CN105397489A - 多轴自动钻孔攻牙机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了多轴自动钻孔攻牙机，包括机体；机体的上部分设有钻孔电机、攻牙电机、和切换离合器；机体的中间部分设有工作台和工件夹紧装置，机体的下部分设有主控单元和升降机构；钻孔电机和攻牙电机的输出轴下方设有齿轮箱；齿轮箱设有与钻孔电机输出轴连接的第一主动齿轮、与攻牙电机输出轴连接的第二主动齿轮、工作齿轮和传动齿轮；工作齿轮的输出轴连接刀具；传动齿轮连接第一主动齿轮和工作齿轮或第二主动齿轮和工作齿轮；升降机构连接工件夹紧装置和主控单元。本发明将钻孔工艺和攻牙工艺集成到一台机器上，占地面积减小，集成度高；齿轮箱排布紧凑，每个传动齿轮上设有多个工作齿轮，传动误差小；多轴输出，提高加工效率，降低成本。

Description

多轴自动钻孔攻牙机
技术领域
本发明涉及钻孔攻牙技术领域，尤其是涉及一种多轴自动钻孔攻牙机。
背景技术
现今工业高速发展，工业上钻孔和攻牙已成为常用的生产工艺和生产步骤，且随着社会的进步，对加工设备的要求越来越高。现有市场上的多轴钻孔攻牙机只是普通的多轴钻孔机和普通的多轴攻牙机的拼接组合使用，因彼此之间需要一定距离，对空间的需求很大，操作并不方便；且拼接机器的装配精度难以保证。
传统的螺纹加工方法是把工件放到夹具上先钻孔然后再换攻牙刀攻牙，此方法件只能单个工件加工，攻牙必须等待钻孔后才能进行，此方法速度慢且效率低。此外，加工精度高的小螺纹容易断刀，成本较高。因此，有必要设计一种自动化的钻孔并攻牙的装置以减轻操作工的工作强度，提高操作工的工作效率，降低零部件的加工成本。
发明内容
针对上述钻孔攻牙机占用空间大，装配精度低等问题，本发明提供了一种多轴自动钻孔攻牙机，通过在机体上设置钻孔电机和攻电牙机，且钻孔电机和攻牙电机的输出轴分别连接第一主动齿轮和第二主动齿轮传输动力，通过切换离合器切换钻孔或攻牙，实现将钻孔和攻牙集成到一台机器中，减少占地面积。
为了实现上述目的，本发明提供了一种多轴自动钻孔攻牙机，其特征在于包括机体；机体的上部分设有钻孔电机、攻牙电机、以及切换钻孔电机和攻牙电机的切换离合器；机体的中间部分设有工作台以及安装在工作台上的工件夹紧装置，机体的下部分设有主控单元和升降机构。
所述钻孔电机和攻牙电机设置在同一水平面上，钻孔电机和攻牙电机的输出轴下方设有齿轮箱。
所述齿轮箱设有与钻孔电机的输出轴连接的第一主动齿轮、与攻牙电机输出轴连接的第二主动齿轮、工作齿轮以及传动齿轮；工作齿轮的输出轴连接刀具；传动齿轮连接第一主动齿轮和工作齿轮、连接第二主动齿轮和工作齿轮，将第一主动齿轮或第二主动齿轮的动力传输到工作齿轮上，进而带动刀具转动。
所述升降机构连接工件夹紧装置和主控单元，通过主控单元控制升降机构升降，从而推动工件夹紧装置上下移动。
作为优选地，所述切换离合器与齿轮箱中的其中一个工作齿轮的输出轴连接。
作为优选地，所述齿轮箱上设有多个传动齿轮，每个传动齿轮上设置多个工作齿轮，而传动齿轮之间通过工作齿轮连接，实现多轴同时钻孔或攻牙。
作为优选地，所述升降机构包括升降电机、与升降电机连接的升降平台以及升降导轨，升降平台上设有至少三根升降丝杆，升降丝杆垂直于升降平台并连接工件夹紧装置，通过升降平台升降推动工件夹紧装置沿着升降导轨上下移动。
作为优选地，所述主控单元包括PLC控制器、主驱动器和升降驱动器，PLC控制器分别连接主驱动器和升降驱动器。
作为优选地，所述升降驱动器连接升降电机，驱动升降电机转动。
作为优选地，所述机体上还设有人机操作界面，该人机操作界面连接PLC控制器。
采用本发明产生的有益效果：1、本发明将钻孔工艺和攻牙工艺集成到一台机器上，不仅占地面积减小，集成度高，这种集成方式也能保证加工精度。
2、齿轮箱排布紧凑，传动齿轮设置成大齿轮，工作齿轮设置为小齿轮，每个传动齿轮上设有多个工作齿轮，减小传动误差，多轴输出，提高加工效率，降低成本。
3、机体下部分设置的升降机构结构简单，通过四根升降丝杆推动工件夹紧装置，使得工件夹紧装置保持同一水平线，减少加工误差，提高产品的良率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明机体中间及下部分的结构示意图。
图3为本发明齿轮箱的排布图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明的实质性特点作进一步的说明。
如图1至图3所示，本发明提供的一种多轴自动钻孔攻牙机，其包括机体1，机体1的上部分设有钻孔电机2、攻牙电机3以及切换钻孔电机2和攻牙电机3的切换离合器4；机体1的中间部分设有工作台5以及安装在工作台5上的工件夹紧装置6，机体1的下部分设有主控单元7和升降机构8。
钻孔电机2和攻牙电机3设置在同一水平面上，钻孔电机2和攻牙电机3的输出轴下方设有齿轮箱9，齿轮箱9设有与钻孔电机2输出轴连接的第一主动齿轮91、与攻牙电机3输出轴连接的第二主动齿轮92、工作齿轮93以及传动齿轮94。工作齿轮93的输出轴连接刀具，传动齿轮94连接第一主动齿轮91和工作齿轮93、或连接第二主动齿轮92和工作齿轮93，将第一主动齿轮91或第二主动齿轮92的动力传输到工作齿轮93上，进而带动刀具转动。更具体地，齿轮箱9上设有多个传动齿轮94，每个传动齿轮94上设置多个工作齿轮93，而传动齿轮94之间通过工作齿轮93连接，保证所有的工作齿轮93转动方向一致，实现多轴同时钻孔或攻牙。齿轮箱9内所有齿轮的排布中，第一主动齿轮91和第二主动齿轮92通过传动齿轮94传递动力实现连接，且第一主动齿轮91和第二主动齿轮92之间传递动力的传动齿轮94为偶数个，本实施例中为6个，由此可见，第一主动齿轮91与第二主动齿轮92的转动方向相反，即钻孔时和攻牙时，刀具的转动方向不一致。
本优选实施例中的切换离合器4位于齿轮箱9的一侧，该切换离合器4与齿轮箱9中的其中一个工作齿轮93的输出轴连接。正在进行钻孔工艺时，若要切换攻牙工艺，则只需切换离合器4，攻牙电机3与第二主动轮啮合，带动工作齿轮93往钻孔工艺转动时相反的方向转动，从而带动齿轮箱9中的工作齿轮93转动，动力从输出轴输出，对工件进行加工。
机体1中间部分的工作台5中间位置设置有四个通孔，这四个通孔由工作台5底部连通至工件夹紧装置6的底部。机体1的中间部分还设有人机操作界面10，该人机操作界面10位于机体1的侧边。
升降机构8包括升降电机81、与升降电机81连接的升降平台82以及升降导轨83，升降平台82上设有四根升降丝杆84，升降丝杆84垂直于升降平台82，升降丝杆84穿过工作台5上的通孔连接工件夹紧装置6，通过主控单元7控制升降机构8升降，从而推动工件夹紧装置6沿着升降导轨83上下移动。
本优选实施例中的主控单元7包括PLC控制器、主驱动器和升降驱动器等，PLC控制器分别连接主驱动器、升降驱动器和人机操作界面10，控制主驱动器和升降驱动器工作。其中，主驱动器分别连接钻孔电机2和攻牙电机3，用于控制钻孔电机2和攻牙电机3正反转动；升降驱动器连接升降电机81，主要用于驱动升降电机81转动。
本发明多轴自动钻孔攻牙机的工作过程：钻孔工艺：将工件安装在工件夹紧装置6，调整工作台5的高度，工件靠近齿轮箱9输出轴连接的钻孔刀具；在人机操作界面10上输入控制指令，PLC控制单元接收到控制指令后发送至主驱动器，主驱动器驱动钻孔电机2转动，同时发送指令至升降驱动器，升降驱动器驱动升降电机81转动，升降电机81带动升降平台82往上移动，并推动工件夹紧装置6往上移动，工件钻孔完成后，升降电机81反转，升降平台82往下移动，工件夹紧装置6随之往下移动，调整工件夹紧装置6高度至原始安装位置，完成工件钻孔加工。
切换攻牙工艺：在齿轮箱9上更换攻牙刀具，将工件安装在工件夹紧装置6上，调整工作台5的高度，切换切换离合器4，主驱动装置驱动攻牙电机3转动，同时升降驱动器驱动升降电机81转动，升降电机81带动升降平台82往上移动，并推动工件夹紧装置6往上移动，工件攻牙完成后，升降电机81反转，升降平台82往下移动，工件夹紧装置6随之往下移动，调整工件夹紧装置6高度至原始安装位置，完成工件攻牙加工。
因此，本发明将钻孔和攻牙两个工艺步骤集成到一台机器中，使得机器占用空间较小，集成度很高。本机可以提供对工件同时钻多个孔（攻牙），或者同时对多个工件钻孔（攻牙），效率更高。
本发明实现了一体多轴钻孔攻牙，机体1和电气控制部分整体做设计，使机器整体性非常紧凑，机器统一装配，各位置精度都有保证，且外观美观，人机界面控制，整个机器操作方便。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，均属本发明的保护范围。

Claims (7)

1.多轴自动钻孔攻牙机，其特征在于包括机体（1）；机体（1）的上部分设有钻孔电机（2）、攻牙电机（3）、以及切换钻孔电机（2）和攻牙电机（3）的切换离合器（4）；机体（1）的中间部分设有工作台（5）以及安装在工作台（5）上的工件夹紧装置（6），机体（1）的下部分设有主控单元（7）和升降机构（8）；
所述钻孔电机（2）和攻牙电机（3）设置在同一水平面上，钻孔电机（2）和攻牙电机（3）
的输出轴下方设有齿轮箱（9）；
所述齿轮箱（9）设有与钻孔电机（2）的输出轴连接的第一主动齿轮（91）、与攻牙电机（3）输出轴连接的第二主动齿轮（92）、工作齿轮（93）以及传动齿轮（94）；工作齿轮（93）的输出轴连接刀具；传动齿轮（94）连接第一主动齿轮（91）和工作齿轮（93）、连接第二主动齿轮（92）和工作齿轮（93），将第一主动齿轮（91）或第二主动齿轮（92）的动力传输到工作齿轮（93）上，进而带动刀具转动；
所述升降机构（8）连接工件夹紧装置（6）和主控单元（7），通过主控单元（7）控制升降机构（8）升降，从而推动工件夹紧装置（6）上下移动。
2.根据权利要求1所述的钻孔攻牙机，其特征在于：所述切换离合器（4）与齿轮箱（9）中的其中一个工作齿轮（93）的输出轴连接。
3.根据权利要求1所述的钻孔攻牙机，其特征在于：所述齿轮箱（9）上设有多个传动齿轮（94），每个传动齿轮（94）上设置多个工作齿轮（93），而传动齿轮（94）之间通过工作齿轮（93）连接，实现多轴同时钻孔或攻牙。
4.根据权利要求1所述的钻孔攻牙机，其特征在于：所述升降机构（8）包括升降电机（81）、与升降电机（81）连接的升降平台（82）以及升降导轨（83），升降平台（82）上设有至少三根升降丝杆（84），升降丝杆（84）垂直于升降平台（82）并连接工件夹紧装置（6），通过升降平台（82）升降推动工件夹紧装置（6）沿着升降导轨（83）上下移动。
5.根据权利要求1所述的钻孔攻牙机，其特征在于：所述主控单元（7）包括PLC控制器、主驱动器和升降驱动器，PLC控制器分别连接主驱动器和升降驱动器。
6.根据权利要求5所述的钻孔攻牙机，其特征在于：所述升降驱动器连接升降电机（81），驱动升降电机（81）转动。
7.根据权利要求5所述的钻孔攻牙机，其特征在于：所述机体（1）上还设有人机操作界
面（10），该人机操作界面（10）连接PLC控制器。
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