片的高精度自動型鉆孔機，其特征在于所述鉆孔驅動裝置包括安裝在機體(I)上的基座(2)，與該基座(2)相連接且安裝有Z坐標軸運動模組(4)的立柱(3)，以及與Z坐標軸運動模組(4)相連并由該Z坐標軸運動模組(4)控制其沿Z軸方向運動的設有測速環的高速電機(6);所述鉆頭(8)安裝在該測速環上，而所述立柱(3)則與支撐座(9)固定相連。5.根據權利要求4所述的基于陶瓷基片的高精度自動型鉆孔機，其特征在于所述基座(2)和立柱(3)均由花崗巖制成。6.根據權利要求5所述的基于陶瓷基片的高精度自動型鉆孔機，其特征在于所述氣動上料吸盤裝置包括分別固定在機體(I)上的固定支座(12)和第一步進伺服混合電機(13),通過第一同步帶(14...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周曉華，
申請(專利權)人：成都川美新技術開發有限公司，
類型：實用新型
國別省市：