CN109759846A - 一种可检测加工情况的钻磨一体多孔径转换钻床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可检测加工情况的钻磨一体多孔径转换钻床，包括机架，所述机架上表面安装有打磨预处理单元，所述机架上表面且位于打磨预处理单元一侧安装有多孔径转换单元，所述多孔转换单元下方安装有多方位检测单元，通过打磨预处理单元对加工件进行加工前的表面除锈除污渍的预处理工作，通过多孔径转换单元实现了在加工过程中自动切换加工钻头的规格，通过多方位检测单元对加工过程中远程监控，解决了钻床在加工零件的过程中，全方位的对加工情况进行检测，精准感测到加工问题并及时制止，对于加工不同孔径的加工件来说，需要人工的进行更换作业，工件在加工之前，若表面出现了锈迹等污渍，影响加工质量的技术问题。

Description

一种可检测加工情况的钻磨一体多孔径转换钻床

技术领域

本发明涉及钻床领域，特别是一种可检测加工情况的钻磨一体多孔径转换钻床。

背景技术

钻床指主要用钻头在工件上加工孔的机床，通常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动，为了加工某些零件上的相互交叉或任意角度、或与加工零件中心线成一定角度的斜孔，垂直孔或平行孔等需要，各个国家而专门开发研制多种专用深孔钻床。

钻床在使用的过程中，例如公告号为CN 104084607 A发明专利申请中，公开了一种主轴轴头带降温系统的钻床，通过在钻轴轴头上设置了降温系统来实现加工过程中降温的功能，较为实用，但是钻床在加工零件的过程中，操作人员用肉眼观察加工情况，不仅较为危险，而且不能全方位的对加工情况进行检测，当遇到机械故障时，无法精准感测到加工问题并及时制止，例如公告号为CN 206824692 U实用新型专利中，公开了一种摇臂钻床，通过双位钻头、双位钻头主轴等结构实现了多孔作业的过程，然而对于加工不同孔径的加工件来说，无法实现，需要人工的进行更换作业，较为繁琐，例如公告号为CN 106513757 A发明专利申请中，公开了一种用于加工螺纹孔的钻床，通过工件平台、钻杆平台以及支撑平台等结构下，不增加人工成本的提供了加工效率，然而工件在加工之前，若表面出现了锈迹等污渍，不仅影响加工质量，使用人工清理则费时费力。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种可检测加工情况的钻磨一体多孔径转换钻床。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种可检测加工情况的钻磨一体多孔径转换钻床，包括机架，所述机架上表面安装有打磨预处理单元，所述机架上表面且位于打磨预处理单元一侧安装有多孔径转换单元，所述多孔转换单元下方安装有多方位检测单元。

所述打磨预处理单元包括：固定机构以及打磨机构。

所述固定机构包括固定架，所述固定架固定连接于机架上表面，所述固定架内侧壁面安装有一对结构相同的气缸，一对所述气缸驱动端上安装有一对结构相同的折页，一对所述折页两侧安装有两对结构相同的推动杆，所述固定架外壁面安装有一对结构相同的滑槽、一对所述滑槽内滑动连接有两对结构相同的滑块，且侧壁面连接于两对所述推动杆端头上，两对所述滑块另一侧壁面上安装有两对结构相同的紧固板。

所述打磨机构包括一对结构相同的竖向电动滑轨，一对所述竖向电动滑轨固定连接于固定架上表面，一对所述竖向电动滑轨移动座上安装有承载板，所述承载板下表面安装有横向电动滑轨，所述横向电动滑轨移动座上安装有电动推杆，所述电动推杆驱动端上安装有打磨电机，所述打磨电机驱动端上安装有磨砂轮。

所述多孔径转换单元包括加工机构以及自动转换机构。

所述加工机构包括安装架，所述安装架上表面插装有螺纹升降杆，所述安装架内且位于螺纹升降杆一侧安装有小型电机，所述小型电机驱动端上安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮啮合于螺纹升降杆侧壁面螺纹，所述螺纹升降杆底部端头上安装有升降板，所述升降板下表面安装有加工电机，所述升降板下方且位于机架上表面安装有电磁座。

所述自动转换机构包括转换架，所述转换架安置于加工电机驱动端上，所述转换架一侧壁面安装有转换电机，所述转换电机驱动端上安装有转动杆，所述转动杆上套装有转换台，所述转换台外壁面开设有安装槽，所述转换台安装槽内插装有通钻头组件，所述转换台侧壁面安装有棘轮，所述转换架另一侧壁面内器嵌装有棘轮槽，且啮合于棘轮。

所述多方位检测单元包括位移机构以及检测机构。

所述位移机构包括伺服电机，所述伺服电机固定连接于机架内下表面，所述伺服电机驱动端上固定安装有主动斜齿轮，所述伺服电机外且位于机架内侧壁面套装有环形槽，所述环形槽内活动连接有位移杆，所述位移杆一侧端头通过轴承与连动杆连接，所述连动杆另一侧端头上固定安装有从动斜齿轮，所述从动斜齿轮啮合于主动斜齿轮。

所述检测机构包括摄像头，所述摄像头固定连接于位移杆上，所述摄像头外套装有防护盒，所述防护盒上表面安装有光敏灯。

利用本发明的技术方案制作的一种可检测加工情况的钻磨一体多孔径转换钻床，通过打磨预处理单元对加工件进行加工前的表面除锈除污渍的预处理工作，并且针对不同形状或者规格的加工件采用不同的打磨形式，通过多孔径转换单元实现了在加工过程中，针对不同加工尺寸孔径来自动切换加工钻头的规格，通过多方位检测单元对加工过程中远程监控，实时的对加工过程进行监督，及时制止错误操作，避免对加工件造成进一步的影响，通过上述单元的相互配合，解决了钻床在加工零件的过程中，操作人员用肉眼观察加工情况，不仅较为危险，而且不能全方位的对加工情况进行检测，当遇到机械故障时，无法精准感测到加工问题并及时制止，对于加工不同孔径的加工件来说，无法实现，需要人工的进行更换作业，较为繁琐，工件在加工之前，若表面出现了锈迹等污渍，不仅影响加工质量，使用人工清理则费时费力的技术问题。

附图说明

图1是本发明主视图；

图2是本发明俯视图；

图3是本发明侧视图；

图4是本发明局部放大图；

图5是本发明实施例1主视图；

图6是本发明实施例2主视图。

图中，1、机架；2、固定架；3、气缸；4、折页；5、推动杆；6、滑槽；7、滑块；8、紧固板；9、竖向电动滑轨；10、承载板；11、横向电动滑轨；12、电动推杆；13、打磨电机；14、磨砂轮；15、安装架；16、螺纹升降杆；17、小型电机；18、驱动齿轮；19、升降板；20、加工电机；21、电磁座；22、转换架；23、转换电机；24、转动杆；25、转换台；26、钻头组件；27、棘轮；28、棘轮槽；29、伺服电机；30、主动斜齿轮；31、环形槽；32、位移杆；33、轴承；34、连动杆；35、从动斜齿轮；36、摄像头；37、防护盒；38、光敏灯；39、驱动电机；40、齿轮；41、齿条板；42、转动座；43、升降杆；44、打磨座；45、双座滑轨；46、适应电机；47、打磨槽；48、减震弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-4所示，一种可检测加工情况的钻磨一体多孔径转换钻床，包括机架1，所述机架1上表面安装有打磨预处理单元，所述机架1上表面且位于打磨预处理单元一侧安装有多孔径转换单元，所述多孔转换单元下方安装有多方位检测单元；所述打磨预处理单元包括：固定机构以及打磨机构；所述固定机构包括固定架2，所述固定架2固定连接于机架1上表面，所述固定架2内侧壁面安装有一对结构相同的气缸3，一对所述气缸3驱动端上安装有一对结构相同的折页4，一对所述折页4两侧安装有两对结构相同的推动杆5，所述固定架2外壁面安装有一对结构相同的滑槽6、一对所述滑槽6内滑动连接有两对结构相同的滑块7，且侧壁面连接于两对所述推动杆5端头上，两对所述滑块7另一侧壁面上安装有两对结构相同的紧固板8；所述打磨机构包括一对结构相同的竖向电动滑轨9，一对所述竖向电动滑轨9固定连接于固定架2上表面，一对所述竖向电动滑轨9移动座上安装有承载板10，所述承载板10下表面安装有横向电动滑轨11，所述横向电动滑轨11移动座上安装有电动推杆12，所述电动推杆12驱动端上安装有打磨电机13，所述打磨电机13驱动端上安装有磨砂轮14；所述多孔径转换单元包括加工机构以及自动转换机构；所述加工机构包括安装架15，所述安装架15上表面插装有螺纹升降杆16，所述安装架15内且位于螺纹升降杆16一侧安装有小型电机17，所述小型电机17驱动端上安装有驱动齿轮18，所述驱动齿轮18啮合于螺纹升降杆16侧壁面螺纹，所述螺纹升降杆16底部端头上安装有升降板19，所述升降板19下表面安装有加工电机20，所述升降板19下方且位于机架1上表面安装有电磁座21；所述自动转换机构包括转换架22，所述转换架22安置于加工电机20驱动端上，所述转换架22一侧壁面安装有转换电机23，所述转换电机23驱动端上安装有转动杆24，所述转动杆24上套装有转换台25，所述转换台25外壁面开设有安装槽，所述转换台25安装槽内插装有通钻头组件26，所述转换台25侧壁面安装有棘轮27，所述转换架22另一侧壁面内器嵌装有棘轮槽28，且啮合于棘轮27；所述多方位检测单元包括位移机构以及检测机构；所述位移机构包括伺服电机29，所述伺服电机29固定连接于机架1内下表面，所述伺服电机29驱动端上固定安装有主动斜齿轮30，所述伺服电机29外且位于机架1内侧壁面套装有环形槽31，所述环形槽31内活动连接有位移杆32，所述位移杆32一侧端头通过轴承33与连动杆34连接，所述连动杆34另一侧端头上固定安装有从动斜齿轮35，所述从动斜齿轮35啮合于主动斜齿轮30；所述检测机构包括摄像头36，所述摄像头36固定连接于位移杆32上，所述摄像头36外套装有防护盒37，所述防护盒37上表面安装有光敏灯38。

本实施方案的特点为，包括机架1，机架1上表面安装有打磨预处理单元，机架1上表面且位于打磨预处理单元一侧安装有多孔径转换单元，多孔转换单元下方安装有多方位检测单元，通过打磨预处理单元对加工件进行加工前的表面除锈除污渍的预处理工作，并且针对不同形状或者规格的加工件采用不同的打磨形式，通过多孔径转换单元实现了在加工过程中，针对不同加工尺寸孔径来自动切换加工钻头的规格，通过多方位检测单元对加工过程中远程监控，实时的对加工过程进行监督，及时制止错误操作，避免对加工件造成进一步的影响，通过上述单元的相互配合，解决了钻床在加工零件的过程中，操作人员用肉眼观察加工情况，不仅较为危险，而且不能全方位的对加工情况进行检测，当遇到机械故障时，无法精准感测到加工问题并及时制止，对于加工不同孔径的加工件来说，无法实现，需要人工的进行更换作业，较为繁琐，工件在加工之前，若表面出现了锈迹等污渍，不仅影响加工质量，使用人工清理则费时费力的技术问题。

下通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。

下列为各种电气件的型号以及作用；

气缸：采用华东正泰五金专营店生产的亚德客型标准气缸。

竖向电动滑轨：采用海杰科技店生产的小型步进滑台。

横向电动滑轨：采用海杰科技店生产的小型步进滑台。

电动推杆：采用轩纬重工科技公司生产的DYTZ-C型整体直式推杆。

打磨电机：采用中国台湾行星生产的60SKB90减速机。

小型电机：采用信达电机店生产的小型调速电机。

加工电机：采用中国台湾行星生产的60SKB90减速机。

电磁座：采用兴达电气店生产的XDA-100电磁吸盘。

转换电机：采用信达电机店生产的小型调速电机。

伺服电机：采用中国台湾行星生产的60SKB90减速机。

摄像头：采用安迅工厂店生产的日夜全彩监控摄像头。

光敏灯：采用七小福商店生产的迷你夜间灯泡。

驱动电机：采用中国台湾行星生产的60SKB90减速机。

双座滑轨：采用天津市荣天达科技有限公司生产的TBI THK燕尾槽滑轨。

适应电机：采用中国台湾行星生产的60SKB90减速机。

电机驱动器：采用科尔摩根伺服驱动器的S700系列驱动器，驱动器又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用来控制第一伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对第一伺服电机进行控制，实现高精度的传动系统定位，目前是传动技术的高端产品。

下列为本案中的机架、固定架、紧固板、承载板、安装架、升降板、转换架、转换台、钻头组件、环形槽、防护盒、转动座、打磨座以及打磨槽的形状以及材质的说明；

机架：采用Q235材质架体。

固定架：采用Q235材质的长方形架体。

紧固板：采用Q235材质的长方形板体。

承载板：采用Q235材质的长方形板体。

安装架：采用Q235材质的L型架。

升降板：采用Q235材质的长方形板体。

转换架：采用Q235材质的凹字型架。

转换台：采用Q235材质的圆形台。

钻头组件：采用合金钢材质的规格不同的钻头。

环形槽：采用Q235材质的圆形槽体。

防护盒：采用PVC材质的带开槽的长方形盒体。

转动座：采用Q235材质的台体。

打磨座：采用Q235材质的圆形座体。

打磨槽：采用合金钢材质的圆形带槽台体。

实施例1：根据图1-4，在使用此机架1时，将待加工的板型工件放置在机架1上表面的固定架2之间，随后启动电源，此时安装在固定架1内侧壁面的气缸3驱动端伸长，带动了安装在其上的折页4向前运动，由于折页4两侧活动连接有推动杆5，因此此时推动杆5另一侧端头便会向两侧运动，推动杆5另一侧端头上连接在滑块7侧壁面上，因此便会推动着滑块7在滑槽6内向两侧运动，当安装在其另一侧壁面上的紧固板8将加工件紧紧的夹紧之后，此时安装在固定架2上表面的竖向电动滑轨9移动座9同时向一侧运动，带动了安装在其上的承载板10做同向运动，当其运动到板型工件的一侧端头时停止运动，此时电动推杆12驱动端向下运动，直到磨砂轮14接触到板型工件的打磨面时停止运动，随后安装在电动推杆12驱动端上的打磨电机13驱动端旋转，带动了安装在其驱动端上的磨砂轮14旋转，使得磨砂轮14不断的对板型工件的表面进行打磨工作，此时安装在承载板10下表面的横线电动滑轨11移动座移动，使得打磨面积不断的变化，通过竖向电动滑轨9以及横向电动滑轨11的相互配合，使得板型工件的表面打磨的更加彻底，当打磨工作完成后，电动推杆12的驱动端缩短，使得磨砂轮14离开板型工件，将打磨好的板型工件取下，放置在安装在机架1上表面的电磁座21上，随后安装在安装架15内的小型电机17驱动端旋转，带动了安装在其上的驱动齿轮18旋转，由于驱动齿轮18与螺纹升降杆16啮合，因此便会使得螺纹升降杆16向下运动，当钻头组件16接触到板型工件的表面时停止运动，此时安装在升降板下表面的加工电机20驱动端旋转，带动了安装在其上的转换架22旋转，使得钻头组件26中的钻头对板型工件的表面进行加工，当需要转换不同的尺寸的孔径时，此时安装在转换架22侧壁面的转换电机23驱动端旋转，带动了安装在其上的转动杆24旋转，由于转动杆24的一侧端头安装在转换台25侧壁面，因此转换台25便会旋转，转换台25另一侧壁面安装有棘轮27，棘轮27便会在棘轮槽28内旋转，当运动到下一个规格的钻头时，停止运动，此时棘轮27紧紧的卡在棘轮槽28内，使得其在加工时更加的稳定，以此来转换不同的钻头组件26中的钻头，当板型工件在进行加工过程时，安装在机架1内的伺服电机29驱动端旋转，带动了安装在其上的主动斜齿轮30旋转，由于从动斜齿轮35与之啮合，因此从动斜齿轮30便会旋转，此时带动了连动杆34旋转，连动杆34另一侧端头也嵌装于环形槽31内，由于位移杆32通过轴承33套装在连动杆34上，因此连动杆34便会变旋转边带动了位移杆32做圆周运动，此时位移杆32上安装有摄像头36，因此摄像头36便会做圆周运动，使得其能够全方位的及时将信息已影像的形式传输出去，此时工人便可远距离的同时观看多台钻床的加工情况，套装在摄像头36外的防护盒37用于保护摄像头36，安装在其上的光敏灯38会根据光线的亮度来调节发光的亮度，使得检测的更加清晰，用此形式不仅可以远程的实时的检测加工情况，还可以及时的停止加工过程。

实施例2：对于全方位检测单元中的位移机构，除了线性位移之外，,根据图4所述，当需要进行工件检测时，此时安装在机架1内的驱动电机39驱动端旋转，带动了安装在其上的齿轮40旋转，由于齿条板41与之啮合，因此齿条板41便会通过其底部的滑块做往复的直线运动，由于其一侧端头上活动连接有升降杆43，因此当齿条板41向右侧运动时，便会拉动着升降杆43下端端头向右侧运动，由于转动座42的限制，便会使得升降杆43的上部端头向左运动，使得安装在其端头上的摄像头36的高度变高，使得摄像头36慢慢的伸出，随后对工件进行远程监测，当不需要监测时，齿条板41向左侧运动，推动着升降杆43的下端端头向左侧运动，使得其上侧端头向右运动，将摄像头36的高度降低，随后慢慢的收回到机架1上表面的开槽内，以免影响加工的其他工序。

实施例3：对于不同形状以及规格的加工件，根据图5所示，将圆形加工件放置在打磨槽47之间，随后安装在打磨座44上表面的双座滑轨45便会相向运动，使得安装在其上的适应电机46相向运动，当打磨槽47适应了圆形加工件的尺寸之后，双座滑轨45移动座停止运动，此时安装在其上的适应电机46驱动端旋转，带动了安装在其上的打磨槽47旋转，不断的对圆形加工件的表面进行打磨工作，安装在打磨座44内的减震弹簧48用于增加减震效果，防止影响其打磨质量。

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)

1.一种可检测加工情况的钻磨一体多孔径转换钻床，包括机架（1），其特征在于，所述机架（1）上表面安装有打磨预处理单元，所述机架（1）上表面且位于打磨预处理单元一侧安装有多孔径转换单元，所述多孔转换单元下方安装有多方位检测单元。

2.根据权利要求1所述的一种可检测加工情况的钻磨一体多孔径转换钻床，其特征在于,所述打磨预处理单元包括：固定机构以及打磨机构。

3.根据权利要求2所述的一种可检测加工情况的钻磨一体多孔径转换钻床，其特征在于,所述固定机构包括固定架（2），所述固定架（2）固定连接于机架（1）上表面，所述固定架（2）内侧壁面安装有一对结构相同的气缸（3），一对所述气缸（3）驱动端上安装有一对结构相同的折页（4），一对所述折页（4）两侧安装有两对结构相同的推动杆（5），所述固定架（2）外壁面安装有一对结构相同的滑槽（6）、一对所述滑槽（6）内滑动连接有两对结构相同的滑块（7），且侧壁面连接于两对所述推动杆（5）端头上，两对所述滑块（7）另一侧壁面上安装有两对结构相同的紧固板（8）。

4.根据权利要求2所述的一种可检测加工情况的钻磨一体多孔径转换钻床，其特征在于,所述打磨机构包括一对结构相同的竖向电动滑轨（9），一对所述竖向电动滑轨（9）固定连接于固定架（2）上表面，一对所述竖向电动滑轨（9）移动座上安装有承载板（10），所述承载板（10）下表面安装有横向电动滑轨（11），所述横向电动滑轨（11）移动座上安装有电动推杆（12），所述电动推杆（12）驱动端上安装有打磨电机（13），所述打磨电机（13）驱动端上安装有磨砂轮（14）。

5.根据权利要求1所述的一种可检测加工情况的钻磨一体多孔径转换钻床，其特征在于,所述多孔径转换单元包括加工机构以及自动转换机构。

6.根据权利要求5所述的一种可检测加工情况的钻磨一体多孔径转换钻床，其特征在于,所述加工机构包括安装架（15），所述安装架（15）上表面插装有螺纹升降杆（16），所述安装架（15）内且位于螺纹升降杆（16）一侧安装有小型电机（17），所述小型电机（17）驱动端上安装有驱动齿轮（18），所述驱动齿轮（18）啮合于螺纹升降杆（16）侧壁面螺纹，所述螺纹升降杆（16）底部端头上安装有升降板（19），所述升降板（19）下表面安装有加工电机（20），所述升降板（19）下方且位于机架（1）上表面安装有电磁座（21）。

7.根据权利要求5所述的一种可检测加工情况的钻磨一体多孔径转换钻床，其特征在于,所述自动转换机构包括转换架（22），所述转换架（22）安置于加工电机（20）驱动端上，所述转换架（22）一侧壁面安装有转换电机（23），所述转换电机（23）驱动端上安装有转动杆（24），所述转动杆（24）上套装有转换台（25），所述转换台（25）外壁面开设有安装槽，所述转换台（25）安装槽内插装有通钻头组件（26），所述转换台（25）侧壁面安装有棘轮（27），所述转换架（22）另一侧壁面内器嵌装有棘轮槽（28），且啮合于棘轮（27）。

8.根据权利要求1所述的一种可检测加工情况的钻磨一体多孔径转换钻床，其特征在于，所述多方位检测单元包括位移机构以及检测机构。

9.根据权利要求8所述的一种可检测加工情况的钻磨一体多孔径转换钻床，其特征在于，所述位移机构包括伺服电机（29），所述伺服电机（29）固定连接于机架（1）内下表面，所述伺服电机（29）驱动端上固定安装有主动斜齿轮（30），所述伺服电机（29）外且位于机架（1）内侧壁面套装有环形槽（31），所述环形槽（31）内活动连接有位移杆（32），所述位移杆（32）一侧端头通过轴承（33）与连动杆（34）连接，所述连动杆（34）另一侧端头上固定安装有从动斜齿轮（35），所述从动斜齿轮（35）啮合于主动斜齿轮（30）。

10.根据权利要求8所述的一种可检测加工情况的钻磨一体多孔径转换钻床，其特征在于，所述检测机构包括摄像头（36），所述摄像头（36）固定连接于位移杆（32）上，所述摄像头（36）外套装有防护盒（37），所述防护盒（37）上表面安装有光敏灯（38）。