Многошпиндельная сверлильная головка Советский патент 1992 года по МПК B23B39/16 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для изготовления отверстий в печатных платах.

Известна сверлильная головка, содержащая приводной механизм, кинематически соединенный с хвостовиком сверла.

Известная головка обладает недостаточной точностью,особенно при сверлении отверстий малого диаметра.

Известна многоШпиндельная сверлильная головка, содержащая размещенный в корпусе приводной фрикционный механизм, установленный с возможностью взаимодействия с хвостовиком инструмента.

Известная головка имеет ряд существенных недостатков, а именно: невозможность автоматизации; низкую точность; большие вибрации; необходимость наличия кондуктора и др.

Данная головка не может быть использована для сверления отверстий в печатных платах с высокой точностью.

Цель изобретения - повышение точности за счет устранения вибраций инструмента.

Указанная цель достигается тем, что в многошпиндельной сверлильной головке, в корпусе которой размещен приводной фрикционный механизм, содержащий ролик и поджимные элементы, установленные с возможностью взаимодействия с хвостовиками инструментов, корпус выполнен в виде соединенных друг с другом блоков, представляющих собой параллелепипеды, а поджимные элементы выполнены в виде расположенных по периметру роликов электромагнитных катушек, в которых размещены хвостовики инструментов, соединенные с концами введенных в головку пружин, при этом другие концы последних закреплены на корпусе, причем на лицевой панели блоков выполнены отверстия, предназначенные для размещения инструментов, хвостовики которых выполнены из ферромагнитного материала, а также тем, что хвостовики на участках, размещенных в электромагнитных катушках, выполнены с переменным сечением.

На фиг. 1 представлена предлагаемая головка, общий вид; на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 - рабочий элемент с пружиной, общий вид; на фиг. 4 хвостовик с переменным поперечным сечением; на фиг. 5 - привод, поперечный разрез.

Сверлильная головка содержит корпус 1. в котором собраны блоки 2, на лицевой панели каждого выполнены направляющие отверстия 3. С возможностью возвратно-поступательного перемещения в отверстиях 3

установлены рабочие элементы в виде хвостовиков 4, на одних концах которых расположен инструмент (сверла) 5, а другие при помощи пружины б подпружинены к корпусу 1. Хвостовики 4 установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения в электромагнитных катушках 7, размещенных в корпусе 1.

Каждый блок 2 снабжен фрикционным

приводным роликом 8, связанным кинематической связью с каждым хвостовиком 4 данного блока 2. Фрикционный приводной ролик 8 может быть выполнен, например, в виде электродвигателя, вал ротора которого

жестко закреплен на корпусе, а статор установлен с возможностью вращения и покрыт снаружи фрикционным материалом. Соединение хвостовика 4 с пружиной 6 выполнено при помощи захвата 9, который позволяет

хвостовику 4 вращаться под действием ролика 8. Каждая электромагнитная катушка 7 электрически связана с системой управления станком или имеет другое аналогичное независимое управление. Хвостовик 4 выполней упругим, а инструмент 5 может быть выполнен в виде алмазного, абразивного наконечника, сверла, фрезы и т. д. : Для регулирования вылета хвостовика 4 его поперечное сечение 10 может быть выполнено переменным в месте,, соответствующем катушке 7.

Корпус 1 сверлильной головки может быть жестко закреплен на силовом органе 11, имеющем по меньшей мере три степени

свободы.

Размер лицевой стороны блока 2 должен соответствовать размеру обрабатываемой детали (печатной платы), в противном случае необходимо использовать силовой

орган 11 для корректировки положения.

Сверлильная головка работает следующим образом.

В исходном положении хвостовики 4 втянуты пружинами 6 в корпус 1 и не выступают над лицевой поверхностью. Включается фрикционный приводной ролик 8 (в каждом блоке 2 или только в отдельных блоках), который заставляет вращаться хвостовики 4. Головка подводится к детали. При

поступлении электрического сигнала на электромагнитнь1е катушки 7 вдоль оси хвостовиков 4 создается магнитное поле, которое заставляет их перемещаться вдоль своей оси и поджиматься к ролику 8. Хвостовики 4 со сверлами 5 вращаются, и на печатной плате образуются отверстия. Возвращение в исходное положение осуществляется пружинами 6.

Подключение катушек 7 к системе ЧПУ станка. ДВК или ЭВМ позволяет быстро перенастраивать сверлильную на выполнение других отверстий (другой совокупности). Выдвижение хвостовика 4 основано на том, что он (ферромагнитный сердечник) стремится занять устойчивое положение, при котором сопротивление магнитному потоку минима/ibHO. Величина выдвижения хвостовика 4 может регулироваться и величиной подаваемого на катушку 7 напряжения. Силовой орган 11 позволяет корректировать положение сверлильной головки, когда в этом есть необходимость. Количество хвостовиков 4 соответствует количеству отверстий на лицевой поверхности блоков 2, количеству катушек 7; и пружин 6. Элемейты 4 выполнены гибкими, чтобы обеспечить их размещение в отверстиях лицевой стороны и катушек 7. а также равномерное расположение по периферии фрикционнЬго Нриводного ролика 8, Формул а из о бретения 1. Многошпиндельная сверлильная головка, в корпусе которой размещен привод-. ной фрикционный механизм, содержащий ролик и поджимные элементы, установленные с возможностью взаимодействия с хвостовиками инструментов, отличающаяс я тем, что. с целью повышения точности за счет устранения вибраций инструмента, корпус выполнен 8 виде соединенных друг с другом блоков, представляющих собой параллелепипеды, а поджимные элементы выполнены в виде расположенных по периметру роликов электромагнитных катушек, в которых размещены хвостовики инструментов, соединенные с концами введенных в головку пружин, при этом другие концы последних закреплены на корпусе, причем на лицевой панели блоков выполнены отверстия, предназначенные для размещения инструментов, хвостовики которых выполнены из ферромагнитного материала. 2. Сверлильная головка по п, 1, отличающаяся тем, что хвостовики инструментов на участках, размещенных в электромагнитных катушках, выполнены с переменным сечением.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изго- .товлении отверстий в печатных платах. Цельизобретения - повышение точности за счет устранения вибраций инструмента. Корпус выполнен наборным из независимых блоков 2. в каждом из которых размещен приводной фрикционный механизм, представляющий собой ролик 8 и прижимные элементы, выполненные в виде размешенных вокруг последнего катушек индуктивности 7, в которых размещены хвостовики инструментов 4. соединенные с пружинами 6, другой конец которых закреплен на корпусе. При этом хвостовики инструментов 4. являющиеся сердечниками, выполнены из ферромагнитного материала, 1 3. п. ф-лы, 5 ид.^^fe0иъ.2ОN5СЛ

иг.1

Ю

5 Л

ФигЛ

МААЛМАо

Фиг. 5