CN105215399B - 多功能自动钻攻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多功能自动钻攻机，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；竖向支座的底板、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，滚子安装在中心轴上，其特征在于：槽板的侧面固定安装弧形齿条，中心轴与减速器的输出连接，减速器的输入与伺服电机连接，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。本发明独创设计自动钻攻及钻攻动力头无间隙升降运动技术，具备钻透孔保护功能来避免钻头在钻透加工孔时出现的折断，提高钻攻质量和钻攻效率，并且操作简便。

Description

多功能自动钻攻机

技术领域

本发明涉及一种用于钻孔、攻丝的多功能自动钻攻机。

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，从而可适用直径0.5-3mm小孔的钻孔和攻丝，但是不能实现自动钻孔和攻丝，同时不能实现钻攻动力头无间隙升降运动，滚子在曲线槽内活动时，滚子与曲线槽之间存在间隙，滚子只是与曲线槽的一侧槽面产生接触，滚子在曲线槽内往往是滑动而不是滚动；还有，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；另外，上述专利设备由于整体刚度较弱，不能很好适用直径较大孔的的钻攻加工。

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独创设计自动钻攻及钻攻动力头无间隙升降运动技术，具备钻透孔保护功能，提高钻攻质量和钻攻效率，并且操作简便的多功能自动钻攻机。

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：

多功能自动钻攻机，包括钻攻动力头，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，滚子安装在中心轴上；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，其特征在于：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，中心轴与减速器的输出连接，减速器的输入与伺服电机连接，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。

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，槽板具有前后双曲线槽设计，前后双曲线槽内分别设有滚子，前后双曲线槽之间在左右方向上相互错开一定距离，一个滚子与一条曲线槽的左滑槽面接触，另一个滚子与另一条曲线槽的右滑槽面接触。通过上述设计，钻攻动力头在下移和上升动作过程中，可始终保证有滚子与曲线槽的滑槽面滚动接触对摆臂的摆动进行良好导向，进而实现钻攻动力头无间隙升降运动技术，提高钻攻质量。

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。

作为优选，下横臂包括前后臂板，前后壁板通过上下壁板固定连接，前后臂板具有加宽设计，前后臂板的顶面高度超过上横臂的顶面高度，上横臂设于前后臂板之间，横臂延伸板与前后臂板为一体结构。上述设计可大大增加钻攻机的横臂刚度，使本发明可更好适用大直径孔的的钻攻加工，提高钻攻质量。

作为优选，横臂延伸板连接配重调节板，横臂延伸板与下横臂共同组成杠杆，该杠杆以下横臂与竖向支座的铰接点为杠杆支点，在钻攻机装配完成后，杠杆左端的重力力矩略大于杠杆右端的重力力矩。上述设计可使电磁离合器失电时，钻攻机的头部动作轻松、灵活自如。

作为优选，底座可上下活动设在升降立柱上，由升降锁紧手柄进行锁紧，升降立柱可转动设在调节滑块上，调节滑块可左右滑动设在机座上，升降立柱的底部固定安装电磁吸盘，电磁吸盘的下方设有刹车吸板，刹车吸板固定连接在机座上。通过上述设计，可实现钻攻动力头在各方向上的方便调节，在调节完成后，通过升降锁紧手柄的锁紧和电磁吸盘的动作即可将调节好的位置进行固定，操作简便，便于钻孔、攻丝位置的找准。

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为图2中心轴位置的剖视图，

图4为图1中下横臂的结构图，

图5为弧形齿条与升降齿轮的传动啮合图，

图6为具有前后双曲线槽设计的槽板与滚子之间的安装结构图，

图7为前曲线槽与滚子之间的安装结构图，

图8为后曲线槽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，本发明的多功能自动钻攻机，包括钻攻动力头2，钻攻动力头2与上横臂4、下横臂3的右端铰接连接，上横臂4、下横臂3的左端与竖向支座5铰接连接，钻攻动力头2、上下横臂与竖向支座5之间形成上平行四连杆机构；竖向支座5设有底板，底板的左右端与左右竖杆6的上端铰接连接，左右竖杆6的下端与底座16铰接连接，底板、左右竖杆6与底座16之间形成下平行四连杆机构；底座16可上下活动设在升降立柱15上，由升降锁紧手柄进行锁紧，升降立柱15可转动设在调节滑块19上，调节滑块19通过导柱17可左右滑动设在机座18上，升降立柱15的底部固定安装电磁吸盘20，电磁吸盘20的下方设有刹车吸板21，刹车吸板21固定连接在机座18上。

底座16的左侧固定连接槽板10，槽板10上设有前后双曲线槽，其中后曲线槽29直接在槽板10上开出，而前曲线槽30在前板22上开出然后前板22固定在槽板10外侧面，前后双曲线槽内分别设有滚子，前后双曲线槽之间在左右方向上相互错开一定距离，前曲线槽30内的滚子25与前曲线槽30的左滑槽面接触，后曲线槽29内的滚子26与后曲线槽29的右滑槽面接触，曲线槽的曲线设计要求是，在底座16的位置保持不变时，钻攻动力头2的上下运动轨迹为一条垂直线；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的曲线，滚子25、26安装在中心轴24上，中心轴24通过轴承回转支承在横臂延伸板7上，中心轴24与减速器13的输出连接，减速器13的输入与伺服电机14连接，伺服电机14的启动按钮1设在钻攻动力头2上，减速器13在横臂延伸板7上固定安装，中心轴24上转动设有升降齿轮23，升降齿轮23与弧形齿条9形成传动啮合，升降齿轮23与法兰盘31固定连接，中心轴24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31端面，磁粉离合器12通电工作时将法兰盘31、升降齿轮23进行磁性吸附使升降齿轮23与中心轴24固定连接；横臂延伸板7、槽板10、弧形齿条9、升降齿轮23和磁粉离合器12均前后对称设有两组，减速器13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。

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；下横臂3包括前后臂板，前后臂板通过上下壁板28固定连接，前后臂板具有加宽设计，前后臂板的顶面高度超过上横臂4的顶面高度，上横臂4设于前后臂板之间，横臂延伸板7与前后臂板为一体结构；横臂延伸板7连接配重调节板27，横臂延伸板7与下横臂3共同组成杠杆，该杠杆以下横臂3与竖向支座5的铰接点A为杠杆支点，在钻攻机装配完成后，杠杆左端的重力力矩略大于杠杆右端的重力力矩。

本发明是这样进行工作的：当对好钻孔或攻丝孔位后，锁紧升降锁紧手柄并使电磁吸盘20动作将调节好的位置进行固定，接着按下伺服电机的启动按钮1，伺服电机14就会驱动减速器13带动中心轴24进行转动，同时磁粉离合器12通电将升降齿轮23进行磁性吸附使升降齿轮23与中心轴24固定连接，于是升降齿轮23随中心轴24进行转动，由于弧形齿条9固定不动，所以升降齿轮23在转动的同时产生升降动作，进而通过中心轴24、减速器13带动横臂延伸板7向上摆动，横臂延伸板7再通过下横臂3带动钻攻动力头2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8通电动作，电磁摩擦盘8与横臂延伸板7的制动平面之间产生磁力摩擦，迟缓了横臂延伸板7及下横臂3的摆动速度，进而控制钻攻动力头2的下移速度，避免钻头折断。

Claims (6)

1.多功能自动钻攻机，包括钻攻动力头，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，滚子安装在中心轴上；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，其特征在于：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，中心轴与减速器的输出连接，减速器的输入与伺服电机连接，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；槽板具有前后双曲线槽设计，前后双曲线槽内分别设有滚子，前后双曲线槽之间在左右方向上相互错开一定距离，一个滚子与一条曲线槽的左滑槽面接触，另一个滚子与另一条曲线槽的右滑槽面接触。

2.如权利要求1所述的多功能自动钻攻机，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。

3.如权利要求1所述的多功能自动钻攻机，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。

4.如权利要求1所述的多功能自动钻攻机，其特征在于：下横臂包括前后臂板，前后臂板通过上下壁板固定连接，前后臂板具有加宽设计，前后臂板的顶面高度超过上横臂的顶面高度，上横臂设于前后臂板之间，横臂延伸板与前后臂板为一体结构。

5.如权利要求1所述的多功能自动钻攻机，其特征在于：横臂延伸板连接配重调节板，横臂延伸板与下横臂共同组成杠杆，该杠杆以下横臂与竖向支座的铰接点为杠杆支点，在钻攻机装配完成后，杠杆左端的重力力矩略大于杠杆右端的重力力矩。

6.如权利要求1所述的多功能自动钻攻机，其特征在于：底座可上下活动设在升降立柱上，由升降锁紧手柄进行锁紧，升降立柱可转动设在调节滑块上，调节滑块可左右滑动设在机座上，升降立柱的底部固定安装电磁吸盘，电磁吸盘的下方设有刹车吸板，刹车吸板固定连接在机座上。