一种自动钻孔机制造技术

本发明专利技术公开了一种自动钻孔机，包括承载台、钻头部分、机械双臂部分、套盖、垂荡机构部分、套筒、旋转机构部分、控制系统装置、钻头放置装置，所述旋转机构部分位于承载台面上，所述钻头放置装置位于承载台靠近旋转机构部分的一端，所述控制系统装置设置在旋转机构部分的侧面，所述套筒固定连接在旋转机构部分的上方，所述垂荡机构部分安装在套筒上，所述机械双臂部分与垂荡机构部分固定连接，且末端设置钻头部分，所述套盖设置在垂荡机构部分的顶端。本发明专利技术进给动作灵活，定位准确，占用空间小，能够增大运动承受负载，运动稳定，且自主更换钻头，生产效率高，自动化程度高，降低工作人员劳动强度，提高了钻孔重复定位精度。

An automatic drilling machine

【技术实现步骤摘要】
一种自动钻孔机
本专利技术涉及钻孔加工
，特别是涉及一种自动钻孔机。
技术介绍
在机械零件加工领域，经常需要对工件进行钻孔作业。钻孔机通常用于对待加工件进行钻孔加工，钻孔机在对待加工件进行加工时，需要先用夹紧装置将待钻孔件固定在工作台面上，再利用钻头对待钻孔工作进行钻孔。现有的钻孔机再对待加工工件钻孔时，钻头部分只能Z向进给，且行业存在一些自动钻孔机通过承载工作面的X、Y向移动，改变钻孔的坐标位置。从而要求机床本体足够大，相对的占地空间大，且动作不灵活，针对不同孔径的钻孔需要手动更换钻头，更换操作过程繁琐，增大了工作人员的劳动强度，人力成本高，经常出现人为失误而对工件造成损坏，生产效率低，且易出现精准度不高的情况，生产废料多，故而有待改进。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术专利的目的是为了提供一种自动钻孔机，以解决
技术介绍
中存在的问题。本专利技术可通过以下技术方案实现：一种自动钻孔机，包括承载台、钻头部分、机械双臂部分、套盖、垂荡机构部分、套筒、旋转机构部分、控制系统装置以及钻头放置装置；所述旋转机构部分位于承载台面上，所述钻头放置装置位于承载台靠近旋转机构部分的一端，所述控制系统装置设置在旋转机构部分的侧面，所述套筒固定连接在旋转机构部分的上方，所述垂荡机构部分安装在套筒上，所述机械双臂部分与垂荡机构部分固定连接，且末端设置钻头部分，所述套盖设置在垂荡机构部分的顶端。所述垂荡机构部分包括电机Ⅰ，所述电机Ⅰ固定安装在套筒上端，且适配减速器Ⅰ，电机输出轴Ⅰ的另一端通过联轴器固定齿轮轴，所述齿轮轴上安装有直齿轮Ⅰ，所述直齿轮Ⅰ两侧分别啮合有直齿轮Ⅱ和直齿轮III，所述直齿轮Ⅱ)和直齿轮III分别固定安装在各自的丝杆上，两根丝杆上下端均设有支撑轴承Ⅰ，实现电机Ⅰ旋转带动两根丝杆的旋转，且两根丝杆上均采用螺纹配合有移动丝块，丝杆的旋转带动移动丝块的上下移动，套筒外壁竖直方向开有滑轨，限制其一个只具备垂荡方向的移动，所述套筒间隙配合外套筒，所述外套筒与移动丝块固定连接，实现带动外套筒的垂荡运动。所述旋转机构部分的目的是实现对套筒的旋转控制，包括支撑套筒，所述支撑套筒与承载台固定相连，支撑套筒内壁固定电机Ⅱ，电机Ⅱ适配减速器Ⅱ，电机输出轴Ⅱ安装有圆锥齿轮Ⅱ，圆锥齿轮Ⅱ与圆锥齿轮Ⅰ传动，圆锥齿轮Ⅰ安装在圆锥齿轮轴上，所述圆锥齿轮轴连接设置在套筒内的圆盘联轴器，带动套筒旋转，支撑套筒与套筒之间设置有防止滑移的轴承Ⅱ，从而实现旋转机构部分内的电机Ⅱ旋转带动整个套筒的旋转运动。所述机械双臂部分固定连接外套筒，满足外套筒的旋转、垂荡进给同时带动机械双臂部分的进给运动，包括臂Ⅰ和臂Ⅱ，所述外套筒与臂Ⅰ直接相连，实现与之联动进给，臂Ⅰ的末端通过连接销轴固定电机Ⅲ，臂Ⅱ通过连接销轴固定至设置在连接销轴上的输出转动盘上，实现电机Ⅲ旋转带动输出转动盘从而带动臂Ⅱ的旋转进给。所述臂Ⅱ内嵌钻头传动机构，包括电机Ⅳ，所述电机Ⅳ固定安装在臂Ⅱ的下端，电机Ⅳ的输出轴装设带轮，所述带轮通过传送带另一端连接至转体，所述转体通过上下轴承Ⅳ安装在臂Ⅱ的另一末端，所述钻头传动机构带动转体旋转，转体开设带槽，且下端开设装夹孔，装夹孔为锥面体型，起校准对心作用。所述钻头部分通过装夹孔配合安装在转体内，包括锁扣、锥体、挡块、夹头、钻头；所述锁扣位于钻头部分的顶部，起固定作用，所述锥体位于在锁扣的下端，且与所述装夹孔配合，均是锥面，起对心作用，所述挡块位于所述锥体的下端，所述挡块开有缺口，与转体内的凸块配合，其定位以及限制其旋转自由度，所述夹头位于挡块的下端，用于装夹钻头，钻头装夹可以采用物理连接(热胀冷缩原理)也可以采用机械连接。所述转体内部设有圆柱卡头以及与之适配的锁紧气缸，用于卡夹锁扣，从而转体旋转带动整体钻头旋转。进一步的，所述钻头放置装置设有9个放置槽，放置槽为锥面，与钻头部分的夹头锥面对心放置，且配合挡块的缺口，固定钻头的具体方向，简化钻头拾取、放置识别流程。进一步的，所述套盖开有散热孔。进一步的，所述承载台作为整体的支撑且为待钻工件的工作台，位于装置的底部，上部支撑旋转机构部分和垂荡机构部分，为工作台面，用于固定待钻孔件，且一端配置多类型钻头放置装置，即需要更换钻头时，钻头部分依靠机械双臂动作至该区域进行更换。进一步的，所述控制系统装置与所述电机Ⅰ、电机Ⅱ、电机Ⅲ、电机Ⅳ的驱动部分以及锁紧气缸的控制阀相连接，根据所输入的钻头放置装置上各钻头的位置信息，以及设定钻孔转速和进给速度，通过上位机下载所编程序，所述控制系统装置收到指令，分步进行实施钻孔动作，并针对需要更换钻头的工件，相应触发锁紧气缸的控制阀实现对钻头的更换。本专利技术有益的技术效果在于：本专利技术一种自动钻孔机，借助机械连杆式双臂，不仅进给动作灵活，定位准确，且占用空间小。且钻头的装夹采用锥面对心，大大提高了钻孔定位精度。以及采用双丝杆的重力方向的进给，增大运动承受负载，且运动稳定。针对同一工件需钻多类型孔径时，无需再手动更换钻头，减免操作过程的繁琐，提高生产效率高。自动化程度高，降低工作人员劳动强度，提高了钻孔重复定位精度。附图说明图1为本专利技术的总体结构示意图；图2为本专利技术的垂荡机构部分的结构示意图；图3为本专利技术的旋转机构部分的结构示意图；图4为本专利技术的机械双臂部分的结构示意图；图5为本专利技术的钻头部分的结构示意图；图6为本专利技术的挡块缺口的结构示意图；其中1-承载台，2-钻头部分，3-机械双臂部分，4-套盖，5-垂荡机构部分，6-套筒，7-旋转机构部分，8-控制系统装置，9-钻头放置装置，10-支撑轴承Ⅰ，101-滑轨，11-电机Ⅰ，12-减速器Ⅰ，13-电机输出轴Ⅰ，14-联轴器，15-直齿轮Ⅰ，161-直齿轮Ⅱ，162-直齿轮III，17齿轮轴，18-双丝杆，19-移动丝块，20-外套筒，21-轴承Ⅱ，22-支撑套筒，23-圆盘联轴器，24-圆锥齿轮Ⅰ，25-圆锥齿轮轴，26-圆锥齿轮Ⅱ，27-电机Ⅱ，28-减速器Ⅱ，29-电机输出轴Ⅱ，31-臂Ⅰ，32-电机Ⅲ，33-连接轴销，34-输出转动盘，35-臂Ⅱ，36-带轮，37-电机Ⅳ，38-传送带，39-装夹孔，40-锁紧气缸，41-轴承Ⅲ，42-转体带槽，43-转体，44-轴承Ⅳ，45-圆柱卡头，51-锁扣，52-锥体，53-夹头，54-钻头，55-挡块，56-缺口。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式做进一步阐述。如图1所示，本专利技术提供了一种自动钻孔机，包括承载台1、钻头部分2、机械双臂部分3、套盖4、垂荡机构部分5、套筒6、旋转机构部分7、控制系统装置8以及钻头放置装置9；所述旋转机构部分7位于承载台1面上，所述钻头放置装置9位于承载台1靠近旋转机构部分7的一端，所述控制系统装置8设置在旋转机构部分7的侧面，所述套筒6固定连接在旋转机构部分7的上方，所述垂荡机构部分5安装在套筒6上，所述机械双臂部分3与垂荡机构部分5固定连接，且末本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动钻孔机，其特征在于：包括承载台(1)、钻头部分(2)、机械双臂部分(3)、套盖(4)、垂荡机构部分(5)、套筒(6)、旋转机构部分(7)、控制系统装置(8)以及钻头放置装置(9)；所述旋转机构部分(7)位于承载台(1)面上，所述钻头放置装置(9)位于承载台(1)靠近旋转机构部分(7)的一端，所述控制系统装置(8)设置在旋转机构部分(7)的侧面，所述套筒(6)固定连接在旋转机构部分(7)的上方，所述垂荡机构部分(5)安装在套筒(6)上，所述机械双臂部分(3)与垂荡机构部分(5)固定连接，且末端设置钻头部分(2)，所述套盖(4)设置在垂荡机构部分(5)的顶端；/n所述垂荡机构部分(5)包括电机Ⅰ(11)，所述电机Ⅰ(11)固定安装在套筒(6)上端，且适配减速器Ⅰ(12)，电机输出轴Ⅰ(13)的另一端通过联轴器(14)固定齿轮轴(17)，所述齿轮轴(17)上安装有直齿轮Ⅰ(15)，所述直齿轮Ⅰ(15)两侧分别啮合有直齿轮Ⅱ(161)和直齿轮III(162)，所述直齿轮Ⅱ(161)和直齿轮III(162)分别固定安装在各自的丝杆(18)上，两根丝杆(18)上下端均设有支撑轴承Ⅰ(10)，实现电机Ⅰ(11)旋转带动两根丝杆(18)的旋转，且两根丝杆(18)上均采用螺纹配合有移动丝块(19)，丝杆(18)的旋转带动移动丝块(19)的上下移动，套筒(6)外壁竖直方向开有滑轨(101)，且间隙配合外套筒(20)，所述外套筒(20)与移动丝块(19)固定连接，实现带动外套筒(20)的垂荡运动。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自动钻孔机，其特征在于：包括承载台(1)、钻头部分(2)、机械双臂部分(3)、套盖(4)、垂荡机构部分(5)、套筒(6)、旋转机构部分(7)、控制系统装置(8)以及钻头放置装置(9)；所述旋转机构部分(7)位于承载台(1)面上，所述钻头放置装置(9)位于承载台(1)靠近旋转机构部分(7)的一端，所述控制系统装置(8)设置在旋转机构部分(7)的侧面，所述套筒(6)固定连接在旋转机构部分(7)的上方，所述垂荡机构部分(5)安装在套筒(6)上，所述机械双臂部分(3)与垂荡机构部分(5)固定连接，且末端设置钻头部分(2)，所述套盖(4)设置在垂荡机构部分(5)的顶端；
所述垂荡机构部分(5)包括电机Ⅰ(11)，所述电机Ⅰ(11)固定安装在套筒(6)上端，且适配减速器Ⅰ(12)，电机输出轴Ⅰ(13)的另一端通过联轴器(14)固定齿轮轴(17)，所述齿轮轴(17)上安装有直齿轮Ⅰ(15)，所述直齿轮Ⅰ(15)两侧分别啮合有直齿轮Ⅱ(161)和直齿轮III(162)，所述直齿轮Ⅱ(161)和直齿轮III(162)分别固定安装在各自的丝杆(18)上，两根丝杆(18)上下端均设有支撑轴承Ⅰ(10)，实现电机Ⅰ(11)旋转带动两根丝杆(18)的旋转，且两根丝杆(18)上均采用螺纹配合有移动丝块(19)，丝杆(18)的旋转带动移动丝块(19)的上下移动，套筒(6)外壁竖直方向开有滑轨(101)，且间隙配合外套筒(20)，所述外套筒(20)与移动丝块(19)固定连接，实现带动外套筒(20)的垂荡运动。


2.根据权利要求1所述自动钻孔机，其特征在于：所述旋转机构部分(7)包括支撑套筒(22)，所述支撑套筒(22)与承载台(1)固定相连，支撑套筒(22)内壁固定电机Ⅱ(27)，电机Ⅱ(27)适配减速器Ⅱ(28)，电机输出轴Ⅱ(29)安装有圆锥齿轮Ⅱ(26)，圆锥齿轮Ⅱ(26)与圆锥齿轮Ⅰ(24)传动，圆锥齿轮Ⅰ(24)安装在圆锥齿轮轴(25)上，所述圆锥齿轮轴(25)连接设置在套筒(6)内的圆盘联轴器(23)，带动套筒(6)旋转，支撑套筒(22)与套筒(6)之间设置有防止滑移的轴承Ⅱ(21)，从而实现旋转机构部分(7)内的电机Ⅱ(27)旋转带动整个套筒(6)的旋转运动。


3.根据权利要求1所述自动钻孔机，其特征在于：所述机械双臂部分(3)固定连接外套筒(20)，包括臂Ⅰ(31)和臂Ⅱ(35)，所述外套筒(20)与臂Ⅰ(31)直接相连，实现与之联动进给，臂Ⅰ(31)的末端通过连接销轴(33)固定电机Ⅲ(32)，臂Ⅱ(35)通过连接销轴(33)固定至设置在连接销...

【专利技术属性】
技术研发人员：金晓怡，陆佳依，杨昊，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31