CN110052643B - 一种自动钻孔设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机床设备领域，具体涉及一种自动钻孔设备。其包括：基座、支腿、第一伺服电机、主动齿轮、从动齿轮、升降平台、支柱、升降气缸、钻机电机、钻机机身、第二伺服电机、转动平台、滑台、第三伺服电机、丝杠、第一工装和第二工装。它通过第二工装可以完成上料、夹紧定位、钻孔及下料的一系列动作，大大减少了人力投入，提高了生产效率，它一次夹持即可实现对工件上各种角度孔的加工，适应性高；解决了夹具夹持时损伤零件的问题。

Description

一种自动钻孔设备

技术领域

本发明涉及机床设备领域，具体涉及一种自动钻孔设备。

背景技术

现有钻削加工一般多采用台钻、普通数控钻床和立式加工中心进行加工，但现有的设备多未解决工件钻孔加工过程中的定位、夹紧、钻孔、下料全自动化问题，以及当一个工件上不同位置或同一位置处需要加工多个不同角度的钻孔时，由于现有的钻机大多一次仅能加工一个角度的孔，需要多次将工件从夹具上拆下重新夹持造成的加工效率低的问题。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种自动钻孔设备，其可以完成上料、夹紧定位、钻孔及下料的一系列动作，大大减少了人力投入，提高了生产效率，它一次夹持即可实现对工件上各种角度孔的加工，适应性高；解决了夹具夹持时损伤零件的问题，其采用的技术方案如下：

一种自动钻孔设备，其特征在于，包括：基座、支腿、第一伺服电机、主动齿轮、从动齿轮、升降平台、支柱、升降气缸、钻机电机、钻机机身、第二伺服电机、转动平台、滑台、第三伺服电机、丝杠、第一工装和第二工装，所述支腿固定安装于基座底部支撑基座，所述第一伺服电机固定安装于基座上，其转轴与主动齿轮相连接；所述主动齿轮和从动齿轮相啮合且均设置于基座中，所述支柱竖直设置且底端与从动齿轮的中心相固接，所述升降平台滑动连接于支柱上，所述支柱的横截面为四方形，所述升降平台仅可相对支柱滑动而不能相对支柱转动，所述升降气缸的缸筒固定安装于从动齿轮上，所述升降气缸的活塞杆顶端与升降平台相固接，所述钻机电机和钻机机身均安装于升降平台上，所述钻机电机通过内置于升降平台中的链条传动机构驱动钻机机身的主轴，所述第二伺服电机固定安装于基座底部且其转轴与转动平台的中心相固接，所述转动平台转动安装于基座上，所述第三伺服电机固定安装于转动平台上且其转轴通过联轴器与丝杠相连接，所述转动平台上形成有滑轨，所述滑台滑动连接于滑轨上，所述丝杠与滑台组成滚珠丝杠副，所述第一工装和第二工装均可拆卸地安装于滑台上。

在上述技术方案基础上，所述从动齿轮的底部设置有止推轴承，所述止推轴承顶部支撑从动齿轮，底部抵于基座内腔的内壁上。

在上述技术方案基础上，所述第一工装包括两块侧板、第四伺服电机和翻转平台，两块侧板并排相间隔地可拆卸地连接于滑台上，所述翻转平台转动连接于两块侧板之间，所述第四伺服电机的机身固定安装于其中一侧板上且其转轴与侧板相连接。

在上述技术方案基础上，所述第二工装包括第一底盘、支撑平台、框架、用于输送工件的皮带传送机构、下料滑道、送料气缸、夹紧气缸、下料气缸，所述第一底盘可拆卸地连接于滑台上，所述支撑平台通过支撑立柱固定安装于第一底盘的上方，所述皮带传送机构安装于支撑平台上，所述皮带传送机构的皮带的顶面与支撑平台的顶面平齐，所述框架固定安装于支撑平台顶面上，所述框架具有一个入口、一个工件输送通道、一个夹块容置区和一个下料口,所述入口与皮带传送机构的输出端相接，所述送料气缸的缸筒固定安装于框架上，所述送料气缸的活塞杆连接送料推板，所述送料推板位于工件输送通道中并可沿工件输送通道滑动，所述入口位于工件输送通道的侧部，所述夹块容置区位于工件输送通道的末端处，所述夹紧气缸的缸筒固定安装于框架上，所述送料气缸的活塞杆连接活动夹紧块，所述活动夹紧块位于夹块容置区中，所述夹块容置区中具有固定夹紧块，所述固定夹紧块和活动夹紧块共同夹紧待加工工件，所述下料口位于夹块容置区的底部并位于下料滑道入口的正上方，所述下料口由下料板封闭，所述下料板与下料气缸的气缸杆相连接，在下料气缸的驱动下打开或封闭下料口；所述下料气缸的气缸筒与框架相固接。

在上述技术方案基础上，所述第二工装还包括加工工位中心调节螺钉，其螺纹连接于框架上，其一端抵触于固定夹紧块的端面上；所述固定夹紧块滑动连接于夹块容置区中。

在上述技术方案基础上，所述固定夹紧块和活动夹紧块相对的端面均为V字形面。

在上述技术方案基础上，所述第一工装还包括至少两个夹具，所述夹具安装于翻转平台上。

本发明的有益效果为：可以完成上料、夹紧定位、钻孔及下料的一系列动作，大大减少了人力投入，提高了生产效率，它一次夹持即可实现对工件上各种角度孔的加工，适应性高；解决了夹具夹持时损伤零件的问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图(带局部剖面)；

图2是本发明所述第二工装的立体结构示意图；

图3是本发明所述夹具未装夹时的结构示意图；

图4是本发明所述夹具夹时的结构示意图；

图5：是本发明所述第一固定筒和第一伸缩杆的剖面结构示意图；

图6：是本发明所述固定定位总成的结构示意图；

图7：是本发明所述气囊的结构示意图；

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：

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1所示，一种自动钻孔设备，其特征在于，包括：基座50、支腿51、第一伺服电机52、主动齿轮53、从动齿轮54、升降平台56、支柱67、升降气缸57、钻机电机55、钻机机身58、第二伺服电机65、转动平台66、滑台61、第三伺服电机62、丝杠63、第一工装和第二工装，所述支腿51固定安装于基座50底部支撑基座50，所述第一伺服电机52固定安装于基座50上，其转轴与主动齿轮53相连接；所述主动齿轮53和从动齿轮54相啮合且均设置于基座50中，所述支柱67竖直设置且底端与从动齿轮54的中心相固接，所述升降平台56滑动连接于支柱67上，所述支柱67的横截面为四方形，所述升降平台56仅可相对支柱67滑动而不能相对支柱67转动，所述升降气缸57的缸筒固定安装于从动齿轮54上，所述升降气缸57的活塞杆顶端与升降平台56相固接，所述钻机电机55和钻机机身58均安装于升降平台56上，所述钻机电机55通过内置于升降平台56中的链条传动机构驱动钻机机身58的主轴，所述第二伺服电机65固定安装于基座50底部且其转轴与转动平台66的中心相固接，所述转动平台66转动安装于基座50上，所述第三伺服电机62固定安装于转动平台66上且其转轴通过联轴器与丝杠63相连接，所述转动平台66上形成有滑轨64，所述滑台61滑动连接于滑轨64上，所述丝杠63与滑台61组成滚珠丝杠副，所述第一工装和第二工装均可拆卸地安装于滑台61上。

如图1所示，优选的，所述从动齿轮54的底部设置有止推轴承69，所述止推轴承69顶部支撑从动齿轮54，底部抵于基座50内腔的内壁上。

如图1所示，可选的，所述第一工装包括两块侧板68、第四伺服电机60和翻转平台59，两块侧板68并排相间隔地可拆卸地连接于滑台61上，所述翻转平台59转动连接于两块侧板68之间，所述第四伺服电机60的机身固定安装于其中一侧板68上且其转轴与侧板68相连接。结合第一工装，该自动钻孔设备可以在对工件的一次夹持下，在工件的各个位置上钻孔，且通过翻转平台59的翻转可以完成各种角度孔的加工，需要说明的是各种角度的孔是指轴线不平行的孔，若无第一工装则仅能加工轴线平行的孔。

如图2所示，可选的，所述第二工装包括第一底盘101、支撑平台102、框架103、用于输送工件的皮带传送机构、下料滑道120、送料气缸130、夹紧气缸140、下料气缸160，所述第一底盘101可拆卸地连接于滑台61上，所述支撑平台102通过支撑立柱101a固定安装于第一底盘101的上方，所述皮带传送机构安装于支撑平台102上，所述皮带传送机构的皮带31的顶面与支撑平台102的顶面平齐，所述框架103固定安装于支撑平台102顶面上，所述框架103具有一个入口103a、一个工件输送通道103b、一个夹块容置区103c和一个下料口,所述入口103a与皮带传送机构的输出端相接，所述送料气缸130的缸筒固定安装于框架103上，所述送料气缸130的活塞杆连接送料推板，所述送料推板位于工件输送通道103b中并可沿工件输送通道103b滑动，所述入口103a位于工件输送通道103b的侧部，所述夹块容置区103c位于工件输送通道103b的末端处，所述夹紧气缸140的缸筒固定安装于框架103上，所述送料气缸130的活塞杆连接活动夹紧块，所述活动夹紧块位于夹块容置区103c中，所述夹块容置区103c中具有固定夹紧块，所述固定夹紧块和活动夹紧块共同夹紧待加工工件，所述下料口位于夹块容置区103c的底部并位于下料滑道120入口的正上方，所述下料口由下料板封闭，所述下料板与下料气缸160的气缸杆相连接，在下料气缸160的驱动下打开或封闭下料口；所述下料气缸160的气缸筒与框架103相固接。

优选的，所述第二工装还包括加工工位中心调节螺钉170，其螺纹连接于框架103上，其一端抵触于固定夹紧块的端面上；所述固定夹紧块滑动连接于夹块容置区103c中。

优选的，所述固定夹紧块和活动夹紧块相对的端面均为V字形面。

第二工装的工作过程：下料气缸160活塞杆伸出，推动下料板封堵住下料口，人工将工件放入皮带31上，工件由入口103a进入工件输送通道103b后，送料气缸130的活塞杆伸出，把传送带最前端的工件推进到夹块容置区103c中，然后送料气缸130活塞缩回，夹紧汽缸140活塞杆伸出推动活动夹紧块将工件推动到加工工位并与固定夹紧块一起夹紧工件，钻孔完毕，夹紧汽缸140活塞杆缩回松开工件，下料气缸160活塞杆缩回，工件落下到下料滑道120中。

如图3至图7所示，优选的，所述第一工装还包括至少两个夹具，所述夹具安装于翻转平台59上。

优选的，夹具包括：底座1、第一固定筒2、第一伸缩杆3、下挡板4、转套5、上挡板6、第二固定筒7、第二伸缩杆8、机架9、第一连架杆10、连杆11、第二连架杆12、滑套13、压块14和转动杆15，所述底座1上与第一固定筒2固接，所述第一固定筒2与第一伸缩杆3滑动连接，所述转套5套装于第一伸缩杆3外侧并与第一伸缩杆3转动连接，所述转套5下方与下挡板4滑动连接，所述下挡板4与第一伸缩杆3固接，所述转套5上方与上挡板6滑动连接，所述上挡板6与第一伸缩杆3固接，所述转套5与第二固定筒7固接，所述第二固定筒7与第二伸缩杆8滑动连接，所述第二伸缩杆8与机架9固接，所述机架9下方与滑套13固接，所述机架9上方与第一连架杆10铰接，所述第一连架杆10与连杆11铰接，所述连杆11与第二连架杆12铰接，所述第二连架杆12与滑套13滑动连接，所述第二连架杆12下方与压块14固接，所述第一连架杆10与转动杆15固接。

进一步，所述平具还包括气囊16、安全阀17、气缸18、行程开关19、空压机20和气罐21，所述压块14内固接有气囊16，所述气囊16安装有安全阀17，所述安全阀17穿过压块14，所述安全阀17通过管道与气缸18连接，所述气缸18的壳体与第一固定筒2固接，所述气缸18下方设置有行程开关19，所述行程开关19与第一固定筒2固接，所述行程开关19与空压机20连接，所述空压机20安装在底座1上，所述空压机20通过管道与气罐21连接，所述气罐21安装在底座1上，所述气罐21通过管道与气囊16连接。

进一步，所述气囊16包括直筒部161和折叠部162，所述直筒部161与压块14固接，所述直筒部161安装有安全阀17，所述折叠部162可以折叠。

进一步，所述夹具还包括第二丝杠22、第二丝母23和夹具电机27，所述夹具电机27安装于第一固定筒2内，所述夹具电机27的输出轴与第二丝杠22连接并驱动第二丝杠22转动，所述第二丝杠22与第二丝母23组成滚珠丝杠副，所述丝母23与第一伸缩杆3固接，所述第一伸缩杆3外侧形成有凸起301，所述第一固定筒2内侧形成有滑槽201，所述凸起301在滑槽201中并与滑槽201滑动连接。

进一步，所述夹具还包括连接杆24、固定定位总成25和握杆26，所述连接杆24一端与滑套13固接另一端安装有固定定位总成25，所述握杆26与转动杆15固接，所述固定定位总成25与握杆26可拆卸连接。

进一步，所述固定定位总成25包括定位座251、转动杆252和卡头254，所述定位座251与连接杆24固接，所述转动杆252一端与定位座251转动连接另一端与卡头254固接，所述定位座251形成有卡槽255，所述卡头254与卡槽255可拆卸连接，所述握杆26形成有定位面261，所述定位面261与定位座251接触。

再进一步，所述固定定位总成25还包括弹性垫253，所述弹性垫253与转动杆252固接。所述夹具通过上下移动的第一伸缩杆，旋转调整角度的转套和水平方向移动的第二伸缩杆，可以将压块移动到不同的位置进行装夹，解决了现有夹具不能适用多种工件的问题；通过安全阀的泄压控制了对工件的压力，解决了夹具夹持时损伤零件的问题。

夹具的工作原理：将待加工零件放置在压块14下方。夹具电机27输出轴转动驱动第二丝杠22转动，带动第一伸缩杆3竖直方向移动。其中，第二丝杠22上方的光杆部可以与轴承连接，轴承的外圈与第一伸缩杆3内部滑动连接。转动转套5，拉动第二伸缩杆8将压块14调整到汽车零件上方。

转动转动杆15，到达图4位置，使压块14与汽车零件轻轻接触或存在一定缝隙。此时，握杆26的定位面261与定位座251上表面接触，定位面261与定位座251采用精加工。然后转动转动杆252将卡头254插入卡槽255中。此时弹性垫253与握杆26上方接触，握杆26挤压弹性垫253。

空压机20工作将气囊16充满气体，当气囊16内压力达到要求后，安全阀17因气压打开，压缩气体驱动气缸18的活塞杆向下移动触碰行程开关19将空压机20关闭。其中，连接安全阀17与气缸18的管道为软管，且中部固定于下挡板4下方。其中，气囊16在充气时折叠部162伸展，不需要充气时可以收纳到压块14中。其中，气缸18可以为有弹簧的单作用气缸。其中，气囊16形成有排气管163，排气管163穿过压块14安装有电磁阀164，电磁阀164打开时，便可排出气囊16中的气体。气缸18的无杆腔也可以安装有与气囊16相同的排气管和电磁阀，便于排气。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种自动钻孔设备，其特征在于，包括：基座(50)、支腿(51)、第一伺服电机(52)、主动齿轮(53)、从动齿轮(54)、升降平台(56)、支柱(67)、升降气缸(57)、钻机电机(55)、钻机机身(58)、第二伺服电机(65)、转动平台(66)、滑台(61)、第三伺服电机(62)、丝杠(63)、第一工装和第二工装，所述支腿(51)固定安装于基座(50)底部支撑基座(50)，所述第一伺服电机(52)固定安装于基座(50)上，其转轴与主动齿轮(53)相连接；所述主动齿轮(53)和从动齿轮(54)相啮合且均设置于基座(50)中，所述支柱(67)竖直设置且底端与从动齿轮(54)的中心相固接，所述升降平台(56)滑动连接于支柱(67)上，所述支柱(67)的横截面为四方形，所述升降平台(56)仅可相对支柱(67)滑动而不能相对支柱(67)转动，所述升降气缸(57)的缸筒固定安装于从动齿轮(54)上，所述升降气缸(57)的活塞杆顶端与升降平台(56)相固接，所述钻机电机(55)和钻机机身(58)均安装于升降平台(56)上，所述钻机电机(55)通过内置于升降平台(56)中的链条传动机构驱动钻机机身(58)的主轴，所述第二伺服电机(65)固定安装于基座(50)底部且其转轴与转动平台(66)的中心相固接，所述转动平台(66)转动安装于基座(50)上，所述第三伺服电机(62)固定安装于转动平台(66)上且其转轴通过联轴器与丝杠(63)相连接，所述转动平台(66)上形成有滑轨(64)，所述滑台(61)滑动连接于滑轨(64)上，所述丝杠(63)与滑台(61)组成滚珠丝杠副，所述第一工装和第二工装均可拆卸地安装于滑台(61)上。

2.根据权利要求1所述的一种自动钻孔设备，其特征在于：所述从动齿轮(54)的底部设置有止推轴承(69)，所述止推轴承(69)顶部支撑从动齿轮(54)，底部抵于基座(50)内腔的内壁上。

3.根据权利要求1所述的一种自动钻孔设备，其特征在于：所述第一工装包括两块侧板(68)、第四伺服电机(60)和翻转平台(59)，两块侧板(68)并排相间隔地可拆卸地连接于滑台(61)上，所述翻转平台(59)转动连接于两块侧板(68)之间，所述第四伺服电机(60)的机身固定安装于其中一侧板(68)上且其转轴与侧板(68)相连接。

4.根据权利要求1所述的一种自动钻孔设备，其特征在于：所述第二工装包括第一底盘(101)、支撑平台(102)、框架(103)、用于输送工件的皮带传送机构、下料滑道(120)、送料气缸(130)、夹紧气缸(140)、下料气缸(160)，所述第一底盘(101)可拆卸地连接于滑台(61)上，所述支撑平台(102)通过支撑立柱(101a)固定安装于第一底盘(101)的上方，所述皮带传送机构安装于支撑平台(102)上，所述皮带传送机构的皮带(31)的顶面与支撑平台(102)的顶面平齐，所述框架(103)固定安装于支撑平台(102)顶面上，所述框架(103)具有一个入口(103a)、一个工件输送通道(103b)、一个夹块容置区(103c)和一个下料口,所述入口(103a)与皮带传送机构的输出端相接，所述送料气缸(130)的缸筒固定安装于框架(103)上，所述送料气缸(130)的活塞杆连接送料推板，所述送料推板位于工件输送通道(103b)中并可沿工件输送通道(103b)滑动，所述入口(103a)位于工件输送通道(103b)的侧部，所述夹块容置区(103c)位于工件输送通道(103b)的末端处，所述夹紧气缸(140)的缸筒固定安装于框架(103)上，所述送料气缸(130)的活塞杆连接活动夹紧块，所述活动夹紧块位于夹块容置区(103c)中，所述夹块容置区(103c)中具有固定夹紧块，所述固定夹紧块和活动夹紧块共同夹紧待加工工件，所述下料口位于夹块容置区(103c)的底部并位于下料滑道(120)入口的正上方，所述下料口由下料板封闭，所述下料板与下料气缸(160)的气缸杆相连接，在下料气缸(160)的驱动下打开或封闭下料口；所述下料气缸(160)的气缸筒与框架(103)相固接。

5.根据权利要求4所述的一种自动钻孔设备，其特征在于：所述第二工装还包括加工工位中心调节螺钉(170)，其螺纹连接于所述框架(103)上，其一端抵触于固定夹紧块的端面上；所述固定夹紧块滑动连接于夹块容置区(103c)中。

6.根据权利要求5所述的一种自动钻孔设备，其特征在于：所述固定夹紧块和活动夹紧块相对的端面均为V字形面。

7.根据权利要求3所述的一种自动钻孔设备，其特征在于：所述第一工装还包括至少两个夹具，所述夹具安装于所述翻转平台(59)上。

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