CN2765697Y - 数控卧式钻孔机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种数控卧式钻孔机，包括机架、上、下刀头及其传动机构、吸盘送片机构、定位夹紧机构及自动控制机构，其中上、下刀头及其传动机构、吸盘送片机构及定位夹紧机构设于机架上，由自动控制机构控制对被加工件自动定位和钻孔。本实用新型既便于前后工序衔接，又提高了钻孔加工的自动化程度，而且节约工时，降低了劳动强度，保证加工质量。

Description

数控卧式钻孔机

技术领域

本实用新型涉及一种钻孔机，特别涉及一种数控卧式钻孔机。

背景技术

目前，平板玻璃钻孔加工技术采用立式、卧式两种钻孔机。

其中立式玻璃钻孔机是将玻璃立式放置在皮带输送台上，利用皮带输送到加工工位，然后将两卧式钻孔刀头自动进入钻孔位置进行钻孔，钻孔结束自动送片到下一工位。该机虽然具有节约占地面积、自动控制、冷却系统防水容易等优点，但因玻璃从自动磨边机输出时是卧式平放的，需要用人工或机械方法先将其直立起来再送入立式钻孔机，钻完孔后，又要将它平放下来以进入清洗机，这使得前后工序衔接不便，人工浪费较大，劳动强度大，相应的就增大了加工周期。

而卧式玻璃钻孔机则无需将玻璃立式放置，玻璃卧式平放地进出钻孔机及在钻孔机内钻孔。但其上下刀头固定，钻孔时需将玻璃水平卧放在工作台上，由人工将玻璃推至需要钻削的工位进行钻孔。这种钻孔机虽不必将玻璃直立放置，但被其加工的玻璃受搬运人力限制不能过大，而且不能实现自动加工，劳动强度亦较大，效率低。

由此可见，现有卧式和立式玻璃钻孔机均存在有不足，给加工过程带来不便。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足，提供一种数控卧式钻孔机，适用于平板玻璃钻孔，以方便其钻孔工序与其前后加工工序的衔接，提高加工自动化程度，节约工时，降低劳动强度。

为实现上述目的，本实用新型提供一种数控卧式钻孔机，适用于平板玻璃钻孔，其特点是包括：

机架，包括上梁架、下梁架及支撑上、下梁架的支撑立柱，所述机架的上梁架上设有多个支承梁，每一支承梁上设有多个支撑脚轮，机架上设有一Y(X)轴伺服电机；

上刀头及其传动机构，设置于上梁架上，包括上刀头部件、上刀头液压阻尼气缸、上压板气缸、上压板、上变频电机、上刀头连结体及上刀头运动滚珠丝杆，其中上刀头部件、上刀头液压阻尼气缸、上压板气缸、上压板及上变频电机由上刀头连结体联成一体，上刀头连结体设于上刀头运动滚珠丝杆上，该上刀头运动滚珠丝杆Y(X)向安装于机架上梁架上，其一端设有上轴轮；

下刀头及其传动机构，与上刀头及其传动机构关于上梁架对称地安装于下梁架上，其结构与上刀头及其传动机构相同；一传动皮带将所述Y(X)轴伺服电机与上刀头及其传动机构的上轴轮及下刀头及其传动机构的下轴轮相联，形成同步传动联接；

吸盘送片机构，在下梁架上设有X(Y)轴伺服电机，该X(Y)轴伺服电机的轴连接一吸盘送片滚珠丝杆，该吸盘送片滚珠丝杆螺套一吸盘升降气缸的支撑轴，该吸盘升降气缸的活塞杆连接一吸盘架，该吸盘架设有多个吸盘构成的吸盘组；

定位夹紧机构，包括Y(X)向设于上梁架上的导轨以及两定位轮架，至少一定位轮架可沿导轨移动将被加工物夹紧定位于两定位轮架之间；

用于控制上述部件的自动控制机构，包括一CNC工业控制机。

所述上刀头及其传动机构的上刀头部件固定于上刀头连结体一侧，其一侧连接上刀头液压阻尼气缸，该上刀头液压阻尼气缸的活塞杆与上刀头部件下端升降拉臂相连，另一侧连接上压板气缸，该上压板气缸的活塞杆下端与上压板固定连接；上变频电机的电机轴轮通过上同步皮带与上刀头部件刀头主轴上的同步皮带轮连接，形成同步传动；上刀头连结体上设有螺孔供上刀头运动滚珠丝杆穿套，该上刀头运动滚珠丝杆的两端套置在上梁架所设的上丝杆轴承座中，其一端伸出上丝杆轴承座供上轴轮安装。

所述的上刀头部件刀头主轴的上部与花键套的花键联接，该花键套与同步皮带轮用固定键联接，该同步皮带轮固定于上刀头体顶部；主轴的下部与升降套联接，该升降套外侧设有与上刀头体相连的升降导管，升降套下端与升降拉臂相连；上钻头安装于主轴下端。

所述定位夹紧机构的定位轮架包括一固定定位轮架和一活动定位轮架，其中活动定位轮架可沿导轨相对固定定位轮架移动，所述固定定位轮架设有第一水平支承滚轮组和竖向定位轮组，所述活动定位轮架设有基板，第二水平支承滚轮组从基板水平伸出，安装板与定位夹紧气缸设于基板上，且安装板与定位夹紧气缸的活塞相连，安装板上设有竖向定位滚轮，被加工物可置于第一、第二水平支承滚轮组上，由竖向定位轮组和竖向定位滚轮夹紧定位。

所述活动定位轮架的上端套设于导轨上，并正对导轨设有定位销，活动定位轮架的一侧延伸出一手柄。

所述上梁架上设有原点定位装置。

所述自动控制机构包括DIAS模拟输入、输出模块、DIAS步进伺服模块、DIAS数控输出模块、伺服驱动器及其相应的电气连接线。

本实用新型的技术效果如下：

①.本实用新型实现被加工件卧式平放地进出钻孔机，放置在卧式磨边机和卧式清洗机之间，可以实现卧式连机；同时，本实用新型的钻孔刀头实现Y(X)方向的点位运动控制，在Y(X)方向任意位置实现上下钻孔，以及X(Y)方向自动吸取被加工件(如玻璃)和自动位移送进被加工件至加工位置，通过X、Y两个方向的送进实现整个被加工件平面上加上孔位的自动定位和钻孔，由此本实用新型既便于前后工序衔接，又提高了钻孔加工的自动化程度，而且节约工时，降低了劳动强度；

②.本实用新型将液压阻尼气缸与刀头部件联动，由液压阻尼气缸推动刀头进刀速度，使钻孔机进给非常均匀而平衡，保证加工质量；

③.本实用新型的上、下压板由上、下压板气缸带动相向压紧玻璃，可以保征钻孔时位置准确不动，保证加工准确性和稳定性。

以下结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

附图说明

图1为本实用新型数控卧式钻孔机的主视图。

图2为本实用新型数控卧式钻孔机的俯视图。

图3为本实用新型的上(下)刀头部件的结构示意图。

图4为本实用新型的吸盘送片机构的结构示意图。

图5为本实用新型的定位夹紧机构的主视图。

图6为本实用新型的定位夹紧机构的俯视图。

图7为本实用新型的自动控制机构的电气原理框图

图8为本实用新型数控卧式钻孔机的工作流程图.

图中：

1-机架                          10-上梁架

101-上丝杆轴承座                102-支承梁

103-支撑脚轮                    104-原点定位装置

105-安装座                      106-Y轴伺服电机

11-下梁架          111-下丝杆轴承座        12-支撑立柱

2-上刀头及其传动机构            20-上刀头部件

201-刀头主轴                    202-花键套

203-同步皮带轮                  204-上刀头体

205-升降套                      206-升降导套

207-升降拉臂                    208-上钻头

21-上刀头液压阻尼气缸           22-上压板气缸

23-上压板                       24-上变频电机

241-上变频电机的电机轴轮        242-上同步皮带

25-上刀头连结体                 251-螺母

26-上刀头运动滚珠丝杆           27-上轴轮

270-传动皮带

3-下刀头及其传动机构                     30-下刀头部件

308-下钻头                               31-下刀头液压阻尼气缸

32-下压板气缸                            33-下压板

34-下变频电机                            37-下轴轮

4-吸盘送片机构                           40-吸盘组

401-吸盘                                 41-吸盘架

42-吸盘升降气缸            420-活塞杆             421-支撑轴

43-吸盘送片滚珠丝杆                      430-螺母

44-X轴伺服电机                           45-联轴器

5-定位夹紧机构                           50-导轨

51-固定定位轮架                          511-第一水平支承滚轮组

512-竖向定位轮组                         52-活动定位轮架

520-安装板                               521-第二水平支承滚轮组

522-竖向定位滚轮                         523-定位夹紧气缸

525-手柄                   526-定位销             527-基板

6-真空泵电机的真空管

具体实施方式

如图1、2所述，本实用新型数控卧式钻孔机包括机架1、上刀头及其传动机构2、下刀头及其传动机构3、吸盘送片机构4、定位夹紧机构5以及自动控制机构(图未示)。

机架1包括水平框架式的上梁架10、下梁架11及多根支撑立柱12。上梁架10在靠近其两侧框架处，于其前后框架间设有多个平行的脚轮支承梁102，每个支承梁102上设有多个支撑脚轮103。上梁架10前框架上靠近中间位置设有原点定位装置104，并分别在该原点定位装置104的两侧于前后框架上设有上丝杆轴承座101、安装座105。上梁架10前框架外侧还设有一刀头传动Y轴伺服电机106。下梁架11前后框架上对应于上梁架10上丝杆轴承座101的位置安装有下丝杆轴承座111。

上、下刀头及其传动机构2、3分别安装在上梁架10和下梁架11上，二者结构基本相同，下面以上刀头及其传动装置2为例具体说明其结构。

上刀头及其传动机构2包括上刀头部件20、上刀头液压阻尼气缸21、上压板气缸22、上压板23、上变频电机24、上刀头连结体25及上刀头运动滚珠丝杆26。其中上刀头部件20、上刀头液压阻尼气缸21、上压板气缸22、上压板23及上变频电机24通过上刀头连结体25联成一体。

上刀头部件20固定于上刀头连结体25一侧，如图3所示，上刀头部件20刀头主轴201的上部与花键套202的花键联接，花键套202与同步皮带轮203用固定键联接，同步皮带轮203固定于上刀头体204顶部。主轴201的下部与升降套205联接，该升降套205外侧设有与上刀头体204相连的升降导套206，升降套205下端与升降拉臂207相连。上钻头208安装于主轴201下端。

上刀头液压阻尼气缸21连接于上刀头部件20上刀头体204的一侧，其活塞杆与上刀头部件(20)升降拉臂207相连。

上压板气缸22固定连接于上刀头部件20上刀头体204的另一侧，其活塞杆下端与上压板23固定连接在一起，可带动上压板23上下移动。

上变频电机24固定于上刀头连结体25上，其电机轴轮241通过上同步皮带242与上刀头部件20刀头主轴201顶端的同步皮带轮203连接，形成同步传动关系。

上刀头连结体25上设有4个螺孔，供上刀头运动滚珠丝杆26穿过后藉由螺母251将该连结体25安装于其上。该上刀头运动滚珠丝杆26的两端套置在机架1上梁架10前后框架上所设的上丝杆轴承座101中，其一端伸出上丝杆轴承座101供一上轴轮27安装其上。

下刀头及其传动机构3与上刀头及其传动机构2的结构基本相同。只是下刀头及其传动机构3是与上刀头及其传动机构2关于水平上梁架10对称的，其通过下丝杆轴承座111倒向地安装在下梁架11上。

通过传动皮带270，将上梁架10上所设Y轴伺服电机106与上刀头及其传动机构2的上轴轮27和下刀头及其传动机构3的下轴轮37相联，实现Y向的同步传动的运动关系。

如图4所示，吸盘送片机构4包括吸盘组40、吸盘架41、吸盘升降气缸42、吸盘送片滚珠丝杆43及X轴伺服电机44。其中X轴伺服电机44设于下梁架11上，轴与吸盘送片滚珠丝杆43之间用联轴器45直接连接起来传送动力。该吸盘送片滚珠丝杆43穿过吸盘升降气缸42支撑轴421上的螺孔，藉由螺母430将吸盘升降气缸42安装其上。该吸盘升降气缸42的活塞杆420与吸盘架41相连，吸盘架41上装有多个吸盘401组成的吸盘组40。一真空泵电机的真空管6经吸盘架41伸入吸盘组40的吸盘401中。

如图5、6所示，定位夹紧机构5包括安装于上梁架10安装座105的两导轨50以及设于上梁架10上位于两导轨50间的两个定位轮架。其一定位轮架为固定定位轮架51，固定于上梁架10前框架上，其上设有向上梁架10后框架方向水平延伸出的第一水平支承滚轮组511和一竖向定位轮组512。另一定位轮架为与固定定位轮架51相对应的活动定位轮架52。该活动定位轮架52上端套在两导轨50上，其一侧延伸出一手柄525，用于拉动活动定位轮架52使之在导轨50上滑动。活动定位轮架52设有基板527，第二水平支承滚轮组521从基板527上、与固定定位轮架51上的第一水平支承滚轮组511相对的向上梁架10前框架方向水平延伸出。安装板520与定位夹紧气缸523设于基板527上，安装板520与定位夹紧气缸523的活塞相连，安装板520上设有竖向定位滚轮522。活动定位轮架52上正对导轨50还设有限位用的定位销526，以将活动定位轮架52固定于导轨50上相对位置处。被加工物可置于第一、第二水平支承滚轮组511、521上，由竖向定位轮组512和竖向定位滚轮522夹紧定位。

自动控制机构，采用CNC工业控制机，包括DIAS模拟输入、输出模块、DIAS步进伺服模块、DIAS数控输出模块、伺服驱动器及其相应的电气连接线，其电气原理框图如图7所示。其原理属于常规的已知现有技术，在此不再详述。

以对平板玻璃钻孔为例，将本实用新型数控卧式钻孔机的工作步骤说明如下(如图8所示)：

1、上片、定位、夹紧：

将上一工序磨边机磨好待钻孔的玻璃送入本机，首先按送入玻璃的宽度尺寸，拉动手柄525移动活动定位轮架52使固定定位轮架51与活动定位轮架52间的宽度接近需加工玻璃的宽度，此时用定位销526锁紧活动定位轮架52使其固定于导轨50该位置上。而后将玻璃放置在机架的支承脚轮103上，并推动使其置于定位夹紧机构5的第一、第二水平支撑滚轮组511、521上，并与上梁架10上的原点定位装置104靠紧。启动定位夹紧气缸523推动安装板520，从而带动竖向定位滚轮522推动玻璃，使将其夹紧定位于竖向定位滚轮522与竖向定位轮组512之间。

2、吸盘送片：

当自动控制机构接收到定位夹紧气缸523的到位信号后，吸盘升降气缸42开始工作，将吸盘组40上升至紧贴玻璃。吸盘组40上升到位后，自动控制机构使真空泵电机工作，通过真空管抽吸盘内空气，使得吸盘将玻璃吸住。自动控制机构向X轴伺服电机44发出正转信号，该X轴伺服电机44按预先设置的要求输送尺寸驱动吸盘送片滚珠丝杆43将吸盘架41沿X方向将玻璃送到某一个加工工位，例如第N工位。

3、钻孔加工：

当吸盘组40将玻璃送到第N加工工位时，Y轴伺服电机106在自动控制机构控制下将上、下刀头及其传动结构2、3同步的向在第N个工位上需要钻孔加工的第一个孔位运动，到位后上、下刀头及其传动结构2、3停止运动，上压板23和下压板33同时在上压板气缸22和下压板气缸32的作用下将玻璃压紧。此时，将吸盘组40的吸盘吹气松开，并控制X轴伺服电机44反转，将吸盘架41沿X方向退回原位复位。待X轴复位后，开始在玻璃上钻孔。

钻孔加工的过程可如以下实施例(图8示)。

X轴复位后，下刀头及其传动机构3的下变频电机34按所需钻孔的尺寸大小通过CNC模拟信号自动控制下钻头308转速，使下钻头308向上在玻璃上钻孔。同时下刀头及其传动机构3的供水阀打开向下钻头308供水，下刀头液压阻尼气缸31开始工作，向上将下钻头308缓慢均匀的向玻璃进给钻出1/3孔深的预钻孔。到位后下刀头部件30自动退回，同时停止供水，完成了下钻头308的钻孔加工。

下刀头部件30退回原位后，上刀头及其传动机构2控制上钻头208与下钻头308相同的转速运转并向上钻头208供水。上钻头208在上刀头液压阻尼气缸21的作用下进给钻孔，直到整个孔全部钻通为止。上刀头部件20退回原位，停止供水。

在第N个工位的第一孔钻孔结束后，如该工位上还需钻其它孔，上、下刀头及其传动机构2、3的上、下压板23、33松开，Y轴伺服电机106连续送上、下刀头及其传动结构2、3到下一个需要加工的孔位，重复工序直到N工位各孔加工完为止。

当第N工位全部孔加工完成后，在上、下压板23、33松开的同时吸盘送片机构4再次吸住玻璃，又将其送到下一个工位，重复上述钻孔操作，直到整个玻璃的孔加工结束为止。

当各孔加工结束后，即可将玻璃送进下一工序清洗机进行清洗。

由此，本实用新型的钻孔加工工序均在自动控制机构下自动完成。

Claims (7)

1、一种数控卧式钻孔机，其特征在于包括：

机架(1)，包括上梁架(10)、下梁架(11)及支撑上、下梁架(10)、(11)的支撑立柱(12)，所述机架(1)的上梁架(10)上设有多个支承梁(102)，每一支承梁(102)上设有多个支撑脚轮(103)，机架(1)上设有一Y(X)轴伺服电机(106)；

上刀头及其传动机构(2)，设置于上梁架(10)上，包括上刀头部件(20)、上刀头液压阻尼气缸(21)、上压板气缸(22)、上压板(23)、上变频电机(24)、上刀头连结体(25)及上刀头运动滚珠丝杆(26)，其中上刀头部件(20)、上刀头液压阻尼气缸(21)、上压板气缸(22)、上压板(23)及上变频电机(24)由上刀头连结体(25)联成一体，上刀头连结体(25)设于上刀头运动滚珠丝杆(26)上，该上刀头运动滚珠丝杆(26)Y(X)向安装于机架(1)上梁架(10)上，其一端设有上轴轮(27)；

下刀头及具传动机构(3)，与上刀头及其传动机构(2)关于上梁架(10)对称地安装于下梁架(11)上，其结构与上刀头及其传动机构(2)相同；一传动皮带(270)将所述Y(X)轴伺服电机(106)与上刀头及其传动机构(2)的上轴轮(27)及下刀头及其传动机构(3)的下轴轮(37)相联，形成同步传动联接；

吸盘送片机构(4)，在下梁架(11)上设有X(Y)轴伺服电机(44)，该X(Y)轴伺服电机(44)的轴连接一吸盘送片滚珠丝杆(43)，该吸盘送片滚珠丝杆(43)螺套一吸盘升降气缸(42)的支撑轴(421)，该吸盘升降气缸(42)的活塞杆(420)连接一吸盘架(41)，该吸盘架(41)设有多个吸盘(401)构成的吸盘组(40)；

定位夹紧机构(5)，包括Y(X)向设于上梁架(10)上的导轨(50)以及两定位轮架，至少一定位轮架可沿导轨(50)移动将被加工物夹紧定位于两定位轮架之间；

用于控制上述部件的自动控制机构，包括一CNC工业控制机。

2、根据权利要求1所述的数控卧式钻孔机，其特征在于所述上刀头及其传动机构(2)的上刀头部件(20)固定于上刀头连结体(25)一侧，其一侧连接上刀头液压阻尼气缸(21)，该上刀头液压阻尼气缸(21)的活塞杆与上刀头部件(20)下端升降拉臂(207)相连，另一侧连接上压板气缸(22)，该上压板气缸(22)的活塞杆下端与上压板(23)固定连接；上变频电机(24)的电机轴轮(241)通过上同步皮带(242)与上刀头部件(20)刀头主轴(201)上的同步皮带轮(203)连接，形成同步传动；上刀头连结体(25)上设有螺孔供上刀头运动滚珠丝杆(26)穿套，该上刀头运动滚珠丝杆(26)的两端套置在上梁架(10)所设的上丝杆轴承座(101)中，其一端伸出上丝杆轴承座(101)供上轴轮(27)安装。

3、根据权利要求1或2所述的数控卧式钻孔机，其特征在于所述的上刀头部件(20)刀头主轴(201)的上部与花键套(202)的花键联接，该花键套(202)与同步皮带轮(203)用固定键联接，该同步皮带轮(203)固定于上刀头体(204)顶部；主轴(201)的下部与升降套(205)联接，该升降套(205)外侧设有与上刀头体(204)相连的升降导套(206)，升降套(205)下端与升降拉臂(207)相连；上钻头(208)安装于主轴(201)下端。

4、根据权利要求1或2所述的数控卧式钻孔机，其特征在于所述定位夹紧机构(5)的定位轮架包括一固定定位轮架(51)和一活动定位轮架(52)，其中活动定位轮架(52)可沿导轨(50)相对固定定位轮架(51)移动，所述固定定位轮架(51)设有第一水平支承滚轮组(511)和竖向定位轮组(512)，所述活动定位轮架(52)设有基板(527)，第二水平支承滚轮组(521)从基板(527)水平伸出，安装板(520)与定位夹紧气缸(523)设于基板(527)上，安装板(520)与定位夹紧气缸(523)的活塞相连，安装板(520)上设有竖向定位滚轮(522)，被加工物可置于第一、第二水平支承滚轮组(511)、(521)上，由竖向定位轮组(512)和竖向定位滚轮(522)夹紧定位。

5、根据权利要求4所述的数控卧式钻孔机，其特征在于所述活动定位轮架(52)的上端套设于导轨(50)上，并正对导轨(50)设有定位销(526)，活动定位轮架(52)的一侧延伸出一手柄(525)。

6、根据权利要求1所述的数控卧式钻孔机，其特征在于所述上梁架(10)上设有原点定位装置(104)。

7、根据权利要求1所述的数控卧式钻孔机，其特征在于所述自动控制机构包括DIAS模拟输入、输出模块、DIAS步进伺服模块、DIAS数控输出模块、伺服驱动器及其相应的电气连接线。

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