CN104999105B - 一种用于汽车管件钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于汽车管件钻孔装置，钻孔机构包括多个并列设置的钻孔单元，每个钻孔单元均包括安装架、支杆、芯轴，安装架可沿着垂直于工作台方向位移，支杆一端安装在安装架上，支杆另一端设有第二齿轮，第二齿轮与齿条相适配，支杆可沿着安装架长度方向位移；芯轴一端依次穿过第二齿轮、支杆伸入工作区域内，并且芯轴与第二齿轮固定连接，芯轴靠近工作台一端设有钻头；夹持机构用于夹持管件，夹持机构包括至少一个夹持单元，夹持单元包括支架、安装座、至少一个用于支撑管件的支撑板。本发明一次可对同一管件加工多个孔，定位准确，无偏差，精度高，钻孔效率高，加工效果好，产品质量高。

Description

一种用于汽车管件钻孔装置

技术领域

本发明涉及汽车加工设备技术领域，尤其涉及一种用于汽车管件钻孔装置。

背景技术

汽车零部件上有许多管件，管件上面有许多法向孔，这些法向孔是为安装其它零部件的定位所需，并且对于这些孔的相对位置是有精度要求的，这些孔都是按管件三维方向法向的，一直以来，要保证这些孔的位置精度成为加工的难点。现有技术中，加工孔的设备主要有钻孔机和冲压机，高端的加工有用数控加工中心加工，为保证精度用三轴或五轴加工，成本非常高，不是一般企业所能承受；而通常用钻孔机或冲压机加工的话，由于机器的运动方向是垂直方向，只能用钻模，夹具来定方向加工，或加工一个孔，再由此孔定位加工另一个孔，只能一个个进行加工，这样速度慢，效率低，多次重复定位易造成孔位偏差，造成相对位置精度差，很容易造成工件报废，质量不稳定。

发明内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种用于汽车管件钻孔装置，加工效率高，加工效果好，产品质量高。

本发明提出的一种用于汽车管件钻孔装置，包括工作台、钻孔机构、用于夹持管件的夹持机构、控制器、齿条、第一齿轮、传动轴，其中：

钻孔机构位于工作台上方，且钻孔机构与工作台之间形成工作区域；钻孔机构包括多个并列设置的钻孔单元，每个钻孔单元均包括安装架、支杆、芯轴，控制器与安装架连接用于控制安装架沿着垂直于工作台方向位移，支杆一端安装在安装架上，支杆另一端设有第二齿轮，第二齿轮与齿条相适配；控制器与支杆连接用于控制支杆沿着安装架长度方向位移；芯轴一端依次穿过第二齿轮、支杆伸入工作区域内，并且芯轴与第二齿轮固定连接，芯轴靠近工作台一端设有钻头；

夹持机构位于工作区域内，夹持机构包括至少一个夹持单元，夹持单元包括支架、安装座、至少一个用于支撑管件的支撑板，支架安装在工作台上，安装座安装在支架上，支撑板的一端与安装座连接，支撑板表面与管件内壁贴合，至少一个支撑板远离安装座一端设有可检测钻头位移的激光位移传感器，激光位移传感器与控制器连接；

第一齿轮与齿条啮合，传动轴与第一齿轮固定连接，控制器与传动轴连接。

优选的，还包括机架、多个第一驱动装置，机架沿其竖直方向设有多个第一滑槽，安装架一端与第一滑槽连接，第一驱动装置分别与安装架连接，控制器与第一驱动装置连接用于控制第一驱动装置驱动安装架沿着垂直于工作台方向位移。

优选的，钻孔单元还包括第二驱动装置，安装架沿其长度方向均设有第二滑槽，第二滑槽内设有滑块，支杆与滑块连接，第二驱动装置与滑块连接，控制器与第二驱动装置连接用于控制第二驱动装置驱动支杆沿着安装架长度方向位移。

优选的，支撑板的数量为2个，且对称设置，2个支撑板的表面之间的距离等于管件的内径，至少一个支撑板能够沿着安装座竖直方向位移。

优选的，安装座沿其竖直方向设有第三滑槽，支撑板一端与第三滑槽连接，第三滑槽内设有支撑板的自锁位机构。

优选的，夹持单元的数目为两个，且对称安装在工作台上，至少一个夹持单元可沿着工作台长度方向位移。

优选的，还包括第三驱动装置，工作台沿其长度方向设有第四滑槽，至少一个夹持单元的支架与第四滑槽连接，第三驱动装置与支架连接用于驱动支架沿着工作台长度方向位移。

优选的，钻孔单元的数目为4个，等距离设置在机架上。

在本发明中，钻孔机构包括多个并列设置的钻孔单元，每个钻孔单元均包括安装架、支杆、芯轴，安装架可沿着垂直于工作台方向位移，支杆一端安装在安装架上，支杆另一端设有第二齿轮，第二齿轮与齿条相适配，支杆可沿着安装架长度方向位移；芯轴一端依次穿过第二齿轮、支杆伸入工作区域内，并且芯轴与第二齿轮固定连接，芯轴靠近工作台一端设有钻头；夹持机构用于夹持管件，夹持机构包括至少一个夹持单元，夹持单元包括支架、安装座、至少一个用于支撑管件的支撑板，至少一个支撑板远离安装座一端设有可检测钻头位移的激光位移传感器；第一齿轮与齿条啮合，传动轴与第一齿轮固定连接，控制器与传动轴连接。工作时，先通过夹持机构夹持汽车管件，根据汽车管件实际需要孔的数目及孔在汽车管件上的位置，选用钻孔单元，不需要使用的钻孔单元通过控制器控制支杆上的第二齿轮远离齿条，选用的钻孔的单元的第二齿轮与齿条啮合，然后通过控制器控制传动轴转动，带动第一齿轮转动，第一齿轮带动齿条移动，从而带动第二齿轮转动，第二齿轮带动芯轴转动；同时，控制器控制安装架沿着垂直于工作台方向下降，从而带动芯轴下降，以此实现芯轴上的钻头对管件钻孔；支撑板上的激光位移传感器实时检测钻头下降的位移，控制器内事先设有预设位移，控制器通过上述激光位移传感器获取钻头下降的位移并将钻头下降的实时位移与预设位移比较，当钻头下降的实时位移大于或等于预设位移时，控制器控制安装架上升，同时控制传动轴停止转动。本发明一次可对同一管件加工多个孔，定位准确，无偏差，精度高，钻孔效率高，加工效果好，产品质量高。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于汽车管件钻孔装置结构示意图；

图2为本发明提出的一种用于汽车管件钻孔装置的钻孔机构俯视图；

图3为图2中A-A方向剖视图。

具体实施方式

本发明提出一种用于汽车管件钻孔装置，包括工作台10、钻孔机构、用于夹持管件的夹持机构、控制器、机架40、齿条50、传动轴60、第一齿轮70，其中：

如图2、图3所示，机架40沿其竖直方向设有第一滑槽401。

如图2所示，第一齿轮70与齿条50啮合，传动轴60与第一齿轮70固定连接，控制器与传动轴60连接。

如图1、图2、图3所示，本实施例中钻孔机构位于工作台10上方，且钻孔机构与工作台10之间形成工作区域；钻孔机构包括四个并列等距离设置的钻孔单元，每个钻孔单元均包括安装架201、支杆202、芯轴203、第一驱动装置207，安装架201一端与第一滑槽401连接，控制器与第一驱动装置207连接用于控制第一驱动装置207驱动安装架201上下移动；安装架201沿其长度方向设有第二滑槽208，第二滑槽208内设有滑块205，支杆202与滑块205连接，第二驱动装置209与滑块205连接，控制器与第二驱动装置209连接用于控制第二驱动装置209驱动支杆202沿着安装架201长度方向位移；支杆202远离机架40一端设有第二齿轮204，第二齿轮204与齿条50相适配；芯轴203一端依次穿过第二齿轮204、支杆202伸入工作区域内，并且芯轴203与第二齿轮204固定连接，芯轴203靠近工作台10一端设有钻头206。

当需要使用某一钻孔单元时，控制器控制第二驱动装置209驱动支杆202朝向齿条移动，使该支杆202上的第二齿轮204与齿条50啮合；然后控制器控制第一驱动装置207驱动安装架201上下移动，同时控制传动轴60转动，传动轴60带动第一齿轮70转动，第一齿轮70带动齿条50移动，齿条50带动第二齿轮204转动，第二齿轮204带动芯轴203转动，从而实现对管件的钻孔工作。

如图1所示，夹持机构位于工作区域内，夹持机构包括两个对称设置的夹持单元，两个夹持单元均包括支架301、安装座302、两个用于支撑管件的支撑板304；支架301安装在工作台10上，安装座302安装在支架301上，安装座302沿其竖直方向设有第三滑槽303，夹持单元中位于上方的支撑板304一端与第三滑槽303连接，第三滑槽303内设有该支撑板304的自锁位机构；支撑板304表面均与管件内壁贴合，2个支撑板304的表面之间的距离等于管件的内径。

两个夹持单元中其中一个夹持单元的其中一个支撑板304远离安装座302一端设有可检测钻头206位移的激光位移传感器305，激光位移传感器305与控制器连接。

工作台10沿其长度方向设有第四滑槽101，两个夹持单元中的一个夹持单元的支架301与第四滑槽101连接，第三驱动装置306与该支架301连接用于驱动该支架301沿着工作台10长度方向位移。

本发明提出的一种用于汽车管件钻孔装置，工作时，先通过夹持机构夹持汽车管件，根据汽车管件实际需要孔的数目及孔在汽车管件上的位置，选用钻孔单元，不需要使用的钻孔单元通过控制器控制支杆202上的第二齿轮204远离齿条50，选用的钻孔单元的第二齿轮204与齿条50啮合，然后通过控制器控制传动轴60转动，带动第一齿轮70转动，第一齿轮70带动齿条50移动，从而带动第二齿轮204转动，第二齿轮204带动芯轴203转动；同时，控制器控制第一驱动装置207驱动安装架201沿着垂直于工作台10方向下降，从而带动芯轴203下降，以此实现芯轴203上的钻头206对管件钻孔；钻孔过程中，支撑板304上的激光位移传感器305实时检测钻头206下降的位移，控制器内事先设有预设位移，控制器通过上述激光位移传感器305获取钻头206下降的位移并将钻头206下降的实时位移与预设位移比较，当钻头206下降的实时位移大于或等于预设位移时，控制器控制安装架201上升，同时控制传动轴60停止转动。本发明一次可对同一管件加工多个孔，定位准确，无偏差，精度高，钻孔效率高，加工效果好，产品质量高。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本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本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于汽车管件钻孔装置，其特征在于，包括工作台（10）、钻孔机构、用于夹持管件的夹持机构、控制器、齿条（50）、第一齿轮（70）、传动轴（60），其中：

钻孔机构位于工作台（10）上方，且钻孔机构与工作台（10）之间形成工作区域；钻孔机构包括多个并列设置的钻孔单元，每个钻孔单元均包括安装架（201）、支杆（202）、芯轴（203），控制器与安装架（201）连接用于控制安装架（201）沿着垂直于工作台（10）方向位移，支杆（202）一端安装在安装架（201）上，支杆（202）另一端设有第二齿轮（204），第二齿轮（204）与齿条（50）相适配；控制器与支杆（202）连接用于控制支杆（202）沿着安装架（201）长度方向位移；芯轴（203）一端依次穿过第二齿轮（204）、支杆（202）伸入工作区域内，并且芯轴（203）与第二齿轮（204）固定连接，芯轴（203）靠近工作台（10）一端设有钻头（206）；

夹持机构位于工作区域内，夹持机构包括至少一个夹持单元，夹持单元包括支架（301）、安装座（302）、至少两个用于支撑管件的支撑板（304），支架（301）安装在工作台（10）上，安装座（302）安装在支架（301）上，支撑板（304）的一端与安装座（302）连接，支撑板（304）表面与管件内壁贴合，至少一个支撑板（304）远离安装座（302）一端设有可检测钻头（206）位移的激光位移传感器（305），激光位移传感器（305）与控制器连接；

第一齿轮（70）与齿条（50）啮合，传动轴（60）与第一齿轮（70）固定连接，控制器与传动轴（60）连接。

2.根据权利要求1所述的用于汽车管件钻孔装置，其特征在于，还包括机架（40）、多个第一驱动装置（207），机架（40）沿其竖直方向设有多个第一滑槽（401），安装架（201）一端与第一滑槽（401）连接，第一驱动装置（207）分别与安装架（201）连接，控制器与第一驱动装置（207）连接用于控制第一驱动装置（207）驱动安装架（201）沿着垂直于工作台（10）方向位移。

3.根据权利要求1或2所述的用于汽车管件钻孔装置，其特征在于，钻孔单元还包括第二驱动装置（209），安装架（201）沿其长度方向均设有第二滑槽（208），第二滑槽（208）内设有滑块（205），支杆（202）与滑块（205）连接，第二驱动装置（209）与滑块（205）连接，控制器与第二驱动装置（209）连接用于控制第二驱动装置（209）驱动支杆（202）沿着安装架（201）长度方向位移。

4.根据权利要求1或2所述的用于汽车管件钻孔装置，其特征在于，支撑板（304）的数量为2个，且对称设置，2个支撑板（304）的表面之间的距离等于管件的内径，至少一个支撑板（304）能够沿着安装座（302）竖直方向位移。

5.根据权利要求4所述的用于汽车管件钻孔装置，其特征在于，安装座（302）沿其竖直方向设有第三滑槽（303），支撑板（304）一端与第三滑槽（303）连接，第三滑槽（303）内设有支撑板（304）的自锁位机构。

6.根据权利要求4所述的用于汽车管件钻孔装置，其特征在于，夹持单元的数目为两个，且对称安装在工作台（10）上，至少一个夹持单元可沿着工作台（10）长度方向位移。

7.根据权利要求6所述的用于汽车管件钻孔装置，其特征在于，还包括第三驱动装置（306），工作台（10）沿其长度方向设有第四滑槽（101），至少一个夹持单元的支架（301）与第四滑槽（101）连接，第三驱动装置（306）与该支架（301）连接用于驱动该支架（301）沿着工作台（10）长度方向位移。

8.根据权利要求2所述的用于汽车管件钻孔装置，其特征在于，钻孔单元的数目为4个，等距离设置在机架（40）上。