CN115213464A - 一种基于plc控制可自清理的多规格适应型自动化钻床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于PLC控制可自清理的多规格适应型自动化钻床，涉及自动化钻床技术领域，旨在解决钻孔碎屑易被清扫至钻床的周围，影响加工人员的正常移动，钻床上没有碎屑收集装置，不能对碎屑进行清理收集的问题，本发明通过使用PLC控制器对钻床上的相关电气部件进行自动化控制，减少人工操作产生的误差，提高了钻孔的工作效率与加工精度，利用在伸缩缸上设置向周围喷射高压气流，将碎屑吹扫至台面的周围，从而将碎屑送入台面两侧的回收槽中，提高了清理效率，通过绞龙将碎屑平稳送入回收箱中进行回收利用，从而降低生产成本，提高了清理效率，通过设置围挡对碎屑进行隔档，防止碎屑飞溅，保护加工人员的安全，并提高了回收效率。

Description

一种基于PLC控制可自清理的多规格适应型自动化钻床

技术领域

本发明涉及自动化钻床技术领域，具体为一种基于PLC控制可自清理的多规格适应型自动化钻床。

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(主运动)，钻床的特点是工件固定不动，刀具做旋转运动。

一台普通的多轴钻床一次能把几个乃至几十个孔或螺纹加工出来，如配上油压或数控装置，可自动进行快进、工进(工退)、快退、停止，多轴钻床也称群钻，可用来钻孔或攻牙，一般型号可同时钻2-16孔，提升效率，固定机种轴数不拘，钻轴形式，尺寸大小可依客户之需进行设计加工，多轴钻床广泛应用于机械行业多孔零部件的钻孔及攻丝加工，如汽车、摩托车多孔零部件：发动机箱体、铝铸件壳体、制动鼓、刹车盘、转向器、轮毂、差速壳、轴头、半轴、车桥等，泵类、阀类、液压元件、太阳能配件等等，多轴钻床可分为可调式和固定式两种规格，可调式多轴钻床在其加工范围内，其主轴的数量、主轴间的距离，相对可以任意调整，一次进给同时加工数孔，在其配合液压机床工作时，可自动进行快进、工进(工退)、快退、停止.同单轴钻(攻丝)比较，工件加工精度高、工效快，可有效的节约投资方的人力、物力、财力，尤其机床的自动化大大减轻操作者的劳动强度，固定式多轴钻床采用单件(加工件)专机的设计方案，根据其加工件加工频率高、量大之原因，专门量身定制一件一机的设备，在其工作中勿须担心尺寸跑偏而伤脑筋，除用到常规的产品外，还可根据客户的特殊要求进行专项设计。

PLC，即可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统，它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

可编程逻辑控制器，是一种具有微处理器的用于自动化控制的数字运算控制器，可以将控制指令随时载入内存进行储存与执行，可编程控制器由CPU、指令及数据内存、输入/输出接口、电源、数字模拟转换等功能单元组成，早期的可编程逻辑控制器只有逻辑控制的功能，所以被命名为可编程逻辑控制器，后来随着不断地发展，这些当初功能简单的计算机模块已经有了包括逻辑控制、时序控制、模拟控制、多机通信等各类功能，名称也改为可编程控制器。

中国专利CN201510875435.5公开了钻床清扫装置和钻床，所述钻床清扫装置包括底座、第一滑块、第二滑块、固定块和清扫机构；所述固定块可滑移地设置在所述第二滑块上以使得所述固定块沿所述第二滑块在第二方向上运动；且所述固定块和所述第二滑块之间形成有用于夹持待处理件的空隙；所述清扫机构包括可滑移地连接在所述第一滑块上的支撑架以及设置在所述支撑架上的滚轮；所述滚轮的侧面上包覆有刷毛，所述刷毛接触连接所述第一滑块。

现有技术方案中，加工中的钻孔碎屑易被清扫至钻床的周围，影响加工人员的正常移动，钻床上没有碎屑收集装置，不能对碎屑进行清理收集，会影响钻孔加工的效率，影响钻床的正常工作。

发明内容

鉴于现有技术中所存在的问题，本发明公开了一种基于PLC控制可自清理的多规格适应型自动化钻床，采用的技术方案是，包括底座、控制箱，所述控制箱内设有PLC控制器，所述底座上设有轨道、回收机构，所述回收机构对钻孔产生的碎屑进行回收，所述轨道上设有所述龙门，所述龙门上设有所述控制箱、移动机构，所述移动机构在所述龙门上移动，带动钻头进行移动，针对不同规格的工件均可完成钻孔工作，所述移动机构上设有伸缩机构，可带动钻头进行进给，所述伸缩机构上设有钻头、清理机构，所述清理机构对钻孔产生的碎屑进行清理，所述控制箱与所述回收机构、所述龙门、所述移动机构、所述钻头、所述清理机构相连接，通过所述PLC控制器对相关机构进行自动化控制，提高钻孔效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述轨道有两组，所述轨道均位于所述底座的左右两侧底部，用以承载龙门的立柱，使龙门的移动稳定，所述轨道上均设有行进轨，所述龙门由两组立柱连接横梁组成，所述立柱在所述轨道上滑动连接，所述立柱上设有行进电机，所述行进电机的输出端设有行进轮，所述行进轮在所述行进轨上滚动，所述行进轨对所述立柱的移动轨迹进行限位，所述PLC控制器连接所述行进电机，便于对所述行进电机进行自动化控制。

作为本发明的一种优选技术方案，所述回收机构包括台面、回收槽、绞龙电机、绞龙、回收箱，所述底座的顶面设有所述台面、所述回收槽，所述回收槽位于所述台面的左右两侧，钻孔碎屑可落入所述回收槽中，所述底座的前侧面设有排屑口，所述底座的后侧设有绞龙电机，所述排屑口、所述绞龙电机均与所述回收槽位置相对应，所述回收槽与所述排屑口相连通，所述排屑口的底部设有所述回收箱，钻孔碎屑经所述排屑口进入所述回收箱，所述回收槽中均设有转动连接的绞龙，所述绞龙可推动钻孔碎屑沿所述回收槽移动，进而落入所述回收箱中，所述绞龙与所述绞龙电机的输出端相连接，所述PLC控制器连接所述绞龙电机，便于对所述绞龙电机进行自动化控制。

作为本发明的一种优选技术方案，所述台面上设有限位槽，所述限位槽有多组且均匀排列，用于适应安装不同规格的夹具工装，所述限位槽均为倒T形槽，所述排屑口的顶面通透，便于观察所述排屑口的排屑状态，所述回收箱上设有铰接的箱门，可打开所述箱门对其中的碎屑进行回收，降低生产成本。

作为本发明的一种优选技术方案，所述底座的顶部边缘设有围挡，所述围挡高于所述台面，可对钻孔工作中产生的碎屑进行阻挡，防止碎屑飞溅出所述台面的范围。

作为本发明的一种优选技术方案，所述移动机构为移动块，所述移动块在所述横梁上滑动连接，所述移动块上设有移动电机，所述横梁上设有齿牙段，所述移动电机的输出端设有移动齿轮，所述移动齿轮与所述齿牙段相啮合，所述移动齿轮转动可带动所述移动块沿所述横梁移动，所述PLC控制器与所述移动电机相连接，便于对所述移动电机进行自动化控制。

作为本发明的一种优选技术方案，所述伸缩机构为伸缩缸，所述移动块的底部设有所述伸缩缸，所述伸缩缸的活动端位于下方，所述伸缩缸的活动端底部设有所述钻头，便于所述钻头进给或退出，所述PLC控制器与所述伸缩缸、所述钻头相连接，便于对所述伸缩缸、所述钻头进行自动化控制。

作为本发明的一种优选技术方案，所述清理机构为气孔，所述气孔有多组，所述气孔位于所述伸缩缸的活动端侧壁上，且所述气孔的喷射方向向下，可在钻孔的同时，所述气孔对周围产生的碎屑进行吹扫，将碎屑送进所述回收槽中，所述气孔连接高压气源。

本发明的有益效果：本发明通过使用PLC控制器对钻床上的相关电气部件进行自动化控制，减少人工操作产生的误差，提高了钻孔的工作效率与加工精度，利用在伸缩缸上设置向周围喷射高压气流，将钻孔加工过程中产生的碎屑吹扫至台面的周围，从而将碎屑送入台面两侧的回收槽中，提高了清理效率，通过绞龙电机带动绞龙，将回收槽中的碎屑平稳送入排屑口中，然后落入回收箱中，省去了人工清理的过程，提高了清理效率，并且可对碎屑进行回收利用，从而可以降低生产成本，通过在台面四周设置围挡，从而对加工过程中产生的碎屑进行隔档，防止碎屑飞溅，保护加工人员的安全，并提高了回收效率。

附图说明

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍；在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识；附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明的前视结构示意图；

图4为本发明底座结构示意图；

图5为本发明移动块结构示意图。

图中：1、底座；3、移动块；10、回收箱；11、排屑口；12、绞龙电机；13、轨道；14、台面；15、围挡；20、控制箱；21、立柱；22、横梁；30、移动电机；31、伸缩缸；32、钻头；33、气孔；101、箱门；121、绞龙；131、行进轨；210、行进电机。

具体实施方式

实施例1

如图1至图5所示，本发明公开了一种基于PLC控制可自清理的多规格适应型自动化钻床，采用的技术方案是，包括底座1、控制箱20，控制箱20内设有PLC控制器，底座1的左右两侧设有轨道13，底座1的顶面设有台面14、回收槽，回收槽位于台面14的左右两侧，底座1的前侧面设有排屑口11，底座1的后侧设有绞龙电机12，排屑口11、绞龙电机12均与回收槽位置相对应，回收槽与排屑口11相连通，排屑口11的底部设有回收箱10，回收槽中均设有转动连接的绞龙121，绞龙121与绞龙电机12的输出端相连接，轨道13上设有龙门，龙门上设有控制箱20、移动块3，移动块3的底部设有伸缩缸31，伸缩缸31的活动端位于下方，伸缩缸31的活动端底部设有钻头32，PLC控制器与绞龙电机12、伸缩缸31、钻头32相连接。

作为本发明的一种优选技术方案，轨道13有两组，轨道13均位于底座1的左右两侧底部，轨道13上均设有行进轨131，龙门由两组立柱21连接横梁22组成，立柱21在轨道13上滑动连接，立柱21上设有行进电机210，行进电机210的输出端设有行进轮，行进轮在行进轨131上滚动，带动立柱21进行移动，PLC控制器连接行进电机210，从而对龙门进行位移控制。

作为本发明的一种优选技术方案，台面14上设有限位槽，限位槽有多组且均匀排列，限位槽均为倒T形槽，排屑口11的顶面通透，回收箱10上设有铰接的箱门101，上翻打开后可进行碎屑的清理。

作为本发明的一种优选技术方案，底座1的顶部边缘设有围挡15，围挡15高于台面14三十公分，对钻孔时产生的碎屑进行阻挡，防止飞溅。

作为本发明的一种优选技术方案，移动块3在横梁22上滑动连接，移动块3上设有移动电机30，横梁22上设有齿牙段，移动电机30的输出端设有移动齿轮，通过移动齿轮与齿牙段相啮合对移动块3进行位移控制，PLC控制器与移动电机30相连接，对移动块3的行程进行自动控制。

作为本发明的一种优选技术方案，移动块3的底部设有伸缩缸31，伸缩缸31采用电动伸缩缸，伸缩缸31的活动端位于下方，伸缩缸31的活动端底部设有钻头32，PLC控制器与伸缩缸31、钻头32相连接，对钻头32的竖直高度以及转速进行自动控制，满足对不同工件的加工要求。

作为本发明的一种优选技术方案，伸缩缸31的活动端侧壁上设有气孔33，气孔33有多组且朝向周围多个方向，气孔33连接高压气源且气孔33的喷射方向向下，可在钻孔加工时将碎屑吹扫离开台面14，便于碎屑的清理回收。

本发明的工作原理：钻孔加工时，首先在台面14上安装夹具工装，将工件固定在台面14上，然后根据加工位置使用控制箱20输入加工路径与坐标，然后启动钻床，行进电机210启动，带动行进轮在行进轨131上移动，从而使立柱21在轨道13上移动，带动横梁22在底座1上方进行纵向移动，同时，移动块3在移动电机30的驱动下，沿横梁22进行横向移动，直到钻头32到达目标孔位的上方，然后伸缩缸31工作伸长，带动钻头32向下移动，进行钻孔加工，在此过程中，碎屑随钻头32的旋转被带出，落在工件与台面14上，气孔33中吹出高压气流，将碎屑吹向四周，围挡15将碎屑阻挡，之后碎屑落入回收槽中，绞龙电机12带动绞龙121转动，将碎屑推送至排屑口11中，并落入回收箱10中，待钻孔加工完成后，可打开箱门101，将回收箱10中的碎屑进行清理回收。

本发明涉及的PLC控制器可以采用西门子S7-1200控制器，为市面上可购买到的产品，属于现有技术，PLC控制器的连接方式本领域技术人员可参考教材或厂商出版的技术手册获得技术启示；本发明涉及的电路连接为本领域技术人员采用的惯用手段，可通过有限次试验得到技术启示，属于公知常识。

本文中未详细说明的部件为现有技术。

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”、“相连”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通,对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

上述虽然对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，而不具备创造性劳动的修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种基于PLC控制可自清理的多规格适应型自动化钻床，包括底座(1)、控制箱(20)，所述控制箱(20)内设有PLC控制器，其特征在于：所述底座(1)上设有轨道(13)、回收机构，所述轨道(13)上设有所述龙门，所述龙门上设有所述控制箱(20)、移动机构，所述移动机构上设有伸缩机构，所述伸缩机构上设有钻头(32)、清理机构，所述控制箱(20)与所述回收机构、所述龙门、所述移动机构、所述钻头(32)、所述清理机构相连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制可自清理的多规格适应型自动化钻床，其特征在于：所述轨道(13)有两组，所述轨道(13)均位于所述底座(1)的左右两侧底部，所述轨道(13)上均设有行进轨(131)，所述龙门由两组立柱(21)连接横梁(22)组成，所述立柱(21)在所述轨道(13)上滑动连接，所述立柱(21)上设有行进电机(210)，所述行进电机(210)的输出端设有行进轮，所述行进轮在所述行进轨(131)上滚动，所述PLC控制器连接所述行进电机(210)。

3.根据权利要求2所述的一种基于PLC控制可自清理的多规格适应型自动化钻床，其特征在于：所述回收机构包括台面(14)、回收槽、绞龙电机(12)、绞龙(121)、回收箱(10)，所述底座(1)的顶面设有所述台面(14)、所述回收槽，所述回收槽位于所述台面(14)的左右两侧，所述底座(1)的前侧面设有排屑口(11)，所述底座(1)的后侧设有绞龙电机(12)，所述排屑口(11)、所述绞龙电机(12)均与所述回收槽位置相对应，所述回收槽与所述排屑口(11)相连通，所述排屑口(11)的底部设有所述回收箱(10)，所述回收槽中均设有转动连接的绞龙(121)，所述绞龙(121)与所述绞龙电机(12)的输出端相连接，所述PLC控制器连接所述绞龙电机(12)。

4.根据权利要求3所述的一种基于PLC控制可自清理的多规格适应型自动化钻床，其特征在于：所述台面(14)上设有限位槽，所述限位槽有多组且均匀排列，所述限位槽均为倒T形槽，所述排屑口(11)的顶面通透，所述回收箱(10)上设有铰接的箱门(101)。

5.根据权利要求3所述的一种基于PLC控制可自清理的多规格适应型自动化钻床，其特征在于：所述底座(1)的顶部边缘设有围挡(15)，所述围挡(15)高于所述台面(14)。

6.根据权利要求2所述的一种基于PLC控制可自清理的多规格适应型自动化钻床，其特征在于：所述移动机构为移动块(3)，所述移动块(3)在所述横梁(22)上滑动连接，所述移动块(3)上设有移动电机(30)，所述横梁(22)上设有齿牙段，所述移动电机(30)的输出端设有移动齿轮，所述移动齿轮与所述齿牙段相啮合，所述PLC控制器与所述移动电机(30)相连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于PLC控制可自清理的多规格适应型自动化钻床，其特征在于：所述伸缩机构为伸缩缸(31)，所述移动块(3)的底部设有所述伸缩缸(31)，所述伸缩缸(31)的活动端位于下方，所述伸缩缸(31)的活动端底部设有所述钻头(32)，所述PLC控制器与所述伸缩缸(31)、所述钻头(32)相连接。

8.根据权利要求6所述的一种基于PLC控制可自清理的多规格适应型自动化钻床，其特征在于：所述清理机构为气孔(33)，所述气孔(33)有多组，所述气孔(33)位于所述伸缩缸(31)的活动端侧壁上，且所述气孔(33)的喷射方向向下，所述气孔(33)连接高压气源。

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