CN115056008A

CN115056008A - 一种多功能数控钻

Info

Publication number: CN115056008A
Application number: CN202210539961.4A
Authority: CN
Inventors: 肖桂英; 朱亚峰; 李耀胜; 黄毅年; 梁嘉豪; 宋露曦
Original assignee: Guangzhou Institute of Technology
Current assignee: Guangzhou Institute of Technology
Priority date: 2022-05-17
Filing date: 2022-05-17
Publication date: 2022-09-16

Abstract

本发明提供了一种涉及数控机加工设备领域的多功能数控钻，包括机架、动力组件、钻孔装置以及多个载具；所述机架上设有呈水平放置的闭环轨道；所述载具与所述闭环轨道滑动连接，所述载具用于固定工件；所述动力组件包括多个用于驱动所述载具沿所述闭环轨道的直线段滑动的第一驱动装置以及多个用于驱动所述载具沿所述闭环轨道的圆弧段滑动的第二驱动装置，多个所述第一驱动装置以及多个所述第二驱动装置依次交替设置；所述钻孔装置安设于所述机架。本发明具有结构简单、自动化程度高且功能多样化的优点。

Description

一种多功能数控钻

技术领域

本发明涉及数控机加工设备领域，具体而言，涉及一种多功能数控钻。

背景技术

数控钻床是机械加工常见设备之一，传统的数控钻床主要包括工作台和钻床主轴，在钻床主轴的上端安装钻孔机构，在钻孔机构与工作台之间的钻床主轴上安装工件压紧装置；其中，所述钻孔机构包括钻头、驱动钻头旋转的驱动电机以及控制钻头垂直升降移动进行打孔的手柄，压紧装置需要手动调节压紧待加工的工件之后，再去操作手柄进行钻孔作业，钻孔工序复杂，工作效率不高，且加工精度差。

发明内容

基于此，为了解决传统的数控钻床的钻孔工序复杂，工作效率不高，且加工精度差的问题，本发明提供了一种多功能数控钻，其具体技术方案如下:

一种多功能数控钻，包括：

机架，所述机架上设有呈水平放置的闭环轨道；

多个载具，所述载具与所述闭环轨道滑动连接，所述载具用于固定工件；

动力组件，所述动力组件包括多个用于驱动所述载具沿所述闭环轨道的直线段滑动的第一驱动装置以及多个用于驱动所述载具沿所述闭环轨道的圆弧段滑动的第二驱动装置，多个所述第一驱动装置以及多个所述第二驱动装置依次交替设置；以及

钻孔装置，所述钻孔装置安设于所述机架。

上述多功能数控钻，通过设置有可沿闭环轨道的直线段和圆弧段滑动的载具，实现载具沿闭环轨道循环运动，且通过载具固定工件，保证钻孔装置对工件的钻孔，如此，实现利用载具源源不断地将工件输送至钻孔装置并进行钻孔作业，提高了钻孔作业的效率；通过设置有动力组件，为载具沿闭环轨道的运动提供动力支持；进一步地，通过第一驱动装置驱动载具沿闭环轨道的直线段运动，通过第二驱动装置驱动载具沿闭环轨道的圆弧段运动，且利用多个第一驱动装置以及多个第二驱动装置依次交替设置，实现载具沿闭环轨道循环运动。本多功能数控钻解决了现有数控钻的钻孔工序复杂，工作效率不高，且加工精度差的问题。

进一步地，所述钻孔装置包括安装架、钻孔组件以及用于驱动装置钻孔组件升降运动的升降装置；所述安装架安设于所述机架；所述升降装置安设于所述安装架。

进一步地，所述钻孔组件位于所述载具的上方。

进一步地，所述钻孔组件包连接架、钻头以及用于控制所述钻头运动状态的第三驱动装置；所述连接架与所述安装架滑动连接，所述升降装置的运动端与所述连接架连接；所述第三驱动装置均安设于所述连接架。

进一步地，所述第三驱动装置包括旋转电机、第一传动轮、传动带以及传动组件；所述旋转电机与安设于所述连接架；所述第一传动轮与所述连接架滑动且可相对所述连接架升降运动；所述传动带的一端与绕设于所述旋转电机的输出端，所述传动带的另一端依次绕设于所述传动组件与所述第一传动轮。

进一步地，所述传动组件包括第二传动轮、第三传动轮、第一轴承以及第二轴承；所述钻头呈竖直方向设置且与所述连接架转动连接；所述第二传动轮与所述第三传动轮均套设于所述钻头上，所述钻头与所述第二传动轮和所述第三传动轮同步转动；所述第一轴承与所述第二轴承均套设于所述钻头，所述第二传动轮与所述第一轴承的外圈固定连接，所述第三传动轮与所述第二轴承的外圈固定连接。

进一步地，所述传动组件还包括固定组件，所述固定组件包括套筒以及与所述套筒连接的连接件，所述套筒旋转套设于所述钻头上，所述连接件远离所述套筒的一端与所述连接架滑动连接；所述套筒位于所述第一轴承与所述第二轴承之间；所述第一传动轮通过所述连接件与所述连接架滑动连接，所述第一传动轮与所述连接架转动连接。

进一步地，所述传动带呈闭环设置，所述传动带的一端绕设于所述旋转电机的输出端，所述传动带的另一端绕设于所述第一传动轮，所述传动带的中段的一边绕设于所述第二传动轮，所述传动带的中段的另一边绕设于所述第三传动轮。

进一步地，所述连接架上设有连接臂、伸缩装置以及与所述套筒连接的驱动臂；所述伸缩装置与所述连接架连接；所述连接臂的一端与所述伸缩装置的输出端铰接连接，所述连接臂的另一端与所述驱动臂滑动连接；所述伸缩装置位于所述驱动臂的上方且所述伸缩装置的输出端朝下设置。

进一步地，所述安装架设有限位套，所述限位套位于所述连接架的下方，所述限位套设有沿竖直方向贯穿所述限位套两端面且可供所述钻头通过的通道。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1是本发明一实施例所述的多功能数控钻的俯视结构示意图；

图2是本发明一实施例所述的多功能数控钻的钻孔装置的结构示意图；

图3是本发明一实施例所述的多功能数控钻的钻孔装置的部分结构示意图；

图4是本发明一实施例所述的多功能数控钻的钻孔装置的剖视结构示意图；

图5是本发明一实施例所述的多功能数控钻的安装架、升降装置以及限位套的结构示意图；

图6是本发明一实施例所述的多功能数控钻的机架、闭环轨道、载具以及动力组件的结构示意图之一；

图7是本发明一实施例所述的多功能数控钻的机架、闭环轨道、载具以及动力组件的结构示意图之二。

附图标记说明：

1-机架；2-第一驱动装置；3-第二驱动装置；4-钻孔装置；41-安装架；42-钻孔组件；421-连接架；422-钻头；423-第三驱动装置；4231-旋转电机；4232-第一传动轮；4233-传动带；4234-传动组件；43-升降装置；5-载具；6-闭环轨道；7-第二传动轮；8-第三传动轮；9-第一轴承；10-第二轴承；11-套筒；12-连接件；13-第一轴承套；14-第二轴承套；15-连接臂；16-伸缩装置；17-驱动臂；18-限位套；19-送料辊；20-第四驱动装置；21-托板；22-安装座。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1所示，本发明一实施例中的一种多功能数控钻，包括机架1、动力组件、钻孔装置4以及多个载具5；机架1上设有呈水平放置的闭环轨道6；载具5与闭环轨道6滑动连接，载具5用于固定工件；动力组件包括多个用于驱动载具5沿闭环轨道6的直线段滑动的第一驱动装置2以及多个用于驱动载具5沿闭环轨道6的圆弧段滑动的第二驱动装置3，多个第一驱动装置2以及多个第二驱动装置3依次交替设置；钻孔装置4安设于机架1。

上述多功能数控钻，通过设置有可沿闭环轨道6的直线段和圆弧段滑动的载具5，实现载具5沿闭环轨道6循环运动，且通过载具5固定工件，保证钻孔装置4对工件的钻孔，如此，实现利用载具5源源不断地将工件输送至钻孔装置4并进行钻孔作业，提高了钻孔作业的效率；通过设置有动力组件，为载具5沿闭环轨道6的运动提供动力支持；进一步地，通过第一驱动装置2驱动载具5沿闭环轨道6的直线段运动，通过第二驱动装置3驱动载具5沿闭环轨道6的圆弧段运动，且利用多个第一驱动装置2以及多个第二驱动装置3依次交替设置，实现载具5沿闭环轨道6循环运动。本多功能数控钻解决了现有数控钻的钻孔工序复杂，工作效率不高，且加工精度差的问题。

其中，闭环轨道6包括依次首尾相接的第一直线段、第一圆弧段、第二直线段、第二圆弧段、第三圆弧段、第三直线段、第四圆弧段以及第四直线段；第一直线段与第三直线段平行，第二直线段与第四直线段平行。

进一步地，第一驱动装置2的数量为4个，分别位于第一直线段、第二直线段、第三直线段以及第四直线段的旁侧。第二驱动装置3的数量为4个，分别位于第一圆弧段、第二圆弧段、第三圆弧段以及第四圆弧段的旁侧。优选地，第一驱动装置2与第二驱动装置3均位于闭环轨道6内。

优选地，第一驱动装置2为呈水平放置的输送带，第二驱动装置3为呈水平放置的转盘，输送带和转盘均为现有技术，这里不再赘述。

优选地，每个转盘的旁侧对应一个钻孔装置4，如此，实现更高效率的钻孔作业。

如此，通过载具5依次循环与输送带和转盘接触，实现对载具5的驱动。即，位于第一直线段的载具5在第一直线段对应的输送带输送至第一圆弧段对应的转盘，通过转盘的转动，将载具5输送至第二直线段，依次循环，实现载具5沿闭环轨道6循环运动。既提高了工件的输送效率，也减少了人工劳动力，更是减少了占地面积。

上述载具5包括本体以及安设于本体上用于夹持工件的夹具(图中未标出)，多个载具5之间通过转动连接。

如图2～3所示，在其中一个实施例中，钻孔装置4包括安装架41、钻孔组件42以及用于驱动钻孔组件42升降运动的升降装置43；安装架41安设于机架1；升降装置43安设于安装架41。如此，通过设置有升降装置43，控制钻孔组件42抵接和远离工件，实现钻孔作业。

优选地，钻孔组件42位于载具5的上方。如此，实现对工件的纵向加工。

如图2～4所示，在其中一个实施例中，钻孔组件42包连接架421、钻头422以及用于控制钻头422运动状态的第三驱动装置423；连接架421与安装架41滑动连接，升降装置43的运动端与连接架421连接；第三驱动装置423安设于连接架421。

其中，钻头422的外轮廓呈柱状结构。

其中，第三驱动装置423包括旋转电机4231、第一传动轮4232、传动带4233以及传动组件4234；旋转电机4231与连接架421连接；第一传动轮4232与连接架421滑动连接且可相对连接架421升降运动；传动带4233的一端与绕设于旋转电机4231的输出端，传动带4233的另一端依次绕设传动组件4234与第一传动轮4232。

其中，第一传动轮4232为竖直方向设置。

其中，传动组件4234包括第二传动轮7、第三传动轮8、第一轴承9以及第二轴承10；钻头422呈竖直方向设置且与连接架421转动连接；第二传动轮7与第三传动轮8均套设于钻头422上，钻头422与第二传动轮7和第三传动轮8同步转动；第一轴承9与第二轴承10均套设于钻头422，第二传动轮7与第一轴承9的外圈固定连接，第三传动轮8与第二轴承10的外圈固定连接。

优选地，传动带4233呈闭环设置，传动带4233的一端绕设于旋转电机4231的输出端，传动带4233的另一端绕设于第一传动轮4232，传动带4233的中段的一边绕设于第二传动轮7，传动带4233的中段的另一边绕设于第三传动轮8。

如此，通过传动带4233依次饶设于旋转电机4231的输出端、传动组件4234的第二传动轮7和第三传动轮8以及第一传动轮4232，实现旋转电机4231转动带动传动带4233运行，进而带动第二传动轮7与第三传动轮8转动，进一步地，通过第二传动轮7与第三传动轮8的转动，带动钻头422的转动。

如图4所示，在其中一个实施例中，传动组件4234还包括固定组件，固定组件包括套筒11以及与套筒11连接的连接件12，套筒11旋转套设于钻头422上，连接件12远离套筒11的一端与连接架421滑动连接；套筒11位于第一轴承9与第二轴承10之间；第一传动轮4232通过连接件12与连接架421滑动连接，第一传动轮4232与连接架421转动连接。

进一步地，传动组件4234还包括第一轴承套13和第二轴承套14，第一轴承套13和第二轴承套14均旋转套设于钻头422，第一轴承9通过第一轴承套13套设于钻头422上，第二轴承10通过第二轴承套14套设于钻头422上；套筒11位于第一轴承套13和第二轴承套14之间。

如图3～4所示，在其中一个实施例中，连接架421上设有连接臂15、伸缩装置16以及与套筒11连接的驱动臂17；伸缩装置16与连接架421连接；连接臂15的一端与伸缩装置16的输出端铰接，连接臂15的另一端与驱动臂17滑动连接；伸缩装置16位于驱动臂17的上方且伸缩装置16的输出端朝下设置。

进一步地，第一传动轮4232与第二传动轮7均通过螺栓固定于钻头422上。

如此，当由于传动带4233长期使用属于松垮状态时，首先可以调节螺栓，使第一传动轮4232和第二传动轮7可相对钻头422滑动；然后，通过伸缩装置16控制连接臂15的摆动，继而通过连接臂15控制套筒11沿钻头422的长度方向往复运动，并通过套筒11抵接第一轴承套13或第二轴承套14，从而控制第一轴承套13和第二轴承套14之间的间距，进一步地控制第二传动轮7和第三传动轮8之间的间距，最终实现控制传动带4233的张紧度。

如图2和图5所示，在其中一个实施例中，安装架41设有限位套18，限位套18位于连接架421的下方，限位套18设有沿竖直方向贯穿限位套18两端面且可供钻头422通过的通道。如此，通过设置有限位套18，为钻头422提供保护，避免人为触碰钻头422出现安全隐患，也避免钻头422在钻孔作业时产生偏移。

如图6～7所示，在其中一个实施例中，机架1上设有送料辊19以及用于控制送料辊19转动的第四驱动装置20；送料辊19呈水平方向设置且均可相对机架1转动；送料辊19的长度方向沿第一直线段的长度方向延伸。

进一步地，机架1上设有用于承接完成加工的工件的托板21以及用于承托托板21的安装座22，送料辊19与托板21抵接；送料辊19、第三驱动装置423、托板21以及安装座22均位于闭环轨道6内。如此，通过控制送料辊19的转动控制托板21的平移，从而便于人工整理已经完成加工的工件，提高工作效率。

优选地，可以通过机械手实现工件于载具5和托板21之间的转移。如此，代替人工劳动力。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种多功能数控钻，其特征在于，包括：

机架，所述机架上设有呈水平放置的闭环轨道；

钻孔装置，所述钻孔装置安设于所述机架。

2.根据权利要求1所述的多功能数控钻，其特征在于，所述钻孔装置包括安装架、钻孔组件以及用于驱动装置钻孔组件升降运动的升降装置；所述安装架安设于所述机架；所述升降装置安设于所述安装架。

3.根据权利要求2所述的多功能数控钻，其特征在于，所述钻孔组件位于所述载具的上方。

4.根据权利要求3所述的多功能数控钻，其特征在于，所述钻孔组件包连接架、钻头以及用于控制所述钻头运动状态的第三驱动装置；所述连接架与所述安装架滑动连接，所述升降装置的运动端与所述连接架连接；所述第三驱动装置均安设于所述连接架。

5.根据权利要求4所述的多功能数控钻，其特征在于，所述第三驱动装置包括旋转电机、第一传动轮、传动带以及传动组件；所述旋转电机与安设于所述连接架；所述第一传动轮与所述连接架滑动且可相对所述连接架升降运动；所述传动带的一端与绕设于所述旋转电机的输出端，所述传动带的另一端依次绕设于所述传动组件与所述第一传动轮。

6.根据权利要求5所述的多功能数控钻，其特征在于，所述传动组件包括第二传动轮、第三传动轮、第一轴承以及第二轴承；所述钻头呈竖直方向设置且与所述连接架转动连接；所述第二传动轮与所述第三传动轮均套设于所述钻头上，所述钻头与所述第二传动轮和所述第三传动轮同步转动；所述第一轴承与所述第二轴承均套设于所述钻头，所述第二传动轮与所述第一轴承的外圈固定连接，所述第三传动轮与所述第二轴承的外圈固定连接。

7.根据权利要求6所述的多功能数控钻，其特征在于，所述传动组件还包括固定组件，所述固定组件包括套筒以及与所述套筒连接的连接件，所述套筒旋转套设于所述钻头上，所述连接件远离所述套筒的一端与所述连接架滑动连接；所述套筒位于所述第一轴承与所述第二轴承之间；所述第一传动轮通过所述连接件与所述连接架滑动连接，所述第一传动轮与所述连接架转动连接。

8.根据权利要求7所述的多功能数控钻，其特征在于，所述传动带呈闭环设置，所述传动带的一端绕设于所述旋转电机的输出端，所述传动带的另一端绕设于所述第一传动轮，所述传动带的中段的一边绕设于所述第二传动轮，所述传动带的中段的另一边绕设于所述第三传动轮。

9.根据权利要求7所述的多功能数控钻，其特征在于，所述连接架上设有连接臂、伸缩装置以及与所述套筒连接的驱动臂；所述伸缩装置与所述连接架连接；所述连接臂的一端与所述伸缩装置的输出端铰接连接，所述连接臂的另一端与所述驱动臂滑动连接；所述伸缩装置位于所述驱动臂的上方且所述伸缩装置的输出端朝下设置。

10.根据权利要求9所述的多功能数控钻，其特征在于，所述安装架设有限位套，所述限位套位于所述连接架的下方，所述限位套设有沿竖直方向贯穿所述限位套两端面且可供所述钻头通过的通道。