專利名稱：磁芯鉆孔機床的控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種磁芯鉆孔設備，尤其涉及一種磁芯鉆孔機床的控制裝置。
背景技術：
目前，磁芯鉆孔主要采用人工來進行，人工鉆孔速度慢，效率低，并且人工鉆孔的 質量差，在磁芯需求量大時間短的情況下，人工鉆孔不能滿足大批量生產的要求。為此，本實用新型的設計人，設計了一種全自動磁芯鉆孔機床，以便節(jié)省鉆孔的人 力成本。全自動磁芯鉆孔機床的核心是如何協(xié)調進料、排料及進刀的關系，如果僅僅按照 時間關系安排進料、排料和進刀的次序，則有可能因為磁芯材料、刀具的磨損等原因，導致 刀具、磁芯的損壞，比如，當刀具磨損到一定程度時，鉆孔時間將會增加，如果進料系統(tǒng)按照 預定的時間進料，將會損壞刀具。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種能夠避免刀具損壞的磁芯鉆孔機床的控制裝置。本實用新型的上述目的是這樣實現的，一種磁芯鉆孔機床的控制裝置，所述磁芯 鉆孔機床包括進料系統(tǒng)、進刀系統(tǒng)和排料系統(tǒng)，其特征在于所述控制裝置包括刀具第二行程到位傳感器，用于通過檢測刀具第二行程到位狀態(tài)，生成刀具第二 行程到位信號，刀具第一行程回位傳感器，用于通過檢測刀具第一行程回位狀態(tài)，生成刀具第一 行程回位信號；送料塊回位傳感器，用于通過檢測送料塊回位狀態(tài)，生成送料塊回位信號；控制器，其輸入端分別連接所述刀具第一行程回位傳感器、刀具第二行程到位傳 感器、刀具第二行程回位傳感器和送料塊回位傳感器，其控制端分別連接所述進料系統(tǒng)、 進刀系統(tǒng)和排料系統(tǒng)，用于根據所述刀具第二行程到位信號控制所述進刀系統(tǒng)進行回位操 作、根據所述刀具第一行程回位信號控制所述排料系統(tǒng)進行排料操作、根據所述送料塊回 位信號控制所述進刀系統(tǒng)開始執(zhí)行第一行程和第二行程進刀操作。本實用新型的技術效果是控制器根據進刀系統(tǒng)第一行程回位的狀態(tài)，控制排料 系統(tǒng)進行排料操作，此后控制進料系統(tǒng)進行進料操作，由于進刀系統(tǒng)第一行程回位和第二 行程回位是在刀具鉆孔完成之后進行的，因而本實用新型既能夠保證鉆孔完成，又能夠確 刀具不會被排料系統(tǒng)或進料系統(tǒng)損壞。

圖1是本實用新型的全自動磁芯鉆孔機床的主視示意圖；圖2是本實用新型的全自動磁芯鉆孔機床的左側視圖；圖3是本實用新型全自動磁芯鉆孔機床的進料系統(tǒng)的主視示意圖；[0015]圖3a是圖3中的A局部放大視圖；圖4是圖3的右側視圖；圖4a是圖4中的B局部放大視圖；圖4b是4a的右側視圖；圖5是本實用新型的全自動磁芯鉆孔機床的排料系統(tǒng)的主視示意圖；圖5a是排料系統(tǒng)的排料裝置的剖視示意圖；圖5b是排料系統(tǒng)采用的夾頭的端面示意圖；圖6是本實用新型的全自動磁芯鉆孔機床的進刀系統(tǒng)的主視示意圖；圖6a是本實用新型全自動磁芯鉆孔機床的進刀系統(tǒng)的俯視示意圖；圖6b是沿圖6a中A_A線的剖視示意圖；圖7是本實用新型中電子剎車的原理圖；圖8是本實用新型的磁芯鉆孔機床的控制裝置的原理圖；圖9是圖8所示的控制器對排料系統(tǒng)、進料系統(tǒng)、進刀系統(tǒng)控制的具體示意圖。附圖標記說明1-進料系統(tǒng)；2-進刀系統(tǒng)；3-排料系統(tǒng)；4-定位桿；5-控制器；11-送料導軌；Ila-限位塊；12_進料氣缸；12a_送料塊回位傳感器；13-送料塊； 14-連接板；110-連接桿；111-頂桿；130-基座；130a-凹槽；131-支架；132-頂料氣缸； 132a-插槽；133-頂料片；134-回位彈簧；135-限位桿；136-夾料板；136a_端板；136b_銷 軸；136c-凹槽；137-縫隙；137a-夾料槽；138-彈簧；20-進刀基座；20a-支座；21-步進電機；21a_輸出軸；22-傳動箱；22a_導軌； 22b-端板；23-進刀氣缸；23a-活塞桿；24-連接板；25-刀座；26-刀具；26a_刀具卡頭； 27-進刀小車；27a-進刀定位柱；27b-回位定位柱；28-刀具第一行程回位傳感器(或者， 刀具回位傳感器)；29a-刀具第二行程到位傳感器(或者，進刀傳感器)；29b-刀具第二行 程回位傳感器(或者，小車回位傳感器)；220-螺桿；270-通孔；271-耳板；272-通孔；30-排料基座;30a、30b_支撐耳板；30c-軸承；31-主軸；31a-通孔；31b-第一端 板；31c-錐形開口 ；31d-螺母；32-圓筒形拉桿；32a-連接桿；32b-第二端板；33-夾頭； 33a-夾槽；331,332,333-夾頭瓣；34-大彈簧；35-頂桿；35a-頂尖；36-小彈簧；37-調節(jié) 桿；38-皮帶輪；39-排料氣缸；39a-頂塊。
具體實施方式
圖1顯示了本實用新型的磁芯鉆孔機床，包括進料系統(tǒng)1、進刀系統(tǒng)2和排料系統(tǒng) 3。圖8顯示了本實用新型的磁芯鉆孔機床的控制裝置的原理，如圖8所示，本實用新 型的磁芯鉆孔機床的控制裝置包括刀具第二行程到位傳感器29a，用于通過檢測刀具第二行程到位狀態(tài)，生成刀具第 二行程到位信號，刀具第一行程回位傳感器28，用于通過檢測刀具第一行程回位狀態(tài)，生成刀具第 一行程回位信號；送料塊回位傳感器12a，用于通過檢測送料塊回位狀態(tài)，生成送料塊回位信號；控制器5，其第1至第3輸入端分別連接所述刀具第一行程回位傳感器28、刀具第
4二行程到位傳感器29a、刀具第二行程回位傳感器29b和送料塊回位傳感器12a，其控制端 分別連接所述進料系統(tǒng)1、進刀系統(tǒng)2和排料系統(tǒng)3，用于根據所述刀具第二行程到位信號 控制所述進刀系統(tǒng)2進行回位操作、根據所述刀具第一行程回位信號控制所述排料系統(tǒng)3 進行排料操作、根據所述送料塊回位信號控制所述進刀系統(tǒng)2開始執(zhí)行第一行程和第二行 程進刀操作。本實用新型還包括一個刀具第二行程回位傳感器29b，用于通過檢測刀具第二行 程回位狀態(tài)，生成刀具第二行程回位信號；刀具第二行程回位傳感器29b連接控制器5的第 4輸入端，控制器5在收到刀具第二行程回位信號時，控制進刀系統(tǒng)停止刀具第二行程回位 操作。本實用新型的刀具系統(tǒng)2為雙行程系統(tǒng)，當刀具第一行程到位之后，開始進行刀 具第二行程操作，第二行程到位狀態(tài)(位置)是本實用新型設計的鉆孔完成位置。因此，刀 具第二行程到位傳感器29a檢測到刀具第二行程已經到位的狀態(tài)，則表示鉆孔已經完成， 控制器5根據該檢測，控制刀具系統(tǒng)開始進行回位操作(即，退刀操作)，回位操作可以按照 先第一行程回位，然后再進行第二行程回位的順序進行，也可以同時執(zhí)行第一和第二行程 回位的操作，不過由于第一行程和第二行程的執(zhí)行部件不同，因而可以確保第一行程回位 時間要早于第二行程回位時間。本實用新型利用刀具第一行程回位的檢測，控制排料系統(tǒng)3排料；利用刀具第二 行程回位的檢測，控制進料系統(tǒng)1進料；以及利用進料系統(tǒng)1的送料塊回位檢測，控制進刀 系統(tǒng)開始進刀(即，進行第一行程和第二行程進刀操作)，從而避免了各個系統(tǒng)的沖突，確 保了進料、鉆孔、排料有序地進行。圖9顯示了本實用新型的控制器5對排料系統(tǒng)3、進料系統(tǒng)1和進刀系統(tǒng)2的具體 控制關系。如圖9所示，控制器5連接所述進料系統(tǒng)1的進料氣缸12，用于在控制排料系統(tǒng)完 成排料操作后，立即或延遲(即，按照預定時間)控制進料氣缸12執(zhí)行進料操作。具體地 說，控制器5連接進料氣缸12的開關如電磁換向閥，在排料系統(tǒng)執(zhí)行排料操作后，打開電磁 換向閥，使進料氣缸12在氣壓作用下把物料送入排料系統(tǒng)的夾頭33的正前方?？刂破?還連接所述進料系統(tǒng)1的頂料氣缸132，用于控制頂料氣缸132將物料頂 入排料系統(tǒng)的夾頭33中。S卩，控制器5連接頂料氣缸132的開關如電磁換向閥，在進料氣 缸12送料動作完成后，控制器5打開該電磁換向閥，將物料頂入夾頭33中，此后控制器5 通過關斷頂料氣缸132和進料氣缸12的電磁換向閥，使頂料氣缸132和進料氣缸12回位。此外，控制器5連接所述排料系統(tǒng)3的排料氣缸39 (具體地說，控制器5連接排料 氣缸39的開關如電磁換向閥)，用于根據所述第一行程回位信號控制排料氣缸39排料?？刂破?還連接所述排料系統(tǒng)3的皮帶輪電機381 (即連接電機381的供電開關)， 用于根據所述第一行程回位信號控制皮帶輪電機381停止轉動，即切斷電機381的三相交 流電源。此外，控制器5還連接所述進刀系統(tǒng)2的第一行程執(zhí)行裝置和第二行程執(zhí)行裝置， 用于根據第一行程到位信號控制第一行程執(zhí)行裝置和第二行程執(zhí)行裝置執(zhí)行回位操作，并 且根據第二行程到位信號切斷第二行程執(zhí)行裝置的電源。此外，控制器5還根據所述送料塊回位信號驅動第一行程執(zhí)行裝置和第二行程執(zhí)
5行裝置執(zhí)行第一行程和第二行程進刀操作。本實用新型的第一行程執(zhí)行裝置是進刀氣缸23，第二行程執(zhí)行裝置是步進電機 21。具體地說，控制器5連接進刀氣缸23的開關如電磁換向閥，以便在控制器5收到 送料塊回位信號時，打開電磁換向閥，向進刀氣缸23供應進刀氣壓，以執(zhí)行第一行程進刀 操作，并且在收到第二行程到位信號時，關閉電磁換向閥，向進刀氣缸23供應回位氣壓，使 其執(zhí)行回位操作?？刂破?連接步進電機21的電源換向開關，在進刀氣缸23到位后，控制電源換向 開關，步進電機21接入正向電源，使其執(zhí)行第二行程進刀操作；并且在控制器5收到第二行 程到位信號后，控制電源換向開關，步進電機21接入反向電源，使其執(zhí)行第二行程回位操 作(即，步進電機執(zhí)行反向轉動)。在控制器5收到第二行程回位信號后，切斷步進電機的電源，使得步進電機停止 操作(即，步進電機停止反向轉動)。下面結合圖1至圖7對本實用新型的全自動磁芯鉆孔機床及工作原理進行詳細說 明。為了便于描述，在下文中，將刀具第一行程回位傳感器28稱之為“刀具回位傳感 器28”;將刀具第二行程到位傳感器29a稱之為“進刀傳感器29a” ；將刀具第二行程回位傳 感器29b稱之為“小車回位傳感器29b”。如圖1本實用新型的全自動磁芯鉆孔機床的主視示意圖，以及圖2本實用新型的 全自動磁芯鉆孔機床的左側視圖(為方便起見，圖2中省去了皮帶輪和進刀系統(tǒng)部分)所 示，本實用新型的全自動磁芯鉆孔機床包括進料系統(tǒng)1，進刀系統(tǒng)2以及排料系統(tǒng)3，其中， 進刀系統(tǒng)2和排料系統(tǒng)3沿橫向相對布置，并位于同一條直線上，進料系統(tǒng)1沿縱向布置固 定在工作臺上，并位于進刀系統(tǒng)2和排料系統(tǒng)3之間靠近排料系統(tǒng)3，進料系統(tǒng)1稍微偏離 進刀系統(tǒng)2和排料系統(tǒng)3所在的直線一定的距離，以免機床工件時，進刀系統(tǒng)2進刀時與進 料系統(tǒng)1發(fā)生干涉。如圖1所示，進刀系統(tǒng)2通過進刀基座20固定在工作臺上，具有刀具26，刀具26 通過支座20a支撐在工作臺上，并可相對支座20a移動；排料系統(tǒng)3通過排料基座30固定 在工作臺上，具有用于夾持物料的夾頭33，夾頭33與刀具26相對，定位桿4穿過排料基座 30與支座20a，使得排料系統(tǒng)3和進刀系統(tǒng)2通過定位桿4進行定位，以保證排料系統(tǒng)3和 進刀系統(tǒng)2位于同一條直線上，使得刀具26剛好對準夾頭33。如圖2所示，進料系統(tǒng)1通過送料導軌11固定在工作臺上，具有把物料送入夾頭 33的送料塊13。送料導軌11沿縱向布置，送料導軌11的前端延伸至進刀系統(tǒng)2和排料系 統(tǒng)3所在的直線，并設有沿橫向延伸的定位孔15，使得橫向延伸的定位桿4依次穿過排料基 座30、送料導軌的定位孔15、支座20a，從而保證進料系統(tǒng)1，進刀系統(tǒng)2以及排料系統(tǒng)3三 者的定位。本實用新型全自動磁芯鉆孔機床的進料系統(tǒng)1的結構如圖3、3a、4、4a、4b所示，圖 3是本實用新型全自動磁芯鉆孔機床的進料系統(tǒng)的主視示意圖；圖3a是圖3中的A局部放 大視圖；圖4是圖3的右側視圖；圖4a是圖4中的B局部放大視圖；圖4b是4a的右側視 圖。[0058]如圖3所示，本實用新型的自動進料系統(tǒng)具有直線型的送料導軌11，送料導軌11 后端的側壁上固定連接有進料氣缸12，進料氣缸12的活塞桿通過連接板14與位于送料導 軌11上方的送料塊13相連，以便推動送料塊13在導軌上往復移動。如圖3、3a、4b所示，送料塊13具有在送料導軌11上沿其往復移動的基座130，基 座130的前端頭的頂部設有凹槽130a，基座130上與進料氣缸12相對的側壁上通過銷軸 136b安裝有凸輪形的夾料板136，如圖4b所示，夾料板136可繞銷軸136b轉動，其頂邊呈 弧形。夾料板136的一端具有垂直于夾料板延伸的端板136a，端板136a與基座130的前端 頭之間形成一定的縫隙137，并且端板136a上朝向基座前端頭的一側也設有凹槽136c，凹 槽136c與基座前端頭上的凹槽130a相對應，并且都沿水平方向延伸，共同組成用于裝載物 料的夾料槽137a，如圖3a、4所示。再如圖4b所示，彈簧138的一端固定在基座130的該側 壁上，另一端與夾料板136的另一端相連。如圖4所示，在送料導軌11上與進料氣缸12相對的側壁上固定有連接桿110，連 接桿110向上延伸至基座130的頂部，位于基座130的后端，如圖4b所示，頂桿111的一端 固定在連接桿110上，另一端傾斜向前延伸至基座130的前端，并抵靠在凸輪形夾料板136 的弧形上邊上，當進料氣缸12驅動送料塊13沿導軌向前移動時，頂桿111對夾料板136的 作用消失，在彈簧138的作用下夾料板136繞銷軸136b順時針方向旋轉，使得夾料板136的 端板136a與基座130的端頭之間的縫隙137變窄，從而使得端板136a將位于夾料槽137a 中的物料夾緊；送料塊13回位時，頂桿111作用在夾料板136的弧形上邊上，撥動夾料板 136使之逆時針方向旋轉，這樣，端板136a與基座130端頭之間的縫隙137變寬，夾料槽 137a打開，以便給夾料槽137a上料。再如圖4所示，基座130上安裝夾料板136的一側還固定安裝有支架131，支架131 向上延伸，在其上端安裝有頂料氣缸132，頂料氣缸132的活塞桿上形成一條插槽132a，頂 料片133的上端夾持在該插槽132a內，下端夾持在縫隙137內位于夾料槽137a的尾端，并 且頂料片133的底部通過銷軸安裝在基座130上。當頂料氣缸132推動活塞桿伸出時，便 帶動夾持在活塞桿上的頂料片133沿縫隙137移動，由于頂料片133的底部由銷軸固定，因 此，頂料片133只能繞底部的銷軸轉動而不能移動，當頂料片133的上端繞底部的銷軸沿縫 隙137轉動時，頂料片133便將夾料槽137a中的物料頂出，使之進入排料系統(tǒng)3的夾頭33 內，由夾頭33將物料夾緊，以便進刀系統(tǒng)2的刀具26進刀，對物料進行加工。支架131的頂部還設有回位彈簧134，其一端固定在支架131的頂部，另一端與頂 料片133的頂部相連。當頂料片133在頂料氣缸132的驅動下沿縫隙137轉動，將物料頂 出后，在回位彈簧134的拉力作用下將頂料片133拉回，使得頂料片133回位。支架131上位于回位彈簧134和頂料氣缸132之間還設有限位桿135，其一端固定 在支架131上，另一端與頂料片133接觸，頂料片133在回位彈簧134的作用下拉回直至接 觸限位桿135，因此限位桿135起到對頂料片133回位限位的作用。如圖3所示，送料導軌11上位于連接板14的前方設有限位塊11a，進料氣缸12推 動送料塊13在導軌上行走，直至連接板14抵住限位塊11a，送料塊13便不再向前移動，此 時物料剛好被送達到與排料系統(tǒng)3的夾頭33位于同一條直線上。進料氣缸12上還設有送料塊回位傳感器12a，送料塊回位傳感器12a用于檢測進 料氣缸12的活塞桿的回位狀態(tài)，也即檢測送料塊13的回位狀態(tài)，當檢測到活塞桿回位時，也即送料塊13處于回位狀態(tài)時，便將信號傳遞給進刀系統(tǒng)2的進刀氣缸23和帶動皮帶輪 38轉動的電機，進刀氣缸23便啟動，使得進刀系統(tǒng)2的刀具26向夾頭33進刀，同時夾頭 33夾持的物料在皮帶輪38的作用下隨夾頭一起轉動，當刀具26接觸物料時便可對物料進 行鉆孔。本實用新型全自動磁芯鉆孔機床的排料系統(tǒng)3的結構如圖5、5a、5b所示，圖5是 本實用新型的全自動磁芯鉆孔機床的排料系統(tǒng)3的主視示意圖；圖5a是排料系統(tǒng)的排料裝 置的剖視示意圖；圖5b是排料系統(tǒng)采用的夾頭的端面示意圖。如圖5所示，本實用新型的排料系統(tǒng)具有排料基座30，排料基座30固定在工作臺 (圖中未示出)上，具有并列設置的兩支撐耳板30a、30b ；排料裝置安裝在排料基座30上， 具有用于夾持物料的夾頭33和與夾頭33相連的被驅動端；排料驅動裝置39固定在定位桿 4上，位于排料裝置的一側，其動力輸出部件對準排料裝置的被驅動端，以便動力輸出部件 運動時驅動排料裝置運動，將夾頭33夾持的物料排出。如圖5a本實用新型的排料裝置的剖視示意圖所示，本實用新型的排料裝置包括 主軸31，支撐在排料基座30的兩支撐耳板30a、30b上，主軸31內形成通孔31a，通孔31a 的一端形成錐形開口 31c，主軸31的另一端固定連接有第一端板31b ；圓筒形拉桿32，套裝 在主軸31的通孔31a內，可在通孔31a內相對主軸31a往復移動，其一端與圓筒形連接桿 32a的一端螺紋連接，圓筒形連接桿32a的另一端連接有夾頭33，夾頭33與錐形開口 31c 相配合，并夾持在錐形開口 31c內，圓筒形拉桿32的另一端伸出主軸31的另一端，并在端 頭上固定連接有第二端板32b ；大彈簧34套裝在圓筒形拉桿32上，位于第一端板31b與第 二端板32b之間。其中，夾頭33以主軸31的軸線為中心等分為多瓣，多瓣在中心形成用于夾持物料 的夾槽33a。其中，本實用新型的排料裝置還包括頂桿35，套裝在圓筒形拉桿32內，可相對圓 筒形拉桿32往復移動，其一端具有直徑較小的頂尖35a，頂尖35a伸入夾槽33a內，以便頂 尖35a伸出時將加工完成的物料頂出，頂桿35另一端通過螺紋連接有調節(jié)桿37，調節(jié)桿37 的另一端通過小彈簧36與第二端板32b的內側固定相連，這樣，便使得頂桿35的長度可 調，以便適應不同長度物料的頂出要求。本實用新型中的夾頭33等分為三分331、332、333，如圖5b所示，三瓣之間具有一 定的縫隙，以便三瓣夾頭夾持在錐形開口 31c內時，三瓣331、332、333之間緊密靠攏，使得 位于中心的夾槽33a將待加工的物料夾持緊，而當夾頭伸出錐形開口 31c時，三瓣331、332、 333之間分隔一定的距離，使得位于中心的夾槽33a打開，以便頂尖將夾槽33a內已加工完 成的物料頂出，同時以便進料系統(tǒng)1的頂料片133將夾料槽137a內的下一個待加工物料頂 入夾槽33a內。其中，主軸31通過軸承30c支撐在排料基座30的兩支撐耳板30a、30b上，使得主 軸31能夠相對排料基座30轉動但不能移動，主軸31還套裝有皮帶輪38，如圖5a所示，皮 帶輪38通過皮帶與電機381 (參見圖7)相連，以便驅動皮帶輪38轉動，從而帶動排料裝置 轉動，這樣夾持在夾槽33a內的待加工物料便隨之一起轉動，從而使得刀具26向夾頭33上 的物料進刀時，便可實現對物料的鉆孔功能。為了使帶動皮帶輪38轉動的電機381能夠在 斷電的瞬間立即停止轉動，本實用新型還設置了電子剎車裝置。
8[0073]圖7顯示了本實用新型的電子剎車裝置的原理，接點K1、K2和K3是控制電機381 的開關如繼電器的常閉接點，當控制器5給繼電器加電時，該繼電器的另外的三個常開接 點(未顯示)閉合，把三相電供應給電機381，使得電機381轉動。當控制器5給繼電器斷 電時，三個常開接點斷開，常閉接點K1、K2和K3閉合，將直流電接入交流電機381的轉子線 圈，產生恒定磁場(非交變磁場)，從而電機381迅速停止轉動，導致皮帶輪38迅速停止轉 動。其中，本實用新型的排料驅動裝置39為排料氣缸39，如圖5所示。排料氣缸39 安置在第二端板32b的后側，并使得排料氣缸39的活塞桿與排料裝置的主軸31位于同一 條軸線上，并且，排料氣缸39的活塞桿上連接有頂塊39a，頂塊39a的頂面為弧形面，這樣， 排料氣缸39的活塞桿伸出時便帶動頂塊39a —起移動，使得頂塊39a弧形頂面對第二端板 32b施加沿軸向的推力，從而帶動拉桿32相對主軸31向右移動，使得夾頭33伸出錐形開口 31c，夾頭33的三瓣331、332、333之間分隔一定的距離，使得位于中心的夾槽33a打開。同 時，由于小彈簧36對頂桿施加的向右的推力，使得頂桿35帶動頂尖35a向右移動，直至頂 尖35a與頂桿35的連接處剛好抵住夾頭33的底部，此時頂尖無法再向右移動，此過程中， 頂尖35a將夾槽33a內的已鉆孔完成的物料頂出，從而實現排料功能。本實用新型全自動磁芯鉆孔機床的進刀系統(tǒng)2的結構如圖6、6a、6b所示，圖6是 本實用新型的全自動磁芯鉆孔機床的進刀系統(tǒng)的主視示意圖；圖6a是本實用新型全自動 磁芯鉆孔機床的進刀系統(tǒng)的俯視示意圖；圖6b是沿圖6a中A-A線的剖視示意圖。如圖6所示，本實用新型的自動進刀系統(tǒng)2具有進刀基座20，進刀基座20上固定 有傳動箱22，傳動箱22內設有傳動機構，其上設有導軌22a，傳動箱22的一側設有步進電 機21，步進電機21與傳動箱22相連，以便驅動傳動箱22內的傳動機構運動；傳動箱22的 上方設有進刀小車27，刀具26通過連接結構安裝在進刀小車27上，進刀小車27在傳動箱 內的傳動機構的作用下可在傳動箱的導軌22a上往復移動，這樣便可帶動刀具26也隨進刀 小車27 —起往復移動，從而實現進刀和退刀的功能。如圖6a所示，步進電機21的輸出軸21a與位于傳動箱22內的螺桿220固定相連， 螺桿220支撐在傳動箱22兩端的端板22b上，并可相對于端板轉動，傳動箱22的前后兩側 板的上端面形成導軌22a，進刀小車27設置在傳動箱22上，并可沿著導軌22a往復移動。如圖6b所示，進刀小車27的底部設有供螺桿220穿過的通孔270，通孔內壁上設 有與螺桿220相配合的內螺紋。當步進電機21啟動，帶動螺桿220轉動時，由于螺桿220支 撐在傳動箱22的兩端板22b上，使得螺桿220在水平方向上不能移動而只能相對端板22b 轉動，又由于螺桿220與通孔270內壁之間的螺紋連接，使得螺桿220轉動時，進刀小車27 便在螺桿220上水平移動，從而使得進刀小車27沿著導軌22a水平移動，這樣便實現了將 步進電機21的轉動轉變成了進刀小車27的水平移動，從而實現水平方向上的進刀和退刀。再如圖6、6a所示，進刀小車27的頂部還固定安裝有進刀氣缸23，其活塞桿23a的 端頭上連接有連接板24，連接板24的一側與進刀氣缸23的活塞桿相連，另一側通過螺栓固 定連接有刀座25，刀具26夾持在刀具卡頭26a的一端，刀具卡頭26a的另一端固定安裝在 刀座25上，刀具26沿水平方向向著與步進電機21相反的方向延伸，刀具26可從刀具卡頭 26a上拆卸下來，以便刀具磨損時對刀具進行更換。進刀氣缸23上固定設有刀具回位傳感 器28，用于檢測進刀氣缸23的活塞桿回位狀態(tài)，也即檢測刀具26的回位狀態(tài)，以便將回位信號傳遞給排料系統(tǒng)3的排料氣缸39，使得刀具26回位后排料氣缸39啟動，其活塞桿伸 出，帶動頂桿35的頂尖35a將夾頭33內鉆孔完成的物料頂出。如圖6所示，傳動箱的側壁上固定設有兩傳感器，分別為進刀傳感器29a和小車回 位傳感器29b，進刀小車27的頂面上固定有向外伸出的耳板271，耳板271對應兩傳感器 29a、29b的邊緣上設有通孔272，兩螺桿豎直放置在該通孔內，并固定夾持在通孔內，形成 兩定位柱，分別為進刀定位柱27a和回位定位柱27b，兩定位柱的位置可調，以便適應不同 的進刀和退刀行程的要求。當進刀小車27向前移動進刀時，小車27移動到使得進刀定位柱27a剛好對準進 刀傳感器29a時，傳感器29a便檢測到進刀小車27移動到位，即刀具26對夾頭33上的物 料鉆孔到位，傳感器29a將刀具鉆孔到位的信號傳遞給進刀氣缸23、步進電機21以及帶動 皮帶輪38轉動的電機，進刀氣缸23和步進電機21同時啟動執(zhí)行回位工作，即進刀氣缸23 卸載，使得活塞桿23a帶動刀具26反向移動回位，而步進電機21反向轉動，使得進刀小車 27反向移動回位；同時帶動皮帶輪38轉動的電機停止轉動。當刀具回位傳感器28檢測到 進刀氣缸23的活塞桿23a回位到設定位置時，即刀具26回位到設定位置，傳感器28便將 信號傳遞給排料系統(tǒng)3的排料氣缸39，使得排料氣缸39啟動，其活塞桿伸出，頂桿35的頂 尖35a將夾頭33內鉆孔完成的物料頂出。這一過程中，步進電機21仍然處于反向轉動的 狀態(tài)，使得進刀小車27 —直反向移動回位，直到進刀小車27上的回位定位柱27b剛好對準 傳動箱22上的小車回位傳感器29b，此時小車回位完成，步進電機21停止轉動。
以下結合附圖對本實用新型的全自動磁芯鉆孔機床的工作過程作詳細描述。如圖3所示，送料塊13處于回位狀態(tài)，此時，頂桿111作用于夾料板136，使得夾 料槽137a打開，待加工的物料傳遞到夾料槽137a后進料氣缸12啟動，驅動送料塊13的基 座130沿送料導軌11向前移動，如圖4b所示，基座130向前移動的同時，頂桿111對夾料 板136的作用消失，在彈簧138的作用下使得夾料板136的端板136a與基座130的前端頭 夾緊，以便將物料夾緊在夾料槽137a內。當進料氣缸12的活塞桿驅動連接板14移動到接觸限位塊11a時，氣缸12的活塞 桿便不再伸出，基座130也不再向前移動，設計時，使得此時的基座130上的夾料槽137a剛 好到達對準排料系統(tǒng)3的夾槽33a的位置。此時頂料氣缸132啟動，如圖4所示，使得頂料氣缸132的活塞桿向外伸出，驅動 頂料片133在縫隙137內繞其底部的銷軸轉動，頂料片133轉動時便將夾料槽137a內的待 加工物料頂入夾頭33上的夾槽33a內，并使得夾槽33a內的頂尖35a向左移動(如圖5a 所示)，此時的夾頭33在排料氣缸39的作用下處于伸出錐形開口 31c的狀態(tài)，使得夾頭33 的三瓣331、332、333之間分隔一定的距離，位于中心的夾槽33a處于打開狀態(tài)。這時，排料氣缸39卸載，其活塞桿回收，使得拉桿32在大彈簧34的作用下向左回 位，從而帶動夾頭33重新回縮至錐形開口 31c內，由于錐形開口 31c相對夾頭33略小，使 得夾頭33的三瓣331、332、333之間緊密靠攏，位于中心的夾槽33a縮小從而將待加工的物 料夾緊。并且拉桿32的回位，使得第二端板32b也向左拉動小彈簧36，從而使得頂桿35也 回位，如圖5a所示。之后，頂料氣缸132卸載，頂料片133在回位彈簧134的作用下拉回到原位。隨后，進料氣缸12的活塞桿回位，帶動基座130沿著送料導軌11往回移動，基座130往回移動的同時，頂桿111抵靠在夾料板136上，并對其產生作用力，使得夾料板136逆 時針方向轉動，如圖4b所示，夾料槽137a打開，直到基座130又回到原始位置(如圖3所 示的位置)，此時進料氣缸12上的送料塊回位傳感器12a檢測到氣缸的活塞桿回位，并將 回位信號傳遞給進刀系統(tǒng)2的進刀氣缸23和帶動排料系統(tǒng)的皮帶輪38轉動的電機(圖中 未示出)，使得進刀氣缸23和帶動皮帶輪38轉動的電機同時啟動，夾頭33在皮帶輪38的 作用下帶動待加工的物料隨之一起轉動，同時，刀具26在進刀氣缸23的作用下向左移動進 刀，如圖1所示。直至進刀氣缸23的活塞桿伸出達到其設定行程，即活塞桿23a無法再伸 出，此時刀具26的自由端距離其需要到達執(zhí)行工作的地方一定的距離，即還需將刀具向左 移動一定的距離才能執(zhí)行工作，設計時，留出此段較小的距離，以防刀具26在進刀氣缸23 的作用下直接接觸工件，造成對刀具的撞擊損壞，因此在此段距離內采用微調。這時，啟動步進電機21，如圖6、6a所示，通過步進電機的輸出軸21a帶動螺桿220 轉動，由于螺桿220支撐在傳動箱22的兩端板22b上，使得螺桿220在水平方向上不能移 動而只能相對端板22b轉動，又由于螺桿220與通孔270內壁之間的螺紋連接，使得螺桿 220轉動時，帶動進刀小車27沿著導軌22a在水平方向上緩慢移動，使得刀具26隨著進刀 小車27 —起緩慢向左移動，直到刀具26剛好接觸止在旋轉的待加工的物料，此時，步進電 機21仍然處于工作狀態(tài)，刀具26繼續(xù)隨著進刀小車27 —起向左緩慢移動，對物料進行鉆 孔，直至進刀小車27上的進刀定位柱27a剛好對準進刀傳感器29a。此時，物料鉆孔完成，進刀傳感器29a將信號傳遞給進刀氣缸23和步進電機21以 及帶動皮帶輪38轉動的電機，進刀氣缸23和步進電機21同時啟動執(zhí)行回位工作，即進刀 氣缸23卸載，使得活塞桿23a帶動刀具26反向移動回位，而步進電機21反向轉動，使得進 刀小車27反向移動回位；同時使得帶動皮帶輪38轉動的電機斷電，電子剎車啟動，如圖7 所示，關閉開關kl、k2、k3，使得電機在直流電的作用迅速停止轉動，從而使得皮帶輪38迅 速停止轉動。當刀具回位傳感器28檢測到進刀氣缸23的活塞桿23a回位到設定位置時， 即刀具26回位到設定位置，傳感器28便將信號傳遞給排料系統(tǒng)3的排料氣缸39。排料氣缸39啟動，使得活塞桿向右伸出，從而帶動連接在活塞桿端頭上的頂塊 39a向右移動，如圖5a所示，直到頂塊39a的弧形頂面對第二端板32b施加向右的推力。由于第二端板32b與拉桿32固定連為一體，因此使得拉桿32在主軸31的通孔 31a內向右移動，又由于主軸31通過軸承固定支撐的排料基座上，因此主軸31只能相對排 料基座轉動而不能移動，這樣，拉桿32的向右移動便使得第二端板32b向右壓縮大彈簧34。 同時，拉桿32的向右移動使得第二端板32b同時向右壓縮小彈簧36，使得小彈簧36對頂桿 35產生向右的推力。拉桿32相對主軸31的向右移動使得夾頭33伸出錐形開口 31c，夾頭33的三瓣 331、332、333之間分隔一定的距離，使得位于中心的夾槽33a打開。同時，由于小彈簧36對 頂桿施加的向右的推力，使得頂桿35帶動頂尖35a向右移動，直至頂尖35a與頂桿35的連 接處剛好抵住夾頭33的底部，此時頂尖無法再向右移動，此過程中，頂尖35a將夾槽33a內 的鉆孔完成的物料頂出。此時，排料氣缸39的活塞桿也不再伸出，但一直處于該伸出長度，使得夾頭33上 的夾槽33a —直處于打開狀態(tài)。這一過程中，步進電機21可能仍然處于反向轉動的狀態(tài)，使得進刀小車27 —直反向移動回位，直到進刀小車27上的回位定位柱27b剛好對準傳動箱22上的小車回位傳感 器29b，此時小車回位完成，步進電機21停止轉動。在排料氣缸39的作用下將鉆孔完成的物料頂出后，進料系統(tǒng)1便又啟動，攜帶著 下一個待加工的物料沿著送料導軌11前進，向夾頭33的夾槽33a內送料，這樣重復上述步 驟便又可實現下一個物料的自動鉆孔工作。盡管上文對本實用新型作了詳細說明，但本實用新型不限于此，本技術領域的技 術人員可以根據本實用新型的原理進行修改，因此，凡按照本實用新型的原理進行的各種 修改都應當理解為落入本實用新型的保護范圍。
1權利要求一種磁芯鉆孔機床的控制裝置，所述磁芯鉆孔機床包括進料系統(tǒng)(1)、進刀系統(tǒng)(2)和排料系統(tǒng)(3)，其特征在于所述控制裝置包括刀具第二行程到位傳感器(29a)，用于通過檢測刀具第二行程到位狀態(tài)，生成刀具第二行程到位信號，刀具第一行程回位傳感器(28)，用于通過檢測刀具第一行程回位狀態(tài)，生成刀具第行程回位信號；送料塊回位傳感器(12a)，用于通過檢測送料塊回位狀態(tài)，生成送料塊回位信號；控制器(5)，其多個輸入端分別連接所述刀具第一行程回位傳感器(28)、刀具第二行程到位傳感器(29a)和送料塊回位傳感器(12a)，其多個控制端分別連接所述進料系統(tǒng)(1)、進刀系統(tǒng)(2)和排料系統(tǒng)(3)，用于根據所述刀具第二行程到位信號控制所述進刀系統(tǒng)(2)進行回位操作、根據所述刀具第一行程回位信號控制所述排料系統(tǒng)(3)進行排料操作、根據所述送料塊回位信號控制所述進刀系統(tǒng)(2)開始執(zhí)行第一行程和第二行程進刀操作。
2.根據權利要求1所述的磁芯鉆孔機床的控制裝置，其特征在于，還包括刀具第二行 程回位傳感器(29b)，用于通過檢測刀具第二行程回位狀態(tài)，生成刀具第二行程回位信號；其中，控制器(5)的多個輸入端之一連接刀具第二行程回位傳感器(29b)，用于根據刀 具第二行程回位信號停止進刀系統(tǒng)(2)的第二行程回位操作。
3.根據權利要求1所述的磁芯鉆孔機床的控制裝置，其特征在于，所述控制器(5)連接 所述進料系統(tǒng)⑴的進料氣缸(12)，用于控制進料氣缸(12)執(zhí)行進料操作。
4.根據權利要求3所述的磁芯鉆孔機床的控制裝置，具特征在于，所述控制器(5)還連 接所述進料系統(tǒng)(1)的頂料氣缸(132)，用于控制頂料氣缸(132)把物料頂入排料系統(tǒng)的夾 頭(33)中。
5.根據權利要求1所述的磁芯鉆孔機床的控制裝置，其特征在于，所述控制器(5)連 接所述排料系統(tǒng)(3)的排料氣缸(39)，用于根據所述第一行程回位信號控制排料氣缸(39) 排料。
6.根據權利要求4所述的磁芯鉆孔機床的控制裝置，其特征在于，所述控制器(5)還連 接所述排料系統(tǒng)(3)的皮帶輪電機(381)，用于根據所述第一行程回位信號控制皮帶輪電 機(381)停止轉動。
7.根據權利要求1所述的磁芯鉆孔機床的控制裝置，其特征在于，所述控制器(5)連接 所述進刀系統(tǒng)(2)的第一行程執(zhí)行裝置和第二行程執(zhí)行裝置，用于根據所述第一行程到位 信號控制第一行程執(zhí)行裝置和第二行程執(zhí)行裝置執(zhí)行回位操作。
8.根據權利要求7所述的磁芯鉆孔機床的控制裝置，其特征在于，所述控制器(5)連接 所述進刀系統(tǒng)(2)的第一行程執(zhí)行裝置和第二行程執(zhí)行裝置，用于根據所述送料塊回位信 號控制第一行程執(zhí)行裝置和第二行程執(zhí)行裝置執(zhí)行第一行程和第二行程進刀操作。
9.根據權利要求7或8所述的磁芯鉆孔機床的控制裝置，其特征在于，所述第一行程執(zhí) 行裝置是進刀氣缸(23)，所述第二行程執(zhí)行裝置是步進電機(21)。
專利摘要本實用新型是一種磁芯鉆孔機床的控制裝置，包括刀具第二行程到位傳感器，檢測刀具第二行程到位狀態(tài)，生成刀具第二行程到位信號；刀具第一行程回位傳感器，檢測刀具第一行程回位狀態(tài)，生成刀具第一行程回位信號；送料塊回位傳感器，檢測送料塊回位狀態(tài)，生成送料塊回位信號；控制器，其輸入端分別連接所述刀具第一行程回位傳感器、刀具第二行程到位傳感器和送料塊回位傳感器，其控制端分別連接所述進料系統(tǒng)、進刀系統(tǒng)和排料系統(tǒng)，控制器根據對應于上述各個檢測的信號分別控制進刀系統(tǒng)、排料系統(tǒng)及進刀系統(tǒng)操作，從而避免各系統(tǒng)的沖突。
文檔編號G05B19/4065GK201707579SQ20102021887
公開日2011年1月12日 申請日期2010年5月31日 優(yōu)先權日2010年5月31日
發(fā)明者張建云 申請人:張建云