CN211758623U - 一种三孔钻机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于阀体钻孔领域，具体涉及一种三孔钻机。本实用新型包括机架以及布置于机架上的通过进给动力源驱动的三爪卡盘，所述三爪卡盘的三根卡爪上分别布置有一组钻头且钻头钻杆均指向三爪卡盘轴线方向；本三孔钻机还包括仿形工装，所述仿形工装外形呈与三爪卡盘同轴的套筒状，仿形工装的筒腔轮廓与工件的外壁轮廓相吻合以供工件轴线插入并定位；仿形工装的筒壁处径向贯穿布置有可供钻头钻杆通过的通行孔。本实用新型能实现工件外壁的自动打三孔操作，不仅可以大大提高打孔效率，同时还具备操作便捷和钻孔精度高的优点，可在大批量加工的同时，又能避免出现漏、错加工的情况，从而显著提升机加工企业的市场竞争力。
Description
技术领域
本实用新型属于阀体钻孔领域，具体涉及一种三孔钻机。
背景技术
目前，阀门等机械零件都需要进行孔类加工，尤其是阀套类工件大都需在侧壁呈120°分布均匀钻三孔。上述钻三孔操作时，一般采用在阀套上画压板线，再采用单钻头机床，搭配工件旋转，从而依序实现三孔加工目的。由于三孔必须呈120°分布，这使得人工钻孔流程不但效率较低，而且也容易出现漏、错加工的情况；不仅操作繁琐且浪费时间，同时旋转后精度无法保证，废品率高，自然也就无法大批量进行加工，从而给实际机加工操作打来诸多困扰。
发明内容
本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而使用可靠便捷的三孔钻机，其能实现工件外壁的自动打三孔操作，不仅可以大大提高打孔效率，同时还具备操作便捷和钻孔精度高的优点，可在大批量加工的同时，又能避免出现漏、错加工的情况，从而显著提升机加工企业的市场竞争力。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种三孔钻机，其特征在于：本三孔钻机包括机架以及布置于机架上的通过进给动力源驱动的三爪卡盘，所述三爪卡盘的三根卡爪上分别布置有一组钻头且钻头钻杆均指向三爪卡盘轴线方向；本三孔钻机还包括仿形工装，所述仿形工装外形呈与三爪卡盘同轴的套筒状，仿形工装的筒腔轮廓与工件的外壁轮廓相吻合以供工件轴线插入并定位；仿形工装的筒壁处径向贯穿布置有可供钻头钻杆通过的通行孔。
优选的，本三孔钻机还包括顶出块，所述顶出块同轴布置于仿形工装的筒腔内，且顶出块以顶出气缸驱动而产生沿仿形工装轴向的往复伸缩动作；顶出块处于初始状态时，顶出块顶面与仿形工装筒腔共同围合形成可供工件放入及定位的放置空间。
优选的，所述顶出块外壁处凹设有喷气槽或顶出块内布置有喷气孔，喷气槽槽长方向或喷气孔轴线平行顶出块轴线；喷气槽或喷气孔数目为三组从而一一对应相应的通行孔，且每组喷气槽或喷气孔的轴线与对应通行孔轴线彼此相交，喷气槽或喷气孔的进气端连通外部气源。
优选的，其中一组钻头或一根卡爪上布置有定位板，所述定位板沿三爪卡盘轴向向三爪卡盘后方延伸；三爪卡盘后方的机架上布置有第一支撑杆，第一支撑杆上沿三爪卡盘径向而依序布置用于限定三爪卡盘最小张开距离的第一接近开关以及限定三爪卡盘最大张开距离的第二接近开关，所述定位板与各接近开关间构成配合关系。
优选的，本三孔钻机还包括布置于三爪卡盘正前方的机架上的尾座顶板，所述尾座顶板以尾座动力源驱动以产生沿三爪卡盘轴向的往复伸缩动作；当尾座顶板处于初始状态时，尾座顶板与仿形工装之间存有可供上料的间隙；当尾座顶板处于工作状态时，尾座动力源驱动尾座顶板前行并将工件抵入仿形工装的筒腔内。
优选的，尾座顶板及尾座动力源均固定于尾座板上，尾座板上还布置有第二支撑杆，第二支撑板上沿三爪卡盘径向而依序布置用于限定尾座顶板最大进程长度的第三接近开关以及用于限定尾座顶板最大回程长度的第四接近开关。
优选的，所述尾座动力源及进给动力源均为进给气缸。
优选的，所述顶出块外形呈吻合仿形工装筒腔外形的棱柱状。
本实用新型的有益效果在于：
1)、抛弃了传统的直接采用立式钻机钻孔所导致的诸多使用缺陷，本实用新型克服了现有技术的“杆体必须轴向安装在三爪卡盘上”的固有技术偏见，使得安装完成后的三组钻机，其钻杆均径向安装在三爪卡盘上，随之利用卡爪的进退来实现相对工件的高精度钻孔切削目的。这样，实际工作时，只需将工件放入仿形工装内，并通过仿形工装上预留的通行孔，再利用三根卡爪的进退使得三组钻机的钻杆能适时伸入通行孔内并进行相对工件外壁的自动打三孔操作，自动化程度极高。
综上，本实用新型不仅可以大大提高打孔效率，同时还具备操作便捷和钻孔精度高的优点，可在大批量加工的同时，又能避免出现漏、错加工的情况，从而显著提升机加工企业的市场竞争力。
2)、作为上述方案的进一步优选方案，顶出块的设置，在于起到对模具模腔也即仿形工装筒腔内工件的顶出效果，以起到快速卸除工件的目的，同时兼具位置尺寸的调整。顶出块处布置喷气槽或喷气孔，当工件钻孔完毕并被自动顶出时，压缩空气同时从喷气槽或喷气孔内喷出：一方面吹出钻孔所产生的切屑，另一方面也给钻头的钻杆降温，从而保证整体结构在长时间连续工作状况下的工作稳定性及高使用寿命。
3)、定位板的布置，目的是提供第一接近开关及第二接近开关以安置基体。而第二接近开关用于限定三爪卡盘处各卡爪的最大张开尺寸，以避免卡爪脱离三爪卡盘的导向槽；而第一接近开关则反之，则用于限定三爪卡盘处各卡爪的最小张开尺寸，以避免各卡爪过于接近而与仿形工装间产生位置干涉现象。各接近开关可使用光电传感器，或采用传统的限位开关等，只需能起到其固有的位置限位功能即可，此处就不再赘述。
4)、由于钻孔时需对工件施力，而工件的径向动作会被仿形工装的外壁所限定，而工件的向内动作则被顶出块所限定，此时工件可能此时向外的脱落动作；此时，需设计尾座顶板，从而利用尾座顶板来起到类似“瓶盖”的目的，在工件安置到位后将尾座顶板覆盖在仿形工装的进料端处，最终保证工件加工时的位置稳定性。由于需要上下料，因此尾座顶板需通过尾座动力源驱动而产生往复轴线动作。
5)、第三接近开关与第四接近开关，与前述第一接近开关和第二接近开关的工作模式类似。第三接近开关与第四接近开关用于限制尾座顶板的前行及后退距离，以保证其工作的高可靠性及高精准性。
附图说明
图1及图2为本实用新型的立体结构示意图；
图3为本实用新型的正视图；
图4为本实用新型的右视图；
图5为三爪卡盘、钻头及仿形工装的配合状态立体图；
图6为图5去除仿形工装后的立体结构示意图；
图7为图6的I部分局部放大图。
本实用新型各标号与部件名称的实际对应关系如下：
a-工件
10-机架
20-三爪卡盘 21-进给动力源 22-卡爪
30-钻头
40-仿形工装 41-通行孔
50-顶出块 51-顶出气缸 52-喷气槽
61-定位板 62-第一支撑杆
63-第一接近开关 64-第二接近开关
70-尾座顶板 71-尾座动力源 72-尾座板
81-第二支撑杆 82-第三接近开关 83-第四接近开关
具体实施方式
为便于理解，此处结合图1-7，对本实用新型的具体结构及工作方式作以下进一步描述：
本实用新型的具体结构如图1-7所示，其结构包括机架10以及布置于机架10上的三爪卡盘20和尾座顶板70，三爪卡盘20以进给动力源21驱动而产生同步张合动作，而尾座顶板70则以尾座动力源71驱动而产生伸缩动作。实际上，三爪卡盘20的动作状态及布置状态，都类似传统意义上的车床，只是抛除了车床上三爪卡盘20的回转动作而仅仅保留了张合动作。其中：
如图1-5所示的，三爪卡盘20的三根卡爪22上均以螺纹连接等方式固定一组钻头30，钻头30为独立件，并以外部电力驱动而产生转动动作。三组钻头30的三组钻杆均如图5-7所示的位于同一铅垂面上且均指向三爪卡盘20的轴线处。通过三爪卡盘20的张合动作，三组钻头30即可产生相对同轴固定于三爪卡盘20轴线处的工件a的同步钻三孔动作。
为固定工件a，本实用新型增设了如图5所示的仿形工装40。仿形工装40顾名思义，也即通过内部模腔的仿形设计来固定工件a。本实用新型的仿形工装40外形呈套筒状，仿形工装40的内端面直接固定在三爪卡盘20的盘面处，仿形工装40的筒腔外形与待加工的工件a也即阀套的外壁轮廓相吻合。为保证钻孔加工的精准性和准确性，在仿形工装40的外壁处对应钻三孔位置而布置如图5所示的三组通行孔41，以供钻杆伸入并钻孔；当然，在图5中，三组通行孔41直接孔端突出仿形工装40的外壁并形成凸环结构，实际使用时也可仅开设贯通孔即可。
考虑到钻孔后的脱模需求，本实用新型还如图6-7所示的，在仿形工装40的筒腔内布置顶出块50。顶出块50通过顶出气缸51驱动而产生伸缩动作。在顶出块50处于初始状态时，顶出块50回缩并位于仿形工装40筒腔深处，此时顶出块50顶面与仿形工装40的筒腔共同围合形成放置空间，用于放置工件a。而当钻孔完毕时，顶出块50在顶出气缸51动作下顶升，从而将工件a顶出仿形工装40筒腔，以实现便捷化的卸料操作。如图7所示的，顶出块50处布置喷气槽52或喷气孔，当工件a钻孔完毕并被自动顶出时，压缩空气同时从喷气槽52或喷气孔内喷出：一方面吹出钻孔所产生的切屑，另一方面也给钻头30的钻杆降温，从而保证整体结构在长时间连续工作状况下的工作稳定性及高使用寿命。
由于钻孔时需对工件a施力，而工件a的径向动作会被仿形工装40的外壁所限定，而工件a的向内动作则被顶出块50所限定，此时工件a可能此时向外的脱落动作；此时，需设计如图1-3所示的尾座顶板70，从而利用尾座顶板70来起到类似“瓶盖”的目的。在工件a安置到位后将尾座顶板70覆盖在仿形工装40的进料端处，最终保证工件a加工时的位置稳定性。由于需要上下料，因此尾座顶板70需通过尾座动力源71驱动而产生往复轴线动作。
为便于进一步理解本实用新型，此处给出本实用新型的具体工作流程如下：
1)、上料：
本实用新型原始状态参照图1-5所示。上料时，首先工件a放入仿形工装40内，之后按下启动按钮，尾座动力源71顶出，将尾座顶板70推动至第二支撑杆81上的第三接近开关82处，将工件a顶住；此时，工件a位置被顶出块50顶面、仿形工装40筒腔及尾座顶板70顶面共同包裹并固定。
2)、钻孔
第三接近开关82感应到尾座顶板70位置，并发送信号给电控箱。三组钻头30工作、进给动力源21正转、三爪卡盘20处卡爪22均向工件a方向运动，钻头30钻杆经由通行孔41钻入工件a侧壁。
3)、卸料
当钻头30钻杆进给到工件a内指定深度时，第一支撑杆62上的第一接近开关63感应到定位板61位置，并发送信号给电控箱，进给动力源21开始反转、三组卡爪22张开、钻头30退回到第二接近开关64。第二接近开关64感应到钻头30到位信息，进给动力源21停止，尾座动力源71驱动尾座顶板70退回至第四接近开关83处。第四接近开关83感应到尾座顶板70到位信息，工件a自动被顶出块50顶出。同时，压缩空气沿如图6所示的喷气槽52内喷出；一方面吹出切屑，另一方面也给钻头30降温，吹气时间可由时间继电器控制。之后，顶出块50在顶出气缸51回程作用下复位，一个工作循环结束。
当然，上述方案仅是针对如图1-6所示的具体实施例中的结构作出的说明；实际操作时，本实用新型可以与现有技术中的软件配合来实现上述钻孔动作的流程化和自动化，但是必须指出的是：与本实用新型相配合的软件乃至电控箱的操作方式等，其为现有成熟技术，不是本实用新型的创新部分，也不是本实用新型的组成部分。此外的，如采用其他感应系统而不仅仅采用接近开关作为感应设备，或将各动力源以油缸甚至是曲柄滑块机构等其他动力机构取代，甚至通过气动等方式来吹出工件a而不是以顶出块50顶出工件a等，这些在本实用新型原有结构及功能上的常规改变，也均应当作为等同或相似设计而落入本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种三孔钻机，其特征在于：本三孔钻机包括机架(10)以及布置于机架(10)上的通过进给动力源(21)驱动的三爪卡盘(20)，所述三爪卡盘(20)的三根卡爪(22)上分别布置有一组钻头(30)且钻头(30)钻杆均指向三爪卡盘(20)轴线方向；本三孔钻机还包括仿形工装(40)，所述仿形工装(40)外形呈与三爪卡盘(20)同轴的套筒状，仿形工装(40)的筒腔轮廓与工件的外壁轮廓相吻合以供工件轴线插入并定位；仿形工装(40)的筒壁处径向贯穿布置有可供钻头(30)钻杆通过的通行孔(41)。
2.根据权利要求1所述的一种三孔钻机，其特征在于：本三孔钻机还包括顶出块(50)，所述顶出块(50)同轴布置于仿形工装(40)的筒腔内，且顶出块(50)以顶出气缸(51)驱动而产生沿仿形工装(40)轴向的往复伸缩动作；顶出块(50)处于初始状态时，顶出块(50)顶面与仿形工装(40)筒腔共同围合形成可供工件放入及定位的放置空间。
3.根据权利要求2所述的一种三孔钻机，其特征在于：所述顶出块(50)外壁处凹设有喷气槽(52)或顶出块(50)内布置有喷气孔，喷气槽(52)槽长方向或喷气孔轴线平行顶出块(50)轴线；喷气槽(52)或喷气孔数目为三组从而一一对应相应的通行孔(41)，且每组喷气槽(52)或喷气孔的轴线与对应通行孔(41)轴线彼此相交，喷气槽(52)或喷气孔的进气端连通外部气源。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种三孔钻机，其特征在于：其中一组钻头(30)或一根卡爪(22)上布置有定位板(61)，所述定位板(61)沿三爪卡盘(20)轴向向三爪卡盘(20)后方延伸；三爪卡盘(20)后方的机架(10)上布置有第一支撑杆(62)，第一支撑杆(62)上沿三爪卡盘(20)径向而依序布置用于限定三爪卡盘(20)最小张开距离的第一接近开关(63)以及限定三爪卡盘(20)最大张开距离的第二接近开关(64)，所述定位板(61)与各接近开关间构成配合关系。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种三孔钻机，其特征在于：本三孔钻机还包括布置于三爪卡盘(20)正前方的机架(10)上的尾座顶板(70)，所述尾座顶板以尾座动力源(71)驱动以产生沿三爪卡盘(20)轴向的往复伸缩动作；当尾座顶板(70)处于初始状态时，尾座顶板(70)与仿形工装(40)之间存有可供上料的间隙；当尾座顶板(70)处于工作状态时，尾座动力源(71)驱动尾座顶板(70)前行并将工件抵入仿形工装(40)的筒腔内。
6.根据权利要求5所述的一种三孔钻机，其特征在于：尾座顶板(70)及尾座动力源(71)均固定于尾座板(72)上，尾座板(72)上还布置有第二支撑杆(81)，第二支撑板上沿三爪卡盘(20)径向而依序布置用于限定尾座顶板(70)最大进程长度的第三接近开关(82)以及用于限定尾座顶板(70)最大回程长度的第四接近开关(83)。
7.根据权利要求5所述的一种三孔钻机，其特征在于：所述尾座动力源(71)及进给动力源(21)均为进给气缸。
8.根据权利要求2或3所述的一种三孔钻机，其特征在于：所述顶出块(50)外形呈吻合仿形工装(40)筒腔外形的棱柱状。
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|---|---|---|---|---|
| CN116618977A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-08-22 | 昆明尼古拉斯克雷亚机床有限公司 | 一种龙门框架移动式加工中心的主轴加工工艺 |
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2019
- 2019-12-30 CN CN201922452832.8U patent/CN211758623U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN116618977A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-08-22 | 昆明尼古拉斯克雷亚机床有限公司 | 一种龙门框架移动式加工中心的主轴加工工艺 |
| CN116618977B (zh) * | 2023-07-20 | 2023-09-19 | 昆明尼古拉斯克雷亚机床有限公司 | 一种龙门框架移动式加工中心的主轴加工工艺 |
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Denomination of utility model: A three hole drilling rig Effective date of registration: 20231222 Granted publication date: 20201027 Pledgee: Huaxia Bank Co.,Ltd. Hefei high tech Zone sub branch Pledgor: HEFEI HUIZHI NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980073671 |
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