CN102601618A - 数控钻孔切割组合机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数控钻孔切割组合机，通过数控控制系统对主机架部件、副机架部件、驱动溜板、钻孔升降机构上伺服电机和钻孔主轴结构上主轴电机和打刀缸的控制，实现钻孔主轴结构在钻孔刀库机构上刀具更换和测长，在铁板压紧装置和钻孔气雾冷却系统的辅助下在钢板上进行钻削加工；通过数控控制系统对主机架部件、副机架部件、驱动溜板上伺服电机、割炬升降装置上电机和初始定位装置上感应开关的控制，实现切割割炬在钢板上切割下料。本发明有效的将两种加工机床结合为一体，大大减少了占地面积，生产成本与设备投资成本，从而满足了在同一台设备上即可钻孔、攻丝又可切割钢板的需求，具有显著的经济效益。

Description

数控钻孔切割组合机
技术领域
本发明涉及钻孔、切割设备技术领域，尤其是一种兼具钻孔、攻丝和切割平板功能的数控钻孔切割组合机。
背景技术
目前的钻孔设备大多数只能进行钻孔和攻丝；切割设备大多数只能进行单一的切割，这样对于需要在切割下料下来的工件上进行钻孔的厂家来说就需要购买两种设备，投入两台设备的购买和维护成本。
发明内容
本申请人针对上述钻孔设备、切割设备只能对钢板进行单一加工等缺点，提供一种结构合理的数控钻孔切割组合机，从而实现了在一台设备上进行钻孔、攻丝和切割的方案。当工件不需要钻孔时，可以和其他钢板切割设备一样准确无误的进行钢板切割下料，当工件需要钻孔、攻丝时，又可以先进行钻孔、攻丝，再进行切割下料；实现了一机多用，有效的降低了用户的购买和维护成本。
本发明所采用的技术方案如下：
导轨组件安装在基础的H型钢上，主机架部件和副机架部件分别通过伺服电机上的齿轮与导轨组件上的齿条啮合，横梁部件的两端安装在主机架部件和副机架部件的上面，钻孔气雾冷却系统安装在横梁部件上；钻孔刀库机构与数控系统布置在两侧的机架部件上；驱动溜板和从动溜板分别安装在横梁部件前面的直线导轨滑块上，驱动溜板通过伺服电机上的齿轮和横梁部件上的齿条啮合，驱动溜板和从动溜板用过渡板连接在一起；在驱动溜板前面安装钻孔升降机构与钻孔主轴结构；在从动溜板的前面安装割炬升降装置与切割割炬。
其进一步特征在于；铁板压紧装置左右对称地安装在钻孔主轴结构的两侧，带导杆气缸通过安装板安装在机床上，所述带导杆气缸装有直角快换接头和上下磁性开关，带导杆气缸的活塞移动板下端安装有压板。
初始定位装置安装在割炬升降装置的升降板上，在初始定位装置上夹持切割割炬。
所述钻孔气雾冷却系统的液位计安装在箱体的侧面，气雾冷却泵安装在箱体顶面开孔处，管路一端连接到安装在气雾冷却泵冷却液出口接头上、另一端连接到机床主轴附近的柔性喷嘴，气管一端连接到安装在气雾冷却泵的压缩空气转换接头上，另一端连接到柔性喷嘴。
所述钻孔刀库机构的刀架上分布若干个孔，每个孔的上表面周围安装有均匀分布的磁钢，在孔旁边的槽内安装有定位块，每个孔的下表面设置有方型传感器，钻削刀柄放置在孔内并被定位块定位。在刀架的侧面通过导向座安装有安装座，对刀撞头穿过弹簧安装在导向座内，薄螺母安装在对刀撞头的下端，接近开关固定在对刀撞头的下方。
所述钻孔主轴结构的高速主轴安装在主轴箱的下面，打刀缸安装在主轴箱的上面并与高速主轴同心，主轴伺服电机通过电机安装板安装在主轴箱的前面，调节板安装在主轴箱的前端，装有螺母的调节螺栓连接电机安装板和调节板，同步带轮用挡块安装在主轴伺服电机输出轴上，同步带分别连接同步带轮和高速主轴的带轮处，安装有感应开关的开关支架安装在主轴箱的侧面。
本发明的有益效果如下：
本发明通过数控控制系统对主机架部件、副机架部件、驱动溜板、钻孔升降机构上伺服电机和钻孔主轴结构上主轴电机和打刀缸的控制，实现钻孔主轴结构在钻孔刀库机构上刀具更换和测长，在铁板压紧装置和钻孔气雾冷却系统的辅助下在钢板上进行钻削加工；通过数控控制系统对主机架部件、副机架部件、驱动溜板上伺服电机、割炬升降装置上电机和初始定位装置上感应开关的控制，实现切割割炬在钢板上切割下料。本发明有效的将两种加工机床结合为一体，大大减少了占地面积，生产成本与设备投资成本，从而满足了在同一台设备上即可钻孔、攻丝又可切割钢板的需求，具有显著的经济效益。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为钻孔气雾冷却系统的结构示意图。
图4为钻孔刀库机构的结构示意图。
图5为图4的俯视图。
图6为铁板压紧装置的结构示意图。
图7为图6的左视图。
图8为钻孔主轴结构的结构示意图。
图9为图8的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1至图2所示，本发明所述的数控钻孔切割组合机的导轨组件1安装在基础的H型钢上，并保持一定的平行度和水平度，主机架部件2和副机架部件4分别通过伺服电机上的齿轮和导轨组件1上的齿条啮合，横梁部件3的两端通过螺栓安装在主机架部件2和副机架部件4的上面，钻孔气雾冷却系统5用螺钉安装在横梁部件3上面，驱动溜板6和从动溜板7分别安装在横梁部件3前面的直线导轨滑块上，驱动溜板6通过伺服电机上的齿轮和横梁部件3上的齿条啮合，驱动溜板6和从动溜板7用过渡板连接在一起，钻孔刀库机构8用螺钉在副机架部件4上，钻孔升降机构11用螺钉安装在驱动溜板6前面，钻孔主轴结构10安装在钻孔升降机构11前面的升降拖板上，铁板压紧装置9安装在钻孔主轴结构10的两侧，割炬升降装置12安装在从动溜板7的前面，初始定位装置13安装在割炬升降装置12的升降板上，切割割炬14通过夹持安装在初始定位装置13上，数控系统15布置在主机架部件2上面。
如图3所示，钻孔气雾冷却系统5的箱体5.1可通过螺钉安装在横梁部件5.3上，液位计5.2通过螺钉5.3安装在箱体5.1的一侧面，安装在气雾冷却泵5.4通过螺钉5.6安装在箱体5.1上面开孔处，管路5.7一端连接到安装在气雾冷却泵5.4冷却液出口处的快速接头5.5上、另一端连接到柔性喷嘴5.10，气管5.8一端连接到安装在气雾冷却泵5.4压缩空气转换处的快速接头5.5上、另一端连接到柔性喷嘴5.10，柔性喷嘴5.10根据需要安装在钻孔主轴结构10附近。实际工作时，先把冷却液通过气雾冷却泵5.4的进口灌入容积较大的箱体5.1，通过观察液位计5.2的指示把箱体5.1装满冷却液，当机床主轴进行加工时，系统可控制气雾冷却泵5.4把冷却液通过管路5.7和压缩空气通过气管5.8间歇性释放到柔性喷嘴5.10中，柔性喷嘴5.10就会把气雾状的冷却液间歇性喷到机床主轴加工处进行冷却，加工完成后系统控制气雾冷却泵5.4停止。由于冷却液为气雾状，箱体5.1中冷却液消耗较少，冷却效果也较好，经过长时间的使用后可根据液位计5.2的指示补充冷却液。
如图4和图5所示，钻孔刀库机构8的刀架8.1通过螺钉安装在机器的一侧，刀架8.1一侧中心线上分布三个孔，三个方型传感器8.2分别通过开关架8.3用螺钉安装在刀架8.1下表面三个孔的一侧，每个孔的上表面周围安装有均匀分布的磁钢8.4，三个定位块8.14通过螺钉安装在孔旁边的槽内，三个钻削刀柄8.5放置在三个孔内并被定位块8.14定位；安装座8.6通过螺钉安装在刀架8.1的侧面，导向座8.9通过螺钉安装在安装座8.6上面，对刀撞头8.7穿过弹簧8.8安装在导向座8.9内，薄螺母8.10安装在对刀撞头8.7的下端，安装有接近开关8.13的尼龙套8.12通过安装在安装座8.6下面的固定板8.11固定在对刀撞头8.7的下方。实际工作时，数控系统把刀架8.1上的三个钻削刀柄5分别设定为I号、II号、III号，并把每个孔之间的距离参数和到对刀撞头8.7中心的距离参数设定在系统中，当机床主轴运行过来选取I号钻削刀柄8.5后，I号钻削刀柄8.5下侧的方型传感器2反馈给系统选取完成，机床主轴运行至对刀撞头8.7上方，升降机床主轴使I号钻削刀柄8.5刃具的顶部顶到对刀撞头8.7，使对刀撞头8.7向下运动，对刀撞头8.7下方的接近开关8.13感应并反馈给系统下降多少距离，使得I号钻削刀柄8.5刃具的长度确定，然后机床主轴进行加工，加工完成后机床主轴运行至I号钻削刀柄8.5的位置，放下I号钻削刀柄8.5，然后选取II号或III号钻削刀柄8.5进行加工并循环动作。
如图6和图7所示，铁板压紧装置9包括在安装板9.4上用螺钉9.3装带导杆气缸9.1，所述带导杆气缸9.1装有直角快换接头9.2和安装在其槽内的上下磁性开关9.7，同时带导杆气缸9.1的活塞移动板下端用螺钉9.5装有半环形压板9.6。实际工作时，当工件吊运到工作台上以后，通过气体的控制实现带导杆气缸9.1的伸缩带动半环形压板9.6上下运动,从而实现对工作台上工件的压紧与松开，从而实现对工件的钻孔加工。所述铁板压紧装置可左右对称安装在机床主轴两边，半环形压板在钻削刃具周围都能压紧。
如图8所示，钻孔主轴结构10的主轴箱10.2由两块侧钢板、一块顶板、一钢块、二块条钢板、一块底板、一块端板焊接成一个整体，在四周均开有装饰孔、安装孔和加工面；高速主轴10.1用螺钉安装在主轴箱10.2的下面，打刀缸10.3用螺钉安装在主轴箱10.2的上面和高速主轴10.1同心，主轴伺服电机10.4用螺钉安装在电机安装板10.5上，电机安装板10.5用螺钉安装在主轴箱10.2的前面，调节板10.6安装在主轴箱10.2的前端，装有螺母10.8的调节螺栓10.7连接电机安装板10.5和调节板10.6，同步带轮10.9用挡块10.10安装在主轴伺服电机10.4出轴上，同步带10.11分别连接同步带轮10.9和高速主轴10.1的带轮处，安装有感应开关10.14的开关支架10.13通过螺钉安装在主轴箱10.2的侧面，盖板10.12和侧盖板10.15分别安装在前面和两侧面。实际工作时，系统控制主轴伺服电机4高速转动，通过同步带轮10.9和同步带10.11使得高速主轴10.1高速转动，由于主轴箱10.2为一焊接整体，主轴在钻削工作时不容易产生震动；当需要更换高速主轴10.1上的切削刀具使，系统控制主轴伺服电机10.4使得高速主轴10.1通过感应开关10.14的感应转动到特定角度，然后打刀缸10.3的活塞打头向下运动使得高速主轴10.1的切削刀具自动落下，当刀具完成更换后，打刀缸10.3的活塞打头向上运动，高速主轴10.1的切削刀具完成装夹。
本发明实际工作时，先将钢板放置于切割台上，数控系统通过程序对驱动溜板6上伺服电机的控制，将钻孔主轴结构10运行至钻孔刀库机构8刀具上方，控制钻孔升降机构11上的伺服电机使钻孔主轴结构10升降进行钻削刀具选用，完成后钻孔主轴结构10运行至钻孔刀库机构8对刀撞头上方进行钻削刀具测长，完成后数控系统通过程序对主机架部件2、副机架部件4上伺服电机和驱动溜板6上伺服电机的控制，将钻孔主轴结构10运行至需要钻孔处，铁板压紧装置将压板向下移动，钻孔升降机构11上的升降拖板不断向下移动使得压板和钢板接触并压紧工件，钻孔升降机构11上的伺服电机根据测得刃具长度升降一定高度进行孔的钻削，钻孔气雾冷却系统5在加工时就会把气雾状的冷却液间歇性喷到加工处进行冷却，完成多处钻孔后如需要其它规格孔或攻丝则进行换刀，如不需要则直接控制主机架部件2、副机架部件4上的伺服电机和驱动溜板6上的伺服电机进行切割下料。本发明有效的将两种加工机床结合为一体，大大减少了占地面积，生产成本与设备投资成本，从而满足了在同一台设备上即可钻孔、攻丝又可切割钢板的需求，具有显著的经济效益。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。 

Claims (7)

1.一种数控钻孔切割组合机，其特征在于：导轨组件（1）安装在基础的H型钢上，主机架部件（2）和副机架部件（4）分别通过伺服电机上的齿轮与导轨组件（1）上的齿条啮合，横梁部件（3）的两端安装在主机架部件（2）和副机架部件（4）的上面，钻孔气雾冷却系统（5）安装在横梁部件（3）上；钻孔刀库机构（8）与数控系统（15）布置在两侧的机架部件上；
----驱动溜板（6）和从动溜板（7）分别安装在横梁部件（3）前面的直线导轨滑块上，驱动溜板（6）通过伺服电机上的齿轮和横梁部件（3）上的齿条啮合，驱动溜板（6）和从动溜板（7）用过渡板连接在一起； 
----在驱动溜板（5）前面安装钻孔升降机构（11）与钻孔主轴结构（10）；在从动溜板（7）的前面安装割炬升降装置（12）与切割割炬（14）。
2.按照权利要求1所述的数控钻孔切割组合机，其特征在于：铁板压紧装置（9）左右对称地安装在钻孔主轴（10）结构的两侧，带导杆气缸（9.1）通过安装板（9.4）安装在机床上，所述带导杆气缸（9.1）装有直角快换接头（9.2）和上下磁性开关（9.7），带导杆气缸（9.1）的活塞移动板下端安装有压板（9.6）。
3.按照权利要求1所述的数控钻孔切割组合机，其特征在于：初始定位装置（13）安装在割炬升降装置（12）的升降板上，在初始定位装置（13）上夹持切割割炬（14）。
4.按照权利要求1所述的数控钻孔切割组合机，其特征在于：所述钻孔气雾冷却系统（5）的液位计（5.2）安装在箱体（5.1）的侧面，气雾冷却泵（5.4）安装在箱体（5.1）顶面开孔处，管路（5.7）一端连接到安装在气雾冷却泵（5.4）冷却液出口接头上、另一端连接到机床主轴附近的柔性喷嘴（5.10），气管（5.8）一端连接到安装在气雾冷却泵（5.4）的压缩空气转换接头上，另一端连接到柔性喷嘴（5.10）。
5.按照权利要求1所述的数控钻孔切割组合机，其特征在于：所述钻孔刀库机构（8）的刀架（8.1）上分布若干个孔，每个孔的上表面周围安装有均匀分布的磁钢（8.4），在孔旁边的槽内安装有定位块（8.14），每个孔的下表面设置有方型传感器（8.2），钻削刀柄（8.5）放置在孔内并被定位块（8.14）定位。
6.按照权利要求5所述的数控钻孔切割组合机，其特征在于：在刀架（8.1）的侧面通过导向座（8.9）安装有安装座（8.6），对刀撞头（8.7）穿过弹簧（8.8）安装在导向座（8.9）内，薄螺母（8.10）安装在对刀撞头（8.7）的下端，接近开关（8.13）固定在对刀撞头（8.7）的下方。
7.按照权利要求1所述的数控钻孔切割组合机，其特征在于：所述钻孔主轴结构（10）的高速主轴（10.1）安装在主轴箱（10.2）的下面，打刀缸（10.3）安装在主轴箱（10.2）的上面并与高速主轴（10.1）同心，主轴伺服电机（10.4）通过电机安装板（10.5）安装在主轴箱（10.2）的前面，调节板（10.6）安装在主轴箱（10.2）的前端，装有螺母（10.8）的调节螺栓（10.7）连接电机安装板（10.5）和调节板（10.6），同步带轮（10.9）用挡块（10.10）安装在主轴伺服电机（10.4）输出轴上，同步带（10.11）分别连接同步带轮（10.9）和高速主轴（10.1）的带轮处，安装有感应开关（10.14）的开关支架（10.13）安装在主轴箱（10.2）的侧面。
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