CN109128869A - 一种用于工业生产线的自动钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于工业生产线的自动钻孔装置，包括支架，所述支架上部为圆弧结构，支架上固定有齿条，齿条上部与支架同为圆弧结构，支架两侧均设有滑道，滑道上部与支架同为圆弧结构，滑道内设有滑移机构，滑移机构限制在滑道内移动，滑移机构连有角度调节机构，角度调节机构与齿条啮合连接，角度调节机构沿齿条移动，角度调节机构一侧设有钻孔机构，角度调节机构对钻孔机构的角度进行调节，支架下方设有横移机构，支架安装在横移机构上，横移机构安装在生产线上，横移机构可驱动支架横移，横移机构一侧设有控制器。本发明的有益效果是，结构简单，实用性强。

Description

一种用于工业生产线的自动钻孔装置

技术领域

本发明涉及机加工设备技术的领域，特别是一种用于工业生产线的自动钻孔装置。

背景技术

在工业生产线上对工件进行钻孔加工，通过自动钻孔设备代替人工钻孔可提高钻孔作业效率，但如果工件的体积较大，或工件的整体结构较为复杂，或需要在多个不同方向上进行钻孔操作时，则无法使用传统的自动钻孔设备进行操作，只能采用人工操作的方式进行，而人工操作不仅工作效率低下，而且需要耗费大量的劳动量，同时还难以保证加工精度。

专利号为201810105540.4的一种自动化钻孔机，包括支架，支架上设有横梁，横梁上设有滑动装置，滑动装置上设有升降装置，升降装置的下端连接有去毛刺装置，支架下端设有电机，所述电机与所述连接部相互配合从而带动所述第二轴承在第二轴承座上转动。

上述专利通过机械化进行钻孔，只能对简单的工件进行钻孔，无法对工件倾斜部位进行钻孔，也无法对工件侧边处进行钻孔，其使用具有很大局限性，无法满足复杂零件加工需求。因此，需要一种用于工业生产线的自动钻孔装置来解决这一问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种用于工业生产线的自动钻孔装置。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种用于工业生产线的自动钻孔装置，包括支架，所述支架上部为圆弧结构，支架上固定有齿条，齿条上部与支架同为圆弧结构，支架两侧均设有滑道，滑道上部与支架同为圆弧结构，滑道内设有滑移机构，滑移机构限制在滑道内移动，滑移机构连有角度调节机构，角度调节机构与齿条啮合连接，角度调节机构沿齿条移动，角度调节机构一侧设有钻孔机构，角度调节机构对钻孔机构的角度进行调节，支架下方设有横移机构，支架安装在横移机构上，横移机构安装在生产线上，横移机构可驱动支架横移，横移机构一侧设有控制器。

所述滑移机构包括滑移板，滑移板一端伸入滑道内且安装有第一万向滚珠和第二万向滚珠，第一万向滚珠和第二万向滚珠分别位于滑移板上下端，第一万向滚珠和第二万向滚珠卡装在滑道内，第一万向滚珠和第二万向滚珠均与滑道内壁接触且可在滑道内滑移，滑移板另一端伸出滑道。

角度调节机构包括连接板，连接板与滑移板伸出端固定连接，连接板垂直于滑移板，连接板上端固定有顶板，顶板下方设有安装板，安装板固定在连接板上，安装板垂直与连接板，安装板上安装有伺服电机，伺服电机旋转端安装有第一齿轮，顶板下端固定有安装架，第一齿轮下方设有第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合连接，第二齿轮安装在安装架上，第二齿轮与齿条啮合连接。

所述钻孔机构包括安装在顶板上的伺服气缸，伺服气缸伸出端伸出顶板，顶板下方设有电机壳，伺服气缸伸缩端与电机壳上端中心处连接，顶板下端固定有两个多节伸缩杆，多节伸缩杆对称分布在伺服气缸两侧，多节伸缩杆下端与电机壳固定连接，电机壳内设有钻孔电机，钻孔电机旋转端伸出电机壳且安装有钻头夹，钻头夹另一端安装有钻头。

所述横移机构包括安装在生产线一侧的第一横移壳，第一横移壳一侧设有步进电机，第一横移壳内设有螺杆和第一滑杆，螺杆通过轴承安装在第一横移壳上，螺杆一端伸出第一横移壳且通过联轴器与步进电机旋转端连接，第一滑杆两端固定在第一横移壳内，螺杆和第一滑杆上套装有螺母座，螺母座与螺杆螺纹连接，螺母座与第一滑杆滑动连接，生产线另一侧设有第二横移壳，第二横移壳内设有第二滑杆，第二滑杆两端固定在第二横移壳内，第二滑杆上套装有滑块，滑块与第二滑杆滑动连接，第一横移壳和第二横移壳上端均为开口结构，支架下端一侧固定在螺母座上，支架下端另一侧固定在滑块上。

所述第二齿轮的齿数大于第一齿轮的齿数，第二齿轮具有减速作用。

所述伺服电机为抱闸式伺服电机。

所述电机壳上安装有第一测距传感器和倾角传感器。

所述支架下端两侧设有第二测距传感器，第二测距传感器位于滑道下方。

所述控制器的信号输出端与所述伺服电机、伺服气缸、钻孔电机和步进电机的信号输入端电性连接，控制器的信号输入端与第一测距传感器、倾角传感器和第二测距传感器的信号输出端电性连接。

利用本发明的技术方案制作的一种用于工业生产线的自动钻孔装置，可调节钻孔角度、高度和位置，采用全自动化控制，可以实现多个工件上多个孔的全自动加工，大大提高了工作效率，降低工人的劳动量，保证加工精度。

附图说明

图1是本发明所述一种用于工业生产线的自动钻孔装置的结构示意图；

图2是本发明所述一种用于工业生产线的自动钻孔装置的侧视图；

图3是图2中B处的局部放大图；

图4是本发明所述滑移机构的示意图；

图5是本发明所述横移机构的局部示意图；

图中，1、支架；2、齿条；3、滑道；4、控制器；5、滑移板；6、第一万向滚珠；7、第二万向滚珠；8、连接板；9、顶板；10、安装板；11、伺服电机；12、第一齿轮；13、安装架；14、第二齿轮；15、伺服气缸；16、电机壳；17、多节伸缩杆；18、钻孔电机；19、钻头夹；20、钻头；21、第一横移壳；22、步进电机；23、螺杆；24、第一滑杆；25、螺母座；26、第二横移壳；27、第二滑杆；28、滑块；29、第一测距传感器；30、倾角传感器；31、第二测距传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-5所示，在本实施方案中：工作人员通过向控制器4输入加工相关参数，随后控制器4控制钻孔作业进行，在需要横移时，控制器4控制步进电机22旋转，步进电机22带动螺杆23旋转，螺母座25将螺杆23的旋转运动转化为直线运动并在第一滑杆24上移动，第一滑杆24使螺母座25平稳移动，螺母座25带动支架1横移，滑块28随支架1移动，滑块28在第二滑杆27上平稳移动，从而使支架1平稳横移，当钻头20移动至指定位置时，步进电机22停止旋转；

随后对钻孔角度进行调节，伺服电机11通电旋转，伺服电机11旋转通过第一齿轮12带动第二齿轮14旋转，第二齿轮14与齿条2啮合连接，第二齿轮14转动时，齿条2对第二齿轮14产生反推力，第二齿轮14沿齿条2移动，顶板9、安装板10、连接板8和伺服电机11一同移动，第一万向滚珠6和第二万向滚珠7压紧在滑道3内，第一万向滚珠6和第二万向滚珠7受力在滑道3内平稳滑动，从而使整个滑移机构沿支架1平稳移动，滑道3和支架1的上部均为半圆弧形结构，钻孔机构随滑移机构移动时其角度自然改变，倾角传感器30检测钻头20的倾角，当钻头20冲准加工位置时，伺服电机11断电，伺服电机11为抱闸式伺服电机11，在断电时转轴锁死不会转动，从而使滑移机构保持不动；

随后钻孔作业启动，伺服气缸15伸缩端伸出，伺服气缸15推动电机壳16移动，多节伸缩杆17随电机壳16一同移动并伸长，多节伸缩杆17使电机壳16平稳移动，第一测距传感器29检测钻头20与加工位置的距离，当钻头20接近加工位置时，钻孔电机18旋转带动钻头20转动，伺服气缸15继续伸出带动钻头20与工件接触，由钻头20对工件进行钻孔；

在对工件侧边进行钻孔时，需将钻孔机构移动至支架1下部，支架1下部的滑道3和齿条2均为直线型，滑移机构在支架1下部做垂直升降运动，第二测距传感器31检测钻孔机构的高度，从而使钻头20可以移动至待钻孔位置的高度。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于工业生产线的自动钻孔装置，包括支架（1），其特征在于，所述支架（1）上部为圆弧结构，支架（1）上固定有齿条（2），齿条（2）上部与支架（1）同为圆弧结构，支架（1）两侧均设有滑道（3），滑道（3）上部与支架（1）同为圆弧结构，滑道（3）内设有滑移机构，滑移机构限制在滑道（3）内移动，滑移机构连有角度调节机构，角度调节机构与齿条（2）啮合连接，角度调节机构沿齿条（2）移动，角度调节机构一侧设有钻孔机构，角度调节机构对钻孔机构的角度进行调节，支架（1）下方设有横移机构，支架（1）安装在横移机构上，横移机构安装在生产线上，横移机构可驱动支架（1）横移，横移机构一侧设有控制器（4）。

2.根据权利要求1所述的一种用于工业生产线的自动钻孔装置,其特征在于，所述滑移机构包括滑移板（5），滑移板（5）一端伸入滑道（3）内且安装有第一万向滚珠（6）和第二万向滚珠（7），第一万向滚珠（6）和第二万向滚珠（7）分别位于滑移板（5）上下端，第一万向滚珠（6）和第二万向滚珠（7）卡装在滑道（3）内，第一万向滚珠（6）和第二万向滚珠（7）均与滑道（3）内壁接触且可在滑道（3）内滑移，滑移板（5）另一端伸出滑道（3）。

3.根据权利要求1所述的一种用于工业生产线的自动钻孔装置,其特征在于，所述角度调节机构包括连接板（8），连接板（8）与滑移板（5）伸出端固定连接，连接板（8）垂直于滑移板（5），连接板（8）上端固定有顶板（9），顶板（9）下方设有安装板（10），安装板（10）固定在连接板（8）上，安装板（10）垂直与连接板（8），安装板（10）上安装有伺服电机（11），伺服电机（11）旋转端安装有第一齿轮（12），顶板（9）下端固定有安装架（13），第一齿轮（12）下方设有第二齿轮（14），第一齿轮（12）与第二齿轮（14）啮合连接，第二齿轮（14）安装在安装架（13）上，第二齿轮（14）与齿条（2）啮合连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于工业生产线的自动钻孔装置,其特征在于，所述钻孔机构包括安装在顶板（9）上的伺服气缸（15），伺服气缸（15）伸出端伸出顶板（9），顶板（9）下方设有电机壳（16），伺服气缸（15）伸缩端与电机壳（16）上端中心处连接，顶板（9）下端固定有两个多节伸缩杆（17），多节伸缩杆（17）对称分布在伺服气缸（15）两侧，多节伸缩杆（17）下端与电机壳（16）固定连接，电机壳（16）内设有钻孔电机（18），钻孔电机（18）旋转端伸出电机壳（16）且安装有钻头夹（19），钻头夹（19）另一端安装有钻头（20）。

5.根据权利要求1所述的一种用于工业生产线的自动钻孔装置,其特征在于，所述横移机构包括安装在生产线一侧的第一横移壳（21），第一横移壳（21）一侧设有步进电机（22），第一横移壳（21）内设有螺杆（23）和第一滑杆（24），螺杆（23）通过轴承安装在第一横移壳（21）上，螺杆（23）一端伸出第一横移壳（21）且通过联轴器与步进电机（22）旋转端连接，第一滑杆（24）两端固定在第一横移壳（21）内，螺杆（23）和第一滑杆（24）上套装有螺母座（25），螺母座（25）与螺杆（23）螺纹连接，螺母座（25）与第一滑杆（24）滑动连接，生产线另一侧设有第二横移壳（26），第二横移壳（26）内设有第二滑杆（27），第二滑杆（27）两端固定在第二横移壳（26）内，第二滑杆（27）上套装有滑块（28），滑块（28）与第二滑杆（27）滑动连接，第一横移壳（21）和第二横移壳（26）上端均为开口结构，支架（1）下端一侧固定在螺母座（25）上，支架（1）下端另一侧固定在滑块（28）上。

6.根据权利要求3所述的一种用于工业生产线的自动钻孔装置,其特征在于，所述第二齿轮（14）的齿数大于第一齿轮（12）的齿数，第二齿轮（14）具有减速作用。

7.根据权利要求3所述的一种用于工业生产线的自动钻孔装置,其特征在于，所述伺服电机（11）为抱闸式伺服电机（11）。

8.根据权利要求4所述的一种用于工业生产线的自动钻孔装置,其特征在于，所述电机壳（16）上安装有第一测距传感器（29）和倾角传感器（30）。

9.根据权利要求1所述的一种用于工业生产线的自动钻孔装置,其特征在于，所述支架（1）下端两侧设有第二测距传感器（31），第二测距传感器（31）位于滑道（3）下方。

10.根据权利要求1所述的一种用于工业生产线的自动钻孔装置,其特征在于，所述控制器（4）的信号输出端与所述伺服电机（11）、伺服气缸（15）、钻孔电机（18）和步进电机（22）的信号输入端电性连接，控制器（4）的信号输入端与第一测距传感器（29）、倾角传感器（30）和第二测距传感器（31）的信号输出端电性连接。