CN113560632B - 一种全自动换枪钻、换导套的数控卧式深孔钻床 - Google Patents

一种全自动换枪钻、换导套的数控卧式深孔钻床 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种全自动换枪钻、换导套的数控卧式深孔钻床，涉及数控卧式深孔钻床领域，包括设备框架，所述设备框架顶部设置有托盘，所述托盘顶部设置有多组刀柄放置架，所述托盘顶部设置有多组枪钻轴承放置架，所述托盘顶部设置有一对线轨，所述线轨顶部滑动连接有横梁，所述横梁一侧设置有轨道，所述轨道顶部安装有第二伺服电机。本发明通过第一伺服电机带动减速机转动，经过减速机减缓转速的齿轮与齿条配合，从而带动横梁移动至需要抓取的枪钻上方，再通过第二伺服电机带动丝杆转动，进而调整机械臂杆至枪钻处，通过手指气缸抓取枪钻轴承及刀柄，从而实现自动选取枪钻的功能，避免工人在刀库中手动挑选效率较低的弊病。

Description

一种全自动换枪钻、换导套的数控卧式深孔钻床
技术领域
本发明涉及数控卧式深孔钻床领域，具体为一种全自动换枪钻、换导套的数控卧式深孔钻床。
背景技术
数控卧式深孔钻床是依靠特定的钻削技术，如枪钻、BTA钻、喷吸钻等，对长径比大于10的深孔孔系和精密浅孔进行钻削加工的机床，采用卧式结构操作系统使用CNC控制，称为数控卧式深孔钻床，数控卧式深孔钻床多为水平卧式和三坐标卧式结构，机床有独立完善的切削油高压、冷却及过滤系统，以保证充足、洁净、温度适中的切削油供应。
钻削时，切削液从钻杆中间进入，经钻头头部的小孔喷射到切削区，然后带着切屑从钻头的V形沟槽中排出，枪钻适用于加工孔径2～20毫米、孔深与孔径之比大于100的深孔，当一个规格的孔钻孔完毕后，一般通过工人手动在刀库中选择更换的枪钻，再通过工具进行人工更换。
数控卧式深孔钻自问世以来，在很多领域得到广泛使用，解决了深孔加工的难题，随着工业技术的发展，和人工成本的上升，数控机床的升级刻不容缓，目前卧式深孔钻在各个领域都得到了普及，但是使用效率上面一直没有得到提升，主要是每加工一个规格的孔，都需要手工更换枪钻、导向套、支撑胶套，浪费大量的时间和增加了工人的劳动强度。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种全自动换枪钻、换导套的数控卧式深孔钻床，以解决现有数控卧式深孔钻床工人利用率不高、对操作工人的熟练程度和技术要求高的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种全自动换枪钻、换导套的数控卧式深孔钻床，包括设备框架，所述设备框架顶部设置有托盘，所述托盘顶部设置有多组刀柄放置架，所述托盘顶部设置有多组枪钻轴承放置架，所述托盘顶部设置有一对线轨，所述线轨顶部滑动连接有横梁，所述横梁一侧设置有轨道，所述轨道顶部安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机输出端设置有丝杆，所述丝杆外侧套接有机械臂杆，所述机械臂杆底部设置有多组手指气缸，所述设备框架一侧通过液压升降杆连接有轴架，所述轴架顶部滑动连接有多组跟刀架连杆，所述跟刀架连杆底部设置有跟刀架，所述跟刀架连杆一侧设置有链轮，所述轴架顶部两端设置有一对跟刀链轮，所述轴架顶部一端安装有伺服电机，所述伺服电机输出端与所述跟刀链轮之间连接有跟刀链条，所述跟刀链轮之间连接有与多组所述链轮配合的链条。
通过采用上述技术方案，设置的枪钻轴承放置架承载枪钻轴承，通过线轨与横梁配合，通过轨道与机械臂杆配合，通过第二伺服电机带动丝杆转动，进而带动机械臂杆，通过手指气缸夹取枪钻，通过跟刀架连杆带动跟刀架移动，通过跟刀架支撑枪钻，通过链轮带动跟刀架连杆移动，通过跟刀链轮带动链条，通过伺服电机带动跟刀链条，通过链条带动链轮。
本发明进一步设置为，所述刀柄放置架顶部设置有刀柄，所述枪钻轴承放置架顶部设置有枪钻轴承，所述枪钻轴承及所述刀柄内部贯穿有枪钻。
通过采用上述技术方案，设置的刀柄固定枪钻，通过枪钻轴承固定枪钻，通过设置的枪钻进行钻孔作业。
本发明进一步设置为，所述托盘两侧皆设置有齿条，所述托盘顶部设置有多组与所述枪钻轴承放置架配合的调节块。
通过采用上述技术方案，设置的齿条与齿轮配合，从而带动横梁移动，通过调节块调整枪钻轴承放置架的间距，使其与枪钻轴承配合。
本发明进一步设置为，所述横梁两侧皆设置有第一伺服电机，所述第一伺服电机输出端设置有减速机，所述减速机输出端设置有与所述齿条配合的齿轮。
通过采用上述技术方案，设置的第一伺服电机带动减速机转动，进而带动齿轮转动，从而带动横梁移动。
本发明进一步设置为，所述轴架一侧设置有导套座，所述导套座一端设置有固定块，所述固定块远离所述导套座一端设置有导向套，所述轴架一侧通过丝杆滑动连接有主轴。
通过采用上述技术方案，设置的导套座固定导向套，通过导向套固定枪钻，通过主轴带动枪钻进行钻孔。
本发明进一步设置为，所述固定块内部滑动连接有多组波珠，所述固定块内部设置有多组与所述波珠配合的弹簧，所述固定块内部设置有多组与所述弹簧配合的机米螺丝。
通过采用上述技术方案，设置的波珠与弹簧配合，对导向套进行固定，通过机米螺丝调节弹簧。
本发明进一步设置为，所述跟刀架顶部滑动连接有轴承压盖，所述跟刀架顶部设置有与所述轴承压盖配合的压盖气缸。
通过采用上述技术方案，设置的轴承压盖固定枪钻轴承，通过压盖气缸带动轴承压盖移动。
本发明进一步设置为，所述跟刀架顶部放置有枪钻轴承，所述跟刀架顶部开设有与所述枪钻轴承配合的凹槽。
通过采用上述技术方案，设置的枪钻轴承固定枪钻，通过凹槽固定枪钻轴承。
本发明进一步设置为，所述设备框架一侧滑动连接有丝杆滑动平台，所述丝杆滑动平台一端设置有支架，所述支架一侧安装有导向套电机，所述导向套电机输出端设置有导向套减速机，所述导向套减速机输出端贯穿所述支架并连接有转盘，所述转盘靠近所述设备框架一侧设置有多组与所述导向套配合的导向套固定夹头。
通过采用上述技术方案，设置的丝杆滑动平台带动支架移动，通过支架固定导向套电机及转盘，通过导向套电机带动导向套减速机转动，经过导向套减速机减速后的输出轴带动转盘转动，通过导向套固定夹头夹取导向套。
综上所述，本发明主要具有以下有益效果：
1、本发明通过第一伺服电机带动减速机转动，经过减速机减缓转速的齿轮与齿条配合，从而带动横梁移动至需要抓取的枪钻上方，再通过第二伺服电机带动丝杆转动，进而调整机械臂杆至枪钻处，通过手指气缸抓取枪钻轴承及刀柄，从而实现自动选取枪钻的功能，避免工人在刀库中手动挑选效率较低的弊病；
2、本发明通过跟刀架与轴承压盖配合，固定枪钻轴承，需要换刀时主轴松开枪钻锁定并后退，此时枪钻随着枪钻轴承被固定于跟刀架上，压盖气缸带动轴承压盖后退即可解除枪钻轴承的锁定，将更换的枪钻及枪钻轴承放置于凹槽内，在此锁定后刀柄进入主轴，打刀缸启动，拉紧刀头即可完成自动锁刀，无需人工手动更换极大地提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构图；
图2为本发明的导向套更换结构放大图；
图3为本发明的刀库结构图；
图4为本发明的托盘结构图；
图5为本发明的横梁结构图；
图6为本发明的机械臂杆结构图；
图7为本发明的轴架结构图；
图8为本发明的跟刀架结构图；
图9为本发明的导套座结构图；
图10为本发明的导套座侧剖图。
图中：1、设备框架；2、齿条；3、线轨；4、刀柄放置架；5、刀柄；6、枪钻；7、调节块；8、枪钻轴承放置架；9、枪钻轴承；10、横梁；11、第一伺服电机；12、减速机；13、齿轮；14、第二伺服电机；15、丝杆；16、轨道；17、机械臂杆；18、手指气缸；19、托盘；20、轴架；21、链轮；22、链条；23、跟刀链轮；24、跟刀链条；25、伺服电机；26、导套座；27、跟刀架；28、跟刀架连杆；29、轴承压盖；30、压盖气缸；31、机米螺丝；32、固定块；33、导向套；34、波珠；35、弹簧；36、支架；37、丝杆滑动平台；38、主轴；39、导向套电机；40、导向套减速机；41、导向套固定夹头；42、转盘。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。
一种全自动换枪钻、换导套的数控卧式深孔钻床，如图1、图3和图7所示，包括设备框架1，设备框架1顶部设置有托盘19，托盘19顶部设置有多组刀柄放置架4，托盘19顶部设置有多组枪钻轴承放置架8，通过设置的枪钻轴承放置架8承载枪钻轴承9，托盘19顶部设置有一对线轨3，通过线轨3与横梁10配合，线轨3顶部滑动连接有横梁10，横梁10一侧设置有轨道16，通过轨道16与机械臂杆17配合，轨道16顶部安装有第二伺服电机14，第二伺服电机14输出端设置有丝杆15，通过第二伺服电机14带动丝杆15转动，进而带动机械臂杆17，丝杆15外侧套接有机械臂杆17，机械臂杆17底部设置有多组手指气缸18，通过手指气缸18夹取枪钻6，设备框架1一侧通过液压升降杆连接有轴架20，轴架20顶部滑动连接有多组跟刀架连杆28，通过设置的跟刀架连杆28带动跟刀架27移动，跟刀架连杆28底部设置有跟刀架27，通过跟刀架27支撑枪钻6，跟刀架连杆28一侧设置有链轮21，通过链轮21带动跟刀架连杆28移动，轴架20顶部两端设置有一对跟刀链轮23，通过跟刀链轮23带动链条22，轴架20顶部一端安装有伺服电机25，通过伺服电机25带动跟刀链条24，伺服电机25输出端与跟刀链轮23之间连接有跟刀链条24，跟刀链轮23之间连接有与多组链轮21配合的链条22，通过链条22带动链轮21。
请参阅图3，刀柄放置架4顶部设置有刀柄5，通过设置的刀柄5固定枪钻6，枪钻轴承放置架8顶部设置有枪钻轴承9，通过枪钻轴承9固定枪钻6，枪钻轴承9及刀柄5内部贯穿有枪钻6，通过设置的枪钻6进行钻孔作业。
请参阅图3，托盘19两侧皆设置有齿条2，通过设置的齿条2与齿轮13配合，从而带动横梁10移动，托盘19顶部设置有多组与枪钻轴承放置架8配合的调节块7，通过调节块7调整枪钻轴承放置架8的间距，使其与枪钻轴承9配合。
请参阅图4，横梁10两侧皆设置有第一伺服电机11，第一伺服电机11输出端设置有减速机12，减速机12输出端设置有与齿条2配合的齿轮13，通过设置的第一伺服电机11带动减速机12转动，进而带动齿轮13转动，从而带动横梁10移动。
请参阅图10，轴架20一侧设置有导套座26，通过设置的导套座26固定导向套33，导套座26一端设置有固定块32，固定块32远离导套座26一端设置有导向套33，通过导向套33固定枪钻6。
请参阅图10，固定块32内部滑动连接有多组波珠34，固定块32内部设置有多组与波珠34配合的弹簧35，通过设置的波珠34与弹簧35配合，对导向套33进行固定，固定块32内部设置有多组与弹簧35配合的机米螺丝31，通过机米螺丝31调节弹簧35。
请参阅图7，跟刀架27顶部滑动连接有轴承压盖29，通过设置的轴承压盖29固定枪钻轴承9，跟刀架27顶部设置有与轴承压盖29配合的压盖气缸30，通过压盖气缸30带动轴承压盖29移动。
请参阅图7，跟刀架27顶部放置有枪钻轴承9，通过设置的枪钻轴承9固定枪钻6，跟刀架27顶部开设有与枪钻轴承9配合的凹槽，通过凹槽固定枪钻轴承9。
请参阅图1和图2，设备框架1一侧滑动连接有丝杆滑动平台37，丝杆滑动平台37一端设置有支架36，通过设置的丝杆滑动平台37带动支架36移动，进一步带动转盘42及导向套固定夹头41移动，从而使导向套33与导套座26配合，支架36一侧安装有导向套电机39，导向套电机39输出端设置有导向套减速机40，更换导向套33时，导向套电机39带动导向套减速机40转动，经过导向套减速机40减速后的输出轴带动转盘42转动，进而调整导向套33的位置，导向套减速机40输出端贯穿支架36并连接有转盘42，转盘42靠近设备框架1一侧设置有多组与导向套33配合的导向套固定夹头41，通过导向套固定夹头41夹取导向套33。
本发明的工作原理为：先接通外接电源，将导向套按照规格和编号装在不同的导向套固定夹头41上，将枪钻6按照规格和编号放置于不同型号的刀柄放置架4上，通过跟刀架27与轴承压盖29配合，固定枪钻轴承9，工作时主轴38锁定刀柄，并带动枪钻6进行钻孔作业，当需要更换枪钻6时，主轴38停止钻进并开始复位，复位并停下后松开枪钻6的锁定并继续后退，此时枪钻6随着枪钻轴承9被固定于跟刀架27上，压盖气缸30带动轴承压盖29后退即可解除枪钻轴承9的锁定，同时丝杆滑动平台37带动支架36移动，进一步带动转盘42及导向套固定夹头41移动，配合导向套电机39带动导向套减速机40转动，经过导向套减速机40减速后的输出轴带动转盘42转动，进而调整导向套固定夹头41的位置，使导向套固定夹头41与导套座26对位，并将需要更换的导向套33取下，取下后调整合适的导向套33安装于导套座26中，导向套33更换完毕后轴架20升起至顶部，此时第一伺服电机11带动减速机12转动，经过减速机12减缓转速的齿轮13与齿条2配合，从而带动横梁10移动至需要更换的枪钻6上方，再通过第二伺服电机14带动丝杆15转动，进而调整机械臂杆17至枪钻6处，通过手指气缸18抓取枪钻轴承9及刀柄5，将需要更换的枪钻6提取至设定的刀柄放置架4上，再将需要的枪钻6及枪钻轴承9放置于凹槽内，放置后压盖气缸30带动轴承压盖29锁定枪钻轴承9，锁定后主轴38前进，进而使刀柄5进入主轴38，刀柄5进入后主轴38内部的打刀缸启动，拉紧刀头即可完成自动锁刀，锁定的同时轴架20下降至工作位置处。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种全自动换枪钻、换导套的数控卧式深孔钻床，包括设备框架(1)，其特征在于：所述设备框架(1)顶部设置有托盘(19)，所述托盘(19)顶部设置有多组刀柄放置架(4)，所述托盘(19)顶部设置有多组枪钻轴承放置架(8)，所述托盘(19)顶部设置有一对线轨(3)，所述线轨(3)顶部滑动连接有横梁(10)，所述横梁(10)一侧设置有轨道(16)，所述轨道(16)顶部安装有第二伺服电机(14)，所述第二伺服电机(14)输出端设置有丝杆(15)，所述丝杆(15)外侧套接有机械臂杆(17)，所述机械臂杆(17)底部设置有多组手指气缸(18)，所述设备框架(1)一侧通过液压升降杆连接有轴架(20)，所述轴架(20)顶部滑动连接有多组跟刀架连杆(28)，所述跟刀架连杆(28)底部设置有跟刀架(27)，所述跟刀架连杆(28)一侧设置有链轮(21)，所述轴架(20)顶部两端设置有一对跟刀链轮(23)，所述轴架(20)顶部一端安装有伺服电机(25)，所述伺服电机(25)输出端与所述跟刀链轮(23)之间连接有跟刀链条(24)，所述跟刀链轮(23)之间连接有与多组所述链轮(21)配合的链条(22)。
2.根据权利要求1所述的一种全自动换枪钻、换导套的数控卧式深孔钻床，其特征在于：所述刀柄放置架(4)顶部设置有刀柄(5)，所述枪钻轴承放置架(8)顶部设置有枪钻轴承(9)，所述枪钻轴承(9)及所述刀柄(5)内部贯穿有枪钻(6)。
3.根据权利要求1所述的一种全自动换枪钻、换导套的数控卧式深孔钻床，其特征在于：所述托盘(19)两侧皆设置有齿条(2)，所述托盘(19)顶部设置有多组与所述枪钻轴承放置架(8)配合的调节块(7)。
4.根据权利要求3所述的一种全自动换枪钻、换导套的数控卧式深孔钻床，其特征在于：所述横梁(10)两侧皆设置有第一伺服电机(11)，所述第一伺服电机(11)输出端设置有减速机(12)，所述减速机(12)输出端设置有与所述齿条(2)配合的齿轮(13)。
5.根据权利要求1所述的一种全自动换枪钻、换导套的数控卧式深孔钻床，其特征在于：所述轴架(20)一侧设置有导套座(26)，所述导套座(26)一端设置有固定块(32)，所述固定块(32)远离所述导套座(26)一端设置有导向套(33)，所述轴架(20)一侧通过丝杆滑动连接有主轴(38)。
6.根据权利要求5所述的一种全自动换枪钻、换导套的数控卧式深孔钻床，其特征在于：所述固定块(32)内部滑动连接有多组波珠(34)，所述固定块(32)内部设置有多组与所述波珠(34)配合的弹簧(35)，所述固定块(32)内部设置有多组与所述弹簧(35)配合的机米螺丝(31)。
7.根据权利要求1所述的一种全自动换枪钻、换导套的数控卧式深孔钻床，其特征在于：所述跟刀架(27)顶部滑动连接有轴承压盖(29)，所述跟刀架(27)顶部设置有与所述轴承压盖(29)配合的压盖气缸(30)。
8.根据权利要求1所述的一种全自动换枪钻、换导套的数控卧式深孔钻床，其特征在于：所述跟刀架(27)顶部放置有枪钻轴承(9)，所述跟刀架(27)顶部开设有与所述枪钻轴承(9)配合的凹槽。
9.根据权利要求5所述的一种全自动换枪钻、换导套的数控卧式深孔钻床，其特征在于：所述设备框架(1)一侧滑动连接有丝杆滑动平台(37)，所述丝杆滑动平台(37)一端设置有支架(36)，所述支架(36)一侧安装有导向套电机(39)，所述导向套电机(39)输出端设置有导向套减速机(40)，所述导向套减速机(40)输出端贯穿所述支架(36)并连接有转盘(42)，所述转盘(42)靠近所述设备框架(1)一侧设置有多组与所述导向套(33)配合的导向套固定夹头(41)。
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