CN103317160B - 一种旋转推进加工设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转推进加工设备及其控制方法，第一驱动机构与主动齿轮连接，多个从动齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮和从动齿轮安装在第二机架上；多根螺杆上端与第一工作架螺纹连接，多根螺杆分别穿过多个从动齿轮并且螺杆中部与从动齿轮螺纹连接，多个执行机构分别固定在多根螺杆下端；第二驱动机构与转轴连接，多面体定位辊穿在转轴上并与转轴固定连接，多个定位桩固定在多面体定位辊上，工件可安装在定位桩上。本发明提出的一种旋转推进加工设备，实现了工件的连续加工作业，并在一次作业中加工多个工件，大幅度提高了加工生产效率。

Description

一种旋转推进加工设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及旋转推进技术领域，尤其涉及一种旋转推进加工设备及其控制方法。

背景技术

当前，在大规模、产业化的零部件制造过程中，要求在一个加工操作流程中完成多个零部件的生产成型，一般需要设置多个执行机构，例如，在零件的钻孔、攻丝工序中，通过设置多个钻头或攻头，在一个工序流程中多个钻头或攻头同步下降对工件进行加工，一次完成多个零件的钻孔、攻丝操作。

现有技术中，如何实现多个执行机构的同步旋转推进作业，工件定位机构如何与多个执行机构进行配合作业，以实现工件的连续加工作业，并在一次作业中加工多个工件，以提高加工生产效率，是本领域技术人员丞待解决的技术问题。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种旋转推进加工设备及其控制方法，实现了工件的连续加工作业，并在一次作业中加工多个工件，大幅度提高了加工生产效率。

一种旋转推进加工设备，包括：

机架，其包括第一机架、第二机架和第三机架，其中，第一机架设在第二机架上方，第三机架设于第二机架下方；

加工装置，其包括第一驱动机构、一个主动齿轮、多个从动齿轮、多根螺杆和多个执行机构；第一驱动机构与主动齿轮连接，多个从动齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮和从动齿轮安装在第二机架上；多根螺杆上端与第一工作架螺纹连接，多根螺杆分别穿过多个从动齿轮并且螺杆中部与从动齿轮螺纹连接，多个执行机构分别固定在多根螺杆下端；

定位装置，其包括第二驱动机构、多面体定位辊、多个定位桩和转轴，第二驱动机构与转轴连接，转轴两端安装在第三机架上，多面体定位辊穿在转轴上并与转轴固定连接，多个定位桩固定在多面体定位辊上，工件可安装在定位桩上。

优选地，多面体定位辊由多块侧板和两块端板组成，多块侧板围成多面体辊筒，两块端板分别固定在多面体辊筒的两端，多个定位桩固定在侧板上。

优选地，在一块侧板上多个定位桩均匀地布置成一排或者多排。

优选地，在多面体定位辊设有支撑机构，支撑机构为杆件或者板件。

优选地，多个从动齿轮的尺寸相同，多根螺杆的尺寸相同。

优选地，还包括齿轮箱，主动齿轮和多个从动齿轮设在齿轮箱中，齿轮箱固定在第二机架上。

优选地，执行机构为钻孔执行机构或者攻丝执行机构。

优选地，主动齿轮和多个从动齿轮呈直线布置，多个从动齿轮分布在主动齿轮两侧，主动齿轮两侧的多个从动齿轮顺序啮合。

优选地，多个从动齿轮布置在主动齿轮周围，多个从动齿轮直接与主动齿轮啮合。

一种旋转推进加工设备的控制方法，包括：

S1、控制第一驱动机构转动，第一驱动机构驱动多根螺杆同步向下旋转推进对多面体定位辊第一工作面上的工件进行加工；

S2、在加工完成后，控制第一驱动机构反转，第一驱动机构驱动多根螺杆进行复位；

S3、控制第二驱动机构转动，第二驱动机构驱动多面体定位辊转动预定角度，然后执行步骤S，多根螺杆对多面体定位辊第二工作面上工件进行加工；

一方面，第一驱动机构与主动齿轮连接，多个从动齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮和从动齿轮安装在第二机架上；多根螺杆上端与第一工作架螺纹连接，多根螺杆分别穿过多个从动齿轮并且螺杆中部与从动齿轮螺纹连接，多个执行机构分别固定在多根螺杆下端；在工作过程中，第一驱动机构驱动主动齿轮转动，主动齿轮带动多个从动齿轮转动，多个从动齿轮分别带动多个螺杆转动并同步上升或者同步下降，在一个旋转推进过程中加工多个工件。

另一方面，第二驱动机构与转轴连接，多面体定位辊穿在转轴上并与转轴固定连接，多个定位桩固定在多面体定位辊上，工件可安装在定位桩上；在工作过程中，通过转动多面体定位辊，顺序对多面体定位辊上多个工作面上的工件进行加工，实现了工件的连续加工作业。

本发明提出的一种旋转推进加工设备，实现了工件的连续加工作业，并在一次作业中加工多个工件，大幅度提高了加工生产效率。

附图说明

图1为本发明第一实施例提出的一种旋转推进加工设备的结构示意图。

图2为本发明第二实施例提出的一种旋转推进加工设备的结构示意图。

图3为图1和图2中多面体定位辊的结构示意图。

图4是本发明提出的一种旋转推进加工设备的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，图1为本发明第一实施例提出的一种旋转推进加工设备的结构示意图，图2为本发明第二实施例提出的一种旋转推进加工设备的结构示意图，图3为图1和图2中多面体定位辊的结构示意图。

参照图1至图3，本发明实施例提出了一种旋转推进加工设备，包括：机架1、加工装置2和定位装置3，其中：

机架1，其包括第一机架11、第二机架12和第三机架13，其中，第一机架11设在第二机架12上方，第三机架13设于第二机架12下方；

加工装置2，其包括第一驱动机构21、一个主动齿轮22、多个从动齿轮23、多根螺杆24和多个执行机构25；第一驱动机构21固定在第一机架11上，第一驱动机构21与主动齿轮22连接用于驱动主动齿轮22转动，具体地，驱动机构4为电机和减速机，主动齿轮22与减速机的输出轴固定连接；多个从动齿轮23与主动齿轮22啮合，主动齿轮22和从动齿轮23安装在第二机架12上，具体地，可以讲主动齿轮22和多个从动齿轮23设在齿轮箱26中，齿轮箱26固定在第二机架12上；多根螺杆24上端与第一机架11螺纹连接，多根螺杆24分别穿过多个从动齿轮23并且螺杆24中部与从动齿轮23螺纹连接，多个执行机构25分别固定在多根螺杆24下端；

在工作过程中，第一驱动机构21驱动主动齿轮22转动，主动齿轮22带动多个从动齿轮23转动，多个从动齿轮23分别带动多个螺杆24转动并同步上升或者同步下降，通过螺杆24的旋转推进作业进行工件加工；

定位装置3，其包括第二驱动机构31、多面体定位辊32、多个定位桩33和转轴34；第二驱动机构31与转轴34连接，转轴34两端安装在第三机架13上，多面体定位辊32穿在转轴34上并与转轴34固定连接；多面体定位辊32具有多个工作面，多个定位桩33固定在多面体定位辊32上，多个定位桩33在多面体定位辊32的多个工作面规则排布，工件可安装在定位桩33上；

在工作过程中，加工装置2进行旋转推进作业，在完成面体定位辊32上第一工作面的工件加时，第二驱动机构31驱动多面体定位辊32转动预定角度，多面体定位辊32第二工作面进行工作状态，加工装置2进行旋转推进作业对多面体定位辊32上第二工作面的工件进行加工，如此往复工作，能够对多面体定位辊32的多个工作面上工件的顺序循环加工，这样，通过设置多面体定位辊实现了工件的连续加工作业。

如图1和图3所示，在本发明第一实施例中，主动齿轮22和多个从动齿轮23呈直线布置，多个从动齿轮23分布在主动齿轮22两侧，主动齿轮22两侧的多个从动齿轮23顺序啮合。在具体结构设计中，多个从动齿轮23的尺寸相同，多根螺杆24的尺寸相同，多根螺杆24上螺纹的结构参数相同，主动齿轮22一侧的相邻两个螺杆24上螺纹的旋向相反。

如图2和图3所示，在本发明第二实施例中，多个从动齿轮23布置在主动齿轮22周围，多个从动齿轮23直接与主动齿轮22啮合。在具体结构设计中，多个从动齿轮23的尺寸相同，多根螺杆24的尺寸相同，多根螺杆24上螺纹的结构参数相同，包括多个螺杆24上螺纹的旋向和槽宽等参数相等。

在优选实施例中，如图3所示，多面体定位辊32由多块侧板和两块端板组成，多块侧板围成多面体辊筒，两块端板分别固定在多面体辊筒的两端，多块侧板就构成了多面体定位辊32的工作面，多个定位桩33固定在侧板上，在具体设计时，在一块侧板上多个定位桩33均匀地布置成一排或者多排。

例如，在图3中，多面体定位辊32由六块侧板和两块端板组成，六块侧板围成六面体辊筒，两块端板分别固定在六面体辊筒的两端，这样，六块侧板就构成了六面体定位辊32的六个工作面，在每块侧板上固定四个定位桩33；根据图1中四根螺杆24呈直线布置，或者根据图2中四根螺杆24占据矩形的四个顶点。

在工作过程中，第一侧板与螺杆24垂直，四个工件分别安装在第一侧板的四个定位桩33上，第一驱动机构21驱动四根螺杆24旋转推进对第一侧板上四个工件进行加工，在完成加工之后，第一驱动机构21反转驱动四根螺杆24复位，第二驱动机构31驱动六面体定位辊32转动60°，第二侧板与螺杆24垂直，四个工件分别安装在第二侧板的四个定位桩33上，第二驱动机构31驱动四根螺杆24旋转推进对第二侧板上四个工件进行加工，如此往复动作，顺序对六面体定位辊32上多个工作面上的工件进行加工。

在进一步实施例中，在多面体定位辊32设有支撑机构，支撑机构为杆件或者板件。支撑机构采用支撑杆时，支撑杆一端固定在转轴34上，另一端固定在侧板上，支撑机构采用板件时，板件与多个侧板固定连接，通过设置支撑机构对多面体定位辊32进行加强。

在实际应用过程中，执行机构25为钻孔执行机构或者攻丝执行机构，在螺杆24进行旋转推进过程中，钻孔执行部件可以对工件进行钻孔作业，攻丝执行机构可以对工件进行攻丝作业。

在上述实施例的基础上，本发明中还可以对加工装置2进行进一步设计。

在具体实施例中，在从动齿轮23中设有轴向的螺纹孔，在螺杆24中部设有外螺纹，螺杆24中部与从动齿轮23螺纹连接；或者，在从动齿轮23中设有轴向通孔，在通孔中固定螺纹套，在螺杆24中部设有外螺纹，螺杆24中部与螺纹套之间螺纹连接。

在具体实施例中，在第一机架11上设有多个螺纹槽，在螺杆24上端设有外螺纹，螺杆24上端与螺纹槽之间螺纹连接。在螺纹槽中形成润滑脂容置空间，在该空间中填充润滑脂可以对螺杆24与第一机架21之间的螺纹连接进行润滑；或者，在第一机架11上设有多个螺纹孔，在螺杆24上端设有外螺纹，螺杆24上端与第一机架11之间螺纹连接。

进一步地，可以在螺杆24的螺纹处设有滚珠，在螺杆24转动并进行上升或下降动作时，使得螺杆24变成滚珠丝杆结构，可以减小传动阻力。

如图4所示，图4是本发明实施例提出的一种旋转推进加工设备的控制方法的流程示意图。

参照图4，本发明提出的一种旋转推进加工设备的控制方法，包括以下步骤：

步骤S1、控制第一驱动机构21转动，第一驱动机构21驱动多根螺杆24同步向下旋转推进对多面体定位辊32第一工作面上的工件进行加工；

步骤S2、在加工完成后，控制第一驱动机构21反转，第一驱动机构21驱动多根螺杆24进行复位；

步骤S3、控制第二驱动机构31转动，第二驱动机构31驱动多面体定位辊32转动预定角度，然后执行步骤S1，多根螺杆24对多面体定位辊32第二工作面上工件进行加工。

具体地，在对工件进行加工时，一般要求多面体定位辊32的工作面与螺杆24垂直，因此，在步骤S1中，第一工作面与多根螺杆24垂直，在步骤S3中，第二驱动机构31驱动多面体定位辊32转动预定角度使得第二工作面与螺杆24垂直，然后控制多根螺杆24对第二工作面上工件进行加工。通过步骤S1-S3的循环工作过程，实现对多面体定位辊32的多个工作面上工件的顺序循环加工。

在实际应用过程中，螺杆24在对第一工作面上的工件进行加工时，可以在该加工时间内对第二工作面上进行上料，实现多面体定位辊32的连续加工作业。

基于本发明实施例中旋转推进加工设备的技术效果，该旋转推进加工设备的控制方法也同样具有上述技术效果。

以上所述，仅为发明较佳的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在发明揭露的技术范围内，根据发明的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋转推进加工设备，其特征在于，包括：

机架(1)，其包括第一机架(11)、第二机架(12)和第三机架(13)，其中，第一机架(11)设在第二机架(12)上方，第三机架(13)设于第二机架(12)下方；

加工装置(2)，其包括第一驱动机构(21)、一个主动齿轮(22)、多个从动齿轮(23)、多根螺杆(24)和多个执行机构(25)；第一驱动机构(21)与主动齿轮(22)连接，多个从动齿轮(23)与主动齿轮(22)啮合，主动齿轮(22)和从动齿轮(23)安装在第二机架(12)上；多根螺杆(24)上端与第一机架(11)螺纹连接，多根螺杆(24)分别穿过多个从动齿轮(23)并且螺杆(24)中部与从动齿轮(23)螺纹连接，多个执行机构(25)分别固定在多根螺杆(24)下端；

定位装置(3)，其包括第二驱动机构(31)、多面体定位辊(32)、多个定位桩(33)和转轴(34)，第二驱动机构(31)与转轴(34)连接，转轴(34)两端安装在第三机架(13)上，多面体定位辊(32)穿在转轴(34)上并与转轴(34)固定连接，多个定位桩(33)固定在多面体定位辊(32)上，工件可安装在定位桩(33)上；

所述旋转推进加工设备在工作过程中包括以下步骤：

S1、控制第一驱动机构(21)转动，第一驱动机构(21)驱动多根螺杆(24)同步向下旋转推进对多面体定位辊(32)第一工作面上的工件进行加工；

S2、在加工完成后，控制第一驱动机构(21)反转，第一驱动机构(21)驱动多根螺杆(24)进行复位；

S3、控制第二驱动机构(31)转动，第二驱动机构(31)驱动多面体定位辊(32)转动预定角度，然后执行步骤S1，多根螺杆(24)对多面体定位辊(32)第二工作面上工件进行加工。

2.根据权利要求1所述的旋转推进加工设备，其特征在于，多面体定位辊(32)由多块侧板和两块端板组成，多块侧板围成多面体辊筒，两块端板分别固定在多面体辊筒的两端，多个定位桩(33)固定在侧板上。

3.根据权利要求2所述的旋转推进加工设备，其特征在于，在一块侧板上多个定位桩(33)均匀地布置成一排或者多排。

4.根据权利要求2所述的旋转推进加工设备，其特征在于，在多面体定位辊(32)设有支撑机构，支撑机构为杆件或者板件。

5.根据权利要求1所述的旋转推进加工设备，其特征在于，多个从动齿轮(23)的尺寸相同，多根螺杆(24)的尺寸相同。

6.根据权利要求1所述的旋转推进加工设备，其特征在于，还包括齿轮箱(26)，主动齿轮(22)和多个从动齿轮(23)设在齿轮箱(26)中，齿轮箱(26)固定在第二机架(12)上。

7.根据权利要求1所述的旋转推进加工设备，其特征在于，执行机构(25)为钻孔执行机构或者攻丝执行机构。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的旋转推进加工设备，其特征在于，主动齿轮(22)和多个从动齿轮(23)呈直线布置，多个从动齿轮(23)分布在主动齿轮(22)两侧，主动齿轮(22)两侧的多个从动齿轮(23)顺序啮合。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的旋转推进加工设备，其特征在于，多个从动齿轮(23)布置在主动齿轮(22)周围，多个从动齿轮(23)直接与主动齿轮(22)啮合。

10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的旋转推进加工设备的控制方法，其特征在于，包括：

S1、控制第一驱动机构(21)转动，第一驱动机构(21)驱动多根螺杆(24)同步向下旋转推进对多面体定位辊(32)第一工作面上的工件进行加工；

S2、在加工完成后，控制第一驱动机构(21)反转，第一驱动机构(21)驱动多根螺杆(24)进行复位；

S3、控制第二驱动机构(31)转动，第二驱动机构(31)驱动多面体定位辊(32)转动预定角度，然后执行步骤S1，多根螺杆(24)对多面体定位辊(32)第二工作面上工件进行加工。