CN105196058B - 双主轴自动钻攻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了双主轴自动钻攻机，其特征在于：钻攻动力头具有两条主轴，第一主轴连接在第一变速箱的下输出端，第二主轴连接在第二变速箱的下输出端，第一、第二变速箱在动力头箱体内上下活动设置，第一变速箱的一侧固定连接第一齿条，第一齿条与第一齿轮传动啮合，第二变速箱的一侧固定连接第二齿条，第二齿条与第二齿轮传动啮合，第一、第二齿轮空套设在把手轴上，把手轴在动力头箱体内转动设置，把手轴的两端分别设有离合锁紧手轮和换挡手轮。本发明采用双主轴设计，方便钻攻加工提高工作效率，另外独创设计自动钻攻技术，并具备钻透孔保护功能。

Description

双主轴自动钻攻机

技术领域

本发明涉及一种用于钻孔、攻丝的自动钻攻机。

背景技术

悬臂式孔加工设备相比台式孔加工设备，具有加工范围大、加工操作灵活性强等优点。悬臂式孔加工设备的特点是能在360°范围内任意选择孔位，可用于大面积工件的孔加工。申请人于2013年11月7日申请了专利号201310544662.0、名称“悬臂式小直径孔钻攻设备”的发明专利，该专利独创设计了钻攻动力头上下垂直运动技术及钻攻动力头平衡配重技术，但是不能实现自动钻孔和攻丝；还有，现有技术中，各种孔加工设备都是单主轴设计，钻孔时装上钻头，攻丝时装上丝锥，钻攻加工不方便而且工作效率低；另外，和其它钻孔设备一样，钻通孔加工时，钻头在钻透加工孔时由于钻头受力情况发生突变，钻头会非常容易出现折断现象，钻攻质量差、钻攻效率低。

发明内容

鉴于目前公知技术存在的问题，本发明要解决的技术问题是在于提供一种采用双主轴设计，方便钻攻加工提高工作效率，另外独创设计自动钻攻技术，并具备钻透孔保护功能的双主轴自动钻攻机。

为解决上述技术问题，本发明是采取如下技术方案来完成的：

双主轴自动钻攻机，包括钻攻动力头，其特征在于：钻攻动力头具有两条主轴，第一主轴连接在第一变速箱的下输出端，第二主轴连接在第二变速箱的下输出端，第一、第二变速箱在动力头箱体内上下活动设置，第一变速箱的一侧固定连接第一齿条，第一齿条与第一齿轮传动啮合，第二变速箱的一侧固定连接第二齿条，第二齿条与第二齿轮传动啮合，第一、第二齿轮空套设在把手轴上，把手轴在动力头箱体内转动设置，把手轴的前轴端外伸于动力头箱体并套设离合套，离合套与把手轴之间可轴向移动而不能周向转动，离合套上装有把手，离合套的内侧方向设有端盖，端盖固定在动力头箱体上，离合套、端盖设有匹配的锥面来相对，把手轴的前轴端端面设有与离合锁紧螺钉螺纹旋接的内螺纹，离合锁紧螺钉的一端设有锥头，另一端与离合锁紧手轮连接，把手轴在第一齿轮的内孔位置开设第一侧向通孔，第一侧向通孔内设有第一胀紧件，第一胀紧件由离合锁紧螺钉的锥头进行推动，把手轴的后轴端端面设有与换挡螺钉螺纹旋接的内螺纹，换挡螺钉的一端设有锥头，另一端与换挡手轮连接，把手轴在第二齿轮的内孔位置开设第二侧向通孔，第二侧向通孔内设有第二胀紧件，第二胀紧件由换挡螺钉的锥头进行推动，换挡手轮设于动力头箱体外，换挡手轮的内侧方向设有隔套，隔套固定在动力头箱体上。

上述技术方案中，本发明采用了双主轴设计，一条主轴可用于钻孔另一条主轴可用于攻丝，从而方便钻攻加工提高工作效率，具体工作过程是：当需要钻孔同时攻丝时，首先第一主轴装上钻头，第二主轴装上丝锥，接着通过转动离合锁紧手轮使离合锁紧螺钉往里旋入把手轴，离合锁紧螺钉的锥头推动第一胀紧件使第一胀紧件胀紧在第一齿轮的内孔，第一齿轮与把手轴之间形成固定连接，同时通过转动换挡手轮使换挡螺钉往里旋入把手轴，换挡螺钉的锥头推动第二胀紧件使第二胀紧件胀紧在第二齿轮的内孔，第二齿轮与把手轴之间也形成固定连接，然后正反方向操作把手，正向操作把手时可使第一主轴往下而第二主轴往上，进行钻孔加工，反向操作把手时可使第二主轴往下而第一主轴往上，进行攻丝加工；而当只需要钻孔时，首先第一主轴装上钻头，接着通过转动换挡手轮使换挡螺钉往外旋出把手轴，于是第二胀紧件松开对第二齿轮内孔的胀紧，第二齿轮空转设在把手轴上，然后正反方向操作把手，正向操作把手时可使第一主轴往下进行钻孔加工，反向操作把手时可使第一主轴往上退出钻孔加工，整个过程第二主轴的位置始终不变；当不需要进行钻攻加工时，通过转动离合锁紧手轮使离合锁紧螺钉往里旋入把手轴并推动离合套与端盖的锥面压紧接触，即可锁死把手轴，这时就不能进行把手的操作。

作为优选，钻攻动力头与上下横臂的右端铰接连接，上下横臂的左端与竖向支座铰接连接，钻攻动力头、上下横臂与竖向支座之间形成上平行四连杆机构；竖向支座设有底板，底板的左右端与左右竖杆的上端铰接连接，左右竖杆的下端与底座铰接连接，底板、左右竖杆与底座之间形成下平行四连杆机构；底座的左侧固定连接槽板，槽板上设有曲线槽，曲线槽内活动设有滚子，槽板的侧面固定安装弧形齿条，弧形齿条的弧形匹配于曲线槽的曲线，滚子安装在中心轴上，中心轴与减速器的输出端连接，减速器的输入端与伺服电机连接，减速器在横臂延伸板上固定安装，中心轴上转动设有升降齿轮，升降齿轮与弧形齿条形成传动啮合，中心轴的轴端安装磁粉离合器，磁粉离合器通电工作时将升降齿轮进行磁性吸附使升降齿轮与中心轴固定连接；曲线槽的曲线设计要求是，在底座的位置保持不变时，钻攻动力头的上下运动轨迹为一条垂直线。

采用上述技术方案后，本发明在实现钻攻动力头的上下运动轨迹始终为一条垂直线的前提下，通过操控伺服电机，就可轻松实现自动钻攻技术，工作原理是：当对好钻孔或攻丝孔位后，按下伺服电机的启动按钮，伺服电机就会驱动减速器带动中心轴进行转动，此时磁粉离合器通电将升降齿轮进行磁性吸附使升降齿轮与中心轴固定连接，于是升降齿轮随中心轴进行转动，由于弧形齿条固定不动，所以升降齿轮在转动的同时产生升降动作，进而通过中心轴、减速器带动横臂延伸板向上摆动，横臂延伸板再通过横臂带动钻攻动力头进行自动钻攻动作。

作为优选，横臂延伸板、槽板、弧形齿条、升降齿轮和磁粉离合器均前后对称设有两组，减速器夹在前后横臂延伸板之间，槽板设于横臂延伸板的外侧，弧形齿条设于槽板的外侧。上述设计合理，可提高钻攻工作的稳定性，使本发明可更好适用大直径孔的的钻攻加工。

作为优选，槽板上固定安装电磁摩擦盘，电磁摩擦盘的摩擦面与横臂延伸板的侧面正对，横臂延伸板的侧面设置制动平面。通过上述设计，在钻通孔加工，钻头在刚钻透加工孔、钻尖刚外露时，此时电机电流会发生改变，于是马上控制电磁摩擦盘通电动作，电磁摩擦盘与横臂延伸板的制动平面之间产生磁力摩擦，使横臂延伸板及横臂的摆动速度严格受控，进而控制钻攻动力头的下移速度，从而确保由于钻头受力情况发生突变而造成钻头折断，提高钻攻质量和钻攻效率，因此，本发明具备钻透孔保护功能。

附图说明

本发明有如下附图：

图1为本发明的结构图，

图2为图1的左视方向图，

图3为钻攻动力头的内部结构图，

图4为图3中俯视方向的内部结构图，

图5为图1中A向方向的内部结构图，

图6为弧形齿条与升降齿轮的传动啮合图，

图7为槽板与滚子之间的安装结构图。

具体实施方式

附图表示了本发明的技术方案及其实施例，下面再结合附图进一步描述其实施例的各有关细节及其工作原理。

如图所示，本发明的双主轴自动钻攻机，包括钻攻动力头1，钻攻动力头1具有两条主轴，第一主轴14连接在第一变速箱16的下输出端，第二主轴13连接在第二变速箱15的下输出端，第一、第二变速箱在动力头箱体20内上下活动设置，第一变速箱16的一侧固定连接第一齿条18，第一齿条18与第一齿轮28传动啮合，第二变速箱15的一侧固定连接第二齿条17，第二齿条17与第二齿轮19传动啮合，第一、第二齿轮空套设在把手轴21上，把手轴21在动力头箱体20内转动设置，把手轴21的前轴端外伸于动力头箱体20并套设离合套24，离合套24与把手轴21之间可轴向移动而不能周向转动，离合套24与把手轴21之间通过滑键联接，离合套24上装有把手27，离合套24的内侧方向设有端盖23，端盖23固定在动力头箱体20上，离合套24、端盖23设有匹配的锥面来相对，把手轴21的前轴端端面设有与离合锁紧螺钉25螺纹旋接的内螺纹，离合锁紧螺钉25的一端设有锥头，另一端与离合锁紧手轮26连接，把手轴21在第一齿轮28的内孔位置开设第一侧向通孔，第一侧向通孔内设有第一胀紧件22（为钢珠），第一胀紧件22由离合锁紧螺钉25的锥头进行推动，把手轴21的后轴端端面设有与换挡螺钉31螺纹旋接的内螺纹，换挡螺钉31的一端设有锥头，另一端与换挡手轮32连接，把手轴21在第二齿轮19的内孔位置开设第二侧向通孔，第二侧向通孔内设有第二胀紧件29（为钢珠），第二胀紧件29由换挡螺钉31的锥头进行推动，换挡手轮32设于动力头箱体20外，换挡手轮32的内侧方向设有隔套30，隔套30固定在动力头箱体20上。

钻攻动力头1与上横臂3、下横臂2的右端铰接连接，上横臂3、下横臂2的左端与竖向支座4铰接连接，钻攻动力头1、上下横臂与竖向支座4之间形成上平行四连杆机构；竖向支座4设有底板，底板的左右端与左右竖杆5的上端铰接连接，左右竖杆5的下端与底座6铰接连接，底板、左右竖杆5与底座6之间形成下平行四连杆机构；底座6的左侧固定连接槽板10，两者为一体结构，槽板10上设有曲线槽39，曲线槽39内活动设有滚子37，槽板10的侧面固定安装弧形齿条9，弧形齿条9的弧形匹配于曲线槽39的曲线，滚子37安装在中心轴35上，中心轴35通过轴承回转支承在横臂延伸板7上，中心轴35与减速器33的输出端连接，减速器33的输入端与伺服电机38连接，减速器33在横臂延伸板7上固定安装，横臂延伸板7与下横臂2为一体结构，中心轴35上转动设有升降齿轮36，升降齿轮36与弧形齿条9形成传动啮合，升降齿轮36与法兰盘34固定连接，中心轴35的轴端安装磁粉离合器12，磁粉离合器12的外壳通过支架板11连接在横臂延伸板7上，磁粉离合器12的工作端面正对法兰盘34端面，磁粉离合器12通电工作时将法兰盘34、升降齿轮36进行磁性吸附使升降齿轮36与中心轴35固定连接；曲线槽39的曲线设计要求是，在底座6的位置保持不变时，钻攻动力头1的上下运动轨迹为一条垂直线；槽板10上固定安装电磁摩擦盘8，电磁摩擦盘8的摩擦面与横臂延伸板7的侧面正对，横臂延伸板7的侧面设置制动平面；横臂延伸板7、槽板10、弧形齿条9、升降齿轮36和磁粉离合器12均前后对称设有两组，减速器33夹在前后横臂延伸板7之间，槽板10设于横臂延伸板7的外侧，弧形齿条9设于槽板10的外侧。

本发明是这样进行工作的：当需要钻孔同时攻丝时，在第一主轴装上钻头，在第二主轴装上丝锥，接着通过转动离合锁紧手轮使离合锁紧螺钉往里旋入把手轴，离合锁紧螺钉的锥头推动第一胀紧件使第一胀紧件胀紧在第一齿轮的内孔，第一齿轮与把手轴之间形成固定连接，同时通过转动换挡手轮使换挡螺钉往里旋入把手轴，换挡螺钉的锥头推动第二胀紧件使第二胀紧件胀紧在第二齿轮的内孔，第二齿轮与把手轴之间也形成固定连接，然后正反方向操作把手，正向操作把手时可使第一主轴往下而第二主轴往上，进行钻孔加工，反向操作把手时可使第二主轴往下而第一主轴往上，进行攻丝加工；而当只需要钻孔时，在第一主轴装上钻头，接着通过转动换挡手轮使换挡螺钉往外旋出把手轴，于是第二胀紧件松开对第二齿轮内孔的胀紧，第二齿轮空转设在把手轴上，然后正反方向操作把手，正向操作把手时可使第一主轴往下进行钻孔加工，反向操作把手时可使第一主轴往上退出钻孔加工，整个过程第二主轴的位置始终不变；当不需要进行钻攻加工时，通过转动离合锁紧手轮使离合锁紧螺钉往里旋入把手轴并推动离合套与端盖的锥面压紧接触，即可锁死把手轴，这时就不能进行把手的操作。

本发明的自动钻攻的动作过程是：当对好钻孔或攻丝孔位后，按下伺服电机的启动按钮，伺服电机就会驱动减速器带动中心轴进行转动，同时磁粉离合器通电将升降齿轮进行磁性吸附使升降齿轮与中心轴固定连接，于是升降齿轮随中心轴进行转动，由于弧形齿条固定不动，所以升降齿轮在转动的同时产生升降动作，进而通过中心轴、减速器带动横臂延伸板向上摆动，横臂延伸板再通过下横臂带动钻攻动力头进行自动钻攻动作；如果是钻通孔加工，那么钻头在刚钻透加工孔、钻尖刚外露时，由于钻头受力发生改变，所以钻攻动力头的电机电流随之发生改变，于是马上控制电磁摩擦盘通电动作，电磁摩擦盘与横臂延伸板的制动平面之间产生磁力摩擦，迟缓了横臂延伸板及下横臂的摆动速度，进而控制钻攻动力头的下移速度，避免钻头折断。

Claims (4)

1.双主轴自动钻攻机，包括钻攻动力头，其特征在于：钻攻动力头具有两条主轴，第一主轴连接在第一变速箱的下输出端，第二主轴连接在第二变速箱的下输出端，第一、第二变速箱在动力头箱体内上下活动设置，第一变速箱的一侧固定连接第一齿条，第一齿条与第一齿轮传动啮合，第二变速箱的一侧固定连接第二齿条，第二齿条与第二齿轮传动啮合，第一、第二齿轮空套设在把手轴上，把手轴在动力头箱体内转动设置，把手轴的前轴端外伸于动力头箱体并套设离合套，离合套与把手轴之间可轴向移动而不能周向转动，离合套上装有把手，离合套的内侧方向设有端盖，端盖固定在动力头箱体上，离合套、端盖设有匹配的锥面来相对，把手轴的前轴端端面设有与离合锁紧螺钉螺纹旋接的内螺纹，离合锁紧螺钉的一端设有锥头，另一端与离合锁紧手轮连接，把手轴在第一齿轮的内孔位置开设第一侧向通孔，第一侧向通孔内设有第一胀紧件，第一胀紧件由离合锁紧螺钉的锥头进行推动，把手轴的后轴端端面设有与换挡螺钉螺纹旋接的内螺纹，换挡螺钉的一端设有锥头，另一端与换挡手轮连接，把手轴在第二齿轮的内孔位置开设第二侧向通孔，第二侧向通孔内设有第二胀紧件，第二胀紧件由换挡螺钉的锥头进行推动，换挡手轮设于动力头箱体外，换挡手轮的内侧方向设有隔套，隔套固定在动力头箱体上。

2.如权利要求1所述的双主轴自动钻攻机，其特征在于：钻攻动力头与上下横臂的右端铰接连接，上下横臂的左端与竖向支座铰接连接，钻攻动力头、上下横臂与竖向支座之间形成上平行四连杆机构；竖向支座设有底板，底板的左右端与左右竖杆的上端铰接连接，左右竖杆的下端与底座铰接连接，底板、左右竖杆与底座之间形成下平行四连杆机构；底座的左侧固定连接槽板，槽板上设有曲线槽，曲线槽内活动设有滚子，槽板的侧面固定安装弧形齿条，弧形齿条的弧形匹配于曲线槽的曲线，滚子安装在中心轴上，中心轴与减速器的输出端连接，减速器的输入端与伺服电机连接，减速器在横臂延伸板上固定安装，中心轴上转动设有升降齿轮，升降齿轮与弧形齿条形成传动啮合，中心轴的轴端安装磁粉离合器，磁粉离合器通电工作时将升降齿轮进行磁性吸附使升降齿轮与中心轴固定连接；曲线槽的曲线设计要求是，在底座的位置保持不变时，钻攻动力头的上下运动轨迹为一条垂直线。

3.如权利要求2所述的双主轴自动钻攻机，其特征在于：横臂延伸板、槽板、弧形齿条、升降齿轮和磁粉离合器均前后对称设有两组，减速器夹在前后横臂延伸板之间，槽板设于横臂延伸板的外侧，弧形齿条设于槽板的外侧。

4.如权利要求2所述的双主轴自动钻攻机，其特征在于：槽板上固定安装电磁摩擦盘，电磁摩擦盘的摩擦面与横臂延伸板的侧面正对，横臂延伸板的侧面设置制动平面。