智能型数控台式钻床的制作方法
【专利摘要】本发明是一种全自动智能型数控台式钻床，由一台或若干台钻床并列架设在橱式床柜上构成。每台钻床包括立柱、床头总成，运行与控制总成及驱动电机。立柱上端设床头总成，床头总成向两侧伸出担式悬臂，悬臂一端向下设置驱动电机，悬臂另一端向下设置主轴，主轴上轴端设置塔形皮带盘，下轴端设置钻夹头。立柱侧旁设数字式运行与控制总成，包括设置在正面的电子控制屏、滚珠丝杆、伺服电机、导向组件和电子手柄。本发明可根据加工对象的材质硬度、钻头直径、钻孔深度在控制屏上用手写设定。由于与控制屏相连的电子线路板芯片中设有智能软件，所以能自动识别钻头运行状态，并自动向伺服电机发出指令，对转速、进给量及钻头进退方向进行调正，真正做到模糊控制。
【专利说明】智能型数控台式钻床
【技术领域】
[0001]本发明涉及工作母机之一一钻床的制造【技术领域】，具体指一种用电子程序控制的智能型数控台式钻床。
【背景技术】
[0002]钻机或钻床是机械加工企业常用的设备之一，主要用于在零部件加工时钻孔或攻丝。其型式有手持式钻机、台式钻床、摇臂钻床等，而台式钻床是最常用的设备。现有的台式钻床都是单钻头、手扳式的，使用时主要依靠手动控制。近年来，虽然也有一种所谓“多头钻床”的产品，例如专利号为200820167652.4《三头数控钻床》，它包括床柜、立柱、床头、纵拖板和横拖板。其立柱与床柜台面相连接；床头设有互相成120°夹角的三条钻臂。钻臂设有升降导套、升降臂和钻夹头，钻臂端部侧方设有驱动电机。立柱侧面设有齿条与床头内腔齿轮相啮合，立柱向下延伸至床柜底部固定，共有三个钻头。它克服了现有高精度多头钻床结构复杂、价格昂贵和保养不便的不足；具有结构相对简单、设计合理、制造成本低廉和尺寸精确的优点。但是经本 申请人:进一步考察，发现其名为“数控钻床”，其实只是三台同型号的台式钻床简单地组合在一起，而且全机采用电机多达九台，所以结构也并不简单。并且其控制方式基本上还是依靠机械控制和手动。鉴于上述情况，要真正达到数控要求，还有很大一段距离。所以本产品的研发成功是台式钻床实现数字化、跨越式、革命性的成果。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有台式钻床尚未真正实现数控的现状，研究开发了一种全自动、能预设定各种数据、并具有智能控制下自行调整钻头工作状态的台式钻床。
[0004]本发明解决技术问题的方案是:智能型数控台式钻床，由一台或若干台钻床并列架设在橱式床柜上构成，所述每台钻床均包括立柱、床头总成，运行与控制总成及驱动电机，所述立柱与床柜的工作台面垂直连接，立柱上端设床头总成，所述床头总成向两侧伸出担式悬臂，所述恳臂后端向下设置驱动电机，在所述驱动电机轴的上端设皮带轮，悬臂前端向下设置钻床的主轴，所述主轴的上轴端设置塔形皮带盘，驱动电机的皮带盘通过传动皮带驱动主轴旋转，主轴的下轴端设置钻夹头，所述立柱侧旁设数字式运行与控制总成，所述运行与控制总成包括设置在正面的控制运行状态的液晶显示控制屏以及与主轴平行设置的滚珠丝杆、侧旁的伺服电机、导向组件和电子手柄。
[0005]所述液晶显示控制屏，其内部电子线路在手指触摸时产生的电信号与驱动电机和侍服电机电连接。控制屏能对台钻的启动或关停进行控制，对钻头的转速、钻孔深度，单位时间进给量、钻头进退时间、出渣次数等运行数据进行预置设定。
[0006]所述滚珠丝杆与主轴平行并垂直于床柜的工作台面，滚珠丝杆上端与轴承连接，下端通过轴承后的轴端设有同步带轮，所述同步带轮用同步带与侧旁所设伺服电机的同步带轮形成回转连接。
[0007]所述导向组件包括导引板、导向螺母和导向杆，所述导引板一端与主轴外的主轴套连接，中间与套在滚珠丝杆外并具有内螺纹的导向螺母连接，另一端与套在导向杆外面的导向套连接。所述导向组件除了具有带动钻头进给或后退功能外，还有保持主轴与滚珠丝杆平行度的作用。
[0008]所述电子手柄设置在运行与控制总成的侧面，其里端触头与电子线路的有关触点成可转换的电连接。电子手柄一方面可以摸拟手动控制，对钻头的运行状态进行调整；另一方面在偶而钻一孔时，不用编程，就可以与常规台钻一样进行手动钻孔。
[0009]在所述运行与控制总成中还设有限位开关，以保证钻头的运行安全。
[0010]在所述运行与控制总成套入立柱处设有紧固手柄，用于调节床头总成高度并将其紧固。
[0011]本发明有益的是:根据不同加工对象的材质硬度、钻头或丝攻直径、钻孔深度进行运算后在控制屏的菜单上用手写设定。同时，与控制屏相连的设在机柜内的电子线路板芯片中存贮的智能软件，能自动识别钻头运行状态，并能根据即时运行状态自动向侍服电机发出指令，及时对转速、进给量及进刀或退刀的运行方向进行调正，真正达到模糊控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明立体示意图；
[0013]图2是本发明上部分立体示意图；
[0014]图3是本发明运行与控制总成剖视示意图；
[0015]图4是本发明床头总成(卸去罩壳后)俯视示意图；
[0016]图5是本发明结构原理图(图中a:主轴，b:主轴套，c:电子手柄:d:同步带轮，e:导向杆，f:导向套，g:伺服电机，h:驱动电机，j:驱动带轮，k ;同步带，)；
[0017]图中各部名称及编号:1_控制屏、2-立柱、3-床头总成、4-电子手柄、5-驱动电机、6-床柜、7-钻夹头、8-紧固把手、9-主轴套、10-塔形皮带轮、11-主轴、12-导引板、13-滚珠丝杆、14-导向套与导向杆、15-限位开关、16-伺服电机、17-同步带与带轮。
【具体实施方式】
[0018]如图1至图3所示，本发明是一种智能型数控台式钻床，本实施例由两台钻床并列架设在橱式床柜上构成双联式台钻。每台钻床均包括立柱2、床头总成3，运行与控制总成及驱动电机5组成。每台钻床的立柱2与床柜6的工作台面相连接，立柱2上端设床头总成3。床头总成3向两侧伸出担式恳臂，悬臂一端向下设置驱动电机5，在驱动电机5轴的上端设皮带轮，悬臂另一端向下设置钻床的主轴11。主轴11的上轴端设置塔形皮带轮10，驱动电机5的皮带盘通过传动皮带驱动主轴11旋转，主轴11的下轴端设置钻夹头7。立柱2侧旁设数字式运行与控制总成，运行与控制总成包括设置在正面的控制运行状态的液晶显示控制屏1、滚珠丝杆13、伺服电机16、导向组件和电子手柄4。滚珠丝杆13与主轴11平行并垂直于床柜6的工作台面。滚珠丝杆13上端与轴承连接，下端通过一个轴承后的轴端设有同步带与带轮17，并与侧旁所设的伺服电机16的同步带轮形成回转连接。导向组件包括导引板12、导向螺母和导向杆14。导引板12—端与主轴11的主轴套9连接，中间与具有内螺纹的导向螺母连接，另一端与套在导向杆14外面的导向套连接。导向组件除了具有带动钻头进给或退刀功能外，还有保持主轴11与滚珠丝杆13平行度的作用。控制屏I设置在运行与控制总成的正面，控制屏I可以对钻机的启动或关停进行控制，而且对钻头的转速、钻孔深度，单位时间进给量、进刀、退刀等运行数据进行预置设定。电子手柄4设置在运行与控制总成的侧面，其里端触头与电子线路的有关触点成可转换的电连接。电子手柄4 一方面可以摸拟手动控制，对钻头的运行状态进行调整；另一方面在偶而钻一孔时，不用编程，就可以与常规台钻一样进行手动钻孔。在运行与控制总成中还设有限位开关15，以保证钻头运行安全。在运行与控制总成套入立柱2处设有紧固手柄8，用于调节床头总成3的高度并将其紧固。
[0019]下面将智能型数控台式钻床的使用或运转情况作详细描述:先根据加工对象的材质硬度、钻孔深度、孔径大小调节好床头总成3高度并用紧固手柄8固定。选择好合适的钻头或丝攻，夹牢在钻夹头7上，并在控制屏I上用手写设定相关数据，启动驱动电机5进行钻孔或攻丝。设在床柜6内的线路板上的芯片发出指令，调控伺服电机16，伺服电机16通过同步带与带轮17带动滚珠丝杆13转动，由于滚珠丝杆13上套有与导引板12连接在一起的导向螺母，所以滚珠丝杆13转动，带动导向螺母与导引板12运动，因导引板12—端与主轴11外的主轴套9紧密连接，因此可带动主轴11上升或下降，也就是钻头进给或退出。所以用数字模糊控制方法能预先设定钻头或丝攻的运行方式，如单位时间的进给量、转速、退钻出渣的间隔时间。当钻孔深度达到要求时，控制线路自动感知并得到信号，在伺服电机16驱动滚珠丝杆13转动，钻头在导引组件作用下能自动退出，直至驱动电机5自动停车为止。
【权利要求】
1.智能型数控台式钻床，由一台或若干台钻床并列架设在橱式床柜上构成，所述每台钻床均包括立柱(2)、床头总成(3)，运行与控制总成及驱动电机(5)，所述立柱(2)与床柜(6)的工作台面垂直连接，立柱(2)上端设床头总成(3)，所述床头总成(3)向两侧伸出担式悬臂，所述悬臂一端向下设置驱动电机(5)，在所述驱动电机(5)轴的上端设皮带轮，悬臂另一端向下设置钻床的主轴(11)，所述主轴(11)的上由端设置塔形皮带盘(10)，所述驱动电机(5)的皮带盘通过传动皮带驱动主轴(11)旋转，所述主轴(11)的下轴端设置钻夹头(7)，其特征是所述立柱(2)侧旁设数字式运行与控制总成，所述运行与控制总成包括设置在正面的控制运行状态的液晶显示控制屏(I)以及设置在主轴(11)侧旁的滚珠丝杆(13)、伺服电机(16)、导向组件和电子手柄(4)。
2.根据权利要求1所述的智能型数控台式钻床，其特征是所述控制屏(I)内部电子线路在手指触摸时产生的电信号与驱动电机(5)或伺服电机(16)电连接。
3.根据权利要求1所述的智能型数控台式钻床，其特征是所述滚珠丝杆(13)与主轴(11)平行并垂直于床柜(6)的工作台面，滚珠丝杆(13)上端与轴承连接，下端通过一个轴承后的轴端设有同步带轮，所述同步带轮与同步带(17)与侧旁所设的伺服电机(16)的同步带轮成回转连接。
4.根据权利要求1所述的智能型数控台式钻床，其特征是所述导向组件包括导引板(12)、导向螺母和导向杆(14)，所述导引板(12)—端与主轴(11)外的主轴套(9)连接，中间与套在滚珠丝杆(13)外并具有内螺纹的导向螺母连接，另一端与套在导向杆(14)外面的导向套连接。
5.根据权利要求1所述的智能型数控台式钻床，其特征是在所述运行与控制总成的侧面设有电子手柄(4)，所述电子手柄(4)里端与电子线路上的相关触点成可变换电连接。
6.根据权利要求1所述的智能型数控台式钻床，其特征是在所述运行与控制总成中还设有保证钻头运行安全的限位开关(15)。
7.根据权利要求1所述的智能型数控台式钻床，其特征是在所述运行与控制总成套入立柱(2)处设有用于调节床头总成(3)高度的紧固手柄(8)。
【文档编号】B23Q5/40GK103481064SQ201310424545
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】江欢健, 张旭东 申请人:奉化市动力机械配件有限公司