CN108788842B - 超小型圆柱体轴向通孔多轴头加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及圆柱体轴向通孔加工装置技术领域，特别涉及一种超小型圆柱体轴向通孔多轴头加工装置，包括多轴头加工钻机和机架，所述多轴头加工钻机安装在所述机架上端；其特征在于，还包括环形托盘、减速大齿轮、强制制动转轴工作台和双向气动夹紧装置；所述双向气动夹紧装置安装在机架上，且位于环形托盘上方、多轴头加工钻机的钻头下方，所述强制制动转轴工作台设置在所述机架中部，且两端分别连接所述环形托盘和减速大齿轮，本发明能够保持精准定位，提高成品率，同时通过控制系统可以对整个加工过程自动化控制，真正实现了自动化超小型圆柱体通孔的加工。
Description
技术领域
本发明涉及圆柱体轴向通孔加工装置技术领域，特别涉及一种超小型圆柱体轴向通孔多轴头加工装置。
背景技术
超小型圆柱体作为机械及精密检测行业精密装置的零部件，具有很高的利用价值，其直径尺寸范围在φ2-φ4mm之间，通孔孔径在φ0.2-φ1.5mm之间，由于对这类超小型圆柱体定位困难、装夹不便，加工难度大，目前没有高精度装夹及高精度定位的批量生产装置。
发明内容
发明的目的在于提供一种超小型圆柱体轴向通孔多轴头加工装置，来解决上述背景技术中提到的问题，为实现上述目的，发明提供如下技术方案；
一种超小型圆柱体轴向通孔多轴头加工装置，包括多轴头加工钻机和机架，所述多轴头加工钻机安装在所述机架上端；其特征在于，还包括环形托盘和双向气动夹紧装置；所述双向气动夹紧装置安装在机架上，且位于环形托盘上方、多轴头加工钻机的钻头下方；所述双向气动夹紧装置包括基板、连杆、固定块、夹紧头和夹紧气缸；所述夹紧气缸成对设置，每对夹紧气缸分别对称通过固定块安装在所述连杆上，所述连杆的两端与所述基板固定连接，所述夹紧气缸的活塞杆与所述夹紧头连接；
所述环形托盘竖直设置在双向气动夹紧装置的下方，所述环形托盘由电机驱动转动，所述环形托盘为圆形结构，环形托盘的外径端面均匀布有用于放置超小型圆柱体的圆柱体安装槽，夹紧头用于夹紧圆柱体安装槽中的超小型圆柱体。
优选地，所述环形托盘由外环盘和支撑轮盘构成，所述外环盘的内圈与所述支撑轮盘的外圈呈锯齿状，所述外环盘的内圈与支撑轮盘的外圈镶嵌配合连接，所述支撑轮盘安装在所述强制制动转轴工作台侧面。
优选地，所述圆柱体安装槽底端连接有排屑槽，所述排屑槽连通到所述托盘侧端面。
优选地，还包括强制制动转轴工作台，所述强制制动转轴工作台由抱轴制动块、制动气缸转轴和轴承支撑座组成；所述转轴配合轴承安装在所述转轴支撑座内，且转轴的两端分别连接所述环形托盘和减速大齿轮，所述减速大齿轮与工作电机相连，所述电机安装在所述机架底端。所述抱轴制动块设置在转轴支撑座内、转轴的下端，且与制动气缸连接，所述抱轴制动块通过制动气缸的驱动可在转轴支撑座内来回移动，以实现与转轴的抱紧与分离，从而控制转轴的旋转与停止；所述制动气缸安装在所述转轴支撑座底端端面上。
优选地，所述抱轴制动块上端面为V型槽。
优选地，所述连杆分别安装在所述固定块侧端面对角处。
优选地，所述环形托盘左侧底角设置双喷嘴吹屑装置，右侧底角设置真空吸屑装置。
一种超小型圆柱体轴向通孔多轴头加工装置控制系统，包括角度传感器、碰珠式定位器、中央处理器和专用检测器；所述角度传感器、碰珠式定位器和专用检测器与所述中央处理器相连接，所述中央处理器与钻机、电机、制动气缸和夹紧气缸连接；所述专用检测器固定安装在所述左、右固定块夹紧头一侧端面的底脚处，用以反馈双向气动夹紧装置的夹紧精度；所述碰珠式定位器安装在托盘一侧的机架上，用以实现托盘的可靠定位，所述角度传感器设置在减速大齿轮一侧的机架上，用以向中央处理器及时传输转轴的相位变化，助于实现托盘的可靠制动。
发明的有益效果：1.所述的托盘与支撑轮盘采用锯齿镶嵌结构，这样布局为了使托盘可以不丢转地随转，保证了旋转角度的精确性，提高了定位精度同时便于拆装维修；2.转轴的两侧分别连接支撑轮盘和减速大齿轮，由此构成简支梁两端悬臂支撑结构，可以有效地分担滚动轴承的压力，保证了轮盘旋转的平稳性，3.由于整个转轴支撑座不存在轴向力的作用，所以布置在强制制动转轴工作台两端的转轴完全可以承受制动所带来的径向作用力；4.由于托盘的直径较大，加工时对工件需要强力可靠的夹紧装置，而双向气动夹紧装置使支撑轮盘在其中间转动，其夹紧过程不会影响转盘旋转的精确度；5.托盘底角两侧设置的双喷嘴吹屑装置和真空吸屑装置，托盘逆时针旋转，采用先吹后吸的方式，使可以使加工后的残屑快速通过排屑槽排除，保证后续的加工，彻底避免因毛刺残留而影响后装工件正确定位精度；6.强制制动转轴工作台带动环形托盘断续、有序转动，使超小型圆柱体在传递和加工的过程中时，能够保持精准定位，双向气动夹紧装置能够使超小型圆柱体在加工时保持精准定位，提高成品率，同时通过控制系统可以对整个加工过程自动化控制，真正实现了自动化超小型圆柱体通孔的加工。
附图说明
图1为发明托盘主视图；
图2为发明托盘局部剖视图；
图3为发明支撑轮盘示意图；
图4为发明托盘与支撑轮盘装配图；
图5为发明强制制动转轴工作台示意图；
图6为发明强制制动转轴工作台侧视图；
图7为发明双向气动夹紧装置示意图；
图8为发明双向气动夹紧装置主视图(上)和俯视图(下)；
图9为发明侧视图；
图10为发明主视图；
图11为发明钻头示意图；
图12为发明控制系统示意图。
图中：外环盘1，排屑槽1-1，锯齿状结构1-2，圆柱体安装槽1-3，支撑轮盘2，多轴头加工钻机3，转轴4,抱轴制动块5，转轴支撑座6，制动气缸7，减速大齿轮8，工作电机9，轴承10，抱轴制动块V型槽11，固定块12，夹紧气缸13，连杆14，夹紧头15，专用检测器16，基板17，双喷嘴吹屑装置18，真空吸屑装置19，角度传感器20，碰珠式定位器21，机架22。
具体实施方式
为了使发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对发明进行进一步详细说明。应当理解为此处所描述的具体实施例仅仅用以解释发明，并不用于限制发明的保护范围。
发明的适用于加工尺寸范围在φ2-φ4mm之间，孔径在φ0.2-φ1.5mm之间的圆柱体，本装置包括多轴头加工钻机和机架，所述多轴头加工钻机安装在所述机架上端；选用多轴头双钻头加工，可提高生产效率；一种超小型圆柱体轴向通孔多轴头加工装置，包括多轴头加工钻机和机架，所述多轴头加工钻机安装在所述机架上端；，还包括环形托盘和双向气动夹紧装置；所述双向气动夹紧装置安装在机架上，且位于环形托盘上方、多轴头加工钻机的钻头下方；所述双向气动夹紧装置包括基板、连杆、固定块、夹紧头和夹紧气缸；所述夹紧气缸成对设置，每对夹紧气缸分别对称通过固定块安装在所述连杆上，所述连杆的两端与所述基板固定连接，所述连杆分别安装在所述固定块侧端面对角处，所述夹紧气缸的活塞杆与所述夹紧头连接；所述环形托盘竖直设置在双向气动夹紧装置的下方，所述环形托盘由电机驱动转动，所述环形托盘为圆形结构，环形托盘的外径端面均匀布有用于放置超小型圆柱体的圆柱体安装槽，夹紧头用于夹紧圆柱体安装槽中的超小型圆柱体，所述环形托盘由外环盘和支撑轮盘构成，所述外环盘的内圈与所述支撑轮盘的外圈呈锯齿状，所述外环盘的内圈与支撑轮盘的外圈镶嵌配合连接，所述支撑轮盘安装在所述强制制动转轴工作台侧面，所述圆柱体安装槽底端连接有排屑槽，所述排屑槽连通到所述托盘侧端面，所述环形托盘左侧底角设置双喷嘴吹屑装置，右侧底角设置真空吸屑装置。
强制制动转轴工作台，所述强制制动转轴工作台由抱轴制动块、制动气缸转轴和轴承支撑座组成；所述转轴配合轴承安装在所述转轴支撑座内，且转轴的两端分别连接所述环形托盘和减速大齿轮，所述减速大齿轮与工作电机相连，所述电机安装在所述机架底端。所述抱轴制动块设置在转轴支撑座内、转轴的下端，且与制动气缸连接，所述抱轴制动块通过制动气缸的驱动可在转轴支撑座内来回移动，以实现与转轴的抱紧与分离，从而控制转轴的旋转与停止；所述抱轴制动块上端面为V型槽，所述制动气缸安装在所述转轴支撑座底端端面上。
本装置的特点在于，1.所述的托盘采用聚氨酯材质，有助于保护超小型圆柱体不会受外力作用而容易变形；2.所述的托盘与支撑轮盘采用锯齿镶嵌结构，这样布局为了使托盘可以不丢转地随转，保证了旋转角度的精确性，提高了定位精度同时便于拆装维修；3.转轴的两侧分别连接支撑轮盘和减速大齿轮，由此构成简支梁两端悬臂支撑结构，可以有效地分担滚动轴承的压力，保证了轮盘旋转的平稳性，4.由于整个转轴支撑座不存在轴向力的作用，所以布置在强制制动转轴工作台两端的转轴完全可以承受制动所带来的径向作用力；5.由于托盘的直径较大，加工时对工件需要强力可靠的夹紧装置，而双向气动夹紧装置使支撑轮盘在其中间转动，其夹紧过程不会影响转盘旋转的精确度；6.托盘底角两侧设置的双喷嘴吹屑装置和真空吸屑装置，托盘逆时针旋转，采用先吹后吸的方式，使可以使加工后的残屑快速通过排屑槽排除，保证后续的加工，彻底避免因毛刺残留而影响后装工件正确定位精度。
一种超小型圆柱体轴向通孔多轴头加工装置控制系统，包括角度传感器、碰珠式定位器、中央处理器和专用检测器；所述角度传感器、碰珠式定位器和专用检测器与所述中央处理器相连接，所述中央处理器与钻机、电机、制动气缸和夹紧气缸连接；所述专用检测器固定安装在所述左、右固定块夹紧头一侧端面的底脚处，用以反馈双向气动夹紧装置的夹紧精度；所述碰珠式定位器安装在托盘一侧的机架上，用以实现托盘的可靠定位，所述角度传感器设置在减速大齿轮一侧的机架上，用以向中央处理器及时传输转轴的相位变化，助于实现托盘的可靠制动。
其中中央处理器采用PLC,工作电机的功率为1.1kw,减速啮合齿轮模数为3.33，减速大齿轮齿数为286。
其工作流程为；工作电机带动减速大齿轮转动，减速大齿轮带动托盘旋转到加工工件的初始加工位置，通过角度传感器给中央处理器信号，驱使转轴制动气缸作用于转轴，使其停止转动，此时双向气动夹紧装置夹紧工件，并通过专用检测器检测装夹精度位置，并将信号反馈给中央处理器，中央处理器发出信号使钻机钻头下降并加工工件，加工完成后，提升钻机，双向气动夹紧装置松夹，电机启动，托盘继续旋转，进行下一工件加工；同时当工件在托盘上旋转到一定角度时，会自动脱落到工件脱落区，当托盘继续旋转到一定位置时，吸风和吹风装置会对该加工槽内的废屑清洁。
以上所述仅是发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种超小型圆柱体轴向通孔多轴头加工装置，包括多轴头加工钻机和机架，所述多轴头加工钻机安装在所述机架上端；其特征在于，还包括环形托盘和双向气动夹紧装置；所述双向气动夹紧装置安装在机架上，且位于环形托盘上方、多轴头加工钻机的钻头下方；所述双向气动夹紧装置包括基板、连杆、固定块、夹紧头和夹紧气缸；所述夹紧气缸成对设置，每对夹紧气缸分别对称通过固定块安装在所述连杆上，所述连杆的两端与所述基板固定连接，所述夹紧气缸的活塞杆与所述夹紧头连接；
所述环形托盘竖直设置在双向气动夹紧装置的下方，所述环形托盘由电机驱动转动，所述环形托盘为圆形结构，环形托盘的外径端面均匀布有用于放置超小型圆柱体的圆柱体安装槽，夹紧头用于夹紧圆柱体安装槽中的超小型圆柱体；
还包括强制制动转轴工作台，所述强制制动转轴工作台由抱轴制动块、制动气缸转轴和轴承支撑座组成；所述转轴配合轴承安装在所述转轴支撑座内，且转轴的两端分别连接所述环形托盘和减速大齿轮，所述减速大齿轮与工作电机相连，所述电机安装在所述机架底端,所述抱轴制动块设置在转轴支撑座内、转轴的下端，且与制动气缸连接，所述抱轴制动块通过制动气缸的驱动可在转轴支撑座内来回移动，并与转轴接触；所述制动气缸安装在所述转轴支撑座底端端面上；
所述环形托盘由外环盘和支撑轮盘构成，所述外环盘的内圈与所述支撑轮盘的外圈呈锯齿状，所述外环盘的内圈与支撑轮盘的外圈镶嵌配合连接，所述支撑轮盘安装在所述强制制动转轴工作台侧面；
所述圆柱体安装槽底端连接有排屑槽，所述排屑槽连通到所述托盘侧端面；
所述抱轴制动块上端面为V型槽。
2.根据权利要求1所述的超小型圆柱体轴向通孔多轴头加工装置，其特征在于：所述连杆分别安装在所述固定块侧端面对角处；所述环形托盘左侧底角设置双喷嘴吹屑装置，右侧底角设置真空吸屑装置。
3.根据权利要求1所述的超小型圆柱体轴向通孔多轴头加工装置的控制系统，其特征在于，包括角度传感器、碰珠式定位器、中央处理器和专用检测器；所述角度传感器、碰珠式定位器和专用检测器与所述中央处理器相连接，所述中央处理器与钻机、电机、制动气缸和夹紧气缸连接；所述专用检测器固定安装在所述固定块一侧端面的底脚处，用以反馈双向气动夹紧装置的夹紧精度；所述碰珠式定位器安装在托盘一侧的机架上，用以实现托盘的可靠定位，所述角度传感器设置在减速大齿轮一侧的机架上，用以向中央处理器及时传输转轴的相位变化，助于实现托盘的可靠制动。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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