CN110860713B - 一种用于板材加工的高效型数控钻孔设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于板材加工的高效型数控钻孔设备,包括工作台、驱动箱、传动轴、连接器和钻杆,所述驱动箱设置在工作台的上方且与工作台固定连接,所述传动轴竖向设置在驱动箱的底部,所述钻杆通过连接器安装在传动轴的底端,所述驱动箱内设有驱动装置、升降装置和数字控制系统,所述传动轴上设有平衡机构和辅助机构,所述平衡机构包括承载组件和挤压组件,该用于板材加工的高效型数控钻孔设备通过平衡机构实现了调节铁质板材的水平度,避免板材倾斜而影响钻孔质量,不仅如此,还通过辅助机构实现了清除所钻孔内的碎屑,避免钻杆退出排屑,简化了钻孔步骤,提高了加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及机床领域,特别涉及一种用于板材加工的高效型数控钻孔设备。
背景技术
数控精密机床是指利用数字化信息控制的坐标镗床、螺纹磨床、蜗杆磨床、齿轮磨床、钻床、高精度外圆磨床、高精度滚刀磨床、高精度螺纹车床以及其他高精度机床。
现有的数控钻床在铁质板材钻孔过程中,当工件端面不平时,常会使孔的轴线歪斜,影响打孔质量,不仅如此,钻小孔或钻较深孔时,由于铁屑不易排出,必须经常退出排屑,否则会因铁屑堵塞而使钻头“咬死”或折断,降低了加工效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足,提供一种用于板材加工的高效型数控钻孔设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种用于板材加工的高效型数控钻孔设备,包括工作台、驱动箱、传动轴、连接器和钻杆,所述驱动箱设置在工作台的上方且与工作台固定连接,所述传动轴竖向设置在驱动箱的底部,所述钻杆通过连接器安装在传动轴的底端,所述驱动箱内设有驱动装置、升降装置和数字控制系统,所述传动轴上设有辅助机构;
所述平衡机构包括承载组件和挤压组件,所述挤压组件设置在传动轴上,所述承载组件设置在工作台上,所述挤压组件包括轴承、连接环和三个挤压单元,所述轴承的内圈安装在传动轴上,所述连接环与传动轴同轴设置,所述连接环的内径大于传动轴的直径,所述连接环位于轴承和驱动箱之间,所述传动轴穿过连接环,所述挤压单元以传动轴的轴线为中心周向均匀分布在轴承的外圈;
所述挤压单元包括挤压杆、支撑块和弹簧,所述支撑块固定在轴承的外圈,所述支撑块上设有安装孔,所述挤压杆与传动轴平行,所述挤压杆穿过安装孔,所述挤压杆与安装孔的内壁滑动连接,所述挤压杆的顶端固定在连接环上,所述挤压杆的底端与工作台之间的距离小于钻杆与工作台之间的距离,所述弹簧位于连接环和支撑块之间,所述连接环通过弹簧与支撑块连接;
所述承载组件包括固定块、连接球、支撑板、通孔、至少两个电磁铁和至少两个安装槽,所述固定块固定在工作台上,所述固定块的顶部设有凹槽,所述连接球的球心设置在凹槽内且位于传动轴的轴线上,所述连接球与凹槽匹配且滑动连接,所述连接球的球径大于凹槽的槽口宽度,所述支撑板与传动轴垂直,所述支撑板位于连接球和钻杆之间,所述支撑板与连接球之间设有间隙且固定连接,所述通孔设置在支撑板上,所述通孔的孔径大于钻杆的直径,所述安装槽以通孔的轴线为中心周向均匀设置在支撑板的顶部,所述电磁铁与安装槽一一对应且固定在安装槽的内壁上;
所述辅助机构包括三个辅助组件,所述辅助组件与挤压杆一一对应,所述辅助组件位于支撑块的远离连接环的一侧,所述辅助组件包括固定管、活塞、密封板、气管、喷嘴和空气增压阀,所述固定管与挤压杆平行,所述固定管固定在挤压杆上,所述密封板与固定管垂直,所述密封板设置在固定管的底端且与固定管密封连接,所述活塞与固定管匹配,所述活塞安装在固定管内且与固定管的内壁密封且滑动连接,所述活塞固定在支撑块上,所述喷嘴设置在固定管的远离支撑块的一侧,所述喷嘴朝靠近钻杆的底端设置,所述气管的一端设置在密封板上,所述气管的另一端设置在喷嘴上,所述喷嘴通过气管与固定管连通,所述空气增压阀安装在气管内。
作为优选,为了便于清除钻杆上卷绕的铁丝,所述挤压杆上设有辅助环,所述辅助环位于钻杆和支撑板之间,所述辅助环与挤压杆固定连接,所述辅助环的内径大于钻杆的直径。
作为优选,为了减小挤压杆与支撑块之间的摩擦力,所述挤压杆上涂有润滑油。
作为优选,为了减小固定管与活塞之间的间隙,所述固定管的内壁上涂有密封脂。
作为优选,为了便于挤压杆的安装,所述挤压杆的两端均设有倒角。
作为优选,为了延长连接环的使用寿命,所述连接环上设有防腐镀锌层。
作为优选,为了便于推动支撑板转动,所述挤压杆上设有连接槽和滚珠,所述连接槽设置在挤压杆的底端,所述滚珠的球心设置在连接槽内,所述滚珠与连接槽匹配且滑动连接,所述滚珠的球径大于连接槽的槽口宽度。
作为优选,为了避免打滑,所述支撑板的顶部设有防滑纹。
作为优选,为了避免活塞与固定管分离,所述固定管顶端的内壁上设有限位块。
作为优选,为了实现缓冲和减振的效果,所述限位块的制作材料为橡胶。
本发明的有益效果是,该用于板材加工的高效型数控钻孔设备通过平衡机构实现了调节铁质板材的水平度,避免板材倾斜而影响钻孔质量,与现有的平衡机构相比,该平衡机构通过机械方式进行调节,抗干扰能力更强,不仅如此,还通过辅助机构实现了清除所钻孔内的碎屑,避免钻杆退出排屑,简化了钻孔步骤,提高了加工效率,与现有的辅助机构相比,该辅助机构无需电力驱动,更加环保节能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于板材加工的高效型数控钻孔设备的结构示意图;
图2是本发明的用于板材加工的高效型数控钻孔设备的平衡机构的结构示意图;
图3是本发明的用于板材加工的高效型数控钻孔设备的承载组件的结构示意图;
图4是图2的A部放大图;
图中:1.工作台,2.驱动箱,3.传动轴,4.连接器,5.钻杆,6.轴承,7.连接环,8.挤压杆,9.支撑块,10.弹簧,11.固定块,12.连接球,13.支撑板,14.电磁铁,15.固定管,16.活塞,17.密封板,18.气管,19.喷嘴,20.空气增压阀,21.辅助环,22.滚珠,23.限位块。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示,一种用于板材加工的高效型数控钻孔设备,包括工作台1、驱动箱2、传动轴3、连接器4和钻杆5,所述驱动箱2设置在工作台1的上方且与工作台1固定连接,所述传动轴3竖向设置在驱动箱2的底部,所述钻杆5通过连接器4安装在传动轴3的底端,所述驱动箱2内设有驱动装置、升降装置和数字控制系统,所述传动轴3上设有辅助机构;
将铁质板材放置在工作台1上,通过驱动装置使传动轴3转动,通过移动装置使传动轴3移动,传动轴3的转动和移动通过连接器4带动钻杆5实现同步转动和移动,并通过数字控制系统进行控制,实现数控效果,这里,设置平衡机构的作用是调节铁质板材的水平度,设置辅助机构的作用是提高钻孔效率。
如图2-3所示,所述平衡机构包括承载组件和挤压组件,所述挤压组件设置在传动轴3上,所述承载组件设置在工作台1上,所述挤压组件包括轴承6、连接环7和三个挤压单元,所述轴承6的内圈安装在传动轴3上,所述连接环7与传动轴3同轴设置,所述连接环7的内径大于传动轴3的直径,所述连接环7位于轴承6和驱动箱2之间,所述传动轴3穿过连接环7,所述挤压单元以传动轴3的轴线为中心周向均匀分布在轴承6的外圈;
所述挤压单元包括挤压杆8、支撑块9和弹簧10,所述支撑块9固定在轴承6的外圈,所述支撑块9上设有安装孔,所述挤压杆8与传动轴3平行,所述挤压杆8穿过安装孔,所述挤压杆8与安装孔的内壁滑动连接,所述挤压杆8的顶端固定在连接环7上,所述挤压杆8的底端与工作台1之间的距离小于钻杆5与工作台1之间的距离,所述弹簧10位于连接环7和支撑块9之间,所述连接环7通过弹簧10与支撑块9连接;
所述承载组件包括固定块11、连接球12、支撑板13、通孔、至少两个电磁铁14和至少两个安装槽,所述固定块11固定在工作台1上,所述固定块11的顶部设有凹槽,所述连接球12的球心设置在凹槽内且位于传动轴3的轴线上,所述连接球12与凹槽匹配且滑动连接,所述连接球12的球径大于凹槽的槽口宽度,所述支撑板13与传动轴3垂直,所述支撑板13位于连接球12和钻杆5之间,所述支撑板13与连接球12之间设有间隙且固定连接,所述通孔设置在支撑板13上,所述通孔的孔径大于钻杆5的直径,所述安装槽以通孔的轴线为中心周向均匀设置在支撑板13的顶部,所述电磁铁14与安装槽一一对应且固定在安装槽的内壁上;
将铁质板材放置在支撑板13的顶部,通过电磁铁14通电,使电磁铁14与铁质板材之间产生相互吸引的作用力,从而起到了固定铁质板材的效果,当传动轴3向着靠近工作台1方向移动期间,使传动轴3带动支撑块9同步移动,这里,通过轴承6的特性,可以避免支撑块9与传动轴3实现同步转动,支撑块9的移动通过弹簧10使连接环7带动挤压杆8的底端与板材抵靠后,因各挤压杆8的顶端通过连接环7实现固定连接,从而使挤压杆8的底端处于同一平面,当体质板材产生倾斜时,通过挤压杆8的挤压使板材带动支撑板13绕着连接球12的球心转动,当个挤压杆8的底端均与板材抵靠时,则使板材实现水平,随后,再次通过传动杆的向着靠近工作台1方向的移动,使钻杆5实现对板材的钻孔,同时使支撑块9在挤压杆8上实现同步移动,并使弹簧10拉伸,当钻孔完毕使传动轴3向着远离工作台1方向移动时,在弹簧10的弹性作用下使挤压杆8与支撑块9之间复位。
如图4所示,所述辅助机构包括三个辅助组件,所述辅助组件与挤压杆8一一对应,所述辅助组件位于支撑块9的远离连接环7的一侧,所述辅助组件包括固定管15、活塞16、密封板17、气管18、喷嘴19和空气增压阀20,所述固定管15与挤压杆8平行,所述固定管15固定在挤压杆8上,所述密封板17与固定管15垂直,所述密封板17设置在固定管15的底端且与固定管15密封连接,所述活塞16与固定管15匹配,所述活塞16安装在固定管15内且与固定管15的内壁密封且滑动连接,所述活塞16固定在支撑块9上,所述喷嘴19设置在固定管15的远离支撑块9的一侧,所述喷嘴19朝靠近钻杆5的底端设置,所述气管18的一端设置在密封板17上,所述气管18的另一端设置在喷嘴19上,所述喷嘴19通过气管18与固定管15连通,所述空气增压阀20安装在气管18内。
当各挤压杆8的底端均与板材抵靠时,通过传动轴3的继续向着靠近工作台1方向的移动,使支撑块9带活塞16在固定管15内实现同步移动,从而使固定管15内的气压增大,随着钻孔深度的增加使固定管15内的气压增大,当固定管15内的气压位于空气增压阀20的额定范围内时,使高压气体通过气管18从喷嘴19朝着所钻孔排出,并作用到所钻孔内,在气流的作用下使所钻孔内的碎屑排出,避免钻杆5退出排屑,简化了钻孔步骤,提高了加工效率。
作为优选,为了便于清除钻杆5上卷绕的铁丝,所述挤压杆8上设有辅助环21,所述辅助环21位于钻杆5和支撑板13之间,所述辅助环21与挤压杆8固定连接,所述辅助环21的内径大于钻杆5的直径。
钻孔期间,使钻杆5穿过辅助环21,通过辅助环21可以减少碎屑的飞溅,当钻杆5从所钻孔中移出时,通过挤压杆8带动辅助杆再次位于钻杆5和工作台1之间,从而可以使辅助环21清除钻杆5上因钻孔卷绕的铁丝,实现了清洁的功能。
作为优选,为了减小挤压杆8与支撑块9之间的摩擦力,所述挤压杆8上涂有润滑油。
润滑油的作用是减小挤压杆8与支撑块9之间的摩擦力,提高挤压杆8移动的流畅性。
作为优选,为了减小固定管15与活塞16之间的间隙,所述固定管15的内壁上涂有密封脂。
密封脂的作用是减小固定管15与活塞16之间的间隙,提高了密封性。
作为优选,为了便于挤压杆8的安装,所述挤压杆8的两端均设有倒角。
倒角的作用是减小挤压杆8穿过安装孔时的口径,起到了便于安装的效果。
作为优选,为了延长连接环7的使用寿命,所述连接环7上设有防腐镀锌层。
防腐镀锌层的作用是提升连接环7的防锈能力,延长连接环7的使用寿命。
作为优选,为了便于推动支撑板13转动,所述挤压杆8上设有连接槽和滚珠22,所述连接槽设置在挤压杆8的底端,所述滚珠22的球心设置在连接槽内,所述滚珠22与连接槽匹配且滑动连接,所述滚珠22的球径大于连接槽的槽口宽度。
通过滚珠22可以使挤压杆8推动板材转动期间的移动转换为滚动,减小了摩擦力,便于推动支撑板13转动。
作为优选,为了避免打滑,所述支撑板13的顶部设有防滑纹。
防滑纹的作用是提高支撑板13与板材之间的摩擦力,避免打滑。
作为优选,为了避免活塞16与固定管15分离,所述固定管15顶端的内壁上设有限位块23。
限位块23的作用是避免活塞16与固定管15分离,起到了限位的效果。
作为优选,为了实现缓冲和减振的效果,所述限位块23的制作材料为橡胶。
橡胶质地较为柔软,可以减小活塞16与限位块23抵靠时产生的冲击力,实现了缓冲和减振的效果。
将铁质板材放置在工作台1上,通过驱动装置使传动轴3转动,通过移动装置使传动轴3移动,传动轴3的转动和移动通过连接器4带动钻杆5实现同步转动和移动,将铁质板材放置在支撑板13的顶部,通过电磁铁14通电,使电磁铁14与铁质板材之间产生相互吸引的作用力,从而起到了固定铁质板材的效果,当传动轴3向着靠近工作台1方向移动期间,使传动轴3带动支撑块9同步移动,这里,通过轴承6的特性,可以避免支撑块9与传动轴3实现同步转动,支撑块9的移动通过弹簧10使连接环7带动挤压杆8的底端与板材抵靠后,因各挤压杆8的顶端通过连接环7实现固定连接,从而使挤压杆8的底端处于同一平面,当体质板材产生倾斜时,通过挤压杆8的挤压使板材带动支撑板13绕着连接球12的球心转动,当个挤压杆8的底端均与板材抵靠时,则使板材实现水平,随后,再次通过传动杆的向着靠近工作台1方向的移动,使钻杆5实现对板材的钻孔,同时使支撑块9带活塞16在固定管15内实现同步移动,从而使固定管15内的气压增大,随着钻孔深度的增加使固定管15内的气压增大,当固定管15内的气压位于空气增压阀20的额定范围内时,使高压气体通过气管18从喷嘴19朝着所钻孔排出,并作用到所钻孔内,在气流的作用下使所钻孔内的碎屑排出,避免钻杆5退出排屑,简化了钻孔步骤,提高了加工效率。
与现有技术相比,该用于板材加工的高效型数控钻孔设备通过平衡机构实现了调节铁质板材的水平度,避免板材倾斜而影响钻孔质量,与现有的平衡机构相比,该平衡机构通过机械方式进行调节,抗干扰能力更强,不仅如此,还通过辅助机构实现了清除所钻孔内的碎屑,避免钻杆5退出排屑,简化了钻孔步骤,提高了加工效率,与现有的辅助机构相比,该辅助机构无需电力驱动,更加环保节能。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种用于板材加工的高效型数控钻孔设备,包括工作台(1)、驱动箱(2)、传动轴(3)、连接器(4)和钻杆(5),所述驱动箱(2)设置在工作台(1)的上方且与工作台(1)固定连接,所述传动轴(3)竖向设置在驱动箱(2)的底部,所述钻杆(5)通过连接器(4)安装在传动轴(3)的底端,所述驱动箱(2)内设有驱动装置、升降装置和数字控制系统,其特征在于,所述传动轴(3)上设有辅助机构;
平衡机构包括承载组件和挤压组件,所述挤压组件设置在传动轴(3)上,所述承载组件设置在工作台(1)上,所述挤压组件包括轴承(6)、连接环(7)和三个挤压单元,所述轴承(6)的内圈安装在传动轴(3)上,所述连接环(7)与传动轴(3)同轴设置,所述连接环(7)的内径大于传动轴(3)的直径,所述连接环(7)位于轴承(6)和驱动箱(2)之间,所述传动轴(3)穿过连接环(7),所述挤压单元以传动轴(3)的轴线为中心周向均匀分布在轴承(6)的外圈;
所述挤压单元包括挤压杆(8)、支撑块(9)和弹簧(10),所述支撑块(9)固定在轴承(6)的外圈,所述支撑块(9)上设有安装孔,所述挤压杆(8)与传动轴(3)平行,所述挤压杆(8)穿过安装孔,所述挤压杆(8)与安装孔的内壁滑动连接,所述挤压杆(8)的顶端固定在连接环(7)上,所述挤压杆(8)的底端与工作台(1)之间的距离小于钻杆(5)与工作台(1)之间的距离,所述弹簧(10)位于连接环(7)和支撑块(9)之间,所述连接环(7)通过弹簧(10)与支撑块(9)连接;
所述承载组件包括固定块(11)、连接球(12)、支撑板(13)、通孔、至少两个电磁铁(14)和至少两个安装槽,所述固定块(11)固定在工作台(1)上,所述固定块(11)的顶部设有凹槽,所述连接球(12)的球心设置在凹槽内且位于传动轴(3)的轴线上,所述连接球(12)与凹槽匹配且滑动连接,所述连接球(12)的球径大于凹槽的槽口宽度,所述支撑板(13)与传动轴(3)垂直,所述支撑板(13)位于连接球(12)和钻杆(5)之间,所述支撑板(13)与连接球(12)之间设有间隙且固定连接,所述通孔设置在支撑板(13)上,所述通孔的孔径大于钻杆(5)的直径,所述安装槽以通孔的轴线为中心周向均匀设置在支撑板(13)的顶部,所述电磁铁(14)与安装槽一一对应且固定在安装槽的内壁上;
所述辅助机构包括三个辅助组件,所述辅助组件与挤压杆(8)一一对应,所述辅助组件位于支撑块(9)的远离连接环(7)的一侧,所述辅助组件包括固定管(15)、活塞(16)、密封板(17)、气管(18)、喷嘴(19)和空气增压阀(20),所述固定管(15)与挤压杆(8)平行,所述固定管(15)固定在挤压杆(8)上,所述密封板(17)与固定管(15)垂直,所述密封板(17)设置在固定管(15)的底端且与固定管(15)密封连接,所述活塞(16)与固定管(15)匹配,所述活塞(16)安装在固定管(15)内且与固定管(15)的内壁密封且滑动连接,所述活塞(16)固定在支撑块(9)上,所述喷嘴(19)设置在固定管(15)的远离支撑块(9)的一侧,所述喷嘴(19)朝靠近钻杆(5)的底端设置,所述气管(18)的一端设置在密封板(17)上,所述气管(18)的另一端设置在喷嘴(19)上,所述喷嘴(19)通过气管(18)与固定管(15)连通,所述空气增压阀(20)安装在气管(18)内。
2.如权利要求1所述的用于板材加工的高效型数控钻孔设备,其特征在于,所述挤压杆(8)上设有辅助环(21),所述辅助环(21)位于钻杆(5)和支撑板(13)之间,所述辅助环(21)与挤压杆(8)固定连接,所述辅助环(21)的内径大于钻杆(5)的直径。
3.如权利要求1所述的用于板材加工的高效型数控钻孔设备,其特征在于,所述挤压杆(8)上涂有润滑油。
4.如权利要求1所述的用于板材加工的高效型数控钻孔设备,其特征在于,所述固定管(15)的内壁上涂有密封脂。
5.如权利要求1所述的用于板材加工的高效型数控钻孔设备,其特征在于,所述挤压杆(8)的两端均设有倒角。
6.如权利要求1所述的用于板材加工的高效型数控钻孔设备,其特征在于,所述连接环(7)上设有防腐镀锌层。
7.如权利要求1所述的用于板材加工的高效型数控钻孔设备,其特征在于,所述挤压杆(8)上设有连接槽和滚珠(22),所述连接槽设置在挤压杆(8)的底端,所述滚珠(22)的球心设置在连接槽内,所述滚珠(22)与连接槽匹配且滑动连接,所述滚珠(22)的球径大于连接槽的槽口宽度。
8.如权利要求1所述的用于板材加工的高效型数控钻孔设备,其特征在于,所述支撑板(13)的顶部设有防滑纹。
9.如权利要求1所述的用于板材加工的高效型数控钻孔设备,其特征在于,所述固定管(15)顶端的内壁上设有限位块(23)。
10.如权利要求9所述的用于板材加工的高效型数控钻孔设备,其特征在于,所述限位块(23)的制作材料为橡胶。
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