CN112317811A - 用于旋转接头自动分度制孔的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于产品生产制造技术领域，尤其是涉及一种用于旋转接头自动分度制孔的设备，其特征在于包括基座设置在此基座上的数个制孔执行组件、旋转分度组件、装夹组件、电气控制柜和调试面板，每个制孔执行组件包括导轨，伺服电机，与此伺服电机的输出轴通过联轴器相连接的丝杠，螺母导块，螺母导块上的支撑架，主轴电机，旋转分度组件包括旋转台支座，夹具底座，步进电机，与步进电机的输出轴相连接的三爪卡盘，装夹组件包括气缸固定架，气缸，与此气缸相连接的压盘。本发明能够满足在无人力辅助的状态下对旋转接头进行自动分度制孔，它能够实现：自动定位夹紧，自动分度，可以同时实现自动钻孔、扩孔和去除毛刺，精确控制制孔深度，人机互动。
Description
技术领域
本发明属于产品生产制造技术领域，尤其是涉及一种用于旋转接头自动分度制孔的设备。
背景技术
随着经济、科技的高速发展，加工制造业由传统的手工制造向转向智能制造转变。作为智能制造的重要组成部分，自动化设备的需求量日益增加。而旋转接头是很多自动化设备中用于在相对运动组件间实现介质传输的重要部分，它对设备功能实现和可靠性等都有着决定性的作用。常用的旋转接头主要用于传输润滑油、冷却液、压缩气体等。旋转接头一般承受压力，要有好的密封性，这就要求加工精度较高，因此也使得其价格较为昂贵。采用人工操作方式对旋转接头圆柱面进行制孔，效率低，形位误差大，产品质量稳定性差。
现有CN 209255918 U专利提出了一种制孔装置，实现了多种不同直径孔的制孔功能，但是存在制孔的定位精度问题，也不能对圆柱面360度制孔； CN 105033688 A专利提出了一种制孔末端执行器及制孔系统，实现了压紧装置与进给模块刚性连接，保证了加工孔的精度，但是该装置不能对圆柱面自动度、精准定位制孔。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于旋转接头自动分度制孔的设备，不仅可以自动夹紧，自动分度，还可实现对不同直径和加工深度的孔精确制孔。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：
本发明的用于旋转接头自动分度制孔的设备，其特征在于包括基座，设置在此基座上的数个制孔执行组件、旋转分度组件、装夹组件、电气控制柜和调试面板，
每个制孔执行组件包括固定在所述基座上的导轨，通过连接架与此导轨相连接的伺服电机，与此伺服电机的输出轴通过联轴器相连接的丝杠，与此丝杠螺纹连接的螺母导块，设置在此螺母导块上的支撑架，设置在此支撑架上方的主轴电机底座，设置在此主轴电机底座上的主轴电机，此主轴电机的输出轴与钻具相连接，所述的螺母导块沿所述的导轨滑动，
所述的旋转分度组件包括固定在所述基座上的旋转台支座，固定在此旋转台支座上的夹具底座，设置在此夹具底座上的步进电机，与此步进电机的输出轴相连接的三爪卡盘，
所述的装夹组件包括固定在所述基座上的气缸固定架，设置在此气缸固定架上的气缸，与此气缸相连接的压盘。
所述的数个制孔执行组件为1-3个。
所述的电气控制柜内设有电机驱动器和气缸控制器，所述的电机驱动器分别与所述的伺服电机、主轴电机和步进电机相连接，所述的气缸控制器与所述的气缸相连接，所述的电机驱动器和气缸控制器均与所述的调试面板相连接。
本发明的优点：
本发明的用于旋转接头自动分度制孔的设备，能够满足在无人力辅助的状态下对旋转接头进行自动分度制孔，它能够实现：1）自动定位夹紧：设备的末端为气缸带动的夹紧装置，它可以将旋转接头进行固定，既提高工作的效率也减少了工人的工作强度；2）自动分度：通过控制电机的转动来对工件进行分度，旋转台可以精确控制工件的旋转角度；3）可以同时实现自动钻孔、扩孔和去除毛刺；4）精确控制制孔深度：丝杠由伺服电机驱动，它可以精确地控制主轴电机的进给量；5）人机互动：该设备上还设有调试面板，工作人员可以通过调试面板设定旋转台的转速、分度值、工作电机的转速等等。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明制孔执行组件的结构示意图。
图3为本发明旋转分度组件的结构示意图。
图4为本发明装夹组件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的具体实施方式。
如图1-4所示，本发明的用于旋转接头自动分度制孔的设备，其特征在于包括基座1，设置在此基座1上的数个制孔执行组件、旋转分度组件、装夹组件、电气控制柜16和调试面板17，
每个制孔执行组件包括固定在所述基座1上的导轨5，通过连接架3与此导轨5相连接的伺服电机2，与此伺服电机2的输出轴通过联轴器4相连接的丝杠18，与此丝杠18螺纹连接的螺母导块19，设置在此螺母导块19上的支撑架6，设置在此支撑架6上方的主轴电机底座7，设置在此主轴电机底座7上的主轴电机8，此主轴电机8的输出轴与钻具相连接，所述的螺母导块19沿所述的导轨5滑动，
所述的旋转分度组件包括固定在所述基座1上的旋转台支座9，固定在此旋转台支座9上的夹具底座10，设置在此夹具底座10上的步进电机11，与此步进电机11的输出轴相连接的三爪卡盘12，
所述的装夹组件包括固定在所述基座1上的气缸固定架15，设置在此气缸固定架15上的气缸14，与此气缸14相连接的压盘13。
所述的数个制孔执行组件为1-3个。
所述的电气控制柜16内设有电机驱动器和气缸控制器，所述的电机驱动器分别与所述的伺服电机2、主轴电机8和步进电机11相连接，所述的气缸控制器与所述的气缸14相连接，所述的电机驱动器和气缸控制器均与所述的调试面板17相连接。
本发明的用于旋转接头自动分度制孔的设备，通过气缸14对旋转接头进行夹紧定位，通过触摸屏实现人机互动，控制系统按照设置的参数，通过转台带动旋转接头的圆柱面进行精准分度，再由工作电机对其进行自动钻孔、扩孔和去毛刺，该孔完成后再进行下一个孔的制作。该设备具有结构简单，装调方便，可靠性高的特点；还具有一定的通用性，可用于不同规格旋转接头，多规格尺寸孔的自动分度制造。
制孔执行组件，根据要求可选择不同规格的零部件，可通过调节主轴电机8的转速来钻削不同的材质，同时也可通过调节步进电机11转的圈数来控制制孔的深度，适用性强。
旋转分度组件和装夹组件，通过控制气缸来实14现工件夹紧和松开，满足精确定位需求，通过步进电机11的转速来控制工件的旋转与精确分度，分度角度可任意给定。
调试面板17是用来输入电机转速、制孔分度值、制孔深度值等参数，实现人机互动，控制程序可以完成旋转接头的自动分度制孔。
本装置在对旋转接头进行分度制孔时，首先，在调试面板17上输入主轴电机8的转速，分度值（可以是均匀分度，也可以是不均匀分度），以及主轴电机8进给速度等。然后，将工件放在三爪卡盘12上，气缸14通气带动压盘13夹紧工件。步进电机11启动，三爪卡盘12旋转将工件旋转到需要制孔的位置，紧接着丝杠18螺纹和螺母导块19带动主轴电机8对工件进行制孔，钻完孔后主轴电机8后退。主轴电机8对工件还可将钻完的孔进行扩孔，扩完孔后主轴电机8后退。扩完的孔还可利用主轴电机8进行去毛刺。制孔执行组件可以分布三个在工件周围，三爪卡盘12带动工件旋转，如此往复即可完成对旋转接头的制孔、扩孔和去毛刺的工作。如果工件孔的精度要求比较高，可以通过更换刀具对孔进行精加工，无需其他操作。
本发明可直接对旋转接头自动分度制孔，主要是利用步进电机11控制旋转台对工件自动分度，接着通过丝杠18、导轨5带动主轴电机8的进给对工件进行制孔。该装置可以通过更换刀具对精度要求高的工件进行自动扩孔、铰孔、去毛刺等。工作人员只需在调试面板17中输入是否均匀分度，分度值得大小以及电机的转速即可，操作方便。本装置设计结构简洁，体积小，经济性好，可靠性高，通用性强，又有效提高了工作效率。
实施例1
本实施例中，所加工的工件为8工位旋转接头，材质为铝合金。外形尺寸：直径80mm,高134mm，制孔个数为8，为均匀分度，每两个孔中心线的角度为45度，钻头转速为1500r/min，进给量为2.4mm/min，螺纹孔的直径为φ8。采用φ6.2的钻头制孔，MC8的丝锥加工螺纹，螺纹精度为6H。
结论：完成了全部的制孔，操作方便，易于操作。各个孔的位置精度比较高。大大降低了工人的工作强度，还提高了工作效率。
实施例2
本实施例中，所加工的工件为6工位旋转接头，材质为黄铜。外形尺寸：直径80mm,高134mm，制孔个数为4，为不均匀分度，每两个孔中心线的角度分别为90º、120º、90º、60º，钻头转速为1800r/min，进给量为2.7mm/min，螺纹孔的直径为φ8mm。采用φ6.2mm的钻头制孔，MC8的丝锥加工螺纹,螺纹精度为6H。
结论：完成了全部的制孔，操作方便，易于操作。各个孔的位置精度比较高。大大降低了工人的工作强度，还提高了工作效率。
本发明的用于旋转接头自动分度制孔的设备，能够满足在无人力辅助的状态下对旋转接头进行自动分度制孔，它能够实现：1）自动定位夹紧：设备的末端为气缸14带动的夹紧装置，它可以将旋转接头进行固定，既提高工作的效率也减少了工人的工作强度；2）自动分度：通过控制步进电机11的转动来对工件进行分度，旋转台可以精确控制工件的旋转角度；3）可以同时实现自动钻孔、扩孔和去除毛刺；4）精确控制制孔深度：丝杠18由伺服电机2驱动，它可以精确地控制主轴电机8的进给量；5）人机互动：该设备上还设有调试面板17，工作人员可以通过调试面板17设定旋转台的转速、分度值、工作电机的转速等等。
Claims (3)
1.一种用于旋转接头自动分度制孔的设备，其特征在于包括基座，设置在此基座上的数个制孔执行组件、旋转分度组件、装夹组件、电气控制柜和调试面板，
每个制孔执行组件包括固定在所述基座上的导轨，通过连接架与此导轨相连接的伺服电机，与此伺服电机的输出轴通过联轴器相连接的丝杠，与此丝杠螺纹连接的螺母导块，设置在此螺母导块上的支撑架，设置在此支撑架上方的主轴电机底座，设置在此主轴电机底座上的主轴电机，此主轴电机的输出轴与钻具相连接，所述的螺母导块沿所述的导轨滑动，
所述的旋转分度组件包括固定在所述基座上的旋转台支座，固定在此旋转台支座上的夹具底座，设置在此夹具底座上的步进电机，与此步进电机的输出轴相连接的三爪卡盘，
所述的装夹组件包括固定在所述基座上的气缸固定架，设置在此气缸固定架上的气缸，与此气缸相连接的压盘。
2.根据权利要求1所述的用于旋转接头自动分度制孔的设备，其特征在于所述的数个制孔执行组件为1-3个。
3.根据权利要求1所述的用于旋转接头自动分度制孔的设备，其特征在于所述的电气控制柜内设有电机驱动器和气缸控制器，所述的电机驱动器分别与所述的伺服电机、主轴电机和步进电机相连接，所述的气缸控制器与所述的气缸相连接，所述的电机驱动器和气缸控制器均与所述的调试面板相连接。
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