一种数控钻床的制作方法

本发明属于机械加工设备技术领域，具体的说，涉及一种数控钻床。

背景技术：

矩形标准电磁吸盘是一种利用电磁原理，通过使内部线圈通电产生磁力，经过导磁面板，将接触在导磁面板表面的工件紧紧吸住，通过线圈断电，磁力消失实现退磁，取下工件的原理而生产的一种机床附件产品。矩形标准电磁吸盘的导磁面板是由多个条形的金属板与铜板交错排布并通过螺栓串连而成的工作面板，每条金属板和铜板上都要进行多次钻孔，现有技术中，钻孔工序通常采用人工通过量具进行画线标记，然后通过中心冲子定位中心位置，再通过夹具固定到钻床的工作台上，工人通过钻床操作手柄进行逐个打孔，其工作过程较为繁琐，且孔道位置精度无法保证，使导磁面板组装和加工难度，工作效率低下，劳动强度大。

技术实现要素：

本发明提供一种数控钻床，解决现有技术中打孔工序繁琐，且孔道位置精度无法保证，工作效率低，劳动强度大的问题。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种数控钻床，包括床身和设于床身一端的控制系统，所述床身顶部水平设有进给机构，进给机构上设有可横向移动的钻孔机构，床身一侧设有立板，立板上设有用于工件固定的夹持机构，床身的另一端设有用于对工件水平位置进行限定的限位机构，所述立板的一端设有进出料机构，进出料机构包括分别设于立板一端进料口和出料口的进料机构和出料机构，进给机构、钻孔机构和夹持机构与控制系统电连接。

进一步的，所述进料机构包括用于存放待加工工件的进料托盘，进料托盘倾斜设置于进料口外侧，进料托盘靠近进料口的一侧低于远离进料口的一侧，待加工工件沿输送方向并列排布于进料托盘内，进料托盘远离进料口的一端设有用于将待加工工件推出的推送气缸，进料口的内侧设有用于将进料托盘出来的待加工工件输送至加持机构的驱动机构。

进一步的，所述出料机构包括用于收纳已加工工件的出料托盘，出料托盘倾斜设置于出料口外侧，出料托盘靠近出料口的一侧高于远离出料口的一侧，以使已加工工件从出料口出来后在重力作用下顺利滑落至低侧，并列排布于出料托盘内，出料口的内侧设有用于将已加工工件从加持机构处输送至出料托盘的导向机构。

进一步的，所述导向机构包括通过若干个缓冲输送部倾斜设置于立板上的导料槽，导料槽靠近出料口的一端低于远离出料口的一端，缓冲输送部包括套管和支撑杆，套管通过底座固设于立板上，支撑杆安装于套管内，支撑杆的顶端转动安装有滚轮，底端设有缓冲弹簧，导料槽底部开设有与滚轮适配的槽口。

进一步的，所述夹持机构包括输送单元和若干个夹持气缸，夹持气缸固设于立板上并位于输送单元上方，立板上设有用于将工件从输送单元推出的顶出机构，夹持气缸的活动端固设有夹持板，夹持气缸的固定端固设有燕尾导轨，立板上开设有与燕尾导轨适配的燕尾槽。

进一步的，所述输送单元包括上下并排设置的承托板和固设于承托板上的若干个滚动体，上下两排滚动体之间形成工件输送空间，所述滚动体包括一个或多个轴承，轴承通过连杆安装于承托板上。

进一步的，所述承托板通过螺栓固设于立板上，承托板上开设有与螺栓适配的长条孔。

进一步的，所述进给机构包括进给电机、丝杠和光杠，进给电机固设于床身的另一端且输出轴与丝杠同轴固连，丝杠和光杠的两端与床身两端转动连接，丝杠与钻孔机构螺纹连接，光杠与钻孔机构滑动连接。

进一步的，所述限位机构包括限位底座，限位底座通过螺栓固设于立板上，限位底座中间开设有用于限位尺通过的方孔，限位尺的端部穿过方孔与工件端部相抵并通过顶丝固定于限位底座上。

进一步的，所述床身另一端设有冷却系统，冷却系统包括冷却管、输送泵、过滤箱和存储罐，过滤箱与存储罐和床身内部相连通，冷却管通过输送泵与存储罐相连通并延伸至钻孔机构。

本发明由于采用了上述的结构，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：通过限位机构可对不同长度的工件在夹持机构位置进行水平定位，然后通过夹持机构对工件进行夹紧固定，之后通过控制系统操控钻孔机构对工件按设定的钻孔位置和孔距进行钻孔加工，整个过程方便快捷，不需要工人画线和定位中心，不需要工人手动装夹工件和操作钻床打孔，避免了操作误差，以保证孔道位置精度；同时通过进料机构和出料机构的设置，可以自动上料和卸料，结构简单，成本低，提高了自动化程度，降低了工人劳动强度。

综上，本发明相对于现有技术中繁琐的打孔工序，不需要人工画线和中心孔定位，以及工件装夹，其加工过程简单方便，且孔道位置精度能够保证，工作效率高，劳动强度低，适用于机械加工设备技术领域。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中进给机构的结构示意图；

图3为本发明实施例中夹持机构的结构示意图；

图4为本发明实施例中钻孔机构的结构示意图；

图5为图3中a处的局部放大图；

图6为本发明实施例中进出料机构的结构示意图；

图7为本发明实施例中顶出机构的结构示意图；

图8为本发明实施例中导向机构的结构示意图。

标注部件：1-控制系统，2-床身，3-存储罐，31-磁力吸附棒，32-冷却管，33-固定座，4-过滤箱，5-进给机构，51-进给电机，52-丝杠，53-光杠，6-限位尺，7-限位底座，8-立板，9-夹持机构，90-夹持气缸，91-夹持板，92-滚动体，93-承托板，931--长条孔，10-工件，11-钻孔机构，111-钻孔电机，112-钻孔进给单元，113-钻套，114-钻头，115-底盘，12-进出料机构，120-推送气缸，121-支架，122-出料托盘，123-进料托盘，124-导料槽，125-缓冲输送部，1251-底座，1252-套管，1253-支撑杆，1254-滚轮，1255-弹簧，126-驱动轮，127-驱动电机，128-同步带轮组件，129-顶出气缸。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开了一种数控钻床，如图1所示，包括床身2和设于床身2一端的控制系统1，所述床身2顶部水平设有进给机构5，进给机构5上设有可横向移动的钻孔机构11，床身2一侧设有立板8，立板8上设有用于工件10固定的夹持机构9，床身2的另一端设有用于对工件10水平位置进行限定的限位机构，所述立板的一端设有进出料机构12，立板的一端设有挡板，挡板上开设有进料口和出料口，进料口位于出料口上方，进出料机构12包括分别设于立板一端进料口和出料口的进料机构和出料机构，进给机构5、钻孔机构11和夹持机构9与控制系统1电连接。如图4所示，所述钻孔机构11包括底盘115，底盘115上固设有钻孔动力头，钻孔动力头固设有钻头114。具体的，钻孔动力头包括固设于底盘115上的钻孔电机111和钻孔进给单元112，钻头114安装于钻孔进给单元112的钻套113上，钻套113上方设有固定座33，冷却管32通过固定座33进行固定并位于钻头114上方。

进一步的，如图2所示，所述进给机构5包括进给电机51、丝杠52和光杠53，进给电机51固设于床身2的另一端且输出轴与丝杠52同轴固连，丝杠52和光杠53的两端与床身2两端转动连接，丝杠52与钻孔机构11螺纹连接，光杠53与钻孔机构11滑动连接。

本发明的有益效果在于：通过限位机构可对不同长度的工件10在夹持机构9位置进行水平定位，然后通过夹持机构9对工件10进行夹紧固定，之后通过控制系统1操控钻孔机构11对工件10按设定的钻孔位置和孔距进行钻孔加工，整个过程方便快捷，不需要工人画线和定位中心，不需要工人手动装夹工件10和操作钻床打孔，避免了操作误差，以保证孔道位置精度，同时通过进料机构和出料机构的设置，可以自动上料和卸料，结构简单，成本低，提高了自动化程度，降低了工人劳动强度。

作为一个优选的实施例，如图6所示，所述进料机构包括用于存放待加工工件的进料托盘123，进料托盘123倾斜设置于进料口外侧，进料托盘123靠近进料口的一侧低于远离进料口的一侧，待加工工件沿输送方向并列排布于进料托盘123内，进料托盘123远离进料口的一端设有用于将待加工工件推出的推送气缸120，进料口的内侧设有用于将进料托盘123出来的待加工工件输送至加持机构的驱动机构。所述出料机构包括用于收纳已加工工件的出料托盘122，出料托盘122倾斜设置于出料口外侧，出料托盘122靠近出料口的一侧高于远离出料口的一侧，以使已加工工件从出料口出来后在重力作用下顺利滑落至低侧，并列排布于出料托盘122内，出料口的内侧设有用于将已加工工件从加持机构处输送至出料托盘122的导向机构。具体的，立板一端外侧固设有支架121，进料托盘123和出料托盘122固设于支架121上。驱动机构包括驱动电机127和两个驱动轮1254，两个驱动轮1254通过转轴转动安装于进料口内侧的立板上，驱动电机127与两个驱动轮1254的转轴通过同步带轮组件128传动连接，以使两个驱动轮1254驱动中间的工件向前输送。两个驱动轮1254的转轴的安装孔同样为长条孔，以方便调整两个驱动轮1254之间的距离，适应不同宽度的工件。通过设置进料机构和出料机构，实现自动上料和卸料，不用工人手动参与，提高了工作效率和自动化程度，降低了工人的劳动强度。

进一步的，所述导向机构包括通过若干个缓冲输送部125倾斜设置于立板上的导料槽124，导料槽124靠近出料口的一端低于远离出料口的一端，如图8所示，缓冲输送部125包括套管1252和支撑杆1253，套管1252通过底座1251固设于立板上，支撑杆1253安装于套管1252内，支撑杆1253的顶端转动安装有滚轮1254，底端设有起缓冲作用的弹簧1255，导料槽124底部开设有与滚轮1254适配的槽口。通过设置导向机构，可以使从加持机构被顶出气缸129顶出的已加工工件落入导料槽124内，在重力作用下，通过滚轮1254输送，经过出料口进入出料托盘122并滑落，减小摩擦阻力，逐个排布于出料托盘122内。通过设置缓冲输送部125，可使工件在落入导料槽124的过程中，起到缓冲作用，避免直接与导料槽124撞击，造成工件与设备的损坏，同时降低噪音污染。

作为一个优选的实施例，如图3、图5所示，所述夹持机构9包括输送单元和若干个夹持气缸90，夹持气缸90固设于立板8上并位于输送单元上方，立板上设有用于将工件从输送单元推出的顶出机构，顶出机构包括若干个固设于立板上的顶出气缸129，若干个顶出气缸129沿工件长度方向均匀设置，具体的，如图7所示，本实施例中顶出气缸129为两个，通过设置顶出气缸129，可以使已加工工件从输送单元位置被顶出，落入下方的导向机构，实现自动卸料，不需要人工卸料。夹持气缸90的活动端固设有夹持板91，夹持气缸90的固定端固设有燕尾导轨，立板8上开设有与燕尾导轨适配的燕尾槽。立板8上设有与燕尾导轨适配的燕尾槽，可以使夹持气缸90在立板8上实现位置调整，以适应不同长度工件10和不同孔距的夹持需求，避开与钻孔机构11的钻头114产生的干涉。通过设置夹持气缸90以及夹持板91，可以与输送单元同时对工件10进行固定，保证工件10在钻孔过程中不会发生位置移动，以保证打孔精度，不需要工人手动装夹，通过控制系统1和钻孔机构11配合，实现数控钻孔加工，避免画线和中心定位，避免工人操作过程中出现的操作误差，进一步保证打孔精度，提高工作效率，降低劳动强度。

进一步的，所述输送单元包括上下并排设置的承托板93和固设于承托板93上的若干个滚动体92，上下两排滚动体92之间形成工件10输送空间。所述滚动体92包括一个或多个轴承，轴承通过连杆安装于承托板93上，具体的，本实施例中的连杆上安装有两个轴承，连杆螺纹连接于承托板93上。所述承托板93通过螺栓固设于立板8上，承托板93上开设有与螺栓适配的长条孔931，通过开设长条孔931，可以根据不同工件10宽度不同，调整两承托板93之间的距离，以调整两排滚动体92的距离与工件10相适配，使工件10从两排滚动体92中顺利通过。立板8一端设有挡板，挡板上开设有用于工件10通过的进料口，工件10安装时，从进料口输送至两排滚动体92之间，滚动向前输送，直至工件10端部与限位机构的限位尺6端部相抵，实现定位，此时夹持气缸90动作，对工件10进行夹紧，为后续钻孔做好准备。

作为一个优选的实施例，如图3所示，所述限位机构包括限位底座7，限位底座7通过螺栓固设于立板8上，限位底座7中间开设有用于限位尺6通过的方孔，限位尺6的端部穿过方孔与工件10端部相抵并通过顶丝固定于限位底座7上。限位尺的端部设有限位开关，用于检测工件是否与限位尺相接触，确保精确定位，限位开关与控制系统电连接。通过设置限位机构，可以对不同长度的工件10进行水平限位，适应多种工件10加工需求。

作为一个优选的实施例，如图1所示，所述床身2另一端设有冷却系统，冷却系统包括冷却管32、输送泵、过滤箱4和存储罐3，过滤箱4与存储罐3和床身2内部相连通，冷却管32通过输送泵与存储罐3相连通并延伸至钻孔机构11。输送泵的入口与存储罐3相连通，冷却管32的一端与输送泵的出口相连，另一端通过固定座33固设于钻孔动力头位置，并位于钻头114上方，为钻头114钻孔过程中进行冷却降温。过滤箱4对冷却液进行粗虑，去除大量的金属铁屑并进行冷却降温，粗滤后的冷却液输送至存储罐3，存储罐3内设网状结构的磁力吸附棒31，以去除细小的金属铁屑。

本发明的工作原理为：

首先，布料，将待加工工件并排摆放至进料托盘123内，为打孔做好上料的准备；

其次，送料启动控制系统，控制系统操控推送气缸120将进料托盘123内最下方的待加工工件向前推送至驱动机构的两个驱动轮1254中间，其他待加工工件依次向下滑落，两个驱动轮1254在驱动电机127的驱动下，使待加工工件在输送单元的两排滚动体之间向前输送，直至与限位尺相抵；

再次，夹紧，限位尺端部的限位开关将工件到位的信号输送至控制系统，控制系统操控加持气缸动作，将通过加持板将工件加紧；

然后，打孔，控制系统操控钻孔机构动作进行钻孔加工，根据系统程序设定的位置和孔距进行钻孔，与此同时，冷却系统开启，冷却管喷出冷却液对钻头进行冷却；

最后，卸料，打孔完成后，控制系统操控钻孔机构复位，停止冷却，夹持气缸动作，夹持板松开工件，顶出机构的顶出气缸129将工件从输送单元顶出，工件经过导向机构向下滑落，直至出料口，进入出料托盘122顶部，在重力作用下滑落至出料托盘122底部，完成一件工件加工，推送气缸120继续动作，进行夹紧送料，进行下一件工件加工，依次循环。

综上所述，本发明相对于现有技术中繁琐的打孔工序，不需要人工画线和中心孔定位，以及工件10装夹，其加工过程简单方便，且孔道位置精度能够保证，工作效率高，劳动强度低，适用于机械加工设备技术领域。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明权利要求保护的范围之内。