一种滚珠丝杆传动气缸辅助升降的数控排钻垂直箱的制作方法

1.本实用新型涉及排钻垂直箱领域，具体涉及一种滚珠丝杆传动气缸辅助升降的数控排钻垂直箱。


背景技术：

2.现有用于在木板材工件上钻孔的排钻机。排钻机的核心部件是排钻垂直箱，为了降低排钻机的重心和减小排钻机的体积，现有的排钻机通常是采用从下向上钻孔的方式，也就是说，在钻孔时，排钻垂直箱位于工件的下方，排钻垂直箱设有排钻包，排钻包上可以安装若干支钻头，钻头垂直于工件，排钻包由对应的电机驱动。现有技术是采用气缸将上述电机及排钻包一起升降，从而使钻头能够从下向上钻削工件，或从上至下移动脱离工件。上述的现有技术较为适应钻削通孔，但当需要钻削盲孔，且盲孔的深度需要有精度要求时，由于气缸的活塞无法在行程范围内保持停止，即使是在气缸上安装磁感应开关，但是由于电磁阀动作延迟及活塞触发磁感应开关的重复位置精度低，所以现有技术的排钻垂直箱的孔加工的深度精度低。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种滚珠丝杆传动气缸辅助升降的数控排钻垂直箱，它有利于保证孔加工的深度精度。
4.本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的。
5.本实用新型公开的滚珠丝杆传动气缸辅助升降的数控排钻垂直箱,包括第一排钻组；其中，还包括箱架及托板，所述托板与所述箱架滑动连接，所述第一排钻组安装在所述托板上；还包括用于升降所述托板的升降伺服电机，所述升降伺服电机通过滚珠丝杆驱动连接所述托板；还包括控制系统，所述控制系统控制连接所述升降伺服电机。
6.优选地，还包括用于支撑所述托板的辅助气缸，所述辅助气缸的活塞杆与所述托板连接，所述辅助气缸的气缸体与所述箱架安装连接，所述控制系统控制连接所述辅助气缸。
7.优选地，还包括托板座，所述托板座的上端与所述托板固定连接，所述托板座安装有直线导轨，所述箱架固定连接有滑块，所述滑块与所述直线导轨适配滑动连接。
8.优选地，所述托板座的数量设为两个，两个托板座对称分布在所述滚珠丝杆的左右两侧。
9.优选地，还包括支柱及用于支撑工件的工件撑板，所述支柱的上端与所述工件撑板固定连接，所述支柱的下端与所述箱架固定连接，所述第一排钻组及所述托板设置在所述工件撑板与所述箱架之间，所述托板座及所述直线导轨穿过所述箱架。
10.优选地，所述第一排钻组包括第一排钻包、第一电机及第一电机座，所述第一排钻包安装在所述第一电机上，所述第一电机安装在所述第一电机座上，所述第一电机座与所述托板滑动连接，所述第一电机座螺接有第一调位螺杆，所述第一调位螺杆转动连接在所
述托板上，所述第一调位螺杆垂直于所述滚珠丝杆。
11.优选地，还包括第二排钻组，所述第二排钻组设有第二电机座，所述第二电机座与所述托板滑动连接，所述第二电机座螺接有第二调位螺杆，所述第二调位螺杆转动连接在所述托板上，所述第二调位螺杆平行于所述第一调位螺杆，所述第一调位螺杆穿过所述第二电机座，所述第二调位螺杆穿过所述第一电机座，所述第一调位螺杆沿左右方向延伸设置，所述第一电机座与所述第二电机座在前后方向上对齐设置。
12.本实用新型与现有技术相比较，其有益效果是：通过设置用于升降托板的升降伺服电机，升降伺服电机通过滚珠丝杆驱动连接托板；还包括控制系统，控制系统控制连接升降伺服电机，使本实用新型的数控排钻垂直箱可以保证孔加工的深度精度。
附图说明
13.图1为本实用新型的数控排钻垂直箱的立体结构示意图。
14.图2为本实用新型的数控排钻垂直箱的工作状态示意图。
15.图3为本实用新型的辅助气缸的气路连接示意图。
16.图4为本实用新型的数控排钻垂直箱的正视结构示意图。
17.标号说明：1
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第一排钻组；101
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第一排钻包；102
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第一电机；103
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第一电机座；2
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第二排钻组；201
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第二排钻包；202
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第二电机；203
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第二电机座；3
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箱架；4
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升降伺服电机；41
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滚珠丝杆；42
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滚珠螺母；43
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第三电机座；44
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螺母安装座；5
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工件撑板；6
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支柱；7
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托板；71
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第一调位螺杆；72
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第二调位螺杆；8
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托板座；811
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直线导轨；812
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滑块；9
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辅助气缸；10
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电磁换向阀；11
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调速阀；97
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底座；98
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压料器；99
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工件。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
19.本实用新型的数控排钻垂直箱,如图1和图4所示，包括第一排钻组1，第一排钻组1设有用于安装钻头的第一排钻包101（需要注意的是，各个附图都没有画出上述钻头），第一排钻包101为现有技术；还包括箱架3及托板7，托板7与箱架3滑动连接，第一排钻组1安装在托板7上；还包括用于升降托板7的升降伺服电机4，升降伺服电机4通过滚珠丝杆41驱动连接托板7，具体地，箱架3的底部通过对应的螺钉固定安装有第三电机座43，升降伺服电机4安装在第三电机座43上，升降伺服电机4的转轴穿过第三电机座43，滚珠丝杆41的下部通过对应的轴承与箱架3转动连接，滚珠丝杆41的下端通过联轴器与升降伺服电机4的转轴联接，托板7的底面固定安装有螺母安装座44，滚珠螺母42通过对应的螺钉安装在螺母安装座44上，滚珠丝杆41与滚珠螺母42适配螺接，也就是说，滚珠丝杆41与滚珠螺母42组成了滚珠丝杆副；还包括控制系统，控制系统控制连接升降伺服电机4。
20.以下简要说明本实用新型的工作原理：当升降伺服电机4运转时，升降伺服电机4带动滚珠丝杆41转动，由于托板7与箱架3滑动连接，于是滚珠螺母42相应地沿滚珠丝杆41的轴线方向移动，滚珠螺母42带动托板7及第一排钻组1相应地升降移动，由于控制系统控制连接升降伺服电机4，于是控制系统可以使滚珠螺母42在设定的高度位置上停止，换句话说，控制系统能够准确地控制钻孔深度，使孔加工的深度精度得以保证，尤其是当工件99需要钻削多种深度规格的盲孔时，通过控制系统控制钻头的进给移动，可以灵活且高精度地
钻削盲孔。当然了，本实用新型的数控排钻垂直箱也能适应加工通孔。
21.进一步地，如图1所示，本实用新型的数控排钻垂直箱还包括用于支撑托板7的辅助气缸9，辅助气缸9的活塞杆与托板7连接，辅助气缸9的气缸体与箱架3通过对应的螺钉安装连接，控制系统通过电磁换向阀10控制连接辅助气缸9；如图3所示，辅助气缸9的活塞的下方腔体连接电磁换向阀10，当控制系统控制托板7保持静止或控制托板7向上移动时，控制系统控制电磁换向阀10导通气源与辅助气缸9，使得辅助气缸9的活塞杆支撑第一排钻组1及托板7的重量，也就是说，辅助气缸9的主要作用是减小由第一排钻组1及托板7的重量产生的对滚珠丝杆41的轴向作用力，于是能够减小滚珠丝杆41的负载，从而减缓滚珠丝杆41及滚珠螺母42的磨损，使滚珠丝杆41耐用，也可以减小升降伺服电机4的所需功率，换句话说，可以选用额定功率较小的升降伺服电机4，有利于降低成本；而当控制系统控制托板7下降时，控制系统控制电磁换向阀10动作，使辅助气缸9的活塞的下方腔体切换至与外界连通，也就是说，撤去了辅助气缸9的支撑作用，避免辅助气缸9的活塞的下方腔体的气体被进一步压缩而使托板7的下降阻力增大，为避免电磁换向阀10动作时第一排钻组1及托板7的重力对滚珠丝杆41产生冲击，如图3所示，可以在电磁换向阀10与辅助气缸9之间设置调速阀11。
22.进一步地，如图1所示，本实用新型的数控排钻垂直箱还包括托板座8，托板座8的上端与托板7固定连接，托板座8安装有直线导轨811，箱架3固定连接有滑块812，滑块812与直线导轨811适配滑动连接；直线导轨811为市面上的钢制直线导轨，具有较高的直线运动刚性，从而有利于保证钻孔的位置精度，也避免托板7在升降移动过程中出现晃动现象，从而减少滚珠螺母42及滚珠丝杆41的磨损。
23.进一步地，如图1所示，托板座8的数量设为两个，两个托板座8对称分布在滚珠丝杆41的左右两侧，有利于使托板7受力平衡，使托板7升降平稳。
24.进一步地，如图1和图2所示，本实用新型的数控排钻垂直箱还包括支柱6及用于支撑工件99的工件撑板5，支柱6的上端与工件撑板5固定连接，支柱6的下端与箱架3固定连接，第一排钻组1及托板7设置在工件撑板5与箱架3之间，如图4所示，托板座8及直线导轨811穿过箱架3，也就是说，箱架3形成有用于避让托板座8及直线导轨811的通孔。如图2所示，箱架3的底部的左右两端分别通过对应的直线导轨副与排钻机的底座97滑动连接，将工件99放置在工件撑板5上，然后排钻机的压料器98用于将工件99压在工件撑板5上，使工件99固定，第一排钻组1随后升起在工件99的底面钻孔，如图2所示，由于安装在第一排钻组1上的钻头是竖直设置的，为了结构简单，于是第一排钻组1需要设置为立式结构，所以将托板座8及直线导轨8设置为穿过箱架3，在能够保证直线导轨811具有足够的长度的前提下，又有利于使本实用新型的数控排钻垂直箱在上下方向上结构紧凑，有利于减小钻头的晃动幅度。
25.进一步地，如图1所示，第一排钻组1包括第一排钻包101、第一电机102及第一电机座103，第一排钻包101安装在第一电机102上，具体是第一排钻包101的壳体与第一电机102的外壳相对固定连接，第一电机102安装在第一电机座103上，第一电机座103与托板7滑动连接，具体是第一电机座103的下部加工有燕尾槽，第一电机座103与托板7通过燕尾槽结构滑动连接，第一电机座103螺接有第一调位螺杆71，第一调位螺杆71转动连接在托板7上，具体是第一调位螺杆71的左右两端分别与对应的相对固定在托板7的左右两端上的座子转动
连接，第一调位螺杆71垂直于滚珠丝杆41，也就是说，当滚珠丝杆41沿竖直方向布置时，第一调位螺杆71的轴线在水平面内，通过上述设置，当旋动第一调位螺杆71时，能够使第一排钻组1在水平面内调位，有利于使本实用新型的数控排钻垂直箱的钻孔位置能够灵活调整。
26.进一步地，如图1所示，本实用新型的数控排钻垂直箱还包括第二排钻组2，第二排钻组2的结构与第一排钻组1 的结构相同，第二排钻组2设有第二电机座203，第二排钻组2设有第二电机202及第二排钻包201，第二电机座203与托板7通过燕尾槽结构滑动连接，第二电机座203螺接有第二调位螺杆72，第二调位螺杆72转动连接在托板7上，第二调位螺杆72平行于第一调位螺杆71，第一调位螺杆71穿过第二电机座203，第二调位螺杆72穿过第一电机座103，第一调位螺杆71沿左右方向延伸设置，第一电机座103与第二电机座203在前后方向上对齐设置。举例地说，在旋动第一调位螺杆71时，为了使第一电机座103受力平衡，第一电机座103与托板7的相对滑动结构（例如是燕尾槽结构）应该尽量布置在第一电机座103的沿前后方向的中部位置，且第一调位螺杆71最好是设置在对应第一电机座103与托板7的相对滑动结构的中线位置，但是由于需要设置第二调位螺杆72，而设置第一调位螺杆71穿过第二电机座203且第二调位螺杆72穿过第一电机座103的结构，从而能使第一调位螺杆71较为靠近第一电机座103与托板7的相对滑动结构的中线位置以及第二调位螺杆72较为靠近第二电机座203与托板7的相对滑动结构的中线位置，于是有利于使第一调位螺杆71及第二调位螺杆72旋动灵活，也使得第一调位螺杆71和第二调位螺杆72的组合结构更紧凑。