一种集箱管数控钻床的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种集箱管数控钻床，本发明包括数控系统和工作台，所述的工作台上设置有工件装夹装置和至少一套钻孔装置，钻孔装置包括沿X轴移动设置在工作台上的立柱、沿Y轴移动设置在立柱上的动力头、驱动立柱在工作台上移动的驱动机构I和驱动动力头在立柱上移动的驱动机构II。本发明使用机械动作代替手工劳动，上、下料速度快，工件加工效率高。本发明很容易实现自动化：操作很方便，可以省去大量人力、节省大量的时间，从而达到提高生产效率和降低劳动强度的目的。
【专利说明】一种集箱管数控钻床
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种集箱管数控钻床。
【背景技术】
[0002]在锅炉行业中需要在锅筒的集箱管上的进行钻孔，以往都是通过人工划线，用摇臂钻钻孔的方式来钻出工件上的孔，加工效率低，且人工需求量大。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是:提供一种加工效率高的集箱管数控钻床。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明包括数控系统和工作台，所述的工作台上设置有工件装夹装置和至少一套钻孔装置，钻孔装置包括沿X轴移动设置在工作台上的立柱、沿Y轴移动设置在立柱上的动力头、驱动立柱在工作台上移动的驱动机构I和驱动动力头在立柱上移动的驱动机构11。
[0005]为了满足在钻孔过程中立柱不发生偏移，所述的立柱和工作台之间设置有锁紧装置。
[0006]为了满足在钻孔过程中工件的稳定性，所述的立柱上位于动力头的左右两侧各设有一个工件压紧机构，工件压紧机构包括压料油缸和V型压料板，压料油缸固定在立柱上，V型压料板固定在压料油缸的活塞杆上，V型压料板的V形口朝下。
[0007]为了锁紧操作方便，所述的锁紧装置包括锁紧油缸、卡槽锁头和支撑板条，锁紧油缸固定在立柱上，卡槽锁头固定在锁紧油缸的活塞杆上，支撑板条固定在工作台上，卡槽锁头的卡槽与支撑板条正对，立柱上设置有液压站，锁紧油缸和压料油缸与液压站连接。
[0008]为了实现锁紧、压料、动力头在X轴和Y轴位移的自动化，所述的液压站、驱动机构I和驱动机构II与数控系统连接。
[0009]为了满足较长工件的两端同时卡紧的功能，并且能适应不同尺寸的工件，所述的工件装夹装置包括固定分度卡盘、移动分度卡盘和多个工件支撑，固定分度卡盘固定在工作台上，移动分度卡盘沿X轴移动的设置在工作台上，所有工件支撑在固定分度卡盘和移动分度卡盘之间沿X轴间隔排列，至少一个邻近移动分度卡盘的工件支撑与工作台可拆卸连接。
[0010]为了可以同时加工两个较短的工件，所述的钻孔装置有两套。
[0011]为了实现不同直径工件的支撑，所述的工件支撑包括支撑架、丝杠、两个丝母、手轮和两个排列成V形的支撑块，两个支撑块上各固定有一个丝母，丝杠两端的上的螺纹旋向相反，两个丝母分别与丝杠的两端螺纹连接，手轮固定在丝杠上，丝杠转动设置在支撑架上，两个支撑块滑动设置在支撑架上，支撑架设置在工作台上。
[0012]为了减小工件的旋转阻力，所述的两个支撑块形成的V形面上设置多个支撑滚轮。
[0013]为了便于排屑，在工作台的一侧设置一套排屑系统，工作台上设置有低端位于排屑系统上方的斜板。
[0014]本发明的有益效果是:本发明使用机械动作代替手工劳动，上、下料速度快，工件加工效率高。本发明很容易实现自动化:操作很方便，可以省去大量人力、节省大量的时间，从而达到提高生产效率和降低劳动强度的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的主视结构示意图；
图2是本发明的俯视结构示意图；
图3是图1的A-A剖示图；
图中:1、固定分度卡盘，2、V型压料板，3、压料油缸，4、液压锁紧装置，5、X轴减速电机，
6、液压站，7、立柱，8、Y轴升降电机，9、主动带轮，10、同步带，11、从动带轮，12、丝杠副，13、滑板，14、动力头，15、工作台，16、支撑块，17、丝杆，18、手轮，19、排屑系统，20、移动分度卡盘传动机构，21、Y轴直线导轨副，22、齿条，23、X轴直线导轨副，24、移动分度卡盘，25、工件支撑。
【具体实施方式】
[0016]如图1、图2和图3所示的一种具体实施例，它包括工作台15、设置在工作台15上的工件装夹装置和两套钻孔装置，钻孔装置包括沿X轴移动设置在工作台15上的立柱7、沿Y轴移动设置在立柱7上的动力头14、驱动立柱7在工作台15上移动的驱动机构I和驱动动力头14在立柱7上移动的驱动机构II。立柱7和工作台15之间设置有液压锁紧装置4。
[0017]驱动机构I包括X轴减速电机5、X轴直线导轨副23、齿条22和齿轮，X轴直线导轨副23和齿条22固定在工作台15上，立柱7移动设置在X轴直线导轨副23上，X轴减速电机5固定在立柱7上，齿轮设置在X轴减速电机5的输出轮上并与齿条22相啮合。从而使得立柱7可以在工作台15上沿X轴移动。
[0018]驱动机构II包括Y轴直线导轨副21、Y轴升降电机8、主动带轮9、同步带10、从动带轮11和丝杠副12，Y轴直线导轨副21和Y轴升降电机8固定在立柱7上，动力头14设置在滑板13上，滑板13滑动设置在Y轴直线导轨副21上，丝杠副12的丝母固定在滑板13上，主动带轮9和从动带轮11分别设置在Y轴升降电机8的输出轴和丝杠副12的丝杠上，同步带10套在主动带轮9和从动带轮11上，从而使Y轴升降电机驱动动力头14沿Y轴移动。
[0019]立柱7上位于动力头14的左右两侧各设有一个工件压紧机构，工件压紧机构包括压料油缸3和V型压料板2，压料油缸3固定在立柱7上，V型压料板2固定在压料油缸3的活塞杆上，V型压料板2的V形口朝下。每次钻孔前动力头两侧的工件压紧机构先动作，通过压料油缸3带动V型压料板3动作压住工件，保证在钻孔过程中工件不发生偏移。
[0020]液压锁紧装置4包括锁紧油缸、卡槽锁头和支撑板条，锁紧油缸固定在立柱7上，卡槽锁头固定在锁紧油缸的活塞杆上，支撑板条固定在工作台15上，卡槽锁头的卡槽与支撑板条正对，当立柱7移动至设定的位置后，锁紧油缸动作，使卡槽锁头压紧支撑板条。立柱7上设置有液压站6，液压站6用于给各油缸供油。
[0021]工件装夹装置包括固定分度卡盘1、移动分度卡盘24和多个工件支撑25，固定分度卡盘I固定在工作台15上，移动分度卡盘24沿X轴移动的设置在工作台15上，固定分度卡盘I固定在工作台15的一端，移动分度卡盘24设置在工作台15的另外一端，工作台上设置有移动分度卡盘伺服电机，移动分度卡盘伺服电机和移动分度卡盘24通过移动分度卡盘传动机构20连接，从而使得移动分度卡盘伺服电机可以驱动移动分度卡盘24在工作台上沿X轴移动。移动分度卡盘传动机构主要有主、从动带轮、同步带、丝杠副等组成，该驱动方式为常规的驱动方式:电机通过皮带传动驱动丝杠转动，丝杠的转动通过丝母转化成移动分度卡盘的直线移动。
[0022]所有工件支撑在固定分度卡盘I和移动分度卡盘24之间沿X轴间隔排列，与移动分度卡盘24相邻的三个工件支撑(也可以是其它数量，与设计的待加工产品尺寸范围有关)与工作台15可拆卸连接。
[0023]如图3所示，工件支撑包括支撑架、丝杠17、两个丝母、手轮18和两个排列成V形的支撑块16，两个支撑块16上各固定有一个丝母，丝杠17为正反丝杠，丝杠两端的上的螺纹旋向相反，两个丝母分别与丝杠的两端螺纹连接，手轮18固定在丝杠17上。丝杠17转动设置在支撑架上，两个支撑块16滑动设置在支撑架上，支撑架设置在工作台15上。通过转动手轮18，控制两支撑块16同时向远离工件中心位置或同时向工件中心位置移动，在工件中心不变的情况下，实现对不同直径规格的工件的支撑。
[0024]两个支撑块16形成的V形面上设置若干支撑滚轮，在支撑工件的同时工件自身可以沿着支撑轮旋转，实现分度卡盘带着工件旋转分度的功能。
[0025]在工作台15的一侧设置一套排屑系统19，工作台15上设置有低端位于排屑系统19上方的斜板。钻孔过程产生的铁屑通过斜板滑落至排屑系统19中，通过排屑系统19把钻孔过程产生的铁屑收集起来，实现文明生产。
[0026]本数控钻床还包括有数控系统，液压站6和各个电机由数控系统控制。
[0027]本专利中涉及的X轴是指横向，Y轴是指竖向。
[0028]工作过程:
1、把立柱7通过数控系统控制回零点，即立柱7移动至不影响上料的位置；
2、根据要加工的工件的规格调整手轮18，保证工件中心位置不变的情况下工件支撑能够支撑住工件，以满足工件的支撑；
3、通过行车把要加工的工件吊装至工作台15上，固定分度卡盘I撑紧工件；(说明:对于较短工件，一次装夹可以完成两个工件的上料，即固定分度卡盘和移动分度卡盘分别装夹工件，可以同时对两个工件进行钻孔加工；对于较长工件一次装夹只能完成一个工件的上料，且根据工件的具体长度拆掉邻近移动分度卡盘24的工件支撑，把工件吊装至工作台上，移动分度卡盘24卡紧工件。)
4、在数控系统的控制下立柱7移动至第一个要钻的孔的位置；
5、液压锁紧装置4动作，将立柱7锁紧在工作台15上；
6、动力头14两侧的压料油缸3动作，带动V型压料板2向下动作，压住工件；
7、Y轴升降电机8动作，带动动力头14向下动作，开始对第一个设定的工件上的孔进行钻孔；
8、钻完第一个孔后Y轴升降电机8动作，动力头退回； 9、动力头两侧的压料油缸3动作，带动V型压料板2向上动作；
10、液压锁紧装置4动作，锁紧缸松开锁紧支撑条；
11、在程序的控制下X轴减速电机5动作，通过齿轮齿条传递动力带动立柱7移动至第二个要加工的孔的位置；
12、液压锁紧装置4动作，移动立柱7锁紧在工作台15上；
13、动力头两侧的压料油缸3动作，带动V型压料板2向下动作，压住工件；
14、开始对第二个孔进行加工，重复以上动作直至钻完该母线上的孔；
15、固定工件的分度卡盘动作，工件旋转一个角度，加工工件另一母线上的孔；
16、循环以上步骤，直至工件上的所有孔钻出。
[0029]17、把第一个或第一组加工完的工件吊装下料，对第二个或第二组要加工的工件上料。重复以上动作对工件进行加工。
【权利要求】
1.一种集箱管数控钻床，包括数控系统和工作台，其特征在于:所述的工作台上设置有工件装夹装置和至少一套钻孔装置，钻孔装置包括沿X轴移动设置在工作台上的立柱、沿Y轴移动设置在立柱上的动力头、驱动立柱在工作台上移动的驱动机构I和驱动动力头在立柱上移动的驱动机构11。
2.根据权利要求1所述的集箱管数控钻床，其特征在于:所述的立柱和工作台之间设置有锁紧装置。
3.根据权利要求2所述的集箱管数控钻床，其特征在于:所述的立柱上位于动力头的左右两侧各设有一个工件压紧机构，工件压紧机构包括压料油缸和V型压料板，压料油缸固定在立柱上，V型压料板固定在压料油缸的活塞杆上，V型压料板的V形口朝下。
4.根据权利要求3所述的集箱管数控钻床，其特征在于:所述的锁紧装置包括锁紧油缸、卡槽锁头和支撑板条，锁紧油缸固定在立柱上，卡槽锁头固定在锁紧油缸的活塞杆上，支撑板条固定在工作台上，卡槽锁头的卡槽与支撑板条正对，立柱上设置有液压站，锁紧油缸和压料油缸与液压站连接。
5.根据权利要求4所述的集箱管数控钻床，其特征在于:所述的液压站、驱动机构I和驱动机构II与数控系统连接。
6.根据权利要求1-5任何一项所述的集箱管数控钻床，其特征在于:所述的工件装夹装置包括固定分度卡盘、移动分度卡盘和多个工件支撑，固定分度卡盘固定在工作台上，移动分度卡盘沿X轴移动的设置在工作台上，所有工件支撑在固定分度卡盘和移动分度卡盘之间沿X轴间隔排列，至少一个邻近移动分度卡盘的工件支撑与工作台可拆卸连接。
7.根据权利要求6所述的集箱管数控钻床，其特征在于:所述的钻孔装置有两套。
8.根据权利要求7所述的集箱管数控钻床，其特征在于:所述的工件支撑包括支撑架、丝杠、两个丝母、手轮和两个排列成V形的支撑块，两个支撑块上各固定有一个丝母，丝杠两端的上的螺纹旋向相反，两个丝母分别与丝杠的两端螺纹连接，手轮固定在丝杠上，丝杠转动设置在支撑架上，两个支撑块滑动设置在支撑架上，支撑架设置在工作台上。
9.根据权利要求8所述的集箱管数控钻床，其特征在于:所述的两个支撑块形成的V形面上设置多个支撑滚轮。
10.根据权利要求9所述的集箱管数控钻床，其特征在于:在工作台的一侧设置一套排屑系统，工作台上设置有低端位于排屑系统上方的斜板。
【文档编号】B23B47/00GK104384559SQ201410710961
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年12月1日 优先权日:2014年12月1日
【发明者】孙军, 霍纯森, 魏巍, 刘千 申请人:山东法因数控机械股份有限公司