[实用新型]实验室用3D电路雕刻机

说明书

技术领域

本实用新型涉及电路板雕刻机技术领域，尤其涉及一种实验室用3D电路雕刻机。

背景技术

电路板的制作是电子产品研发过程中最关键的环节，必须使用不同的产品去量身设计和制作。相对于电路板工厂采取的腐蚀法制作电路板的工艺而言，机器雕刻则提供了一种更为快速制板方法，为实验室制作电路板，以及小批量制作电子产品的研发提供了极大的便利。随着社会发展，电子产品生产日益加快，对雕刻机的要求也越来越高，传统雕刻机体型较大，价格昂贵，雕刻时间过长，使用过程中存在诸多安全问题，不能满足现在的社会需求。新型的雕刻机并不成熟，对其的研究和发展还不完善，所以，探索一款快速、高精度、能满足社会需要的雕刻机以提高生产效率是技术难点。

(1)数控电路板雕刻机虽然雕刻精度相对较高，而实验时雕刻主要为小批量生产，雕刻数控电路板雕刻机体积比较庞大，价格昂贵，速率较慢。

(2)在打印双层板时，定位销如果稍微偏移，将会导致正面电路与背面电路不对应，从而报废整张此时雕刻的覆铜板。

(3)在实际的电路板雕刻过程中需要进行覆铜板的铣削、雕刻和钻孔工艺，雕刻也会因为电路板制作的不同而采用不同的刀具，在现有技术中换刀通常采用开启电源，程序控制z轴驱动总成将主轴电机整体提升比较繁琐。

(4)在雕刻过程中，会产生碎屑，碎屑乱飞可能会进入人的眼睛，危害身体健康，而且也不易于清洁打扫。

实用新型内容

针对上述存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种实验室用3D电路雕刻机。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种实验室用3D电路雕刻机，包括机架，机架包括底部的方形框架和与方形框架垂直连接的立架，所述机架上部立架上设有X轴驱动总成，机架底部方形框架上设有Y轴驱动总成，所述X轴驱动总成上设有Z轴驱动总成，所述Z轴驱动总成上设有雕刻总成，Y轴驱动总成上面设有工作台，所述的X轴驱动总成、Y轴驱动总成和Z轴驱动总成分别包括步进电机、丝杆、滑杆、滑杆座、轴承座和安装板，安装板上设有滑块和丝杆螺丝，滑块和丝杆螺丝分别与滑杆和丝杆配合，丝杆一端与步进电机连接，另一端与轴承座配合，滑杆有两个，滑杆座有四个，滑杆的两端分别与两个滑杆座配合安装，所述的安装板包括安装板一、安装板二和工作台，安装板一设置在X轴驱动总成上，安装板二设置在Z轴驱动总成上，工作台设置在Y轴驱动总成上，所述的雕刻总成上设有换刀辅助机构，雕刻总成包括主轴电机、刀具夹具和刀具，换刀辅助机构包括电机安装板、把手和锁定装置，主轴电机设置在电机安装板上，电机安装板可转动，电机安装板上设有把手，把手上设有锁定装置，锁定装置防止电机安装板的转动，所述的步进电机通过控制系统来控制运动，所述的主轴电机通过独立电源控制运动。

进一步的，所述的安装板二上设有定位摄像头，定位摄像头与控制系统电连接，定位摄像头用来采集电路板的图像并向控制系统返回电路板某一点的位置信息。

进一步的，所述的电机安装板设置在安装板二上，把手上设有通孔，安装板上设有相应的两个通孔，锁定装置为紧固螺栓，雕刻时，电机安装板上的主轴电机处于竖直状态；换刀时，电机安装板上的主轴电机处于水平状态，锁定装置在任一状态时都与把手配合固定。

进一步的，所述的机架外部还设有防护罩，所述的防护罩包括外箱体和可透视窗口，可透视窗口通过合页与外箱体的顶部配合，控制系统和独立电源都设置在防护罩外。

进一步的，所述外箱体的内部底面上设有清屑槽，所述清屑槽包括横槽和竖槽，横槽设置在外箱体内部底面的中间部分，竖槽有两个分别设置在外箱体内部底面的两边缘处，横槽两端分别与两个竖槽贯通。

进一步的，所述的方形框架和立架的垂直连接处还设有稳固板，所述的稳固板与方形框架和立架构成三角形结构。

该实用新型的有益之处是：

1.该雕刻机X、Y、Z轴分别使用丝杆来控制，相对于同步带控制的雕刻机，丝杆控制可以使雕刻精度有明显的提高，能够避免误差的放大化。其体积小，在材料使用方面能够大幅度降低其成本，采用独立直流电源开关控制主轴电机，可以单独关闭运行中的主轴电机，可以在紧急状况时避免资源的浪费；换刀时利用换刀辅助机构可以不用开启电源就能轻易的换刀。

2.添加定位摄像头，在雕刻双层板时，如果在翻转板面时出现定位销掉落，找不到原先雕刻零点时，可以采用定位摄像头进行定位，通过摄像头采集雕刻平面的图像，在图像中使用鼠标点击雕刻的孔文件，通过定位左下角与右上角钻孔，可以重新定位雕刻零点。