CN110480361B - 一种激光切管机用钻攻一体机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光切管机用钻攻一体机，包括机架、Z轴滑板、Z轴驱动机构、Y轴滑板、Y轴驱动机构和钻攻组件；Z轴滑板设置在机架上，Y轴滑板设置在Z轴滑板上；钻攻组件设置在Y轴滑板上；钻攻组件包括钻头动力轴电机、齿轮箱、若干夹头安装座、若干钻夹头以及钻头驱动机构；齿轮箱包括一个输入轴与若干输出轴，齿轮箱的输入轴与钻头动力轴电机连接，齿轮箱的输出轴与夹头安装座连接；钻头驱动机构与夹头安装座固定连接；通过钻夹头分别安装在齿轮箱的输出轴上，使得上述钻攻一体机可以一边进行热熔钻一边进行攻丝作业，把多工序机构集合成单机构上实现，提升了加工效率和自动化程度。
Description
技术领域
本发明涉及激光切割领域，尤其涉及一种激光切管机用钻攻一体机。
背景技术
激光切管机是将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。
钻孔机是指利用比目标物体更坚硬、更锐利的工具通过旋转切削或旋转挤压的方式，在目标物体上留下圆柱形孔或洞的机械设备统称。攻牙机是一种在机件壳体、设备端面、螺母或法兰盘等各种具有不同规格的通孔或盲孔的零件的孔的内侧面加工出内螺纹、螺丝或者牙扣的机械加工设备。
在激光切割领域，通常是将管材或板材切割成目标形状后再在管材或板材后进行钻孔或攻牙等加工，而目前，钻孔机和攻牙机分别为独立的设备，分别配置相应的工装器具以对工件进行加工。在加工过程中，工作人员首先将工件定位到钻孔机上进行钻孔，然后取下，再将其定位到攻牙机上进行攻牙。可见，这样的生产过程中不仅手工操作比较繁琐，工作人员劳动强度大，而且加工过程中经常需要手工对刀具进行润滑。目前的钻攻一体机虽然能通过一个机器实现钻孔和攻牙的目的，但是不能在多个方向上移动，并且大多采用单轴加工，工作效率比较低下。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种激光切管机用钻攻一体机，通过将丝锥和热熔钻头分别安装在齿轮箱的输出轴上，使得上述钻攻一体机可以一边进行热熔钻一边进行攻丝作业，把多工序机构集合成单机构上实现，提升了加工效率和自动化程度，并且，本申请的钻攻一体机能够在Z方向和Y方向上移动。主要内容如下：
包括机架、Z轴滑板、Z轴驱动机构、Y轴滑板、Y轴驱动机构和钻攻组件；所述机架包括安装底板和安装侧板，所述安装侧板分为第一安装侧板和第二安装侧板；所述Z轴滑板设置在所述第一安装侧板上，所述Z轴驱动机构驱动所述Z轴滑板沿Z轴方向滑动；所述Y轴滑板设置在所述Z轴滑板上，所述Y轴驱动机构驱动所述Y轴滑板沿Y轴方向滑动；所述钻攻组件设置在所述Y轴滑板上；所述钻攻组件包括钻头动力轴电机、齿轮箱、若干夹头安装座、若干钻夹头以及钻头驱动机构；所述齿轮箱包括一个输入轴与若干输出轴，所述齿轮箱的输出轴与所述夹头安装座一一对应；所述齿轮箱的输入轴与所述钻头动力轴电机连接，所述齿轮箱的输出轴与所述夹头安装座连接；所述钻夹头转动安装在所述夹头安装座上；所述钻头驱动机构与所述夹头安装座固定连接；所述钻头驱动机构用于驱动钻头在Y轴方向上移动。
优选的，所述Z轴驱动机构包括Z轴丝杆、Z轴丝杆螺母和Z轴驱动电机；在所述第一安装侧板上设置有Z轴丝杆，所述Z轴丝杆沿Z轴方向延伸；所述Z轴滑板与所述Z轴丝杆螺母固定连接；所述Z轴驱动电机驱动所述Z轴丝杆旋转。
优选的，在所述第一安装侧板上还设置有Z轴直线导轨，所述Z轴直线导轨沿Z轴方向延伸；在所述Z轴滑板上设置有Z轴直线导轨滑块，所述Z轴直线导轨滑块在所述Z轴直线导轨上滑动。
优选的，所述Y轴驱动机构包括Y轴丝杆、Y轴丝杆螺母和Y轴驱动电机；在所述Z轴滑板上设置有Y轴丝杆，所述Y轴丝杆沿Y轴方向延伸；所述Y轴滑板与所述Y轴丝杆螺母固定连接；所述Y轴驱动电机驱动所述Y轴丝杆旋转。
优选的，在所述Z轴滑板上还设置有Y轴直线导轨，所述Y轴直线导轨沿Y轴方向延伸；在所述Y轴滑板上设置有Y轴直线导轨滑块，所述Y轴直线导轨滑块在所述Y轴直线导轨上滑动。
优选的，所述钻攻组件还包括联轴器；所述联轴器用于连接所述钻头动力轴电机的电机轴与所述齿轮箱的输入轴。
优选的，所述钻头驱动机构包括若干钻头驱动气缸和若干伸缩型花键副，所述伸缩型花键副与所述钻头驱动气缸一一对应；所述伸缩型花键副的一端与所述齿轮箱的输出轴连接，所述伸缩型花键副的另一端与所述钻夹头连接；所述钻头驱动气缸固定设置在所述安装底板上，所述钻头驱动气缸的推杆与所述夹头安装座固定连接。
优选的，所述钻头驱动机构还包括钻头支撑座和钻头滑块；所述钻头滑块与所述夹头安装座固定连接，所述钻头支撑座固定设置在所述Y轴滑板上，所述钻头滑块与所述钻头支撑座滑动连接。
优选的，所述钻夹头与所述夹头安装座通过滚动轴承固定安装。
优选的，在所述机架上设置有若干安装孔。
本发明的有益效果为：
1.所述齿轮箱的输入轴与所述钻头驱动机构连接，所述齿轮箱的输出轴与所述夹头安装座连接；所述钻夹头转动安装在所述夹头安装座上；所述钻头驱动机构与所述夹头安装座固定连接；在其中一个钻夹头上安装有丝锥，另外一个钻夹头上安装有热熔钻头，所述钻头驱动机构用于驱动钻头在Y方向上移动。所以，所述钻攻一体机能够一边进行热熔钻，一边进行攻丝作业；通过设置Z轴滑板和Y轴滑板，所述Z轴滑板和Y轴滑板分别能够在Z轴方向和Y轴方向上滑动，使得所述钻攻一体机能够在Y方向和Z方向移动，满足不同的加工需求。
2.本发明中，采用多轴单控制，比传统的单轴加工来说，减少换刀时间和换刀动作，极大地提升了工作效率。
附图说明
图1为本发明一种激光切管机用钻攻一体机的结构图；
图2为本发明一种激光切管机用钻攻一体机的俯视图；
图3为本发明一种激光切管机用钻攻一体机的主视图。
图中各附图标记所指代的技术特征如下：
1、机架；1.1、安装底板；1.2、安装侧板；1.2.1、第一安装侧板；1.2.2、第二安装侧板；2、安装孔；3、Z轴滑板；3.1、Z轴丝杆；3.2、Z轴驱动电机；3.3、Z轴直线导轨；4、Y轴滑板；4.1、Y轴丝杆；4.2、Y轴驱动电机；4.3、Y轴直线导轨；5.1、钻头动力轴电机；5.2、齿轮箱；5.3、夹头安装座；5.4、钻夹头；6、联轴器；7、钻头驱动气缸；8、伸缩型花键副；9、钻头支撑座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1、图2和图3所示，为了实现多轴同时加工，而且实现多轴加工时互不干涉，每个轴可以沿本轴的轴线移动，保证只有需要加工的轴才会伸出钻头进行对零件的钻孔、攻丝等，本发明提供了一种激光切管机用钻攻一体机，包括机架1，所述机架包括安装底板1.1和安装侧板1.2；所述安装侧板分为第一安装侧板1.2.1和第二安装侧板1.2.2；在图示的方向，所述安装底板1.1水平设置，所述安装侧板1.2竖直设置，并且所述第一安装侧板1.2.1和第二安装侧板1.2.2互相垂直，设置多个安装侧板1.2的目的是为了提高机架整体的稳定性，便于其他零件的安装。所述钻攻一体机用于与激光切管机配合使用，对加工成型的零件进行热熔钻孔后，再利用丝锥攻丝，达到锯管或者激光切管中完成零件的整体加工，减少第二道工序，大大提高生产效率与自动化生产，所以所述钻攻一体机通常设置在激光切管机的激光切割头的附近，并且固定设置在激光切管机的床身上，所以在所述机架1上设置有若干安装孔2。所述安装孔均设置在所述机架的底部，在本实施例中，所述第二安装侧板1.2.2呈L型，包括第二安装侧板底部和第二安装侧板侧部，所述安装孔2一部分设置在唉所述安装底板1.1上，一部分设置在所述第二安装侧板底部上。所述安装孔用于与激光切管机的床身固定安装。
在所述第一安装侧板1.2.1上设置有Z轴滑板3，所述Z轴驱动机构驱动所述Z轴滑板3沿Z轴方向滑动；所述Z轴驱动机构包括Z轴丝杆3.1、Z轴丝杆螺母和Z轴驱动电机3.2，所述Z轴驱动电机3.2用于驱动所述Z轴丝杆3.1转动，所述Z轴丝杆3.1安装在所述第一安装侧板1.2.1上，所述Z轴丝杆3.1沿Z轴方向延伸；所述Z轴滑板与所述Z轴丝杆螺母固定连接，所述Z轴驱动电机3.2工作时，能够带动所述Z轴滑板3沿Z轴方向滑动。在所述第一安装侧板1.2.1上还设置有Z轴直线导轨3.3，所述Z轴直线导轨3.3沿Z轴方向延伸，所述Z轴直线导轨3.3的数量为两条，两条所述Z轴直线导轨3.3平行设置，并且所述Z轴丝杆3.1设置在两条所述Z轴直线导轨3.3之间；在所述Z轴滑板3上设置有Z轴直线导轨滑块，所述Z轴直线导轨滑块的数量为两个，两个所述Z轴直线导轨滑块与两条所述Z轴直线导轨3.3一一对应，并且两个所述Z轴直线导轨滑块分别在两条所述Z轴直线导轨3.3上滑动。设置所述Z轴直线导轨3.3和Z轴直线导轨滑块的目的是为了给所述Z轴滑板3的运动起到导向的作用。
在所述Z轴滑板3上设置有Y轴滑板4，Y轴驱动机构驱动所述Y轴滑板沿Y轴方向滑动；所述Y轴驱动机构包括Y轴丝杆4.1、Y轴丝杆螺母和Y轴驱动电机4.2；所述Y轴驱动电机4.2用于驱动所述Y轴丝杆4.1转动，所述Y轴丝杆4.1安装在所述Z轴滑板3上，所述Y轴丝杆4.1沿Y轴方向延伸；所述Z轴滑板与所述Z轴丝杆螺母固定连接，所述Y轴驱动电机4.2工作时，能够带动所述Y轴滑板4沿Y轴方向滑动。在所述Y轴驱动电机4.2上还设置有Y轴直线导轨4.3，所述Y轴直线导轨4.3沿Y轴方向延伸，所述Y轴直线导轨4.3的数量为两条，两条所述Y轴直线导轨4.3平行设置，并且所述Y轴丝杆4.1设置在两条所述Y轴直线导轨4.3之间；在所述Y轴滑板4上设置有Y轴直线导轨滑块，所述Y轴直线导轨滑块的数量为两个，两个所述Y轴直线导轨滑块与两条所述Y轴直线导轨4.3一一对应，并且两个所述Y轴直线导轨滑块分别在两条所述Y轴直线导轨4.3上滑动。设置所述Y轴直线导轨4.3和Y轴直线导轨滑块的目的是为了给所述Y轴滑板4的运动起到导向的作用。
钻攻组件设置在所述Y轴滑板4上，所述钻攻组件包括钻头动力轴电机5.1、齿轮箱5.2、若干夹头安装座5.3、若干钻夹头5.4以及钻头驱动机构；所述夹头安装座5.3与所述钻夹头5.4一一对应个，在所述钻夹头5.4上安装丝锥或热熔钻头等，所述钻夹头5.4的数量可以根据需要进行选择，在本实施例中，所述夹头安装座5.3与所述钻夹头5.4的数量均为两个，在其中一个所述钻夹头5.4上安装有丝锥，在另一个所述钻夹头5.4上安装有热熔钻头。所述齿轮箱5.2为多轴齿轮箱，包括一个输入轴与若干输出轴，所述齿轮箱的输出轴与所述夹头安装座5.3一一对应，所述齿轮箱的输入轴与所述钻头动力轴电机5.1连接，所述齿轮箱的输出轴与所述夹头安装座5.3连接；所述钻攻组件还包括联轴器6，所述联轴器用于连接所述钻头动力轴电机5.1和所述齿轮箱的输入轴。
所述钻头驱动机构包括若干钻头驱动气缸7和若干伸缩型花键副8，所述伸缩型花键副8与所述钻头驱动气缸7一一对应，所述伸缩型花键副8与所述钻夹头一一对应，在实施例中，所述伸缩型花键副8的数量为两个。所述伸缩型花键副8的一端与所述齿轮箱的输出轴连接，所述伸缩型花键副8的另一端与所述钻夹头5.4连接，所述钻夹头5.4安装在所述夹头安装座5.3上，并且所述钻夹头5.4与所述夹头安装座5.3转动连接，具体的，所述钻夹头5.4与所述夹头安装座5.3通过滚动轴承固定安装，所述滚动轴承的外圈与所述夹头安装座5.3固定连接，所述滚动轴承的内圈与所述钻夹头5.4固定连接。所述钻头驱动气缸固定设置在所述安装底板1.1上，所述钻头驱动气缸的推杆与所述夹头安装座5.3固定连接。所以当所述钻头驱动气缸的推杆伸出时，能够推动所述夹头安装座5.3运动。优选的，所述钻头驱动机构还包括钻头支撑座9和钻头滑块，所述钻头滑块与所述夹头安装座5.3固定连接，所述钻头支撑座9固定设置在所述Y轴滑板上，所述钻头滑块与所述钻头支撑座滑动连接，具体的：在所述钻头支撑座9上设置有沿Y方向的滑轨，所述钻头滑块与该Y方向的滑轨配合，所以，设置所述沿Y方向的滑轨的目的是为了给所述夹头安装座5.3的运动起到导向的作用。钻头驱动气缸7可根据需要，任意驱动一个钻夹头5.4伸出，用于加工零件。当钻头动力头电机5.1转动，通过齿轮箱转换为多轴转动输出，通过伸缩型花键副把转动动力传递到钻夹头上，有钻夹头带动固定的热熔钻头或丝锥进行零件加工，伸缩型花键副是确保钻夹头定点移动时，同样可传递动力。并且本发明中，采用多轴单控制，比传统的单轴加工来说，减少换刀时间和换刀动作，极大地提升了工作效率。激光切管机上的管材都能在后卡盘的带动下沿X方向运动，再加上本发明中的Y轴和Z轴的配合，可在任意位置实现钻孔或者攻丝。在所述第二安装侧板1.2.2上设置有一个通槽，所述Y轴驱动电机4.3容纳在所述通槽内，如此安装，使得整个激光切管机用钻攻一体机更紧凑。
以上对本发明所提供的一种激光切管机用钻攻一体机的实施例进行了详细阐述。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的原理的前提下，还可以本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种激光切管机用钻攻一体机，其特征在于：包括机架、Z轴滑板、Z轴驱动机构、Y轴滑板、Y轴驱动机构和钻攻组件；所述机架包括安装底板和安装侧板，所述安装侧板分为第一安装侧板和第二安装侧板；所述Z轴滑板设置在所述第一安装侧板上，所述Z轴驱动机构驱动所述Z轴滑板沿Z轴方向滑动；所述Y轴滑板设置在所述Z轴滑板上，所述Y轴驱动机构驱动所述Y轴滑板沿Y轴方向滑动；所述钻攻组件设置在所述Y轴滑板上；所述钻攻组件包括钻头动力轴电机、齿轮箱、若干夹头安装座、若干钻夹头以及钻头驱动机构；所述齿轮箱包括一个输入轴与若干输出轴，所述齿轮箱的输出轴与所述夹头安装座一一对应；所述齿轮箱的输入轴与所述钻头动力轴电机连接，所述齿轮箱的输出轴与所述夹头安装座连接；所述钻夹头转动安装在所述夹头安装座上；所述钻头驱动机构与所述夹头安装座固定连接；所述钻头驱动机构用于驱动钻头在Y轴方向上移动；
所述Z轴驱动机构包括Z轴丝杆、Z轴丝杆螺母和Z轴驱动电机；在所述第一安装侧板上设置有Z轴丝杆，所述Z轴丝杆沿Z轴方向延伸；所述Z轴滑板与所述Z轴丝杆螺母固定连接；所述Z轴驱动电机驱动所述Z轴丝杆旋转；
在所述第一安装侧板上还设置有Z轴直线导轨，所述Z轴直线导轨沿Z轴方向延伸；在所述Z轴滑板上设置有Z轴直线导轨滑块，所述Z轴直线导轨滑块在所述Z轴直线导轨上滑动；
所述Y轴驱动机构包括Y轴丝杆、Y轴丝杆螺母和Y轴驱动电机；在所述Z轴滑板上设置有Y轴丝杆，所述Y轴丝杆沿Y轴方向延伸；所述Y轴滑板与所述Y轴丝杆螺母固定连接；所述Y轴驱动电机驱动所述Y轴丝杆旋转；
在所述Z轴滑板上还设置有Y轴直线导轨，所述Y轴直线导轨沿Y轴方向延伸；在所述Y轴滑板上设置有Y轴直线导轨滑块，所述Y轴直线导轨滑块在所述Y轴直线导轨上滑动。
2.如权利要求1所述的一种激光切管机用钻攻一体机，其特征在于：所述钻攻组件还包括联轴器；所述联轴器用于连接所述钻头动力轴电机的电机轴与所述齿轮箱的输入轴。
3.如权利要求1所述的一种激光切管机用钻攻一体机，其特征在于：所述钻头驱动机构包括若干钻头驱动气缸和若干伸缩型花键副，所述伸缩型花键副与所述钻头驱动气缸一一对应；所述伸缩型花键副的一端与所述齿轮箱的输出轴连接，所述伸缩型花键副的另一端与所述钻夹头连接；所述钻头驱动气缸固定设置在所述安装底板上，所述钻头驱动气缸的推杆与所述夹头安装座固定连接。
4.如权利要求3所述的一种激光切管机用钻攻一体机，其特征在于：所述钻头驱动机构还包括钻头支撑座和钻头滑块；所述钻头滑块与所述夹头安装座固定连接，所述钻头支撑座固定设置在所述Y轴滑板上，所述钻头滑块与所述钻头支撑座滑动连接。
5.如权利要求1所述的一种激光切管机用钻攻一体机，其特征在于：所述钻夹头与所述夹头安装座通过滚动轴承固定安装。
6.如权利要求1所述的一种激光切管机用钻攻一体机，其特征在于：在所述机架上设置有若干安装孔。
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