CN205733107U - 一种新型高效自动钻孔设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动钻孔设备，尤其涉及一种新型高效自动钻孔设备，包括工件安装平台、关节臂钻床组件安装平台和关节臂钻床组件，所述工件安装平台和关节臂钻床组件安装平台安装在地基上，工件安装在工件安装平台上，所述关节臂钻床组件安装平台上设置有多个关节臂钻床组件，多个关节臂钻床组件在关节臂钻床组件安装平台上均匀分布安装，所述工件安装平台和安装平台整体均呈环状。本实用新型沿工件圆周方向均布多个关节臂钻床组件，可多个位置同时加工，同时每个钻头组件选用多轴器，同时加工孔数可达数十个，现有大型回转件径向孔加工不是全自动的，同时加工孔数只有几个，因此，本实用新型的加工效率与现有技术相比，可提高至少十倍。

Description

一种新型高效自动钻孔设备

技术领域

本实用新型涉及一种自动钻孔设备，尤其涉及一种新型高效自动钻孔设备。

背景技术

随着工业的不断发展，用电需求持续上涨，对大型发电设备的加工制造提出了更高的要求。现有大型发电设备的加工过程自动化程度较低，导致加工效率低，成本较高，质量不容易保证，尤其是大型电机转子磁钢安装孔的钻孔、清洗、攻丝等工艺。大型电机转子磁钢安装孔数量多达数千个，孔的位置度要求较高，工件尺寸较大，采用普通钻床单次只能钻一个孔，且加工过程中，需要移动钻床或工件的位置，过程繁杂，重复定位精度差，效率较低。因此，设计一种新型高效自动钻孔设备，提高加工效率，保证加工质量。

查阅相关文献和资料，发现有如下拟解决类似工艺的装置，如申请号为“200810249751.1”，名称为“大直径工件自动钻床”的实用新型专利，该专利提供了一种用于大直径工件自动加工孔的设备，该设备通过将工件旋转并与钻头配合方式，将钻床效率提高了约20%。但是该设备还存在以下不足：钻头数量较少，同时加工孔数只有1个；只能加工端面孔，不能加工柱面上的径向孔；对有螺纹的孔，需换丝锥再次定位加工，更换效率低。又如申请号为“200820062003.8”，名称为“大直径多工位可调式高效高精度数控钻床”的实用新型专利，该专利提供了一种用于大直径深孔加工，特别是风力发电变桨轴承内、外圈深孔的加工设备。该设备通过增加钻床数量和将工件旋转的方式，提高了大直径工件深孔加工效率。但是，该设备还存在以下问题：只能用于加工工件端面孔，不能用于加工大直径工件柱面上的径向孔；该设备钻床单次只能加工一个孔，效率较低；对有螺纹的孔，需换丝锥再次定位加工，更换效率低。

综上所述，现有设备存在效率低，不能加工柱面上的径向孔，钻孔与攻丝不能同时进行等问题，不适用于大型电机转子磁钢安装孔的加工要求。因此，急需设计一种新型高效自动钻孔设备，以提高大型电机转子磁钢安装孔的加工效率，保证加工精度，降低工人劳动强度。

发明内容

本实用新型提供了一种新型高效自动钻孔设备，用于大直径工件柱面径向孔的自动钻孔、攻丝、清洗等功能，提高孔的加工效率和加工精度，降低工人劳动强度。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种新型高效自动钻孔设备，其特征在于：包括工件安装平台、关节臂钻床组件安装平台和关节臂钻床组件，所述工件安装平台和关节臂钻床组件安装平台安装在地基上，除了地基，也可以装在与地基等同的固定工作平台上，工件安装平台和关节臂钻床组件安装平台安装的安装基准一致，工件安装在工件安装平台上，所述关节臂钻床组件安装平台上设置有多个关节臂钻床组件，多个关节臂钻床组件在关节臂钻床组件安装平台的圆周上均匀分布安装。所述工件安装平台和安装平台整体均呈环状。

所述工件安装平台的定位基准是一个圆柱面，所述圆柱面的轴线与回转平台的回转中心同轴，工件安装平台和关节臂钻床组件安装平台安装的中心一致。

还包括有控制柜，所述控制柜与关节臂钻床组件、关节臂钻床组件安装平台之间通过线缆相连，用于控制关节臂钻床组件和关节臂钻床组件安装平台的运动。

进一步的，所述工件安装平台包括安装基座和定位机构，所述安装基座与地基固联，所述安装基座的安装基准与回转平台安装基座的安装基准一致，这里提到的安装基准是指安装基座时的测量基准，是本领域在安装基座是公知的一个参考。所述安装基座上有工件安装定位基准面；所述定位机构设置有两个定位面，一个定位面与安装基座的基准面配合，这里提到的安装基座上有工件安装定位基准面是一个圆柱面，另一个定位面与工件的外圆弧面配合，多个定位机构沿安装基座圆周方向均布。将工件快速准确定位到工件安装平台上，所述工件轴心与关节臂钻床组件安装平台中心一致。

进一步的，所述关节臂钻床组件包括升降驱动机构、关节臂和多轴钻组件，所述升降驱动机构的底座与关节臂钻床组件安装平台固接，所述关节臂安装在升降驱动机构的滑块上，多轴钻组件安装在关节臂末端。

进一步的，所述关节臂有三个旋转自由度，所述关节臂包含第一节臂、第二节臂和第三节臂，所述三个旋转自由度分别指第一节臂沿升降驱动机构旋转的自由度，第二节臂沿第一节臂末端旋转的自由度，第三节臂沿第二节臂末端旋转的自由度，所述多轴钻组件与第三节臂末端固联。

关节臂是通过电机和减速器实现旋转驱动，可以实现与工件端面平行的平面内移动，适应工件同一高度位置内关节臂可达区域的孔加工，与升降驱动机构配合可以实现工件该区域内所有高度位置上对应的孔加工。多个关节臂钻床组件沿关节臂钻床组件安装平台圆周均布，保证工件周向和轴向所有孔位可达。

进一步的，所述多轴钻组件包括多轴器、动力头和高压气管组，可以实现多个孔的同时加工。多轴器上分布有多个钻头或丝锥，由动力头为多轴器提供钻孔或攻丝的动力。

进一步的，所述多轴器上还设置有高压气管，所述高压气管提供高压气。清洗工件钻孔和攻丝后留下的铁屑。

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型沿工件圆周方向均布多个关节臂钻床组件，可多个位置同时加工，同时每个钻头组件选用多轴器，同时加工孔数可达数十个，现有大型回转件径向孔加工不是全自动的，同时加工孔数只有几个，因此，本实用新型的加工效率与现有技术相比，可提高至少十倍。

2、本实用新型工件和关节臂钻床组件安装位置固定，加工过程没有相对运动，精度可以保证，整体布局紧凑，结构合理。

3、本实用新型采用关节臂与直线运动机构，比如丝杆模组、同步带模组、直线气缸等组合，构成非标机械臂，结构简单，成本低，运动范围广，可适应工件尺寸变化范围大。

4、本实用新型工件安装平台安装精度高，设计有定位机构，工件安装方便，定位可靠。

附图说明

图1为本实用新型实施例整体示意图。

图2为本实用新型实施例工件安装平台结构示意图。

图3为本实用新型实施例关节臂钻床组件结构示意图。

图4为本实用新型实施例多轴钻头示意图。

图5为本实用新型实施例工作流程图。

图中，1是工件安装平台，2是工件，6是多轴钻组件，7是控制柜，11是安装基座，12是定位机构，18是多轴器，19是动力头，20是高压气管，21是钻头，25是关节臂钻床组件安装平台，26是关节臂钻床组件，27是升降驱动机构，28是关节臂。

具体实施方式

实施例1

一种新型高效自动钻孔设备包括工件安装平台1、关节臂钻床组件安装平台25和关节臂钻床组件26，所述工件安装平台1安和关节臂钻床组件安装平台25安装在地基上，除了地基，也可以装在与地基等同的固定工作平台上，工件安装平台1安和关节臂钻床组件安装平台25安装的安装基准一致，工件2安装在工件安装平台1上，所述关节臂钻床组件安装平台25上设置有多个关节臂钻床组件26，多个关节臂钻床组件26在关节臂钻床组件安装平台25的圆周上均匀分布安装。所述工件安装平台1和安装平台25整体均呈环状。

本实用新型沿工件2圆周方向均布多个关节臂钻床组件26，可多个位置同时加工，同时每个钻头25组件选用多轴器18，同时加工孔数可达数十个，现有大型回转件径向孔加工不是全自动的，同时加工孔数只有几个，因此，本实用新型的加工效率与现有技术相比，可提高至少十倍。

实施例2

一种新型高效自动钻孔设备包括工件安装平台1、关节臂钻床组件安装平台25和关节臂钻床组件26，所述工件安装平台1安和关节臂钻床组件安装平台25安装在地基上，除了地基，也可以装在与地基等同的固定工作平台上，工件安装平台1安和关节臂钻床组件安装平台25安装的安装基准一致，工件2安装在工件安装平台1上，所述关节臂钻床组件安装平台25上设置有多个关节臂钻床组件26，多个关节臂钻床组件26在关节臂钻床组件安装平台25的圆周上均匀分布安装。所述工件安装平台1和安装平台25整体均呈环状。

所述工件安装平台1的定位基准是一个圆柱面，所述圆柱面的轴线与回转平台的回转中心同轴，工件安装平台1和关节臂钻床组件安装平台25安装的中心一致。

还包括有控制柜7，所述控制柜7与关节臂钻床组件26、关节臂钻床组件安装平台25之间通过线缆相连，用于控制关节臂钻床组件26和关节臂钻床组件安装平台25的运动。

进一步的，所述工件安装平台1包括安装基座11和定位机构12，所述安装基座11与地基固联，所述安装基座11的安装基准与回转平台安装基座11的安装基准一致，这里提到的安装基准是指安装基座11时的测量基准，是本领域在安装基座11是公知的一个参考。所述安装基座11上有工件2安装定位基准面；所述定位机构12设置有两个定位面，一个定位面与安装基座11的基准面配合，这里提到的安装基座11上有工件2安装定位基准面是一个圆柱面，另一个定位面与工件2的外圆弧面配合，多个定位机构12沿安装基座11圆周方向均布。将工件2快速准确定位到工件安装平台1上，所述工件2轴心与关节臂钻床组件安装平台25中心一致。

本实用新型沿工件2圆周方向均布多个关节臂钻床组件26，可多个位置同时加工，同时每个钻头25组件选用多轴器18，同时加工孔数可达数十个，现有大型回转件径向孔加工不是全自动的，同时加工孔数只有几个，因此，本实用新型的加工效率与现有技术相比，可提高至少十倍。

本实用新型工件2和关节臂钻床组件26安装位置固定，加工过程没有相对运动，精度可以保证，整体布局紧凑，结构合理。

实施例3

一种新型高效自动钻孔设备包括工件安装平台1、关节臂钻床组件安装平台25和关节臂钻床组件26，所述工件安装平台1安和关节臂钻床组件安装平台25安装在地基上，除了地基，也可以装在与地基等同的固定工作平台上，工件安装平台1安和关节臂钻床组件安装平台25安装的安装基准一致，工件2安装在工件安装平台1上，所述关节臂钻床组件安装平台25上设置有多个关节臂钻床组件26，多个关节臂钻床组件26在关节臂钻床组件安装平台25的圆周上均匀分布安装。所述工件安装平台1和安装平台25整体均呈环状。

所述工件安装平台1的定位基准是一个圆柱面，所述圆柱面的轴线与回转平台的回转中心同轴，工件安装平台1和关节臂钻床组件安装平台25安装的中心一致。

还包括有控制柜7，所述控制柜7与关节臂钻床组件26、关节臂钻床组件安装平台25之间通过线缆相连，用于控制关节臂钻床组件26和关节臂钻床组件安装平台25的运动。

进一步的，所述工件安装平台1包括安装基座11和定位机构12，所述安装基座11与地基固联，所述安装基座11的安装基准与回转平台安装基座11的安装基准一致，这里提到的安装基准是指安装基座11时的测量基准，是本领域在安装基座11是公知的一个参考。所述安装基座11上有工件2安装定位基准面；所述定位机构12设置有两个定位面，一个定位面与安装基座11的基准面配合，这里提到的安装基座11上有工件2安装定位基准面是一个圆柱面，另一个定位面与工件2的外圆弧面配合，多个定位机构12沿安装基座11圆周方向均布。将工件2快速准确定位到工件安装平台1上，所述工件2轴心与关节臂钻床组件安装平台25中心一致。

进一步的，所述关节臂钻床组件26包括升降驱动机构27、关节臂28和多轴钻组件6，所述升降驱动机构27的底座与关节臂钻床组件安装平台25固接，所述关节臂28安装在升降驱动机构27的滑块上，多轴钻组件6安装在关节臂28末端。

进一步的，所述关节臂28有三个旋转自由度，所述关节臂28包含第一节臂、第二节臂和第三节臂，所述三个旋转自由度分别指第一节臂沿升降驱动机构27旋转的自由度，第二节臂沿第一节臂末端旋转的自由度，第三节臂沿第二节臂末端旋转的自由度，所述多轴钻组件6与第三节臂末端固联。

关节臂28是通过电机和减速器实现旋转驱动，可以实现与工件2端面平行的平面内移动，适应工件2同一高度位置内关节臂28可达区域的孔加工，与升降驱动机构27配合可以实现工件2该区域内所有高度位置上对应的孔加工。多个关节臂钻床组件26沿关节臂钻床组件安装平台25圆周均布，保证工件2周向和轴向所有孔位可达。

进一步的，所述多轴钻组件6包括多轴器18、动力头19和高压气管20组，可以实现多个孔的同时加工。多轴器18上分布有多个钻头25或丝锥，由动力头19为多轴器18提供钻孔或攻丝的动力。

进一步的，所述多轴器18上还设置有高压气管20，所述高压气管20提供高压气。清洗工件2钻孔和攻丝后留下的铁屑。

本实用新型沿工件2圆周方向均布多个关节臂钻床组件26，可多个位置同时加工，同时每个钻头25组件选用多轴器18，同时加工孔数可达数十个，现有大型回转件径向孔加工不是全自动的，同时加工孔数只有几个，因此，本实用新型的加工效率与现有技术相比，可提高至少十倍。本实用新型工件2和关节臂钻床组件26安装位置固定，加工过程没有相对运动，精度可以保证，整体布局紧凑，结构合理。本实用新型采用关节臂28与直线运动机构，比如丝杆模组、同步带模组、直线气缸等组合，构成非标机械臂，结构简单，成本低，运动范围广，可适应工件2尺寸变化范围大。本实用新型工件安装平台1安装精度高，设计有定位机构12，工件2安装方便，定位可靠。

以下结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，工件安装平台1与关节臂钻床组件安装平台25按统一的基准安装在地基上，工件2安装在工件安装平台1上，多个关节臂钻床组件26沿关节臂钻床组件安装平台25周向均布，保证工件2周向和轴向所有位置可达。各个关节臂钻床组件26按设定程序，独立加工。

如图2所示，工件安装平台1主要由安装基座11和定位机构12组成。安装基座11与地基固联，安装基座11的安装基准与回转平台安装基座8的安装基准一致，定位机构12有设计有两个定位面，一个定位面与安装基座11的基准面配合，另一个定位面与工件2外圆配合，多个定位机构沿工件圆周方向均布，将工件2快速准确定位到工件安装平台上，保证工件轴心与关节臂钻床组件安装平台25的中心一致。

如图3所示，关节臂钻床组件26主要由升降驱动机构27、关节臂28、多轴钻组件6组成。升降驱动机构27的底座与关节臂钻床组件安装平台25固接，关节臂28安装在升降驱动机构27的滑块上，多轴钻组件6安装在关节臂末端。关节臂28有三个旋转自由度，可以实现与工件2端面平行的平面内移动，适应工件2同一高度位置内关节臂28可达区域的孔加工，与升降驱动机构27配合可以实现工件2该区域内所有高度位置上对应的孔加工。多个关节臂钻床组件26沿关节臂钻床组件安装平台25周向均布，保证工件2周向和轴向所有孔位可达。

如图4所示，多轴钻组件6主要由多轴器18、动力头19、高压气管20组成，多轴器18上可以安装多个钻头21，每个钻头间距可根据工件2孔距进行调节，多轴器输入端与动力头19固联，由动力头19提供钻孔和攻丝所需的旋转运动和进给运动，高压气管20安装在多轴器上，在钻孔和攻丝的同时，提供高压气流，清理铁屑。

图5为本实用新型的一种实施例的操作流程，按照图中箭头所指示的流程，即可实现对工件的钻孔。

最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而己，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型高效自动钻孔设备，其特征在于：包括工件安装平台（1）、关节臂钻床组件安装平台（25）和关节臂钻床组件（26），所述工件安装平台（1）安和关节臂钻床组件安装平台（25）安装在地基上，工件（2）安装在工件安装平台（1）上，所述关节臂钻床组件安装平台（25）上设置有多个关节臂钻床组件（26），多个关节臂钻床组件（26）在关节臂钻床组件安装平台（25）上均匀分布安装，所述工件安装平台（1）和安装平台（25）整体均呈环状。

2.根据权利要求1所述的一种新型高效自动钻孔设备，其特征在于：所述工件安装平台（1）的定位基准是一个圆柱面，所述圆柱面的轴线与回转平台的回转中心同轴，工件安装平台（1）和关节臂钻床组件安装平台（25）安装的中心一致。

3.根据权利要求2所述的一种新型高效自动钻孔设备，其特征在于：还包括有控制柜（7），所述控制柜（7）与关节臂钻床组件（26）、关节臂钻床组件安装平台（25）之间通过线缆相连，用于控制关节臂钻床组件（26）和关节臂钻床组件安装平台（25）的运动。

4.根据权利要求3所述的一种新型高效自动钻孔设备，其特征在于：所述工件安装平台（1）包括安装基座（11）和定位机构（12），所述安装基座（11）与地基固联，所述安装基座（11）上有工件（2）安装定位基准面；所述定位机构（12）设置有两个定位面，一个定位面与安装基座（11）的基准面配合，另一个定位面与工件（2）的外圆弧面配合，多个定位机构（12）沿安装基座（11）圆周方向均布。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种新型高效自动钻孔设备，其特征在于：所述关节臂钻床组件（26）包括升降驱动机构（27）、关节臂（28）和多轴钻组件（6），所述升降驱动机构（27）的底座与关节臂钻床组件安装平台（25）固接，所述关节臂（28）安装在升降驱动机构（27）的滑块上，多轴钻组件（6）安装在关节臂（28）末端。

6.根据权利要求5所述的一种新型高效自动钻孔设备，其特征在于：所述关节臂（28）有三个旋转自由度，所述关节臂（28）包含第一节臂、第二节臂和第三节臂，所述三个旋转自由度分别指第一节臂沿升降驱动机构（27）旋转的自由度，第二节臂沿第一节臂末端旋转的自由度，第三节臂沿第二节臂末端旋转的自由度，所述多轴钻组件（6）与第三节臂末端固联。

7.根据权利要求6所述的一种新型高效自动钻孔设备，其特征在于：所述多轴钻组件（6）包括多轴器（18）、动力头（19）和高压气管（20）组，多轴器（18）上分布有多个钻头（25）或丝锥，由动力头（19）为多轴器（18）提供钻孔或攻丝的动力。

8.根据权利要求7所述的一种新型高效自动钻孔设备，其特征在于：所述多轴器（18）上还设置有高压气管（20），所述高压气管（20）提供高压气。