[发明专利]用于夹头维护和清洁的机床的部件

说明书

本公开涉及一种机床的主轴、连接到主轴的夹头、维护工具、加工站以及维护夹头的方法以及用于夹头维护和清洁的机床的部件。主轴具有用于将主轴连接到机床的压缩空气单元和润滑剂供应部的连接板、可沿主轴的纵向方向移动并安装在主轴的连接板中的柄元件、以及可沿主轴的周向方向转动的主轴柄。主轴具有用于将夹头的连接元件连接到主轴的连接件，夹头被设置成接收加工工具或维护工具。柄元件具有在主轴的纵向方向上的通孔，其中连接板具有用于连接到润滑剂供应部的润滑剂入口和用于连接到压缩空气单元的至少一个单独的压缩空气入口。连接板被设置成将柄元件的通孔流体地连通到至少一个压缩空气入口以及润滑剂入口。

技术领域

本公开涉及一种机床的主轴，尤其涉及用于加工工件(例如印刷电路板)的机床、用于连接这种主轴的夹头、用于这种夹头的维护工具、机床以及用于维护和清洁这种机床的夹头的方法。机床的创造性部件以及机床本身能够自动维护夹头。

背景技术

现代机床需要精密制造，例如以确保所制造产品的功能。在印刷电路板的生产期间(例如，镀铜孔用于安装电子元件或具体地连接内部多个铜层)，这些精度要求尤其高。此外，电子元件的日益发展的小型化提出了增长的精度要求。在加工工件(例如加工孔)时，工具和机床之间的相互作用对于确保符合精度要求并因此符合工艺可靠且尺寸精确的生产来说至关重要。因此，工具与机床之间的接口对于符合上述要求来说是至关重要的。

通常，夹头用于将工具夹持(例如用于将钻具夹持)到机床中，并连接到机床的旋转主轴以接收工具。驱动速度和驱动扭矩以这种方式从机床的驱动单元经由主轴和夹头传递到工具。为了可靠地传递这些过程变量，夹头必须确保对工具的过程可靠的夹持，例如确保夹头的夹持表面与工具柄之间的过程可靠的力闭合(force closure)。力闭合的质量有时由保持扭矩确定，保持扭矩抵消工具柄在夹头中的意外扭曲。因为保持扭矩有时由夹头和工具的接触表面的清洁度来调节，所以这些接触表面的污染(即，由于碎屑和钻屑的夹头的夹持表面的污染以及工具柄的污染)不利地影响保持扭矩，并使其降低。同时，工具柄和夹持表面的同心度和/或同轴度受到这种污染的负面影响，这最终导致了钻孔质量劣化，位置精度降低，工具磨损增高并且工具故障风险增加。

除了其他方面，现有技术中已知的钻铣床的特征在于：机床可以自动地将工具插入到夹头中和更换在夹头中的工具，例如以便更换磨损的工具或插入特别适合该过程的工具。夹头在这里经常通过气动致动器打开，其中，根据所选择的夹头的类型，夹头的一部分轴向地移动抵靠夹头的另一部分，以便能够移除当前工具并接收新工具。通过停用气动致动器，可以随后取消对轴向打开力的需要，结果，夹头可以例如通过受到弹簧力而关闭，且工具可以被夹持或卡紧。弹簧力可以由弹簧或弹簧组施加。

这种打开和关闭或夹持的循环在夹头的使用寿命期间发生几千次，这伴随着磨损的迹象。此外，沉积物和表面焊接点会对夹头的功能产生负面影响。为了抵消这一点，夹头的夹持表面必须总是没有沉积物，并且如果可能的话，用精细润滑膜润湿。

为此目的所需的用于清洁和润滑夹头的组合动作通常由维修技术人员手动执行，并且通常被称为夹头维护。夹头维护占用大量的时间，并导致机床的停工，即，导致时间和金钱的消耗。除了消耗时间和金钱外，夹头维护的过程本身是有争议的。维护工作包括将润滑剂喷射到打开的夹头中，以及通过侵蚀性化学清洁剂和刷子来清洁夹头。该过程可导致沉积物和污染物被引入夹头的更深处，同时化学清洁剂作用在润滑膜(例如布置在夹头中的弹簧的润滑膜)上。此外，由于维护是手动进行的，所以夹头维护的质量很大程度上取决于进行维护的人员，这就是为什么特别是维护过程没有可靠的可重复性的原因。最后，用于润滑和清洁的方式被归类为对健康有害，从而特别导致执行夹头维护的人的健康风险。

发明内容

基于以上，本公开的目的是优化机床的夹头的维护工艺，从而避免上述缺点。此外，本公开的目的尤其在于提供一种用于夹头的维护工艺以及为此目的所需的机床部件，其改善了维护的可重复性，并使自动夹头维护成为可能。

该目的通过根据本公开的主轴、夹头、维护工具、机床以及用于维护夹头的方法来实现。