CN107695378A - 用于管材打孔的卧立式六轴圆盘机床 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及检测工装技术领域，公开了用于管材打孔的卧立式六轴圆盘机床，包括机座、设在机座顶面的基板，基板的顶面中央设有圆盘底座，圆盘底座上设有方箱，方箱与圆盘底座转动连接，方箱与圆盘底座之间设有分度盘，圆盘底座的侧面设有与分度盘连接的分度电机，方箱的四个侧面上均设有管材定位夹具，管材定位夹具通过固定板与方箱固定连接；基板上位于方箱的左侧、后侧和右侧分别设有钻孔机构、纵向扩孔机构和横向扩孔机构，钻孔机构、纵向扩孔机构和横向扩孔机构的底部均设有滑座，滑座通过电控滑动机构滑动连接在基板上。本发明在加工时无需更换装夹装置，实现连续打孔，大大加快加工速度，提高工作效率，省时省力。
Description
技术领域
本发明涉及管材加工技术领域，尤其涉及用于管材打孔的卧立式六轴圆盘机床。
背景技术
在现代化生活中，管材的应用越来越广泛，而这些管材在加工的过程中通常需要进行打孔，钻孔机在管材加工领域应用十分广泛，一些特殊管材对于孔位的加工要求也非常高，一般的钻孔机只有一个加工刀具，当管材需要高精度多次钻孔时，需要转移到不同的钻孔机处进行不同的加工操作完成，无法实现连续打孔，打孔效率低；且在转移的过程中，需要多次装夹和对刀，加工时间长，装夹不方便，装夹的紧密形较差，当驱动电机的功率采用较大时，容易产生晃动，做工精确度低。
中国申请号为CN201610565537.1的发明专利，公开了一种全自动管材打孔机，包括机架、设在机架上的放料机构、对放料机构上的拉杆进行移动的翻转机构、与翻转机构配合使用的对拉杆进行打孔成型的成型机构，对成型机构上的拉杆进行移动的输送机构、设在机架上对各个机构提供动力的液压控制系统、对成型机构进行控制的电气控制系统，拉杆通过放料机构进行排列，通过翻转机构将拉杆从放料机构移动到成型机构上进行冲压成型，通过输送机构对加工拉杆在成型机构上进行依次向前移动成型。在上述的公开专利中，采用了多种机构依次对管材进行处理，多工位的设计使得管材在经过不同位置的机构时都需要重新排列、定位、装夹，既增加了定位器件，增加了成本，又容易出现误差，导致加工精度降低，同时多次的定位、装夹操作还浪费了大量的时间，降低了工作效率。
且现在的打孔设备基本都是体积比较大，结构复杂，占地面积广，对于安装和搬运时比较笨重，维修不便。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的需要多次定位装夹，加工速度慢、效率低，无法连续打孔的问题，提供了用于管材打孔的卧立式六轴圆盘机床，在加工时无需更换装夹装置，实现连续打孔，大大加快加工速度，提高工作效率，省时省力。
用于管材打孔的卧立式六轴圆盘机床，包括机座、设在机座顶面的基板，所述基板的顶面中央设有圆盘底座，所述圆盘底座上设有方箱，所述方箱与圆盘底座转动连接，所述方箱与圆盘底座之间设有分度盘，所述圆盘底座的侧面设有与分度盘连接的分度电机，所述方箱的四个侧面上均设有管材定位夹具，所述管材定位夹具通过固定板与方箱固定连接；所述基板上位于方箱的左侧、后侧和右侧分别设有钻孔机构、纵向扩孔机构和横向扩孔机构，所述钻孔机构、纵向扩孔机构和横向扩孔机构的底部均设有滑座，所述滑座通过电控滑动机构滑动连接在基板上。
铜管分为主管和位于主管上的多个支管，将需要加工的铜管放置到下夹模具上，然后利用下压板带动下夹模具向上运动，上压板带动上夹模具向下运动，从而将铜管固定，防止工件在打孔作业中晃动，影响钻孔精度；设置的分度盘用来带动方箱转动，从而带动固定好的铜管依次经过钻孔机构、纵向扩孔机构和横向扩孔机构，钻孔机构、纵向扩孔机构和横向扩孔机构对铜管依次进行钻孔作业和扩孔作业，处理好后，再将铜管转动至原始位置，将打孔完成的铜管从上夹模具和下夹模具中取出，更换上待加工的铜管，然后再重复上述步骤，自动化加工操作，在加工过程中无需将铜管从模具中取出，无需更换装夹装置，减少误差，实现自动化连续打孔，节省时间，加工精确度高，工作效率高。且在方箱的四侧均放置待加工的铜管，连续轮流加工，大大加快工作效率。
作为优选，所述管材定位夹具包括滑板，所述滑板上设有上夹模具和下夹模具，所述上夹模具的上侧设有若干上压板，所述下夹模具的下侧设有若干下压板，所述滑板上设有分别与上压板和下压板相配合的纵向导轨，所述上压板和下压板均纵向滑动连接在滑板上
作为优选，所述下夹模具的顶面设有横向分布的第一夹槽，所述第一夹槽上设有若干第二夹槽，所述第一夹槽和第二夹槽垂直分布，所述上夹模具的底面设有与第一夹槽相匹配的第三夹槽，所述上夹模具的前侧设有与第二夹槽相对应的固定块。将需要加工的主管横向放置在第一夹槽内，将需要打孔的支管置于第二夹槽内，然后利用第三夹槽与第一夹槽配合夹紧主管，利用固定块固定支管，使得支管暴露在外进行打孔作业。
作为优选，所述钻孔机构包括第一立架，所述第一立架的上端设有纵向钻孔刀，所述纵向钻孔刀通过第一箱体与第一立架纵向滑动连接，所述第一立架的顶部设有驱动纵向钻孔刀上下移动的第一电机，所述第一立架的下端设有横向钻孔刀，所述横向钻孔刀通过第二箱体与第一立架横向滑动连接，所述第一立架的内部设有驱动横向钻孔刀水平移动的第二电机。启动第一电机，带动纵向钻孔刀上下移动，对支管的上表面进行钻孔，同时启动第二电机，带动横向钻孔刀水平移动，对支管的侧面进行钻孔，两者同时工作，对管材进行多面钻孔，无需更换装夹装置，大大加快了打孔速度，提高工作效率。
作为优选，所述纵向扩孔机构包括第二立架，所述第二立架的上端设有纵向扩孔刀，所述第二立架的顶部设有驱动纵向扩孔刀上下移动的第三电机。钻孔作业完成后，将管材转动到纵向扩孔机构，设置的第三电机带动纵向扩孔刀上下移动，对支管上表面钻出的孔进行进一步的扩孔、加工，在孔内钻出螺纹。
作为优选，所述横向扩孔机构包括第三立架，所述第三立架的下端设有横向扩孔刀，所述第三立架的内部设有第四电机，所述第四电机通过皮带带动横向扩孔刀水平移动。支管上表面的孔加工完成后，再将管材转动到横向扩孔机构处，利用第四电机带动横向扩孔刀水平移动，对支管侧面钻出的孔进行进一步的扩孔、加工，在孔内钻出螺纹。
作为优选，所述第一立架、第二立架和第三立架的底部均设有滑座，所述机座上位于滑座的下侧设有下滑台，所述下滑台的上侧设有与滑座配合的滑道，所述下滑台的两端均设有挡板，其中一个挡板的外侧设有驱动电机，所述驱动电机的活塞杆穿过挡板与滑座连接。利用驱动电机分别带动滑座以及第一立架、第二立架和第三立架沿着下滑台移动，从而使得钻孔机构、纵向扩孔机构和横向扩孔机构依次对主管上的不同支管进行打孔作业，一次性打孔数量多，打孔速度快，工作流畅，节省加工时间。
作为优选，所述机座上位于第一立架的一侧设有清屑箱，所述清屑箱内设有气泵，所述清屑箱上设有吹屑管，所述第一立架的侧面上设有定位板，所述定位板上设有定位孔，所述吹屑管的出气端穿过定位孔，并对准钻孔机构的工作面。设置的气泵将外界的气体通过吹屑管喷出到铜管的加工面上，将铜管加工时产生的铜屑吹走，保证铜管加工面的清洁性，避免铜屑干扰打孔作业；同时设置的定位板对吹屑管起到固定、定位作用，使得吹屑管的出气端能准确对准工作面，提高吹屑效率，防止吹屑时的气流涌动导致吹屑管位置偏移，起不到清理效果。
作为优选，所述吹屑管包括第一吹屑管和第二吹屑管，所述第一吹屑管的出气端对准驱动纵向钻孔刀的工作面，所述第二吹屑管的出气端对准横向钻孔刀的工作面。将吹屑管设置为两个，分别对准铜管上两个钻孔工作处同时吹气清屑，针对性强，从而提高吹屑清理效率，避免废屑滞留在钻出的孔内，影响后续的工作。
作为优选，所述方箱的顶面设有空腔，所述空腔的内侧面上均设有加强筋。在方箱上设置了空腔，既减轻了方箱的重量，降低了分度盘的工作压力，延长了分度盘的使用寿命，同时还减少了制造材料，降低了生产成本；设置的加强筋用来提高方箱的结构，提高方箱的承重能力，使得铜管的加工作业更加顺利、稳定。
本发明具有如下有益效果：(1)利用分度盘用来带动铜管依次经过钻孔机构、纵向扩孔机构和横向扩孔机构进行钻孔作业和扩孔作业，实现连续性加工，在加工过程中无需更换夹具，大大提高加工速度和加工精度；(2)钻孔机构利用纵向钻孔刀和横向钻孔刀对管材的两面同时进行钻孔操作，大大加快了打孔速度，提高工作效率；(3)利用纵向扩孔机构和横向扩孔机构对钻出的孔进行深度加工，提高孔的精密性。(4)设置的清屑箱利用吹屑管清除钻孔时产生的废屑，保证孔位的清洁性，避免影响后续的工作，提高加工精度。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图；
图2为本发明中铜管的装夹示意图；
图3为本发明中钻孔机构的结构示意图；
图4为图1的俯视图。
图中：1、机座；11、基板；2、打孔台；21、圆盘底座；22、方箱；221、空腔；222、加强筋；23、分度盘；231、固定板；24、滑板；241、纵向导轨；25、上夹模具；251、第三夹槽；252、固定块；26、下夹模具；261、第一夹槽；262、第二夹槽；27、上压板；28、下压板；31、钻孔机构；32、纵向扩孔机构；33、横向扩孔机构；41、第一立架；42、纵向钻孔刀；43、第一箱体；44、第一电机；45、横向钻孔刀；46、第二箱体；47、第二电机；51、第二立架；52、纵向扩孔刀；53、第三电机；54、第三立架；55、横向扩孔刀；56、第四电机；57、皮带；61、滑座；62、下滑台；63、滑道；64、挡板；65、驱动电机；71、清屑箱；72、第一吹屑管；73、第二吹屑管；74、定位板；8、铜管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2和图4所示的用于管材打孔的卧立式六轴圆盘机床，包括机座1、设在机座顶面的基板11，基板11的顶面中央设有圆盘底座21，圆盘底座21上设有方箱22，方箱22与圆盘底座21转动连接，方箱22与圆盘底座21之间设有分度盘23，圆盘底座21的侧面设有与分度盘23连接的分度电机；方箱22的顶面设有空腔221，空腔221的内侧面上均设有加强筋222。在方箱22上设置了空腔221，既减轻了方箱22的重量，降低了分度盘23的工作压力，延长了分度盘23的使用寿命，同时还减少了制造材料，降低了生产成本；设置的加强筋222用来提高方箱22的结构，提高方箱22的承重能力，使得铜管8的加工作业更加顺利、稳定。
方箱22的四个侧面上均设有管材定位夹具，管材定位夹具通过固定板231与方箱22固定连接；管材定位夹具包括滑板24，滑板24上设有上夹模具25和下夹模具26，上夹模具25的上侧设有若干上压板27，下夹模具26的下侧设有若干下压板28，滑板24上设有分别与上压板27和下压板28相配合的纵向导轨241，上压板27和下压板28均纵向滑动连接在滑板24上。下夹模具26的顶面设有横向分布的第一夹槽261，第一夹槽261上设有若干第二夹槽262，第一夹槽261和第二夹槽262垂直分布，上夹模具25的底面设有与第一夹槽261相匹配的第三夹槽251，上夹模具25的前侧设有与第二夹槽262相对应的固定块252。将需要加工的主管横向放置在第一夹槽261内，将需要打孔的支管置于第二夹槽262内，然后利用第三夹槽251与第一夹槽261配合夹紧主管，利用固定块252固定支管，使得支管暴露在外进行打孔作业。上夹模具25的上侧设有若干上压板27，下夹模具26的下侧设有若干下压板28，滑板24上设有分别与上压板27和下压板28相配合的纵向导轨241，上压板27和下压板28均纵向滑动连接在滑板24上。
基板11上位于方箱22的左侧、后侧和右侧分别设有钻孔机构31、纵向扩孔机构32和横向扩孔机构33，钻孔机构31、纵向扩孔机构32和横向扩孔机构33的底部均设有滑座61，滑座61通过电控滑动机构滑动连接在基板上。电控滑动机构包括下滑台62，下滑台62的上侧设有与滑座61配合的滑道63，下滑台62的两端均设有挡板64，其中一个挡板64的外侧设有与滑座61连接的驱动电机65。利用驱动电机65分别带动滑座61沿着下滑台62移动，从而使得钻孔机构31、纵向扩孔机构32和横向扩孔机构33依次对主管上的不同支管进行打孔作业，一次性打孔数量多，打孔速度快，工作流畅，节省加工时间。钻孔机构31包括第一立架41，第一立架41的上端设有纵向钻孔刀42，纵向钻孔刀42通过第一箱体43与第一立架41纵向滑动连接，第一立架41的顶部设有驱动纵向钻孔刀42上下移动的第一电机44，第一立架41的下端设有横向钻孔刀45，横向钻孔刀45通过第二箱体46与第一立架41横向滑动连接，第一立架41的内部设有驱动横向钻孔刀45水平移动的第二电机47。启动第一电机44，带动纵向钻孔刀42上下移动，对支管的上表面进行钻孔，同时启动第二电机47，带动横向钻孔刀45水平移动，对支管的侧面进行钻孔，两者同时工作，对管材进行多面钻孔，无需转移位置，大大加快了打孔速度，提高工作效率。
纵向扩孔机构32包括第二立架51，第二立架51的上端设有纵向扩孔刀52，第二立架51的顶部设有驱动纵向扩孔刀52上下移动的第三电机53。钻孔作业完成后，将管材转动到纵向扩孔机构32，设置的第三电机53带动纵向扩孔刀52上下移动，对支管上表面钻出的孔进行进一步的扩孔、加工，在孔内钻出螺纹。横向扩孔机构33包括第三立架54，第三立架54的下端设有横向扩孔刀55，第三立架54的内部设有第四电机56，第四电机56通过皮带57带动横向扩孔刀55水平移动。支管上表面的孔加工完成后，再将管材转动到横向扩孔机构33处，利用第四电机56带动横向扩孔刀55水平移动，对支管侧面钻出的孔进行进一步的扩孔、加工，在孔内钻出螺纹。
如图3所示，机座1上位于第一立架41的一侧设有清屑箱71，清屑箱71内设有气泵，清屑箱71上设有吹屑管，吹屑管为金属自定型管，可以将吹屑管任意弯折。第一立架41的侧面上设有定位板74，定位板74上设有定位孔，吹屑管的出气端穿过定位孔，并对准钻孔机构31的工作面。设置的气泵将外界的气体通过吹屑管喷出到铜管8的加工面上，将铜管8加工时产生的铜屑吹走，保证铜管8加工面的清洁性，避免铜屑干扰打孔作业；同时设置的定位板74对吹屑管起到固定、定位作用，使得吹屑管的出气端能准确对准工作面，提高吹屑效率，防止吹屑时的气流涌动导致吹屑管位置偏移，起不到清理效果。吹屑管包括第一吹屑管72和第二吹屑管73，第一吹屑管72的出气端对准驱动纵向钻孔刀42的工作面，第二吹屑管73的出气端对准横向钻孔刀45的工作面。将吹屑管设置为两个，分别对准铜管8上两个钻孔工作处同时吹气清屑，针对性强，从而提高吹屑清理效率，避免废屑滞留在钻出的孔内，影响后续的工作。
结合附图，本发明的使用方法如下：铜管8分为主管和位于主管上的多个支管，将需要加工的铜管8放置到下夹模具26上，主管嵌入第一夹槽261内，支管嵌入到第二夹槽262内，然后利用下压板28带动下夹模具26向上运动，上压板27带动上夹模具25向下运动，从而将铜管8固定，防止工件在打孔作业中晃动，影响钻孔精度；设置的分度盘23通过分度电机带动方箱22转动，从而带动固定好的铜管8依次经过钻孔机构31、纵向扩孔机构32和横向扩孔机构33，钻孔机构31对支管的两面进行钻孔操作，并利用驱动电机65带动钻孔机构31沿着主管方向移动，对不同支管均进行钻孔操作；钻孔时，同时开启气泵，将外界的气体通过吹屑管喷出到铜管8的加工面上，将铜管8钻孔时产生的铜屑吹走，保证铜管8加工面的清洁性，避免影响后续的操作；钻孔完成后，分度盘23再次带动方箱22转动，将需加工的铜管8移动至纵向扩孔机构32，利用纵向扩孔机构32对支管上侧面的孔进行精加工，并利用驱动电机65带动纵向扩孔机构32沿着主管方向移动，对不同支管上侧面的孔均进行精加工；上侧面的孔处理完成后，分度盘23再次带动方箱22转动，将需加工的铜管8移动至横向扩孔机构33，利用横向扩孔机构33对支管外侧面的孔进行精加工，并利用驱动电机65带动纵向扩孔机构32沿着主管方向移动，对不同支管外侧面的孔均进行精加工；最后再利用分度盘23将铜管8转动至原始位置，将打孔完成的铜管8从上夹模具25和下夹模具26中取出，更换上待加工的铜管8，然后再重复上述步骤，实现自动化加工操作。在转换加工机构中无需将铜管8从模具中取出，无需更换装夹装置，减少误差，实现自动化连续打孔，节省时间，加工精确度高，工作效率高。此外，在方箱22的四侧均放置铜管8，连续轮流加工，实现多根钢管同时加工，大大提高加工效率。
Claims (10)
1.用于管材打孔的卧立式六轴圆盘机床，包括机座(1)、设在机座顶面的基板(11)，其特征是，所述基板(11)的顶面中央设有圆盘底座(21)，所述圆盘底座(21)上设有方箱(22)，所述方箱(22)与圆盘底座(21)转动连接，所述方箱(22)与圆盘底座(21)之间设有分度盘(23)，所述圆盘底座(21)的侧面设有与分度盘(23)连接的分度电机，所述方箱(22)的四个侧面上均设有管材定位夹具，所述管材定位夹具通过固定板(231)与方箱(22)固定连接；所述基板(11)上位于方箱(22)的左侧、后侧和右侧分别设有钻孔机构(31)、纵向扩孔机构(32)和横向扩孔机构(33)，所述钻孔机构(31)、纵向扩孔机构(32)和横向扩孔机构(33)的底部均设有滑座(61)，所述滑座(61)通过电控滑动机构滑动连接在基板上。
2.根据权利要求1所述的用于管材打孔的卧立式六轴圆盘机床，所述管材定位夹具包括滑板(24)，所述滑板(24)上设有上夹模具(25)和下夹模具(26)，所述上夹模具(25)的上侧设有若干上压板(27)，所述下夹模具(26)的下侧设有若干下压板(28)，所述滑板(24)上设有分别与上压板(27)和下压板(28)相配合的纵向导轨(241)，所述上压板(27)和下压板(28)均纵向滑动连接在滑板(24)上。
3.根据权利要求2所述的用于管材打孔的卧立式六轴圆盘机床，其特征是，所述下夹模具(26)的顶面设有横向分布的第一夹槽(261)，所述第一夹槽(261)上设有若干第二夹槽(262)，所述第一夹槽(261)和第二夹槽(262)垂直分布，所述上夹模具(25)的底面设有与第一夹槽(261)相匹配的第三夹槽(251)，所述上夹模具(25)的前侧设有与第二夹槽(262)相对应的固定块(252)。
4.根据权利要求1所述的用于管材打孔的卧立式六轴圆盘机床，其特征是，所述钻孔机构(31)包括第一立架(41)，所述第一立架(41)的上端设有纵向钻孔刀(42)，所述纵向钻孔刀(42)通过第一箱体(43)与第一立架(41)纵向滑动连接，所述第一立架(41)的顶部设有驱动纵向钻孔刀(42)上下移动的第一电机(44)，所述第一立架(41)的下端设有横向钻孔刀(45)，所述横向钻孔刀(45)通过第二箱体(46)与第一立架(41)横向滑动连接，所述第一立架(41)的内部设有驱动横向钻孔刀(45)水平移动的第二电机(47)。
5.根据权利要求1所述的用于管材打孔的卧立式六轴圆盘机床，其特征是，所述纵向扩孔机构(32)包括第二立架(51)，所述第二立架(51)的上端设有纵向扩孔刀(52)，所述第二立架(51)的顶部设有驱动纵向扩孔刀(52)上下移动的第三电机(53)。
6.根据权利要求1所述的用于管材打孔的卧立式六轴圆盘机床，其特征是，所述横向扩孔机构(33)包括第三立架(54)，所述第三立架(54)的下端设有横向扩孔刀(55)，所述第三立架(54)的内部设有第四电机(56)，所述第四电机(56)通过皮带(57)带动横向扩孔刀(55)水平移动。
7.根据权利要求1所述的用于管材打孔的卧立式六轴圆盘机床，其特征是，所述电控滑动机构包括下滑台(62)，所述下滑台(62)的上侧设有与滑座(61)配合的滑道(63)，所述下滑台(62)的两端均设有挡板(64)，其中一个挡板(64)的外侧设有与滑座(61)连接的驱动电机(65)。
8.根据权利要求4所述的用于管材打孔的卧立式六轴圆盘机床，其特征是，所述机座(1)上位于第一立架(41)的一侧设有清屑箱(71)，所述清屑箱(71)内设有气泵，所述清屑箱(71)上设有吹屑管，所述第一立架(41)的侧面上设有定位板(74)，所述定位板(74)上设有定位孔，所述吹屑管的出气端穿过定位孔，并对准钻孔机构(31)的工作面，所述吹屑管为金属自定型管。
9.根据权利要求8所述的用于管材打孔的卧立式六轴圆盘机床，其特征是，所述吹屑管包括第一吹屑管(72)和第二吹屑管(73)，所述第一吹屑管(72)的出气端对准驱动纵向钻孔刀(42)的工作面，所述第二吹屑管(73)的出气端对准横向钻孔刀(45)的工作面。
10.根据权利要求4或5或6所述的用于管材打孔的卧立式六轴圆盘机床，其特征是，所述方箱(22)的顶面设有空腔(221)，所述空腔(221)的内侧面上均设有加强筋(222)。
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