CN203091790U - 一种数控环模钻孔机系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种数控环模钻孔机系统，包括数控机构、交流伺服驱动器、交流伺服电机和环模钻孔机床，所述交流伺服驱动器与所述数控机构连接，所述交流伺服电机与所述交流伺服驱动器连接，所述交流伺服电机与所述环模钻孔机床连接，所述环模钻孔机床包括数控分度盘、钻孔轴、立柱轴和钻头主轴。与现有技术相比，本实用新型提供的数控环模钻孔机系统，自动化程度提高，能够大大提高环模的生产效率，同时便于实际的加工操作。

Description

一种数控环模钻孔机系统

技术领域

本实用新型涉及数控领域，确切地说是指一种数控环模钻孔机系统。

背景技术

环模是颗粒成型机的关键零件，也是颗粒成型机的最主要易损件。在生产过程中，极易发生堵塞，尤其是新环模（或新机）投入使用时，其堵塞率极高，而处理不当，又极易发生损坏，不仅影响生产，而且环模的制造难度较大，价格十分昂贵，根据统计，环模损耗费占整个生产车间维修费的25％以上，同时对挤压出来的颗粒质量有着直接的影响。

环模钻孔机，是用来对环模进行钻孔加工为主要加工方式的机床。数控高速小直径深孔钻床是用于饲料颗粒挤出机中主要零件―高铬合金钢环模上加工小孔的关键设备。该产品用于加工饲料生产设备中使用的环形材料及模具钻孔专用设备。目前，现有的环模制造生产企业的生产设备档次较低，大多数为自动或半自动化加工设备，有的甚至没有自动化设备，全靠熟练工人手动加工。即便是自动化设备，其配置比较简单，操作使用比较麻烦，生产效率低下，供货周期较长，严重制约着行业的发展和进步。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于提供一种数控环模钻孔机系统，自动化程度提高，能够大大提高环模的生产效率，同时便于实际的加工操作。

为了解决以上的技术问题，本实用新型提供的数控环模钻孔机系统，包括数控机构、交流伺服驱动器、交流伺服电机和环模钻孔机床，所述交流伺服驱动器与所述数控机构连接，所述交流伺服电机与所述交流伺服驱动器连接，所述交流伺服电机与所述环模钻孔机床连接，所述环模钻孔机床包括数控分度盘、钻孔轴、立柱轴和钻头主轴。

优选地，所述钻头主轴的中心轴线与所述数控分度盘的轴线垂直相交。

优选地，所述立柱轴与所述数控分度盘的轴线平行。

优选地，所述钻孔轴安装在所述立柱轴的滑块上，所述钻头主轴安装在所述钻孔轴的滑块上。

优选地，所述环模钻孔机床为立式钻孔机床或卧式钻孔机床。

本实用新型提供的数控环模钻孔机系统，包括数控机构、交流伺服驱动器、交流伺服电机和环模钻孔机床，所述交流伺服驱动器与所述数控机构连接，所述交流伺服电机与所述交流伺服驱动器连接，所述交流伺服电机与所述环模钻孔机床连接，所述环模钻孔机床包括数控分度盘、钻孔轴、立柱轴和钻头主轴。与现有技术相比，本实用新型提供的数控环模钻孔机系统，自动化程度提高，能够大大提高环模的生产效率，同时便于实际的加工操作。

附图说明

图1为本实用新型实施例中数控环模钻孔机系统的结构框图；

图2为本实用新型实施例中立式环模钻孔机床的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中卧式环模钻孔机床的结构示意图。

具体实施方式

为了本领域的技术人员能够更好地理解本实用新型所提供的技术方案，下面结合具体实施例进行阐述。

请参见图1-图3，图1为本实用新型实施例中数控环模钻孔机系统的结构框图；图2为本实用新型实施例中立式环模钻孔机床的结构示意图；图3为本实用新型实施例中卧式环模钻孔机床的结构示意图。

本实用新型实施例提供的数控环模钻孔机系统，包括数控机构1、交流伺服驱动器2、交流伺服电机3和环模钻孔机床4，交流伺服驱动器2与数控机构1连接，交流伺服电机3与交流伺服驱动器2连接，交流伺服电机3与环模钻孔机床4连接。

环模钻孔机床4包括数控分度盘Y、钻孔轴Z、立柱轴X和钻头主轴S。环模钻孔机床4为立式钻孔机床或卧式钻孔机床，请参见图2和图3。钻头主轴S的中心轴线与数控分度盘Y的轴线垂直相交。立柱轴X与数控分度盘Y的轴线平行。钻孔轴Z安装在立柱轴X的滑块上，钻头主轴S安装在钻孔轴Z的滑块上。

与现有技术相比，本实用新型提供的数控环模钻孔机系统，自动化程度提高，能够大大提高环模的生产效率，同时便于实际的加工操作。

加工时，数控机构根据设定的钻孔参数，自动处理并将控制移动信息通过交流伺服驱动器控制相应的交流伺服电机，分别实现环模钻孔时的孔分度、孔深浅及排距移动等动作。钻孔主轴电机采用小功率伺服主轴电机，由数控机构通过其模拟接口的模拟电压控制主轴驱动器，进而控制主轴电机的转速、正转及停止等动作。

数控机构根据设定的周孔数，自动计算相邻孔间的间隔度数，保证相邻孔距理论误差不大于0.001度。每当钻完一周时，移动钻头到下一排，并自动错开孔距的一半，开始执行当前排第一个孔的加工。这种自动实现奇数排和偶数排之间的错位加工，能避免手工调整错位度数带来的误差，保证孔分布均匀。根据环模工艺要求，一般相邻任意3个孔为近似等边三角形分布，并以此设定排间距。其他钻孔数据的设定，要根据环模材料、钻头材质、环模厚度等确定钻削速度。所有的钻孔参数设定完毕后，无需编程，并可启动钻孔加工。

在加工过程中，主轴力矩检测装置可以实时监测主轴电机的工作状况。力矩监测装置根据监测值可以提供三个信号给数控机构，它们分别为工作信号、空载信号及过载信号。当数控机构监测到工作信号时，表明环模钻孔正常，否则，不予执行钻削动作；若检测到过载信号，则表明钻头磨损或排屑不顺；为了防止误判，可以选择首次出现时，钻头立即退回到安全平面，排屑完毕再次接近上次钻孔面，继续钻削，若连续出现过载信号，表明钻头的确磨损；否则，表明钻头正常（只是排屑不畅），继续加工。为了防止异常断钻现象，空载信号在监测周期内，若一直出现，则停止钻削，减少空运行时间。

为进一步提高设备的智能化程度，实现一人操作多台设备的灵活性，控制装置可加装信号灯，根据运行状态的不同，点亮各种颜色的灯，以提示操作者当前所处的加工状态，如正常钻孔状态（绿色）、钻孔完毕（红色）或钻头异常（黄色）等。为保证孔分度的高精度，控制装置进行分度盘控制时，始终沿一个方向进行分度，可以消除分度盘反向间隙。

为实现傻瓜式操作，控制装置提供回零操作功能，按【回零】操作键，可分别选择分度盘Y轴回零及排定位X轴回零。为防止操作人员误操作，导致漏钻孔或重复钻孔，控制装置提供手动按键操作功能，可分别实现前进一个孔及后退一个孔的操作，这样方便调整，使得补钻孔、修孔变得容易，不需要操作工人计算和思考，降低了操作人员的文化程度要求。由于深孔钻加工中冷却是必不可少的，每次钻孔启动前，控制系统会自动开冷却、转动主轴，钻孔完成或异常报警出现时，又能自动关冷却、停主轴，这样有效地避免了操作人员因误操作引起断钻、伤人等意外发生。

由于环模上小孔的直径范围从1.2mm到6mm不尽相同，所需钻头也比较细，一般要在钻孔前，用定位钻先钻定位孔，传统的做法，每钻一周都要执行一次钻定位孔操作，而且要改变加工程序；本控制系统可以一次完成所有的钻定位孔操作，既提高了加工效率，又改进了钻孔的一致性。只是在【设置】画面下，通过按左右箭头键选择定位或钻孔模式，再设置定位孔深即可，控制系统自动执行相应的钻孔动作。同时，为了加强细小钻头的保护，数控机构提供了一次报警、二次报警的选择性监测模式，在小孔深孔加工时，由于钻头细长很容易断裂和磨损，当主轴力矩监测装置发出过载信号时，若选择一次报警模式，数控机构只监测一次报警信号即停止钻孔，待钻头修整完毕继续钻孔，而不能像大孔径钻孔一样，执行二次报警监测功能。

根据环模制造工艺的不同，靠近两侧的几排孔，有时需要进行钻减压操作，这样能保证环模的出料率及耐用性。为此，数控机构特别开发了钻减压孔参数设置，实现了一次装夹同步完成多道工序的目的。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种数控环模钻孔机系统，其特征在于，包括数控机构、交流伺服驱动器、交流伺服电机和环模钻孔机床，所述交流伺服驱动器与所述数控机构连接，所述交流伺服电机与所述交流伺服驱动器连接，所述交流伺服电机与所述环模钻孔机床连接，所述环模钻孔机床包括数控分度盘、钻孔轴、立柱轴和钻头主轴。

2.根据权利要求1所述的数控环模钻孔机系统，其特征在于，所述钻头主轴的中心轴线与所述数控分度盘的轴线垂直相交。

3.根据权利要求2所述的数控环模钻孔机系统，其特征在于，所述立柱轴与所述数控分度盘的轴线平行。

4.根据权利要求3所述的数控环模钻孔机系统，其特征在于，所述钻孔轴安装在所述立柱轴的滑块上，所述钻头主轴安装在所述钻孔轴的滑块上。

5.根据权利要求1所述的数控环模钻孔机系统，其特征在于，所述环模钻孔机床为立式钻孔机床或卧式钻孔机床。

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