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一种用于钻攻中轴的全自动数控钻攻机及控制系统

阅读：708发布：2023-02-14

专利汇可以提供一种用于钻攻中轴的全自动数控钻攻机及控制系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种用于钻攻中轴的全自动数控钻攻机及控制系统，包括车床底座和全封闭式车床壳体，所述全封闭式车床壳体与车床底座相连接，所述全封闭式车床壳体上设有动力头，所述车床底座上设有固定架、用于放置原料的进料槽和出料收集槽，所述固定架上设有机械手和立式旋转盘，所述机械手上设有用于上料的进料手指气缸和用于下料的出料手指气缸，所述立式旋转盘上固定有等距分布的至少6个固定座，所述动力头分为用于定中心的定中心动力头、用于钻孔的钻孔动力头和用于攻丝的双伺服攻丝动力头，该定中心动力头、钻孔动力头和双伺服攻丝动力头分别沿立式旋转盘边缘圆形方向等距分布。，下面是一种用于钻攻中轴的全自动数控钻攻机及控制系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于钻攻中轴的全自动数控钻攻机，其特征在于，包括车床底座（1）和全封闭式车床壳体，所述全封闭式车床壳体与车床底座（1）相连接，所述全封闭式车床壳体上设有动力头，所述车床底座（1）上设有固定架（2）、用于放置原料的进料槽（3）和出料收集槽（4），所述固定架（2）上设有机械手和立式旋转盘（15），所述机械手上设有用于上料的进料手指气缸（10）和用于下料的出料手指气缸（11），所述立式旋转盘（15）上固定有等距分布的至少6个固定座（12），该固定座（12）上设有产品夹具（13）和可控制产品夹具（13）松开或夹紧的压紧旋转油缸（14），该压紧旋转油缸（14）与夹具（13）相连接，所述动力头分为用于定中心的定中心动力头（5）、用于钻孔的钻孔动力头（6）和用于攻丝的双伺服攻丝动力头（7），该定中心动力头（5）、钻孔动力头（6）和双伺服攻丝动力头（7）分别沿立式旋转盘（15）边缘圆形方向等距分布。
2.根据权利要求1所述的一种用于钻攻中轴的全自动数控钻攻机，其特征在于，所述立式旋转盘（15）中心处设有可控制压紧旋转油缸（14）的机械油路回转器（16），该机械油路回转器（16）与压紧旋转油缸（14）相连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于钻攻中轴的全自动数控钻攻机，其特征在于，所述进料槽（3）内设有用于推动原材料的二次顶料气缸（9）和初筛顶料气缸（8）。
4.根据权利要求3所述的一种用于钻攻中轴的全自动数控钻攻机，其特征在于，所述机械手上设有升降滑台（17）和平移滑台（18），所述升降滑台（17）和平移滑台（18）固定在固定架（2）上。
5.根据权利要求4所述的一种用于钻攻中轴的全自动数控钻攻机，其特征在于，所述立式旋转盘（15）下方设有用于控制立式旋转盘（15）旋转的分割电机，所述立式旋转盘（15）采用分度精度高达5秒的台湾呈祥油压分度盘HCTV470-Z。
6.根据权利要求5所述的一种用于钻攻中轴的全自动数控钻攻机，其特征在于，所述定中心动力头（5）、钻孔动力头（6）和双伺服攻丝动力头（7）内均设有高扭矩稳定性的伺服电机和丝杆副，该伺服电机输出端与丝杆副相连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于钻攻中轴的全自动数控钻攻机，其特征在于，所述车床底座（1）上还设有用于吹掉钻孔内铁屑的吹屑装置。
8.一种用于钻攻中轴的全自动数控钻攻机的控制系统，其特征在于，包括PLC控制箱、HMI触摸式平板电脑、数据采集单元、用于控制气缸的气压控制器和用于控制油缸的油压控制器，所述数据采集单元的输出端与HMI触摸式平板电脑输入端相连接，所述PLC控制箱的输入端与HMI触摸式平板电脑输出端相连接，所述PLC控制箱的输出端与动力头的输入端、气压控制器输入端和油压控制器的输入端相连接，所述数据采集单元包括用于检测旋转扭力主轴传感器和用于检测进给力的进给轴传感器，所述主轴传感器和进给轴传感器设置在动力头上，所述气压控制器输出端分别与出料手指气缸（11）、进料手指气缸（10）、二次顶料气缸（9）和初筛顶料气缸（8）的输入端相连接，所述油压控制器输出端分别与压紧旋转油缸（14）的输入端相连接。

说明书全文

一种用于钻攻中轴的全自动数控钻攻机及控制系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及机械加工设备的技术领域，尤其涉及一种用于钻攻中轴的全自动数控钻攻机及控制系统。

背景技术

[0002] 随着共享单车的兴起，对自行车的研制、量产、售后等一系列工作都需要做出改进及创新，而首当其冲的问题就是，如何提高自行车的批量生产的效率。现如今自行车中轴的生产所使用的设备是仪表车，加工自行车中轴的步骤分为定中心、钻孔和攻丝三步，每一个步骤都需要一台仪表车和至少一个人来操作，完成整个动作需要至少三个人，三台仪表车，此方法存在的问题和缺点：

[0003] 1、仪表车设备老旧，中心同轴度不好控制；

[0004] 2、需要人员比较多，占用劳动资源；

[0005] 3、加工步骤复杂，每次工步需要人员上料下料，效率低下；

[0006] 4、不同设备不同人员操作，存在重复定位误差；

[0007] 5、攻丝时容易出现频繁断裂，丝攻损坏严重；

[0008] 6、加工完成的螺纹容易出现乱牙，止通规不过；

[0009] 7、攻丝完成后，孔内易留铁屑残留物。实用新型内容

[0010] 针对上述现有技术的现状，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种用于钻攻中轴的全自动数控钻攻机及控制系统，以解决现有技术中的不足。

[0011] 本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：

[0012] 一种用于钻攻中轴的全自动数控钻攻机，包括车床底座和全封闭式车床壳体，所述全封闭式车床壳体与车床底座相连接，所述全封闭式车床壳体上设有动力头，所述车床底座上设有固定架、用于放置原料的进料槽和出料收集槽，所述固定架上设有机械手和立式旋转盘，所述机械手上设有用于上料的进料手指气缸和用于下料的出料手指气缸，所述立式旋转盘上固定有等距分布的至少6个固定座，该固定座上设有产品夹具和可控制产品夹具松开或夹紧的压紧旋转油缸，该压紧旋转油缸与夹具相连接，所述动力头分为用于定中心的定中心动力头、用于钻孔的钻孔动力头和用于攻丝的双伺服攻丝动力头，该定中心动力头、钻孔动力头和双伺服攻丝动力头分别沿立式旋转盘边缘圆形方向等距分布。

[0013] 优选的，所述立式旋转盘中心处设有可控制压紧旋转油缸的机械油路回转器，该机械油路回转器与压紧旋转油缸相连接，通过设置机械油路回转器，可保证立式旋转盘每次旋转时，进料工位处的压紧旋转油缸松开，其他工位的压紧旋转油缸一直压紧。

[0014] 优选的，所述进料槽内设有用于推动原材料的二次顶料气缸和初筛顶料气缸，通过设置二次顶料气缸和初筛顶料气缸可把进料槽内的原料推送的指定上料位置。

[0015] 优选的，所述机械手上设有升降滑台和平移滑台，所述升降滑台和平移滑台固定在固定架上，通过设置升降滑台和平移滑台可控制机械手垂直或水平移动。

[0016] 优选的，所述立式旋转盘下方设有用于控制立式旋转盘旋转的分割电机，所述立式旋转盘采用分度精度高达5秒的台湾呈祥油压分度盘HCTV470-Z，通过设置分隔电机和使用台湾呈祥油压分度盘HCTV470-Z，可控制立式旋转盘旋转进行精确的旋转，进一步保证了加工精度。

[0017] 优选的，所述定中心动力头、钻孔动力头和双伺服攻丝动力头内均设有高扭矩稳定性的伺服电机和丝杆副，该伺服电机输出端与丝杆副相连接，通过设置伺服电机，可更稳定更精确的控制加工精度。

[0018] 优选的，所述车床底座上还设有用于吹掉钻孔内铁屑的吹屑装置，通过设置吹屑装置可保证钻孔内的清洁。

[0019] 一种用于钻攻中轴的全自动数控钻攻机的控制系统，包括PLC控制箱、HMI触摸式平板电脑、数据采集单元、用于控制气缸的气压控制器和用于控制油缸的油压控制器，所述数据采集单元的输出端与HMI触摸式平板电脑输入端相连接，所述PLC控制箱的输入端与HMI触摸式平板电脑输出端相连接，所述PLC控制箱的输出端与动力头的输入端、气压控制器输入端和油压控制器的输入端相连接，所述数据采集单元包括用于检测旋转扭力主轴传感器和用于检测进给力的进给轴传感器，所述主轴传感器和进给轴传感器设置在动力头上，所述气压控制器输出端分别与出料手指气缸、进料手指气缸、二次顶料气缸和初筛顶料气缸的输入端相连接，所述油压控制器输出端分别与压紧旋转油缸的输入端相连接。

[0020] 与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

[0021] 1、通过设置机械手可自动进行上下料，只需简单放料于放料槽中，无需专业操作人员；2、通过设置立式旋转盘进行加工，定中心、钻孔和攻丝三步可连续进行，无需重复上下料，提高了加工效率与精度；3、提前调整好产品夹具，保证了定位的精度；4、通过设置数据采集单元，可实时监测进给轴扭矩、进给力和旋转扭力可有效保证多种加工问题的提前预报，可避免产品及刀具的损坏；5、通过设置吹屑装置可吹出孔内残留的铁屑，保证了产品的清洁；6、通过设置全封闭式车床壳体，可有效保证铁屑和冷却液飞溅的问题，保证了加工车间的安全和环保，本实用新型设计合理，符合市场需求，适合推广。附图说明

[0022] 图1为本实用新型结构示意图；

[0023] 图2为本实用新型内部结构示意图；

[0024] 图3为本实用新型侧面结构示意图。

具体实施方式

[0025] 如图1-3所示，一种用于钻攻中轴的全自动数控钻攻机，包括车床底座1和全封闭式车床壳体，全封闭式车床壳体与车床底座1相连接，在封闭式车床壳体上设有动力头，车床底座1上设有固定架2、用于放置原料的进料槽3和出料收集槽4，产品运行时，先由人工送料到进料槽3中，进料槽3内设置的二次顶料气缸9和初筛顶料气缸8把原料推送到指定位置，由进料手指气缸10抓取后放置在产品夹具13上，产品夹具设置在固定座12上，固定座12固定在立式旋转盘15上，在立式旋转盘15下方设有分割电机，分割电机带动立式旋转盘15转动，设置在封闭式车床壳体上的动力头分为定中心动力头5、钻孔动力头6和双伺服攻丝动力头7分别沿立式旋转盘15边缘圆形方向等距分布，立式旋转盘15每转动一下，定中心动力头5、钻孔动力头6和双伺服攻丝动力头7加工一次，产品依次经过定中心、钻孔和攻丝后，由设置在车床底座1上的吹屑装置吹掉钻孔内的铁屑，出料手指气缸11抓取后放置在出料收集槽4上。

[0026] 立式旋转盘15中心处设有可控制压紧旋转油缸14的机械油路回转器16，该机械油路回转器16与压紧旋转油缸14相连接，通过设置机械油路回转器16，可保证立式旋转盘15每次旋转时，进料工位处的压紧旋转油缸14松开，其他工位的压紧旋转油缸14一直压紧，通过设置升降滑台17和平移滑台18固定在固定架上，通过设置升降滑台17和平移滑台18可控制机械手垂直或水平移动。

[0027] 一种用于钻攻中轴的全自动数控钻攻机的控制系统，包括PLC控制箱、HMI触摸式平板电脑、数据采集单元、用于控制气缸的气压控制器和用于控制油缸的油压控制器，数据采集单元的输出端与HMI触摸式平板电脑输入端相连接，PLC控制箱的输入端与HMI触摸式平板电脑输出端相连接，PLC控制箱的输出端与动力头的输入端、气压控制器输入端和油压控制器的输入端相连接，数据采集单元包括用于检测旋转扭力主轴传感器和用于检测进给力的进给轴传感器，主轴传感器和进给轴传感器设置在动力头上，气压控制器输出端分别与出料手指气缸11、进料手指气缸10、二次顶料气缸9和初筛顶料气缸8的输入端相连接，油压控制器输出端分别与压紧旋转油缸14的输入端相连接，通过设置数据采集单元经HMI触摸式平板电脑计算后，可实时监测进给轴扭矩、进给力和旋转扭力可有效保证在以下情况下会提前预报：

[0028] A. 钻头未夹紧，缩回；

[0029] B. 钻头断裂；

[0030] C. 钻头磨损至一定程度；

[0031] D. 钻孔未穿；

[0032] E.钻孔未钻；

[0033] F.丝功断裂；

[0034] G.丝功磨损至一定程度。

[0035] 从而避免了刀具及产品的损坏，而经PLC控制箱精确控制后，保证了加工的稳定性和精确性。

[0036] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，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同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神与范围。

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