CN208991798U - 一种多工位数控动力头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于数控钻床技术领域，特指一种多工位数控动力头，包括有主轴箱、主轴总成与进给电机，主轴总成包括套筒，套筒的外侧壁上设有齿条，进给电机的输出轴上设有进给齿轮，主轴总成沿进给电机的输出轴轴向并排设置有两个以上，每一套筒与主轴箱通过复位弹簧弹性连接，主轴箱上设有油缸，油缸的伸缩杆上设有换挡滑块，换挡滑块上设有齿轮安装座，进给齿轮位于齿轮安装座内，且进给齿轮与进给电机的输出轴同步转动。本实用新型采用一个进给电机对多个主轴总成的进给运动进行驱动，有效减少设备的成本，且由于进给齿轮只能同时驱动一个主轴总成进行进给运动，从而避免了在加工过程中刀具与工件以及夹具之间发生干涉碰撞。
Description
技术领域：
本实用新型属于数控钻床技术领域，特指一种多工位数控动力头。
背景技术：
钻床指主要用钻头在工件上加工孔的机床，通常钻头旋转为主运动，钻头的轴向移动为进给运动，通过更换不同类型的刀具，可对工件进行钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、攻丝等加工工序。现有钻床一般可分为普通钻床和数控钻床。普通钻床由人力进行操作，通过转动手柄杆带动齿轮轴，然后由齿轮轴带动主轴套筒上的齿条实现刀具进给，其结构简单、价格低，适宜临时打孔，但是由于人工操作的缘故，很难做到精确定位和高精度加工，生产效率和生产质量受到很大限制。数控钻床应用现代先进技术，通过进给电机驱动主轴套筒上的齿条实现刀具的进给，具有定位准确、加工精度和效率高等特点。
然而，现有数控钻床绝大多数为单工位钻床，只能对工件进行一道工序的加工，而成品工件往往要经过多道工序加工，如钻、扩、攻、镗、铰、锪等，因而在整个工件加工流程中，需要反复对钻床刀具进行更换，或将工件放置在不同刀具的钻床上进行加工，其加工设备成本较高，刀具更换或工件转移费时费力，加工效率低。
发明内容：
本实用新型的目的是提供一种工件加工效率高、设备成本低的多工位数控动力头。
本实用新型是这样实现的：
一种多工位数控动力头，包括有主轴箱、主轴总成与进给电机，主轴总成与进给电机设置在主轴箱上，所述主轴总成包括能相对主轴箱上下滑动的套筒，套筒的外侧壁上设有齿条，进给电机的输出轴上设有与齿条啮合连接的进给齿轮，所述主轴总成沿进给电机的输出轴轴向并排设置有两个以上，每一所述套筒与主轴箱通过复位弹簧弹性连接，主轴箱上设有伸缩杆与进给电机的输出轴相平行的油缸，油缸的伸缩杆上设有换挡滑块，换挡滑块上设有齿轮安装座，进给电机的输出轴贯穿齿轮安装座设置，所述进给齿轮位于齿轮安装座内，且进给齿轮与进给电机的输出轴同步转动，油缸驱动换挡滑块带动进给齿轮沿进给电机的输出轴左右往复移动，实现进给齿轮与其中一个套筒的啮合传动。
在上述的一种多工位数控动力头中，所述齿轮安装座呈开口朝下的U形结构，所述进给齿轮位于齿轮安装座的U形两侧壁之间。
在上述的一种多工位数控动力头中，所述进给齿轮与进给电机的输出轴通过平键连接或花键连接。
在上述的一种多工位数控动力头中，所述主轴箱内设有与进给电机的输出轴相平行的导向杆，所述换挡滑块设置在导向杆上并能沿导向杆轴向左右滑动。
在上述的一种多工位数控动力头中，所述换挡滑块的中部与油缸的伸缩杆固定连接，换挡滑块的一侧设置在导向杆上，所述齿轮安装座设置在换挡滑块的另一侧。
在上述的一种多工位数控动力头中，所述复位弹簧为拉簧，所述套筒的下端伸出主轴箱之外设有连接柱一，主轴箱上设有与连接柱一数量以及位置相对应的连接柱二，连接柱一与对应连接柱二之间通过拉簧弹性连接。
在上述的一种多工位数控动力头中，所述套筒的侧壁上沿其轴向设有限位槽，所述主轴箱的侧壁上设有位于限位槽内的限位凸柱。
在上述的一种多工位数控动力头中，所述齿轮安装座与换挡滑块为一体成型结构。
在上述的一种多工位数控动力头中，所述主轴总成还包括主轴杆，所述主轴杆通过轴承套设在套筒内，主轴杆的下端向外伸出套筒之外形成连接钻头的连接端，主轴杆的上端向外伸出套筒之外形成花键轴，花键轴上套设有可相对上下滑动的驱动齿轮，驱动齿轮上设有与驱动齿轮位于同一轴线的转轴，转轴通过轴承转动连接在固定座上，固定座设置在所述主轴箱上，所述驱动齿轮传动连接有动力源，动力源通过驱动齿轮驱动主轴杆转动。
在上述的一种多工位数控动力头中，所述换挡滑块上设有位置凸块，所述主轴箱上设有探测位置凸块的行程开关，行程开关与主轴总成的位置以及数量相对应，行程开关与控制器连接，控制器根据行程开关的信号控制油缸的启停。
本实用新型相比现有技术突出的优点是：
1、本实用新型每一主轴总成都可装配不同类型的刀具，从而避免刀具的反复更换或工件在不同刀具钻床之间的转移，有效提高工件的加工效率；
2、本实用新型采用一个进给电机对多个主轴总成的进给运动进行驱动，有效减少设备的成本，且由于进给齿轮只能同时驱动一个主轴总成进行进给运动，从而避免了在加工过程中刀具与工件以及夹具之间发生干涉碰撞。
附图说明：
图1是本实用新型的整体立体图一；
图2是本实用新型的整体立体图二；
图3是本实用新型的整体主视图；
图4是图3的A-A剖视图；
图5是本实用新型的进给齿轮立体图；
图6是本实用新型的换挡滑块立体图；
图7是本实用新型的主轴总成爆炸图；
图8是本实用新型的套筒立体图。
图中：1、主轴箱；2、进给电机；3、套筒；4、齿条；5、进给齿轮；6、复位弹簧；7、油缸；8、换挡滑块；9、齿轮安装座；10、滑槽；11、导向杆；12、键槽；13、连接柱一；14、连接柱二；15、限位槽；16、主轴杆；17、连接端；18、花键轴；19、驱动齿轮；20转轴；21、固定座；22、位置凸块；23、行程开关。
具体实施方式：
下面以具体实施例对本实用新型作进一步描述，参见图1—8：
一种多工位数控动力头，包括有主轴箱1、主轴总成与进给电机2，主轴总成与进给电机2设置在主轴箱1上，所述主轴总成包括能相对主轴箱1上下滑动的套筒3，套筒3的外侧壁上设有齿条4，进给电机2的输出轴上设有与齿条4啮合连接的进给齿轮5，所述主轴总成沿进给电机2的输出轴轴向并排设置有两个以上，本实用新型主轴总成设置有4个，其具体数量应根据实际需求而定。每一所述套筒3与主轴箱1通过复位弹簧6弹性连接，主轴箱1上设有伸缩杆与进给电机2的输出轴相平行的油缸7，油缸7的伸缩杆上设有换挡滑块8，换挡滑块8上设有齿轮安装座9，进给电机2的输出轴贯穿齿轮安装座9设置，所述进给齿轮5位于齿轮安装座9内，且进给齿轮5与进给电机2的输出轴同步转动，油缸7驱动换挡滑块8带动进给齿轮5沿进给电机2的输出轴左右往复移动，实现进给齿轮5与其中一个套筒3的啮合传动。其中，不与进给齿轮5啮合连接的套筒3通过复位弹簧6弹性固定在主轴箱1上，同时，也使得套筒3具备复位的功能，从而避免原主轴总成的套筒3在本实用新型工位切换后依旧处于进给状态。
本实用新型每一主轴总成都可装配不同类型的刀具，从而避免刀具的反复更换或工件在不同刀具钻床之间的转移，有效提高工件的加工效率。同时，本实用新型采用一个进给电机2对多个主轴总成的进给运动进行驱动，有效减少设备的成本，且通过进给齿轮5与齿条4的啮合，其传动稳定、可靠。此外，由于进给齿轮5只能同时驱动一个主轴总成进行进给运动，从而避免了在加工过程中刀具与工件以及夹具之间发生干涉碰撞。
本实用新型的工位切换原理：油缸7通过伸缩杆驱动换挡滑块8移动，换挡滑块8通过齿轮安装座9带动进给齿轮5在进给电机2的输出轴上滑动，使得进给齿轮5能够与原啮合传动的套筒3进行脱离，进而与其他套筒3进行啮合传动。
本实用新型的进给运动原理：由进给电机2通过输出轴驱动进给齿轮5转动，进而带动与进给齿轮5相啮合传动的对应套筒3作上下进给运动。
进一步，齿轮安装座9与进给齿轮5的连接结构：所述齿轮安装座9呈开口朝下的U形结构，所述进给齿轮5位于齿轮安装座9的U形两侧壁之间。
进给齿轮5与进给电机2的输出轴之间的一种连接结构：所述进给齿轮5与进给电机2的输出轴通过平键连接，进给电机2的输出轴上沿其轴向设置有滑槽10，所述进给齿轮5的内壁上设有键槽12，平键设置在滑槽10与键槽12之间。本实施例采用该连接结构，便于进给齿轮5与进给电机2的输出轴之间的装配。
进给齿轮5与进给电机2的输出轴之间的另一种连接结构：所述进给齿轮5与进给电机2的输出轴通过花键连接。
为了提高本实用新型工位切换的稳定性，所述主轴箱1内设有与进给电机2的输出轴相平行的导向杆11，所述换挡滑块8设置在导向杆11上并能沿导向杆11轴向左右滑动。其中，导向杆11不仅对换挡滑块8起到导向的作用，同时减少油缸7伸缩杆所承受的载荷量，避免伸缩杆在长期使用下发生弯曲，提高其使用寿命。
优化换挡滑块8与油缸7伸缩杆、导向杆11、齿轮安装座9的连接位置，所述换挡滑块8的中部与油缸7的伸缩杆固定连接，换挡滑块8的一侧设置在导向杆11上，所述齿轮安装座9设置在换挡滑块8的另一侧。
同时，复位弹簧6的一种设置方式：所述复位弹簧6为拉簧，所述套筒3的下端伸出主轴箱1之外设有连接柱一13，主轴箱1上设有与连接柱一13数量以及位置相对应的连接柱二14，连接柱一13与对应连接柱二14之间通过拉簧弹性连接。
复位弹簧6的另一种设置方式：所述复位弹簧6为压缩弹簧，所述套筒3的上端侧壁上设有环形挡圈，位于环形挡圈下方的所述主轴箱1上设有与环形挡圈位置相对应的支撑台面，环形挡圈与支撑台面之间通过压缩弹簧弹性连接。
同时，为了对复位弹簧6的收缩行程进行限制，避免部件在复位弹簧6的收缩作用下发生碰撞导致其损伤，所述套筒3的侧壁上沿其轴向设有限位槽15，所述主轴箱1的侧壁上设有位于限位槽15内的限位凸柱。
进一步，所述齿轮安装座9与换挡滑块8为一体成型结构。
在本实施例中，主轴总成的主运动传动结构为：所述主轴总成还包括主轴杆16，所述主轴杆16通过轴承套设在套筒3内，主轴杆16的下端向外伸出套筒3之外形成连接钻头的连接端17，主轴杆16的上端向外伸出套筒3之外形成花键轴18，花键轴18上套设有可相对上下滑动的驱动齿轮19，驱动齿轮19上设有与驱动齿轮19位于同一轴线的转轴20，转轴20通过轴承转动连接在固定座21上，固定座21设置在所述主轴箱1上，所述驱动齿轮19传动连接有动力源，动力源通过驱动齿轮19驱动主轴杆16转动。其中，本实施例驱动源为驱动电机，驱动电机与驱动齿轮19之间通过同步带传动连接。主轴杆16的连接端17可与扩孔钻或锪钻或镗刀或铰刀等装配固定。
为了提升本实用新型的自动化程度，使进给齿轮5在工位切换过程中能够精准与对应套筒3的齿条4啮合连接，所述换挡滑块8上设有位置凸块22，所述主轴箱1上设有探测位置凸块22的行程开关23，行程开关23与主轴总成的位置以及数量相对应，行程开关23与控制器连接，控制器根据行程开关23的信号控制油缸7的启停。
上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例之一，并非以此限制本实用新型的实施范围，故：凡依本实用新型的形状、结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多工位数控动力头，包括有主轴箱(1)、主轴总成与进给电机(2)，主轴总成与进给电机(2)设置在主轴箱(1)上，所述主轴总成包括能相对主轴箱(1)上下滑动的套筒(3)，套筒(3)的外侧壁上设有齿条(4)，进给电机(2)的输出轴上设有与齿条(4)啮合连接的进给齿轮(5)，其特征在于：所述主轴总成沿进给电机(2)的输出轴轴向并排设置有两个以上，每一所述套筒(3)与主轴箱(1)通过复位弹簧(6)弹性连接，主轴箱(1)上设有伸缩杆与进给电机(2)的输出轴相平行的油缸(7)，油缸(7)的伸缩杆上设有换挡滑块(8)，换挡滑块(8)上设有齿轮安装座(9)，进给电机(2)的输出轴贯穿齿轮安装座(9)设置，所述进给齿轮(5)位于齿轮安装座(9)内，且进给齿轮(5)与进给电机(2)的输出轴同步转动，油缸(7)驱动换挡滑块(8)带动进给齿轮(5)沿进给电机(2)的输出轴左右往复移动，实现进给齿轮(5)与其中一个套筒(3)的啮合传动。
2.根据权利要求1所述的一种多工位数控动力头，其特征在于：所述齿轮安装座(9)呈开口朝下的U形结构，所述进给齿轮(5)位于齿轮安装座(9)的U形两侧壁之间。
3.根据权利要求1所述的一种多工位数控动力头，其特征在于：所述进给齿轮(5)与进给电机(2)的输出轴通过平键连接或花键连接。
4.根据权利要求1所述的一种多工位数控动力头，其特征在于：所述主轴箱(1)内设有与进给电机(2)的输出轴相平行的导向杆(11)，所述换挡滑块(8)设置在导向杆(11)上并能沿导向杆(11)轴向左右滑动。
5.根据权利要求4所述的一种多工位数控动力头，其特征在于：所述换挡滑块(8)的中部与油缸(7)的伸缩杆固定连接，换挡滑块(8)的一侧设置在导向杆(11)上，所述齿轮安装座(9)设置在换挡滑块(8)的另一侧。
6.根据权利要求1所述的一种多工位数控动力头，其特征在于：所述复位弹簧(6)为拉簧，所述套筒(3)的下端伸出主轴箱(1)之外设有连接柱一(13)，主轴箱(1)上设有与连接柱一(13)数量以及位置相对应的连接柱二(14)，连接柱一(13)与对应连接柱二(14)之间通过拉簧弹性连接。
7.根据权利要求1所述的一种多工位数控动力头，其特征在于：所述套筒(3)的侧壁上沿其轴向设有限位槽(15)，所述主轴箱(1)的侧壁上设有位于限位槽(15)内的限位凸柱。
8.根据权利要求1或2所述的一种多工位数控动力头，其特征在于：所述齿轮安装座(9)与换挡滑块(8)为一体成型结构。
9.根据权利要求1所述的一种多工位数控动力头，其特征在于：所述主轴总成还包括主轴杆(16)，所述主轴杆(16)通过轴承套设在套筒(3)内，主轴杆(16)的下端向外伸出套筒(3)之外形成连接钻头的连接端(17)，主轴杆(16)的上端向外伸出套筒(3)之外形成花键轴(18)，花键轴(18)上套设有可相对上下滑动的驱动齿轮(19)，驱动齿轮(19)上设有与驱动齿轮(19)位于同一轴线的转轴(20)，转轴(20)通过轴承转动连接在固定座(21)上，固定座(21)设置在所述主轴箱(1)上，所述驱动齿轮(19)传动连接有动力源，动力源通过驱动齿轮(19)驱动主轴杆(16)转动。
10.根据权利要求1所述的一种多工位数控动力头，其特征在于：所述换挡滑块(8)上设有位置凸块(22)，所述主轴箱(1)上设有探测位置凸块(22)的行程开关(23)，行程开关(23)与主轴总成的位置以及数量相对应，行程开关(23)与控制器连接，控制器根据行程开关(23)的信号控制油缸(7)的启停。
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| CN201821929084.7U CN208991798U (zh) | 2018-11-21 | 2018-11-21 | 一种多工位数控动力头 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112440332A (zh) * | 2020-09-25 | 2021-03-05 | 杜艳华 | 一种塑料水瓶打孔机 |
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- 2018-11-21 CN CN201821929084.7U patent/CN208991798U/zh not_active Expired - Fee Related
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