CN105014113B - 一种汽车管件多角度钻孔装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种汽车管件多角度钻孔装置，夹持机构包括两个对称设置的夹持装置，每个夹持装置分别包括第一转轴、安装在第一转轴上的支杆以及对称安装在支杆上的用于支撑汽车管件的第一支撑板、第二支撑板，控制器与第一转轴连接用于控制第一转轴转动，第一支撑板、第二支撑板表面均与汽车管件内壁贴合，钻孔机构包括多个并列设置的钻头，控制器与钻头连接用于控制钻头沿着支杆竖直方向位移；第一支撑板端部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。本发明可实现对同一汽车管件上不同角度进行钻孔，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

一种汽车管件多角度钻孔装置
技术领域
本发明涉及汽车零部件加工设备技术领域，尤其涉及一种汽车管件多角度钻孔装置。
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，本发明提出了一种汽车管件多角度钻孔装置，加工效率高，加工效果好，产品质量高。
本发明提出的一种汽车管件多角度钻孔装置，包括机架、第一支架、第二支架、夹持机构、钻孔机构、控制器，其中：
第一支架、第二支架分别安装在机架上，且第一支架、第二支架之间形成工作区域，夹持机构、钻孔机构均位于工作区域内；
夹持机构包括两个对称设置的夹持装置，每个夹持装置分别包括第一转轴、安装在第一转轴上的支杆以及对称安装在支杆上的用于支撑汽车管件的第一支撑板、第二支撑板，控制器与第一转轴连接用于控制第一转轴转动，第一支撑板、第二支撑板表面均与汽车管件内壁贴合，第一支撑板、第二支撑板的表面之间的距离等于汽车管件的内径，第一支撑板能够沿着支杆竖直方向位移；
钻孔机构包括多个并列设置的钻头，控制器与钻头连接用于控制钻头沿着支杆竖直方向位移；第一支撑板端部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。
优选的，还包括齿条、第一齿轮、传动轴，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；钻孔机构包括安装架、多个并列设置的钻孔单元，控制器与安装架连接用于控制安装架沿着支杆竖直方向位移；每个钻孔单元均包括安装板、芯轴，安装板一端安装在安装架上，安装板另一端设有与第一齿轮相适配的第二齿轮，控制器与安装板连接用于控制安装板沿着安装架宽度方向位移；芯轴一端依次穿过安装板、第二齿轮，芯轴与第二齿轮固定连接，芯轴靠近夹持机构一端设有钻头。
优选的，还包括安装在第二支架上的第一驱动装置，机架沿其竖直方向设有第一滑槽，安装架两端与第一滑槽连接，第一驱动装置与安装架连接，控制器与第一驱动装置连接。
优选的，还包括第二驱动装置，安装架上沿其宽度方向设有多个第二滑槽，第二滑槽内均设有第一滑块，安装板分别与第一滑块连接，第二驱动装置与滑块连接，控制器与第二驱动装置连接。
优选的，夹持机构还包括传动机构、安装在第一支架上的第三驱动装置，第一转轴水平可转动地安装在机架上，第三驱动装置通过传动机构与第一转轴传动连接，控制器与第三驱动装置连接用于控制第三驱动装置驱动第一转轴转动。
优选的，传动机构包括第二转轴、第一传动机构和两个对称设置的第二传动机构，控制器与第三驱动装置连接，第三驱动装置通过第一传动机构与第二转轴传动连接，用于驱动第二转轴转动；第二转轴通过第二传动机构与第一转轴传动连接，用于驱动第一转轴转动。
优选的，支杆沿其竖直方向设有第三滑槽，第三滑槽内设有第二滑块，第一支撑板与第二滑块连接，第三滑槽内设有第二滑块的自锁位机构。
优选的，支杆可沿着第一转轴轴向上位移。
优选的，第一支撑板、第二支撑板表面均设有保护层。
优选的，钻孔单元的数目为4个，等距离设置在安装架上。
在本发明中，第一支架、第二支架之间形成工作区域，夹持机构、钻孔机构均位于工作区域内；控制器与第一转轴连接用于控制第一转轴转动，第一支撑板、第二支撑板表面均与汽车管件内壁贴合，第一支撑板、第二支撑板的表面之间的距离等于汽车管件的内径，第一支撑板能够沿着支杆竖直方向位移；钻孔机构包括多个并列设置的钻头，控制器与钻头连接用于控制钻头沿着支杆竖直方向位移；第一支撑板端部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。工作时，根据待钻孔的汽车管件的直径调节第一支撑板、第二支撑板之间的距离，然后将汽车管件两端放置在第一支撑板、第二支撑板上，并夹紧；控制器控制钻头沿着支杆竖直方向移动，使钻头对汽车管件进行钻孔，激光位移传感器实时检测钻头的位移，控制器事先设置有预设位移，控制器根据上述激光位移传感器获取钻头的实时位移并将钻头的实时位移与预设位移比较，当钻头的位移等于或大于预设位移时，控制器控制钻头沿着支杆竖直方向移动，使钻头与汽车管件分开；然后控制器控制第一转轴转动一定角度，从而带动汽车管件转动一定角度，控制器再次控制钻头对汽车管件进行钻孔，重复上述步骤，直到汽车管件加工完毕。本发明可实现对同一汽车管件上不同角度进行钻孔，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汽车管件多角度钻孔装置结构示意图；
图2为本发明提出的一种汽车管件多角度钻孔装置的钻孔单元结构示意图；
图3为本发明提出的一种汽车管件多角度钻孔装置的钻孔机构与齿条结构示意图。
具体实施方式
本发明提出一种汽车管件多角度钻孔装置，包括机架10、第一支架30、第二支架20、夹持机构、钻孔机构、控制器、齿条60、第一齿轮70、传动轴80。
如图1所示，第一支架30、第二支架20分别安装在机架10上，且第一支架30、第二支架20之间形成工作区域，夹持机构、钻孔机构均位于工作区域内。
如图1所示，夹持机构包括安装在第一支架30上的第三驱动装置411、传动机构、两个对称设置的夹持装置；每个夹持装置分别包括第一转轴401、安装在第一转轴401上的支杆402以及对称安装在支杆402上的用于支撑汽车管件的第一支撑板403、第二支撑板404，第一转轴401水平可转动地安装在机架10上，支杆402可沿着第一转轴401轴向上位移，以适应不同长度的汽车管件的钻孔；第一支撑板403、第二支撑板404表面均与汽车管件内壁贴合，第一支撑板403、第二支撑板404的表面之间的距离等于汽车管件的内径，第一支撑板403、第二支撑板404表面均设有保护层407，避免汽车管件受到伤害。支杆402沿其竖直方向设有第三滑槽405，第三滑槽405内设有第二滑块406，第一支撑板403与第二滑块406连接，第三滑槽405内设有第二滑块406的自锁位机构。第一支撑板403可以验证支杆402竖直方向位移，可以调节第一支撑板403与第二支撑板404之间的距离，以适应不用直径的汽车管件的钻孔。第一支撑板403端部设有可检测钻头506位移的激光位移传感器408，激光位移传感器408与控制器连接。
如图1所示，传动机构包括第二转轴410、第一传动机构412和两个对称设置的第二传动机构409；控制器与第三驱动装置411连接，第三驱动装置411通过第一传动机构412与第二转轴410传动连接，用于驱动第二转轴410转动；第二转轴410通过第二传动机构409与第一转轴401传动连接，用于驱动第一转轴401转动。第三驱动装置411带动第二转轴410转动，第二转轴410带动两个第一转轴401转动一定角度，实现汽车管件不同角度方向的钻孔。
如图1、图2、图3所示，本实施例中钻孔机构包括第一驱动装置507、安装架501、四个并列等距离设置的钻孔单元；机架10沿其竖直方向设有第一滑槽101，安装架501两端与第一滑槽101连接，第一驱动装置507与安装架501连接，控制器与第一驱动装置507连接。安装架501沿其宽度方向设有第二滑槽508，第二滑槽508内设有第一滑块502，第一滑块502与第二驱动装置509连接。每个钻孔单元均包括安装板503、芯轴504，安装板503一端与第一滑块502连接，安装板503另一端设有与第一齿轮70相适配的第二齿轮504，控制器与第二驱动装置509连接用于控制安装板503沿着安装架501宽度方向位移；芯轴505一端依次穿过安装板503、第二齿轮504，芯轴505与第二齿轮504固定连接，芯轴505靠近夹持机构一端设有钻头506。如图1、图3所示，第一齿轮70与齿条60啮合，传动轴80与第一齿轮70固定连接，控制器与传动轴80连接。传动轴80转动带动第一齿轮70转动，第一齿轮70带动齿条60移动，齿条带动第二齿轮504转动，第二齿轮504带动芯轴505转动。
本发明提出的一种汽车管件多角度钻孔装置，工作时，根据待钻孔的汽车管件的直径调节第一支撑板403、第二支撑板404之间的距离，根据汽车管件的长度调节两个钻孔单元之间的距离，然后将汽车管件两端放置在第一支撑板403、第二支撑板404上，并夹紧；控制器控制第一驱动装置507驱动安装板501上升，使第二齿轮504与齿条60啮合，控制器驱动传动轴80转动，传动轴80转动带动第一齿轮70转动，第一齿轮70带动齿条60移动，齿条60带动第二齿轮504转动，第二齿轮504带动芯轴505转动，从而实现钻头506对汽车管件进行钻孔，激光位移传感器408实时检测钻头506的位移，控制器事先设置有预设位移，控制器根据上述激光位移传感器408获取钻头506的实时位移并将钻头506的实时位移与预设位移比较，当钻头506的位移等于或大于预设位移时，控制器控制第一驱动装置507驱动安装架501下降，使钻头506与汽车管件分开；然后控制器控制第三驱动装置411转动一定角度，通过传动机构、夹持装置带动汽车管件转动一定角度之后，控制器再次控制第一驱动装置507驱动安装架501上升，重复上述操作，直到汽车管件加工完毕。本发明可根据汽车管件实际需要孔的数目以及孔在汽车管件上的位置，选用钻孔单元，不需使用的钻孔单元，控制器控制第二驱动装置509驱动该钻孔单元的安装板503移动，使其上的第二齿轮504远离齿条60即可。本发明可实现对同一汽车管件上不同角度进行钻孔，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 (10)

1.一种汽车管件多角度钻孔装置，包括机架(10)、第一支架(30)、第二支架(20)、夹持机构、钻孔机构、控制器，其中：第二支架(20)安装在机架(10)上，且第一支架(30)、第二支架(20)之间形成工作区域，夹持机构、钻孔机构均位于工作区域内；夹持机构包括夹持装置，夹持装置分别包括第一转轴(401)、安装在第一转轴(401)上的支杆(402)以及对称安装在支杆(402)上的用于支撑汽车管件的第一支撑板(403)、第二支撑板(404)，控制器与第一转轴(401)连接用于控制第一转轴(401)转动，第一支撑板(403)、第二支撑板(404)表面均与汽车管件内壁贴合，钻孔机构包括钻头(506)，控制器与钻头(506)连接用于控制钻头(506)沿着支杆(402)竖直方向位移；其特征在于，
第一支架(30)安装在机架(10)上；
夹持装置设有两个且两个夹持装置对称设置，第一支撑板(403)、第二支撑板(404)的表面之间的距离等于汽车管件的内径，第一支撑板(403)能够沿着支杆(402)竖直方向位移；
钻孔机构包括多个并列设置的钻头(506)，控制器与钻头(506)连接用于控制钻头(506)沿着支杆(402)竖直方向位移；第一支撑板(403)端部设有可检测钻头(506)位移的激光位移传感器(408)，激光位移传感器(408)与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的汽车管件多角度钻孔装置，其特征在于，还包括齿条(60)、第一齿轮(70)、传动轴(80)，第一齿轮(70)与齿条(60)啮合，传动轴(80)与第一齿轮(70)固定连接，控制器与传动轴(80)连接；钻孔机构包括安装架(501)、多个并列设置的钻孔单元，控制器与安装架(501)连接用于控制安装架(501)沿着支杆(402)竖直方向位移；每个钻孔单元均包括安装板(503)、芯轴(505)，安装板(503)一端安装在安装架(501)上，安装板(503)另一端设有与第一齿轮(70)相适配的第二齿轮(504)，控制器与安装板(503)连接用于控制安装板(503)沿着安装架(501)宽度方向位移；芯轴(505)一端依次穿过安装板(503)、第二齿轮(504)，芯轴(505)与第二齿轮(504)固定连接，芯轴(505)靠近夹持机构一端设有钻头(506)。
3.根据权利要求1或2所述的汽车管件多角度钻孔装置，其特征在于，钻孔机构还包括安装在第二支架(20)上的第一驱动装置(507)，机架(10)沿其竖直方向设有第一滑槽(101)，安装架(501)两端与第一滑槽(101)连接，第一驱动装置(507)与安装架(501)连接，控制器与第一驱动装置(507)连接。
4.根据权利要求3所述的汽车管件多角度钻孔装置，其特征在于，还包括第二驱动装置(509)，安装架(501)上沿其宽度方向设有多个第二滑槽(508)，第二滑槽(508)内均设有第一滑块(502)，安装板(503)分别与第一滑块(502)连接，第二驱动装置(509)与第一滑块(502)连接，控制器与第二驱动装置(509)连接。
5.根据权利要求1或2所述的汽车管件多角度钻孔装置，其特征在于，夹持机构还包括传动机构、安装在第一支架(30)上的第三驱动装置(411)，第一转轴(401)水平可转动地安装在机架(10)上，控制器与第三驱动装置(411)连接，第三驱动装置(411)通过传动机构与第一转轴(401)传动连接，控制器与第三驱动装置(411)连接用于控制第三驱动装置(411)驱动第一转轴(401)转动。
6.根据权利要求5所述的汽车管件多角度钻孔装置，其特征在于，传动机构包括第二转轴(410)、第一传动机构(412)和两个对称设置的第二传动机构(409)，第三驱动装置(411)通过第一传动机构(412)与第二转轴(410)传动连接，用于驱动第二转轴(410)转动；第二转轴(410)通过第二传动机构(409)与第一转轴(401)传动连接，用于驱动第一转轴(401)转动。
7.根据权利要求6所述的汽车管件多角度钻孔装置，其特征在于，支杆(402)沿其竖直方向设有第三滑槽(405)，第三滑槽(405)内设有第二滑块(406)，第一支撑板(403)与第二滑块(406)连接，第三滑槽(405)内设有第二滑块(406)的自锁位机构。
8.根据权利要求6或7所述的汽车管件多角度钻孔装置，其特征在于，支杆(402)可沿着第一转轴(401)轴向上位移。
9.根据权利要求6或7所述的汽车管件多角度钻孔装置，其特征在于，第一支撑板(403)、第二支撑板(404)表面均设有保护层(407)。
10.根据权利要求5所述的汽车管件多角度钻孔装置，其特征在于，钻孔单元的数目为4个，等距离设置在安装架(501)上。
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