CN108480992A - 一种自动化钻孔攻丝一体机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钻孔技术领域，特别涉及一种自动化钻孔攻丝一体机；本发明包括机架、控制箱和执行装置，机架包括底座、套杆和固定座，固定座上设置有动力装置和传动装置，执行装置包括主轴、安装座及安装头，控制箱内设置控制器，该控制器内设置有CPU；在本发明中，在安装头上安装钻头，根据控制箱的设定数据来通过动力装置给传动装置提供动力来源，由传动装置带动执行装置运动，由主轴带动安装头上的钻头对产品进行钻头；再更换安装头上的钻头，换成丝锥，再根据控制箱的设定，由主轴带动安装头上的丝锥对产品进行攻丝；本发明操作方便，钻孔攻丝方便且快捷。
Description
技术领域
本发明涉及钻孔技术领域，特别涉及一种自动化钻孔攻丝一体机。
背景技术
现在已有的全自动工件打孔装置结构复杂，安装过程繁琐，自动打孔机构为超声波振动进刀打孔，或者连续激光全自动打孔，打孔机平台两侧的传输轨道上分别设置有定位后压紧气缸和定位前压紧气缸，侧面定位靠轮内侧的传输轨道上设置有同步带升降控制杆，定位前压紧气缸；这种定位机构定位不够精确，成本比较高，其攻丝的装置是独立的，即当把一个工件打孔完成后，需要人工定位，才能给该工件攻丝，工件打孔并且攻丝自动化程度低，这样导致生产效率比较低，人工成本也比较大。
专利名称为一种钻孔攻丝机(公开号为CN103737329A)的中国发明专利，公开了一种钻孔攻丝机包括钻孔模块和攻丝模块，还包括输入模块、输出模块、驱动模块和控制模块，所述输入模块、钻孔模块、攻丝模块、输出模块和驱动模块均由所述控制模块控制，所述输入模块将工件输入，由所述驱动模块将工件移动至钻孔模块钻孔，再移动至攻丝模块攻丝，最后移动至输出模块输出，所述驱动模块包括驱动架和气抓手，所述气抓手在所述控制模块控制下在所述驱动架上实现前后左右上下移动，所述气抓手用于抓取移动工件，所述控制模块包括若干漫反射式传感器，所述控制模块根据所述若干漫反射传感器的反馈驱动所述气抓手移动定位；该钻孔攻丝机结构复杂且操作不方便。
发明内容
为了克服上述所述的不足，本发明的目的是提供一种自动化钻孔攻丝一体机，根据控制箱的设定数据来通过动力装置给传动装置提供动力来源，由传动装置带动执行装置运动，由主轴带动安装头上的钻头和丝锥分别进行钻头和攻丝。
本发明解决其技术问题的技术方案是：
一种自动化钻孔攻丝一体机，其中，包括机架及连接在机架上的控制箱和执行装置，所述机架包括底座、套杆和固定座，所述底座连接在所述套杆的底部，所述固定座连接在所述套杆的顶部，所述固定座上设置有用于提供动力的动力装置和用于带动所述执行装置运动的传动装置，所述执行装置包括主轴、安装座及设置在所述安装座上的安装头，所述安装头可安装钻头或丝锥，所述主轴与所述安装头同轴连接；所述控制箱内设置有与所述动力装置电性连接的控制器，该控制器内设置有CPU。
作为本发明的一种改进，所述动力装置包括同轴连接的动力件和减速器。
作为本发明的进一步改进，所述动力件包括电性连接的步进电机和交流直流转换器。
作为本发明的更进一步改进，所述动力件还包括交流变压器，所述交流变压器与所述交流直流转换器电性连接。
作为本发明的更进一步改进，所述传动装置包括通过皮带连接的第一转动座和第二转动座，所述第一转动座与所述减速器同轴连接，所述第二转动座与所述主轴同轴连接。
作为本发明的更进一步改进，所述第一转动座呈圆锥形，所述第一转动座上设置有若干个用于套接皮带的第一圆槽；所述第二转动座呈倒锥形，所述第二转动座上设置有若干个对应所述第一圆槽用于套接皮带的第二圆槽。
作为本发明的更进一步改进，所述第一转动座的顶部设置有传动齿轮，所述控制箱内设置有与所述控制器电性连接的信号传感器，所述信号传感器连接在传动杆上，所述传动杆的顶端连接有传动片，所述传动片与所述传动齿轮接触。
作为本发明的更进一步改进，所述控制箱连接在所述固定座的侧壁上。
作为本发明的更进一步改进，所述安装头包括用于安装钻头的第一安装头和用于安装丝锥的第二安装头，所述主轴的末端分别与所述第一安装头和第二安装头进行齿轮啮合连接。
作为本发明的更进一步改进，所述控制箱还包括用于显示的显示屏。
在本发明中，在安装头上安装钻头，根据控制箱的设定数据来通过动力装置给传动装置提供动力来源，由传动装置带动执行装置运动，由主轴带动安装头上的钻头对产品进行钻头；再更换安装头上的钻头，换成丝锥，再根据控制箱的设定，由主轴带动安装头上的丝锥对产品进行攻丝；本发明操作方便，钻孔攻丝方便且快捷。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的传动装置的结构示意图；
图3为本发明的控制箱与动力装置的连接关系示意图；
图4为本发明的步进电机的结构示意图；
图5为本发明的一种实施例的结构示意图；
附图标记：1-机架，11-底座，12-套杆，13-固定座，14-放置台，15-卡座，16-感应器，17-第一气缸，18-第二气缸，2-控制箱，21-控制器，22-CPU，23-信号传感器，24-显示屏，25-传动杆，26-传动片，3-执行装置，31-主轴，32-安装座，33-安装头，34-第一安装头，35-第二安装头，4-动力装置，41-动力件，42-减速器，43-步进电机，431-机座，432-第一转子，433-第二转子，434-定子，435-磁铁，436-绕组，437-转子轴，438-轴承，44-交流直流转换器，45-交流变压器，5-传动装置，51-第一转动座，52-第二转动座，53-皮带，54-第一圆槽，55-传动齿轮，56-第二圆槽。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明的一种自动化钻孔攻丝一体机，包括机架1及连接在机架1上的控制箱2和执行装置3。
机架1包括底座11、套杆12和固定座13，底座11连接在套杆12的底部，固定座13连接在套杆12的顶部，固定座13上设置有用于提供动力的动力装置4和用于带动执行装置3运动的传动装置4。
执行装置3包括主轴31、安装座32及设置在安装座32上的安装头33，安装头33可安装钻头或丝锥，主轴31与安装头33同轴连接；如果安装头33安装钻头则对产品进行钻孔，如果安装头33安装丝锥则对产品进行攻丝，也就是说，先在安装头33上安装钻头，对产品进行钻孔，然后将钻头更换成丝锥，再对产品进行攻丝。
控制箱2内设置有与动力装置4电性连接的控制器21，该控制器21内设置有CPU22，控制器21可以设定具体程序和参数，这个控制器21为现有技术，为市场上购买的，我们只需对控制器21进行调整设定具体数据和参数，其内CPU22会进行自行处理。
在本发明中，在安装头33上安装钻头，根据控制箱2的设定数据来通过动力装置4给传动装置5提供动力来源，由传动装置5带动执行装置3运动，由主轴31带动安装头32上的钻头对产品进行钻头；再更换安装头33上的钻头，换成丝锥，再根据控制箱2的设定，由主轴31带动安装头32上的丝锥对产品进行攻丝。
在本发明中，为了保持主轴31的运行稳定，动力装置4包括同轴连接的动力件41和减速器42，动力件41带动减速器42运动，再带动传动装置5进行运动。
因目前常用的钻孔机一般应用直流电带动步进电机，在本发明中，
动力件41包括电性连接的步进电机43和交流直流转换器44，通过交流电进行供电，再由交流直流转换器44进行直流转换提供给步进电机43直流电源。
进一步，动力件41还包括交流变压器45，交流变压器45与交流直流转换器44电性连接，连接交流电时，先通过交流变压器45进行变压处理，再通过交流直流转换器44进行交流直流转换。
在本发明中，为了更好地带动执行装置3进行运动，使之更加稳定，传动装置5包括通过皮带53连接的第一转动座51和第二转动座52，第一转动座51与减速器42同轴连接，第二转动座52与主轴31同轴连接，步进电机43通过交流直流转换器44提供直流电源，带动减速器42运动，再带动第一转动座51运动，通过皮带53而带动第二转动座52运动，继而带动主轴31运动，通过安装头33上的钻头或丝锥对产品进行钻孔或攻丝。
在本发明中，第一转动座52呈圆锥形，第一转动座51上设置有若干个用于套接皮带53的第一圆槽54；第二转动座52呈倒锥形，第二转动座52上设置有若干个对应第一圆槽54用于套接皮带53的第二圆槽56，也就是说，皮带53分别套接在第一圆槽54和第二圆槽56上，从而实现第一转动座51带动第二转动座52转动，第一转动座51上的第一圆槽51与第二转动座52上的第二圆槽56是相对应地，可以通过将皮带套接在不同的第一圆槽51和第二圆槽56上可以来调整主轴31的转速，同时也可以保证转动速率。
为了进行转动信号反馈，第一转动座51的顶部设置有传动齿轮55，控制箱2内设置有与控制器21电性连接的信号传感器23，信号传感器23连接在传动杆25上，传动杆25的顶端连接有传动片26，传动片26与传动齿轮55接触，第一转动座51转动，其上的传动齿轮55也跟着转动，通过传动片26将转动信号信息通过传动杆25传至信号传感器23上而反馈该信息至控制器21上的CPU22上，进行信息处理而进行调整。
在本发明中，控制箱2连接在固定座13的侧壁上，从而更好地进行设定参数及安装、拆卸和维修；进一步，为了方便更好地设定参数，控制箱2还包括用于显示的显示屏24；在本发明中，控制箱2进行参数设置，显示屏24进行参数显示，方便进行参数设置及后续的自动化数控加工，显示屏24显示钻孔和攻丝参数如下表一和表二所示：
表一：
| 功丝参数 |
| 攻丝圈数控制0010.0 根据产品厚度计算 |
| 攻丝螺距设定001.00 根据丝锥规格设置 |
| 机床零位距离000.00 零固定 |
| 机床零位速度15000 固定 |
| 攻丝空载距离010.00 根据产品需求调整、无需设零 |
| 攻丝空载速度15000 固定 |
| 手动上下速度03000 固定 |
| 电机正反延时000.20 千万不能小于000.20会烧原件 |
| 步进正反延时000.20 千万不能小于000.20会烧原件 |
表二：
| 钻孔参数 |
| 钻孔深度控制010.00 根据产品厚度设置深度 |
| 钻孔速度设置04000 根据产品材料设置速度 |
| 钻孔多段设置00003 根据产品设置段数、无需设1 |
| 钻孔退回长度005.00 根据产品设置退回长度 |
| 钻孔退回速度15000 固定 |
| 钻孔打点深度003.00 根据产品打点深度、无需设零 |
| 钻孔打点速度01500 根据产品设置打点速度、无需设零 |
| 机床零位距离000.00 固定 |
| 机床零位速度15000 固定 |
| 钻孔空载距离015.00 根据产品需求调整 |
| 钻孔空载速度15000 固定 |
| 手动上下速度03000 |
| 电机正反延时000.20 千万不能小于000.20会烧原件 |
| 步进正反延时000.20 千万不能小于000.20会烧原件 |
在本发明中，为了可以不更换安装头33上的钻头和丝锥，而可以进行钻孔和攻丝，安装头33包括用于安装钻头的第一安装头34和用于安装丝锥的第二安装头35，主轴31的末端分别与第一安装头34和第二安装头35进行齿轮啮合连接，通过主轴31的转动，可以通过第一安装头34对产品先进行钻孔，再通过第二安装头35对产品进行攻丝。
如图4所示，本发明内的步进电机43包括机座431及设置在机座431内的第一转子432、第二转子433、定子434、磁铁435、绕组436和转子轴437，转子轴437通过轴承438套接在机座431内，定子434和绕组436固定连接在机座431内，第一转子432和第二转子433同轴连接在转子轴437上，磁铁435连接在第一转子432和第二转子433之间。
本发明提供一个实施例，如图5所示，该实施例包括机架1及连接在机架1上的控制箱2和执行装置3；机架1包括底座11、套杆12和固定座13，底座11连接在套杆12的底部，固定座13连接在套杆12的顶部，固定座13上设置有用于提供动力的动力装置4和用于带动执行装置3运动的传动装置4；执行装置3包括主轴31、安装座32及设置在安装座32上的安装头33，安装头33包括用于安装钻头的第一安装头34和用于安装丝锥的第二安装头35；底座11上设置有用于放置产品的放置台14和用于推动放置台14移动的第一气缸17，放置台14上设置有卡座15，卡座15内设置有用于感应第一安装头34和第二安装头35的感应器16，感应器16与第一气缸17电性连接；底座11内设置有用于推动套杆12升降的第二气缸18，第二气缸18与感应器16也进行电性连接；动力装置4包括同轴连接的动力件41和减速器42，动力件41带动减速器42运动，再带动传动装置5进行运动；动力件41包括电性连接的步进电机43、交流直流转换器44和交流变压器45，交流变压器45与交流直流转换器44电性连接，连接交流电时，先通过交流变压器45进行变压处理，再通过交流直流转换器44进行交流直流转换，提供给步进电机43直流电源；传动装置5包括通过皮带53连接的第一转动座51和第二转动座52，第一转动座51与减速器42同轴连接，第二转动座52与主轴31同轴连接，第一转动座52呈圆锥形，第一转动座51上设置有若干个用于套接皮带53的第一圆槽54；第二转动座52呈倒锥形，第二转动座52上设置有若干个对应第一圆槽54用于套接皮带53的第二圆槽56；该实施例根据控制箱2的控制，通过步进电机43通过交流直流转换器的直流电源进行供电，带动减速器42运动，而带动第一转动座51运动，继而通过皮带53带动第二转动座52运动，从而带动主轴31运动，
先带动第一安装头34运动，放置台14上卡座15放置产品，卡座15上的感应器16感应第一安装头34位置，通过第一气缸17带动放置台14运动，使产品对准第一安装头34，第二气缸18带动套杆12进行升降，使第一安装头34上下调整，第一安装头34对准进行钻孔，而后，感应器16感应第二安装头35的位置，再通过第一气缸17带动放置台14移动，使产品再对准第二安装头35，第二气缸18带动套杆12进行升降，使第二安装头34上下调整，第二安装头35在主轴31的带动下对产品对准进行攻丝。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自动化钻孔攻丝一体机，其特征在于，包括机架及连接在机架上的控制箱和执行装置，所述机架包括底座、套杆和固定座，所述底座连接在所述套杆的底部，所述固定座连接在所述套杆的顶部，所述固定座上设置有用于提供动力的动力装置和用于带动所述执行装置运动的传动装置，所述执行装置包括主轴、安装座及设置在所述安装座上的安装头，所述安装头可安装钻头或丝锥，所述主轴与所述安装头同轴连接；所述控制箱内设置有与所述动力装置电性连接的控制器，该控制器内设置有CPU。
2.根据权利要求1所述的一种自动化钻孔攻丝一体机，其特征在于，所述动力装置包括同轴连接的动力件和减速器。
3.根据权利要求2所述的一种自动化钻孔攻丝一体机，其特征在于，所述动力件包括电性连接的步进电机和交流直流转换器。
4.根据权利要求3所述的一种自动化钻孔攻丝一体机，其特征在于，所述动力件还包括交流变压器，所述交流变压器与所述交流直流转换器电性连接。
5.根据权利要求2所述的一种自动化钻孔攻丝一体机，其特征在于，所述传动装置包括通过皮带连接的第一转动座和第二转动座，所述第一转动座与所述减速器同轴连接，所述第二转动座与所述主轴同轴连接。
6.根据权利要求5所述的一种自动化钻孔攻丝一体机，其特征在于，所述第一转动座呈圆锥形，所述第一转动座上设置有若干个用于套接皮带的第一圆槽；所述第二转动座呈倒锥形，所述第二转动座上设置有若干个对应所述第一圆槽用于套接皮带的第二圆槽。
7.根据权利要求6所述的一种自动化钻孔攻丝一体机，其特征在于，所述第一转动座的顶部设置有传动齿轮，所述控制箱内设置有与所述控制器电性连接的信号传感器，所述信号传感器连接在传动杆上，所述传动杆的顶端连接有传动片，所述传动片与所述传动齿轮接触。
8.根据权利要求7所述的一种自动化钻孔攻丝一体机，其特征在于，所述控制箱连接在所述固定座的侧壁上。
9.根据权利要求8所述的一种自动化钻孔攻丝一体机，其特征在于，所述安装头包括用于安装钻头的第一安装头和用于安装丝锥的第二安装头，所述主轴的末端分别与所述第一安装头和第二安装头进行齿轮啮合连接。
10.根据权利要求9所述的一种自动化钻孔攻丝一体机，其特征在于，所述控制箱还包括用于显示的显示屏。
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