CN110000404A - 一种灵活性高的三轴平移钻床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灵活性高的三轴平移钻床，包括底板、伺服控制系统一、伺服控制系统二以及伺服控制系统三，所述底板上端左部位置固定伺服控制系统一，所述伺服控制系统一右端上部位置安装伺服控制系统二，所述伺服控制系统二右端中间位置安装伺服控制系统三，所述伺服控制系统三下端安装钻机，所述伺服控制系统一上端、伺服控制系统二前端以及伺服控制系统三右端均安装锁定机构，有益效果在于：增加了锁定功能，提高了工作的稳定性，提高了加工精度。

Description

一种灵活性高的三轴平移钻床

技术领域

本发明涉及钻床领域，特别是涉及一种灵活性高的三轴平移钻床。

背景技术

钻床指主要用钻头在工件上加工孔的机床，通常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔、盲孔，更换特殊刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工。加工过程中工件不动，让刀具移动，将刀具中心对正孔中心，并使刀具转动。

公开号为CN106914751A的一种钻床，实现竖直、水平以及周向运动，虽然移动的范围较广，但是其移动的主要方式是通过手动移动，移动灵活性差，且移动后的钻机不能进行再次固定，容易发生移动，操作稳定性较差。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种灵活性高的三轴平移钻床，本发明增加了锁定功能，提高了工作的稳定性，提高了加工精度。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种灵活性高的三轴平移钻床，包括底板、伺服控制系统一、伺服控制系统二以及伺服控制系统三，所述底板上端左部位置固定伺服控制系统一，所述伺服控制系统一右端上部位置安装伺服控制系统二，所述伺服控制系统二右端中间位置安装伺服控制系统三，所述伺服控制系统三下端安装钻机，所述伺服控制系统一上端、伺服控制系统二前端以及伺服控制系统三右端均安装锁定机构。

如此设置，伺服控制系统一工作控制钻机上下移动，伺服控制系统二工作控制钻机前后移动，伺服控制系统三工作控制钻机左右移动，从而实现了钻机在三轴方向上进行灵活的移动。

所述锁定机构包括蜗杆、蜗轮、方形杆、支撑块以及螺纹杆，所述蜗杆环形外端安装蜗轮，所述蜗杆的中轴线与蜗轮的中轴线垂直布置，所述蜗轮下端固定方形杆，所述方形杆下端安装支撑块且延伸至支撑块内部，所述方形杆下端转动安装螺纹杆，所述螺纹杆安装在支撑块下端且延伸至支撑块内部。

如此设置，蜗轮与蜗杆进行齿啮合，蜗轮对蜗杆进行限位，限制蜗杆转动，从而对伺服控制系统一、伺服控制系统二、伺服控制系统三以及钻机进行限位，增加了锁定功能。

进一步地，所述伺服控制系统一包括框架一、伺服电机一、丝杆一以及轴承座一，所述框架一内部底端固定伺服电机一，且伺服电机一上端固定丝杆一，所述丝杆一环形外端通过滚珠螺母副安装轴承座一，所述丝杆一以及轴承座一均设在框架一内部，所述丝杆一穿过框架一上端且固定连接蜗杆，所述框架一上端固定支撑块，如此设置，伺服电机一工作带动丝杆一转动，从而实现带动轴承座一进行上下移动。

进一步地，所述伺服控制系统二包括框架二、伺服电机二、丝杆二以及轴承座二，所述框架二内部后壁固定伺服电机二，且伺服电机二前端固定丝杆二，所述丝杆二环形外端通过滚珠螺母副安装轴承座二，所述丝杆二以及轴承座二均设在框架二内部，所述丝杆二穿过框架二前端且固定连接蜗杆，所述框架二前端固定支撑块，如此设置，伺服电机二工作带动丝杆二转动，从而实现带动轴承座二进行前后移动。

进一步地，所述伺服控制系统三包括框架三、伺服电机三、丝杆三以及轴承座三，所述框架三内部左壁固定伺服电机三，且伺服电机三右端固定丝杆三，所述丝杆三环形外端通过滚珠螺母副安装轴承座三，所述丝杆三以及轴承座三均设在框架三内部，如此设置，伺服电机三工作带动丝杆三转动，从而实现带动轴承座三进行左右移动。

进一步地，所述丝杆三穿过框架三右端且固定连接蜗杆，所述框架三右端固定支撑块，所述轴承座一右端固定框架二，所述轴承座二右端固定框架三，所述轴承座三下端固定钻机，如此设置，轴承座一上下移动带动框架二上下移动，进而带动钻机上下移动，轴承座二前后移动带动框架三前后移动，进而带动钻机前后移动，轴承座三左右移动带动钻机左右移动，从而便于带动钻机在上下、前后以及左右的三轴运动。

进一步地，所述伺服控制系统二左端对称固定两个中空圆环，所述底板上端对称安装两个导向圆柱杆，两个所述中空圆环分别套装在两个导向圆柱杆环形外端，两个所述中空圆环对称安装在伺服控制系统一前后两侧，如此设置，伺服控制系统二上下移动带动中空圆环沿着导向圆柱杆上下移动，中空圆环以及导向圆柱杆实现了导向以及辅助支撑功能，提高了进行三轴运动的稳定性。

进一步地，所述底板上端右部位置固定控制箱，所述控制箱通过电线分别与伺服电机一、伺服电机二以及伺服电机三相连接，所述控制箱前端安装三个控制按钮以及三个辅助按钮，所述伺服电机一通过电线与控制按钮以及辅助按钮串联连接，所述伺服电机二通过电线与控制按钮以及辅助按钮串联连接，所述伺服电机三通过电线与控制按钮以及辅助按钮串联连接，如此设置，在运行伺服电机一、伺服电机二以及伺服电机三时，均需要同时按压控制按钮以及辅助按钮，实现双手按键启动，提高了使用安全性。

进一步地，所述支撑块上开设方形槽，且方形槽内部设有方形杆，如此设置，方形槽便于方形杆进行限位，使方形杆以及蜗轮只能沿着规定方向进行移动，不能进行转动。

进一步地，所述螺纹杆通过螺纹与支撑块相连接，所述螺纹杆尾端固定手柄，且手柄上套装橡胶套，如此设置，便于将转动运动转化为直线运动，从而通过转动螺纹杆带动方形杆进行直线移动。

进一步地，所述底板下端四角位置均固定支撑架，如此设置，便于对底板进行稳定支撑。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、通过对伺服控制系统一、伺服控制系统二以及伺服控制系统三的启停控制实现对钻机上下、前后以及左右的位置进行调节，便于钻机在X、Y以及Z三轴方向上进行灵活移动。

2、在钻机移动到合适位置时，通过蜗轮与蜗杆进行啮合，实现对蜗杆的转动进行限制，从而便于对X、Y以及Z三轴方向上移动进行锁定，提高了钻机工作时的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述一种灵活性高的三轴平移钻床的示意图；

图2是本发明所述一种灵活性高的三轴平移钻床中A部的局部放大图；

图3是本发明所述一种灵活性高的三轴平移钻床中锁定机构的示意图；

图4是本发明所述一种灵活性高的三轴平移钻床的主视图；

图5是本发明所述一种灵活性高的三轴平移钻床中伺服控制系统一的示意图。

附图标记说明如下：

1、底板；2、伺服控制系统一；3、伺服控制系统二；4、伺服控制系统三；5、钻机；6、锁定机构；7、中空圆环；8、导向圆柱杆；9、控制箱；21、框架一；22、伺服电机一；23、丝杆一；24、轴承座一；61、蜗杆；62、蜗轮；63、方形杆；64、支撑块；65、螺纹杆；91、控制按钮；92、辅助按钮。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

第一实施例：

如图1~5所示，一种灵活性高的三轴平移钻床，包括底板1、伺服控制系统一2、伺服控制系统二3以及伺服控制系统三4，底板1上端左部位置固定伺服控制系统一2，伺服控制系统一2右端上部位置安装伺服控制系统二3，伺服控制系统二3右端中间位置安装伺服控制系统三4，伺服控制系统三4下端安装钻机5，伺服控制系统一2上端、伺服控制系统二3前端以及伺服控制系统三4右端均安装锁定机构6，伺服控制系统一2、伺服控制系统二3以及伺服控制系统三4组成结构相同。

具体地，人员运行伺服控制系统一2，伺服控制系统一2工作带动伺服控制系统二3进行向上或向下移动，伺服控制系统二3向上或向下移动同时带动伺服控制系统三4以及钻机5进行向上或向下移动，直至钻机5移动至合适高度时停止伺服控制系统一2，然后人员运行伺服控制系统二3，伺服控制系统二3工作带动伺服控制系统三4进行向前或向后移动，伺服控制系统三4向前或向后移动带动钻机5向前或向后移动，使伺服控制系统一2在前后方向上移动至合适位置，然后运行伺服控制系统三4带动钻机5进行向左或向右移动，实现将钻机5在左右方向上移动至合适位置，从而实现了钻机5在三轴方向上进行灵活的移动。

第二实施例：

第二实施例与第一实施例的区别在于：锁定机构6包括蜗杆61、蜗轮62、方形杆63、支撑块64以及螺纹杆65，蜗杆61环形外端啮合安装蜗轮62，蜗杆61的中轴线与蜗轮62的中轴线垂直布置，蜗轮62下端焊接方形杆63，方形杆63下端安装支撑块64且延伸至支撑块64内部，方形杆63下端通过轴承转动安装螺纹杆65，螺纹杆65安装在支撑块64下端且延伸至支撑块64内部。

具体地，如图1以及图2所示，此时蜗轮62与蜗杆61进行齿啮合，蜗轮62对蜗杆61进行限位，限制蜗杆61转动，从而对伺服控制系统一2、伺服控制系统二3、伺服控制系统三4以及钻机5内部的丝杆进行转动限位，增加了锁定功能，提高了本发明工作时的稳定性。

第三实施例：

第三实施例与第一实施例的区别在于：伺服控制系统一2包括框架一21、伺服电机一22、丝杆一23以及轴承座一24，伺服控制系统二3包括框架二、伺服电机二、丝杆二以及轴承座二，伺服控制系统三4包括框架三、伺服电机三、丝杆三以及轴承座三，由于伺服控制系统一2、伺服控制系统二3、伺服控制系统三4结构相同，伺服控制系统二3、伺服控制系统三4的结构与连接关系可参考图5所示，底板1上端右部位置通过螺栓固定控制箱9，控制箱9前端安装三个控制按钮91以及三个辅助按钮92，伺服电机一22通过电线与控制按钮91以及辅助按钮92串联连接，伺服电机二通过电线与控制按钮91以及辅助按钮92串联连接，伺服电机三通过电线与控制按钮91以及辅助按钮92串联连接。

具体地，伺服电机一22工作带动丝杆一23转动，从而带动轴承一进行向上或向下移动，进而便于带动框架二进行向上或向下移动，同理，伺服电机二工作带动轴承二进行向前或向后移动，进而带动框架三进行向前或向后移动，伺服电机三工作带动轴承三进行左右移动，进而带动钻机5进行左右移动，由于伺服电机的控制电路中串联了控制按钮91以及辅助按钮92，故需要同时按压控制按钮91以及辅助按钮92才能使电路启动，实现了实现双手按键启动，提高了使用安全性。

工作原理：需要对钻机5进行左右位置调节时，人员先转动螺纹杆65，由于螺纹杆65通过螺纹与支撑块64相连接，故螺纹杆65转动同时向下移动，故而带动方形杆63以及蜗轮62向下移动，使蜗轮62与蜗杆61进行分离，解除对蜗杆61的锁定，然后同时按压与伺服电机三串联的控制按钮91以及辅助按钮92，实现双键按压启动伺服电机三，提高了操作的安全性，伺服电机三通过轴承座三带动钻机5进行向左或向右移动，当钻机5移动至合适位置时，关闭伺服电机三，然后反向转动螺纹杆65，使蜗轮62向上移动至与蜗杆61进行啮合，由于蜗轮62受到方形杆63的限位不能进行转动，故对蜗杆61进行转动限位，实现对丝杆三进行转动限位，实现了锁定功能，增加了钻机5工作时的稳定性，伺服控制系统一2上端以及伺服控制系统二3前端均配合安装有锁定机构6，均可进行锁定。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种灵活性高的三轴平移钻床，其特征在于：包括底板（1）、伺服控制系统一（2）、伺服控制系统二（3）以及伺服控制系统三（4），所述底板（1）上端左部位置固定伺服控制系统一（2），所述伺服控制系统一（2）右端上部位置安装伺服控制系统二（3），所述伺服控制系统二（3）右端中间位置安装伺服控制系统三（4），所述伺服控制系统三（4）下端安装钻机（5），所述伺服控制系统一（2）上端、伺服控制系统二（3）前端以及伺服控制系统三（4）右端均安装锁定机构（6）；所述锁定机构（6）包括蜗杆（61）、蜗轮（62）、方形杆（63）、支撑块（64）以及螺纹杆（65），所述蜗杆（61）环形外端安装蜗轮（62），所述蜗杆（61）的中轴线与蜗轮（62）的中轴线垂直布置，所述蜗轮（62）下端固定方形杆（63），所述方形杆（63）下端安装支撑块（64）且延伸至支撑块（64）内部，所述方形杆（63）下端转动安装螺纹杆（65），所述螺纹杆（65）安装在支撑块（64）下端且延伸至支撑块（64）内部。

2.根据权利要求1所述的一种灵活性高的三轴平移钻床，其特征在于：所述伺服控制系统一（2）包括框架一（21）、伺服电机一（22）、丝杆一（23）以及轴承座一（24），所述框架一（21）内部底端固定伺服电机一（22），且伺服电机一（22）上端固定丝杆一（23），所述丝杆一（23）环形外端通过滚珠螺母副安装轴承座一（24），所述丝杆一（23）以及轴承座一（24）均设在框架一（21）内部，所述丝杆一（23）穿过框架一（21）上端且固定连接蜗杆（61），所述框架一（21）上端固定支撑块（64）。

3.根据权利要求1所述的一种灵活性高的三轴平移钻床，其特征在于：所述伺服控制系统二（3）包括框架二、伺服电机二、丝杆二以及轴承座二，所述框架二内部后壁固定伺服电机二，且伺服电机二前端固定丝杆二，所述丝杆二环形外端通过滚珠螺母副安装轴承座二，所述丝杆二以及轴承座二均设在框架二内部，所述丝杆二穿过框架二前端且固定连接蜗杆（61），所述框架二前端固定支撑块（64）。

4.根据权利要求1所述的一种灵活性高的三轴平移钻床，其特征在于：所述伺服控制系统三（4）包括框架三、伺服电机三、丝杆三以及轴承座三，所述框架三内部左壁固定伺服电机三，且伺服电机三右端固定丝杆三，所述丝杆三环形外端通过滚珠螺母副安装轴承座三，所述丝杆三以及轴承座三均设在框架三内部。

5.根据权利要求4所述的一种灵活性高的三轴平移钻床，其特征在于：所述丝杆三穿过框架三右端且固定连接蜗杆（61），所述框架三右端固定支撑块（64），所述轴承座一（24）右端固定框架二，所述轴承座二右端固定框架三，所述轴承座三下端固定钻机（5）。

6.根据权利要求1所述的一种灵活性高的三轴平移钻床，其特征在于：所述伺服控制系统二（3）左端对称固定两个中空圆环（7），所述底板（1）上端对称安装两个导向圆柱杆（8），两个所述中空圆环（7）分别套装在两个导向圆柱杆（8）环形外端，两个所述中空圆环（7）对称安装在伺服控制系统一（2）前后两侧。

7.根据权利要求1所述的一种灵活性高的三轴平移钻床，其特征在于：所述底板（1）上端右部位置固定控制箱（9），所述控制箱（9）通过电线分别与伺服电机一（22）、伺服电机二以及伺服电机三相连接，所述控制箱（9）前端安装三个控制按钮（91）以及三个辅助按钮（92），所述伺服电机一（22）通过电线与控制按钮（91）以及辅助按钮（92）串联连接，所述伺服电机二通过电线与控制按钮（91）以及辅助按钮（92）串联连接，所述伺服电机三通过电线与控制按钮（91）以及辅助按钮（92）串联连接。

8.根据权利要求1所述的一种灵活性高的三轴平移钻床，其特征在于：所述支撑块（64）上开设方形槽，且方形槽内部设有方形杆（63）。

9.根据权利要求1所述的一种灵活性高的三轴平移钻床，其特征在于：所述螺纹杆（65）通过螺纹与支撑块（64）相连接，所述螺纹杆（65）尾端固定手柄，且手柄上套装橡胶套。

10.根据权利要求1所述的一种灵活性高的三轴平移钻床，其特征在于：所述底板（1）下端四角位置均固定支撑架。