CN105382539A - 一种自动钻孔、攻丝设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于机械加工领域，提供了一种自动钻孔、攻丝设备，包括机架；设于所述机架一端，用于放置待加工工件的工件轨道；依次排布在机架另一端的钻孔机与攻丝机；其特征在于，还包括：将待加工工件带至钻孔工位及将完成钻孔的工件带至攻丝工位的取料装置，取料装置包括：支架、设于支架上的升降组件、设于升降组件上的取料组件，以及对待加工工件进行压紧的压紧组件；用于带动所述取料装置在所述工件轨道与钻孔工位、攻丝工位间移动的驱动装置；以及控制取料装置、驱动装置、钻孔机及攻丝机之间协调工作的控制器。本设备可自动取件、定位、压紧，实现自动装夹和加工，不但操作简单，节省了大量的人力、时间，大大提高了生产效率。

Description

一种自动钻孔、攻丝设备

技术领域

本发明属于机械加工设备领域，尤其涉及一种自动钻孔、攻丝设备。

背景技术

在机械加工设备领域中，由于待加工产品结构的复杂性，多数产品需要多次攻丝和钻孔。传统的加工方式，一般采用普通钻孔机和攻丝机，钻孔和攻丝是分开加工的，受原有钻床结构的限制，当需要进行连续、多道加工工序时，需要花大量时间通过人工对工件进行定位、装夹和拆卸，在加工中，对人力的要求极为苛刻，操作极为繁琐，需要耗费大量人力、劳动强度大、生产效率低，而且受人力影响加工质量极不稳定。

发明内容

本发明实施例提供一种自动钻孔、攻丝设备，旨在解决现有的普通钻孔机与攻丝机需要花大量时间通过人工进行取料，并对工件进行定位、装夹和拆卸，在加工中，对人力的要求极为苛刻，操作极为繁琐，需要耗费大量人力、劳动强度大、生产效率低，而且受人力影响加工质量极不稳定的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种自动钻孔、攻丝设备，包括：

机架；

设于所述机架一端，用于放置待加工工件的工件轨道；

依次排布在所述机架另一端的钻孔机与攻丝机；还包括：

将待加工工件带至钻孔工位及将完成钻孔的工件带至攻丝工位的取料装置，所述取料装置包括：支架、设于所述支架上的升降组件、设于所述升降组件上的取料组件，以及对待加工工件进行压紧的压紧组件；

用于带动所述取料装置在所述工件轨道与所述钻孔工位、攻丝工位间移动的驱动装置；以及

控制所述取料装置、驱动装置、钻孔机及攻丝机之间协调工作的控制器。

本发明提供的自动钻孔、攻丝设备，通过驱动装置带动取料装置移动，进而由取料装置实现自动取料，并对工件定位、装夹和拆卸，再由两钻孔机、两攻丝机对工件进行自动加工，不但操作简单，降低了劳动强度，节省了大量的人力、时间和成本，大大提高了生产效率，同时避免了因人力影响导致的加工质量不稳定的问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种自动钻孔、攻丝设备的整体结构图；

图2是本发明实施例提供的工件置于机架上的位置图；

图3是本发明实施例提供的驱动装置与取料装置的位置关系图；

图4是本发明实施例提供的支架的结构与位置关系图；

图5是本发明实施例提供的升降组件的结构及位置关系图；

图6是本发明实施例提供的取料组件的结构及位置关系图；

图7是本发明实施例提供的取料组件与工件的位置关系图；

图8是本发明实施例提供的压紧组件的结构及位置关系图；

图9是本发明实施例提供的工件传感器及定位装置位置关系图；

图10是本发明实施例提供的驱动装置结构及位置关系图；

图11本发明实施例提供的钻孔机与攻丝机的结构图；

图12是本发明实施例提供的钻孔机、攻丝机的结构图；

图13是本发明实施例提供的工作平台结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的自动钻孔、攻丝设备，通过驱动装置带动取料装置移动，进而由取料装置实现自动取料，并对工件定位、装夹和拆卸，再由两钻孔机、两攻丝机对工件进行自动加工，不但操作简单，降低了劳动强度，节省了大量的人力、时间和成本，大大提高了生产效率，同时避免了因人力影响导致的加工质量不稳定的问题。

如图1所示，本设备包括机架10、工件轨道20、取料装置30、驱动装置40、钻孔机50、攻丝机60及控制器70。结合图2，以工件70前进的方向为参考，工件轨道20沿着机架10长度方向设置于机架10上，其中，工件轨道20的一端用于放置待加工工件90，待加工工件90两侧分别具有对称的两个凸缘901，凸缘901为待加工部位，待加工工件90通过凸缘901自由下垂地架设于工件轨道20上；工件轨道20的另一端依次设有两台钻孔机50和两台攻丝机60，其中工件轨道20上，钻孔机50对应的位置为钻孔工位21，攻丝机60对应的位置为攻丝工位22。

参照图3，在工件轨道20的上方设置有取料装置30，及设于取料装置30一侧的驱动装置40，其中驱动装置40可带动取料装置30沿工件轨道20长度方向滑动；取料装置30用于将工件抓取后移动至钻孔机50、攻丝机60处进行钻孔、攻丝。如图3所示，取料装置30包括支架31、升降组件32、取料组件33、压紧组件34、工件传感器35以及定位装置36。

参照图4，在本发明的一个实施例中，支架31包括一倒U形的框体311、连接在框体311底部的支撑板312，以及设置在支撑板312上的滑动轴承313；工件轨道20的两侧的机架10上设有导杆11，通过滑动轴承313与导杆11滑动连接，使取料装置30能够顺着导杆11在工件轨道20上方移动，其中，导杆11不但能够支撑取料装置30，而且导向精确平稳，避免了取料装置30晃动甚至由于运动过快而脱离设备飞出，保证了安全性。

可以理解地，当设备运行速度较慢时，这里通过滑动轴承313与导杆11滑动连接的方式，也可以由其他可以达到同样效果的结构代替，具体不作限制。

参照图5，在本发明的一个实施例中，升降组件32竖直设置在支架31上，升降组件32包括升降板321和升降气缸322。其中升降气缸322的与支架31的框体311顶部固定相连，升降气缸322的活塞杆与升降板321相连，可以带动升降板321上下移动。其中，本实施例中的升降气缸322采用的是气缸，可以理解地，升降气缸322也可以采用如液压缸或其他能够达到同样效果的施力机构替换，具体不做限定。

参照图6，在本发明的一个实施例中，取料组件33设置在升降板321上，可以随着升降板321上下移动；其中，取料组件33具有前后两推杆组，以待加工工件90前进的方向作为参考，其中位于工件移动方向相反一侧的为第一抓取机构331，位于工件70前进方向一侧的为第二抓取机构332，两推杆组各有两根推杆，当取料组件33随取料装置30移动至待加工工件90上方时，取料组件33会随着升降板321向下移动，使第一抓取机构331伸至待加工工件90的凸缘901与工件前进方向相反一侧，之后，当取料装置30前进时，第一抓取机构331便随着取料装置30的移动来推动凸缘901，使待加工工件90向前移动。

参照图7，在本发明实施例中，在第一抓取机构331将待加工工件90推至钻孔工位21之前，第二抓取机构332会碰到上一次钻完孔，且还留在钻孔工位21的已钻孔工件91，并将其向前推，同样的，已钻孔工件91被往前推的过程中，会碰到上一次已攻丝，且还留在攻丝工位22的已攻丝工件92，并将其往前推，已攻丝工件92会被推出工件轨道20的末端，并掉入料框中；当第一抓取机构331将待加工工件90推至钻孔工位21时，第二抓取机构332也同时将已钻孔工件91推至攻丝工位22；通过设置第一抓取机构331与第二抓取机构332，使设备能够同时完成钻孔和攻丝的定位，还能够将已攻丝的工件进行卸料，大大简化了定位装夹工作和卸料工作，节省了大量的人力和时间。

参照图8，在本发明的一个实施例中，压紧组件34包括压件341及固定于升降板321上的压紧气缸342，其中，压紧气缸342的活塞杆与压件341相连，可带动压件341上下移动；可以理解地，压紧气缸342一端与压件341连接，另一端也可以直接与框体311顶部固定连接；但是，压紧气缸342与压件341及升降板321连接，这种连接方式其压紧力可由压紧气缸342和升降气缸322提供，其压紧力远远大于与框体311顶部固定连接的方式。

在本发明实施例中，当要开始钻孔和攻丝加工时，压紧气缸342将压件341向下推动，用于压紧已定位好的工件，当加工结束后，压紧组件34便卸掉压力同时上提，离开工件；图中示出的压紧组件34有一前一后两组相同的结构，分别用于压紧已定位至钻孔与攻丝工位的工件；其中，本实施例中的压紧气缸342采用的是气缸，可以理解地，压紧气缸342也可以采用液压缸或其他具有同等效果的施力机构等，具体不做限定。

作为本发明的一个实施例，压件341与压紧气缸342的一端可拆卸相连，通过这种连接方式，可以方便地对压件341进行更换，以满足不同型号和尺寸的工件。

参照图9，在本发明的一个实施例中，工件传感器35位于第一抓取机构331与升降板321的连接处，工件传感器35用于在工件轨道20上查找工件，当工件传感器35当检测到工件信号时，将信号传输至控制器70，控制器70便会控升降组件32动作，使取料组件33下移至工件后侧，以推动工件前进，在本发明实施例中，工件传感器35为接近开关，可以理解地，工件传感器35也可以由其他能实现同等效果的传感器替代。

在本发明的一个实施例中，定位装置36为设于支撑板312上可以与接近开关配合的接近开关触发器，同时在工件轨道20与定位装置36同一侧的机架10上设置有加工定位传感器12；当定位装置36随着取料装置30移动至加工定位传感器12上方，加工定位传感器12检测到定位装置36，则说明取料装置30已将工件定位至钻孔工位21及攻丝工位22，加工定位传感器12将信号传导到控制器70，控制器70控制取料装置30停止移动。

作为本发明的一个优选实施例，机架10上还设置有工件起点传感器13，当取料装置30向放料段21移动时，工件传感器35处于休眠状态，当定位装置36移动至工件起点传感器13上方时，工件起点传感器13接收到信号，通过控制器70启动工件传感器35，此时工件传感器35开始一边随着取料装置30移动，同时一边监测取料组件33下方是否有工件。其中，当定位装置36移动至工件起点传感器13上方时，取料组件33对应的工件轨道20处为摆放工件的极限位置，即工件的摆放不能超过该极限位置。通过设置工件起点传感器13，取料组件33在靠近放料段21的过程中，工件传感器35处于关闭状态，只有当取料组件33到达上述摆放工件的极限位置，此时工件起点传感器13检测到定位装置36，工件传感器35才启动，从而避免了工件传感器35由于意外，在取料组件33靠近工件摆放的极限位置之前便接收到信号，使取料组件向下移动，导致取料装置30未取到工件空走。

作为本发明的一个优选实施例，机架10上还设置有前限位传感器14与后限位传感器15，分别用于限定取料装置30所能达到的前后极限行程，以避免取料装置30向前或向后撞到机架两端。

参照图10，在本发明的一个实施例中，驱动装置40设于取料装置30一侧，本实施例中驱动装置40采用为齿轮齿条啮合传动装置，详细地，驱动装置40包含有设于支撑板312上的驱动电机41，其中，驱动电机41的主轴上具有齿轮42。在机架10上，位于工件轨道20的一侧设有与工件轨道20平行的带有齿条的齿形轨道16，通过齿轮41与齿条16相互啮合来传动，并通过控制器70的控制，使取料装置30可以在工件轨道20上方来回移动，通过齿轮41及齿形轨道16传动，能保证取料装置30的移动与定位精度。

参照图11，在本发明的一个实施例中，钻孔机50和攻丝机60依次设置在机架10上与工件轨道20相对的另一端，本实施例中，钻孔机50与攻丝机60各有两台，分别相对地设置在工件轨道20两侧，可以分别对置于钻孔工位21与攻丝工位22的工件两侧进行同时钻孔或同时攻丝。

参照图12，在本发明实施例中，钻孔机50上设有钻孔起点限位开关51与钻孔终点限位开关52，通过感应与钻孔机主轴53相连的钻孔感应压件54的位置，来控制钻孔机主轴53的进给起点和进给终点。

同样地，参照图12，攻丝机60上设有攻丝起点限位开关61与攻丝终点限位开关62，通过感应与攻丝机主轴63相连的攻丝感应压件64的位置，来控制攻丝机主轴63的进给起点和进给终点。

在本发明实的一个施例中，第一抓取机构331与第二抓取机构332的间距等于钻孔机主轴53与攻丝机主轴63，以使第一抓取机构331将工件定位至钻孔工位21的同时，第二抓取机构332恰好能将工件定位至攻丝工位22。

作为本发明的一个优选实施例中，可调节钻孔机50的钻孔起点限位开关51与钻孔终点限位开关52的位置和行程，达到调节钻孔的进给行程；同样的可调节攻丝机60的攻丝起点限位开关61与攻丝终点限位开关62的位置和行程，达到调节攻丝的进给行程；这样便能够使设备适应于不同型号的工件。

参照图13，在本发明的一个实施例中，钻孔工位21与攻丝工位22处的工件轨道20内侧设置有工件平台80，工作平台80朝向与待加工工件90移动方向相反的一侧设有用于导平工件的斜坡81，斜坡81用于将原先自由下垂地架设在工件轨道20上的待加工工件90导平，详细地，当待加工工件90由第一抓取机构331推至斜坡81处时，待加工工件90的底部与斜坡81的坡面接触，随着取料组件33向前推动待加工工件90，待加工工件90的底部逐渐被斜坡81抬高，直到待加工工件90底部到达斜坡81顶部即工作平台80的工件支撑面上，便形成水平放置的状态。

本发明实施例中，本设备的控制系统采用性能稳定的可编程控制器70作为中央控制系统，可通过触摸屏或控制按钮来实现整机运行控制，以实现自动化装夹和自动化钻孔、攻丝等。

本发明实施例提供的钻孔、攻丝设备的工作原理如下。工作时，预先将待加工工件90架设于工件轨道20上与待加工工件90向前移动方向相反的一端上，启动设备，取料装置30开始向待加工工件90移动；当取料装置30上的工件感应器351感应到待加工工件90时，取料装置30停止移动，升降组件32开始动作，升降板321带动取料组件33向下移动，使第一抓取机构331伸至待加工工件90的凸缘901后侧，然后取料装置30向前滑动，由第一抓取机构331推动待加工工件90的凸缘901，带动待加工工件90移动至钻孔工位21。其中，在到达钻孔工位21前，待加工工件90会经过工作平台80的斜坡81，通过斜坡81将待加工工件90由原先自由下垂地架设在工件轨道20上导为水平地架设在工作平台80上，待加工工件90按这种摆放状态继续由第一抓取机构331向前推动；随着取料装置30向前移动，第二抓取机构332会先碰到上一次已完成钻孔、摆放在钻孔工位21上的已钻孔工件91，并推动已钻孔工件91向前移动，之后已钻孔工件91会碰到上一次已完成攻丝、摆放在攻丝工位22的已攻丝工件92，并推着已攻丝工件92向前移动；当加工定位传感器12感应到移动至其上方的定位装置组36，说明第一抓取机构331已将待加工工件90推至钻孔工位21，同时第二抓取机构332也已将已钻孔工件91推至攻丝工位22，而已攻丝工件92也从工作平台80尾端被推出工件轨道20，此时取料装置30停止移动，同时两组压紧组件34开始动作，两组压紧气缸342向下推动压件341，分别将待加工工件90紧压在钻孔工位21及将已钻孔工件91紧压在攻丝工位22；然后钻孔机50和攻丝机60分别开始进行钻孔进给和攻丝进给，钻孔、攻丝完成，钻孔机50和攻丝机60完成退刀后，压紧气缸342控制压件341向上移动，离开工件，升降气缸322控制升降板321向上移动；至此，本轮加工结束，这时，取料装置30又开始向放料端移动去取料，重复上述工作流程，如此循环，实现了自动化装夹及钻孔、攻丝。

上述实施例提供的钻孔、攻丝设备，通过控制器控制驱动装置、取料装置、钻孔机及攻丝机协调工作，由驱动装置带动取料装置移动，进而由取料装置自动对工件进行取件、定位、压紧以及卸料，由两钻孔机、两攻丝机对工件同时进行加工，实现了自动化生产；本设备实现了自动化生产加工，操作简易，节省了大量的人力、时间和成本，降低了劳动强度，大大提高了生产效率，而且设备生产性能稳定，不受人力影响，保证了加工的质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种自动钻孔、攻丝设备，包括：

机架；

设于所述机架上，一端用于放置待加工工件的工件轨道；

设于所述机架上，依次排布在所述工件轨道另一端的钻孔机与攻丝机；

其特征在于，还包括：

将待加工工件带至钻孔工位及将已钻孔工件带至攻丝工位的取料装置，所述取料装置包括：支架、设于所述支架上的升降组件、设于所述升降组件上的取料组件，以及对待加工工件进行压紧的压紧组件；

用于带动所述取料装置在所述工件轨道与所述钻孔工位、攻丝工位间移动的驱动装置；以及

控制所述取料装置、驱动装置、钻孔机及攻丝机之间协调工作的控制器。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述支架包括倒U形的框体、连接于所述框体底部的支撑板以及设于所述支撑板上的滑动轴承，所述工件轨道两侧分别设有导杆，所述滑动轴承滑动连接于所述导杆上。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述升降组件包括固定于所述框体顶部的升降气缸以及固定于所述升降气缸的活塞杆上的升降板。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述压紧组件包括固定于所述升降板上的压紧气缸以及连接于所述压紧气缸的活塞杆上的压件。

5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述机架上位于所述工件轨道的一侧设有平行于所述工件轨道的齿形轨道，所述驱动装置包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴上设有齿轮，所述齿轮与所述齿形轨道啮合。

6.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述取料组件设于所述升降组件的所述升降板上，所述取料组件包括将待加工工件带至所述钻孔工位的第一抓取机构，以及将已钻孔工件带至所述攻丝工位的第二抓取机构。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第一抓取机构、第二抓取机构为两组推杆组，所述推杆组具有一左一右两根推杆。

8.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第一抓取机构与所述第二抓取机构的间距等于所述钻孔机与所述攻丝机的两主轴的间距。

9.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述升降板与所述第一抓取机构连接处设有用于在所述工件轨道上查找待加工工件的工件传感器；所述支撑板上设有用于启动所述工件传感器的工件起点传感器。

10.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述支撑板侧边设有定位装置，在所述工件轨道与所述定位装置同一侧的机架上设有通过检测所述定位装置以使所述取料装置定位至所述钻孔工位及所述攻丝工位加工定位传感器。

11.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述钻孔工位与所述攻丝工位处的工件轨道内侧设有工作平台，所述工作平台与所述待加工工件移动方向相反的一侧设有用于导平工件的斜坡。