CN200984788Y - 一种全自动钻孔装置 - Google Patents

Abstract

一种全自动钻孔装置，包括一工作台、至少一钻孔主机和一控制装置，控制装置控制钻孔主机自动钻孔，工作台包括一机架、一悬臂和一活动承载架，悬臂上安装有导轨，钻孔主机安装在导轨上，并由一横向进给装置驱动横向运动，承载架由一纵向进给装置驱动纵向运动，横向进给装置和纵向进给装置上分别设置有编码器，编码器与控制装置相连接，控制装置根据编码器检测的信号，控制横向进给装置和纵向进给装置。本实用新型的钻孔主机的移动定位由控制装置进行控制，根据程序自动运行，因此，使用非常方便，加工效率非常高。

Description

一种全自动钻孔装置

技术领域

本实用新型涉及一种钻孔装置，尤其涉及一种石板陶瓷板的全自动钻孔装置。

背景技术

随着技术的发展，石板陶瓷板建筑物幕墙日渐采用后切式固定方式。目前的后切式固定主要是在钻孔机达到钻孔深度后，控制钻头对孔底进行环形扩镗，以使孔底部形成扩底部，便于背切式膨胀螺栓安装固定，并且具有较大承载力。现有技术中对于此种扩底孔的加工大多数采用大型机械设备，将钻机安装在大型机架上，通过移动钻机，来实现对孔底的扩镗。为了解决上述问题，现有技术出现了一些小型钻孔机，如中国专利号为ZL200420117999.X的实用新型专利，其公告日为2005年10月5日，公开了一种改进的钻孔机，包括一座体、一动力部、一传动部、一钻头夹持部和一钻头，座体上设有进给装置，钻头的下部顶端成形有一凸台，其上部成形有容纳传动部转轴的空腔，钻头与传动部转轴铰接在一起，钻头上部的侧壁上成形有二偏移斜面；夹持部套置在传动部上，其包括一固定部和一旋转部，固定部连接有一控制其滑动的升降装置，旋转部的中心设有两与钻头的偏移斜面相配合的偏移斜块。上述专利在进给装置控制下钻到一定深度后，升降装置控制夹持部向下运动，夹持部中心的偏移斜块沿钻头的偏移斜面下滑，迫使钻头绕其与传动部转轴的铰接点绕动，从而使钻头下部顶端的凸台沿水平方向切削，扩镗出一均匀光滑的环形扩底部，具有较高的承载力。但上述专利由于采用人工进行控制，因此，在大批量钻孔时，效率比较低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种加工效率高、操作方便的全自动钻孔装置。

按照本实用新型提供的一种全自动钻孔装置，包括一工作台、安装在所述工作台上的至少一钻孔主机和一控制装置，所述控制装置控制所述钻孔主机自动钻孔，其特征在于：所述工作台包括一机架、一安装在所述机架侧边的悬臂和一位于所述机架上的活动承载架，所述悬臂上安装有导轨，所述钻孔主机安装在所述导轨上，并由一横向进给装置驱动横向运动，所述承载架由一纵向进给装置驱动纵向运动，所述横向进给装置和所述纵向进给装置上分别设置有编码器，所述编码器与所述控制装置相连接，所述控制装置根据编码器检测的信号，控制所述横向进给装置和所述纵向进给装置。

按照本实用新型提供的一种全自动钻孔装置还具有如下附属技术特征：

所述横向进给装置包括与所述钻孔主机相适配的横向进给丝杆和驱动所述横向进给丝杆旋转的横向进给电机，所述横向进给编码器与所述横向进给丝杆相连接，将所述横向进给丝杆的旋转量传输给所述控制装置，并由所述控制装置控制所述横向进给电机运行。

所述纵向进给装置包括与所述承载架相适配的纵向进给丝杆和驱动所述纵向进给丝杆的纵向进给电机，所述纵向进给编码器与所述纵向进给丝杆相连接，将所述纵向进给丝杆的旋转量传输给所述控制装置，并由所述控制装置控制所述纵向进给电机运行。

所述机架上成形有滑轨，所述承载架安装在所述滑轨上。

所述导轨上设有与所述钻孔主机相配合的原点检测器和限位检测器，所述机架上设有与所述承载架相配合的原点检测器和限位检测器。

所述控制装置包括一PLC控制器和一与所述PLC控制器相电连接的触摸式文本显示器。

所述承载架上设置有多组万向滚轮。

所述钻孔主机包括一固定于所述工作台上的压板气缸和一由所述压板气缸驱动的L型压板，所述L型压板上安装有一电机、一由所述电机带动的转轴和一安装在所述转轴前端的钻头，所述电机与所述转轴连接处设有一控制所述钻头沿垂直方向运动的进给装置，所述进给装置由一固定在所述L型压板上的进给气缸驱动，所述转轴与所述钻头的连接处设置有一控制所述钻头旋转轴线变化的钻头换向套，所述钻头换向套由一拓孔气缸驱动。

所述钻头换向套包括一滑块和一套置在所述滑块内的旋转部，所述拓孔气缸固定在所述滑块上，其传动轴与所述进给装置相连接。

所述钻头的下部顶端成形有一凸台，其上部成形有容纳所述转轴的空腔，所述钻头与所述转轴铰接在一起，所述钻头上部的侧壁上成形有二偏移斜面；所述旋转部的中心设有两与所述钻头的偏移斜面相配合的偏移斜块。

按照本实用新型提供的一种全自动钻孔装置与现有技术相比具有如下优点：首先，本实用新型的钻孔主机的移动定位由控制装置进行控制，根据程序自动运行，因此，使用非常方便，加工效率非常高；其次，钻孔主机的整个钻孔过程亦由控制装置根据程序进行控制，无须人工进行，适用于大批量生产，速度快，效率高。

附图说明

图1是本实用新型的立体图。

图2是本实用新型的主视图。

图3是本实用新型去掉承载台的俯视图。

图4是图2的左视图。

图5是图3中的D处放大图。

图6是图2中钻孔主机的剖视图。

图7是图2中钻孔主机的正视剖视图。

图8是图2中钻孔主机的俯视图。

图9是图7中C处K向的放大图。

图10是图6中钻头的放大图。

图11是本实用新型的电路框图。

图12是本实用新型的主电路图。

图13是本实用新型的控制电路图。

具体实施方式

参见图1至图4，在本实用新型给出的一种实施例中，包括一工作台1、安装在所述工作台1上的两个钻孔主机2、2’和一控制装置8，所述控制装置8控制所述钻孔主机2、2’自动钻孔，所述工作台1包括一机架11、一安装在所述机架11侧边的悬臂12和一位于所述机架11上的活动承载架13，所述悬臂12上安装有导轨121，两所述钻孔主机2、2’分别安装在所述导轨121上，并分别由横向进给装置14、14’驱动横向运动，所述承载架13由一纵向进给装置15驱动纵向运动，所述横向进给装置14、14’和所述纵向进给装置15上分别设置有编码器141、141’、151，所述编码器141、141’、151与所述控制装置8相连接，所述控制装置8根据编码器141、141’、151检测的信号，控制所述横向进给装置14、14’和所述纵向进给装置15。本实用新型的横向进给装置14、14’和纵向进给装置15的运行都由控制装置控制8，可以通过程序自动进行定位。使用方便，定位准确。

参见图2，所述横向进给装置14、14’分别包括与所述钻孔主机2、2’相适配的横向进给丝杆142、142’和驱动所述横向进给丝杆142、142’旋转的横向进给电机143、143’，所述横向进给编码器141、141’与所述横向进给丝杆142、142’相联动，将所述横向进给丝杆142、142’的旋转量传输给所述控制装置8，并由所述控制装置8控制所述横向进给电机143、143’运行。

参见图3，所述纵向进给装置15包括与所述承载架13相适配的纵向进给丝杆152和驱动所述纵向进给丝杆152的纵向进给电机153，所述纵向进给编码器151与所述纵向进给丝杆152相联动，将所述纵向进给丝杆152的旋转量传输给所述控制装置8，并由所述控制装置8控制所述纵向进给电机153运行。

参见图1、图2和图4，所述机架11上成形有滑轨111，所述承载架13安装在所述滑轨111上。所述承载架13上设置有多组万向滚轮131。上述结构利于石板在工作台的移动。

参见图3，所述导轨121上设有与所述钻孔主机2、2’相配合的原点检测器122、122’和限位检测器123、123’，所述机架11上设有与所述承载架13相配合的原点检测器112和限位检测器113。设置上述检测器可以对控制装置进行校正，使每次开机都能够准确的找到坐标，提高了定位的准确性。

参见图6至图8，每个所述钻孔主机2包括一固定于所述工作台1上的L型压板气缸31和一由所述L型压板气缸驱动的L型压板3，所述L型压板3上安装有一电机4、一由所述电机4带动的转轴41和一安装在所述转轴41前端的钻头5，所述电机4与所述转轴41连接处设有一控制所述钻头5沿垂直方向运动的进给装置6，所述进给装置6由一固定在所述L型压板31上的进给气缸61驱动，所述转轴41与所述钻头5的连接处设置有一控制所述钻头5旋转轴线变化的钻头换向套7，所述钻头换向套7由一拓孔气缸71驱动。本实用新型中的L型压板气缸31驱动所述L型压板3上、下运动，压紧或松开位于工作台上的待加工石板。参见图6，本实用新型中的钻孔主机2中除所述L型压板3和所述L型压板气缸31外的所有部件安装在所述L型压板3上，因此，当所述L型压板3上、下运动时，其他部件随所述L型压板3一起运动。所述进给装置6带动所述电机4、所述转轴41、所述钻头5、所述钻头换向套7和拓孔气缸71整体运动，对石板进行直孔加工。当直孔作业完成后，所述拓孔气缸71驱动所述钻头换向套7运动，改变所述钻头5的旋转中心线，对石板的直孔底部进行拓孔作业，形成一个扩底孔。整个过程由气缸控制，自动完成。适合大批量生产，提高了生产效率。

参见图6，图7和图10，在本实用新型给出的上述实施例中，所述钻头换向套7包括一滑块72和一套置在所述滑块72内的旋转部73，所述滑块72与所述旋转部73之间设有轴承，使其两者连接在一起。所述拓孔气缸71的运动部与所述滑块72相连接，其固定部与所述进给装置6相连接。所述钻头5的下部顶端成形有一凸台51，其上部成形有容纳所述转轴41的空腔52，所述空腔52从底部向顶部逐渐变大，为所述钻头5摆动留有空间。所述钻头5的中部与所述转轴41的头部铰接在一起，上述结构为所述钻头5摆动提供了支撑点。所述钻头5上部的侧壁上成形有二偏移斜面53；所述旋转部73的中心设有两与所述钻头5的偏移斜面53相配合的偏移斜块74。当所述拓孔气缸71驱动所述滑块72向下运动时，带动所述旋转部73同时向下运动。此时，设置在所述旋转部73中心的所述偏移斜块74沿所述钻头5的偏移斜面53滑动，迫使所述钻头5绕铰接点摆动。所述钻头5绕铰接点摆动后，其旋转的中心线发生改变，由于所述凸台51的存在，其切削半径变大，因此，可以沿水平方向切削出一环行扩底部。本实用新型的上述结构简单，扩底孔一次完成，并且扩底部均匀光滑，承载力比较高，加工速度快。

参见图6、图7和图10，在本实用新型给出的上述实施例中，所述转轴41的中心设有一冷却液流通的中心孔411，所述钻头5的中心成形有一与所述中心孔相对应的通孔54，外部的冷却液能够通过转轴41进到所述钻头5内，在切削时对所述钻头5进行降温。所述钻头5的空腔底部为球面状，所述转轴41的头部也为球面状。上述结构利于所述钻头5绕所述转轴41摆动。

参见图6和图7，在本实用新型给出的上述实施例中，所述L型压板31上成形有两导柱34，所述进给装置6和所述滑块72的两侧端套置在所述导柱34上，沿所述导柱34滑动。上述结构保证所述进给装置6和所述滑块72沿垂直方向运动，减小其左右摆动。结合图6、图7和图9，所述进给气缸61的H型固定板63一端固定在所述L型压板31上，另外一端固定在所述导柱34顶部，所述H型固定板63与所述进给装置6之间设有一深度调节机构64。所述深度调节机构64由一螺杆641和一调节螺母642组成，所述螺杆641的一端固定在所述进给装置6上，另一端穿过所述H型固定板63，其上安装有所述调节螺母642。当所述进给装置6向下运动时，所述螺杆641下降，当到达设定深度，所述调节螺母642卡在所述H型固定板63上，使所述进给装置6不能继续下降，起到限位的作用。

参见图6和图8，在本实用新型给出的上述实施例中，所述L型压板3的外侧壁上成形有滑槽32，所述工作台1上设置有与所述滑槽32相配合的导轨11；所述L型压板3的内侧壁上成形有滑道33，所述进给装置6的连接板62的一端沿所述滑道33滑动。

参见图1、图11、图12和图13，在本实用新型提供的上述实例中，所述控制装置8包括一PLC控制器81和一与所述PLC控制器相电连接的触摸式文本显示器82，所述PLC控制器81采用CPM1A-40CDR。在本实施例中，由于设置有两台钻孔主机，在图12中，两台钻孔主机的电机在电路原理图中的标号为M4、M5。编码器141、141’、151分别检测出各自对应的丝杆的旋转量，从而转换出两台钻孔主机2、2’和承载台13的运动量。所述限位检测器、所述原点检测器和所述编码器检测到的信号传输到所述PLC控制器81，所述PLC控制器81根据各个检测器检测到的信号，产生控制信号。控制三个丝杆的三个电机M1、M2、M3与电网之间设置有一变频器VF，所述钻孔主机中的电机M4、M5也连接在变频器VF，所述PLC控制器81控制变频器VF，从而驱动各个电机工作。参见图13，所述PLC控制器81同时控制电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4、YV5、YV6、YV7、YV8，其中所述电磁阀YV1、YV2、YV3分别控制钻孔主机2的所述L型压板气缸31、所述进给气缸61和所述拓孔气缸71工作；所述电磁阀YV4、YV5、YV6分别控制钻孔主机2’的所述L型压板气缸、所述进给气缸和所述拓孔气缸工作。图12中的电机M6是冷却水泵的电机，接触器KM6控制冷却水泵电机的启停。所述电磁阀YV7、YV8是用于两台钻孔主机的冷却系统，控制冷却水的通断。所述触摸式文本显示器82通过其上的RS232通信端口与所述PLC控制器81的RS232通信端口相连接，进行通信。图13中的旋钮开关SA1是本实用新型自动或手动的转换开关，即本实用新型即可根据编制后的程序自动运行，也可以通过手动控制开关进行加工。图13中的旋钮开关SA2是钻孔主机2和钻孔主机2’的选择开关，可以选择其中的一台钻孔主机工作，也可以同时选择两台钻孔主机进行工作。图13中的按钮开关SB1是本实用新型自动加工时的启动开关，按钮开关SB2是本实用新型的停止开关。图13中的接触器KM1、KM2、KM3控制三根丝杆电机的启动与停止。接触器KM4、KM5控制两台钻孔主机的启动与停止。本实用新型通过触摸式文本显示器82设定所要钻孔的参数并操作相关触摸式按钮，PLC控制器81控制钻孔主机2自动移动到所要钻孔的位置，再进行钻孔作业。本实用新型可以根据设定的程序和参数，自动进行钻孔，节省了大量的人力，适用于大规模生产，提高了生产效率。

Claims (10)

1、一种全自动钻孔装置，包括一工作台(1)、安装在所述工作台上的至少一钻孔主机(2)和一控制装置(8)，所述控制装置(8)控制所述钻孔主机(2)自动钻孔，其特征在于：所述工作台(1)包括一机架(11)、一安装在所述机架(11)侧边的悬臂(12)和一位于所述机架(11)上的活动承载架(13)，所述悬臂(12)上安装有导轨(121)，所述钻孔主机(2)安装在所述导轨(121)，并由一横向进给装置(14)驱动横向运动，所述承载架(13)由一纵向进给装置(15)驱动纵向运动，所述横向进给装置(14)和所述纵向进给装置(15)上分别设置有编码器(141、151)，所述编码器(141、151)与所述控制装置(8)相连接，所述控制装置(8)根据编码器(141、151)检测的信号，控制所述横向进给装置(14)和所述纵向进给装置(15)。

2、如权利要求1所述的一种全自动钻孔装置，其特征在于：所述横向进给装置(14)包括与所述钻孔主机(2)相适配的横向进给丝杆(142)和驱动所述横向进给丝杆(142)旋转的横向进给电机(143)，所述横向进给编码器(141)与所述横向进给丝杆(142)相联动，将所述横向进给丝杆(142)的旋转量传输给所述控制装置(8)，并由所述控制装置(8)控制所述横向进给电机(143)运行。

3、如权利要求1所述的一种全自动钻孔装置，其特征在于：所述纵向进给装置(15)包括与所述承载架(13)相适配的纵向进给丝杆(152)和驱动所述纵向进给丝杆(152)的纵向进给电机(153)，所述纵向进给编码器(151)与所述纵向进给丝杆(152)相联动，将所述纵向进给丝杆(152)的旋转量传输给所述控制装置(8)，并由所述控制装置(8)控制所述纵向进给电机(153)运行。

4、如权利要求1所述的一种全自动钻孔装置，其特征在于：所述机架(11)上成形有滑轨(111)，所述承载架(13)安装在所述滑轨(111)上。

5、如权利要求2或3所述的一种全自动钻孔装置，其特征在于：所述导轨(121)上设有与所述钻孔主机(2)相配合的原点检测器(122)和限位检测器(123)，所述机架(11)上设有与所述承载架(13)相配合的原点检测器(112)和限位检测器(113)。

6、如权利要求1所述的一种全自动钻孔装置，其特征在于：所述控制装置(8)包括一PLC控制器(81)和一与所述PLC控制器相电连接的触摸式文本显示器(82)。

7、如权利要求1所述的一种全自动钻孔装置，其特征在于：所述承载架(13)上设置有多组万向滚轮(131)。

8、如权利要求1所述的一种全自动钻孔装置，其特征在于：所述钻孔主机(2)包括一固定于所述工作台(1)上的压板气缸(31)和一由所述压板气缸驱动的L型压板(3)，所述L型压板(3)上安装有一电机(4)、一由所述电机(4)带动的转轴(41)和一安装在所述转轴(41)前端的钻头(5)，所述电机(4)与所述转轴(41)连接处设有一控制所述钻头(5)沿垂直方向运动的进给装置(6)，所述进给装置(6)由一固定在所述L型压板(31)上的进给气缸(61)驱动，所述转轴(41)与所述钻头(5)的连接处设置有一控制所述钻头(5)旋转轴线变化的钻头换向套(7)，所述钻头换向套(7)由一拓孔气缸(71)驱动。

9、如权利要求8所述的一种全自动钻孔装置，其特征在于：所述钻头换向套(7)包括一滑块(72)和一套置在所述滑块(72)内的旋转部(73)，所述拓孔气缸(71)固定在所述滑块(72)上，其传动轴(711)与所述进给装置(6)相连接。

10、如权利要求1所述的一种全自动钻孔装置，其特征在于：所述钻头(5)的下部顶端成形有一凸台(51)，其上部成形有容纳所述转轴(41)的空腔(52)，所述钻头(5)与所述转轴(41)铰接在一起，所述钻头(5)上部的侧壁上成形有二偏移斜面(53)；所述旋转部(73)的中心设有两与所述钻头(5)的偏移斜面(53)相配合的偏移斜块(74)。

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