CN110695399A - 一种电机转子自动钻孔装置 - Google Patents

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CN110695399A CN201910958581.2A CN201910958581A CN110695399A CN 110695399 A CN110695399 A CN 110695399A CN 201910958581 A CN201910958581 A CN 201910958581A CN 110695399 A CN110695399 A CN 110695399A
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安小雪
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Abstract

本发明涉及一种电机转子自动钻孔装置，包括底座、安装在底座上方支撑工作台上的用以放置待加工工件的旋转工作台以及与旋转工作台上的加工位对应设置且用以实现自动钻孔的钻孔工装装配体，所述的钻孔工装装配体包括装配体支架、在装配体支架上实现升降的安装板以及设置在安装板上且分别与装置控制器连接的升降组件、钻孔组件、压料组件和接近开关组，所述的接近开关组通过接近开关安装座固定在装配体支架侧面，包括由上至下依次设置的第一接近开关、第二接近开关和第三接近开关，该接近开关组根据安装板的位置触发并控制转子钻孔。与现有技术相比，本发明具有钻孔刀具升降过程可监测，钻孔过程稳定、安全可靠等优点。

Description

一种电机转子自动钻孔装置
技术领域
本发明涉及钻孔装置，尤其是涉及一种电机转子自动钻孔装置。
背景技术
目前，针对转子中心通孔的制作，多采用人工使用钻床或者数控机床加工，人工操作无法保证24小时连续不间断工作，不仅效率低下，且加工质量参差不齐。在某种程度上将降低转子的使用寿命，影响转子使用设备的运转，影响企业的产品质量，且不利于企业的长远发展。而数控机床加工虽然加工精度高且加工效率高，但是价格昂贵，设备首次投资大，且对操作、维修人员的技术要求较高同时需要进行手工编程，增加工作量。
因此需要一种自动化钻孔装置来满足企业自动化要求，迎合企业长远发展的需要。中国专利CN201620032308.9公开了一种电机转子钻孔机构，包括台面、设置在所述台面上的钻孔导轨、设置在钻孔导轨上的钻孔机以及设置在钻孔导轨上，用于驱动电机转子在钻孔导轨滑动的输送气缸，该实用新型中，电机转子通过输送气缸的推动在钻孔导轨上滑动，以滑入钻孔位置进行定位，通过该方法定位精确度较低，同时钻孔机在钻孔过程中对钻孔刀具的高度没有进行定位，无法监测钻孔刀具下降的过程，从而无法根据钻孔过程中的不同情况调整钻孔机的状态，且在钻孔过程中没有稳定机构，导致待加工的转子在钻孔时可能存在移动或偏转，因此该机构与人工操作一样存在加工质量参差不齐的缺点。
中国专利CN201811047955.7公开了一种带有精准定位装置的自动化钻孔机，该自动化钻孔机带有精准定位装置，可以在钻孔过程中通过定位装置实现精准定位，但是该专利的定位过程需要手动操作实现，工人需要在工件钻孔的位置描点，将工件放置到底板上表面，工件上的描点和两条一字激光交汇处重合，工人通过把手旋转螺杆，螺杆通过轴承带动接触板向下移动，接触板和工件的上表面接触，从而工件固定，以实现精准定位；同时，该自动化钻孔机在钻孔过程中同样需要人工介入，工人需要通过观察指示板下端和下圆板的重合长度判断钻头给工件施加向下力的大小，防止钻头受力过大而损坏，无法实现完全的自动化钻孔。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可监测钻孔刀具升降过程并根据所处位置进行开关控制的针对转子的自动钻孔装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种电机转子自动钻孔装置，包括底座、安装在底座上方支撑工作台上的用以放置待加工工件的旋转工作台以及与旋转工作台上的加工位对应设置且用以实现自动钻孔的钻孔工装装配体，所述的钻孔工装装配体包括装配体支架、在装配体支架上实现升降的安装板以及设置在安装板上且分别与装置控制器连接的升降组件、钻孔组件、压料组件和接近开关组，所述的接近开关组通过接近开关安装座固定在装配体支架侧面，包括由上至下依次设置的第一接近开关、第二接近开关和第三接近开关，该接近开关组根据安装板的位置触发并控制转子钻孔。
所述的升降组件包括依次传动的升降电机、同步带轮和升降丝杆，所述的升降电机通过电机座板固定在安装板背面上部，所述的升降丝杆通过连接法兰带动安装板实现升降动作，所述的安装板通过第二滑轨和滑块与装配体支架滑动连接。
所述的钻孔组件包括依次传动连接的动力电机、联接器、动力输入轴、变径套和钻头刀，所述的动力电机固定在安装板正面上部，所述的钻头刀与旋转工作台上的加工位对应。
所述的压料组件包括相互连接的气缸和压料板，所述的气缸固定在安装板正面下部，所述的压料板通过第一滑轨与安装板滑动连接，并通过第一滑轨上方的限位块限位，所述的压料板前部上还设有用以对待加工工件进行定位紧固的压料块，所述的压料块上开设用以穿过钻头刀的圆孔。
所述的旋转工作台包括依次传动的直联电机、动力转换箱和圆形工作台，所述的圆形工作台上沿周向均匀设置多组用以放置待加工工件的定位工装，所述的定位工装通过安装定位底板固定在圆形工作台上。
该装置还包括用以实现旋转工作台旋转定位的光电定位组件所述的光电定位组件包括设置在圆形工作台中心处的多个用以反光的反光板固定在装配体支架上且与反光板正对用以发射和接收光信号的光电开关，该光电开关与装置控制器连接。
该装置还包括用以实现对工件计数的摇臂计数组件，所述的摇臂计数组件包括光杆、固定在光杆顶部且带有摇臂的限位开关，所述的光杆底部通过光杆安装座固定在支撑工作台上，所述的限位开关通过限位开关安装座固定在光杆顶部。
该装置还包括安装在旋转工作台下方的钻孔工位下支撑装配体，所述的钻孔工位下支撑装配体包括固定在支撑工作台上的支撑板安装座、固定在支撑板安装座上的支撑安装板、分别设置在支撑安装板两侧且依次传动的辅助气缸和辅助支撑块、设置在支撑安装板中部依次传动连接的支撑气缸和下支撑板，所述的下支撑板通过固定在支撑安装板上的导向柱实现升降运动。
该装置还包括固定在装配体支架正面下部的喷嘴连接板、固定在喷嘴连接板外端的喷嘴支架以及安装在喷嘴支架上的雾化喷嘴，所述的雾化喷嘴与旋转工作台上的加工位相对设置，用以喷出切削液，所述的底座上设有废油槽。
该装置的工作流程如下：
当定位工装上固定放置待加工工件后，工作台转动，在待加工工件转动触发限位开关后，工作台减速转动，此时，光电开关发射信号辅助定位；
当待加工工件转动至加工工位时，光信号通过反光板反射并触发光电开关，使得工作台停止旋转，下支撑板向上撑起，辅助支撑块向内推出，支撑在下支撑板下方，此时，安装板开始下降，压料板沿第一滑轨向下移动，稳定压住待加工工件；
当安装板下降触发第一接近开关时，钻头刀开始旋转，并随着安装板一起下降，
当安装板下降触发第二接近开关时，雾化喷嘴开始喷射切削液，钻头刀继续下降，进行钻孔操作；
当安装板下降触发第三接近开关时，钻头刀停止旋转完成钻孔，并关闭雾化喷嘴，安装板开始上升；
当安装板上升触发第三接近开关时，辅助支撑块向两侧收回，下支撑板落回，压料板离开待加工工件，安装板继续上升；
当安装板上升触发第一接近开关时，钻头刀停止旋转，此时一个钻孔流程完毕，重复开始下一个钻孔流程。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
一、钻孔刀具升降过程可监测：通过在钻孔工装装配体上设置第一开关和第三开关，在升降组件上设置控制拨片，使得在升降组件带动钻孔刀具上升/下降过程中，控制拨片会相应向上/向下拨动第一开关和第二开关，从而实现对钻孔刀具下降过程的监测，同时根据升降过程所处的位置控制各功能部件执行相应的动作，实现钻孔操作的全程自动化，极大地提高了生产效率并降低了人工劳动强度；
二、钻孔过程稳定、安全可靠：通过在钻孔工装装配体上设置压料组件、在工作台上设置定位工装以及在工作台下方设置下支撑装配体，共同固定加工工位上的待加工工件，使得在钻孔过程中工件稳定牢固，不发生偏移，提高钻孔的质量，同时通过设置降温组件，在钻孔过程中喷射切削液进行降温，保证加工过程的安全性；
三、定位精准，加工工件标准化程度高：通过设置光电开关和定位工装，保证定位的精准，使得每个待加工工件在加工时都处于设定位置，使每个工件加工完成后都符合标准。
附图说明
图1为本发明提供的自动化钻孔装置的主视图。
图2为本发明提供的自动化钻孔装置的侧视图。
图3为本发明提供的自动化钻孔装置的后视图。
图4为本发明提供的自动化钻孔装置的钻孔工装装配体结构图。
图5为本发明提供的自动化钻孔装置的钻孔工装装配体后视图。
图6为本发明提供的自动化钻孔装置的摇臂计数延时开关结构图。
图7为本发明提供的自动化钻孔装置的钻孔工位下支撑装配体结构图。
图8为本发明提供的自动化钻孔装置的旋转工作台结构图。
图9为本发明自动钻孔装置的立体示意图。
其中，1、底座，2、废油槽，3、支撑工作台，4、钻孔工装装配体，401、装配体支架，402、升降电机，403、电机座板，404、同步带轮，405、安装板，406、滑块，407、动力电机，408、联接器，409、动力输入轴，410、变径套，411、钻头刀，412、压料块，413、压料板，414、第一滑轨，415、第二滑轨，416、滑块，417、限位块，418、连接法兰，419、升降丝杆，420、气缸，5、摇臂计数组件，501、光杆安装座，502、光杆，503、限位开关安装座，504、限位开关，6、钻孔工位下支撑装配体，601、支撑安装板，602、辅助气缸安装板，603、辅助气缸，604、辅助支撑块，605、下支撑板，606、支撑板安装座，607、导向柱，608、支撑气缸，7、旋转工作台，701、直联电机，702、工作台，703、安装定位底板，704、动力转换箱，705、定位工装，706、待加工工件A，707、待加工工件B，708、反光板，8、接近开关安装座，9、接近开关组，10、雾化喷嘴，11、喷嘴连接板，12、喷嘴支架，13、安装底板，14、光电开关。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
实施例
如图1-9所示，本发明提供一种电机转子自动钻孔装置，包括钻孔工位的底座1、支撑工作台3、旋转工作台7、钻孔工装装配体4，钻孔工位下支撑装配体6，废油槽2、摇臂计数组件5、喷嘴连接板11、喷嘴支架12、雾化喷嘴10、光电开关14。
底座1由碳钢管焊接，外形烤漆，底座上设有废油槽2和支撑工作台3。底座1各脚安装支架，保证底座平稳。
旋转工作台7，包括下方安装动力转换箱704和直联电机701，以保证工作台702顺时针旋转运输工件。工作台702上方设有安装定位底板703，定位工装705保障工件在运输、加工过程中不发生偏移，保证加工顺利进行。反光板708帮助旋转工作台7进行工位定位。
钻孔工装装配体4左右对称安装两个，包括支撑定位的装配体支架401与安装板405，安装板405顶端安装电机座板403，升降电机402(本例采用F1500V1电机)安装在电机座板403上，通过同步带轮404及同步带与升降丝杆419连接。升降丝杆419与安装板405通过连接法兰418连接，安装板405通过第二滑轨415与滑块416与装配体支架401连接，以保证安装板405在随升降丝杆419上下移动过程顺畅。安装板405上方安装有动力电机407，动力电机407与动力输入轴409通过联接器408连接，联接器408下方安装变径套410，变径套410上安装有钻头刀411(本例中采用莫氏锥度2号刀)，由于变径套410的作用，本发明可以更换不同直径的刀具，提高了其可用范围。装配体支架401两侧安装有接近开关组9，以保证安装板下降过程中可监测控制。第二滑轨415上下两端都安装限位块，防止安装板405出现错位现象。安装板405下方设有第一滑轨414，压料板413通过第一滑轨414安装在安装板405上，并通过浮动接头与下方升降气缸420连接，压料板413上安装有压料块412，以保证在工件加工过程中工件稳定。保障加工过程顺利完成。
钻孔工位下支撑装配体6，包括下支撑板605和支撑气缸608。钻孔时，下支撑板605在支撑气缸608的作用下顶住工作台702下方，防止旋转工作台7发生倾覆。支撑安装板601通过支撑板安装座606安装在支撑工作台3上，下支撑板605两侧安装有辅助气缸603和辅助支撑块604，可以更有效的支撑起下支撑板。
喷嘴连接板11与喷嘴支架12安装在装配体支架401上。喷嘴支架12上安装有雾化喷嘴10，在加工过程中，喷射切削液以降低刀具温度。
光电开关14在旋转工作台工作时，光电开关发出的信号，在工作台上的反光板708反射回光电开关，帮助旋转工作天进行定位。
摇臂计数组件5包括光柱安装座501、镀铬的光柱502、带有摇臂的限位开关504。在旋转工作台7转动时，工件拨动限位开关504，对工件进行计数并降低直联电机701转速，保证工作台702平稳转至加工位置。
本发明的自动化钻孔装置能够实现对待加工工件的输送、定位、加工通孔/盲孔，具体流程如下：
启动设备后，前工位机械臂将待加工工件A 706(电机转子)、待加工工件B 707放置在旋转工作台7上，旋转工作台7顺时针转动。当定位工装705上未安置待加工工件时，摇臂计数组件5不触发动作，旋转工作台7上定位工装705在到达加工工位时，旋转工作台7也不停止。当有工件安置在定位工装705上时，摇臂计数组件5计数并触发降低直联电机701转速，并在光电开关14帮助下进行工件定位。
当光电开关14对工件进行定位后，升降气缸420带动压料板413和压料块412对工件进行定位紧固，同时，F1500V1电机通过同步带轮404将动力传递到升降丝杆419，通过连接法兰418带动安装板405向下移动，当安装板405下降过程中触发安装在装配体支架401两侧的第一接近开关后，动力电机407通过联接器408带动动力输入轴409、变径套410、莫氏锥度2号刀411高速转动并安装板405持续下降，在触发第而接近开关后，雾化喷嘴10被激活，从而喷出切削液。继续下降触发第三个接近开关9时，此时工件已经出现通孔，雾化喷嘴10被关闭。
当光电开关14对工件进行定位后，支撑气缸608动作，顶起下支撑板605，同时辅助气缸603动作，将辅助支撑块顶在下支撑板605下，以增强下支撑板605支撑能力。当安装板405上升触发第三个接近开关时，辅助支撑气缸603动作，辅助支撑块604归位，之后支撑气缸608动作，下支撑板605归位。
参见图8，上一工位机械臂将工件安置在定位工装705上，并且工件随着旋转工作台7一起转动，当光电开关14发射的信号被反光板708反射回光电开关14后，直联电机701停止运转，旋转工作台7随之停止，到达加工工位。当加工完成后，安装板405上升，接触第一接近开关的触发，直联电机701动作，旋转工作台7运转，将加工工件输送出加工工位至下一工位机械臂取料工位。至此转子通孔加工一个循环完成。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电机转子自动钻孔装置，其特征在于，包括底座(1)、安装在底座(1)上方支撑工作台(3)上的用以放置待加工工件的旋转工作台(7)以及与旋转工作台(7)上的加工位对应设置且用以实现自动钻孔的钻孔工装装配体(4)，所述的钻孔工装装配体(4)包括装配体支架(401)、在装配体支架(401)上实现升降的安装板(405)以及设置在安装板(405)上且分别与装置控制器连接的升降组件、钻孔组件、压料组件和接近开关组(9)，所述的接近开关组(9)通过接近开关安装座固定在装配体支架(401)侧面，包括由上至下依次设置的第一接近开关、第二接近开关和第三接近开关，该接近开关组(9)根据安装板(405)的位置触发并控制转子钻孔。
2.根据权利要求1所述的一种电机转子自动钻孔装置，其特征在于，所述的升降组件包括依次传动的升降电机(402)、同步带轮(404)和升降丝杆(419)，所述的升降电机(402)通过电机座板(403)固定在安装板(405)背面上部，所述的升降丝杆(419)通过连接法兰(418)带动安装板(405)实现升降动作，所述的安装板(405)通过第二滑轨(415)和滑块(416)与装配体支架(401)滑动连接。
3.根据权利要求1所述的一种电机转子自动钻孔装置，其特征在于，所述的钻孔组件包括依次传动连接的动力电机(407)、联接器(408)、动力输入轴(409)、变径套(410)和钻头刀(411)，所述的动力电机(407)固定在安装板(405)正面上部，所述的钻头刀(411)与旋转工作台(7)上的加工位对应。
4.根据权利要求3所述的一种电机转子自动钻孔装置，其特征在于，所述的压料组件包括相互连接的气缸(420)和压料板(413)，所述的气缸(420)固定在安装板(405)正面下部，所述的压料板(413)通过第一滑轨(414)与安装板(405)滑动连接，并通过第一滑轨(414)上方的限位块(417)限位，所述的压料板(413)前部上还设有用以对待加工工件进行定位紧固的压料块(412)，所述的压料块(412)上开设用以穿过钻头刀(411)的圆孔。
5.根据权利要求1所述的一种电机转子自动钻孔装置，其特征在于，所述的旋转工作台(7)包括依次传动的直联电机(701)、动力转换箱(704)和圆形工作台(702)，所述的圆形工作台(702)上沿周向均匀设置多组用以放置待加工工件的定位工装(705)，所述的定位工装(705)通过安装定位底板(703)固定在圆形工作台(702)上。
6.根据权利要求5所述的一种电机转子自动钻孔装置，其特征在于，该装置还包括用以实现旋转工作台(7)旋转定位的光电定位组件所述的光电定位组件包括设置在圆形工作台(702)中心处的多个用以反光的反光板(708)固定在装配体支架(401)上且与反光板(708)正对用以发射和接收光信号的光电开关(14)，该光电开关(14)与装置控制器连接。
7.根据权利要求1所述的一种电机转子自动钻孔装置，其特征在于，该装置还包括用以实现对工件计数的摇臂计数组件(5)，所述的摇臂计数组件(5)包括光杆(502)、固定在光杆(502)顶部且带有摇臂的限位开关(504)，所述的光杆(502)底部通过光杆安装座(501)固定在支撑工作台(3)上，所述的限位开关(504)通过限位开关安装座(503)固定在光杆(502)顶部。
8.根据权利要求3所述的一种电机转子自动钻孔装置，其特征在于，该装置还包括安装在旋转工作台(7)下方的钻孔工位下支撑装配体(6)，所述的钻孔工位下支撑装配体(6)包括固定在支撑工作台(3)上的支撑板安装座(606)、固定在支撑板安装座(606)上的支撑安装板(601)、分别设置在支撑安装板(601)两侧且依次传动的辅助气缸(603)和辅助支撑块(604)、设置在支撑安装板(601)中部依次传动连接的支撑气缸(608)和下支撑板(605)，所述的下支撑板(605)通过固定在支撑安装板(601)上的导向柱(607)实现升降运动。
9.根据权利要求1所述的一种电机转子自动钻孔装置，其特征在于，该装置还包括固定在装配体支架(401)正面下部的喷嘴连接板(11)、固定在喷嘴连接板(11)外端的喷嘴支架(12)以及安装在喷嘴支架(12)上的雾化喷嘴(10)，所述的雾化喷嘴(10)与旋转工作台(7)上的加工位相对设置，用以喷出切削液，所述的底座(1)上设有废油槽(2)。
10.根据权利要求1所述的一种电机转子自动钻孔装置，其特征在于，该装置的工作流程如下：
当定位工装(705)上固定放置待加工工件后，工作台(702)转动，在待加工工件转动触发限位开关(504)后，工作台(702)减速转动，此时，光电开关(14)发射信号辅助定位；
当待加工工件转动至加工工位时，光信号通过反光板(708)反射并触发光电开关(14)，使得工作台(702)停止旋转，下支撑板(605)向上撑起，辅助支撑块(604)向内推出，支撑在下支撑板(605)下方，此时，安装板(405)开始下降，压料板(413)沿第一滑轨(414)向下移动，稳定压住待加工工件(8)；
当安装板(405)下降触发第一接近开关时，钻头刀(411)开始旋转，并随着安装板(405)一起下降，
当安装板(405)下降触发第二接近开关时，雾化喷嘴(10)开始喷射切削液，钻头刀(411)继续下降，进行钻孔操作；
当安装板(405)下降触发第三接近开关时，钻头刀(411)停止旋转完成钻孔，并关闭雾化喷嘴(10)，安装板(405)开始上升；
当安装板(405)上升触发第三接近开关时，辅助支撑块(604)向两侧收回，下支撑板(605)落回，压料板(413)离开待加工工件(8)，安装板(405)继续上升；
当安装板(405)上升触发第一接近开关时，钻头刀(411)停止旋转，此时一个钻孔流程完毕，重复开始下一个钻孔流程。
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