CN108788736B - 永磁电机加工生产线用攻丝机 - Google Patents
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Abstract
本发明的永磁电机加工生产线用攻丝机，包括机架，机架上设有顺序攻丝装置和被加工件传输流水线装置；顺序攻丝装置包括设置在机架上的攻丝装置安装板，安装板上设有工位调整组件，所述工位调整组件上依次设有钻孔装置、扩孔装置和攻丝装置；所述被加工件传输流水线装置包括穿过机架设置的流水线、设于流水线下方并固连于机架的气缸顶升装置，以及位置与气缸顶升装置相对应的设于机架上方的夹紧定位装置。本发明采取自动化流水作业的方式，将钻孔、扩孔和攻丝三道工序依次在同台机器上完成，实现了无人工干预的同一工件不同位置的攻丝操作，提升了钻孔、攻丝的位置精度，极大地降低了人工成本，缩短了加工时间，提高了生产效率，节约了能源。
Description
技术领域
本发明涉及永磁电机加工用机械设备，具体涉及永磁电机加工生产线用攻丝机。
背景技术
随着国家对科学技术发展重视度的提高，电力电子技术、微电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料得到了有效的发展，为永磁同步电动机的迅速发展和推广应用提供了先决条件。相较于传统的电励磁同步电机，永磁同步电机具有损耗少、效率高、节电效果明显的优点。
在电机壳体上攻丝是加工永磁同步电机的一道工序，传统的攻丝为用一定的扭矩将丝锥旋入要钻的底孔中加工出内螺纹，而攻丝之前的底孔加工需要两道工序，即在被加工件上钻出定位孔和定位孔扩大、精加工定位孔柱面以降低表面粗糙度，攻丝可采用手动方法，也可采用电动方法，手工攻丝效率低下，且加工精度依赖于操作工人的操作方法，随机性强且易出现偏差，造成断丝影响加工质量；电动攻丝适应性更强，且可加工不同种类的螺纹，但多采用普通电机驱动的垂向加工方式，操作空间小，耗电量大，且不太适合较大零件的加工。传统加工中，完成上述三道工序需要三台机床或在同台机床上更换三次刀具，对人工操作需求多，操作流程复杂，且不易保持一致性。
为提高生产效率，降低人工成本，集成加工工序，本领域需要一款可在生产线的一个工位上连续实现对永磁同步电机外壳钻孔、扩孔和攻丝的设备。
发明内容
为克服现有技术中所存在的上述不足，本发明提供了永磁电机加工生产线用攻丝机。该发明采用自动化流水作业的方式，将钻孔、扩孔和攻丝三道工序在同台机器上完成，无需更换机床即可实现了无人工干预的同一工件不同位置的攻丝操作，提升了钻孔、攻丝的位置精度，极大地降低了人工成本，缩短了加工时间，提高了生产效率。
本发明的技术方案：永磁电机加工生产线用攻丝机，包括机架，机架上设有顺序攻丝装置和被加工件传输流水线装置；顺序攻丝装置包括设置在机架上的攻丝装置安装板，安装板上设有工位调整组件，所述工位调整组件上依次设有钻孔装置、扩孔装置和攻丝装置；所述安装板沿工位变换方向设有长方形孔；所述工位调整组件包括设于安装板下端面的工位调整电动缸，设于安装板上端面的调整滑轨，设于调整滑轨上的调位滑板和连接调位滑板与调整电动缸的连接件，所述长方形孔与工位调整组件运动方向对应的侧面上设有限位装置；所述钻孔装置包括设于调位滑板上端面的第一滑轨和位于第一滑轨两轨道之间的第一电动缸，所述第一滑轨上设有第一滑板，第一滑板由第一电动缸驱动，所述第一滑板上设有第一支撑架，第一支撑架上设有钻孔驱动电机，所述钻孔驱动电机前端设有钻具导向架，钻头固连于钻孔驱动电机驱动轴并穿过钻具导向架；所述扩孔装置包括设于调位滑板上端面的第二滑轨和位于第二滑轨两轨道之间的第二电动缸，所述第二滑轨上设有第二滑板，第二滑板由第二电动缸驱动，所述第二滑板上设有第二支撑架，第二支撑架上设有扩孔驱动电机，所述扩孔驱动电机前端设有扩孔钻具导向架，扩孔钻头固连于扩孔驱动电机驱动轴并穿过扩孔钻具导向架；所述攻丝装置包括设于调位滑板上端面的第三滑轨和位于第三滑轨两轨道之间的第三电动缸，所述第三滑轨上设有第三滑板，第三滑板由第三电动缸驱动，所述第三滑板上设有第三支撑架，第三支撑架上设有攻丝驱动电机，所述攻丝驱动电机前端设有丝锥导向架，丝锥固连于攻丝驱动电机驱动轴并穿过丝锥导向架；所述工件传输流水线装置包括穿过机架设置的流水线、设于流水线下方并固连于机架上的气缸顶升装置，以及位置与气缸顶升装置相对应的设于机架上的夹紧定位装置。
与现有技术相比，本发明的永磁电机加工生产线用攻丝机具有以下进步：
(1)将钻孔、扩孔和攻丝三道工序依次在同台机器上完成，无需完成一道工序更换一次机床，实现了无人工干预的同一工件不同位置的攻丝操作。
(2)用自动化操作代替手动操作，提升了钻孔、攻丝的位置精度，降低了人工成本，缩短了加工时间，提高了工作效率；
(3)通过气缸顶升装置与夹紧定位装置配合使用，使被加工件定位精准，且可在变换加工位置的同时保证被加工件的夹紧状态稳定；
(4)工位调整组件、钻孔装置、扩孔装置和攻丝装置行程方向上均设有程序限位和机械限位，双重的限位方式可靠度更高；
(5)钻具导向架、扩孔钻具导向架和丝锥导向架通过切削吸出管固连于调位滑板，钻头、扩孔钻头和丝锥进给时穿出上述导向架，复位时收回上述导向架内，起到收纳、保护钻头、扩孔钻头和丝锥的作用。
作为优化，前述永磁电机加工生产线用攻丝机中，所述丝锥导向架均由导向座和四根导向杆组成，所述导向杆一端设于导向座的四个角处，一端设于驱动电机基座上，所述导向座可相对导向杆滑动；所述钻具导向架和扩孔钻具导向架与所述丝锥导向架结构相同。以攻丝工序为例，第三滑板43在电动缸驱动下产丝锥导向架46的导向座462保持相对位置不变，使丝锥47穿过导向座462，实现进给运动；第三滑板43在电动缸驱动下复位时丝锥47回到导向座462内部，起到保护丝锥防止非工作工况可能对丝锥造成磕碰损坏的情况，钻孔与扩孔工序与攻丝工序操作流程相同。
作为优化，前述永磁电机加工生产线用攻丝机中，所述钻具导向架、扩孔钻具导向架和丝锥导向架的下方各设有一切削吸出管，三条切削吸出管均与设于机架上的气泵相连。吸出钻孔、扩孔和攻丝时产生的切削，起到保护钻具、防止切屑积聚、维持加工环境清洁的作用。
作为优化，前述永磁电机加工生产线用攻丝机中，所述导向座与导向杆之间设有进给位移传感器。便于控制钻孔、扩孔、攻丝的进给深度。
作为优化，前述永磁电机加工生产线用攻丝机中，所述钻头、扩孔钻头和丝锥相对流水线位于同一高度。可依序加工同一孔位，无需改变被加工件的高度，提高了加工效率和可操作性。
作为优化，前述永磁电机加工生产线用攻丝机中，所述钻孔装置、扩孔装置和攻丝装置驱动方向前端均设有行程限位装置。防止进给过量对被加工件造成损伤。
作为优化，前述永磁电机加工生产线用攻丝机中，所述工位调整电动缸推动杆处设有工位调整位移传感器。便于更换工序时控制钻具位置。
附图说明
图1是本发明的永磁电机加工生产线用攻丝机的结构示意图；
图2是本发明的永磁电机加工生产线用攻丝机的俯视图；
图3是本发明的永磁电机加工生产线用攻丝机的仰视图；
图4是本发明的永磁电机加工生产线用攻丝机的侧视图；
图5是本发明的永磁电机加工生产线用攻丝机的限位装置的局部放大图；
图6是是本发明的永磁电机加工生产线用攻丝机的行程限位装置的局部放大图；
图7是本发明的永磁电机加工生产线用攻丝机的导向架的局部放大图。
附图中的标记为：
1-机架，11-安装板、111-长方形孔；2-钻孔装置，21-第一支撑架，22-第一滑板，23-第一电动缸，24-钻孔驱动电机，25-钻头，26-钻具导向架，27-第一滑轨；3-扩孔装置，31-扩孔驱动电机，32-第二电动缸，33-第二滑板，34-第二滑轨，35-第二支撑架，36-扩孔钻具导向架，37-扩孔钻头；4-攻丝装置，41-攻丝驱动电机，42-第三电动缸，43-第三滑板，44-第三支撑架，45-第三滑轨，46-丝锥导向架、461-导向杆、462-导向座、463-进给位移传感器，47-丝锥；5-工位调整组件，51-调位滑板，52-行程限位装置，53-限位装置，54-调整滑轨，55-工位调整电动缸、551-工位调整位移传感器，56-连接件；6-夹紧定位装置；7-被加工件；8-气缸顶升装置；9-切削吸出管，91-气泵；10-流水线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式(实施例)对本发明作进一步的说明，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，但并不作为对本发明限制的依据。
参见图1至图7，本发明的永磁电机加工生产线用攻丝机，包括机架1，机架1上设有顺序攻丝装置和被加工件传输流水线装置；顺序攻丝装置包括设置在机架1上的攻丝装置安装板11，安装板11上设有工位调整组件5，所述工位调整组件5上依次设有钻孔装置2、扩孔装置3和攻丝装置4；所述安装板11沿工位变换方向设有长方形孔111；所述工位调整组件5包括设于安装板11下端面的工位调整电动缸55，设于安装板11上端面的调整滑轨54，设于调整滑轨54上的调位滑板51和连接调位滑板51与调整电动缸55的连接件56，所述长方形孔111与工位调整组件5运动方向对应的侧面上设有限位装置53；所述钻孔装置2包括设于调位滑板51上端面的第一滑轨27和位于第一滑轨27两轨道之间的第一电动缸23，所述第一滑轨27上设有第一滑板22，第一滑板22由第一电动缸23驱动，所述第一滑板22上设有第一支撑架21，第一支撑架21上设有钻孔驱动电机24，所述钻孔驱动电机24前端设有钻具导向架26，钻头25固连于钻孔驱动电机24驱动轴并穿过钻具导向架26；所述扩孔装置2包括设于调位滑板51上端面的第二滑轨34和位于第二滑轨34两轨道之间的第二电动缸32，所述第二滑轨34上设有第二滑板33，第二滑板33由第二电动缸32驱动，所述第二滑板33上设有第二支撑架35，第二支撑架35上设有扩孔驱动电机31，所述扩孔驱动电机31前端设有扩孔钻具导向架36，扩孔钻头37固连于扩孔驱动电机31驱动轴并穿过扩孔钻具导向架36；所述攻丝装置3包括设于调位滑板51上端面的第三滑轨45和位于第三滑轨45两轨道之间的第三电动缸42，所述第三滑轨45上设有第三滑板43，第三滑板43由第三电动缸42驱动，所述第三滑板43上设有第三支撑架43，第三支撑架44上设有攻丝驱动电机41，所述攻丝驱动电机41前端设有丝锥导向架46，丝锥47固连于攻丝驱动电机41驱动轴并穿过丝锥导向架46；所述工件传输流水线装置包括穿过机架1设置的流水线10、设于流水线10下方并固连于机架1上的气缸顶升装置8，以及位置与气缸顶升装置8相对应的设于机架1上的夹紧定位装置6。
作为一个具体实施例：所述丝锥导向架46均由导向座462和四根导向杆461组成，所述导向杆461一端设于导向座462的四个角处，一端设于驱动电机基座上，所述导向座462可相对导向杆461滑动；所述钻具导向架26和扩孔钻具导向架36与所述丝锥导向架46结构相同。以攻丝工序为例，第三滑板43在电动缸驱动下产丝锥导向架46的导向座462保持相对位置不变，使丝锥47穿过导向座462，实现进给运动；第三滑板43在电动缸驱动下复位时丝锥47回到导向座462内部，起到保护丝锥防止非工作工况可能对丝锥造成磕碰损坏的情况，钻孔与扩孔工序与攻丝工序操作流程相同。
作为一个具体实施例：所述钻具导向架26、扩孔钻具导向架36和丝锥导向架46的下方各设有一切削吸出管9，三条切削吸出管9均与设于机架1上的气泵91相连。利用切削吸出管9吸出钻孔、扩孔和攻丝时产生的切削，起到保护钻具、防止切屑积聚、维持加工环境清洁的作用。
作为一个具体实施例：所述导向座462与导向杆461之间设有进给位移传感器463。便于控制钻孔、扩孔、攻丝的进给深度。
作为一个具体实施例：所述钻头25、扩孔钻头37和丝锥47相对流水线10位于同一高度。可依序加工同一孔位，无需改变被加工件7的高度，提高了加工效率和可操作性。
作为一个具体实施例：所述钻孔装置2、扩孔装置3和攻丝装置4驱动方向前端均设有行程限位装置52。防止进给过量对被加工件7造成损伤。
作为一个具体实施例：所述工位调整电动缸55推动杆处设有工位调整位移传感器551。便于更换工序时控制钻具位置。
操作步骤如下：
(1)气缸顶升装置8将被加工件7顶升至加工位置，夹紧定位装置6的夹紧板下降，将被加工件7夹紧；
(2)工位调整电动缸55通过工位调整位移传感器511反馈驱动调位滑板51位置，将调位滑板51移动至钻头25对准被加工件7加工位置；第一电动缸23驱动第一滑板22向被加工件7移动，启动钻孔驱动电机24使钻头25回转，在被加工件7预加工孔位处钻孔，通过进给位移传感器463的反馈控制进给深度；完成钻孔后由第一电动缸23驱动第一滑板22复位，钻头25离开被加工件后关闭钻孔驱动电机24；
(3)工位调整电动缸55驱动调位滑板51移动至扩孔钻头37对准被加工件7加工位置；第二电动缸32驱动第二滑板33向被加工件7移动，启动扩孔驱动电机31使扩孔钻头37回转，在被加工件7钻孔位置扩孔，通过进给位移传感器463的反馈控制进给深度；完成扩孔后由第二电动缸32驱动第二滑板33复位，扩孔钻头37离开被加工件后关闭扩孔驱动电机31；
(4)工位调整电动缸55驱动调位滑板51移动至丝锥47对准被加工件7加工位置；第三电动缸42驱动第三滑板43向被加工件7移动，启动攻丝驱动电机41使丝锥47回转，在被加工件7扩孔位置攻丝，通过进给位移传感器463的反馈控制进给深度；完成攻丝后由第三电动缸42驱动第三滑板43复位，丝锥47离开被加工件后关闭攻丝驱动电机41；
(5)调整气缸顶升装置8和夹紧定位装置6，更换被加工件7加工位置；重复进行上述步骤(2)至(5)。
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 (5)
1.永磁电机加工生产线用攻丝机，其特征在于：包括机架（1），机架（1）上设有顺序攻丝装置和工件传输流水线装置；
所述顺序攻丝装置包括设置在机架（1）上的攻丝装置安装板（11），安装板（11）上设有工位调整组件（5），所述工位调整组件（5）上依次设有钻孔装置（2）、扩孔装置（3）和攻丝装置（4）；
所述安装板（11）沿工位变换方向设有长方形孔（111）；
所述工位调整组件（5）包括设于安装板（11）下端面的工位调整电动缸（55），设于安装板（11）上端面的调整滑轨（54），设于调整滑轨（54）上的调位滑板（51）和连接调位滑板（51）与调整电动缸（55）的连接件（56），所述长方形孔（111）与工位调整组件（5）运动方向对应的侧面上设有限位装置（53）；
所述钻孔装置（2）包括设于调位滑板（51）上端面的第一滑轨（27）和位于第一滑轨（27）两轨道之间的第一电动缸（23），所述第一滑轨（27）上设有第一滑板（22），第一滑板（22）由第一电动缸（23）驱动，所述第一滑板（22）上设有第一支撑架（21），第一支撑架（21）上设有钻孔驱动电机（24），所述钻孔驱动电机（24）前端设有钻具导向架（26），钻头（25）固连于钻孔驱动电机（24）驱动轴并穿过钻具导向架（26）；
所述扩孔装置（3）包括设于调位滑板（51）上端面的第二滑轨（34）和位于第二滑轨（34）两轨道之间的第二电动缸（32），所述第二滑轨（34）上设有第二滑板（33），第二滑板（33）由第二电动缸（32）驱动，所述第二滑板（33）上设有第二支撑架（35），第二支撑架（35）上设有扩孔驱动电机（31），所述扩孔驱动电机（31）前端设有扩孔钻具导向架（36），扩孔钻头（37）固连于扩孔驱动电机（31）驱动轴并穿过扩孔钻具导向架（36）；
所述攻丝装置（4）包括设于调位滑板（51）上端面的第三滑轨（45）和位于第三滑轨（45）两轨道之间的第三电动缸（42），所述第三滑轨（45）上设有第三滑板（43），第三滑板（43）由第三电动缸（42）驱动，所述第三滑板（43）上设有第三支撑架（44），第三支撑架（44）上设有攻丝驱动电机（41），所述攻丝驱动电机（41）前端设有丝锥导向架（46），丝锥（47）固连于攻丝驱动电机（41）驱动轴并穿过丝锥导向架（46）；
所述工件传输流水线装置包括穿过机架（1）设置的流水线（10）、设于流水线（10）下方并固连于机架（1）上的气缸顶升装置（8），以及位置与气缸顶升装置（8）相对应的设于机架（1）上的夹紧定位装置（6）；
所述钻头（25）、扩孔钻头（37）和丝锥（47）相对流水线（10）位于同一高度；
所述钻孔装置（2）、扩孔装置（3）和攻丝装置（4）驱动方向前端均设有行程限位装置（52）。
2.根据权利要求1所述的永磁电机加工生产线用攻丝机，其特征在于：所述丝锥导向架（46）均由导向座（462）和四根导向杆（461）组成，所述导向杆（461）一端设于导向座（462）的四个角处，一端设于驱动电机基座上，所述导向座（462）可相对导向杆（461）滑动；所述钻具导向架（26）和扩孔钻具导向架（36）与所述丝锥导向架（46）结构相同。
3.根据权利要求2所述的永磁电机加工生产线用攻丝机，其特征在于：所述钻具导向架（26）、扩孔钻具导向架（36）和丝锥导向架（46）的下方各设有一切削吸出管（9），三条切削吸出管（9）均与设于机架（1）上的气泵（91）相连。
4.根据权利要求2所述的永磁电机加工生产线用攻丝机，其特征在于：所述导向座（462）与导向杆（461）之间设有进给位移传感器（463）。
5.根据权利要求1所述的永磁电机加工生产线用攻丝机，其特征在于：所述工位调整电动缸（55）推动杆处设有工位调整位移传感器（551）。
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