CN111687449A - 一种锚具多轴同步钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锚具多轴同步钻孔装置，包括支撑架，所述支撑架的底部设置有十字滑台，所述十字滑台的顶部沿Y方向线性设置有若干夹紧装置；所述支撑架的顶部沿X方向线性设置有若干加工单元，所述加工单元包括对应夹紧装置沿Y方向线性设置的若干自伸缩加工主轴，所述自伸缩加工主轴的顶部的一侧还设置有用于驱动自伸缩加工主轴转动的主轴驱动装置；本发明具有同步对多工件进行钻孔及内孔加工、加工效率高的有益效果。

Description

一种锚具多轴同步钻孔装置

技术领域

本发明属于钻孔加工装置的技术领域，具体涉及一种锚具多轴同步钻孔装置。

背景技术

锚具是路桥建筑行业内十分常用的零件之一，在锚具上需要加工出锚孔才能进行使用。在钻出锚孔后，还需要对锚孔的内孔进行进一步加工。现有的锚具的锚孔加工设备一般是将钻孔设备、内孔加工设备分开设置，在钻孔设备上将锚具的锚孔钻出后，再将锚具转移至内孔加工设备上进行内孔后续加工，这就导致锚具需要频繁进行移动、重复装夹、多次加工，大大降低了锚具的锚孔加工效率。因此，针对传统的锚具锚孔加工设备存在的不能对锚具的锚孔进行多工步加工、加工效率低下的缺陷，本发明公开了一种锚具多轴同步钻孔装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锚具多轴同步钻孔装置，实现高效对若干锚具进行同步钻孔及后续内孔加工。

本发明通过下述技术方案实现：

一种锚具多轴同步钻孔装置，包括支撑架，所述支撑架的底部设置有十字滑台，所述十字滑台的顶部沿Y方向线性设置有若干夹紧装置；所述支撑架的顶部沿X方向线性设置有若干加工单元，所述加工单元包括对应夹紧装置沿Y方向线性设置的若干自伸缩加工主轴，所述自伸缩加工主轴的顶部的一侧还设置有用于驱动自伸缩加工主轴转动的主轴驱动装置。

工作原理：

为了便于说明，在此规定X、Y、Z三个方向，X方向和Y方向为水平面上两个相互垂直的方向，Z方向为垂直于水平面的方向。

支撑架的底部设置有十字滑台，十字滑台能够沿X方向和Y方向自由滑动，十字滑台的顶部沿Y方向线性设置有若干夹紧装置，夹紧装置用于夹持固定待加工的工件。支撑架的顶部对应线性设置的夹紧装置的夹持端阵列设置有若干自伸缩加工主轴，若干自伸缩加工主轴对应线性设置的若干夹紧装置阵列排列是指以对应线性设置的夹紧装置沿Y方向线性设置的若干自伸缩加工主轴为一个加工单元，然后将若干个加工单元沿X方向线性设置。自伸缩加工主轴的底端安装有钻头为加工端并对应夹紧装置的夹持端设置，自伸缩加工主轴的顶端与主轴驱动装置的驱动端连接，主轴驱动装置用于驱动自伸缩加工主轴进行自转，在自伸缩加工主轴进行自转的同时，自伸缩加工主轴能够自身沿着Z方向进行伸缩，进而实现自伸缩加工主轴加工端靠近或远离夹紧装置的夹持端运动。十字滑台首先带动夹紧装置沿Y方向滑动至远离自伸缩加工主轴的上料工位进行工件上料夹持，然后十字滑台首先带动安装有工件的夹紧装置沿Y方向靠近自伸缩加工主轴移动，直到夹紧装置移动至第一组加工单元的底部，使夹紧装置的夹持端与自伸缩加工主轴的加工端对齐，然后主轴驱动装置带动自伸缩加工主轴正向转动，同时自伸缩加工主轴自身向下伸出，自伸缩加工主轴的加工端与工件接触后对工件进行钻孔，进而实现对线性设置的若干夹紧装置上的工件进行同步钻孔。第一步钻孔完成后，主轴驱动装置带动自伸缩加工主轴逆向转动，同时自伸缩加工主轴自身向上回缩，然后十字滑台带动夹紧装置继续沿着Y方向移动至第二组加工单元的底部，使夹紧装置的夹持端与自伸缩加工主轴的加工端对齐，然后主轴驱动装置带动自伸缩加工主轴正向转动，同时自伸缩加工主轴自身向下伸出，自伸缩加工主轴的加工端对工件的通孔进行内孔加工，进而实现对线性设置的若干夹紧装置上的工件进行同步内孔加工。加工完成后，主轴驱动装置带动自伸缩加工主轴逆向转动，同时自伸缩加工主轴自身向上回缩。然后十字滑台带动夹紧装置沿Y方向回到上料工位进行卸料与再次上料。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述支撑架的顶部的一侧还沿X方向滑动设置有三轴机械手，所述三轴机械手的抓取端对应夹紧装置的夹持端设置。

支撑架的顶部靠近上料端的一侧沿X方向滑动设置有三轴机械手，三轴机械轴的抓取端可在X方向、Y方向、Z方向进行滑动，通过三轴机械手的移动抓取工件，然后将工件放置在夹紧装置上夹紧固定，或通过三轴机械手的移动将夹紧装置上加工完成的工件取下卸料。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述三轴机械手包括Y桁架、Z桁架、Y桁架驱动装置、Z桁架驱动装置、抓取装置、Z向升降装置，所述Y桁架平行于Y方向设置，且Y桁架的两端分别沿X方向滑动设置在支撑架的顶部；所述Y桁架上沿Z方向滑动设置有Z桁架，所述Z桁架的底部设置有抓取装置；所述支撑架的顶部设置有Y桁架驱动装置驱动Y桁架沿X方向滑动；所述Y桁架上设置有Z桁架驱动装置驱动Z桁架沿Y方向滑动；所述Z桁架上设置有Z向升降装置用于驱动抓取装置沿Z方向升降。

Y桁架沿Y方向横跨在支撑架的顶部，Y桁架的两端分别沿X方向滑动设置在支撑架的顶部。Y桁架沿着X方向滑动的靠近夹紧装置的极限位置为上料工位，Y桁架沿着X方向滑动的远离夹紧装置的极限位置为取料工位。Y桁架驱动装置带动Y桁架沿X方向滑动至取料工位，然后Z桁架驱动装置和Z向升降装置分别带动Z桁架进行Y方向滑动和Z方向升降的配合运动，使Z桁架带动抓取装置在取料工位抓取工件。然后Y桁架驱动装置带动Y桁架沿X方向移动至上料工位，同时十字滑台也沿X方向带动夹紧装置移动至上料工位，然后Z桁架驱动装置和Z向升降装置分别带动Z桁架进行Y方向滑动和Z方向升降的配合运动，使Z桁架带动抓取装置在上料工位向夹紧装置上料。进行卸料时，只需要逆向进行上述步骤，即可实现从夹紧装置上卸料。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述自伸缩加工主轴包括主轴外壳、主轴丝杆、主轴丝杆螺母、主轴套、导向柱、传动键，所述主轴外壳的上下两端分别同轴转动设置有主轴丝杆和主轴套，所述主轴丝杆的顶端延伸至主轴外壳的外侧并与主轴驱动装置的驱动端连接，主轴丝杆的底端延伸至主轴套的内部并套装有主轴丝杆螺母，所述主轴丝杆螺母的两侧与主轴套的内侧转动卡接；所述主轴丝杆的一侧平行设置有贯穿主轴丝杆螺母的导向柱，所述主轴套的顶部内侧眼轴向设置有传动槽，所述传动槽与主轴丝杆的侧面之间滑动卡接有传动键。

主轴驱动装置带动主轴丝杆转动，主轴丝杆转动时，由于主轴丝杆螺母受到导向柱的限位而不能转动，因此主轴丝杆螺母在主轴丝杆的带动下沿轴向进行线性移动，主轴丝杆螺母线性移动时即通过卡接结构带动主轴套沿轴向线性移动，进而实现主轴套的自伸缩。主轴丝杆带动传动键转动，进而通过传动键带动主轴套转动的同时，主轴套在主轴丝杆螺母的带动下沿轴向进行伸缩，此时与主轴丝杆发生轴向的相对位置移动，即主轴套内侧的传动槽与传动键也发生轴向的相对位置移动，传动键在带动主轴套转动的同时沿着传动槽轴向滑动，因此主轴套在自伸缩的同时能够伴随主轴丝杆进行转动，进而带动钻头对工件进行加工。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述主轴驱动装置包括主轴驱动电机、主轴驱动减速器、主轴驱动同步轮、主轴驱动同步带、电机安装架，所述主轴驱动电机与主轴驱动减速器均通过电机安装架安装在自伸缩加工主轴顶部的一侧，且主轴驱动电机的输出端与主轴驱动减速器的输入端传动连接；所述自伸缩加工主轴的顶部与主轴驱动减速器的输出轴上均套装有主轴驱动同步轮，自伸缩加工主轴的顶部的主轴驱动同步轮与主轴驱动减速器的输出轴上的主轴驱动同步轮之间通过主轴驱动同步带传动连接。

主轴驱动电机的输出轴转动，进而通过与主轴驱动减速器的传动连接结构带动主轴驱动减速器的输出轴转动，主轴驱动减速器的输出轴转动时带动主轴驱动同步轮转动，进而通过主轴驱动同步带带动套装在自伸缩加工主轴的顶部的主轴驱动同步轮转动，进而实现带动自伸缩加工主轴的主轴的自转。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述夹紧装置包括第一夹持块、第二夹持块、夹持安装座、顶推装置，所述夹持安装座设置在十字滑台的顶部，且夹持安装座上设置有放置槽；所述夹持安装座的顶部一端设置有第一夹持块，夹持安装座的顶部与第一夹持块相对的一端朝向放置槽滑动设置有第二夹持块，所述第二夹持块远离第一夹持块的一侧设置有顶推装置，所述顶推装置的顶推端与第二夹持块的一侧连接。

放置槽用于放置工件，工件放置进放置槽内部后，工件的顶部延伸至放置槽的外侧。第一夹持块固定设置在夹持安装座的顶部的一侧，第二夹持块沿靠近或远离放置槽的方向滑动设置在夹持安装座的顶部与第一夹持块相对的一侧。通过顶推装置带动第二夹持块朝向靠近或远离第一夹持块的方向滑动，第二夹持块靠近第一夹持块滑动至极限位置时即对应夹持工位，第二夹持块远离第一夹持块滑动至极限位置时即对应松开工位。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述第一夹持块与第二夹持块靠近放置槽的一端均设置有弧形夹持面。

弧形夹持面对应工件的外轮廓设置，当第二夹持块滑动至夹持工位时，第一夹持块上的弧形夹持面与第二夹持块上的弧形夹持面刚好将工件的外侧面贴合夹紧，实现对工件的固定。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述自伸缩加工主轴的一侧还设置有升降检测装置，所述升降检测装置与自伸缩加工主轴的伸缩端连接并用于检测自伸缩加工主轴的伸缩高度。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述十字滑台的底部的两侧分别设置有铁屑槽。

为了更好的实现本发明，进一步地，还包括设置在十字滑台一侧的冷却装置，所述冷却装置的冷却端对应夹紧装置的夹持端设置。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明通过在支撑架的底板设置十字滑台，在十字滑台的顶部沿Y方向线性设置若干夹紧装置用于夹持工件，在支撑架的顶部沿X方向线性设置若干组加工单元，每一组加工单元由对应夹紧装置沿Y方向线性设置的若干自伸缩加工主轴构成，通过十字滑台带动线性设置的若干夹紧装置沿X方向依次在若干组加工单元之间移动，并通过加工单元中的若干自伸缩加工主轴对工件进行同步加工；本发明具有同步对若干工件进行同步加工、加工效率高的有益效果；

（2）本发明通过在支撑架的进料端设置三轴机械手用于抓取工件，同时十字滑台带动夹紧装置朝向靠近三轴机械手的方向移动，与三轴机械手配合实现对工件的快捷上料或卸料，同时通过十字滑台配合三轴机械手相向移动上料，能够有效减少三轴机械手的移动距离；

（3）本发明通过设置自伸缩加工主轴，在通过主轴驱动装置带动自伸缩加工主轴自转的同时，自伸缩加工主轴还能进行自身伸缩，避免设置外部升降装置，使得整个机械结构更简单；

（4）本发明通过在自伸缩加工主轴的一侧设置升降检测装置，升降检测装置伴随自伸缩加工主轴的伸缩端进行升降，实时监测自伸缩加工主轴的升降高度，避免自伸缩加工主轴升降过位。

附图说明

图1为本发明的正面立体示意图；

图2为本发明的背面立体示意图；

图3为三轴机械手的结构示意图；

图4为自伸缩加工主轴的结构示意图；

图5为主轴驱动装置的结构示意图；

图6为夹紧装置的结构示意图。

其中：1-支撑架；2-自伸缩加工主轴；3-主轴驱动装置；4-十字滑台；5-夹紧装置；6-三轴机械手；7-升降检测装置；8-铁屑槽；9-冷却装置；21-主轴外壳；22-主轴丝杆；23-主轴丝杆螺母；24-主轴套；25-导向柱；26-传动键；31-主轴驱动电机；32-主轴驱动减速器；33-主轴驱动同步轮；34-主轴驱动同步带；35-电机安装架；51-第一夹持块；52-第二夹持块；53-夹持安装座；54-顶推装置；61-Y桁架；62-Z桁架；63-Y桁架驱动装置；64-Z桁架驱动装置；65-抓取装置；66-Z向升降装置；01-放置槽。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种锚具多轴同步钻孔装置，如图1和图2所示，包括支撑架1，所述支撑架1的底部设置有十字滑台4，所述十字滑台4的顶部沿Y方向线性设置有若干夹紧装置5；所述支撑架1的顶部沿X方向线性设置有若干加工单元，所述加工单元包括对应夹紧装置5沿Y方向线性设置的若干自伸缩加工主轴2，所述自伸缩加工主轴2的顶部的一侧还设置有用于驱动自伸缩加工主轴2转动的主轴驱动装置3。

支撑架1包括方形底板和位于方形底板四个顶角处的四根立柱，相邻的立柱的顶部沿X方向设置有顶梁，顶梁的底部与立柱的侧面之间设置有三角形的加强筋用于加固，顶梁位于两根立柱之间的部分的底部还设置有桥拱用于进一步加强顶梁的承载能力。

支撑架1的底板上安装有十字滑台4，十字滑台4包括安装座、X滑台、Y滑台，X滑台沿X方向滑动设置在安装座顶部，Y滑台沿Y方向滑动设置在X滑台顶部，Y滑台的顶部沿Y方向线性设置有三个夹紧装置5。X滑台与安装座之间沿X方向转动设置有X螺杆，X螺杆上套装有X螺母，X螺母通过螺钉与X滑台的底部连接，且X螺杆的一端连接有X驱动电机。X驱动电机带动X螺杆转动，进而带动X螺母沿着X方向线性移动，进而带动X滑台沿X方向滑动。为了避免X滑台滑动过位，因此在X滑台的底部沿X方向的两端分别设置有限位块，在支撑架的顶部沿X方向的两端对应限位块设置有挡块，通过挡块对限位块的限位，使X滑台在支撑架上沿X方向滑动时对应两个极限位置，一个极限位置对应上料工位，另一个极限位置对应加工工位。

在Y滑台的底部与X滑台的顶部之间沿Y方向转动设置有Y螺杆，Y螺杆上套装有Y螺母，Y螺母的一侧通过螺钉与Y滑台的底部固定连接，且Y螺杆的一端通过同步带传动组件与Y驱动电机的输出端连接。Y驱动电机带动Y螺杆转动，进而带动Y螺母沿着Y方向线性移动，进而带动Y滑台在X滑台上沿Y方向滑动。为了避免Y滑台滑动过位，因此在Y滑台的底部沿Y方向的两端分别设置有限位块，在X滑台的顶部沿Y方向的两端对应限位块设置有挡块，通过挡块对限位块的限位，避免Y滑台在X滑台上滑动过位。

在支撑架1的顶部的两根顶梁之间沿X方向设置有两根平行于Y方向安装横梁，在第一根安装横梁上均对应下方线性设置的三个夹紧装置5沿Y方向线性设置有三个自伸缩加工主轴2作为第一个加工单元，在第二根安装横梁上均对应下方线性设置的三个夹紧装置5沿Y方向线性设置有三个自伸缩加工主轴2作为第二个加工单元。同时自伸缩加工主轴2的一侧设置有主轴驱动装置3，主轴驱动装置3的驱动端与自伸缩加工主轴2的主轴的顶端连接并用于驱动自伸缩加工主轴2的主轴自转。

通过十字滑台4沿X方向和Y方向的组合运动，带动夹紧装置5的夹持端与第一个加工单元中的自伸缩加工主轴2的加工端线性对齐，然后主轴驱动装置3带动自伸缩加工主轴2的主轴正向转动，自伸缩加工主轴2的主轴自转的同时自行向下伸出，对夹紧装置5上夹持的工件进行钻孔加工。加工完成后，主轴驱动装置3带动自伸缩加工主轴2的主轴逆向转动，自伸缩加工主轴2的主轴自转的同时自行向上回缩，然后十字滑台4带动夹紧装置5沿X方向移动至第二个加工单元的下方，并通过十字滑台4在X方向和Y方向的组合运动使夹紧装置5的夹持端与第二个加工单元中的自伸缩加工主轴2加工端线性对齐，然后主轴驱动装置3重复上述驱动步骤，带动自伸缩加工主轴2对工件内孔进行再加工。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图1和图2所示，所述支撑架1的顶部的一侧还沿X方向滑动设置有三轴机械手6，所述三轴机械手6的抓取端对应夹紧装置5的夹持端设置。

支撑架1的顶部靠近上料端的一侧沿X方向滑动设置有三轴机械手6，三轴机械手6的抓取端可在X方向、Y方向、Z方向进行滑动，通过三轴机械手6的移动抓取工件，然后将工件放置在夹紧装置5上夹紧固定，或通过三轴机械手6的移动将夹紧装置5上加工完成的工件取下卸料。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，如图3所示，所述三轴机械手6包括Y桁架61、Z桁架62、Y桁架驱动装置63、Z桁架驱动装置64、抓取装置65、Z向升降装置66，所述Y桁架61平行于Y方向设置，且Y桁架61的两端分别沿X方向滑动设置在支撑架1的顶部；所述Y桁架61上沿Z方向滑动设置有Z桁架62，所述Z桁架62的底部设置有抓取装置65；所述支撑架1的顶部设置有Y桁架驱动装置63驱动Y桁架61沿X方向滑动；所述Y桁架61上设置有Z桁架驱动装置64驱动Z桁架62沿Y方向滑动；所述Z桁架62上设置有Z向升降装置66用于驱动抓取装置65沿Z方向升降。

支撑架1的顶部的两根沿X方向设置有的顶梁的顶部沿X方向设置有X滑轨，Y桁架61的两端分别通过滑块滑动设置在X滑轨上，实现Y桁架61在支撑架1顶部沿X方向滑动，在滑轨的两端设置有限位挡块，限位挡块将Y桁架61沿X方向的滑动限制在两个极限位置之间，一个极限位置对应取料工位，另一个极限位置对应上料工位。同时，在其中一根顶梁的顶部设置有Y桁架驱动装置63。

Y桁架驱动装置63可采用Y桁架驱动丝杆、Y桁架驱动螺母、Y桁架驱动电机，Y桁架驱动丝杆平行于滑轨转动设置在顶梁的顶部，Y桁架驱动丝杆上套装有Y桁架驱动螺母，Y桁架驱动螺母的一侧通过螺钉与Y桁架61的一端连接，Y桁架驱动丝杆的一端与Y桁架驱动电机的输出端连接。通过Y桁架驱动电机带动Y桁架驱动丝杆转动，进而带动Y桁架驱动螺母沿X方向线性移动，最终实现带动Y桁架61沿着X方向进行移动。

Y桁架驱动装置63也可采用Y桁架驱动齿条、Y桁架驱动齿轮、Y桁架驱动电机，Y桁架驱动齿条平行于滑轨设置在顶梁的顶部，Y桁架61的一端固定设置有Y桁架驱动电机，Y桁架驱动电机的输出端套装有Y桁架驱动齿轮，且Y桁架驱动齿轮与Y桁架驱动齿条啮合，通过Y桁架驱动电机带动Y桁架驱动齿轮转动，并通过Y桁架驱动齿轮与Y桁架驱动齿条之间的啮合结构，进而实现带动Y桁架61沿着X方向进行移动。

在Y桁架61的顶部沿Y方向滑动套设有Z桁架62，Z桁架62与Y桁架61的上下两侧之间分别设置有从动滚轮和主动滚轮，从动滚轮与主动滚轮与分别与Y桁架的上下两侧之间的滚动配合，主动滚轮的轮轴贯穿Z桁架并与Z桁架驱动电机的输出端传动连接，Z桁架驱动电机带动主动滚轮转动，即实现带动实现Z桁架在Y桁架上的滑动。

Z桁架62上设置有Z向升降装置66用于驱动抓取装置65沿Z方向升降，Z向升降装置66采用Z向升降杆、Z向升降齿条、Z向升降齿轮、Z向升降电机，Z桁架62内部沿Z方向滑动设置有Z向升降杆，Z向升降杆的底部安装有抓取装置65。Z桁架62的一侧还沿着Z方向设置有Z向升降齿条，Z桁架62上安装有Z向升降电机，Z向升降电机的输出轴贯穿Z桁架62并套装有与Z向升降齿条啮合的Z向升降齿轮，通过Z向升降电机带动Z向升降齿轮转动，进而实现Z向升降齿轮沿着Z向升降齿条进行Z向移动，最终实现带动Z向升降杆及抓取装置65沿Z方向进行升降。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，如图4所示，所述自伸缩加工主轴2包括主轴外壳21、主轴丝杆22、主轴丝杆螺母23、主轴套24、导向柱25、传动键26，所述主轴外壳21的上下两端分别同轴转动设置有主轴丝杆22和主轴套24，所述主轴丝杆22的顶端延伸至主轴外壳21的外侧并与主轴驱动装置3的驱动端连接，主轴丝杆22的底端延伸至主轴套24的内部并套装有主轴丝杆螺母23，所述主轴丝杆螺母23的两侧与主轴套24的内侧转动卡接；所述主轴丝杆22的一侧平行设置有贯穿主轴丝杆螺母23的导向柱25，所述主轴套24的顶部内侧眼轴向设置有传动槽，所述传动槽与主轴丝杆22的侧面之间滑动卡接有传动键26。

主轴外壳21的内部的上下两端分别通过轴承转动安装有主轴丝杆22和主轴套24，主轴丝杆22的顶端贯穿主轴外壳21的顶部延伸至主轴外壳21的外侧并与主轴驱动装置3的驱动端连接。主轴套24的顶端位于主轴外壳21的内部并同轴设置有空腔，主轴套24的底端向下贯穿主轴外壳21的底部并设置有用于安装钻头或加工刀具的安装部。主轴丝杆22的底端位于主轴外壳21的内部并延伸至主轴套24顶端的空腔中。主轴丝杆22位于主轴套24顶端的空腔内部的丝杆段上套装有主轴丝杆螺母23，主轴丝杆螺母23的外侧上设置有卡接凸缘，在主轴套24的内侧壁上对应主轴丝杆螺母23外侧上的卡接凸缘设置有卡接槽，卡接凸缘与卡接槽卡接后，卡接槽和卡接凸缘之间能够进行周向的相对转动，不能进行轴向的相对线性移动。主轴套24的顶端的侧壁上沿轴向设置有传动槽，在主轴丝杆22的侧壁对应传动槽设置有丝杆键槽，传动槽和丝杆键槽之间设置有传动键26，传动槽的长度大于传动键的长度。传动键26靠近主轴丝杆22的一端与丝杆键槽固定连接，传动键26靠近主轴套24的一端滑动设置在传动槽内部，且传动键26沿着传动槽滑动的行程大于等于主轴套24需要伸缩的行程。同时主轴套24的内部位于主轴丝杆22的一侧平行于主轴丝杆22设置有导向柱25，且导向柱25贯穿主轴丝杆螺母23的一侧。

当主轴驱动装置3带动主轴丝杆22转动时，主轴丝杆22即通过传动键26的侧面与传动槽的侧面的配合带动主轴套24进行同步转动，进而实现带动主轴套24底端的钻头或刀具转动，实现对工件的加工。在主轴套24自转的同时，由于主轴丝杆22的转动进而带动主轴丝杆螺母23在导向柱25的限位下沿着轴向进行线性移动，主轴丝杆螺母23进而带动主轴套24沿着轴向在主轴外壳21的底端伸缩，主轴套24进行伸缩时，进而带动传动槽与传动键之间发生相对滑动同时不影响传动键26带动主轴套24转动。通过控制主轴丝杆22的转动方向，即可改变主轴丝杆螺母23的轴向移动方向，进而实现带动主轴套24在主轴外壳21的底部进行伸缩，进而实现主轴套24在自转的同时进行自身的伸缩。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，如图5所示，所述主轴驱动装置3包括主轴驱动电机31、主轴驱动减速器32、主轴驱动同步轮33、主轴驱动同步带34、电机安装架35，所述主轴驱动电机31与主轴驱动减速器32均通过电机安装架35安装在自伸缩加工主轴2顶部的一侧，且主轴驱动电机31的输出端与主轴驱动减速器32的输入端传动连接；所述自伸缩加工主轴2的顶部与主轴驱动减速器32的输出轴上均套装有主轴驱动同步轮33，自伸缩加工主轴2的顶部的主轴驱动同步轮33与主轴驱动减速器32的输出轴上的主轴驱动同步轮33之间通过主轴驱动同步带34传动连接。

主轴驱动电机31采用轴式伺服驱动电机，主轴驱动减速器32采用轴孔式减速器，主轴驱动电机31的输出轴直接与主轴驱动减速器32的输入孔传动配合连接。主轴驱动电机31和主轴驱动减速器32均通过电机安装架35安装在支撑架1的顶部，主轴驱动减速器32的输出轴上套装有主轴驱动同步轮33，同时自伸缩加工主轴2的主轴的顶端也套装有主轴驱动同步轮33，相邻的主轴驱动同步轮33之间通过主轴驱动同步带34传动连接。主轴驱动电机31带动主轴驱动减速器32的输出轴转动，主轴驱动减速器32进而通过主轴驱动同步轮33与主轴驱动同步带34构成的传动组件带动自伸缩加工主轴2的主轴转动。

主轴驱动减速器32与电机安装架35之间还设置有高度调节垫块，高度调节垫块用于调节主轴驱动减速器32的底座与电机安装架35之间的相对间距，进而实现间接调节主轴驱动减速器32的输出轴与自伸缩加工主轴2的主轴顶端的间距，进而实现对位于主轴驱动减速器32的输出轴与自伸缩加工主轴2的主轴顶端之间的主轴驱动同步带34的张紧。

上述主轴驱动减速器32的输出轴与自伸缩加工主轴2的主轴顶端也可通过齿轮组进行传动连接，即在主轴驱动减速器32的输出轴上套装主动齿轮，在自伸缩加工主轴2的主轴顶端套装与主动齿轮啮合的从动齿轮，实现主轴驱动减速器32的输出轴与自伸缩加工主轴2的主轴顶端之间的传动连接；同时，主轴驱动减速器32的输出轴与自伸缩加工主轴2的主轴顶端也可通过联轴器进行直接传动连接。

本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。

实施例6：

本实施例在上述实施例1-5任一项的基础上做进一步优化，如图6所示，所述夹紧装置5包括第一夹持块51、第二夹持块52、夹持安装座53、顶推装置54，所述夹持安装座53设置在十字滑台4的顶部，且夹持安装座53上设置有放置槽01；所述夹持安装座53的顶部一端设置有第一夹持块51，夹持安装座53的顶部与第一夹持块51相对的一端朝向放置槽01滑动设置有第二夹持块52，所述第二夹持块52远离第一夹持块51的一侧设置有顶推装置54，所述顶推装置54的顶推端与第二夹持块52的一侧连接。

十字滑台4的顶部沿Y方向线性设置有三个夹持安装座53，夹持安装座53的一侧设置有顶推装置安装座，顶推装置安装座上安装有顶推装置54，顶推装置54为气缸或油缸。放置槽01用于放置工件，工件放置进放置槽01内部后，工件的顶部延伸至放置槽01的外侧。第一夹持块51固定设置在夹持安装座53的顶部的一侧，第二夹持块52沿靠近或远离放置槽01的方向滑动设置在夹持安装座53的顶部与第一夹持块51相对的一侧。通过顶推装置54带动第二夹持块52朝向靠近或远离第一夹持块51的方向滑动，第二夹持块52靠近第一夹持块51滑动至极限位置时即对应夹持工位，第二夹持块52远离第一夹持块51滑动至极限位置时即对应松开工位。

本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。

实施例7：

本实施例在上述实施例1-6任一项的基础上做进一步优化，所述第一夹持块51与第二夹持块52靠近放置槽01的一端均设置有弧形夹持面。

第一夹持块51上的弧形夹持面对应工件的外部轮廓设置，弧形夹持面和第一夹持块51的侧面之间采用圆角过渡；第二夹持块52上的弧形夹持面对应工件的外部轮廓设置，弧形夹持面和第二夹持块52的侧面之间采用圆角过渡。

为了增加弧形夹持面对工件外侧的压强，可在弧形夹持面上阵列设置若干小凸粒。

本实施例的其他部分与上述实施例1-6任一项相同，故不再赘述。

实施例8：

本实施例在上述实施例1-7任一项的基础上做进一步优化，如图1和图2所示，所述自伸缩加工主轴2的一侧还设置有升降检测装置7，所述升降检测装置7与自伸缩加工主轴2的伸缩端连接并用于检测自伸缩加工主轴2的伸缩高度。

升降检测装置7可采用距离传感器，距离传感器直接安装在自伸缩加工主轴2的下端，即安装在自伸缩加工主轴2的伸缩端。

升降检测装置7也可采用检测磁条和检测磁头，检测磁头设置在支撑架的顶部，检测磁条竖直设置在自伸缩加工主轴2的一侧，且检测磁条从检测磁头的检测端穿过，检测磁条的下端与自伸缩加工主轴2的伸缩端连接。自伸缩加工主轴2的伸缩端进行升降时，即带动检测磁条在竖直方向同步升降，此时检测磁条在检测刺头处滑动造成磁场变化，检测磁头通过监测磁场变化间接得到检测磁条的位置变化，即得到检测磁条的升降距离，即自伸缩加工主轴2的伸缩端的升降距离。

在进行工件钻孔加工之前应预先进行对刀，在自伸缩加工主轴2的加工端安装钻头，同时将工件所需的钻孔深度输入外部PLC控制系统，然后将对刀器放置在待加工的工件上，并通过外部PLC控制系统控制伸缩加工主轴2下降至钻头与对刀器接触。此时外部PLC控制系统得到由升降检测装置7检测得到的伸缩距离，上述伸缩距离就是钻头的原位。

本实施例的其他部分与上述实施例1-7任一项相同，故不再赘述。

实施例9：

本实施例在上述实施例1-8任一项的基础上做进一步优化，如图1和图2所示，所述十字滑台4的底部的两侧分别设置有铁屑槽8。

十字滑台4的顶部的两侧设置有向下倾斜的落料槽，十字滑台4的底部的两侧对应落料槽的出料端设置有铁屑槽8，工件将时产生的铁屑通过落料槽滑落至铁屑槽8中暂存，以便进行后续清理。同时为了避免工件加工时铁屑飞溅，因此在十字滑台4的顶部的除了靠近进料端的一侧的其余三侧均设置有竖直的挡板用于遮挡飞溅的铁屑。

本实施例的其他部分与上述实施例1-8任一项相同，故不再赘述。

实施例10：

本实施例在上述实施例1-9任一项的基础上做进一步优化，如图1所示，还包括设置在十字滑台4一侧的冷却装置9，所述冷却装置9的冷却端对应夹紧装置5的夹持端设置。

冷却装置9包括冷却箱、冷却泵、冷却管路，冷却箱设置在十字滑台4的一侧用于储存冷却水或冷却液，冷却箱中的冷却液被冷却泵经过冷却管路泵至夹紧装置5的夹持端，在工件加工时进行有效冷却。

本实施例的其他部分与上述实施例1-9任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锚具多轴同步钻孔装置，包括支撑架（1），其特征在于，所述支撑架（1）的底部设置有十字滑台（4），所述十字滑台（4）的顶部沿Y方向线性设置有若干夹紧装置（5）；所述支撑架（1）的顶部沿X方向线性设置有若干加工单元，所述加工单元包括对应夹紧装置（5）沿Y方向线性设置的若干自伸缩加工主轴（2），所述自伸缩加工主轴（2）的顶部的一侧还设置有用于驱动自伸缩加工主轴（2）转动的主轴驱动装置（3）。

2.根据权利要求1所述的一种锚具多轴同步钻孔装置，其特征在于，所述支撑架（1）的顶部的一侧还沿X方向滑动设置有三轴机械手（6），所述三轴机械手（6）的抓取端对应夹紧装置（5）的夹持端设置。

3.根据权利要求2所述的一种锚具多轴同步钻孔装置，其特征在于，所述三轴机械手（6）包括Y桁架（61）、Z桁架（62）、Y桁架驱动装置（63）、Z桁架驱动装置（64）、抓取装置（65）、Z向升降装置（66），所述Y桁架（61）平行于Y方向设置，且Y桁架（61）的两端分别沿X方向滑动设置在支撑架（1）的顶部；所述Y桁架（61）上沿Z方向滑动设置有Z桁架（62），所述Z桁架（62）的底部设置有抓取装置（65）；所述支撑架（1）的顶部设置有Y桁架驱动装置（63）驱动Y桁架（61）沿X方向滑动；所述Y桁架（61）上设置有Z桁架驱动装置（64）驱动Z桁架（62）沿Y方向滑动；所述Z桁架（62）上设置有Z向升降装置（66）用于驱动抓取装置（65）沿Z方向升降。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种锚具多轴同步钻孔装置，其特征在于，所述自伸缩加工主轴（2）包括主轴外壳（21）、主轴丝杆（22）、主轴丝杆螺母（23）、主轴套（24）、导向柱（25）、传动键（26），所述主轴外壳（21）的上下两端分别同轴转动设置有主轴丝杆（22）和主轴套（24），所述主轴丝杆（22）的顶端延伸至主轴外壳（21）的外侧并与主轴驱动装置（3）的驱动端连接，主轴丝杆（22）的底端延伸至主轴套（24）的内部并套装有主轴丝杆螺母（23），所述主轴丝杆螺母（23）的两侧与主轴套（24）的内侧转动卡接；所述主轴丝杆（22）的一侧平行设置有贯穿主轴丝杆螺母（23）的导向柱（25），所述主轴套（24）的顶部内侧眼轴向设置有传动槽，所述传动槽与主轴丝杆（22）的侧面之间滑动卡接有传动键（26）。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种锚具多轴同步钻孔装置，其特征在于，所述主轴驱动装置（3）包括主轴驱动电机（31）、主轴驱动减速器（32）、主轴驱动同步轮（33）、主轴驱动同步带（34）、电机安装架（35），所述主轴驱动电机（31）与主轴驱动减速器（32）均通过电机安装架（35）安装在自伸缩加工主轴（2）顶部的一侧，且主轴驱动电机（31）的输出端与主轴驱动减速器（32）的输入端传动连接；所述自伸缩加工主轴（2）的顶部与主轴驱动减速器（32）的输出轴上均套装有主轴驱动同步轮（33），自伸缩加工主轴（2）的顶部的主轴驱动同步轮（33）与主轴驱动减速器（32）的输出轴上的主轴驱动同步轮（33）之间通过主轴驱动同步带（34）传动连接。

6.根据权利要求1-3任一项所述的一种锚具多轴同步钻孔装置，其特征在于，所述夹紧装置（5）包括第一夹持块（51）、第二夹持块（52）、夹持安装座（53）、顶推装置（54），所述夹持安装座（53）设置在十字滑台（4）的顶部，且夹持安装座（53）上设置有放置槽（01）；所述夹持安装座（53）的顶部一端设置有第一夹持块（51），夹持安装座（53）的顶部与第一夹持块（51）相对的一端朝向放置槽（01）滑动设置有第二夹持块（52），所述第二夹持块（52）远离第一夹持块（51）的一侧设置有顶推装置（54），所述顶推装置（54）的顶推端与第二夹持块（52）的一侧连接。

7.根据权利要求6所述的一种锚具多轴同步钻孔装置，其特征在于，所述第一夹持块（51）与第二夹持块（52）靠近放置槽（01）的一端均设置有弧形夹持面。

8.根据权利要求1所述的一种锚具多轴同步钻孔装置，其特征在于，所述自伸缩加工主轴（2）的一侧还设置有升降检测装置（7），所述升降检测装置（7）与自伸缩加工主轴（2）的伸缩端连接并用于检测自伸缩加工主轴（2）的伸缩高度。

9.根据权利要求1所述的一种锚具多轴同步钻孔装置，其特征在于，所述十字滑台（4）的底部的两侧分别设置有铁屑槽（8）。

10.根据权利要求1所述的一种锚具多轴同步钻孔装置，其特征在于，还包括设置在十字滑台（4）一侧的冷却装置（9），所述冷却装置（9）的冷却端对应夹紧装置（5）的夹持端设置。

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