CN111482623A - 一种环形产品数控钻孔机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环形产品数控钻孔机，属于钻孔设备技术领域，一种环形产品数控钻孔机，包括基座、X轴滑台、Y轴滑台、两个Z轴滑台、分度转台、环形夹具、外钻孔组件、内钻孔组件，分度转台固定在Y轴滑台的滑动端上，分度转台的顶部设置有环形夹具，两个Z轴滑台均固定在X轴滑台的滑动端上，外钻孔组件和内钻孔组件分别固定在两个Z轴滑台的滑动端上，外钻孔组件的钻孔端能够沿Y轴方向平移，内钻孔组件的钻孔端能够沿X轴方向移动、绕Y轴摆动、以及绕Z轴旋转。本发明的环形产品数控钻孔机可适应环形产品的多方位角度内孔加工，采用内钻孔组件和外钻孔组件两组独立钻孔组件，可同时加工，钻孔效率高。

Description

一种环形产品数控钻孔机

技术领域

本发明属于钻孔设备技术领域，尤其涉及一种环形产品数控钻孔机。

背景技术

在现代工业中，特别是在机械制造业中，钻孔机较为广泛地应用。此外，用于复合材料加工设备不多，且主要是采用单个角度进行偏摆旋转加工，不能适应内孔上下左右旋转不同角度钻孔的需求。尤其是对于自行车车轮、摩托车车轮等环形产品的加工，适应不了市场高标准的规格产品，而且，尺寸精度也保证不了，效果也不好。

发明内容

本发明的目的在于提出一种环形产品数控钻孔机，可适应环形产品的多方位角度内孔加工，采用内钻孔组件和外钻孔组件两组独立钻孔组件，可同时加工，钻孔效率高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种环形产品数控钻孔机，包括基座、X轴滑台、Y轴滑台、两个Z轴滑台、分度转台、环形夹具、外钻孔组件、内钻孔组件，X轴滑台和Y轴滑台均固定在基座上，分度转台固定在Y轴滑台的滑动端上，分度转台的顶部设置有由其驱动转动的环形夹具，两个Z轴滑台均固定在X轴滑台的滑动端上且位于Y轴滑台的上方，外钻孔组件和内钻孔组件分别固定在两个Z轴滑台的滑动端上，外钻孔组件位于环形夹具的一侧，内钻孔组件位于环形夹具的上方，外钻孔组件的钻孔端能够沿Y轴方向平移，内钻孔组件的钻孔端能够沿X轴方向移动、绕Y轴摆动、以及绕Z轴旋转。

优选地，内钻孔组件包括旋转件、偏摆件、第一直线模组、第一主轴电机、第一钻头、第一回转支承、第二回转支承、第一鞍座、以及第二鞍座，第一鞍座固定在Z轴滑台滑动端上，旋转件固定在第一鞍座上，第一回转支承固定在Z轴滑台滑动端的底部，第二鞍座固定在第一回转支承的内圈，旋转件的旋转端依次穿过第一鞍座、Z轴滑台滑动端、以及第一回转支撑与第二鞍座固定连接，第二回转支承和偏摆件均固定在第二鞍座上，第一直线模组固定在第二回转支撑的内圈，偏摆件的摆动端依次穿过第二鞍座和第二回转支撑与第一直线模组固定连接，第一主轴电机固定在第一直线模组的移动端，第一钻头固定在第一主轴电机的主轴上。

优选地，旋转件包括第一电机、第一谐波减速机、旋转轴、以及第一刹车盘，第一鞍座的底部固定有第一谐波减速机，第一电机固定在第一鞍座内底部且其输出端穿过第一鞍座与第一谐波减速机相连，旋转轴的一端与第一谐波减速机相连，旋转轴的另一端与第二鞍座相连，旋转轴上设有第一刹车盘。

优选地，还包括限位块，限位块固定在Z轴滑台的滑动端上且位于第一刹车盘的下方。

优选地，偏摆件包括第二电机、第二谐波减速机、偏摆轴、以及第二刹车盘，第二鞍座的内部固定有第二谐波减速机，第二鞍座的后侧固定有第二电机且其输出轴穿过第二鞍座与第二谐波减速机相连，偏摆轴的一端与第二谐波减速机相连，偏摆轴的另一端与第一直线模组相连，偏摆轴上设有第二刹车盘。

优选地，环形夹具包括转盘、支撑脚、环形放置盘、第一限位板、第二限位板、以及旋转压紧气缸，转盘的顶部沿周向间隔固定有若干支撑脚，环形放置盘固定在若干支撑脚的顶部，环形放置盘的顶部的外沿处沿周向间隔固定有若干第一限位板，环形放置盘的外侧壁沿周向间隔开设有若干凹槽，凹槽与第一限位板间隔设置，第二限位板通过螺纹紧固件可拆卸固定在凹槽内，第二限位板的一部分位于凹槽内，第二限位板的另一部分位于环形放置盘的顶部，旋转压紧气缸固定在支撑脚上，旋转压紧气缸的压紧端位于环形放置盘的上方。

优选地，第二限位板包括安装部和限位部，安装部和限位部相连且呈L状，安装部位于凹槽内，限位部位于环形放置盘的顶部，限位部的内壁与环形放置盘的内圈之间的最短距离小于第一限位板内壁与环形放置盘的内圈之间的最短距离。

优选地，外钻孔组件包括第二直线模组、至少一个第二主轴电机、以及第二钻头，第二直线模组的移动端固定有至少一个第二主轴电机，第二钻头固定在第二主轴电机的主轴上。

优选地，X轴滑台、Y轴滑台和Z轴滑台均为丝杆式滑台。

优选地，转盘顶部的中心位置固定有防水盖板。

本发明的有益效果为：

1、可适应环形产品的多方位角度内孔加工。

2、采用内钻孔组件和外钻孔组件两组独立钻孔组件，可同时加工，钻孔效率高。

2、据环形产品规格选择用第一限位板或第二限位板对环形产品进行限位，防止环形产品横向偏移，然后通过旋转压紧气缸将环形产品压紧固定在环形放置盘上，防止环形产品竖向偏移，确保稳定夹紧，适用于不同规格环形产品的装夹。

3、当采用第一限位板限位时，将第二限位板取下，第二限位板具有不同规格，可适用不同环形产品的固定，当采用第二限位板限位时，通过螺栓将第二限位板的安装部固定在凹槽内，通过第二限位板的限位部内壁对环形产品进行限位，操作简单，只需要更换第二限位板即可，无需更换整个夹具。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明的主视结构示意图。

图3是本发明的俯视结构示意图。

图4是本发明的右视结构示意图。

图5是本发明内钻孔组件和Z轴滑台滑动端的立体结构示意图。

图6是本发明内钻孔组件和Z轴滑台滑动端的剖视结构示意图。

图7是本发明分度转台和环形夹具的立体结构示意图。

图8是是图7中A的放大示意图。

图9是本发明外钻孔组件的立体结构示意图。

附图中的标记为：1-基座，2-X轴滑台，3-Y轴滑台，4-Z轴滑台，5-分度转台，6-环形夹具，61-转盘，62-支撑脚，63-环形放置盘，64-第一限位板，65-第二限位板，651-安装部，652-限位部，66-旋转压紧气缸，67-凹槽，68-螺纹紧固件，69-防水盖板，7-外钻孔组件，71-第二直线模组，72-第二主轴电机，73-第二钻头，8-内钻孔组件，81-旋转件，811-第一电机，812-第一谐波减速机，813-旋转轴，814-第一刹车盘，815-限位块，82-偏摆件，821-第二电机，822-第二谐波减速机，823-偏摆轴，824-第二刹车盘，83-第一直线模组，84-第一主轴电机，85-第一钻头，86-第一回转支承，87-第二回转支承，88-第一鞍座，89-第二鞍座。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至图9所示，本实施例中提供的一种环形产品数控钻孔机，包括基座1、X轴滑台2、Y轴滑台3、两个Z轴滑台4、分度转台5、环形夹具6、外钻孔组件7、内钻孔组件8，X轴滑台2和Y轴滑台3均固定在基座1上，分度转台5固定在Y轴滑台3的滑动端上，分度转台5的顶部设置有由其驱动转动的环形夹具6，两个Z轴滑台4均固定在X轴滑台2的滑动端上且位于Y轴滑台3的上方，具体的，X轴滑台2具有两组独立的滑动组件，每组滑动组件的滑动端上均固定有一个Z轴滑台4，外钻孔组件7和内钻孔组件8分别固定在两个Z轴滑台4的滑动端上，外钻孔组件7位于环形夹具6的左侧，内钻孔组件8位于环形夹具6的上方，外钻孔组件7的钻孔端能够沿Y轴方向平移，内钻孔组件8的钻孔端能够沿X轴方向移动、绕Y轴摆动、以及绕Z轴旋转。将环形产品装夹在环形夹具6上，通过分度转盘61带动环形夹具6及其上环形产品旋转，结合内钻孔组件8和外钻孔组件7分别对环形产品的内外进行钻孔加工，内钻孔组件8和外钻孔组件7为相互独立的两组钻孔组件，根据钻孔需求可同时工作进行钻孔加工，也可单独工作进行钻孔加工，提高钻孔效率。具体的，通过X轴滑台2左侧的滑动组件带动外钻孔组件7左右运动结合外钻孔组件7的钻孔端对环形产品进行外孔的钻孔和退出动作，并且可在Y轴方向调节其钻孔位置。通过X轴滑台2右侧的滑动组件带动内钻孔组件8左右运动调节位置，以使内钻孔组件8的钻孔端位于环形产品内圈内，并通过Z轴滑台4带动内钻孔组件8上下运动，伸入环形产品内圈进行内孔的钻孔，调节钻孔位置，以及缩回复位。其中，通过内钻孔组件8自身可调节钻孔角度，钻孔和退出动作。配合Y轴滑台3带动分度转台5及其上结构前后运动调节位置，分度转台5可360°旋转，使得本发明实现多方位角度内孔加工，适应市场高规格标准产品。

进一步的，内钻孔组件8包括旋转件81、偏摆件82、第一直线模组83、第一主轴电机84、第一钻头85、第一回转支承86、第二回转支承87、第一鞍座88、以及第二鞍座89，第一鞍座88固定在Z轴滑台4滑动端上，旋转件81固定在第一鞍座88上，第一回转支承86固定在Z轴滑台4滑动端的底部，第二鞍座89固定在第一回转支承86的内圈，旋转件81的旋转端依次穿过第一鞍座88、Z轴滑台4滑动端、以及第一回转支撑与第二鞍座89固定连接，第二回转支承87和偏摆件82均固定在第二鞍座89上，第一直线模组83固定在第二回转支撑的内圈，偏摆件82的摆动端依次穿过第二鞍座89和第二回转支撑与第一直线模组83固定连接，第一主轴电机84固定在第一直线模组83的移动端，第一钻头85固定在第一主轴电机84的主轴上。通过旋转件81带动第二鞍座89及其上结构旋转，通过偏摆件82带动第一直线模组83及其上结构上下摆动，通过第一直线模组83带动第一主轴电机84及第一钻头85左右运动，通过第一主轴电机84旋转带动第一钻头85旋转。

具体的，旋转件81包括第一电机811、第一谐波减速机812、旋转轴813、以及第一刹车盘814，第一鞍座88的底部固定有第一谐波减速机812，第一电机811固定在第一鞍座88内底部且其输出端穿过第一鞍座88与第一谐波减速机812相连，旋转轴813的顶端与第一谐波减速机812相连，旋转轴813的底端与第二鞍座89相连，旋转轴813上设有第一刹车盘814，通过第一电机811进行驱动，经过第一谐波减速机812减速后带动旋转轴813旋转，进而带动第二鞍座89及其上结构旋转，第一刹车盘814起到刹车减速作用。

进一步的，还包括限位块815，限位块815固定在Z轴滑台4的滑动端上且位于第一刹车盘814的下方，通过限位块815可对旋转角度进行限位，具体的，当刹车盘下方的凸台结构旋转至与限位块接触时，限位块实现对刹车盘的旋转角度限位动作。

进一步的，偏摆件82包括第二电机821、第二谐波减速机822、偏摆轴823、以及第二刹车盘824，第二鞍座89的内部固定有第二谐波减速机822，第二鞍座89的后侧固定有第二电机821且其输出轴穿过第二鞍座89与第二谐波减速机822相连，偏摆轴823的后端与第二谐波减速机822相连，偏摆轴823的前端与第一直线模组83相连，偏摆轴823上设有第二刹车盘824，通过第二电机821进行驱动，经过第二谐波减速机822减速后带动偏摆轴823旋转，进而带动第一直线模组83及其上结构摆动，第一刹车盘814起到刹车减速作用。

进一步的，环形夹具6包括转盘61、支撑脚62、环形放置盘63、第一限位板64、第二限位板65、以及旋转压紧气缸66，转盘61的顶部沿周向间隔固定有8个支撑脚62，环形放置盘63固定在8个支撑脚62的顶部，环形放置盘63的顶部的外沿处沿周向等距间隔固定有8个第一限位板64，8个第一限位板64与8个支撑脚62一一对应设置，环形放置盘63的外侧壁沿周向间隔开设有8个凹槽67，凹槽67与第一限位板64间隔设置，第二限位板65通过螺纹紧固件68可拆卸固定在凹槽67内，螺纹坚固件68为螺栓、螺丝等，第二限位板65的一部分位于凹槽67内，第二限位板65的另一部分位于环形放置盘63的顶部，旋转压紧气缸66固定在支撑脚62上，旋转压紧气缸66的压紧端位于环形放置盘63的上方。根据环形产品规格选择用第一限位板64或第二限位板65对环形产品进行限位，防止环形产品横向偏移，然后通过旋转压紧气缸66将环形产品压紧固定在环形放置盘63上，防止环形产品竖向偏移，确保稳定夹紧。当采用第一限位板64限位时，将第二限位板65取下，第二限位板65具有不同规格，可适用不同环形产品的固定，当采用第二限位板65限位时，通过螺栓将第二限位板65的一部分固定在凹槽67内，通过第二限位板65的另一部分的内壁对环形产品进行限位。

具体的，第二限位板65包括安装部651和限位部652，安装部651和限位部652相连且呈L状，安装部651位于凹槽67内，限位部652位于环形放置盘63的顶部，限位部652的内壁与环形放置盘63的内圈之间的最短距离小于第一限位板64内壁与环形放置盘63的内圈之间的最短距离，即限位部652内壁相对于第一限位板64内壁更靠近环形放置盘63内圈。第一限位板64对环形夹具6适用的最大规格环形产品进行限位，第二限位板65对其余较小规格环形产品进行限位，具体为第一限位板64内壁或限位部652内壁与环形产品外壁接触对其进行限位。

进一步的，外钻孔组件7包括第二直线模组71、至少一个第二主轴电机72、以及第二钻头73，第二直线模组71的移动端固定有两个第二主轴电机72，第二钻头73固定在第二主轴电机72的主轴上。通过第二直线模组71带动第二主轴电机72及第二钻头73前后运动，通过第二主轴电机72带动第二钻头73旋转，本实施例设置有两个第二主轴电机，一次可同时钻两个外孔，也可钻一个外孔，具体根据两个第二钻头73与环形产品的相对位置而定。

进一步的，X轴滑台2、Y轴滑台3和Z轴滑台4均为丝杆式滑台。其中，X轴滑台2、Y轴滑台3、Z轴滑台4、第一直线模组83和第二直线模组71均通过步进驱动电机或伺服驱动电机进行驱动。

进一步的，转盘61顶部的中心位置固定有防水盖板69，起到防水作用。

本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识。具体的，本发明的钻孔程序采用图形导入方式，钻孔参数更准不易数据出错，有效解决了人工输入参数数据出错问题。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种环形产品数控钻孔机，其特征在于：

包括基座、X轴滑台、Y轴滑台、两个Z轴滑台、分度转台、环形夹具、外钻孔组件、内钻孔组件；

所述X轴滑台和Y轴滑台均固定在所述基座上；

所述分度转台固定在所述Y轴滑台的滑动端上，所述分度转台的顶部设置有由其驱动转动的环形夹具；

两个所述Z轴滑台均固定在所述X轴滑台的滑动端上且位于所述Y轴滑台的上方，所述外钻孔组件和内钻孔组件分别固定在两个Z轴滑台的滑动端上，所述外钻孔组件位于所述环形夹具的一侧，所述内钻孔组件位于所述环形夹具的上方；

所述外钻孔组件的钻孔端能够沿Y轴方向平移，所述内钻孔组件的钻孔端能够沿X轴方向移动、绕Y轴摆动、以及绕Z轴旋转。

2.根据权利要求1所述的环形产品数控钻孔机，其特征在于：

所述内钻孔组件包括旋转件、偏摆件、第一直线模组、第一主轴电机、第一钻头、第一回转支承、第二回转支承、第一鞍座、以及第二鞍座；

所述第一鞍座固定在所述Z轴滑台滑动端上，所述旋转件固定在所述第一鞍座上；

所述第一回转支承固定在所述Z轴滑台滑动端的底部，所述第二鞍座固定在所述第一回转支承的内圈，所述旋转件的旋转端依次穿过所述第一鞍座、Z轴滑台滑动端、以及第一回转支撑与所述第二鞍座固定连接；

所述第二回转支承和偏摆件均固定在所述第二鞍座上，所述第一直线模组固定在所述第二回转支撑的内圈，所述偏摆件的摆动端依次穿过所述第二鞍座和第二回转支撑与所述第一直线模组固定连接；

所述第一主轴电机固定在所述第一直线模组的移动端，所述第一钻头固定在所述第一主轴电机的主轴上。

3.根据权利要求2所述的环形产品数控钻孔机，其特征在于：

所述旋转件包括第一电机、第一谐波减速机、旋转轴、以及第一刹车盘；

所述第一鞍座的底部固定有第一谐波减速机，所述第一电机固定在所述第一鞍座内底部且其输出端穿过所述第一鞍座与所述第一谐波减速机相连，所述旋转轴的一端与所述第一谐波减速机相连，所述旋转轴的另一端与所述第二鞍座相连；

所述旋转轴上设有第一刹车盘。

4.根据权利要求3所述的环形产品数控钻孔机，其特征在于：

还包括限位块；

所述限位块固定在所述Z轴滑台的滑动端上且位于所述第一刹车盘的下方。

5.根据权利要求2所述的环形产品数控钻孔机，其特征在于：

所述偏摆件包括第二电机、第二谐波减速机、偏摆轴、以及第二刹车盘；

所述第二鞍座的内部固定有第二谐波减速机，所述第二鞍座的后侧固定有第二电机且其输出轴穿过所述第二鞍座与所述第二谐波减速机相连，所述偏摆轴的一端与所述第二谐波减速机相连，所述偏摆轴的另一端与所述第一直线模组相连；

所述偏摆轴上设有第二刹车盘。

6.根据权利要求1所述的环形产品数控钻孔机，其特征在于：

所述环形夹具包括转盘、支撑脚、环形放置盘、第一限位板、第二限位板、以及旋转压紧气缸；

所述转盘的顶部沿周向间隔固定有若干支撑脚；

所述环形放置盘固定在若干所述支撑脚的顶部；

所述环形放置盘的顶部的外沿处沿周向间隔固定有若干第一限位板；

所述环形放置盘的外侧壁沿周向间隔开设有若干凹槽，所述凹槽与所述第一限位板间隔设置，所述第二限位板通过螺纹紧固件可拆卸固定在所述凹槽内，所述第二限位板的一部分位于所述凹槽内，所述第二限位板的另一部分位于所述环形放置盘的顶部；

所述旋转压紧气缸固定在所述支撑脚上，所述旋转压紧气缸的压紧端位于所述环形放置盘的上方。

7.根据权利要求6所述的环形产品数控钻孔机，其特征在于：

所述第二限位板包括安装部和限位部；

所述安装部和限位部相连且呈L状；

所述安装部位于所述凹槽内，所述限位部位于所述环形放置盘的顶部；

所述限位部的内壁与所述环形放置盘的内圈之间的最短距离小于所述第一限位板内壁与所述环形放置盘的内圈之间的最短距离。

8.根据权利要求1所述的环形产品数控钻孔机，其特征在于：

所述外钻孔组件包括第二直线模组、至少一个第二主轴电机、以及第二钻头；

所述第二直线模组的移动端固定有至少一个所述第二主轴电机，所述第二钻头固定在所述第二主轴电机的主轴上。

9.根据权利要求1所述的环形产品数控钻孔机，其特征在于：

所述X轴滑台、Y轴滑台和Z轴滑台均为丝杆式滑台。

10.根据权利要求6所述的环形产品数控钻孔机，其特征在于：

所述转盘顶部的中心位置固定有防水盖板。

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