CN104759656B - 一种全自动柔性双面双轴数控钻镗床 - Google Patents

一种全自动柔性双面双轴数控钻镗床 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种全自动柔性双面双轴数控钻镗床，利用PLC进行控制，包括安装台、八台伺服电机、三个气缸、两台钻削头、两台镗削头、四台三相异步电动机、两个斜面夹紧机构、工作台、四台减速器、两个限位块、四组小号滑台、四组大号滑台、若干组滚珠丝杆和若干组直线导轨副；本发明通过PLC控制各伺服电机、钻削头、镗削头和气缸等的动作实现对排孔类零件有序、高效地进行装夹、钻孔和镗孔。本发明的机床效率精度都非常高，实现了无人化，自动化和智能化，而且稳定性好，适用范围广，有很大推广价值。

Description

一种全自动柔性双面双轴数控钻镗床
技术领域
本发明属于机械设备技术领域，涉及一种钻削、镗削机床，具体涉及一种全自动柔性双面双轴数控钻镗床。
背景技术
当前排孔类型零件（如纺织机械纱锭轴支撑座）加工方式主要有两种方法，一种是用于大批量生产的专用机床，它的优点是精度高、效率高，缺点是没有柔性，一旦工件不加工了，该专机意味着报废。另一种方式是使用适用于单件小批量的数控机床，如数控钻床、加工中心加工，它的优点是精度高、具有柔性，改变程序和夹具就可以加工不同的工件，缺点是效率不够高。
发明内容
为解决上述问题，本发明整合上述两种加工方式的优点而摒弃掉其中的不足，提供了一种全自动柔性双面双轴数控钻镗床。
本发明所采用的技术方案是：一种全自动柔性双面双轴数控钻镗床，利用PLC进行控制，其特征在于：包括安装台、八台伺服电机、三个气缸、两台钻削头、两台镗削头、四台三相异步电动机、两个斜面夹紧机构、工作台、四台减速器、两个限位块、四组小号滑台、四组大号滑台、若干组滚珠丝杆和若干组直线导轨副；所述的安装台上设置有三个平行的凹槽，所述的三个平行的凹槽两边均平行安装有直线导轨副，所述的工作台可移动地安装在中间一组直线导轨副上；两组大号滑台可移动地安装在左右两边直线导轨副的其中一组直线导轨副上，第三组大号滑台可移动地安装在另一组直线导轨副上，第四组大号滑台与所述的第三组大号滑台平行、并固定安装在安装台上；四台伺服电机分别安装在所述的安装台上三个平行的凹槽内，分别通过滚珠丝杆与三组大号滑台和工作台连接，用于驱动所述的三组大号滑台和工作台在直线导轨副上移动；所述的两个斜面夹紧机构、两个限位块呈四角对应安装在工作台上；其中一个限位块固定安装在所述的工作台上，另一个限位块和两个斜面夹紧机构可移动地安装所述的工作台上，并与所述的三个气缸连接，通过所述的三个气缸驱动所述的他们移动，从而将工件固定在所述的工作台上；所述的四组大号滑台上均安装有直线导轨副，所述的四组小号滑台通过直线导轨副安装在所述的四组大号滑台上，四台伺服电机分别安装在四组大号滑台上，分别通过滚珠丝杆与四组小号滑台连接，用于驱动所述的四组小号滑台在直线导轨副上移动；所述的四台三相异步电动机分别安装在所述的四组小号滑台上，并分别通过所述的减速器与两台钻削头和两台镗削头连接，用于驱动所述的两台钻削头和两台镗削头对所述的工件进行钻削和镗削操作。
作为优选，所述的钻削头和镗削头外面均套设有弹性罩；弹性罩端部稍长于钻削头和镗削头的钻头，其根部具有弹性的，且用一根真空管与之相连，四个真空管汇聚在一个固定机构，用来吸取和处理钻削和镗削时所产生废料，做到绿色环保和废物再利用。
本发明同现有技术相比的优点是：
1.与专用机床比，具有很大柔性，适用于多种排孔类条状零件的加工，应用广泛；
2.与数控机床相比，联动装夹机构和对称放置的钻镗动力头使得装夹、钻孔、镗孔效率更高，可用于较高批量的生产；
3.用PLC控制伺服电机，主要运用滚珠丝杠传动，零件加工精度高，可控制性良好；
4.该机床运行平稳，可靠性高。
附图说明
图1：是本发明实施例的结构图。
图2：是本发明实施例的钻削头示意图。
图3：是本发明实施例的工件示意图。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
请见图1和图2，本实施例提供的一种全自动柔性双面双轴数控钻镗床，利用PLC进行控制，包括安装台1、八台伺服电机2、三个气缸3、两台钻削头4、两台镗削头5、四台三相异步电动机6、两个斜面夹紧机构7、工作台8、四台减速器9、两个限位块10、四组小号滑台11、四组大号滑台12、若干组滚珠丝杆和若干组直线导轨副；安装台1上设置有三个平行的凹槽，三个平行的凹槽两边均平行安装有直线导轨副，工作台8可移动地安装在中间一组直线导轨副上；两组大号滑台12可移动地安装在左右两边直线导轨副的其中一组直线导轨副上，第三组大号滑台12可移动地安装在另一组直线导轨副上，第四组大号滑台12与第三组大号滑台12平行、并固定安装在安装台1上；四台伺服电机2分别安装在安装台1上三个平行的凹槽内，分别通过滚珠丝杆与三组大号滑台12和工作台8连接，用于驱动三组大号滑台12和工作台8在直线导轨副上移动；两个斜面夹紧机构7、两个限位块10呈四角对应安装在工作台8上；其中一个限位块10固定安装在工作台8上，另一个限位块10和两个斜面夹紧机构7可移动地安装工作台8上，并与三个气缸3连接，通过三个气缸3驱动他们移动，从而将工件13固定在工作台8上；四组大号滑台12上均安装有直线导轨副，四组小号滑台11通过直线导轨副安装在四组大号滑台12上，四台伺服电机2分别安装在四组大号滑台12上，分别通过滚珠丝杆与四组小号滑台11连接，用于驱动四组小号滑台11在直线导轨副上移动；四台三相异步电动机6分别安装在四组小号滑台11上，并分别通过减速器9与两台钻削头4和两台镗削头5连接，用于驱动两台钻削头4和两台镗削头5对工件13进行钻削和镗削操作。
本实施例的钻削头4和镗削头5外面均套设有弹性罩14；弹性罩14端部稍长于钻削头4和镗削头5的钻头，其根部具有弹性的，且用一根真空管与之相连，四个真空管汇聚在一个固定机构，用来吸取和处理钻削和镗削时所产生废料，做到绿色环保和废物再利用。
本实施例的镗削头两个大号滑台都可以沿水平孔径方向移动，满足不同加工需求；弹性罩内装有镗刀杆，负责对钻削的孔进行进一步操作。
本实施例的机床中装有必要的轴承、轴承座、筋板、滚珠丝杠和导轨等零件，这些都是现有技术，不再在说明书中详述。
请见图3，本发明以加工纺织机械纱锭轴支撑座为例来说明该机床钻孔和镗孔的过程（为叙述方便，支撑座的孔都已画出，且做了必要标号，孔距等参数都已输入PLC中）。
首先用相关行吊将待加工工件13放于工作台8上后，与斜面夹紧机构6连接的两气缸3活塞杆分别向外伸出，带动其中一个斜面夹紧机构向右移动，另一个斜面夹紧机构向左移动，在上下方向对工件进行定位；同时与限位块10连接的气缸3活塞杆向外伸出，在左右方向上对工件13进行定位；定位完成后气缸3内压强增大，可以起到夹紧的作用。
PLC控制滑台移动，使固定钻削头的钻头正对1号孔；同时，PLC控制可左右移动的钻削头的钻头正对11号孔，使左上镗削头的镗削杆正对10号孔，使右上镗削头的镗刀杆正对1号孔偏右一个孔距的位置。然后两个钻削头启动，转速稳定后在伺服电机带动下分别开始钻削1号孔和11号孔，钻完后，两个钻削头退回。此时，PLC再控制工作台向右移动一个孔距的距离；同时镗削头启动，转速稳定后，PLC控制两个钻削头和两个镗削头同时工作，即两个钻削头分别钻2号和12号孔，两个镗削头分别镗1号和11号孔。当两个钻削头和两个镗削头都完成加工工作后，四个动力头均退回，工作台再向右移动一个孔距的距离，四个动力头再继续向前运动完成各自加工任务，如此循环往复。
当钻削头钻完10号和20号孔时，镗削头已镗完9号和19号孔，此时四个动力头全部退回，两个钻削头都停转，工作台继续右移一个孔距，两镗削头镗完10号和20号孔后，都退回并停转。工作台左移回到初始位置，工作台上三个气缸的活塞分别缩回，其中，左、右滑块回到初始位置由于联动机构的设计会带动夹紧滑块也回到初始位置，工件就被放松，可被取走，接着就可以加工下一个支撑座了。
尽管本说明书较多地使用了安装台1、八台伺服电机2、三个气缸3、两台钻削头4、两台镗削头5、四台三相异步电动机6、两个斜面夹紧机构7、工作台8、四台减速器9、两个限位块10、四组小号滑台11、四组大号滑台12、若干组滚珠丝杆、若干组直线导轨副、工件13和弹性罩14等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (2)

1.一种全自动柔性双面双轴数控钻镗床，利用PLC进行控制，其特征在于：包括安装台（1）、八台伺服电机（2）、三个气缸（3）、两台钻削头（4）、两台镗削头（5）、四台三相异步电动机（6）、两个斜面夹紧机构（7）、工作台（8）、四台减速器（9）、两个限位块（10）、四组小号滑台（11）、四组大号滑台（12）、若干组滚珠丝杆和若干组直线导轨副；
所述的安装台（1）上设置有三个平行的凹槽，所述的三个平行的凹槽两边均平行安装有直线导轨副，所述的工作台（8）可移动地安装在中间一组直线导轨副上；两组大号滑台（12）可移动地安装在左右两边直线导轨副的其中一组直线导轨副上，第三组大号滑台（12）可移动地安装在另一组直线导轨副上，第四组大号滑台（12）与所述的第三组大号滑台（12）平行、并固定安装在安装台（1）上；
四台伺服电机（2）分别安装在所述的安装台（1）上三个平行的凹槽内，分别通过滚珠丝杆与三组大号滑台（12）和工作台（8）连接，用于驱动所述的三组大号滑台（12）和工作台（8）在直线导轨副上移动；
所述的两个斜面夹紧机构（7）、两个限位块（10）呈四角对应安装在工作台（8）上；其中一个限位块（10）固定安装在所述的工作台（8）上，另一个限位块（10）和两个斜面夹紧机构（7）可移动地安装所述的工作台（8）上，并与所述的三个气缸（3）连接，通过所述的三个气缸（3）驱动所述的另一个限位块（10）和两个斜面夹紧机构（7）移动，从而将工件（13）固定在所述的工作台（8）上；
所述的四组大号滑台（12）上均安装有直线导轨副，所述的四组小号滑台（11）通过直线导轨副安装在所述的四组大号滑台（12）上，四台伺服电机（2）分别安装在四组大号滑台（12）上，分别通过滚珠丝杆与四组小号滑台（11）连接，用于驱动所述的四组小号滑台（11）在直线导轨副上移动；
所述的四台三相异步电动机（6）分别安装在所述的四组小号滑台（11）上，并分别通过所述的减速器（9）与两台钻削头（4）和两台镗削头（5）连接，用于驱动所述的两台钻削头（4）和两台镗削头（5）对所述的工件（13）进行钻削和镗削操作。
2.根据权利要求1所述的全自动柔性双面双轴数控钻镗床，其特征在于：所述的钻削头（4）和镗削头（5）外面均套设有弹性罩（14）；弹性罩（14）端部稍长于钻削头（4）和镗削头（5）的钻头，其根部具有弹性的，且用一根真空管与之相连，四个真空管汇聚在一个固定机构，用来吸取和处理钻削和镗削时所产生废料，做到绿色环保和废物再利用。
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