磁芯钻孔机床的控制装置的制作方法

专利名称：磁芯钻孔机床的控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种磁芯钻孔设备，尤其涉及一种磁芯钻孔机床的控制装置。
背景技术：
目前，磁芯钻孔主要采用人工来进行，人工钻孔速度慢，效率低，并且人工钻孔的 质量差，在磁芯需求量大时间短的情况下，人工钻孔不能满足大批量生产的要求。为此，本实用新型的设计人，设计了一种全自动磁芯钻孔机床，以便节省钻孔的人 力成本。全自动磁芯钻孔机床的核心是如何协调进料、排料及进刀的关系，如果仅仅按照 时间关系安排进料、排料和进刀的次序，则有可能因为磁芯材料、刀具的磨损等原因，导致 刀具、磁芯的损坏，比如，当刀具磨损到一定程度时，钻孔时间将会增加，如果进料系统按照 预定的时间进料，将会损坏刀具。
发明内容本实用新型的目的是提供一种能够避免刀具损坏的磁芯钻孔机床的控制装置。本实用新型的上述目的是这样实现的，一种磁芯钻孔机床的控制装置，所述磁芯 钻孔机床包括进料系统、进刀系统和排料系统，其特征在于所述控制装置包括刀具第二行程到位传感器，用于通过检测刀具第二行程到位状态，生成刀具第二 行程到位信号，刀具第一行程回位传感器，用于通过检测刀具第一行程回位状态，生成刀具第一 行程回位信号；送料块回位传感器，用于通过检测送料块回位状态，生成送料块回位信号；控制器，其输入端分别连接所述刀具第一行程回位传感器、刀具第二行程到位传 感器、刀具第二行程回位传感器和送料块回位传感器，其控制端分别连接所述进料系统、 进刀系统和排料系统，用于根据所述刀具第二行程到位信号控制所述进刀系统进行回位操 作、根据所述刀具第一行程回位信号控制所述排料系统进行排料操作、根据所述送料块回 位信号控制所述进刀系统开始执行第一行程和第二行程进刀操作。本实用新型的技术效果是控制器根据进刀系统第一行程回位的状态，控制排料 系统进行排料操作，此后控制进料系统进行进料操作，由于进刀系统第一行程回位和第二 行程回位是在刀具钻孔完成之后进行的，因而本实用新型既能够保证钻孔完成，又能够确 刀具不会被排料系统或进料系统损坏。

图1是本实用新型的全自动磁芯钻孔机床的主视示意图；图2是本实用新型的全自动磁芯钻孔机床的左侧视图；图3是本实用新型全自动磁芯钻孔机床的进料系统的主视示意图；[0015]图3a是图3中的A局部放大视图；图4是图3的右侧视图；图4a是图4中的B局部放大视图；图4b是4a的右侧视图；图5是本实用新型的全自动磁芯钻孔机床的排料系统的主视示意图；图5a是排料系统的排料装置的剖视示意图；图5b是排料系统采用的夹头的端面示意图；图6是本实用新型的全自动磁芯钻孔机床的进刀系统的主视示意图；图6a是本实用新型全自动磁芯钻孔机床的进刀系统的俯视示意图；图6b是沿图6a中A_A线的剖视示意图；图7是本实用新型中电子刹车的原理图；图8是本实用新型的磁芯钻孔机床的控制装置的原理图；图9是图8所示的控制器对排料系统、进料系统、进刀系统控制的具体示意图。附图标记说明1-进料系统；2-进刀系统；3-排料系统；4-定位杆；5-控制器；11-送料导轨；Ila-限位块；12_进料气缸；12a_送料块回位传感器；13-送料块； 14-连接板；110-连接杆；111-顶杆；130-基座；130a-凹槽；131-支架；132-顶料气缸； 132a-插槽；133-顶料片；134-回位弹簧；135-限位杆；136-夹料板；136a_端板；136b_销 轴；136c-凹槽；137-缝隙；137a-夹料槽；138-弹簧；20-进刀基座；20a-支座；21-步进电机；21a_输出轴；22-传动箱；22a_导轨； 22b-端板；23-进刀气缸；23a-活塞杆；24-连接板；25-刀座；26-刀具；26a_刀具卡头； 27-进刀小车；27a-进刀定位柱；27b-回位定位柱；28-刀具第一行程回位传感器(或者， 刀具回位传感器)；29a-刀具第二行程到位传感器(或者，进刀传感器)；29b-刀具第二行 程回位传感器(或者，小车回位传感器)；220-螺杆；270-通孔；271-耳板；272-通孔；30-排料基座;30a、30b_支撑耳板；30c-轴承；31-主轴；31a-通孔；31b-第一端 板；31c-锥形开口 ；31d-螺母；32-圆筒形拉杆；32a-连接杆；32b-第二端板；33-夹头； 33a-夹槽；331,332,333-夹头瓣；34-大弹簧；35-顶杆；35a-顶尖；36-小弹簧；37-调节 杆；38-皮带轮；39-排料气缸；39a-顶块。
具体实施方式
图1显示了本实用新型的磁芯钻孔机床，包括进料系统1、进刀系统2和排料系统 3。图8显示了本实用新型的磁芯钻孔机床的控制装置的原理，如图8所示，本实用新 型的磁芯钻孔机床的控制装置包括刀具第二行程到位传感器29a，用于通过检测刀具第二行程到位状态，生成刀具第 二行程到位信号，刀具第一行程回位传感器28，用于通过检测刀具第一行程回位状态，生成刀具第 一行程回位信号；送料块回位传感器12a，用于通过检测送料块回位状态，生成送料块回位信号；控制器5，其第1至第3输入端分别连接所述刀具第一行程回位传感器28、刀具第
4二行程到位传感器29a、刀具第二行程回位传感器29b和送料块回位传感器12a，其控制端 分别连接所述进料系统1、进刀系统2和排料系统3，用于根据所述刀具第二行程到位信号 控制所述进刀系统2进行回位操作、根据所述刀具第一行程回位信号控制所述排料系统3 进行排料操作、根据所述送料块回位信号控制所述进刀系统2开始执行第一行程和第二行 程进刀操作。本实用新型还包括一个刀具第二行程回位传感器29b，用于通过检测刀具第二行 程回位状态，生成刀具第二行程回位信号；刀具第二行程回位传感器29b连接控制器5的第 4输入端，控制器5在收到刀具第二行程回位信号时，控制进刀系统停止刀具第二行程回位 操作。本实用新型的刀具系统2为双行程系统，当刀具第一行程到位之后，开始进行刀 具第二行程操作，第二行程到位状态(位置)是本实用新型设计的钻孔完成位置。因此，刀 具第二行程到位传感器29a检测到刀具第二行程已经到位的状态，则表示钻孔已经完成， 控制器5根据该检测，控制刀具系统开始进行回位操作(即，退刀操作)，回位操作可以按照 先第一行程回位，然后再进行第二行程回位的顺序进行，也可以同时执行第一和第二行程 回位的操作，不过由于第一行程和第二行程的执行部件不同，因而可以确保第一行程回位 时间要早于第二行程回位时间。本实用新型利用刀具第一行程回位的检测，控制排料系统3排料；利用刀具第二 行程回位的检测，控制进料系统1进料；以及利用进料系统1的送料块回位检测，控制进刀 系统开始进刀(即，进行第一行程和第二行程进刀操作)，从而避免了各个系统的冲突，确 保了进料、钻孔、排料有序地进行。图9显示了本实用新型的控制器5对排料系统3、进料系统1和进刀系统2的具体 控制关系。如图9所示，控制器5连接所述进料系统1的进料气缸12，用于在控制排料系统完 成排料操作后，立即或延迟(即，按照预定时间)控制进料气缸12执行进料操作。具体地 说，控制器5连接进料气缸12的开关如电磁换向阀，在排料系统执行排料操作后，打开电磁 换向阀，使进料气缸12在气压作用下把物料送入排料系统的夹头33的正前方。控制器5还连接所述进料系统1的顶料气缸132，用于控制顶料气缸132将物料顶 入排料系统的夹头33中。S卩，控制器5连接顶料气缸132的开关如电磁换向阀，在进料气 缸12送料动作完成后，控制器5打开该电磁换向阀，将物料顶入夹头33中，此后控制器5 通过关断顶料气缸132和进料气缸12的电磁换向阀，使顶料气缸132和进料气缸12回位。此外，控制器5连接所述排料系统3的排料气缸39 (具体地说，控制器5连接排料 气缸39的开关如电磁换向阀)，用于根据所述第一行程回位信号控制排料气缸39排料。控制器5还连接所述排料系统3的皮带轮电机381 (即连接电机381的供电开关)， 用于根据所述第一行程回位信号控制皮带轮电机381停止转动，即切断电机381的三相交 流电源。此外，控制器5还连接所述进刀系统2的第一行程执行装置和第二行程执行装置， 用于根据第一行程到位信号控制第一行程执行装置和第二行程执行装置执行回位操作，并 且根据第二行程到位信号切断第二行程执行装置的电源。此外，控制器5还根据所述送料块回位信号驱动第一行程执行装置和第二行程执
5行装置执行第一行程和第二行程进刀操作。本实用新型的第一行程执行装置是进刀气缸23，第二行程执行装置是步进电机 21。具体地说，控制器5连接进刀气缸23的开关如电磁换向阀，以便在控制器5收到 送料块回位信号时，打开电磁换向阀，向进刀气缸23供应进刀气压，以执行第一行程进刀 操作，并且在收到第二行程到位信号时，关闭电磁换向阀，向进刀气缸23供应回位气压，使 其执行回位操作。控制器5连接步进电机21的电源换向开关，在进刀气缸23到位后，控制电源换向 开关，步进电机21接入正向电源，使其执行第二行程进刀操作；并且在控制器5收到第二行 程到位信号后，控制电源换向开关，步进电机21接入反向电源，使其执行第二行程回位操 作(即，步进电机执行反向转动)。在控制器5收到第二行程回位信号后，切断步进电机的电源，使得步进电机停止 操作(即，步进电机停止反向转动)。下面结合图1至图7对本实用新型的全自动磁芯钻孔机床及工作原理进行详细说 明。为了便于描述，在下文中，将刀具第一行程回位传感器28称之为“刀具回位传感 器28”;将刀具第二行程到位传感器29a称之为“进刀传感器29a” ；将刀具第二行程回位传 感器29b称之为“小车回位传感器29b”。如图1本实用新型的全自动磁芯钻孔机床的主视示意图，以及图2本实用新型的 全自动磁芯钻孔机床的左侧视图(为方便起见，图2中省去了皮带轮和进刀系统部分)所 示，本实用新型的全自动磁芯钻孔机床包括进料系统1，进刀系统2以及排料系统3，其中， 进刀系统2和排料系统3沿横向相对布置，并位于同一条直线上，进料系统1沿纵向布置固 定在工作台上，并位于进刀系统2和排料系统3之间靠近排料系统3，进料系统1稍微偏离 进刀系统2和排料系统3所在的直线一定的距离，以免机床工件时，进刀系统2进刀时与进 料系统1发生干涉。如图1所示，进刀系统2通过进刀基座20固定在工作台上，具有刀具26，刀具26 通过支座20a支撑在工作台上，并可相对支座20a移动；排料系统3通过排料基座30固定 在工作台上，具有用于夹持物料的夹头33，夹头33与刀具26相对，定位杆4穿过排料基座 30与支座20a，使得排料系统3和进刀系统2通过定位杆4进行定位，以保证排料系统3和 进刀系统2位于同一条直线上，使得刀具26刚好对准夹头33。如图2所示，进料系统1通过送料导轨11固定在工作台上，具有把物料送入夹头 33的送料块13。送料导轨11沿纵向布置，送料导轨11的前端延伸至进刀系统2和排料系 统3所在的直线，并设有沿横向延伸的定位孔15，使得横向延伸的定位杆4依次穿过排料基 座30、送料导轨的定位孔15、支座20a，从而保证进料系统1，进刀系统2以及排料系统3三 者的定位。本实用新型全自动磁芯钻孔机床的进料系统1的结构如图3、3a、4、4a、4b所示，图 3是本实用新型全自动磁芯钻孔机床的进料系统的主视示意图；图3a是图3中的A局部放 大视图；图4是图3的右侧视图；图4a是图4中的B局部放大视图；图4b是4a的右侧视 图。[0058]如图3所示，本实用新型的自动进料系统具有直线型的送料导轨11，送料导轨11 后端的侧壁上固定连接有进料气缸12，进料气缸12的活塞杆通过连接板14与位于送料导 轨11上方的送料块13相连，以便推动送料块13在导轨上往复移动。如图3、3a、4b所示，送料块13具有在送料导轨11上沿其往复移动的基座130，基 座130的前端头的顶部设有凹槽130a，基座130上与进料气缸12相对的侧壁上通过销轴 136b安装有凸轮形的夹料板136，如图4b所示，夹料板136可绕销轴136b转动，其顶边呈 弧形。夹料板136的一端具有垂直于夹料板延伸的端板136a，端板136a与基座130的前端 头之间形成一定的缝隙137，并且端板136a上朝向基座前端头的一侧也设有凹槽136c，凹 槽136c与基座前端头上的凹槽130a相对应，并且都沿水平方向延伸，共同组成用于装载物 料的夹料槽137a，如图3a、4所示。再如图4b所示，弹簧138的一端固定在基座130的该侧 壁上，另一端与夹料板136的另一端相连。如图4所示，在送料导轨11上与进料气缸12相对的侧壁上固定有连接杆110，连 接杆110向上延伸至基座130的顶部，位于基座130的后端，如图4b所示，顶杆111的一端 固定在连接杆110上，另一端倾斜向前延伸至基座130的前端，并抵靠在凸轮形夹料板136 的弧形上边上，当进料气缸12驱动送料块13沿导轨向前移动时，顶杆111对夹料板136的 作用消失，在弹簧138的作用下夹料板136绕销轴136b顺时针方向旋转，使得夹料板136的 端板136a与基座130的端头之间的缝隙137变窄，从而使得端板136a将位于夹料槽137a 中的物料夹紧；送料块13回位时，顶杆111作用在夹料板136的弧形上边上，拨动夹料板 136使之逆时针方向旋转，这样，端板136a与基座130端头之间的缝隙137变宽，夹料槽 137a打开，以便给夹料槽137a上料。再如图4所示，基座130上安装夹料板136的一侧还固定安装有支架131，支架131 向上延伸，在其上端安装有顶料气缸132，顶料气缸132的活塞杆上形成一条插槽132a，顶 料片133的上端夹持在该插槽132a内，下端夹持在缝隙137内位于夹料槽137a的尾端，并 且顶料片133的底部通过销轴安装在基座130上。当顶料气缸132推动活塞杆伸出时，便 带动夹持在活塞杆上的顶料片133沿缝隙137移动，由于顶料片133的底部由销轴固定，因 此，顶料片133只能绕底部的销轴转动而不能移动，当顶料片133的上端绕底部的销轴沿缝 隙137转动时，顶料片133便将夹料槽137a中的物料顶出，使之进入排料系统3的夹头33 内，由夹头33将物料夹紧，以便进刀系统2的刀具26进刀，对物料进行加工。支架131的顶部还设有回位弹簧134，其一端固定在支架131的顶部，另一端与顶 料片133的顶部相连。当顶料片133在顶料气缸132的驱动下沿缝隙137转动，将物料顶 出后，在回位弹簧134的拉力作用下将顶料片133拉回，使得顶料片133回位。支架131上位于回位弹簧134和顶料气缸132之间还设有限位杆135，其一端固定 在支架131上，另一端与顶料片133接触，顶料片133在回位弹簧134的作用下拉回直至接 触限位杆135，因此限位杆135起到对顶料片133回位限位的作用。如图3所示，送料导轨11上位于连接板14的前方设有限位块11a，进料气缸12推 动送料块13在导轨上行走，直至连接板14抵住限位块11a，送料块13便不再向前移动，此 时物料刚好被送达到与排料系统3的夹头33位于同一条直线上。进料气缸12上还设有送料块回位传感器12a，送料块回位传感器12a用于检测进 料气缸12的活塞杆的回位状态，也即检测送料块13的回位状态，当检测到活塞杆回位时，也即送料块13处于回位状态时，便将信号传递给进刀系统2的进刀气缸23和带动皮带轮 38转动的电机，进刀气缸23便启动，使得进刀系统2的刀具26向夹头33进刀，同时夹头 33夹持的物料在皮带轮38的作用下随夹头一起转动，当刀具26接触物料时便可对物料进 行钻孔。本实用新型全自动磁芯钻孔机床的排料系统3的结构如图5、5a、5b所示，图5是 本实用新型的全自动磁芯钻孔机床的排料系统3的主视示意图；图5a是排料系统的排料装 置的剖视示意图；图5b是排料系统采用的夹头的端面示意图。如图5所示，本实用新型的排料系统具有排料基座30，排料基座30固定在工作台 (图中未示出)上，具有并列设置的两支撑耳板30a、30b ；排料装置安装在排料基座30上， 具有用于夹持物料的夹头33和与夹头33相连的被驱动端；排料驱动装置39固定在定位杆 4上，位于排料装置的一侧，其动力输出部件对准排料装置的被驱动端，以便动力输出部件 运动时驱动排料装置运动，将夹头33夹持的物料排出。如图5a本实用新型的排料装置的剖视示意图所示，本实用新型的排料装置包括 主轴31，支撑在排料基座30的两支撑耳板30a、30b上，主轴31内形成通孔31a，通孔31a 的一端形成锥形开口 31c，主轴31的另一端固定连接有第一端板31b ；圆筒形拉杆32，套装 在主轴31的通孔31a内，可在通孔31a内相对主轴31a往复移动，其一端与圆筒形连接杆 32a的一端螺纹连接，圆筒形连接杆32a的另一端连接有夹头33，夹头33与锥形开口 31c 相配合，并夹持在锥形开口 31c内，圆筒形拉杆32的另一端伸出主轴31的另一端，并在端 头上固定连接有第二端板32b ；大弹簧34套装在圆筒形拉杆32上，位于第一端板31b与第 二端板32b之间。其中，夹头33以主轴31的轴线为中心等分为多瓣，多瓣在中心形成用于夹持物料 的夹槽33a。其中，本实用新型的排料装置还包括顶杆35，套装在圆筒形拉杆32内，可相对圆 筒形拉杆32往复移动，其一端具有直径较小的顶尖35a，顶尖35a伸入夹槽33a内，以便顶 尖35a伸出时将加工完成的物料顶出，顶杆35另一端通过螺纹连接有调节杆37，调节杆37 的另一端通过小弹簧36与第二端板32b的内侧固定相连，这样，便使得顶杆35的长度可 调，以便适应不同长度物料的顶出要求。本实用新型中的夹头33等分为三分331、332、333，如图5b所示，三瓣之间具有一 定的缝隙，以便三瓣夹头夹持在锥形开口 31c内时，三瓣331、332、333之间紧密靠拢，使得 位于中心的夹槽33a将待加工的物料夹持紧，而当夹头伸出锥形开口 31c时，三瓣331、332、 333之间分隔一定的距离，使得位于中心的夹槽33a打开，以便顶尖将夹槽33a内已加工完 成的物料顶出，同时以便进料系统1的顶料片133将夹料槽137a内的下一个待加工物料顶 入夹槽33a内。其中，主轴31通过轴承30c支撑在排料基座30的两支撑耳板30a、30b上，使得主 轴31能够相对排料基座30转动但不能移动，主轴31还套装有皮带轮38，如图5a所示，皮 带轮38通过皮带与电机381 (参见图7)相连，以便驱动皮带轮38转动，从而带动排料装置 转动，这样夹持在夹槽33a内的待加工物料便随之一起转动，从而使得刀具26向夹头33上 的物料进刀时，便可实现对物料的钻孔功能。为了使带动皮带轮38转动的电机381能够在 断电的瞬间立即停止转动，本实用新型还设置了电子刹车装置。
8[0073]图7显示了本实用新型的电子刹车装置的原理，接点K1、K2和K3是控制电机381 的开关如继电器的常闭接点，当控制器5给继电器加电时，该继电器的另外的三个常开接 点(未显示)闭合，把三相电供应给电机381，使得电机381转动。当控制器5给继电器断 电时，三个常开接点断开，常闭接点K1、K2和K3闭合，将直流电接入交流电机381的转子线 圈，产生恒定磁场(非交变磁场)，从而电机381迅速停止转动，导致皮带轮38迅速停止转 动。其中，本实用新型的排料驱动装置39为排料气缸39，如图5所示。排料气缸39 安置在第二端板32b的后侧，并使得排料气缸39的活塞杆与排料装置的主轴31位于同一 条轴线上，并且，排料气缸39的活塞杆上连接有顶块39a，顶块39a的顶面为弧形面，这样， 排料气缸39的活塞杆伸出时便带动顶块39a —起移动，使得顶块39a弧形顶面对第二端板 32b施加沿轴向的推力，从而带动拉杆32相对主轴31向右移动，使得夹头33伸出锥形开口 31c，夹头33的三瓣331、332、333之间分隔一定的距离，使得位于中心的夹槽33a打开。同 时，由于小弹簧36对顶杆施加的向右的推力，使得顶杆35带动顶尖35a向右移动，直至顶 尖35a与顶杆35的连接处刚好抵住夹头33的底部，此时顶尖无法再向右移动，此过程中， 顶尖35a将夹槽33a内的已钻孔完成的物料顶出，从而实现排料功能。本实用新型全自动磁芯钻孔机床的进刀系统2的结构如图6、6a、6b所示，图6是 本实用新型的全自动磁芯钻孔机床的进刀系统的主视示意图；图6a是本实用新型全自动 磁芯钻孔机床的进刀系统的俯视示意图；图6b是沿图6a中A-A线的剖视示意图。如图6所示，本实用新型的自动进刀系统2具有进刀基座20，进刀基座20上固定 有传动箱22，传动箱22内设有传动机构，其上设有导轨22a，传动箱22的一侧设有步进电 机21，步进电机21与传动箱22相连，以便驱动传动箱22内的传动机构运动；传动箱22的 上方设有进刀小车27，刀具26通过连接结构安装在进刀小车27上，进刀小车27在传动箱 内的传动机构的作用下可在传动箱的导轨22a上往复移动，这样便可带动刀具26也随进刀 小车27 —起往复移动，从而实现进刀和退刀的功能。如图6a所示，步进电机21的输出轴21a与位于传动箱22内的螺杆220固定相连， 螺杆220支撑在传动箱22两端的端板22b上，并可相对于端板转动，传动箱22的前后两侧 板的上端面形成导轨22a，进刀小车27设置在传动箱22上，并可沿着导轨22a往复移动。如图6b所示，进刀小车27的底部设有供螺杆220穿过的通孔270，通孔内壁上设 有与螺杆220相配合的内螺纹。当步进电机21启动，带动螺杆220转动时，由于螺杆220支 撑在传动箱22的两端板22b上，使得螺杆220在水平方向上不能移动而只能相对端板22b 转动，又由于螺杆220与通孔270内壁之间的螺纹连接，使得螺杆220转动时，进刀小车27 便在螺杆220上水平移动，从而使得进刀小车27沿着导轨22a水平移动，这样便实现了将 步进电机21的转动转变成了进刀小车27的水平移动，从而实现水平方向上的进刀和退刀。再如图6、6a所示，进刀小车27的顶部还固定安装有进刀气缸23，其活塞杆23a的 端头上连接有连接板24，连接板24的一侧与进刀气缸23的活塞杆相连，另一侧通过螺栓固 定连接有刀座25，刀具26夹持在刀具卡头26a的一端，刀具卡头26a的另一端固定安装在 刀座25上，刀具26沿水平方向向着与步进电机21相反的方向延伸，刀具26可从刀具卡头 26a上拆卸下来，以便刀具磨损时对刀具进行更换。进刀气缸23上固定设有刀具回位传感 器28，用于检测进刀气缸23的活塞杆回位状态，也即检测刀具26的回位状态，以便将回位信号传递给排料系统3的排料气缸39，使得刀具26回位后排料气缸39启动，其活塞杆伸 出，带动顶杆35的顶尖35a将夹头33内钻孔完成的物料顶出。如图6所示，传动箱的侧壁上固定设有两传感器，分别为进刀传感器29a和小车回 位传感器29b，进刀小车27的顶面上固定有向外伸出的耳板271，耳板271对应两传感器 29a、29b的边缘上设有通孔272，两螺杆竖直放置在该通孔内，并固定夹持在通孔内，形成 两定位柱，分别为进刀定位柱27a和回位定位柱27b，两定位柱的位置可调，以便适应不同 的进刀和退刀行程的要求。当进刀小车27向前移动进刀时，小车27移动到使得进刀定位柱27a刚好对准进 刀传感器29a时，传感器29a便检测到进刀小车27移动到位，即刀具26对夹头33上的物 料钻孔到位，传感器29a将刀具钻孔到位的信号传递给进刀气缸23、步进电机21以及带动 皮带轮38转动的电机，进刀气缸23和步进电机21同时启动执行回位工作，即进刀气缸23 卸载，使得活塞杆23a带动刀具26反向移动回位，而步进电机21反向转动，使得进刀小车 27反向移动回位；同时带动皮带轮38转动的电机停止转动。当刀具回位传感器28检测到 进刀气缸23的活塞杆23a回位到设定位置时，即刀具26回位到设定位置，传感器28便将 信号传递给排料系统3的排料气缸39，使得排料气缸39启动，其活塞杆伸出，顶杆35的顶 尖35a将夹头33内钻孔完成的物料顶出。这一过程中，步进电机21仍然处于反向转动的 状态，使得进刀小车27 —直反向移动回位，直到进刀小车27上的回位定位柱27b刚好对准 传动箱22上的小车回位传感器29b，此时小车回位完成，步进电机21停止转动。
以下结合附图对本实用新型的全自动磁芯钻孔机床的工作过程作详细描述。如图3所示，送料块13处于回位状态，此时，顶杆111作用于夹料板136，使得夹 料槽137a打开，待加工的物料传递到夹料槽137a后进料气缸12启动，驱动送料块13的基 座130沿送料导轨11向前移动，如图4b所示，基座130向前移动的同时，顶杆111对夹料 板136的作用消失，在弹簧138的作用下使得夹料板136的端板136a与基座130的前端头 夹紧，以便将物料夹紧在夹料槽137a内。当进料气缸12的活塞杆驱动连接板14移动到接触限位块11a时，气缸12的活塞 杆便不再伸出，基座130也不再向前移动，设计时，使得此时的基座130上的夹料槽137a刚 好到达对准排料系统3的夹槽33a的位置。此时顶料气缸132启动，如图4所示，使得顶料气缸132的活塞杆向外伸出，驱动 顶料片133在缝隙137内绕其底部的销轴转动，顶料片133转动时便将夹料槽137a内的待 加工物料顶入夹头33上的夹槽33a内，并使得夹槽33a内的顶尖35a向左移动(如图5a 所示)，此时的夹头33在排料气缸39的作用下处于伸出锥形开口 31c的状态，使得夹头33 的三瓣331、332、333之间分隔一定的距离，位于中心的夹槽33a处于打开状态。这时，排料气缸39卸载，其活塞杆回收，使得拉杆32在大弹簧34的作用下向左回 位，从而带动夹头33重新回缩至锥形开口 31c内，由于锥形开口 31c相对夹头33略小，使 得夹头33的三瓣331、332、333之间紧密靠拢，位于中心的夹槽33a缩小从而将待加工的物 料夹紧。并且拉杆32的回位，使得第二端板32b也向左拉动小弹簧36，从而使得顶杆35也 回位，如图5a所示。之后，顶料气缸132卸载，顶料片133在回位弹簧134的作用下拉回到原位。随后，进料气缸12的活塞杆回位，带动基座130沿着送料导轨11往回移动，基座130往回移动的同时，顶杆111抵靠在夹料板136上，并对其产生作用力，使得夹料板136逆 时针方向转动，如图4b所示，夹料槽137a打开，直到基座130又回到原始位置(如图3所 示的位置)，此时进料气缸12上的送料块回位传感器12a检测到气缸的活塞杆回位，并将 回位信号传递给进刀系统2的进刀气缸23和带动排料系统的皮带轮38转动的电机(图中 未示出)，使得进刀气缸23和带动皮带轮38转动的电机同时启动，夹头33在皮带轮38的 作用下带动待加工的物料随之一起转动，同时，刀具26在进刀气缸23的作用下向左移动进 刀，如图1所示。直至进刀气缸23的活塞杆伸出达到其设定行程，即活塞杆23a无法再伸 出，此时刀具26的自由端距离其需要到达执行工作的地方一定的距离，即还需将刀具向左 移动一定的距离才能执行工作，设计时，留出此段较小的距离，以防刀具26在进刀气缸23 的作用下直接接触工件，造成对刀具的撞击损坏，因此在此段距离内采用微调。这时，启动步进电机21，如图6、6a所示，通过步进电机的输出轴21a带动螺杆220 转动，由于螺杆220支撑在传动箱22的两端板22b上，使得螺杆220在水平方向上不能移 动而只能相对端板22b转动，又由于螺杆220与通孔270内壁之间的螺纹连接，使得螺杆 220转动时，带动进刀小车27沿着导轨22a在水平方向上缓慢移动，使得刀具26随着进刀 小车27 —起缓慢向左移动，直到刀具26刚好接触止在旋转的待加工的物料，此时，步进电 机21仍然处于工作状态，刀具26继续随着进刀小车27 —起向左缓慢移动，对物料进行钻 孔，直至进刀小车27上的进刀定位柱27a刚好对准进刀传感器29a。此时，物料钻孔完成，进刀传感器29a将信号传递给进刀气缸23和步进电机21以 及带动皮带轮38转动的电机，进刀气缸23和步进电机21同时启动执行回位工作，即进刀 气缸23卸载，使得活塞杆23a带动刀具26反向移动回位，而步进电机21反向转动，使得进 刀小车27反向移动回位；同时使得带动皮带轮38转动的电机断电，电子刹车启动，如图7 所示，关闭开关kl、k2、k3，使得电机在直流电的作用迅速停止转动，从而使得皮带轮38迅 速停止转动。当刀具回位传感器28检测到进刀气缸23的活塞杆23a回位到设定位置时， 即刀具26回位到设定位置，传感器28便将信号传递给排料系统3的排料气缸39。排料气缸39启动，使得活塞杆向右伸出，从而带动连接在活塞杆端头上的顶块 39a向右移动，如图5a所示，直到顶块39a的弧形顶面对第二端板32b施加向右的推力。由于第二端板32b与拉杆32固定连为一体，因此使得拉杆32在主轴31的通孔 31a内向右移动，又由于主轴31通过轴承固定支撑的排料基座上，因此主轴31只能相对排 料基座转动而不能移动，这样，拉杆32的向右移动便使得第二端板32b向右压缩大弹簧34。 同时，拉杆32的向右移动使得第二端板32b同时向右压缩小弹簧36，使得小弹簧36对顶杆 35产生向右的推力。拉杆32相对主轴31的向右移动使得夹头33伸出锥形开口 31c，夹头33的三瓣 331、332、333之间分隔一定的距离，使得位于中心的夹槽33a打开。同时，由于小弹簧36对 顶杆施加的向右的推力，使得顶杆35带动顶尖35a向右移动，直至顶尖35a与顶杆35的连 接处刚好抵住夹头33的底部，此时顶尖无法再向右移动，此过程中，顶尖35a将夹槽33a内 的钻孔完成的物料顶出。此时，排料气缸39的活塞杆也不再伸出，但一直处于该伸出长度，使得夹头33上 的夹槽33a —直处于打开状态。这一过程中，步进电机21可能仍然处于反向转动的状态，使得进刀小车27 —直反向移动回位，直到进刀小车27上的回位定位柱27b刚好对准传动箱22上的小车回位传感 器29b，此时小车回位完成，步进电机21停止转动。在排料气缸39的作用下将钻孔完成的物料顶出后，进料系统1便又启动，携带着 下一个待加工的物料沿着送料导轨11前进，向夹头33的夹槽33a内送料，这样重复上述步 骤便又可实现下一个物料的自动钻孔工作。尽管上文对本实用新型作了详细说明，但本实用新型不限于此，本技术领域的技 术人员可以根据本实用新型的原理进行修改，因此，凡按照本实用新型的原理进行的各种 修改都应当理解为落入本实用新型的保护范围。
1权利要求一种磁芯钻孔机床的控制装置，所述磁芯钻孔机床包括进料系统(1)、进刀系统(2)和排料系统(3)，其特征在于所述控制装置包括刀具第二行程到位传感器(29a)，用于通过检测刀具第二行程到位状态，生成刀具第二行程到位信号，刀具第一行程回位传感器(28)，用于通过检测刀具第一行程回位状态，生成刀具第行程回位信号；送料块回位传感器(12a)，用于通过检测送料块回位状态，生成送料块回位信号；控制器(5)，其多个输入端分别连接所述刀具第一行程回位传感器(28)、刀具第二行程到位传感器(29a)和送料块回位传感器(12a)，其多个控制端分别连接所述进料系统(1)、进刀系统(2)和排料系统(3)，用于根据所述刀具第二行程到位信号控制所述进刀系统(2)进行回位操作、根据所述刀具第一行程回位信号控制所述排料系统(3)进行排料操作、根据所述送料块回位信号控制所述进刀系统(2)开始执行第一行程和第二行程进刀操作。
2.根据权利要求1所述的磁芯钻孔机床的控制装置，其特征在于，还包括刀具第二行 程回位传感器(29b)，用于通过检测刀具第二行程回位状态，生成刀具第二行程回位信号；其中，控制器(5)的多个输入端之一连接刀具第二行程回位传感器(29b)，用于根据刀 具第二行程回位信号停止进刀系统(2)的第二行程回位操作。
3.根据权利要求1所述的磁芯钻孔机床的控制装置，其特征在于，所述控制器(5)连接 所述进料系统⑴的进料气缸(12)，用于控制进料气缸(12)执行进料操作。
4.根据权利要求3所述的磁芯钻孔机床的控制装置，具特征在于，所述控制器(5)还连 接所述进料系统(1)的顶料气缸(132)，用于控制顶料气缸(132)把物料顶入排料系统的夹 头(33)中。
5.根据权利要求1所述的磁芯钻孔机床的控制装置，其特征在于，所述控制器(5)连 接所述排料系统(3)的排料气缸(39)，用于根据所述第一行程回位信号控制排料气缸(39) 排料。
6.根据权利要求4所述的磁芯钻孔机床的控制装置，其特征在于，所述控制器(5)还连 接所述排料系统(3)的皮带轮电机(381)，用于根据所述第一行程回位信号控制皮带轮电 机(381)停止转动。
7.根据权利要求1所述的磁芯钻孔机床的控制装置，其特征在于，所述控制器(5)连接 所述进刀系统(2)的第一行程执行装置和第二行程执行装置，用于根据所述第一行程到位 信号控制第一行程执行装置和第二行程执行装置执行回位操作。
8.根据权利要求7所述的磁芯钻孔机床的控制装置，其特征在于，所述控制器(5)连接 所述进刀系统(2)的第一行程执行装置和第二行程执行装置，用于根据所述送料块回位信 号控制第一行程执行装置和第二行程执行装置执行第一行程和第二行程进刀操作。
9.根据权利要求7或8所述的磁芯钻孔机床的控制装置，其特征在于，所述第一行程执 行装置是进刀气缸(23)，所述第二行程执行装置是步进电机(21)。
专利摘要本实用新型是一种磁芯钻孔机床的控制装置，包括刀具第二行程到位传感器，检测刀具第二行程到位状态，生成刀具第二行程到位信号；刀具第一行程回位传感器，检测刀具第一行程回位状态，生成刀具第一行程回位信号；送料块回位传感器，检测送料块回位状态，生成送料块回位信号；控制器，其输入端分别连接所述刀具第一行程回位传感器、刀具第二行程到位传感器和送料块回位传感器，其控制端分别连接所述进料系统、进刀系统和排料系统，控制器根据对应于上述各个检测的信号分别控制进刀系统、排料系统及进刀系统操作，从而避免各系统的冲突。
文档编号G05B19/4065GK201707579SQ20102021887
公开日2011年1月12日 申请日期2010年5月31日 优先权日2010年5月31日
发明者张建云 申请人:张建云