技术领域
[0001] 本申请涉及高精度机床的领域，尤其是涉及一种双头加工中心及其控制方法。
相关背景技术
[0002] 在对半导体材料进行加工的过程中，尤其是对半导体材料钻直径较小的孔时，由于钻孔用的钻头较细，在钻深度较大的孔时，钻孔质量容易因为长钻头的过量抖动而出现钻孔的孔径过大的现象，而且由于半导体材料的硬度较高，钻头的转动速度较大，钻头的过量抖动容易使得钻头断裂损坏。
具体实施方式
[0031] 以下结合附图1‑13对本申请作进一步详细说明。
[0032] 实施例1：第一方面，本申请实施例1公开一种双头加工中心，参照图1和图2，包括加工中心本体1，加工中心本体1包括一个水平固定安装在地面上的床身11、一个第一安装座14、一个第二安装座15、一个工作台2以及一个分度盘16。
[0033] 参照图2，在床身11上通过螺栓水平固定安装有两根第一直线导轨，第一安装座14滑移安装在第一直线导轨上，第一安装座14通过丝杆电机驱动滑移。在第一安装座14上固定安装有成竖直的第二直线导轨，第二安装座15滑移安装在第二直线导轨上，第二安装座15也通过丝杆电机驱动。
[0034] 参照图2和图3，分度盘16固定安装在第二安装座15上，且分度盘16的轴线与第一直线导轨的滑移方向平行。工作台2成八边形的板状，工作台2的一端上一体设置有一个安装盘，安装盘同轴固定安装在分度盘16上，安装盘的轴线与工作台2的台面平行，工作台2位于安装盘的中部。
[0035] 参照图2，在工作台2两侧的床身11上均水平固定安装有第三直线导轨，第三直线导轨的滑移方向与分度盘16的轴线垂直，在第三直线导轨上滑移安装有一个机头12，两个机头12也均通过丝杆电机驱动滑移，同时两个机头12对称分布在分度盘16轴线方向的两侧。
[0036] 参照图2，在机头12上转动安装有一根呈水平的主轴，机头12上还固定安装有一个主轴电机，主轴电机与主轴传动连接。两根主轴同轴，两根主轴的相对一端上均同轴安装有刀架，床身11上设置有两个刀库，两个刀库分别用于与两个机头12配合对刀架安装钻头13。同时在刀库中还安装有一根探针。
[0037] 参照图2和图3，工作台2的侧壁上固定安装有两个对刀仪17，两个对刀仪17同轴且对刀仪17的轴线与分度盘16的轴线垂直。对刀仪17用于对钻头13归零，同时由于对刀仪17同轴 ，因此可通过两个钻头13归零时，两个钻头13之间的实际距离与工作台2垂直时的理论距离是否相同来判断工作台2的垂直度。
[0038] 参照图3和图4，在工作台2上同轴贯穿开设有一个安装孔21，工作台2上设置有夹具3，夹具3将圆形的半导体板与安装孔21同轴固定在工作台2上。夹具3包括一块夹板31和八个夹持件4，夹板31呈圆环状。在工作台2的一面上同轴开设有一个保护槽22，夹板31位于保护槽22内。使得夹板31不会在工作台2转动时与床身11上的设备之间发生触碰。
[0039] 参照图3和图5，夹板31的一面上同轴设置有一个环状凸台311，凸台311配合滑移安装在安装孔21中，夹板31通过螺栓将夹板31固定在工作台2上。
[0040] 参照图3和图5，在凸台311的台面上设置有定位件5，定位件5包括两根定位柱51，定位柱51的一端固定安装在夹板上，且定位柱51的轴线与凸台311的轴线平行，同时定位柱51的轴线位于夹板31的同心圆上，该同心圆直径为需要加工的板材的标准直径。安装夹板
31时，首先将工作台2转动至垂直，然后将凸台311滑移安装到安装孔21中，待夹板31转动至停止定位柱51位于夹板31正下方时，将夹板31与工作台2之间进行固定，若此时夹板31上的螺栓孔和工作台2上的螺栓孔不对应，则需要对工作台2和夹板31进行检查。
[0041] 参照图3和图5，夹板31安装完毕后，将圆形的半导体板放置在定位柱51上，然后通过转动半导体板将半导体板的位置调节至与夹板31同轴。
[0042] 参照图6，定位件5还可以是两块定位板52，两块定位板52相对倾斜且与夹板的同心圆相切，该同心圆直径为需要加工的圆形半导体板材的标准直径。
[0043] 参照图5和图7，八个夹持件4均设置在凸台311的一端面上，夹持件4包括一块安装块41和一块夹块42，八块安装块41环绕夹板31的轴线轴向间隔固定安装在凸台311的台面上，夹块42呈长方体状 ，夹块42上贯穿开设有一个长孔422，长孔422为沉孔，长孔422中穿设有一个固定螺栓43，长孔422沿夹块42的长度方向开设，夹块42的长度方向沿夹板31的径向设置，固定螺栓43的一端穿过长孔422螺纹安装在安装块41上，在夹块42朝向安装块41的一面的长度方向的两端上均设置有两个凸块，拧紧规定能够螺栓后，固定螺栓43的栓帽92抵紧长孔422的台阶面，夹块42的一端的两个凸块抵紧安装块41，凸块的另一端的两个凸块抵紧半导体板的板面，将半导体板固定在夹板31上。
[0044] 本申请实施例1一种双头加工中心的实施原理为：在加工半导体板之前，首先将工作台2转动至垂直，然后进行对刀，对刀完毕且工作台2的垂直度矫正完毕后，将工作台2转动至水平，将圆形的半导体板放置在夹板31上后，转动定位柱51将半导体板调节至与夹板31同轴之后，拧紧八个固定螺栓43，即可完成半导体板的固定安装，然后再将工作台2转动至垂直，通过两个钻头13双向钻孔。
[0045] 第二方面，本申请实施例1公开一种双头钻孔控制方法，包括以下步骤：S1、装夹工件；
S2、对刀；
S3、工作台2垂直度确认；
S4、工件垂直度确认；
S5、双向打孔；
其中S1中装夹工件采用实施例1中的工作台2及夹具3，S2中对刀采用上述的对刀
仪17进行对刀，同时通过比对两个钻头13在对刀时的实际相对距离和标准对刀时两个钻头
13的相对距离来进行S3中的工作台2垂直度确认，S4中打孔时，当两个钻头13同步钻孔至规定的相对距离时，其中一个钻头13回退，另一个钻头13继续钻通后回退。
[0046] 实施例2：本申请实施例2公开一种双头加工中心，实施例2与实施例1的不同之处在于：参照图8、图9和图10，安装块41背离夹板31的一面上开设有安装槽411，安装槽411中滑移安装有滑块44，滑块44沿夹板31的轴线方向滑移，滑块44上开设有滑槽441，滑槽441设计为燕尾槽，夹块42上一体设置有连接块421，连接块421的一端配合滑移安装在滑槽441中。
[0047] 参照图8和图9，滑槽441沿夹板31的径向方向开设。
[0048] 参照图10和图11，在安装槽411中设置有第一驱动件45和第二驱动件46，第一驱动件45包括一个转动安装在滑块44上的第一齿轮451，第一齿轮451与滑块44的转动连接处设置有阻尼环4511以防止第一齿轮451倒转。在安装槽411中转动安装有第一驱动螺杆452，安装槽411中滑移安装有驱动块453，驱动块453上转动安装有驱动齿轮454，第一驱动螺杆452同轴穿过驱动齿轮454及驱动块453，第一驱动螺杆452与驱动块453螺纹配合，驱动齿轮454与第一驱动螺杆452轴向滑移配合且径向固定。
[0049] 参照图10和图11，通过转动第一驱动螺杆452带动驱动块453及驱动齿轮454滑移，且带动驱动齿轮454转动，此时驱动齿轮454与第一齿轮451啮合。在夹块42上设置一根齿条455，齿条455滑移安装在滑块44中且与驱动齿轮454啮合。在滑块44上贯穿开设有一个滑移孔442，齿条455上固定安装有一根连接杆456，连接杆456的一端与夹块42固定连接。驱动齿轮454转动带动齿条455滑移，进而带动夹块42滑移。
[0050] 参照图10和图11，第二驱动件46包括转动安装在安装槽411中的第二齿轮461，第一齿轮451和第二齿轮461分别位于第一驱动螺杆452的两端处的安装槽411中，当驱动块453滑移至与驱动齿轮454与第一齿轮451分离后再滑移设计长度后，驱动齿轮454与第二齿轮461啮合，驱动齿轮454带动第二齿轮461转动。
[0051] 参照图10和图11，在第二齿轮461上同轴安装有一个锥齿轮6，在安装槽411中转动安装有一根第二驱动螺杆462，第二驱动螺杆462的一端穿过滑块44且与滑块44螺纹配合，通过第二驱动螺杆462转动带动滑块44滑移。第二驱动螺杆462上也同轴安装有一个锥齿轮6，两个锥齿轮6相互啮合，第二齿轮461转动时通过两个锥齿轮6之间的配合带动第二驱动螺杆462转动，进而带动滑块44滑移，滑块44滑移带动夹块42抵紧半导体板或者远离半导体板。
[0052] 参照图11和图12，第一驱动件45还包括一根第一传动轴7，第一传动轴7转动安装在安装块41中，且第一传动轴7的一端位于安装槽411内。第一传动轴7位于安装槽411内的一端与第一驱动螺杆452之间通过锥齿轮6传动连接，第一传动轴7的另一端依次穿过安装块41及夹板31位于夹板31背离凸台311的一侧。
[0053] 参照图8和图13，在夹板上设置有第三驱动件9，第三驱动件9包括一根同轴螺纹安装在背离分度盘16的一侧的定位柱51上的第三驱动螺杆91，第三驱动螺杆91的一端穿过夹板31位于夹板31背离凸台311的一侧，第三驱动螺杆91位于夹板31背离凸台311的一侧的一端上同轴安装有一个锥齿轮6，第三驱动螺杆91与锥齿轮轴向滑移且周向固定。
[0054] 参照图12和图13，在夹板31背离凸台311的一面上转动安装有八根第二传动轴8，第二传动轴8的两端上均同轴安装有一个锥齿轮6，其中一根第二传动轴8与第三驱动螺杆91之间通过锥齿轮6传动连接，该第二传动轴8的另一端与第一传动轴7通过锥齿轮6传动连接，第二根第二传动轴8的一端通过锥齿轮6与该第一传动轴7传动连接，第二根第二传动轴
8的另一端通过锥齿轮6与第二根传动轴传动连接，八根第二传动轴8依次以上述方法传动连接，八根第一传动轴7也均以上述方法与第二传动轴8传动连接以接收定位柱51的动力。
[0055] 参照图8和图13，在第三驱动螺杆91位于定位柱51一侧的一端上同轴一体设置有一个栓帽92，栓帽92和定位柱51之间的第三驱动螺杆91上螺纹安装有两个限位螺母93，纤维螺母之间的第三驱动螺杆91上套设有一根限位弹簧94，限位弹簧94的两端分别抵紧两个限位螺母93，通过调节限位螺母93的位置，进而调节第三驱动螺杆91能够在定位柱51上转动的距离，限位弹簧94用于对限位螺母93进行防松。
[0056] 参照图8和图13，在第三驱动螺杆91位于夹板安装有第二传动轴一侧的一端上螺纹安装有一块挡板95，挡板95和第三驱动螺杆91上的锥齿轮6之间的第三驱动螺杆91上套设有一根预警弹簧96，预警弹簧96的两端分别抵紧锥齿轮6和挡板95。
[0057] 本申请实施例2一种双头加工中心的实施原理为：将半导体板放置在凸台311上后，转动工作台2至倾斜且定位柱51位于工作台2的转动轴线的下侧，转动半导体板至半导体板调节至与夹板同轴后，转动第三驱动螺杆91，第三驱动螺杆91带动八根第二传动轴8转动，第二传动轴8带动第一传动轴7转动，第一传动轴7带动第一驱动螺杆452转动，第一驱动螺杆452带动驱动块453滑移以及带动驱动齿轮454转动，驱动齿轮454带动第一齿轮451转动，第一齿轮451带动齿条455滑移推动夹块42的一段滑移至半导体板的范围中，此时驱动块453带动驱动齿轮454与第一齿轮451分离，移动固定距离后又与第二齿轮461啮合，进而通过驱动齿轮454带动第二齿轮461转动，第二齿轮461通过锥齿轮6带动第二驱动螺杆462转动，第二驱动螺杆462转动带动滑块44滑移，进而通过滑块44滑移带动夹块42夹紧半导体板。
[0058] 当夹块42抵紧半导体板时，定位螺母抵紧定位柱51，第三驱动螺杆91止转，同时在接近定位螺母抵紧定位柱51时，预警弹簧96会推动第三驱动螺杆91上的锥齿轮6抵紧第二传动轴8上的锥齿轮6，增加转动第三驱动螺杆91时所需要的力，对操作人员发出警示。
[0059] 以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
