CN102211859A

CN102211859A - 门式钻孔机

Info

Publication number: CN102211859A
Application number: CN2011101179015A
Authority: CN
Inventors: 郭锦文; 赵建文; 鲁兵才
Original assignee: Wuhan Ritop Machine Co Ltd
Current assignee: Wuhan Ritop Machine Co Ltd
Priority date: 2011-05-09
Filing date: 2011-05-09
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2031-05-09
Also published as: CN102211859B

Abstract

本发明涉及钻床设备技术领域，具体涉及一种门式钻孔机。所述钻孔机包括主机和控制模块，主机包括机架、定位装置、夹紧机构及钻孔机构；机架包括底盘和设置在底盘上的两侧立柱以及设置在两侧立柱上的横梁；定位装置包括旋转机构、X方向驱动机构和Y方向驱动机构；旋转机构设置在主机前端下部，固定在机架的底盘上，X方向驱动机构设置在横梁上，Y方向驱动机构设置在X方向驱动机构的底部；夹紧机构和钻孔机构设置于Y方向驱动机构上；控制模块与旋转机构、X方向驱动机构、Y方向驱动机构、夹紧机构及钻孔机构连接。本发明中的钻头可以在玻璃平面内任意移动，实现了定位、钻孔的全自动生产，并提高了工作效率，满足了生产线配套的需要。

Description

门式钻孔机

技术领域

本发明涉及钻床设备技术领域，具体涉及一种用于汽车玻璃的门式钻孔机。

背景技术

汽车玻璃钻孔机需要复杂的控制与定位，而国内的卧式玻璃钻孔机中只有简易台式单头玻璃钻孔机，且没有钻孔定位***，需要人工划线定位，导致其效率低，无法作为现代化玻璃深加工流水生产线的配套设备。特别是国内没有专门针对汽车玻璃加工的数控钻孔机，多数玻璃钻孔机的钻头只能在一条线上运动，不能在一个面内移动到任何位置，特别是玻璃的定位主要是以手动为主，效率很低。另外钻头的旋转电机一般使用普通电机，转速太低，钻孔效果达不到汽车玻璃要求，钻头的进给一般采用气动，进给不平稳，也影响了所钻孔的质量，并且钻头的修磨都是人工，效率低。而且，现有钻孔机的驱动装置布置在工作台面下方，冷却水的滴落导致了导轨的锈蚀等问题，影响了设备的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于汽车玻璃的门式钻孔机，可实现双孔同时加工及自动定位。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

门式钻孔机，包括主机和控制模块，所述主机包括机架、定位装置、夹紧机构及钻孔机构；所述机架包括底盘和设置在底盘上的两侧立柱以及设置在所述两侧立柱上的横梁；所述定位装置包括旋转机构、X方向驱动机构和Y方向驱动机构；所述旋转机构设置在主机前端下部，固定在所述机架的底盘上，所述X方向驱动机构设置在所述横梁上，所述Y方向驱动机构设置在所述X方向驱动机构的底部；所述夹紧机构和所述钻孔机构设置于所述Y方向驱动机构上；所述控制模块与所述旋转机构、X方向驱动机构、Y方向驱动机构、夹紧机构及钻孔机构连接。

上述方案中，所述旋转机构包括第一伺服电机、减速机和吸盘，所述伺服电机固定在所述底盘上，所述第一伺服电机通过所述减速机带动所述吸盘旋转。

上述方案中，所述X方向驱动机构包括第二伺服电机、第一滚珠丝杠、第一直线导轨和第一安装板；所述第一直线导轨固定在横梁上，所述第一直线导轨上的滑块与所述第一安装板连接；所述第一滚珠丝杠上的丝杠螺母与所述第一安装板固定接连，所述第一滚珠丝杠两端的固定座与所述横梁固定连接；所述第二伺服电机通过联轴器带动所述第一滚珠丝杠旋转。

上述方案中，所述Y方向驱动机构包括第三伺服电机、第二滚珠丝杠、第二直线导轨和第二安装板；所述第二直线所述第二直线导轨与所述第一直线导轨在水平方面上垂直设置，并固定在所述第一安装板上，所述第二直线导轨上的滑块与第二安装板连接；所述第二滚珠丝杠上的丝杠螺母与所述第二安装板固定连接，所述第二滚珠丝杠两端的固定座与所述第一安装板固定接连；所述第三伺服电机通过同步带带动所述第二滚珠丝杠旋转。

上述方案中，所述夹紧机构包括上压盘、下托盘、上气缸、下气缸和铰链，所述第二安装板通过紧固件链接有焊接组件；所述上气缸、下气缸和铰链固定在所述焊接组件上，所述上压盘、下托盘分别通过连接杆与所述上气缸、下气缸的活塞杆相连。

上述方案中，所述钻孔机构包括上钻头、下钻头、第四伺服电机、第五伺服电机、第三滚珠丝杠、第四滚珠丝杠、第三直线导轨、第四直线导轨、第三安装板和第四安装板；所述第三直线导轨和第四直线导轨固定在所述焊接组件上，所述第三直线导轨上的滑块与所述第三安装板固定连接，所述第四直线导轨上的滑块与所述第四安装板固定连接；所述上钻头和下钻头分别固定在所述第三安装板和第四安装板上，所述第三滚珠丝杠、第四滚珠丝杠通过两端的固定座与所述焊接组件连接，所述第三滚珠丝杠上的丝杆螺母与所述第三安装板连接，所述第四滚珠丝杠上的丝杆螺母与所述第四安装板连接；所述第四伺服电机通过同步带带动所述第三滚珠丝杠旋转，所述第五伺服电机通过同步带带动所述第四滚珠丝杠旋转。

上述方案中，所述钻孔机构包括第一高速电机、第二高速电机、第一高速主轴和第二高速主轴；所述第一高速电机与所述第一高速主轴连接，所述第一高速主轴与所述上钻头连接；所述第二高速电机与所述第二高速主轴连接，所述第二高速主轴与所述下钻头连接。

上述方案中，所述上压盘和下托盘中心设有通孔，所述上钻头和下钻头分别穿过所述上压盘和下托盘中心的通孔。

上述方案中，所述上压盘和下托盘为金属材料，且接触玻璃的一面设有橡胶。

上述方案中，所述门式钻孔机包括钻头修磨机构，所述钻头修磨机构包括砂条、摆动杆和气缸，所述气缸固定在立柱上，所述砂条固定在所述摆动杆上，所述摆动杆的旋转轴与所述气缸连接。

与现有技术相比，本发明技术方案产生的有益效果如下：

本发明中的钻头可以在玻璃平面内任意移动，实现了定位、钻孔的全自动生产，并提高了工作效率，满足了生产线配套的需要。

附图说明

图1为本发明实施例提供的门式钻孔机的整体结构示意图；

图2图1的俯视图；

图3为图1的A向视图；

图4为本发明实施例中旋转机构的结构示意图；

图5为本发明实施例中X方向驱动机构的结构示意图；

图6为图5的B向视图；

图7为本发明实施例中Y方向驱动机构的结构示意图；

图8为图7的C向视图；

图9为本发明实施例中夹紧机构的结构示意图；

图10为本发明实施例中钻孔机构的结构示意图；

图11为图10的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案进行详细描述。

如图1、图2和图3所示，本发明实施例提供一种门式钻孔机，包括主机和控制模块，主机包括机架1、定位装置、夹紧机构2及钻孔机构3；机架1包括底盘101和设置在底盘101上的两侧立柱102以及设置在两侧立柱102上的横梁103；定位装置包括旋转机构4、两套X方向驱动机构5和两套Y方向驱动机构6；旋转机构4设置在主机前端下部，固定在机架1的底盘101上，X方向驱动机构5设置在横梁103上，Y方向驱动机构6设置在X方向驱动机构5的底部；夹紧机构2和钻孔机构3也为两套，分别设置于两套Y方向驱动机构6上；控制模块与旋转机构4、X方向驱动机构5、Y方向驱动机构6、夹紧机构2及钻孔机构3连接。

本实施例中设置两套相同的钻孔机构3，两套钻头机构3可以在玻璃平面内任意移动，在玻璃上同时加工两个孔，极大地提高了玻璃的钻孔效率。

本发明实施例还包括钻头修磨机构7，两套钻头修磨机构7分别固定在两侧立柱102上。每套钻头修磨机构7包括砂条、摆动杆和气缸，气缸固定在立柱上，砂条固定在摆动杆上，摆动杆的旋转轴与气缸连接。气缸的伸缩控制摆动杆的旋转位置，当需要修磨钻头时，砂条会随着摆动杆摆到两侧立柱之间，修磨完后会摆到立柱边上。

如图4所示，旋转机构包括第一伺服电机401、减速机402和吸盘403，第一伺服电机固定在底盘101上，第一伺服电机401通过减速机402带动吸盘403旋转，从而玻璃可以按要求旋转到所需要角度以控制工件的方向和位置。吸盘403通过真空泵抽真空吸附、固定玻璃，并作工件加工支撑面。

如图5和图6所示，X方向驱动机构5包括第二伺服电机501、第一滚珠丝杠502和第一直线导轨503。第一直线导轨503固定在横梁103上不动，第一直线导轨503上的四个滑块与一整块第一安装板504连接。第一滚珠丝杠502上的丝杠螺母与第一安装板504固定连接，第一滚珠丝杠502两端的固定座与横梁103固定。第二伺服电机501通过联轴器带动第一滚珠丝杠502旋转，可以驱动第一安装板504沿X方向运动。

如图7和图8所示，Y方向驱动机构6包括第三伺服电机601、第二滚珠丝杠602和第二直线导轨603。第二直线导轨603固定在第一安装板504上不动，其方向与第一直线导轨503在水平面内垂直，第二直线导轨603上的四个滑块与一整块第二安装板604连接。第二滚珠丝杠602上的丝杠螺母与第二安装板604固定连接，第二滚珠丝杠602两端的固定座与第一安装板504固定。第三伺服电机601通过同步带带动第二滚珠丝杠602旋转，可以驱动第二安装板604沿Y方向运动。

如图9所示，夹紧机构2包括上压盘201、下托盘202、上气缸203、下气缸204和铰链205。在第二安装板604的下面通过紧固件链接有一整个适合安装夹紧机构2的焊接组件206，上气缸203、下气缸204和铰链205固定在焊接组件206上，铰链205在上气缸203动作时，上压盘201可以以铰链205为支点摆动，从而加紧和放松玻璃。上压盘201、下托盘202分别通过连接杆与上气缸203、下气缸204的活塞杆相连，通过上气缸203和下气缸204的伸缩控制上压盘201和下托盘202的升降运动。上压盘201和下托盘202中心设有通孔，上钻头和下钻头分别穿过上压盘201和下托盘202中心的通孔。上压盘201和下托盘202为金属材料，且接触玻璃的一面设有橡胶。

如图10和图11所示，钻孔机构3包括上钻头301、下钻头302、第四伺服电机303、第五伺服电机304、第三滚珠丝杠305、第四滚珠丝杠306、第三直线导轨307、第三安装板308、第四直线导轨313和第四安装板314。第三直线导轨307和第四直线导轨313固定在焊接组件206上，作为钻孔机构3的导向和支撑。第三直线导轨307上的四个滑块与第三安装板308固定连接，第四直线导轨313上的四个滑块与第四安装板314固定连接。第三安装板308和第四安装板314上分别固定有上钻头301和下钻头302，第三滚珠丝杠305和第四滚珠丝杠306两端的固定座与焊接组件206连接，第三滚珠丝杠305的丝杆螺母与第三安装板308连接，第四滚珠丝杠306的丝杆螺母与第四安装板314连接，第三滚珠丝杠305和第四滚珠丝杠306旋转可以分别驱动第三安装板308和第四安装板314上下运动。第四伺服电机303通过同步带带动第三滚珠丝杠305旋转，控制上钻头301的升降，第五伺服电304机通过同步带带动第四滚珠丝杠306旋转，控制下钻头302的升降。钻孔机构3还包括第一高速电机309、第二高速电机310、第一高速主轴311和第二高速主轴312；第一高速电机309与第一高速主轴311连接，第一高速主轴311与上钻头301连接；第二高速电机310与第二高速主轴312连接，第二高速主轴312与下钻头302连接。

控制模块与旋转机构、X方向驱动机构、Y方向驱动机构、夹紧机构及钻孔机构连接，控制模块内装有控制软件，用于控制钻孔机各坐标轴的自动运行。在机器设计的钻孔范围内，用户只需要导入产品的CAD文件，软件将自动提取孔位坐标数据，自动进行坐标转换，生成机器代码，自动控制设备运行到设定位置钻孔。

本发明在使用时，控制模块按程序要求，控制上钻头、下钻头、下托盘、上压盘、旋转机构均回到零位。玻璃通过输送机构精确输送到旋转机构的吸盘上真空吸紧，并按钻孔位置所设置程序旋转完成定位，下托盘和上压盘先后通过气缸动作夹紧玻璃，X方向驱动机构和Y方向驱动机构动作，将钻头移动到程序设置钻孔位置。下钻头旋转并向上快速移动，接近玻璃表面时，向上移动速度变慢，旋转的钻头开始钻孔，当钻到玻璃厚度的二分之一时，下钻头快速退回到起始位置。上钻头重复下钻头的过程，钻到玻璃厚度的二分之一时，玻璃孔钻通，上钻头快速回到起始位置，钻孔周期结束。钻孔过程中，冷却液从钻头中心孔喷出，冷却钻头，同时防止由于高温烧坏玻璃。当钻孔直径改变时，更换相应直径的钻头；当玻璃厚度改变时，由程序设置直接控制伺服电机调整主轴到玻璃相应距离和主轴转速。同时通过改变程序，可以调节钻头进给的速度和进给的深度，以保证钻孔的质量。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.门式钻孔机，包括主机和控制模块，其特征在于：所述主机包括机架、定位装置、夹紧机构及钻孔机构；所述机架包括底盘和设置在底盘上的两侧立柱以及设置在所述两侧立柱上的横梁；所述定位装置包括旋转机构、X方向驱动机构和Y方向驱动机构；所述旋转机构设置在主机前端下部，固定在所述机架的底盘上，所述X方向驱动机构设置在所述横梁上，所述Y方向驱动机构设置在所述X方向驱动机构的底部；所述夹紧机构和所述钻孔机构设置于所述Y方向驱动机构上；所述控制模块与所述旋转机构、X方向驱动机构、Y方向驱动机构、夹紧机构及钻孔机构连接。

2.如权利要求1所述的门式钻孔机，其特征在于：所述旋转机构包括第一伺服电机、减速机和吸盘，所述伺服电机固定在所述底盘上，所述第一伺服电机通过所述减速机带动所述吸盘旋转。

3.如权利要求1所述的门式钻孔机，其特征在于：所述X方向驱动机构包括第二伺服电机、第一滚珠丝杠、第一直线导轨和第一安装板；所述第一直线导轨固定在横梁上，所述第一直线导轨上的滑块与所述第一安装板连接；所述第一滚珠丝杠上的丝杠螺母与所述第一安装板固定接连，所述第一滚珠丝杠两端的固定座与所述横梁固定连接；所述第二伺服电机通过联轴器带动所述第一滚珠丝杠旋转。

4.如权利要求3所述的门式钻孔机，其特征在于：所述Y方向驱动机构包括第三伺服电机、第二滚珠丝杠、第二直线导轨和第二安装板；所述第二直线所述第二直线导轨与所述第一直线导轨在水平方面上垂直设置，并固定在所述第一安装板上，所述第二直线导轨上的滑块与第二安装板连接；所述第二滚珠丝杠上的丝杠螺母与所述第二安装板固定连接，所述第二滚珠丝杠两端的固定座与所述第一安装板固定接连；所述第三伺服电机通过同步带带动所述第二滚珠丝杠旋转。

5.如权利要求4所述的门式钻孔机，其特征在于：所述夹紧机构包括上压盘、下托盘、上气缸、下气缸和铰链，所述第二安装板通过紧固件链接有焊接组件；所述上气缸、下气缸和铰链固定在所述焊接组件上，所述上压盘、下托盘分别通过连接杆与所述上气缸、下气缸的活塞杆相连。

6.如权利要求5所述的门式钻孔机，其特征在于：所述钻孔机构包括上钻头、下钻头、第四伺服电机、第五伺服电机、第三滚珠丝杠、第四滚珠丝杠、第三直线导轨、第四直线导轨、第三安装板和第四安装板；所述第三直线导轨和第四直线导轨固定在所述焊接组件上，所述第三直线导轨上的滑块与所述第三安装板固定连接，所述第四直线导轨上的滑块与所述第四安装板固定连接；所述上钻头和下钻头分别固定在所述第三安装板和第四安装板上，所述第三滚珠丝杠、第四滚珠丝杠通过两端的固定座与所述焊接组件连接，所述第三滚珠丝杠上的丝杆螺母与所述第三安装板连接，所述第四滚珠丝杠上的丝杆螺母与所述第四安装板连接；所述第四伺服电机通过同步带带动所述第三滚珠丝杠旋转，所述第五伺服电机通过同步带带动所述第四滚珠丝杠旋转。

7.如权利要求6所述的门式钻孔机，其特征在于：所述钻孔机构包括第一高速电机、第二高速电机、第一高速主轴和第二高速主轴；所述第一高速电机与所述第一高速主轴连接，所述第一高速主轴与所述上钻头连接；所述第二高速电机与所述第二高速主轴连接，所述第二高速主轴与所述下钻头连接。

8.如权利要求7所述的门式钻孔机，其特征在于：所述上压盘和下托盘中心设有通孔，所述上钻头和下钻头分别穿过所述上压盘和下托盘中心的通孔。

9.如权利要求5所述的门式钻孔机，其特征在于：所述上压盘和下托盘为金属材料，且接触玻璃的一面设有橡胶。

10.如权利要求1所述的门式钻孔机，其特征在于：所述门式钻孔机包括钻头修磨机构，所述钻头修磨机构包括砂条、摆动杆和气缸，所述气缸固定在立柱上，所述砂条固定在所述摆动杆上，所述摆动杆的旋转轴与所述气缸连接。