CN110315108B - 一种刹车片钢背钻孔装置 - Google Patents

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    • B23Q15/22—Control or regulation of position of tool or workpiece

Abstract

本发明涉及一种刹车片钢背钻孔装置，包括：多个钻孔总成，多个钻孔总成与第一驱动机构连接，第一驱动机构能够驱动相邻钻孔总成的相向或远离运动；所述钻孔总成包括与第一驱动机构连接的回转机构，回转机构与钻头总成连接，用于驱动钻头总成的转动，所述钻头总成包括钻头及与钻头连接的第二驱动机构，第二驱动机构与回转机构固定连接，用于驱动钻头绕钻头轴线的转动及沿钻头轴线的进给运动；顶紧机构：设置在钻孔总成一侧，包括第三驱动机构及与第三驱动机构连接的顶紧件，第三驱动机构能够驱动顶紧件顶紧待钻孔刹车片钢背，本发明的钻孔装置降低了刹车片钢背钻孔的加工成本，极大的减少了对刀调节时间。

Description

一种刹车片钢背钻孔装置
技术领域
本发明涉及金属加工设备技术领域，具体涉及一种刹车片钢背钻孔装置。
背景技术
刹车片钢背与摩擦材料通过热合技术组成刹车片，主要用于汽车的制动系统。钢背为扇形碳钢薄片，通常需要在扇形弧面上对称钻削直径为2或2.5mm的两孔作为摩擦限位片的安装孔。因为汽车型号众多，导致与其配套刹车片品种规格很多，每种刹车片钢背形状各异，加工孔的位置角度各不相同。目前现有的刹车片钢背的钻孔设备通常采用固定模具方式，每种钢背都需要专门制作定位模具及配合该种钢背使用的钻模；钻孔动力头的调整方式通常为人工调整位于弧形槽的动力头相对于所钻孔的角度，多次对刀试钻孔后确定位置，通过调整动力头进给液压缸的限位实现钻深的控制。发明人发现，现有设备每次更换品种加工前都需要较长时间的调试，难以适应产品的频繁更新，不适应小批量多品种的现代制造要求；而且增加了企业在模具上的资金投入、管理费用及模具仓储成本。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种刹车片钢背钻孔装置，可以实现刹车片钢背钻孔的无人化生产，生产效率高，降低了生产成本。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种刹车片钢背钻孔装置，包括：
多个钻孔总成，多个钻孔总成与第一驱动机构连接，第一驱动机构能够驱动相邻钻孔总成的相向或远离运动。
所述钻孔总成包括与第一驱动机构连接的回转机构，回转机构与钻头总成连接，用于驱动钻头总成的转动，所述钻头总成包括钻头及与钻头连接的第二驱动机构，第二驱动机构与回转机构固定连接，用于驱动钻头绕钻头轴线的转动及沿钻头轴线的进给运动。
顶紧机构：设置在钻孔总成一侧，包括第三驱动机构及与第三驱动机构连接的顶紧件，第三驱动机构能够驱动顶紧件顶紧待钻孔刹车片钢背。
进一步的，所述钻孔总成有两个，所述第一驱动机构包括第一电机，所述第一电机与丝杠连接，丝杠包括旋向相反的第一丝杠部及第二丝杠部，第一丝杠部连接有第一滑块，第一滑块与第一滑板固定连接，第二丝杠部连接有第二滑块，第二滑块与第二滑板固定连接，第一滑板与一个钻孔总成连接，第二滑板与另一个钻孔总成连接。
进一步的，所述第一滑板及第二滑板与设置在丝杠两侧的滑轨滑动连接，滑轨用于对第一滑板及第二滑板的运动进行导向。
进一步的，所述回转机构采用旋转平台，所述旋转平台的旋转部连接有刹紧盘，所述刹紧盘一侧设有能够与旋转平台做同步运动的刹车机构，刹车机构能够对刹紧盘施加夹紧力，限制旋转部的转动。
进一步的，所述刹车机构采用空压碟式制动器。
进一步的，所述第二驱动机构通过安装座与回转机构连接，第二驱动机构包括穿过安装座的主轴套筒，所述主轴套筒内转动连接有主轴，所述主轴一端与钻头固定连接，主轴的另一端通过位于外壳内部的皮带传动机构与第二电机连接，第二电机与外壳固定连接，所述主轴套筒与安装在安装座内的丝杠传动机构连接，丝杠传动机构能够驱动主轴套筒做沿钻头轴线方向的进给运动，所述丝杠传动机构与固定在安装座的第三电机的输出轴连接，所述外壳与第三电机的电机壳固定连接。
进一步的，所述第三驱动机构采用气缸，所述气缸轴线与钻头的轴线平行设置。
进一步的，所述顶紧件可拆卸的连接有钻套，所述钻套与钻头同轴设置，用于对钻头进行引导和定位。
进一步的，所述顶紧件为L型的顶紧板，包括一体式连接的水平板和竖直板，所述水平板与第三驱动机构连接，竖直板用于顶紧待钻孔的刹车片钢背。
进一步的，所述刹车片钢背钻孔装置还包括磁性对刀块，所述磁性对刀块能够与顶紧件吸附连接，对更换钻头后对钻头进行对刀。本发明的有益效果：
1.本发明的刹车片钢背钻孔装置，采用顶紧机构对刹车片钢背进行顶紧固定，无需设置专门的定位模具，减小了在模具上的资金投入、管理费用及仓储成本。
2.本发明的刹车片钢背钻孔装置，利用回转机构及第一驱动机构进行自动化对刀，省去了较长的调试时间，加工时间少，自动化程度高，适应产品的频繁更新，适应小批量多品种的现代制造要求。
3.本发明的刹车片钢背钻孔装置，具有刹车机构，钻削加工时，回转机构及第二驱动机构不会因钻削力的切向分力发生位置变动，保证了加工精度。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
图1为本发明实施例1整体结构示意图；
图2为本发明实施例1整体结构俯视示意图；
图3为本发明实施例1第一驱动机构结构示意图；
图4为本发明实施例1第一钻孔总成或第二钻孔总成结构示意图；
图5为本发明实施例1顶紧机构结构示意图；
其中，1.第一驱动机构，1-1.底板，1-2.第一电机，1-3.联轴器，1-4.丝杠，1-5.轴承座，1-6.第一滑块，1-7.第二滑块，1-8.第一滑板，1-9.第二滑板，1-10.导轨滑块，1-11.第一滑轨，2.旋转平台，3.伺服减速电机，4.转台连接盘，5.刹紧盘，6.支撑座，7.空压碟式制动器，8.安装座，9.钻头，10.第二驱动机构，10-1.外壳，10-2.第三电机，10-3.第二电机，10-4.主轴套筒，11.顶紧机构，11-1.气缸，11-2.连接板，11-3.气缸接头，11-4.水平板，11-5.竖直板，11-6.第二滑轨，11-7.侧部支撑板，11-8.第三滑轨，11-9.第二导向块，12.钻套，13.磁性对刀块。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
正如背景技术所介绍的，现有的刹车片钢背钻孔技术生产成本高，调试时间长，针对上述问题，本申请提出了一种刹车片钢背钻孔装置。
本申请的一种典型实施方式实施例1中，如图1-5所示，一种刹车片钢背钻孔装置，包括第一钻孔总成及第二钻孔总成，所述第一钻孔总成及第二钻孔总成与第一驱动机构1连接，第一驱动机构能够驱动第一钻孔总成及第二钻孔总成的相向或远离运动。
所述第一驱动机构包括底板1-1，所述底板的一侧固定有第一电机1-2，所述第一电机的输出轴通过联轴器1-3与丝杠1-4连接，所述丝杠的两端与固定在底板上的轴承座1-5连接，所述第一丝杠包括旋向相反的第一丝杠部及第二丝杠部，所述第一丝杠部连接有第一滑块1-6，所述第二丝杠部连接有第二滑块1-7，所述第一滑块与第一滑板1-8固定连接，所述第二滑块与第二滑板1-9固定连接，所述第一滑板与第一钻孔总成固定连接，所述第二滑板与第二钻孔总成固定连接。第一电机带动丝杠转动，由于第一丝杠部及第二丝杠部的旋向相反，所述第一钻孔总成和第二钻孔总成能够做同步的相向或远离运动，所述第一滑板及第二滑板通过导轨滑块1-10与设置在丝杠两侧的第一滑轨1-11滑动连接，第一滑轨固定在底板上，第一滑轨用于对第一滑板及第二滑板的运动进行导向。
所述第一钻孔总成及第二钻孔总成的结构完全相同，均包括回转机构，所述回转机构采用现有的旋转平台2，所述旋转平台通过伺服减速电机3提供动力，所述回转平台的输出法兰(旋转部)与转台连接盘4固定连接，伺服减速电机能够通过输出法兰带动转台连接盘的转动。
所述转台连接盘固定连接有刹紧盘5，所述刹紧盘为扇形片状结构，表面粗糙，所述回转机构的一侧设有刹车机构，第一钻孔总成的刹车机构通过支撑座6固定在第一滑板上，第二钻孔总成的刹车击鼓通过支撑座固定在第二滑板上，所述刹车机构采用空压碟式制动器7，空压蝶式制动器能够夹紧刹紧盘，限制转台连接盘的转动，使钻削加工时，第二驱动机构及钻头不会因为钻削力切向分力而发生位置变动，保证了加工精度。
所述转台连接盘固定连接有安装座8，所述安装座连接有钻头总成，所述钻头总成包括钻头9及与钻头连接的第二驱动机构10，所述第二驱动机构能够驱动钻头做绕钻头自身轴线的转动及沿钻头自身轴线方向的进给运动，所述第二驱动机构包括穿过安装座并且能够沿钻头轴线方向运动的主轴套筒10-4，所述主轴套筒内部通过轴承转动连接有主轴，主轴一端与钻头固定连接，主轴套筒能够带动主轴和钻头做沿钻头轴线方向的进给运动，所述主轴的另一端通过皮带传动机构与第二电机10-3连接，第二电机能够通过皮带传动机构带动主轴的转动，所述主轴的长度应该满足进给至最大距离时，主轴端部仍然与皮带传动机构的带轮连接，而不会脱离带轮，所述皮带传动机构设置在外壳10-1内部，所述第二电机10-3固定在外壳外部的顶端，所述外壳外部的底端固定有第三电机10-2，所述第三电机与安装座固定连接，所述第三电机与位于安装座内部的丝杠传动机构连接，所述丝杠传动机构的滑块与主轴套筒10-4连接，第三电机能够利用丝杠传动机构带动主轴套筒做沿钻头轴线方向的进给运动，进而带动主轴及钻头做进给运动。
第二驱动机构与现有机床的主轴进给及旋转驱动机构结构相近，其具体元件及设置方式在此不进行详细叙述。
所述钻孔总成的上侧设置有顶紧机构11，所述顶紧机构包括第三驱动机构，所述第三驱动机构与顶紧件连接，所述第三驱动机构采用气缸11-1，所述气缸通过L型的连接板11-2与安装座上表面固定连接，所述气缸的气缸杆通过气缸接头11-3与顶紧件固定连接，所述顶紧件采用L型的顶紧板，包括一体式连接的水平板11-4和竖直板11-5，所述水平板通过气缸接头与气缸的气缸杆固定连接，所述水平板的下表面固定有第二滑轨11-6，所述第二滑轨与固定在安装座上表面的第一导向块滑动连接，所述水平板的侧表面固定有侧部支撑板11-7，所述侧部支撑板上固定有第三滑轨11-8，所述第三滑轨与固定在安装座侧面的第二导向块11-9滑动连接，通过第二滑轨、第一导向块、第三滑轨及第二导向块，对顶紧板的运动进行导向。
所述竖直板通过螺钉可拆卸的连接有钻套12，所述钻套与钻头同轴设置，用于对钻头进行引导和定位。当钻孔直径改变或钻套磨损后，可方便的对钻套进行更换。
本实施例的刹车片钢背钻孔装置还包括磁性对刀块13，更换钻头时，磁性对刀块能够吸附固定在顶紧板的竖直板上，调节钻头的伸出长度，使其与磁性对刀块接触，进行对刀，对刀完成后，将磁性对刀块移走即可。
本实施例中，所述第一电机、第二电机、第三电机、空压蝶式制动器等元件均与控制器连接，由控制器控制其工作，保证了钻孔的自动化进行。
实施例2：
本实施例公开了一种刹车片钢背钻孔装置的工作方法：第一驱动机构驱动第一钻孔总成和第二钻孔总成运动，使第一钻孔总成和第二钻孔总成的对称线与待钻孔的刹车片钢背14的对中轴线重合，旋转平台带动第二驱动机构及钻头转动至预设位置，实现钻孔角度定位，空压蝶式制动器夹紧刹紧盘，限制第二驱动机构及钻头的进一步转动，气缸驱动顶紧板运动，竖直板前伸与刹车片钢背的圆弧面接触，利用竖直板将刹车片钢背顶紧固定，此时第二驱动机构开始工作，钻头在第三电机作用下伸出进给，在第二电机作用下转动，对刹车片钢背进行钻削加工。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种刹车片钢背钻孔装置，其特征在于，包括：
多个钻孔总成，多个钻孔总成与第一驱动机构连接，第一驱动机构能够驱动相邻钻孔总成的相向或远离运动；
所述钻孔总成包括与第一驱动机构连接的回转机构，回转机构与钻头总成连接，用于驱动钻头总成的转动，所述钻头总成包括钻头及与钻头连接的第二驱动机构，第二驱动机构与回转机构固定连接，用于驱动钻头绕钻头轴线的转动及沿钻头轴线的进给运动；
顶紧机构：设置在钻孔总成一侧，包括第三驱动机构及与第三驱动机构连接的顶紧件，第三驱动机构能够驱动顶紧件顶紧待钻孔刹车片钢背；
所述顶紧件采用L型的顶紧板，包括一体式连接的水平板和竖直板，所述水平板通过气缸接头与气缸的气缸杆固定连接，所述水平板的下表面固定有第二滑轨，所述第二滑轨与固定在安装座上表面的第一导向块滑动连接，所述水平板的侧表面固定有侧部支撑板，所述侧部支撑板上固定有第三滑轨，所述第三滑轨与固定在安装座侧面的第二导向块滑动连接，通过第二滑轨、第一导向块、第三滑轨及第二导向块，对顶紧板的运动进行导向；
利用回转机构及第一驱动机构进行自动化对刀；刹车片钢背钻孔装置还包括磁性对刀块，更换钻头时，磁性对刀块能够吸附固定在顶紧板的竖直板上，调节钻头的伸出长度，使其与磁性对刀块接触，进行对刀。
2.如权利要求1所述的一种刹车片钢背钻孔装置，其特征在于，所述钻孔总成有两个，所述第一驱动机构包括第一电机，所述第一电机与丝杠连接，丝杠包括旋向相反的第一丝杠部及第二丝杠部，第一丝杠部连接有第一滑块，第一滑块与第一滑板固定连接，第二丝杠部连接有第二滑块，第二滑块与第二滑板固定连接，第一滑板与一个钻孔总成连接，第二滑板与另一个钻孔总成连接。
3.如权利要求2所述的一种刹车片钢背钻孔装置，其特征在于，所述第一滑板及第二滑板与设置在丝杠两侧的滑轨滑动连接，滑轨用于对第一滑板及第二滑板的运动进行导向。
4.如权利要求1所述的一种刹车片钢背钻孔装置，其特征在于，所述回转机构采用旋转平台，所述旋转平台的旋转部连接有刹紧盘，所述刹紧盘一侧设有能够与旋转平台做同步运动的刹车机构，刹车机构能够对刹紧盘施加夹紧力，限制旋转部的转动。
5.如权利要求4所述的一种刹车片钢背钻孔装置，其特征在于，所述刹车机构采用空压碟式制动器。
6.如权利要求1所述的一种刹车片钢背钻孔装置，其特征在于，所述第二驱动机构通过安装座与回转机构连接，第二驱动机构包括穿过安装座的主轴套筒，所述主轴套筒内转动连接有主轴，所述主轴一端与钻头固定连接，主轴的另一端通过位于外壳内部的皮带传动机构与第二电机连接，第二电机与外壳固定连接，所述主轴套筒与安装在安装座内的丝杠传动机构连接，丝杠传动机构能够驱动主轴套筒做沿钻头轴线方向的进给运动，所述丝杠传动机构与固定在安装座的第三电机的输出轴连接，所述外壳与第三电机的电机壳固定连接。
7.如权利要求1所述的一种刹车片钢背钻孔装置，其特征在于，所述第三驱动机构采用气缸，所述气缸轴线与钻头的轴线平行设置。
8.如权利要求1所述的一种刹车片钢背钻孔装置，其特征在于，所述顶紧件可拆卸的连接有钻套，所述钻套与钻头同轴设置，用于对钻头进行引导和定位。
9.如权利要求1所述的一种刹车片钢背钻孔装置，其特征在于，所述水平板与第三驱动机构连接，竖直板用于顶紧待钻孔的刹车片钢背。
10.如权利要求1所述的一种刹车片钢背钻孔装置，其特征在于，所述刹车片钢背钻孔装置还包括磁性对刀块，所述磁性对刀块能够与顶紧件吸附连接，对更换后的钻头进行对刀。
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