CN105598695B - 径向钻孔自动加工装置 - Google Patents

Abstract

径向钻孔自动加工装置，属于钻孔设备技术领域。本发明包括床身和设置于床身上的送料装置、上下料装置、钻孔装置和控制系统，送料装置将工件依次输送，上下料装置包括上料机构和下料机构，钻孔装置包括工件主轴装置、工件装夹机构、钻孔机构、倒角机构和去毛刺修整机构，工件从送料装置的送料通道输送至工件装夹机构进行装夹，通过钻孔机构、倒角机构和去毛刺修整机构对工件进行钻孔、倒角和去毛刺各个工序加工，然后通过下料机构下料。通过将径向钻孔、倒角、去毛刺的各个装置整合到一机床上，使工件一次装夹即可完成各个工序的加工，提高了加工精度以及加工效率，使自动化程度高。

Description

径向钻孔自动加工装置

技术领域

本发明属于钻孔设备技术领域，尤其与一种径向钻孔自动加工装置有关。

背景技术

现有如套圈等至少一端开口的筒体状零件通常需要进行径向打孔，目前较常见的打孔方式多为人工完成，使得效率较低，废品率较高，而且在加工不同工序时需要进行多次装夹，影响加工精度。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有径向打孔方式存在效率较低、加工精度不高、废品率高的缺陷，提供一种自动化程度高、精度一致性好的径向钻孔自动加工装置。

为此，本发明采用以下技术方案：径向钻孔自动加工装置，包括床身和设置于床身上的送料装置、上下料装置、钻孔装置和控制系统，所述的送料装置包括支架和倾斜设置的送料通道，支架固定安装于床身上，送料通道安装于支架上，所述的上下料装置包括上料机构和下料机构，上料机构包括托料块、横向上料机构和升降输送机构，所述的钻孔装置包括工件主轴装置、工件装夹机构、钻孔机构、倒角机构和去毛刺修整机构，工件装夹机构包括工件夹头和驱动工件夹头夹紧的夹紧驱动机构，工件夹头设置有中心线呈Y轴横向的筒状的夹持部，工件夹头安装于工件主轴装置的主轴前端，工件主轴装置的主轴电机驱动主轴以及工件夹头旋转，所述夹持部的前方作为工件加工区，所述的托料块上设置有承接所述送料通道的出口的工件承接部，所述的升降输送机构和横向上料机构驱动托料块在夹持部前方的工件加工区升降运动和横向运动，所述的下料机构包括下料料道，下料料道的进口承接所述工件加工区的下方，所述的钻孔机构包括刀座、钻头、安装钻头的钻杆、钻头动力机构以及钻头进给机构，刀座通过钻头进给机构支撑安装于床身上，钻杆支撑安装于所述的刀座上，钻孔动力机构驱动钻杆以及钻头旋转，钻头进给机构驱动钻头进给运动，所述的去毛刺修整机构包括去毛刺刀和去毛刺进给机构，钻头和去毛刺刀相对分设于工件夹头前方的工件加工区的两侧，且钻头和去毛刺刀的轴心线同轴且呈X轴横向并与所述筒状的夹持部的中心线垂直，去毛刺进给机构驱动去毛刺刀以轴心线方向向工件夹头上的工件进给加工，所述倒角机构设置于所述工件加工区的前侧，倒角机构包括倒角刀、倒角刀刀杆、倒角驱动机构以及倒角进给机构，倒角刀刀杆的轴向呈Y轴，倒角刀安装于倒角刀刀杆的前端部，倒角刀的轴向与钻头的轴向垂直，倒角驱动机构通过传动机构传动驱动倒角刀旋转，驱动倒角刀旋转的倒角进给机构驱动倒角刀进给加工；所述的控制系统控制送料装置、上下料装置、钻孔装置的动作。

作为对上述技术方案的补充和完善，本发明还包括以下技术特征。

所述的钻头为复合钻头，包括连为一体呈台阶轴的钻柄和钻头本体，钻柄和钻头本体之间通过圆锥面连接，当钻孔加工时，可以一步完成钻孔和倒角。

所述的送料装置还包括端面检测机构和剔除机构，所述的送料料道包括第一输送料道和第二输送料道，所述的端面检测机构设置于第一输送料道的出口端和第二输送料道的进口端，剔除机构设置于所述第二输送料道上，所述的端面检测机构和剔除机构均由所述控制系统控制，提高了自动化程度。

本发明可以达到以下有益效果：本发明通过将径向钻孔、倒角、去毛刺的各个装置整合到一机床上，使工件一次装夹即可完成各个工序的加工，提高了加工精度以及加工效率，使自动化程度高。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明另一方向的示意图。

图3是本发明所述的送料装置示意图。

图4是本发明所述的钻孔装置示意图。

图5是本发明所述的上下料装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。

如图1~图5所示，本发明包括床身1和设置于床身1上的送料装置8、上下料装置、钻孔装置和控制系统，所述的送料装置8包括支架83、端面检测机构、剔除机构82和倾斜设置的送料通道，支架83固定安装于床身1上，送料通道安装于支架83上，送料通道包括第一输送料道85和第二输送料道89，所述的端面检测机构设置于第一输送料道85的出口端和第二输送料道89的进口端之间，端面检测机构包括检测装夹机构、工件旋转机构、检测杆、摇杆86、检测支架84和检测感应器，检测装夹机构包括检测夹头和夹头座，所述的工件旋转机构包括转轴和旋转电机88，夹头座通过一支撑座81固定安装于床身1上，夹头座上设置有横向轴孔，转轴通过轴承支撑穿装于横向轴孔中，检测夹头87固定安装于转轴前端并承接所述第一输送料道85的出口，转轴后端与所述旋转电机88传动连接，旋转电机88驱动转轴旋转，所述的检测支架84固定安装，检测支架84上设置有一安装销轴，所述摇杆86一端与安装销轴固定连接，摇杆86另一端呈悬伸状，所述的检测杆固定安装于摇杆86的悬伸端，检测杆的检测头轻触于装夹在检测夹头上的工件端面上，所述的检测感应器设置于摇杆86上，检测时，工件端面如果不平整则会使检测杆与摇杆86产生一定的角度变化，当超过设定值时即触到检测感应器，将信号反馈给控制系统；所述的第二输送料道的进口承接所述检测夹头，所述的剔除机构设置于所述第二输送料道89的底部，当检测到不合格的工件时，剔除机构82将工件剔除；所述的上下料装置包括上料机构7和下料机构3，所述的钻孔装置包括工件主轴装置6、工件装夹机构4、钻孔机构5、倒角机构9和去毛刺修整机构2，工件主轴装置6包括安装支架61、主轴座63、具有中心通孔的主轴以及主轴电机62，安装支架61固定安装于所述床身1顶面，主轴座63固定安装于所述的安装支架61上，主轴座63设置有Y轴方向的轴向通孔，所述的主轴两端通过轴承支撑穿装于所述的轴向通孔内，所述的主轴电机62与主轴传动连接并驱动主轴旋转，所述的工件装夹机构4包括工件夹头41和驱动工件夹头夹紧和松开的夹紧驱动机构42，工件夹头41固定安装于所述主轴前端部，工件夹头41设置有中心线与所述主轴同轴的筒状的夹持部，夹持部的前方作为工件加工区；所述的上料机构7包括托料块71、横向上料机构和升降输送机构，托料块71上设置有承接所述第二输送通道85的出口的工件承接部，横向上料机构包括横向驱动机构78、导向横杆、横向安装块75和支架77，支架77固定安装于所述的安装支架61上，支架77上设置有横向通孔，所述的导向横杆滑动穿装于所述的横向通孔内，导向横杆前端位于所述筒状的夹持部的上方呈悬伸端，所述的横向安装块75固定安装于该悬伸端，升降输送机构包括升降驱动机构74、升降杆73和升降安装块72，横向安装块75上设置有竖向通孔，所述的升降杆73滑动穿装于所述的竖向通孔，所述的升降驱动机构74与升降杆73连接并驱动升降杆73在Z轴方向升降运动，所述的升降安装块72固定安装于所述升降杆73的下端，所述的托料块71安装于升降安装块上，托料块71上设置有用于承托工件的承托部，托料块71可以在升降输送机构和横向上料机构的作用下升降运动和横向运动，将托料块71上的工件输送至与所述筒状夹持部对应的位置并将工件上料；所述的钻孔机构5和去毛刺修整机构2分别相对设置于所述工件夹头前方工件加工区的两侧，所述的钻孔机构5包括刀座、钻头54、安装钻头54的钻杆、钻杆支撑座51、钻头动力电机53以及钻头进给机构52，刀座安装于所述床身1上，钻杆支撑座51通过钻头进给机构52安装于刀座上，钻杆支撑座51上设置有X轴方向的钻杆通孔，钻杆通过轴承穿装于钻杆通孔内，钻头54固定安装于钻杆前端，该钻头54为复合钻头，包括连为一体呈台阶轴的钻柄和钻头本体，钻柄和钻头本体之间通过圆锥面连接，当钻孔加工时，可以一步完成钻孔和倒角；钻杆后端与所述钻头动力电机53连接，钻孔动力电机53驱动钻杆旋转，钻头进给机构52驱动钻头54进给加工，所述的去毛刺修整机构2包括去毛刺刀21、刀具座22和去毛刺进给机构23，刀具座22安装于床身1上，并与毛刺进给机构23连接，去毛刺刀21支撑安装于所述的刀具座22上，所述的钻头54和去毛刺刀21分别相对设置且钻头54和去毛刺刀21的中心线一致，钻头进给机构52和去毛刺进给机构23的进给方向均与X轴方向同向；所述倒角机构9包括倒角刀96、固定底座95、刀架91、刀架座92、倒角驱动机构93以及倒角进给机构94，固定底座95固定安装于所述的床身1上，刀架座92通过所述倒角进给机构94安装于所述的固定底座95上，刀架91支撑安装于所述的刀架座92上，所述的倒角刀96安装于刀架91的前端，倒角刀96的轴向呈Y轴，倒角刀96的前端设置有圆锥状，倒角刀96的后端与所述倒角驱动机构93连接；所述的下料机构3包括顶料板31、顶料驱动机构、下料料道32、下料支架33和接料机构34，下料支架33安装于床身1顶面上，下料料道32固定安装于所述的下料支架33，下料料道32的进口承接工件加工区的下方，顶料板31由顶料板支架支撑安装，顶料板31位于所述筒状夹持部的内侧，顶料板31上设置有与装夹的工件端面对应的顶料部，顶料板由顶料驱动机构驱动，接料机构34安装于所述的下料支架33上，通过设置接料机构34可以避免工件碰伤而且能定向落入下料料道内输送；所述的控制系统控制送料装置8、上下料装置、钻孔装置的动作。

本发明使用时，工人将工件放入送料通道的第一输送通道内，工件从第一输送通道输送至端面检测机构的检测装夹机构上并被装夹固定，通过端面检测机构进行端面检测，检测完成后检测装夹机构松开工件，工件进入第二输送通道内，此时检测感应器将检测结果信号反馈给控制系统，如果工件不合格，控制系统控制剔除机构工作将不合格工件剔除，如果工件合格，则控制系统不启动剔除机构，使工件顺利从第二输送通道的出口输出并落入托料块上的承接部，托料块在升降输送机构的驱动下向下运动，使工件位于夹持部的正前方且工件的轴心线与夹持部的轴心线一致，横向上料机构驱动托料块带动工件横向运动，将工件上料装夹到工件夹头的夹持部上，使工件需要加工部位位于工件加工区，钻头动力电机驱动钻头高速旋转，钻头进给机构带动钻头进给到工件的外侧壁上进给加工，由于是复合钻头，因此径向通孔钻孔完成后，径向通孔的外孔口的外倒角也完成加工，然后钻头在钻头进给机构的驱动下退回，然后倒角进给机构驱动倒角刀伸进工件内腔中，使倒角刀对准径向通孔的内孔口并进给加工，倒角驱动机构驱动倒角刀旋转对径向通孔的内孔口进行倒角加工，倒角完成后，控制系统控制主轴电机工作驱动主轴旋转带动工件夹头以及工件旋转180度，使去毛刺刀与钻孔完成的径向孔对应，去毛刺进给机构带动去毛刺刀穿过径向孔，进行去毛刺修整，完成该径向通孔的加工，也可以在同一工件上依次加工多个径向通孔，完成后，夹紧驱动机构将工件夹头松开，顶料驱动机构驱动顶料板将工件顶离工件夹头，使工件落入下料料道内并输送出，然后进行下一工件的加工。

Claims (3)

1.径向钻孔自动加工装置，其特征在于：包括床身和设置于床身上的送料装置、上下料装置、钻孔装置和控制系统，所述的送料装置包括支架和倾斜设置的送料通道，支架固定安装于床身上，送料通道安装于支架上，所述的上下料装置包括上料机构和下料机构，上料机构包括托料块、横向上料机构和升降输送机构，所述的钻孔装置包括工件主轴装置、工件装夹机构、钻孔机构、倒角机构和去毛刺修整机构，工件装夹机构包括工件夹头和驱动工件夹头夹紧的夹紧驱动机构，工件夹头设置有中心线呈Y轴横向的筒状的夹持部，工件夹头安装于工件主轴装置的主轴前端，工件主轴装置的主轴电机驱动主轴以及工件夹头旋转，所述夹持部的前方作为工件加工区，所述的托料块上设置有承接所述送料通道的出口的工件承接部，所述的升降输送机构和横向上料机构驱动托料块在夹持部前方的工件加工区升降运动和横向运动，所述的下料机构包括下料料道，下料料道的进口承接所述工件加工区的下方，所述的钻孔机构包括刀座、钻头、安装钻头的钻杆、钻头动力机构以及钻头进给机构，刀座通过钻头进给机构支撑安装于床身上，钻杆支撑安装于所述的刀座上，所述的去毛刺修整机构包括去毛刺刀和去毛刺进给机构，钻头和去毛刺刀相对分设于工件夹头前方的工件加工区的两侧，且钻头和去毛刺刀的轴心线同轴且呈X轴横向并与所述筒状的夹持部的中心线垂直，去毛刺进给机构驱动去毛刺刀以轴心线方向向工件夹头上的工件进给加工，所述倒角机构设置于所述工件加工区的前侧，倒角机构包括倒角刀、倒角刀刀杆、倒角驱动机构以及倒角进给机构，倒角刀刀杆的轴向呈Y轴，倒角刀安装于倒角刀刀杆的前端部，倒角刀的轴向与钻头的轴向垂直，倒角驱动机构通过传动机构传动驱动倒角刀旋转；所述的控制系统控制送料装置、上下料装置、钻孔装置的动作。

2.根据权利要求1所述的径向钻孔自动加工装置，其特征在于：所述的钻头为复合钻头，包括连为一体呈台阶轴的钻柄和钻头本体，钻柄和钻头本体之间通过圆锥面连接。

3.根据权利要求2所述的径向钻孔自动加工装置，其特征在于：所述的送料装置还包括端面检测机构和剔除机构，所述的送料料道包括第一输送料道和第二输送料道，所述的端面检测机构设置于第一输送料道的出口端和第二输送料道的进口端之间，剔除机构设置于所述第二输送料道上，所述的端面检测机构和剔除机构均由所述控制系统控制。