一種多孔同步全自動鑽孔機的製作方法
2023-04-28 09:25:26
專利名稱：一種多孔同步全自動鑽孔機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械鑽孔技術領域，特別涉及一種多孔同步全自動鑽孔機。
背景技術：
目前，工業生產使用的機械鑽孔機絕大部分利用槓桿原理，而且一般通過人工手 動操作，具有工人勞動強度大、自動化水平低等缺陷，同時，現有的鑽孔機中，對於工件的鑽 孔加工，工件一次安裝只能加工一個孔，如果要在同一個工件上加工多個孔，則需進行多次 安裝加工，生產效率非常低，且鑽孔定位不準，生產質量難以保證，不能滿足工業生產的需 要。因此，隨著自動控制技術與機電一體化技術的發展，現有的機械鑽孔設備需要進一步改 進，以不斷的適應當前工業生產的需求，實現對不同加工要求的工件進行全自動的打孔，減 少工人勞動強度，提高生產率和生產質量。
實用新型內容本實用新型的目的在於克服上述現有技術的缺點與不足，提供一種結構簡單、合 理，可同步在同一工件上鑽多個孔的多孔同步全自動鑽孔機。為達上述目的，本實用新型採用如下的技術方案一種多孔同步全自動鑽孔機， 包括工作檯、鑽頭機構、控制箱以及由下而上依次連接的工具機底座、立柱和主軸箱，所述機 床底座內設有與工作檯連接的臺面移動機構，主軸箱的內部設有與鑽頭機構滑動連接的導 軌；鑽頭機構置於主軸箱內，且其下端延伸至主軸箱外並位於工作檯的上方；所述臺面移 動機構、主軸箱均與控制箱連接；所述鑽頭機構為若干個，且各鑽頭機構之間通過絲杆連 接，絲杆一端連接有手柄。各鑽頭機構之間通過絲杆連接，可方便的調節各鑽頭機構之間的距離，方便不同 工件的加工。所述工具機底座、立柱和主軸箱之間呈現「匚」型設置。所述鑽頭機構包括一體連接的鑽柄和鑽頭，所述鑽柄與主軸箱內部的導軌滑動連 接，所述鑽頭延伸至主軸箱外並位於工作檯的上方。所述臺面移動機構包括步進電機、滾珠絲杆和導軌，所述步進電機與滾珠絲杆連 接，滾珠絲杆與工作檯連接，所述滾珠絲杆與導軌可滑動地連接，所述導軌固定在工具機底座 內；所述步進電機與控制箱連接。所述步進電機包括X方向步進電機和Y方向步進電機，所述滾珠絲杆包括X向滾 珠絲杆和Y向滾珠絲杆，所述導軌包括X嚮導軌和Y嚮導軌；所述X方向步進電機與X向滾 珠絲杆連接，X向滾珠絲杆分別與X嚮導軌、工作檯連接；所述Y方向步進電機與Y向滾珠 絲杆連接，Y向滾珠絲杆分別與Y嚮導軌、工作檯連接；所述X向滾珠絲杆與Y向滾珠絲杆 垂直設置，所述X嚮導軌和Y嚮導軌垂直設置；所述X方向步進電機和Y方向步進電機均與 控制箱連接。所述主軸箱包括箱體以及置於箱體內部的旋轉驅動機構和傳動機構，所述旋轉驅動機構分別與鑽柄頂端、控制箱連接，所述傳動機構分別與鑽柄、立柱連接，且傳動機構與 控制箱連接。所述傳動機構包括伺服電機、蝸杆一、蝸輪一、蝸杆二和蝸輪二，所述伺服電機分 別與蝸杆一、蝸杆二連接，蝸杆一與蝸輪一嚙合連接，蝸杆二與蝸輪二嚙合連接；所述鑽頭 機構的鑽柄設有齒條，蝸輪一與鑽柄的齒條嚙合連接；所述立柱壁上設有齒條，蝸輪二與立 柱壁上的齒條嚙合連接。所述旋轉驅動機構包括交流異步電機和星型齒輪，所述交流異步電機、星型齒輪 和鑽頭機構依次連接，且所述交流異步電機與控制箱連接。所述交流異步電機通過星型齒 輪可以帶動兩個以上的鑽頭機構同時旋轉，以達到多孔同步加工的目的。所述控制箱包括箱體、控制面板、控制器以及通過接線安裝於箱體內部的步進電 機驅動器、伺服電機驅動器和交流異步電機驅動器，步進電機驅動器、伺服電機驅動器和交 流異步電機驅動器均與控制器連接，步進電機驅動器與步進電機連接，伺服電機驅動器與 伺服電機連接，伺服電機驅動器與交流異步電機連接，所述控制器與控制面板連接。各鑽頭機構之間並列設置。本實用新型的工作原理首先，通過外部電源啟動控制箱，控制箱中的控制器控制 啟動交流異步電機、X方向步進電機和Y方向步進電機，通過控制面板設置鑽孔的各參數， 比如伺服電機進給速度、交流異步電機轉速、X方向步進電機轉速、Y方向步進電機轉速等， 然後在工作檯上放置需要鑽孔的工件並對其定位裝夾；根據工件上鑽孔的位置，在控制面 板上輸入相關信息，控制器根據輸入信息向步進電機驅動器和伺服電機驅動器發送相關信 號，並分別啟動臺面移動機構中的X方向步進電機和Y方向步進電機以及主軸箱中的伺服 電機，進而帶動工作檯分別向X、Y交流異步電機以及通過主軸箱中的伺服電機帶動鑽頭向 Z方向運動一定距離，使得鑽頭對準工件的加工位置；在控制面板上輸入相關信息，控制器 根據輸入信息向交流異步電機驅動器發送相關信號，並啟動交流異步電機，進而帶動鑽頭 轉動，使得鑽頭對工件進行鑽孔加工，直至完成加工。加工完一個工件後可以換工件，如此 循環往復。與現有技術相比，本實用新型具有如下優點和有益效果1、本實用新型通過控制箱中的控制器控制X方向步進電機、Y方向步進電機、伺服 電機運動，進而帶動工作檯在X、Y方向上移動，同時帶動鑽頭在Z方向上移動，可以實現全 自動鑽孔，具有自動化水平高、生產效率高等優點。2、本實用新型可安裝兩個以上的鑽頭機構，實現在同一個工件一次性加工多孔的 目的，並且各鑽頭機構之間通過絲杆連接，可根據加工需要調節兩鑽頭機構之間的距離，適 用於不同工件，具有適用性廣泛等優點。3、本實用新型控制箱上的控制面板可採用交互性好的人機界面，具有通用性好、 可操作性強等優點。4、本實用新型成本低，施工簡便、安裝使用方便。
圖1是本實用新型裝置的結構示意圖。圖2是圖1所示裝置左視立體圖的分解圖。[0023]圖3是圖1所示裝置的控制箱、臺面移動機構、主軸箱之間的控制連接示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施 方式不限於此。實施例1圖1 圖3示出了本實施例的具體結構示意圖，如圖1所示，本多孔同步全自動鑽 孔機包括工作檯1、鑽頭機構21、控制箱17以及由下而上依次連接的工具機底座2、立柱3和 主軸箱4，所述工具機底座2內設有與工作檯1連接的臺面移動機構，主軸箱4的內部設有與 鑽頭機構21滑動連接的導軌；鑽頭機構21置於主軸箱4內，且其下端延伸至主軸箱4外並 位於工作檯1的上方；所述臺面移動機構、主軸箱4均與控制箱17連接；所述鑽頭機構21 為兩個，且各鑽頭機構21之間通過絲杆16連接，絲杆一端連接有手柄23，通過手動旋轉手 柄23帶動絲杆轉動，從而可方便地調節各鑽頭機構21之間的距離，方便不同工件的加工。所述工具機底座2、立柱3和主軸箱4之間呈現「匚」型設置。所述鑽頭機構21包括一體連接的鑽柄和鑽頭，所述鑽柄與主軸箱4內部的導軌滑 動連接，所述鑽頭延伸至主軸箱4外並位於工作檯1的上方。所述臺面移動機構包括步進電機、滾珠絲杆和導軌，所述步進電機與滾珠絲杆連 接，滾珠絲杆與工作檯1連接，所述滾珠絲杆與導軌可滑動地連接，所述導軌固定在工具機底 座2內；所述步進電機與控制箱17連接。如圖2所示，所述步進電機包括X方向步進電機5和Y方向步進電機6，所述滾珠 絲杆包括X向滾珠絲杆19和Y向滾珠絲杆8，所述導軌包括X嚮導軌18和Y嚮導軌9 ；所 述X方向步進電機5與X向滾珠絲杆19連接，X向滾珠絲杆19分別與X嚮導軌18、工作檯 1連接；所述Y方向步進電機6與Y向滾珠絲杆8連接，Y向滾珠絲杆8分別與Y嚮導軌9、 工作檯1連接；所述X向滾珠絲杆19與Y向滾珠絲杆8垂直設置，所述X嚮導軌18和Y向 導軌9垂直設置；所述X方向步進電機5和Y方向步進電機6均與控制箱17連接。所述主軸箱4包括箱體以及置於箱體內部的旋轉驅動機構和傳動機構，所述旋轉 驅動機構分別與鑽柄頂端、控制箱17連接，所述傳動機構分別與鑽柄、立柱3連接，且傳動 機構與控制箱17連接。所述傳動機構包括伺服電機7、蝸杆一 13、蝸輪一 11、蝸杆二 14和蝸輪二 15，所述 伺服電機7分別與蝸杆一 13、蝸杆二 14連接，蝸杆一 13與蝸輪一 11嚙合連接，蝸杆二 14 與蝸輪二 15嚙合連接；所述鑽頭機構21的鑽柄設有齒條20，蝸輪一 11與鑽柄的齒條20齧 合連接；所述立柱3的壁上設有齒條10，蝸輪二 15與立柱3壁上的齒條10嚙合連接。所述旋轉驅動機構包括交流異步電機12和星型齒輪22，所述交流異步電機12、星 型齒輪22和各鑽頭機構21依次連接，且所述交流異步電機12與控制箱17連接。所述交 流異步電機12通過星型齒輪22可以帶動兩個以上的鑽頭機構同時旋轉，以達到多孔同步 加工的目的。所述控制箱17包括箱體、控制面板、控制器以及通過接線安裝於箱體內部的步進 電機驅動器、伺服電機驅動器和交流異步電機驅動器，步進電機驅動器、伺服電機驅動器和 交流異步電機驅動器均與控制器連接，步進電機驅動器與步進電機連接，伺服電機驅動器與伺服電機7連接，伺服電機驅動器與交流異步電機12連接，所述控制器與控制面板連接。各鑽頭機構21之間並列設置。本實施例的工作原理首先，通過外部電源啟動控制箱17，控制箱17中的控制器 控制啟動交流異步電機12、X方向步進電機5和Y方向步進電機6，通過控制面板設置鑽孔 的各參數，比如伺服電機7進給速度、交流異步電機轉速、X方向步進電機轉速、Y方向步進 電機轉速等，然後在工作檯1上放置需要鑽孔的工件並對其定位裝夾；如圖3所示，根據工 件上鑽孔的位置，在控制面板上輸入相關信息，控制器根據輸入信息向步進電機驅動器和 伺服電機驅動器發送相關信號，並分別啟動臺面移動機構中的X方向步進電機5和Y方向 步進電機6以及主軸箱4中的伺服電機7，進而帶動工作檯1分別向X、Y交流異步電機12 以及通過主軸箱4中的伺服電機7帶動鑽頭向Z方向運動一定距離，使得鑽頭對準工件的 加工位置；在控制面板上輸入相關信息，控制器根據輸入信息向交流異步電機驅動器發送 相關信號，並啟動交流異步電機12，進而帶動鑽頭轉動，使得鑽頭對工件進行鑽孔加工，直 至完成加工。加工完一個工件後可以換工件，如此循環往復。實施例2本實施例除下述特徵外其他結構同實施例1 所述鑽頭機構21為四個，且各鑽頭 機構21之間通過絲杆16連接，絲杆一端連接有手柄，通過手動旋轉手柄帶動絲杆轉動，從 而可方便地調節各鑽頭機構21之間的距離，方便不同工件的加工。各鑽頭機構21之間並 列設置。上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式並不受上述 實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替 代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種多孔同步全自動鑽孔機，其特徵在於包括工作檯、鑽頭機構、控制箱以及由下 而上依次連接的工具機底座、立柱和主軸箱，所述工具機底座內設有與工作檯連接的臺面移動 機構，主軸箱的內部設有與鑽頭機構滑動連接的導軌；鑽頭機構置於主軸箱內，且其下端延 伸至主軸箱外並位於工作檯的上方；所述臺面移動機構、主軸箱均與控制箱連接；所述鑽 頭機構為若干個，且各鑽頭機構之間通過絲杆連接，絲杆一端連接有手柄。
2.根據權利要求1所述的多孔同步全自動鑽孔機，其特徵在於所述工具機底座、立柱和 主軸箱之間呈現「匚」型設置。
3.根據權利要求1所述的多孔同步全自動鑽孔機，其特徵在於所述鑽頭機構包括一 體連接的鑽柄和鑽頭，所述鑽柄與主軸箱內部的導軌滑動連接，所述鑽頭延伸至主軸箱外 並位於工作檯的上方。
4.根據權利要求3所述的多孔同步全自動鑽孔機，其特徵在於所述臺面移動機構包 括步進電機、滾珠絲杆和導軌，所述步進電機與滾珠絲杆連接，滾珠絲杆與工作檯連接，所 述滾珠絲杆與導軌可滑動地連接，所述導軌固定在工具機底座內；所述步進電機與控制箱連 接。
5.根據權利要求4所述的多孔同步全自動鑽孔機，其特徵在於所述步進電機包括X 方向步進電機和Y方向步進電機，所述滾珠絲杆包括X向滾珠絲杆和Y向滾珠絲杆，所述導 軌包括X嚮導軌和Y嚮導軌；所述X方向步進電機與X向滾珠絲杆連接，X向滾珠絲杆分別 與X嚮導軌、工作檯連接；所述Y方向步進電機與Y向滾珠絲杆連接，Y向滾珠絲杆分別與 Y嚮導軌、工作檯連接；所述X向滾珠絲杆與Y向滾珠絲杆垂直設置，所述X嚮導軌和Y向 導軌垂直設置；所述X方向步進電機和Y方向步進電機均與控制箱連接。
6.根據權利要求4所述的多孔同步全自動鑽孔機，其特徵在於所述主軸箱包括箱體 以及置於箱體內部的旋轉驅動機構和傳動機構，所述旋轉驅動機構分別與鑽柄頂端、控制 箱連接，所述傳動機構分別與鑽柄、立柱連接，且傳動機構與控制箱連接。
7.根據權利要求6所述的多孔同步全自動鑽孔機，其特徵在於所述傳動機構包括伺 服電機、蝸杆一、蝸輪一、蝸杆二和蝸輪二，所述伺服電機分別與蝸杆一、蝸杆二連接，蝸杆 一與蝸輪一嚙合連接，蝸杆二與蝸輪二嚙合連接；所述鑽頭機構的鑽柄設有齒條，蝸輪一與 鑽柄的齒條嚙合連接；所述立柱壁上設有齒條，蝸輪二與立柱壁上的齒條嚙合連接。
8.根據權利要求7所述的多孔同步全自動鑽孔機，其特徵在於所述旋轉驅動機構包 括交流異步電機和星型齒輪，所述交流異步電機、星型齒輪和鑽頭機構依次連接，且所述交 流異步電機與控制箱連接。
9.根據權利要求8所述的多孔同步全自動鑽孔機，其特徵在於所述控制箱包括箱體、 控制面板、控制器以及通過接線安裝於箱體內部的步進電機驅動器、伺服電機驅動器和交 流異步電機驅動器，步進電機驅動器、伺服電機驅動器和交流異步電機驅動器均與控制器 連接，步進電機驅動器與步進電機連接，伺服電機驅動器與伺服電機連接，伺服電機驅動器 與交流異步電機連接，所述控制器與控制面板連接。
10.根據權利要求1所述的多孔同步全自動鑽孔機，其特徵在於各鑽頭機構之間並列 設置。
專利摘要本實用新型提供了一種多孔同步全自動鑽孔機，包括工作檯、鑽頭機構、控制箱以及由下而上依次連接的工具機底座、立柱和主軸箱，所述工具機底座內設有與工作檯連接的臺面移動機構，主軸箱的內部設有與鑽頭機構滑動連接的導軌；鑽頭機構置於主軸箱內，且其下端延伸至主軸箱外並位於工作檯的上方；所述臺面移動機構、主軸箱均與控制箱連接，絲杆一端連接有手柄。本實用新型可安裝兩個以上的鑽頭機構，實現在同一個工件一次性加工多孔的目的，並且各鑽頭機構之間通過絲杆連接，可根據加工需要調節兩鑽頭機構之間的距離，適用於不同工件，具有適用性廣泛等優點，且能通過控制箱進行控制，實現全自動化鑽孔。
文檔編號B23B47/00GK201823956SQ201020563449
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月14日 優先權日2010年10月14日
發明者曾宏, 郭加利, 陳麗娜 申請人:華南理工大學