[发明专利]在工件等直经位置钻孔的自动钻床及其控制方法

说明书

  

技术领域

本发明属于机械加工设备的钻床技术领域，特别是涉及把普通手工操作的钻床改装为在同一工件上自动钻多个孔的自动钻床。 

背景技术

现在普通手工操作的钻床要在同一工件上钻多个孔，则要多次手工改变、效正工件位置，每钻一孔都要改变一次工件位置，并进行仔细效正钻下一孔的准确位置。这不仅耗时、耗人工、产品的生产成本高，而且钻孔位置的精确度受操作人员的技术和情绪影响，产品的合格率不稳定。 

发明内容

本发明的目的是提供把普通手工操作的钻床改造成的在工件等直经位置钻孔的自动钻床，即提供在同一工件上钻多个孔的时间短、用人工少的自动钻床；还提供这种自动钻床的自动控制方法。 

本发明的结构是： 

在工件等直经位置钻孔的自动钻床，包括钻头是竖直走向的钻床1，钻床1的底座2上竖立设置有固定的钻头支撑柱3，底座2表面上设有与底座2卡合滑动连接的载台板4，底座2和载台板4之间设有临时固定相对位置的固定机构，钻头支撑柱3的顶部设有动力电机5，动力电机5驱动钻床钻头6转动对工件加工处理，钻床钻头6还连接有一个控制钻床钻头6上下位置的竖向有齿柱7，竖向有齿柱7的齿条与一个圆形齿轮13咬合，转动圆形齿轮13能控制竖向有齿柱7上下运动，从而控制钻床钻头6上下运动，其特征在于：还包括电动控制钻床钻头6上下运动的钻头升降控制装置8、电动控制工件旋转角度的工件转角控制装置9和自动控制器10；自动控制器10分别与动力电机5、钻头升降控制装置8的钻头升降电机11和工件转角控制装置9的工件转角电机12连接，对钻头的旋转、钻头的升降和工件转动进行自动控制；

钻头升降控制装置8的结构：钻头支撑柱3上固定有一个升降电机固定台14，钻头升降电机11被固定在升降电机固定台14上，钻头升降电机11的输出轴上连接有螺纹杆15，螺纹杆15的螺纹与圆形齿轮13咬合，其钻头升降的各个驱动部件连接秩序为：钻头升降电机11、螺纹杆15、圆形齿轮13、竖向有齿柱7和钻床钻头6；螺纹杆15不同高度的两个位置分设有一个永磁块20，在螺纹杆15不同位置的两个永磁块20磁极相反的显出在外面；在靠近螺纹杆15的某一位置的钻头支撑柱3上设有测升降霍尔22，使该测升降霍尔22能感受到螺纹杆15上永磁块20的磁通量而发出电信号；测升降霍尔22的输出信号线分别与钻头升降电机11和自动控制器10内的第一电控开关连接。

工件转角控制装置9的结构：在载台板4上，竖立地固定有随载台板4同步运动的立支架16；在载台板4上，还设置有两个同步带齿轮17，该两个同步带齿轮17在载台板4上保持固定距离，该两个同步带齿轮17之间用同步带19传动连接，其中一个同步带齿轮17与工件转角电机12的输出轴连接，该同步带齿轮17为主动同步带齿轮17-1，工件转角电机12固定在立支架16上；另一个同步带齿轮17的上面连接夹持工件机构18，该同步带齿轮17为从动同步带齿轮17-2，从动同步带齿轮17-2的转动中心和夹持工件机构18夹持中心是同一个中心；从动同步带齿轮17-2带动夹持工件机构18同步转动；从动同步带齿轮17-2上设有多个永磁块20，在能感受永磁块20磁场的地方设有一个测转角霍尔21，测转角霍尔21的输出信号线分别与工件转角电机12和自动控制器10内的第一电控开关连接；连接；该测转角霍尔21能感受到从动同步带齿轮17-2上永磁块20的磁通量而输出电信号。 

自动控制器10的控制线路：包括第一电控开关和第二电控开关； 

第一电控开关有一个手动开关、两个被控制信号输入端和两个控制信号输出端，其中

［1］第一个被控制信号输入端连接测转角霍尔21的开关信号输出端，测转角霍尔21能检测从动同步带齿轮17-2的转动角度，通过从动同步带齿轮17-2的转动角度反馈控制第一电控开关；

［2］第二个被控制信号输入端连接测升降霍尔22的开关信号输出端，测升降霍尔22能检测螺纹杆15升降位置，通过螺纹杆15升降位置反馈控制第一电控开关；

［3］第一个控制信号输出端连接工件转角电机12，通过控制工件转角电机12来控制从动同步带齿轮17-2的转动角度；

［4］第二个控制信号输出端连接第二电控开关的关闭信号输入端，当第一电控开关处于打开状态时，使第二电控开关处于关闭状态。

第二电控开关有一个被控制信号输入端和两个控制信号输出端，其中