CN110681888A - 一种轮毂专用钻孔装置 - Google Patents

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Abstract

一种轮毂专用钻孔装置，其包括主轴传动装置，其具有传动机构底座和安装在所述传动机构底座上的传动机构，其中所述传动机构包括用于分别在三个垂直的轴向方向上移动主轴的X轴传动机构、Y轴传动机构和Z轴传动机构；主轴，其安装在竖直的所述Z轴传动机构上；钻孔刀具，其安装在主轴上并由主轴旋转驱动；夹具装置，用于夹持并固定待加工的轮毂。根据本发明，所述夹具装置包括：夹具座和用于夹持并固定轮毂的至少两个夹具，其中所述至少两个夹具沿轮毂的输送方向并排布置在所述夹具座上；以及第一驱动装置，其驱动所述夹具座连同布置在所述夹具座上的至少两个夹具移动并在夹具装置的加工位置和装夹位置之间转换。

Description

一种轮毂专用钻孔装置
技术领域
本发明涉及轮毂钻头技术领域，具体地涉及一种轮毂专用钻孔装置。
背景技术
铸造铝合金轮毂的机加工通常采用三序加工的方式，其中一序和二序采用单工位三轴立车或卧车机床进行车削加工，三序进行钻孔加工，由于轮毂上的气门孔方向通常与螺栓孔方向成一角度，所以三序通常采用单工位四轴加工中心进行钻孔加工，对于螺栓孔及装饰孔数量多且加工量大的轮型，三序钻孔加工会占用大量时间，超过一序及二序各自的加工时间，进而延长了此轮型的总体加工节拍。
对于三序机床，有必要研发双工位轮毂专用钻孔装置，使得一个工位加工轮毂时，另一个工位进行轮毂的装夹等辅助操作，减少辅助时间，进而提高效率。目前有些欧美机床厂商推出了双工位的四轴加工中心，但是存在进给轴X轴行程过长导致精度相对降低的缺点。
发明内容
本发明的目的是，提供一种轮毂专用钻孔装置，解决上述现存问题。
为此，本发明提出一种轮毂专用钻孔装置，其特征在于，所述轮毂专用钻孔装置包括：
主轴传动装置，其具有传动机构底座和安装在所述传动机构底座上的传动机构，其中所述传动机构包括用于分别在三个垂直的轴向方向上移动主轴的X轴传动机构、Y轴传动机构和Z轴传动机构；
主轴，其安装在竖直的所述Z轴传动机构上；
钻孔刀具，其安装在主轴上并由主轴旋转驱动；
夹具装置，用于夹持并固定待加工的轮毂；
其特征在于，
所述夹具装置包括：
夹具座和用于夹持并固定轮毂的至少两个夹具，其中所述至少两个夹具沿轮毂的输送方向并排布置在所述夹具座上；以及
第一驱动装置，其驱动所述夹具座连同布置在所述夹具座上的至少两个夹具移动并在夹具装置的加工位置和装夹位置之间转换。
在一种优选的实施方式中，所述轮毂专用钻孔装置还包括用于夹具座的定位装置，该定位装置包括设置在夹具座中的至少两个销孔以及用于插入所述至少两个销孔中的至少一个定位销，其中所述至少一个定位销将所述至少两个夹具分别定位在夹具装置的加工位置中。
通过第一驱动装置驱动所述夹具座，同时带动布置在所述夹具座上的至少两个夹具进行移动，从而夹具可以在夹具装置的加工位置和装夹位置之间转换，即在一个夹具处在加工工位加工轮毂时，其他的夹具在装夹工位可以进行轮毂的装夹等辅助操作，减少辅助时间，进而提高效率。
在简单的结构下，优选在具底座上设置恰好两个夹具。
在一种优选的实施方式中，所述夹具装置还包括：
夹具底座，在该夹具底座上设有导轨，所述夹具座安装在所述导轨上；
用于驱动夹具座的第一驱动装置，其中第一驱动装置与所述夹具座相连，并因此能驱动所述夹具座沿所述夹具底座上的导轨进行往复移动。由此，例如在设置两个夹具的情况下，通过第一驱动装置驱动所述夹具座，将一个夹具移动到加工工位中加工轮毂，而另一个夹具在装夹工位中可以进行轮毂的装夹等辅助操作。
当完成加工时，通过第一驱动装置反向驱动所述夹具座，将在加工工位中加工完的轮毂转移到装夹工位，而将在装夹工位中准备好的轮毂转移到加工工位中。由此，通过第一驱动装置往复驱动所述夹具座，实现夹具在夹具装置的加工位置和装夹位置之间转换，从而实现最高的生产效率。
在一种优选的实施方式中，所述夹具底座设置在钻孔装置的机架上，或者是钻孔装置的机架的一部分。
在一种优选的实施方式中，在夹具底座上表面的沉孔内安装连接板，并且连接板上均布安装有导向柱，连接板上面安装有所述至少一个定位销；其中在所述夹具底座下表面安装有用于驱动所述至少一个定位销的第二驱动装置，第二驱动装置安装固定在连接板下面。
在一种优选的实施方式中，Y轴传动机构通过导轨安装在所述传动机构底座上，X轴传动机构通过导轨安装在Y轴传动机构上，Z轴传动机构通过导轨安装在X轴传动机构上。在此，X轴、Y轴和Z轴形成三维坐标系统中三个垂直的轴线。通常，Z轴传动机构实现主轴沿着竖直的Z轴的运动。
在一种优选的实施方式中，传动机构底座设置在钻孔装置的机架上，或者是钻孔装置的机架的一部分。
在一种优选的实施方式中，在所述夹具座上设有恰好两个夹具，即第一夹具和第二夹具，其沿着轮毂输送方向前后安装在夹具座上表面，并且在夹具座中分别与第一夹具和第二夹具对应地设有第一销孔和第二销孔，其中第一销孔用于将第一夹具定位在加工位置中，而第二销孔用于将第二夹具定位在加工位置中。
在一种优选的实施方式中，用于驱动夹具座的第一驱动装置构造成第一气缸，其输出端与所述夹具座相连，和/或用于驱动所述至少一个定位销的第二驱动装置构造成第二气缸，其输出端安装固定在所述连接板下面。
通过上述销孔、定位销以及气缸的组合，以简单的零部件实现了自动和精确地定位夹具座，节省了成本，同时也保证了定位精度。
在一种优选的实施方式中，第一驱动装置的行程具有最大和最小极限位置，其正好分别保证在所述夹具座中的第一销孔和第二销孔与所述至少一个定位销的位置对中。
在一种优选的实施方式中，Y轴、X轴和Z轴的行程为600mm至700mm。
借助所提供的技术方案，相对于采用高成本高精度配件的机床，本发明通过气缸调整更换两个工位，使用带有气缸的精确定位系统节省了成本，同时也保证了定位精度，从而使得在加工工位加工轮毂时，另外的装夹工位可以进行轮毂的装夹等辅助操作，减少辅助时间，进而提高效率。
附图说明
以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
图1是根据本发明的轮毂专用钻孔装置的主视图；
图2是本发明定位部位局部示意图；
图3是根据本发明的轮毂专用钻孔装置的侧视图；
图4是本发明左极限位置(最大极限位置)示意图；
图5是本发明右极限位置(最小极限位置)示意图；
图6是根据本发明的轮毂专用钻孔装置的三维空间示意图(不包括气缸)。
附图标记列表
1、夹具底座
2、导轨
3、夹具座
4、第一夹具
5、Y轴传动机构
6、X轴传动机构
7、Z轴传动机构
8、传动机构底座
9、第二夹具
10、第一气缸
11、第二销孔
12、连接板
13、导向柱
14、第二气缸
15、第二气缸的输出端
16、定位销
17、第一销孔
18、主轴。
具体实施方式
下面结合一个具体实施方式的附图，对本发明作进一步的详细说明。
图1示出一种根据本发明的轮毂专用钻孔装置，其包括主轴传动装置。主轴传动装置具有传动机构底座8和安装在所述传动机构底座8上的传动机构，在此所述传动机构包括用于分别在三个垂直的轴向方向上移动主轴的X轴传动机构6、Y轴传动机构5和Z轴传动机构7。
在这个实施方式中，如图3和图4所示，Y轴传动机构5安装在传动机构底座8上，X轴传动机构6安装在Y轴传动机构5上，Z轴传动机构7安装在X轴传动机构6上，主轴18安装在Z轴传动机构7上。在此，X轴、Y轴和Z轴形成三维坐标系统中三个垂直的轴线。
在此，X轴为移动夹具和输送轮毂的方向，Z轴传动机构实现主轴沿着竖直的Z轴的运动。主轴18安装在竖直的所述Z轴传动机构7上。钻孔刀具安装在主轴18上并由主轴18旋转驱动。
优选地，本发明要求Y轴，X轴和Z轴的行程为600mm至700mm，而不必要设计为1000mm至2000mm或其他行程范围。
在这个实施方式中，根据本发明的轮毂专用钻孔装置还包括夹具装置，用于夹持并固定待加工的轮毂。其中，所述夹具装置包括夹具座3和用于夹持并固定轮毂的至少两个夹具。在本实施方式中，例如设有两个夹具，即第一夹具4和第二夹具9，其中第一夹具4和第二夹具9沿轮毂的输送方向并排布置在所述夹具座3上。
当然，根据需要，也可以设置三个、四个甚至更多数量的夹具，其沿着输送颅骨或者说移动夹具的方向顺序布置，从而根据本发明实现在夹具装置的加工位置和装夹位置之间按照加工节拍进行转换，由此提高生产效率。
所述夹具装置还包括夹具底座1，在该夹具底座1上设有导轨2，所述夹具座3安装在所述导轨2上。还设有用于驱动夹具座3的第一驱动装置，其中第一驱动装置与所述夹具座3相连，并因此能驱动所述夹具座3沿所述夹具底座1上的导轨2进行往复移动。
具体地，如图6最清楚地示出的，导轨2安装在夹具底座1上，夹具座3安装在导轨2上。第一夹具4和第二夹具9分别安装在夹具座3上表面的两侧。
在这个实施方式中，所述夹具装置还包括第一驱动装置，其驱动所述夹具座3连同布置在所述夹具座3上的第一夹具和第二夹具移动，并使得第一夹具和第二夹具能够在夹具装置的加工位置和装夹位置之间转换。
优选，用于驱动夹具座3的第一驱动装置构造成第一气缸9，其输出端与所述夹具座3相连，和/或用于驱动所述至少一个定位销16的第二驱动装置构造成第二气缸14，其输出端15安装固定在所述连接板12下面。
在这个实施方式中，第一气缸10安装在由夹具底座1的侧边，并且第一气缸10的输出端安装固定在夹具座3上。
根据本发明，所述轮毂专用钻孔装置还包括用于夹具座3的定位装置，该定位装置包括设置在夹具座3中的至少两个销孔以及用于插入所述至少两个销孔中的至少一个定位销16，其中所述至少一个定位销16将所述至少两个夹具分别定位在夹具装置的加工位置中。
在这个实施方式中，如图2所示，夹具座3上两侧对称的位置设计有第一销孔17和第二销孔11，第二气缸14安装在夹具底座1下表面，连接板12安装在夹具底座1上表面的沉孔内，并且连接板12上均布安装有导向柱13，连接板12上端沉孔处安装有定位销16，第二气缸的输出端15安装固定在连接板12下端。
实际使用中，第一气缸10通过夹具座3将第一夹具4或第二夹具9推动至夹具底座1的加工位置，第二气缸14的第二气缸的输出端15推动连接板12向上移动，连接板12在导向柱13的导向下，保证定位销16竖直地进入第一销孔17或第二销孔11，进而将第一夹具4和第二夹具9的X方向的位置精确定位。
当完成第一夹具4和第二夹具9对应工位的轮毂加工后，第二气缸14带动定位销16下降，从第一销孔17或第二销孔11中伸出，如图4和图5所示，第一气缸10通过夹具座3将第二夹具9或第一夹具4推动至夹具底座1的加工位置，然后第二气缸14再次对夹具座3进行定位。
优选地，本发明第一气缸10的行程对应的最大和最小极限位置，正好保证第一销孔17或第二销孔11与定位销16的位置对中，最后由定位销16进行精确定位。
优选地，本发明在进行第一夹具4或第二夹具9对应工位的轮毂加工时，另一个工位进行轮毂的卸下及安装夹紧等辅助动作的操作，节省了辅助时间。
本发明所提供的方案，相对于采用高成本高精度配件的机床，本发明通过气缸调整更换两个工位，使用带有气缸的精确定位系统节省了成本，同时也保证了定位精度。由此，在一个加工工位加工轮毂时，另一个装夹工位进行轮毂的装夹等辅助操作，减少辅助时间，进而提高效率。

Claims (10)

1.一种轮毂专用钻孔装置，其特征在于，所述轮毂专用钻孔装置包括
主轴传动装置，其具有传动机构底座(8)和安装在所述传动机构底座(8)上的传动机构，其中所述传动机构包括用于分别在三个垂直的轴向方向上移动主轴的X轴传动机构(6)、Y轴传动机构(5)和Z轴传动机构(7)；
主轴(18)，其安装在竖直的所述Z轴传动机构(7)上；
钻孔刀具，其安装在主轴(18)上并由主轴(18)旋转驱动；
夹具装置，用于夹持并固定待加工的轮毂；
其特征在于，
所述夹具装置包括：
夹具座(3)和用于夹持并固定轮毂的至少两个夹具，其中所述至少两个夹具沿轮毂的输送方向并排布置在所述夹具座(3)上；以及
第一驱动装置，其驱动所述夹具座(3)连同布置在所述夹具座(3)上的至少两个夹具移动并在夹具装置的加工位置和装夹位置之间转换。
2.根据权利要求1所述的轮毂专用钻孔装置，其特征在于，所述轮毂专用钻孔装置还包括用于夹具座(3)的定位装置，该定位装置包括设置在夹具座(3)中的至少两个销孔以及用于插入所述至少两个销孔中的至少一个定位销(16)，其中所述至少一个定位销(16)将所述至少两个夹具分别定位在夹具装置的加工位置中。
3.根据权利要求2所述的轮毂专用钻孔装置，其特征在于，所述夹具装置还包括：
夹具底座(1)，在该夹具底座(1)上设有导轨(2)，所述夹具座(3)安装在所述导轨(2)上；
用于驱动夹具座(3)的第一驱动装置，其中第一驱动装置与所述夹具座(3)相连，并因此能驱动所述夹具座(3)沿所述夹具底座(1)上的导轨(2)进行往复移动。
4.根据权利要求3所述的轮毂专用钻孔装置，其特征在于，在夹具底座(1)上表面的沉孔内安装连接板(12)，并且连接板(12)上均布安装有导向柱(13)，连接板(12)上面安装有所述至少一个定位销(16)；其中在所述夹具底座(1)下表面安装有用于驱动所述至少一个定位销(16)的第二驱动装置，第二驱动装置安装固定在连接板(12)下面。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的轮毂专用钻孔装置，其特征在于，Y轴传动机构(5)通过导轨(2)安装在所述传动机构底座(8)上，X轴传动机构(6)通过导轨(2)安装在Y轴传动机构(5)上，Z轴传动机构(7)通过导轨(2)安装在X轴传动机构(6)上。
6.根据权利要求3或4所述的轮毂专用钻孔装置，其特征在于，传动机构底座(8)和/或所述夹具底座(1)设置在钻孔装置的机架上，或者是钻孔装置的机架的一部分。
7.根据权利要求2到4中任一项所述的轮毂专用钻孔装置，其特征在于，在所述夹具座(3)上设有第一夹具(4)和第二夹具(9)，其沿着轮毂输送方向前后安装在夹具座(3)上表面，并且在夹具座(3)中分别与第一夹具(4)和第二夹具(9)对应地设有第一销孔(17)和第二销孔(11)，其中第一销孔(17)用于将第一夹具(4)定位在加工位置中，而第二销孔(11)用于将第二夹具(9)定位在加工位置中。
8.根据权利要求2到4中任一项所述的轮毂专用钻孔装置，其特征在于，用于驱动夹具座(3)的第一驱动装置构造成第一气缸(9)，其输出端与所述夹具座(3)相连，和/或用于驱动所述至少一个定位销(16)的第二驱动装置构造成第二气缸(14)，其输出端(15)安装固定在所述连接板(12)下面。
9.根据权利要求7所述的轮毂专用钻孔装置，其特征在于，第一驱动装置的行程具有最大和最小极限位置，其正好分别保证在所述夹具座(3)中的第一销孔(17)和第二销孔(11)与所述至少一个定位销(16)的位置对中。
10.根据权利要求1到4中任一项所述的轮毂专用钻孔装置，其特征在于，Y轴、X轴和Z轴的行程为600mm至700mm。
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