CN105033306B - 自动进料式钻孔机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工装设备，尤其是涉及一种自动进料式钻孔机。该自动进料式钻孔机，包括机架，机架上设置有进料系统和升降系统，进料系统包括水平设置的导轨、用于支撑工件的架板、用于推动架板的驱动缸，上升降架顶端设置有液压钻机，液压钻机的驱动轴上连接有第一联轴器，第一联轴器的下端连接有伸缩轴，伸缩轴的下端连接有连接轴，连接轴的下端连接有第二联轴器，第二联轴器的下端连接有钻头，钻头外侧套设有定位套，定位套固定于下升降架上；伸缩轴包括与第一联轴器连接的滑轴、套设在滑轴外侧的定轴。本发明具有能够对多个位置同时钻孔、保证钻孔质量、提高钻孔效率、节省钻孔时间等有益效果。

Description

自动进料式钻孔机

技术领域

本发明涉及一种工装设备，尤其是涉及一种自动进料式钻孔机。

背景技术

机械加工上常用钻孔技术，但一些工件上需要钻多个孔，如灯具的装配，需要钻十几个甚至数十个孔来攻螺纹。现有技术中钻孔采用钻床或者手持式的钻具逐一钻孔。这种钻孔方法需要一个个的逐一加工，耗时长、加工效率低，而且同一个工件上反复操作导致钻孔质量无法统一，生产质量低。

发明内容

本发明主要是针对上述问题，提供一种能够对多个位置同时钻孔、保证钻孔质量、提高钻孔效率、节省钻孔时间的自动进料式钻孔机。

本发明的目的主要是通过下述方案得以实现的：一种自动进料式钻孔机，包括机架，所述的机架上设置有进料系统和升降系统，所述的进料系统包括水平设置的导轨、用于支撑工件的架板、用于推动架板的驱动缸，所述的架板与导轨滑动连接，导轨呈“工”字形，升降系统上连接有上升降架和下升降架，上升降架顶端设置有若干个纵向设置的液压钻机，液压钻机的驱动轴上连接有第一联轴器，第一联轴器的下端连接有伸缩轴，伸缩轴的下端连接有连接轴，连接轴的下端连接有第二联轴器，第二联轴器的下端连接有钻头，钻头外侧套设有定位套，定位套固定于下升降架上；伸缩轴包括与第一联轴器连接的滑轴、套设在滑轴外侧的定轴，定轴远离滑轴的一端与连接轴同轴固定，定轴的侧壁上开设有滑槽，滑槽与定轴的轴线平行，滑槽内贯穿有导向螺栓，导向螺栓依次贯穿滑槽和滑轴。进料系统包括水平设置的导轨、用于支撑工件的架板、用于推动架板的驱动缸，架板与导轨滑动连接，工件固定在架板上，启动驱动缸，驱动缸推动架板，使架板沿着导轨平移，当工件完全位于钻头下方时，驱动缸停止驱动，实现工件定位。同理，退出工件时，驱动缸收缩，带动架板远离钻孔机，实现工件退出。导轨呈“工”字形，架板沿着导轨滑动时，“工”字形的导轨能够对架板限位，避免架板与导轨脱离，保证工件进给的稳定性。液压钻机启动后，液压钻机驱动轴带动第一联轴器旋转，第一联轴器带动伸缩轴旋转，伸缩轴带动连接轴旋转，连接轴带动第二联轴器旋转，第二联轴器带动钻头旋转，实现钻孔。升降机构能够增大整个机构的上下进给和退刀的行程，进料系统能够传输工件，便于工件运输和定位。所有或者部分液压钻机统一控制启动，保证所有或者部分钻头同时旋转钻孔，无需逐一加工，节省钻孔时间，提高钻孔效率。而且钻头旋转力矩相同，提高钻孔质量。钻孔过程中，钻头下降深入到工件内，连接轴跟随钻头下降，伸缩轴拉长，即定轴与滑轴相对滑动，滑动时，导向螺栓能够沿着定轴侧壁上的滑槽轴向滑动，实现定轴与滑轴的相对滑动，而且能够保证定轴与滑轴的同轴转动。此时，连接轴与钻头之间的夹角增大，保证整个传动机构能够跟随钻头的深入而进给。

作为优选，所述的定轴远离滑轴的一端设置有气腔，滑轴位于定轴内部的一端设置有与气腔直径相匹配的活塞，连接轴外侧套设有进气套，进气套与连接轴通过转动轴承相连，进气套的一个端面与定轴的下端面贴合，定轴下端面开设有一段脉冲充气槽，脉冲充气槽呈圆弧形，进气槽与定轴下端面同心，进气套的环壁上开设有进气腔，进气腔通过贯穿进气套的进气孔与外界导通，进气孔通过进气管与气泵相连，进气腔的断面呈圆弧形且与进气套同心，圆弧形进气腔的半径长度与脉冲充气槽的半径长度相同。定轴远离滑轴的一端设置气腔，气腔内能够存储气体。滑轴位于定轴内部的一端设置有与气腔直径相匹配的活塞，当气腔内的气体量增大时，能够推动活塞运动，进而实现滑轴与定轴相对运动，拉长伸缩轴；当气腔内的气体量减少时，能够吸引活塞运动，进而收缩伸缩轴。连接轴外侧套设有进气套，进气套与连接轴通过转动轴承相连，当连接轴跟随定轴转动时，进气套能够保持静止，通过气泵向进气管内充气时，气体沿着进气管进入进气孔，由进气孔进入进气套内的进气腔。定轴下端面开设有一段脉冲充气槽，脉冲充气槽呈圆弧形，进气槽与定轴下端面同心，圆弧形进气腔的半径长度与脉冲充气槽的半径长度相同，定轴底面的脉冲充气槽随着定轴的转动而转动。当脉冲进气槽与进气套上的进气腔完全错开时，进气套无法向定轴内的气腔充气；当脉冲进气槽转动与进气腔部分重叠时，进气腔内的气体通过脉冲进气槽进入定轴内，随着脉冲进气槽与进气腔重叠面积的增大，进气量和进气速度逐渐增大；当脉冲进气槽与进气腔完全重合时，定轴内的进气量和进气速度达到最大值；当脉冲进气槽继续转动，脉冲进气槽与进气腔的重合面积逐渐减小，进气量逐渐减小；当脉冲进气槽转动经过进气腔并与进气腔错开时，气体无法进入定轴内。定轴转动一周的过程中，定轴内进气过程是：停止进气、进气并增大进气量和进气速度、进气量增大至最高点、逐渐减小进气量和进气速度、停止进气。通过气泵对定轴内的气腔供气或者吸气，实现钻头的进给和退刀，采用脉冲进气的方式，避免持续加压，减小对钻头的损伤，能够有效地提高钻头进给的稳定性，增大进给的稳定性和进给力度，保证所有钻头的进给力度相同。

所述的定轴远离滑轴的一端设置有气腔，滑轴位于定轴内部的一端设置有与气腔直径相匹配的活塞，连接轴外侧套设有进气套，进气套与连接轴通过转动轴承相连，进气套的一个端面与定轴的下端面贴合，定轴下端面开设有若干个脉冲充气孔，脉冲进气孔呈圆弧分布，进气套的环壁上开设有进气腔，进气腔通过贯穿进气套的进气孔与外界导通，进气孔通过进气管与气泵相连，进气腔的断面呈圆弧形且与进气套同心，脉冲充气孔的圆心到定轴底面圆心之间的距离与圆弧形进气腔的半径长度相同。定轴远离滑轴的一端设置气腔，气腔内能够存储气体。滑轴位于定轴内部的一端设置有与气腔直径相匹配的活塞，当气腔内的气体量增大时，能够推动活塞运动，进而实现滑轴与定轴相对运动，拉长伸缩轴；当气腔内的气体量减少时，能够吸引活塞运动，进而收缩伸缩轴。连接轴外侧套设有进气套，进气套与连接轴通过转动轴承相连，当连接轴跟随定轴转动时，进气套能够保持静止，通过气泵向进气管内充气时，气体沿着进气管进入进气孔，由进气孔进入进气套内的进气腔。定轴下端面开设有一段脉冲充气孔，脉冲充气孔呈圆弧形，进气槽与定轴下端面同心，圆弧形进气腔的半径长度与脉冲充气孔的半径长度相同，定轴底面的脉冲充气孔随着定轴的转动而转动。当脉冲进气槽与进气套上的进气腔完全错开时，进气套无法向定轴内的气腔充气；当脉冲进气槽转动与进气腔部分重叠时，进气腔内的气体通过脉冲进气槽进入定轴内，随着脉冲进气槽与进气腔重叠面积的增大，进气量和进气速度逐渐增大；当脉冲进气槽与进气腔完全重合时，定轴内的进气量和进气速度达到最大值；当脉冲进气槽继续转动，脉冲进气槽与进气腔的重合面积逐渐减小，进气量逐渐减小；当脉冲进气槽转动经过进气腔并与进气腔错开时，气体无法进入定轴内。定轴转动一周的过程中，定轴内进气过程是：停止进气、进气并增大进气量和进气速度、进气量增大至最高点、逐渐减小进气量和进气速度、停止进气。通过气泵对定轴内的气腔供气或者吸气，实现钻头的进给和退刀，采用间隔设置的脉冲充气孔，实现进气量和进气速度的间歇性变化，能够有效地提高钻头进给的稳定性，增大进给的稳定性和进给力度，保证所有钻头的进给力度相同。

作为优选，所述的定位套通过定位板与下升降架固定连接，定位板上设置有与定位套外径相配合的定位孔，定位板的侧壁上开设有开口槽，开口槽与定位孔相连通，开口槽处横向贯穿有紧固螺栓。定位套通过定位板与下升降架固定连接，保证定位套能够跟随下升降架上下升降，定位板上设置有与定位套外径相配合的定位孔，将定位套插入定位孔内，利用定位孔对定位套定位，使定位套始终位于竖直状态，进而保证钻头始终保持竖直状态，提高钻孔加工质量。定位板的侧壁上开设有开口槽，开口槽与定位孔相连通，开口槽处横向贯穿有紧固螺栓，开口槽能够减小定位孔处的结构强度，配合不同直径的定位套使用，利用紧固螺栓锁紧开口槽，将定位套夹紧固定。

作为优选，所述的液压钻机驱动轴与伸缩轴之间的夹角为135°至180°。液压钻机驱动轴与伸缩轴之间的夹角为135°至180°，保证联轴器传输的稳定性，而且能够增大伸缩轴进给的稳定性。

作为优选，所述的第一联轴器和第二联轴器均为十字联轴器。

因此，本发明的自动进料式钻孔机具备下述优点：1、所有或者部分液压钻机统一控制启动，保证所有或者部分钻头同时旋转钻孔，无需逐一加工，节省钻孔时间，提高钻孔效率。而且钻头旋转力矩相同，提高钻孔质量，钻孔过程中，钻头下降深入到工件内，连接轴跟随钻头下降，伸缩轴拉长，即定轴与滑轴相对滑动，滑动时，导向螺栓能够沿着定轴侧壁上的滑槽轴向滑动，实现定轴与滑轴的相对滑动，而且能够保证定轴与滑轴的同轴转动。此时，连接轴与钻头之间的夹角增大，保证整个传动机构能够跟随钻头的深入而进给；2、定轴转动一周的过程中，定轴内进气过程是：停止进气、进气并增大进气量和进气速度、进气量增大至最高点、逐渐减小进气量和进气速度、停止进气，通过气泵对定轴内的气腔供气或者吸气，实现钻头的进给和退刀，采用脉冲进气的方式能够有效地提高钻头进给的稳定性，增大进给的稳定性和进给力度，保证所有钻头的进给力度相同。

附图说明

附图1是本发明的一种结构示意图；

附图2是本发明中单个传动装置的结构示意图；

附图3是本发明中传动装置在未锁付状态的一种结构示意图；

附图4是本发明中传动装置在锁付进给状态的一种结构示意图；

附图5是附图3中A处局部剖视图；

附图6是附图5中B-B处在实施例1中的剖视图；

附图7是附图5中C-C处剖视图；

附图8是本发明中定位板自由端的结构示意图；

附图9是本发明中进料系统的立体图；

附图10是附图5中B-B处在实施例2中的剖视图。

图示说明：01-机架，02-升降系统，021-上升降架，022-下升降架，03-进料系统，031-导轨，032-架板，033-驱动缸，04-液压钻机，041-液压钻机驱动轴，05-第一联轴器，06-滑轴，061-活塞，07-定轴,071-滑槽，072-导向螺栓，073-气腔，074-脉冲充气槽，075-脉冲充气孔，08-连接轴，09-第二联轴器，10-钻头，11-定位套，14-进气套，141-进气腔，142-进气孔，143-进气管，15-转动轴承，16-定位板，161-定位孔，162-开口槽，163-紧固螺栓。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：如图1、2、3所示，一种自动进料式钻孔机，包括机架01，机架上设置有进料系统03和升降系统02，如图9所示，进料系统包括水平设置的导轨031、用于支撑工件的架板032、用于推动架板的驱动缸033，架板与导轨滑动连接。升降系统上连接有上升降架021和下升降架022，上升降架顶端设置有若干个纵向设置的液压钻机04，液压钻机的驱动轴041上连接有第一联轴器05，液压钻机驱动轴与伸缩轴之间的夹角为160°，第一联轴器的下端连接有伸缩轴，伸缩轴的下端连接有连接轴08，连接轴的下端连接有第二联轴器09，第二联轴器的下端连接有钻头10，钻头外侧套设有定位套11，定位套固定于下升降架上，第一联轴器和第二联轴器均为十字联轴器。伸缩轴包括与第一联轴器连接的滑轴06、套设在滑轴外侧的定轴07，定轴远离滑轴的一端与连接轴同轴固定，定轴的侧壁上开设有滑槽071，滑槽与定轴的轴线平行，滑槽内贯穿有导向螺栓072，导向螺栓依次贯穿滑槽和滑轴。如图5、6、7所示，定轴远离滑轴的一端设置有气腔073，滑轴位于定轴内部的一端设置有与气腔直径相匹配的活塞061，连接轴外侧套设有进气套14，进气套与连接轴通过转动轴承15相连，进气套的一个端面与定轴的下端面贴合，定轴下端面开设有一段脉冲充气槽074，脉冲充气槽呈圆弧形，进气槽与定轴下端面同心，进气套的环壁上开设有进气腔141，进气腔通过贯穿进气套的进气孔142与外界导通，进气孔通过进气管143与气泵相连，进气腔的断面呈圆弧形且与进气套同心，圆弧形进气腔的半径长度与脉冲充气槽的半径长度相同。如图8所示，定位套通过定位板16与下升降架固定连接，定位板上设置有与定位套外径相配合的定位孔161，定位板的侧壁上开设有开口槽162，开口槽与定位孔相连通，开口槽处横向贯穿有紧固螺栓163。

液压钻机启动后，液压钻机驱动轴带动第一联轴器旋转，第一联轴器带动伸缩轴旋转，伸缩轴带动连接轴旋转，连接轴带动第二联轴器旋转，第二联轴器带动钻头旋转，实现钻孔。升降机构能够增大整个机构的上下进给和退刀的行程，进料系统能够传输工件，便于工件运输和定位。所有或者部分液压钻机统一控制启动，保证所有或者部分钻头同时旋转钻孔，无需逐一加工，节省钻孔时间，提高钻孔效率。而且钻头旋转力矩相同，提高钻孔质量。钻孔过程中，钻头下降深入到工件内，连接轴跟随钻头下降，伸缩轴拉长，如图4所示，即定轴与滑轴相对滑动，滑动时，导向螺栓能够沿着定轴侧壁上的滑槽轴向滑动，实现定轴与滑轴的相对滑动，而且能够保证定轴与滑轴的同轴转动。此时，连接轴与钻头之间的夹角增大，保证整个传动机构能够跟随钻头的深入而进给。定轴远离滑轴的一端设置气腔，气腔内能够存储气体。滑轴位于定轴内部的一端设置有与气腔直径相匹配的活塞，当气腔内的气体量增大时，能够推动活塞运动，进而实现滑轴与定轴相对运动，拉长伸缩轴；当气腔内的气体量减少时，能够吸引活塞运动，进而收缩伸缩轴。连接轴外侧套设有进气套，进气套与连接轴通过转动轴承相连，当连接轴跟随定轴转动时，进气套能够保持静止，通过气泵向进气管内充气时，气体沿着进气管进入进气孔，由进气孔进入进气套内的进气腔。定轴下端面开设有一段脉冲充气槽，脉冲充气槽呈圆弧形，进气槽与定轴下端面同心，圆弧形进气腔的半径长度与脉冲充气槽的半径长度相同，定轴底面的脉冲充气槽随着定轴的转动而转动。当脉冲进气槽与进气套上的进气腔完全错开时，进气套无法向定轴内的气腔充气；当脉冲进气槽转动与进气腔部分重叠时，进气腔内的气体通过脉冲进气槽进入定轴内，随着脉冲进气槽与进气腔重叠面积的增大，进气量和进气速度逐渐增大；当脉冲进气槽与进气腔完全重合时，定轴内的进气量和进气速度达到最大值；当脉冲进气槽继续转动，脉冲进气槽与进气腔的重合面积逐渐减小，进气量逐渐减小；当脉冲进气槽转动经过进气腔并与进气腔错开时，气体无法进入定轴内。定轴转动一周的过程中，定轴内进气过程是：停止进气、进气并增大进气量和进气速度、进气量增大至最高点、逐渐减小进气量和进气速度、停止进气。通过气泵对定轴内的气腔供气或者吸气，实现钻头的进给和退刀，采用脉冲进气的方式能够有效地提高钻头进给的稳定性，增大进给的稳定性和进给力度，保证所有钻头的进给力度相同。定位套通过定位板与下升降架固定连接，保证定位套能够跟随下升降架上下升降，定位板上设置有与定位套外径相配合的定位孔，将定位套插入定位孔内，利用定位孔对定位套定位，使定位套始终位于竖直状态，进而保证钻头始终保持竖直状态，提高钻孔加工质量。定位板的侧壁上开设有开口槽，开口槽与定位孔相连通，开口槽处横向贯穿有紧固螺栓，开口槽能够减小定位孔处的结构强度，配合不同直径的定位套使用，利用紧固螺栓锁紧开口槽，将定位套夹紧固定。液压钻机驱动轴与伸缩轴之间的夹角为160°，保证联轴器传输的稳定性，而且能够增大伸缩轴进给的稳定性。

实施例2：本实施例与实施例1的结构基本相同，不同之处在于，如图10所示，定轴下端面开设有五个脉冲充气孔075，脉冲进气孔呈圆弧分布，脉冲充气孔之间的间距相同，脉冲充气孔的圆心到定轴底面圆心之间的距离与圆弧形进气腔的半径长度相同。滑轴位于定轴内部的一端设置有与气腔直径相匹配的活塞，当气腔内的气体量增大时，能够推动活塞运动，进而实现滑轴与定轴相对运动，拉长伸缩轴；当气腔内的气体量减少时，能够吸引活塞运动，进而收缩伸缩轴。连接轴外侧套设有进气套，进气套与连接轴通过转动轴承相连，当连接轴跟随定轴转动时，进气套能够保持静止，通过气泵向进气管内充气时，气体沿着进气管进入进气孔，由进气孔进入进气套内的进气腔。定轴下端面开设有一段脉冲充气孔，脉冲充气孔呈圆弧形，进气槽与定轴下端面同心，圆弧形进气腔的半径长度与脉冲充气孔的半径长度相同，定轴底面的脉冲充气孔随着定轴的转动而转动。当脉冲进气槽与进气套上的进气腔完全错开时，进气套无法向定轴内的气腔充气；当脉冲进气槽转动与进气腔部分重叠时，进气腔内的气体通过脉冲进气槽进入定轴内，随着脉冲进气槽与进气腔重叠面积的增大，进气量和进气速度逐渐增大；当脉冲进气槽与进气腔完全重合时，定轴内的进气量和进气速度达到最大值；当脉冲进气槽继续转动，脉冲进气槽与进气腔的重合面积逐渐减小，进气量逐渐减小；当脉冲进气槽转动经过进气腔并与进气腔错开时，气体无法进入定轴内。定轴转动一周的过程中，定轴内进气过程是：停止进气、进气并增大进气量和进气速度、进气量增大至最高点、逐渐减小进气量和进气速度、停止进气。通过气泵对定轴内的气腔供气或者吸气，实现钻头的进给和退刀，采用间隔设置的脉冲充气孔，实现进气量和进气速度的间歇性变化，能够有效地提高钻头进给的稳定性，增大进给的稳定性和进给力度，保证所有钻头的进给力度相同。

应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种自动进料式钻孔机，包括机架，其特征在于，所述的机架上设置有进料系统和升降系统，所述的进料系统包括水平设置的导轨、用于支撑工件的架板、用于推动架板的驱动缸，所述的架板与导轨滑动连接，导轨呈“工”字形，升降系统上连接有上升降架和下升降架，上升降架顶端设置有若干个纵向设置的液压钻机，液压钻机的驱动轴上连接有第一联轴器，第一联轴器的下端连接有伸缩轴，伸缩轴的下端连接有连接轴，连接轴的下端连接有第二联轴器，第二联轴器的下端连接有钻头，钻头外侧套设有定位套，定位套固定于下升降架上；伸缩轴包括与第一联轴器连接的滑轴、套设在滑轴外侧的定轴，定轴远离滑轴的一端与连接轴同轴固定，定轴的侧壁上开设有滑槽，滑槽与定轴的轴线平行，滑槽内贯穿有导向螺栓，导向螺栓依次贯穿滑槽和滑轴，所述的定轴远离滑轴的一端设置有气腔，滑轴位于定轴内部的一端设置有与气腔直径相匹配的活塞，连接轴外侧套设有进气套，进气套与连接轴通过转动轴承相连，进气套的一个端面与定轴的下端面贴合，定轴下端面开设有一段脉冲充气槽，脉冲充气槽呈圆弧形，脉冲充气槽与定轴下端面同心，进气套的环壁上开设有进气腔，进气腔通过贯穿进气套的进气孔与外界导通，进气孔通过进气管与气泵相连，进气腔的断面呈圆弧形且与进气套同心，圆弧形进气腔的半径长度与脉冲充气槽的半径长度相同；或定轴下端面开设有若干个脉冲充气孔，脉冲充气孔呈圆弧分布，进气套的环壁上开设有进气腔，进气腔通过贯穿进气套的进气孔与外界导通，进气孔通过进气管与气泵相连，进气腔的断面呈圆弧形且与进气套同心，脉冲充气孔的圆心到定轴底面圆心之间的距离与圆弧形进气腔的半径长度相同。

2.根据权利要求1所述的自动进料式钻孔机，其特征在于，所述的定位套通过定位板与下升降架固定连接，定位板上设置有与定位套外径相配合的定位孔，定位板的侧壁上开设有开口槽，开口槽与定位孔相连通，开口槽处横向贯穿有紧固螺栓。

3.根据权利要求1所述的自动进料式钻孔机，其特征在于，所述的液压钻机驱动轴与伸缩轴之间的夹角为135°至180°。

4.根据权利要求1所述的自动进料式钻孔机，其特征在于，所述的第一联轴器和第二联轴器均为十字联轴器。