CN208752448U - 一种喷头数控加工机床的控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种喷头数控加工机床的控制电路，包括PLC控制器、工作台驱动电路、排钻驱动电路、立铣头驱动电路、夹具驱动电路和人机交互电路，工作台驱动电路、排钻驱动电路、夹具驱动电路和人机交互电路分别接PLC控制器。本实用新型的控制电路通过对喷头数控加工机床的控制不仅一次装夹就可以对批量喷头的内孔进行连续加工，还可以同时对喷嘴的开口进行加工；工艺路线简短，操作简便，产品质量稳定，生产效率高。

Description

一种喷头数控加工机床的控制电路

[技术领域]

本实用新型涉及喷头数控加工机床，尤其涉及一种喷头数控加工机床的控制电路。

[背景技术]

喷头的结构如图10至图13所示，喷头的加工过程需要对喷头的内孔进行多次钻孔加工，形成阶梯孔61；对喷嘴部分的一次铣削加工，铣出狭槽62；狭槽62将阶梯孔61的前端开通，形成喷头的喷嘴63。

传统的喷头加工方法采用单件多机床的加工的方式进行，工艺路线繁复，一次只能加工一个工件，操作工人劳动强度大，产品质量不稳定，生产效率低下。

专利号为CN201420220179.7的新型专利公开了一种数控多轴龙门钻铣机床，包括一个龙门，在所述的龙门下面设有能使工件在水平面的X方向和Y方向运动的一个床身；所述的床身上设有用于夹紧工件的夹紧装置，在所述床身顶部与其相对固定安装的龙门框架上设有排钻，所述的排钻包括多个钻铣装置, 所述的钻铣装置由两级动力装置驱动其在竖直方向上上下运动，实现钻铣装置与工件之间垂直距离的两级调整,且钻铣装置由同一套驱动装置驱动其旋转。该实用新型大大提高了大批量钻铣加工的工作效率，但是，该实用新型虽然可以用于对批量喷头的内孔进行连续加工，但无法同时对喷嘴的开口进行加工。

[发明内容]

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够控制机床一次性对喷头的内孔和喷嘴的开口进行连续加工的喷头数控加工机床的控制电路。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种喷头数控加工机床的控制电路，包括PLC控制器、工作台驱动电路、排钻驱动电路、立铣头驱动电路、夹具驱动电路和人机交互电路，工作台驱动电路、排钻驱动电路、夹具驱动电路和人机交互电路分别接PLC控制器。

以上所述的控制电路，排钻驱动电路包括复数条钻孔电机驱动电路，钻孔电机驱动电路包括钻孔电机接触器，钻孔电机接触器的控制端接PLC控制器，输出端接对应的钻孔电机。

以上所述的控制电路，包括变频器和速度到达继电器，变频器的控制端接 PLC控制器的控制信号输出端，变频器的速度到达信号输出端接速度到达继电器的控制端，速度到达继电器的输出端接PLC控制器的速度到达信号输入端；钻孔电机接触器的输入端接变频器的输出端。

以上所述的控制电路，立铣头驱动电路包括立铣头电机接触器，立铣头电机接触器的控制端接PLC控制器，输出端接立铣头电机。

以上所述的控制电路，夹具驱动电路包括夹具气缸电磁阀，夹具气缸电磁阀的控制端接PLC控制器，输出端接夹具气缸，输入端接压缩空气源。

以上所述的控制电路，工作台驱动电路包括纵向滑台电机驱动器和横向滑台电机驱动器，纵向滑台电机驱动器的控制端和横向滑台电机驱动器的控制端分别接PLC控制器；纵向滑台电机驱动器的输出端接纵向滑台电机，横向滑台电机驱动器的输出端接纵向滑台电机。

以上所述的控制电路，人机交互电路包括控制面板，控制面板包括触摸屏、启动按钮、复位按钮和急停按钮，触摸屏、启动按钮、复位按钮和急停按钮分别接PLC控制器。

本实用新型的控制电路通过对喷头数控加工机床的控制不仅一次装夹就可以对批量喷头的内孔进行连续加工，还可以同时对喷嘴的开口进行加工；工艺路线简短，操作简便，产品质量稳定，生产效率高。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例喷头数控加工机床的外观图。

图2是本实用新型实施例喷头数控加工机床的立体图。

图3是本实用新型实施例喷头数控加工机床主体部分的立体图。

图4是本实用新型实施例排钻的立体图。

图5是本实用新型实施例工作台的立体图。

图6是本实用新型实施例铣削装置的立体图。

图7是本实用新型实施例实用新型夹具的主视图。

图8是本实用新型实施例夹具动作过程的示意图。

图9是本实用新型实施例实用新型夹具的立体图。

图10是喷头产品的主视图。

图11是喷头产品的右视图。

图12是喷头产品的左视图。

图13是图12中的B向剖视图。

图14是本实用新型实施例喷头数控加工机床控制电路的框图。

[具体实施方式]

本实用新型实施例喷头数控加工机床的结构如图1至图9所示，包括控制电路、机架100、排钻200、铣削装置300、夹具400和沿X方向和Y方向运动的工作台500。机架100包括工作平台11，工作台500安装在工作平台11 上，夹具400安装在工作台500上，工作台500前倾15度。

工作台500包括纵向滑台51、纵向滑台驱动机构、横向滑台52和横向滑台驱动机构。

纵向滑台驱动机构包括Y方向直线导轨副、Y方向丝杆螺母副和第一伺服电机53，Y方向直线导轨副的导轨54和第一伺服电机53安装在工作平台11 上，Y方向直线导轨副的滑块和Y方向丝杆螺母副的螺母安装在纵向滑台51上， Y方向丝杆螺母副的螺杆55由第一伺服电机53驱动。

横向滑台驱动机构包括X方向直线导轨副、X方向丝杆螺母副和第二伺服电机55，X方向直线导轨副的导轨和第二伺服电机55安装在纵向滑台51上， X方向直线导轨副的滑块和X方向丝杆螺母副的螺母安装在横向滑台52上，X 方向丝杆螺母副的螺杆56由第二伺服电机55驱动。

排钻200和铣削装置300分别安装在工作平台11上。

排钻200包括4个钻孔装置21，4个钻孔装置21的轴线与X方向平行，排钻4个钻孔装置21的排列方向与Y方向平行，钻孔装置的钻头22朝向夹具 400夹头的前端，4个钻孔装置21独立运行。

铣削装置(立铣头)300的主轴31为Z方向，铣削装置300的主轴31布置在夹具400夹头的后方，通过支架32安装在工作平台11上，铣削装置300 主轴31的下端安装片铣刀33。

本实用新型实施例夹具400的结构如图7至图9所示，包括底座41、上夹头驱动机构、两组摇杆和夹头。

每组摇杆包括一根前摇杆46A和一根后摇杆46B。底座41包括底板4101、两个支承座4102和盖板4103。

夹头由上夹头42和下夹头43组成。上夹头42和下夹头43之间构成4个工件600的夹紧孔44，4个夹紧孔44的轴线方向为X方向，4个夹紧孔44的排列方向为Y方向。

下夹头43固定在底板4101的前端。底板4101中部沿X方向有一条槽形滑道4104，两个支承座4102固定在底板4101上，位于槽形滑道4104的两侧。

平面平行四边形机构包括前摇杆46A、后摇杆46B和支承座4102，上夹头 42为两个平面平行四边形机构共用。在平面平行四边形机构中，上夹头42为平面平行四边形机构的连杆，支承座4102固定在底板4101上，为平面平行四边形机构的机架。

两个平面平行四边形机构的摇杆46和两个支承座4102布置在上夹头42 和下夹头43的两侧。

上夹头驱动机构包括两根齿轮轴47、齿条48和气缸49。每个支承座4102 有两个轴孔，两根齿轮轴47两端的轴头4701穿过支承座4102的轴孔后分别与前摇杆46A和后摇杆46B的下端固定。齿条48布置在齿轮轴47下方底板 4101的槽形滑道4104中，齿条48与齿轮轴47中部的齿轮啮合。气缸49的缸体沿X方向水平地固定在底板4101的后端，齿条48的后端与气缸49的活塞杆连接。

本实用新型实施例的控制电路的结构如图14所示，包括PLC控制器、变频器、速度到达继电器、工作台驱动电路、排钻驱动电路、立铣头驱动电路、夹具驱动电路和人机交互电路，工作台驱动电路、排钻驱动电路、夹具驱动电路和人机交互电路分别接PLC控制器。

排钻驱动电路包括复数条钻孔电机驱动电路，钻孔电机驱动电路包括钻孔电机接触器，钻孔电机接触器的控制端接PLC控制器，输出端接对应的钻孔电机。

变频器的控制端接PLC控制器的控制信号输出端，变频器的速度到达信号输出端接速度到达继电器的控制端，速度到达继电器的输出端接PLC控制器的速度到达信号输入端；钻孔电机接触器的输入端接变频器的输出端。

立铣头驱动电路包括立铣头电机接触器，立铣头电机接触器的控制端接 PLC控制器，输出端接立铣头电机。

夹具驱动电路包括夹具气缸电磁阀，夹具气缸电磁阀的控制端接PLC控制器，输出端接夹具气缸，输入端接压缩空气源。

工作台驱动电路包括纵向滑台电机驱动器和横向滑台电机驱动器，纵向滑台电机驱动器的控制端和横向滑台电机驱动器的控制端分别接PLC控制器；纵向滑台电机驱动器的输出端接纵向滑台电机，横向滑台电机驱动器的输出端接纵向滑台电机。

人机交互电路包括控制面板，控制面板包括触摸屏、启动按钮、复位按钮和急停按钮，触摸屏、启动按钮、复位按钮和急停按钮分别接PLC控制器。

本实用新型以上实施例的工作过程，包括以下步骤：

1)PLC控制器向夹具气缸电磁阀发出控制信号，气缸49的活塞杆缩回，夹具200的上夹头42打开，上下料机械手一次性地向下夹头的夹紧孔44中放入4个工件600；

2)PLC控制器向夹具气缸电磁阀发出控制信号，气缸49的活塞杆伸出，夹具200的上夹头42将4个工件600夹紧；

3)PLC控制器向纵向滑台电机驱动器发出控制信号，纵向滑台电机(第一伺服电机53)带动工作台500的纵向滑台51沿Y方向运动，将夹具400 上的第一个工件与排钻200上的第一个钻孔装置对正；

4)PLC控制器向变频器发出第一个钻孔装置电机频率的控制信号，同时向第一个钻孔装置电机的接触器发出吸合的控制信号，第一个钻孔装置电机的接触器吸合；当第一个钻孔装置电机的转速达到设定要求时，变频器输出控制信号使速度到达继电器吸合；

5)PLC控制器收到速度到达继电器吸合的信号后，向横向滑台电机驱动器发出控制信号，横向滑台电机(第二伺服电机55)带动工作台500的横向滑台52沿X方向运动设定的距离，排钻200上的第一个钻孔装置对工件600 进行钻孔到设定的深度；然后PLC控制器通过横向滑台电机驱动器发出控制信号，横向滑台电机带动工作台500的横向滑台52反向退出；

6)PLC控制器向纵向滑台电机驱动器发出控制信号，纵向滑台电机带动工作台500的纵向滑台51沿Y方向运动，将夹具400上的第二个工件与排钻 200上的第一个钻孔装置对正；横向滑台电机带动工作台500的横向滑台52 沿方向运动设定的距离，排钻200上的第一个钻孔装置对第二个工件进行钻孔到设定的深度；然后PLC控制器通过横向滑台电机驱动器发出控制信号，横向滑台电机带动工作台500的横向滑台52反向退出；

7)重复步骤6，直至4个工件在排钻200上的第一个钻孔装置上的钻孔全部完成；同时PLC控制器向第一个钻孔装置电机的接触器发出断开的控制信号，第一个钻孔装置电机的接触器断开；

8)排钻200上的第二个至第四个钻孔装置上的钻孔过程，同步骤3至7，每个钻孔装置21的钻头22分别对4个工件600前端的内孔进行一次钻削加工形成阶梯孔61。

9)PLC控制器向横向滑台电机驱动器发出控制信号，横向滑台电机带动工作台500的横向滑台52沿X方向移动，工件600的后端与铣削装置的片铣刀对正；

10)PLC控制器向纵向滑台电机驱动器发出控制信号，纵向滑台电机带动工作台500的纵向滑台51沿Y方向进给，铣削装置300主轴的下端的片铣刀 33一次性地对4个工件600的后端进行铣削加工，铣出狭槽62，狭槽62将阶梯孔61的前端开通，形成喷头的喷嘴63；

11)PLC控制器向夹具气缸电磁阀发出控制信号，气缸49的活塞杆缩回，夹具200的上夹头42打开，上下料机械手一次性地从下夹头的夹紧孔44中夹取完工的4个工件600，等待下一个工作循环。

本实用新型以上实施例通过控制电路对机床的控制不仅一次装夹就可以对批量喷头的内孔进行连续加工形成阶梯孔，还可以同时对喷嘴的开口进行加工，形成喷嘴；整个加工过程工艺路线简短，操作简便，产品质量稳定，生产效率高。

Claims (7)

1.一种喷头数控加工机床的控制电路，其特征在于，包括PLC控制器、工作台驱动电路、排钻驱动电路、立铣头驱动电路、夹具驱动电路和人机交互电路，工作台驱动电路、排钻驱动电路、夹具驱动电路和人机交互电路分别接PLC控制器。

2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，排钻驱动电路包括复数条钻孔电机驱动电路，钻孔电机驱动电路包括钻孔电机接触器，钻孔电机接触器的控制端接PLC控制器，输出端接对应的钻孔电机。

3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，包括变频器和速度到达继电器，变频器的控制端接PLC控制器的控制信号输出端，变频器的速度到达信号输出端接速度到达继电器的控制端，速度到达继电器的输出端接PLC控制器的速度到达信号输入端；钻孔电机接触器的输入端接变频器的输出端。

4.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，立铣头驱动电路包括立铣头电机接触器，立铣头电机接触器的控制端接PLC控制器，输出端接立铣头电机。

5.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，夹具驱动电路包括夹具气缸电磁阀，夹具气缸电磁阀的控制端接PLC控制器，输出端接夹具气缸，输入端接压缩空气源。

6.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，工作台驱动电路包括纵向滑台电机驱动器和横向滑台电机驱动器，纵向滑台电机驱动器的控制端和横向滑台电机驱动器的控制端分别接PLC控制器；纵向滑台电机驱动器的输出端接纵向滑台电机，横向滑台电机驱动器的输出端接纵向滑台电机。

7.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，人机交互电路包括控制面板，控制面板包括触摸屏、启动按钮、复位按钮和急停按钮，触摸屏、启动按钮、复位按钮和急停按钮分别接PLC控制器。