CN115889849A - 一种数控加工中心用自动钻孔装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控加工中心用自动钻孔装置及其操作方法，属于钻孔技术领域，包括架体，安装在架体上的工件旋转台，所述工件旋转台上绕轴心均匀设有六个工位，分别为取放工位、钻孔一号工位、钻孔二号工位、钻孔三号工位、除尘工位和空工位，且每个工位上均安装有工件定位冶具；钻孔装置一，钻孔装置二，钻孔装置三，对应除尘工位且通过吸尘安装座安装在架体上的负压吸尘器，以及安装在工件旋转台上的工件辅助取放装置，所述工件辅助取放装置用于自动开合工件定位冶具，同时在工件旋转台旋转时，所述工件辅助取放装置固定不动。能够对大批量工件进行多方位打孔。

Description

一种数控加工中心用自动钻孔装置及其操作方法

技术领域

本发明属于钻孔技术领域，具体涉及一种数控加工中心用自动钻孔装置及其操作方法。

背景技术

机械工件通常需要多方位钻孔，传统的工件多方位钻孔，通过夹具的转动来调整钻孔位置，但是在工件大批量生产时，需要耗费大量工时让工件转位，工作效率低。

中国专利申请号CN201811375051.7公开一种工件多工位同步钻孔设备；通过在工件固定座侧部设置多个钻机，利用丝杆带动滑块竖直方向移动，并由滑块同时连接多根摆杆，通过将摆杆中部铰接于机架，使得滑块的移动能够同时带动多个钻机沿导轨移动，以同时对工件进行多方位钻孔，相比传统技术中通过数控机床或多个动力头设施，不需要工件逐一转位、钻孔，也不需要设置复杂的控制程序，控制多动力头同步移动钻孔，大大提高了钻孔效率。且本申请涉及的工件多工位同步钻孔设备，与其相比，节约了大量设备投资成本和占地空间，极大地提升了加工效率、降低了工件的加工成本。

但是现有技术中公开的工件多工位仅能针对一个工件进行钻孔，作业效率低。

发明内容

鉴于现有技术中存在上述问题，本发明的目的是提供一种数控加工中心用自动钻孔装置及其操作方法。

本发明提供了如下的技术方案：

一种数控加工中心用自动钻孔装置，包括架体，安装在架体上的工件旋转台，所述工件旋转台上绕轴心均匀设有六个工位，分别为取放工位、钻孔一号工位、钻孔二号工位、钻孔三号工位、除尘工位和空工位，且每个工位上均安装有工件定位冶具；以及对应钻孔一号工位且安装在架体上的钻孔装置一，对应钻孔二号工位且安装在架体上的钻孔装置二，对应钻孔三号工位且安装在架体上的钻孔装置三，对应除尘工位且通过吸尘安装座安装在架体上的负压吸尘器；以及安装在工件旋转台上的工件辅助取放装置，所述工件辅助取放装置用于自动开合工件定位冶具，同时在工件旋转台旋转时，所述工件辅助取放装置固定不动。

具体的，工件辅助取放装置位置对应取放工位且安装在工件旋转台上。

具体的，工件旋转台上分别安装有两个工件辅助取放装置，且分别对应取放工位和空工位。

具体的，工件旋转台包括分度盘，旋转轴安装在分度盘上，固定轴通过轴承活动安装在旋转轴内，且固定轴通过连接座安装在地面上，所述旋转轴外安装有齿轮一，同时电机一通过电机座安装在地面上，电机一上安装有齿轮二，所述齿轮一与齿轮二啮合传动。

具体的，工件定位冶具包括底板，底板一端上安装有夹紧板二，底板另一端通过直线导轨二活动安装有夹紧板一，夹紧板二和夹紧板一之间通过弹簧连接，同时放置块位于夹紧板二和夹紧板一之间且安装在底板上。

具体的，工件辅助取放装置包括通过气缸安装座安装在固定轴的气缸二，安装在所述气缸二上的拉动板，安装在夹紧板一上的凸起块，安装在凸起块上的止动销；初始状态时，气缸二为满行程状态，当开启气缸二时，气缸二带动拉动板回缩，气缸二抵住止动销，从而带动夹紧板一远离夹紧板二。

具体的，所述钻孔装置一、钻孔装置二和钻孔装置三均由钻孔装置组成；所述钻孔装置包括螺纹杆，钻孔机通过安装座安装在螺纹杆，所述螺纹杆一端安装有电机二，同时安装座通过直线导轨一活动安装在架体上；当电机二开启时，螺纹杆带动钻孔机上下移动给工件钻孔。

具体的，钻孔装置还包括设在安装座上的限位槽，所述钻孔机穿过限位槽，且气缸一通过推动杆与钻孔机连接。

具体的，所述负压吸尘器连接有真空泵。

基于上述装置，本发明还提出了使用所述的一种控加工中心用自动钻孔装置的操作方法，包括以下步骤：

S1，开启工件辅助取放装置，工件辅助取放装置打开工件定位冶具，工件滑落到工件定位冶具上，从而工件被定位夹紧；

S2，开启工件旋转台，工件在工件旋转台的带动下进行钻孔工序，同时工件辅助取放装置打开下一工件定位冶具，使得下一工件被下一工件定位冶具定位夹紧，下一工件持续重复上一工件的步骤，从而形成连续作业；

S3，当需要调整钻孔位置时，开启气缸一，从而调整钻孔位置；

S4，工件依次被钻孔装置一、钻孔装置二和钻孔装置三钻孔；

S5，工件由工件旋转台带到负压吸尘器处除尘；

S6，工件被工件旋转台的带动到空工位，由工件辅助取放装置打开工件定位冶具，从而取出工件；

S7，最后由工件旋转台将空的工件定位冶具重新旋转到取放工位，重复上述步骤。

本发明的有益效果是：

1.本装置取放工件时，不用人工操作打开工件定位冶具，仅通过工件辅助取放装置即可自动打开和关闭工件定位冶具，同时可以通过安装在机械手上的气动夹盘夹起或放下工件定位冶具上的工件，从而实现取放工件的全程自动化，减少了人力的消耗；

2.本装置能够实现在取放工位上放工件，在空工位上取工件的目的，从而形成对大批量工件的连续钻孔作业，提高了作业效率。

3.本装置能够进一步调整钻孔的位置，从而实现多方位钻孔。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的俯视图；

图2是本发明的三维图；

图3是本发明中钻孔装置的三维图；

图4是本发明中工件定位冶具的结构示意图；

图5是本发明中工件定位冶具的三维图；

图6是本发明实施例二中工件辅助取放装置与工件定位冶具的位置示意图；

图7是本发明实施例二中工件旋转台的内部结构示意图；

图中标记为：1、架体；2、工件旋转台；3、工件定位冶具；4、工件辅助取放装置；5、钻孔装置一；6、钻孔装置二；7、钻孔装置三；8、负压吸尘器；9、钻孔装置；

201、取放工位；202、钻孔一号工位；203、钻孔二号工位；204、钻孔三号工位；205、除尘工位；206、分度盘；207、连接座；208、旋转轴；209、固定轴；210、齿轮一；211、齿轮二；212、电机一；213、电机座；

301、底板；302、夹紧板一；303、夹紧板二；304、弹簧；305、放置块；306、直线导轨二；

401、气缸二；402、拉动板；403、凸起块；404、止动销；405、气缸安装座；

901、螺纹杆；902、钻孔机；903、限位槽；904、安装座；905、气缸一；906、推动杆；907、直线导轨一。

具体实施方式

实施例一

如图1-2所示，本发明提供一种数控加工中心用自动钻孔装置，包括架体1，安装在架体1上的工件旋转台2，所述工件旋转台2上绕轴心均匀设有六个工位，分别为取放工位201、钻孔一号工位202、钻孔二号工位203、钻孔三号工位204、除尘工位205和空工位，且每个工位上均安装有工件定位冶具3；以及对应钻孔一号工位202且安装在架体1上的钻孔装置一5，对应钻孔二号工位203且安装在架体1上的钻孔装置二6，对应钻孔三号工位204且安装在架体1上的钻孔装置三7，对应除尘工位205且通过吸尘安装座安装在架体1上的负压吸尘器8。

工件从出料口掉落到取放工位201上的工件定位冶具3上，由工件定位冶具3将工件定位夹紧，然后由工件旋转台2带动工件旋转到钻孔一号工位202，由钻孔装置一5进行平面上一方位的钻孔作业，完成后由工件旋转台2带动工件旋转到钻孔二号工位203，由钻孔装置二6进行侧面上的钻孔作业，完成后由工件旋转台2带动工件旋转到钻孔三号工位204，由钻孔装置三7进行平面上另一方位的钻孔作业，最后由工件旋转台2带动工件旋转到除尘工位205，由负压吸尘器8进行除尘作业，全部完成后回转到取放工位201将工件取下；其中钻孔装置一5、钻孔装置二6和钻孔装置三7分别给工件不同方位钻孔，从而实现多方位打孔。

请重点参考图3，所述钻孔装置一5、钻孔装置二6和钻孔装置三7均由钻孔装置9组成；所述钻孔装置9包括螺纹杆901，钻孔机902通过安装座904安装在螺纹杆901，所述螺纹杆901一端安装有电机二，同时安装座904通过直线导轨一907活动安装在架体1上；因此当电机二开启时，能够带动安装座904沿直线导轨一907长度方向运动，从而带动钻孔机902上下移动给工件钻孔。

其中所述负压吸尘器8连接有真空泵，从而给工件实现负压吸尘的目的。

请重点参考图4-5，工件定位冶具3包括底板301，底板301一端上安装有夹紧板二303，底板301另一端通过直线导轨二306活动安装有夹紧板一302，夹紧板二303和夹紧板一302之间通过弹簧304连接，同时放置块305位于夹紧板二303和夹紧板一302之间且安装在底板301上；当工件从出料口滑落后，工件会在夹紧板二303、夹紧板一302配合弹簧304的作用下在放置块305上被夹紧定位。

工件旋转台2、钻孔机902、电机二和真空泵通信地耦合控制器。

控制器即可编程数控***，控制器作为中央控制***，能够实现整机的程序输入和运行控制，实现作业过程自动化。控制***可作为连接各个执行元件按照逻辑轨迹运动的***，通过编程控制执行元件按照所需的运行步骤运行。

工件从出料口滑落到工件定位冶具3上，此时工件定位冶具3被人为打开，工件掉落到放置块305上，随后人工松开夹紧板一302，工件被夹紧板二303、夹紧板一302配合弹簧304夹紧定位，然后工件在工件旋转台2的带动下依次到达钻孔一号工位202、钻孔二号工位203和钻孔三号工位204，依次开启各个工位对应的钻孔机902和电机二，从而依次被钻孔装置一5、钻孔装置二6和钻孔装置三7钻孔，随后工件又由工件旋转台2带到除尘工位205，开启真空泵，从而被负压吸尘器8除尘，最后回到取放工位201，由人工打开工件定位冶具3，从而取出工件。

基于上述装置，本发明实施例一还提出了使用所述的一种数控加工中心用自动钻孔装置的操作方法，包括以下步骤：

步骤一，工件从出料口滑落到工件定位冶具3上，此时工件定位冶具3被人为打开，工件掉落到工件定位冶具3上，从而工件被定位夹紧；

步骤二，工件在工件旋转台2的带动下依次被钻孔装置一5、钻孔装置二6和钻孔装置三7钻孔；

步骤三，工件由工件旋转台2带到负压吸尘器8处除尘；

步骤四，最后工件在工件旋转台2的带动下回到取放工位201，由人工打开工件定位冶具3，从而取出工件。

实施例二

如图1和图6所示，相对于实施例一，本实施例二公开的一种数控加工中心用自动钻孔装置除工件旋转台2不同以及还包括工件辅助取放装置4外，其它装置及其安装方式均与实施例一相同。

其中所述工件辅助取放装置4位置对应取放工位201且安装在工件旋转台2上。

请重点参考图7，工件旋转台2包括分度盘206，旋转轴208安装在分度盘206上，固定轴209通过轴承活动安装在旋转轴208内，且固定轴209通过连接座207安装在地面上，所述旋转轴208外安装有齿轮一210，同时电机一212通过电机座213安装在地面上，电机一212上安装有齿轮二211，所述齿轮一210与齿轮二211啮合传动。

因此当开启电机一212时，电机一212带动齿轮二211旋转，从而带动齿轮一210转动，从而使得分度盘206在旋转轴208的带动下转动，而其中固定轴209保持不动。

请重点参考图6和图4，工件辅助取放装置4包括通过气缸安装座405安装在固定轴209的气缸二401，安装在所述气缸二401上的拉动板402，安装在夹紧板一302上的凸起块403，安装在凸起块403上的止动销404。初始状态时，气缸二401为满行程状态，因此当开启气缸二401时，气缸二401带动拉动板402回缩，气缸二401抵住止动销404，从而带动夹紧板一302远离夹紧板二303。

因此取放工件时，不用人工操作打开工件定位冶具3，仅通过工件辅助取放装置4即可自动打开和关闭工件定位冶具3，同时可以通过安装在机械手上的气动夹盘夹起或放下工件定位冶具3上的工件，从而实现取放工件的全程自动化，减少了人力的消耗。

工件旋转台2、钻孔机902、电机二、真空泵、电机一212和气缸二401通信地耦合控制器。

本实施例中首先开启气缸二401，从而使得气缸二401打开工件定位冶具3，工件滑落到放置块305上，气缸二401恢复初始状态时，夹紧板一302在弹簧304的反作用力下将工件夹紧定位，然后开启电机一212，使得分度盘206旋转而工件辅助取放装置4固定不动，从而进行实施例一中步骤的同时不断重复打开工件定位冶具3，给工件定位冶具3上进料，实现了持续为工件打孔和除尘的目的。

基于上述装置，本发明实施例二还提出了使用所述的一种数控加工中心用自动钻孔装置的操作方法，包括以下步骤：

步骤一，开启工件辅助取放装置4，工件辅助取放装置4打开工件定位冶具3，工件滑落到工件定位冶具3上，从而工件被定位夹紧；

步骤二，开启工件旋转台2，工件在工件旋转台2的带动下进行钻孔工序，同时工件辅助取放装置4打开下一工件定位冶具3，使得下一工件被下一工件定位冶具3定位夹紧，下一工件持续重复上一工件的步骤，从而形成连续作业；

步骤三，工件依次被钻孔装置一5、钻孔装置二6和钻孔装置三7钻孔；

步骤四，工件由工件旋转台2带到负压吸尘器8处除尘；

步骤五，最后工件在工件旋转台2的带动下回到取放工位201，由工件辅助取放装置4打开工件定位冶具3，从而取出工件。

实施例三

相对于实施例二，本实施例三公开的一种数控加工中心用自动钻孔装置除工件辅助取放装置4的安装位置不同外，其它装置及其安装方式均与实施例二相同。

本实施例三中的工件旋转台2上分别安装有两个工件辅助取放装置4，且分别对应取放工位201和空工位。

因此能够实现在取放工位201上放工件，在空工位上取工件的目的，从而形成对大批量工件的连续钻孔作业，提高了作业效率。

实施例四

如图1和图3所示，相对于实施例三，本实施例四公开的一种数控加工中心用自动钻孔装置中的钻孔装置9还包括限位槽903、推动杆906和气缸一905，其它装置及其安装方式均与实施例三相同。

所述限位槽903设在安装座904上，所述钻孔机902穿过限位槽903，气缸一905通过推动杆906与钻孔机902连接。

因此当开启气缸一909时，所述气缸一909带动钻孔机902沿限位槽903的长度方向移动，从而能够进一步调整钻孔的位置。

工件旋转台2、钻孔机902、电机二、真空泵、电机一212、气缸二401和气缸一905通信地耦合控制器。

基于上述装置，本发明实施例四还提出了使用所述的一种数控加工中心用自动钻孔装置的操作方法，包括以下步骤：

步骤一，开启工件辅助取放装置4，工件辅助取放装置4打开工件定位冶具3，工件滑落到工件定位冶具3上，从而工件被定位夹紧；

步骤二，开启工件旋转台2，工件在工件旋转台2的带动下进行钻孔工序，同时工件辅助取放装置4打开下一工件定位冶具3，使得下一工件被下一工件定位冶具3定位夹紧，下一工件持续重复上一工件的步骤，从而形成连续作业；

步骤三，当需要调整钻孔位置时，开启气缸一909，从而调整钻孔位置；

步骤四，工件依次被钻孔装置一5、钻孔装置二6和钻孔装置三7钻孔；

步骤五，工件由工件旋转台2带到负压吸尘器8处除尘；

步骤六，工件被工件旋转台2的带动到空工位，由工件辅助取放装置4打开工件定位冶具3，从而取出工件；

步骤七，最后由工件旋转台2将空的工件定位冶具3重新旋转到取放工位201，重复上述步骤。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数控加工中心用自动钻孔装置，包括架体(1)，安装在架体(1)上的工件旋转台(2)，所述工件旋转台(2)上绕轴心均匀设有六个工位，分别为取放工位(201)、钻孔一号工位(202)、钻孔二号工位(203)、钻孔三号工位(204)、除尘工位(205)和空工位，且每个工位上均安装有工件定位冶具(3)；以及对应钻孔一号工位(202)且安装在架体(1)上的钻孔装置一(5)，对应钻孔二号工位(203)且安装在架体(1)上的钻孔装置二(6)，对应钻孔三号工位(204)且安装在架体(1)上的钻孔装置三(7)，对应除尘工位(205)且通过吸尘安装座安装在架体(1)上的负压吸尘器(8)；

其特征在于，还包括

安装在工件旋转台(2)上的工件辅助取放装置(4)，所述工件辅助取放装置(4)用于自动开合工件定位冶具(3)，同时在工件旋转台(2)旋转时，所述工件辅助取放装置(4)固定不动。

2.根据权利要求1所述的一种数控加工中心用自动钻孔装置，其特征在于，工件辅助取放装置(4)位置对应取放工位(201)且安装在工件旋转台(2)上。

3.根据权利要求1所述的一种数控加工中心用自动钻孔装置，其特征在于，工件旋转台(2)上分别安装有两个工件辅助取放装置(4)，且分别对应取放工位(201)和空工位。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种数控加工中心用自动钻孔装置，其特征在于，工件旋转台(2)包括分度盘(206)，旋转轴(208)安装在分度盘(206)上，固定轴(209)通过轴承活动安装在旋转轴(208)内，且固定轴(209)通过连接座(207)安装在地面上，所述旋转轴(208)外安装有齿轮一(210)，同时电机一(212)通过电机座(213)安装在地面上，电机一(212)上安装有齿轮二(211)，所述齿轮一(210)与齿轮二(211)啮合传动。

5.根据权利要求4所述的一种数控加工中心用自动钻孔装置，其特征在于，工件定位冶具(3)包括底板(301)，底板(301)一端上安装有夹紧板二(303)，底板(301)另一端通过直线导轨二(306)活动安装有夹紧板一(302)，夹紧板二(303)和夹紧板一(302)之间通过弹簧(304)连接，同时放置块(305)位于夹紧板二(303)和夹紧板一(302)之间且安装在底板(301)上。

6.根据权利要求5所述的一种数控加工中心用自动钻孔装置，其特征在于，工件辅助取放装置(4)包括通过气缸安装座(405)安装在固定轴(209)的气缸二(401)，安装在所述气缸二(401)上的拉动板(402)，安装在夹紧板一(302)上的凸起块(403)，安装在凸起块(403)上的止动销(404)；初始状态时，气缸二(401)为满行程状态，当开启气缸二(401)时，气缸二(401)带动拉动板(402)回缩，气缸二(401)抵住止动销(404)，从而带动夹紧板一(302)远离夹紧板二(303)。

7.根据权利要求1所述的一种数控加工中心用自动钻孔装置，其特征在于，所述钻孔装置一(5)、钻孔装置二(6)和钻孔装置三(7)均由钻孔装置(9)组成；所述钻孔装置(9)包括螺纹杆(901)，钻孔机(902)通过安装座(904)安装在螺纹杆(901)，所述螺纹杆(901)一端安装有电机二，同时安装座(904)通过直线导轨一(907)活动安装在架体(1)上；当电机二开启时，螺纹杆(901)带动钻孔机(902)上下移动给工件钻孔。

8.根据权利要求7所述的一种数控加工中心用自动钻孔装置，其特征在于，钻孔装置(9)还包括设在安装座(904)上的限位槽(903)，所述钻孔机(902)穿过限位槽(903)，且气缸一(905)通过推动杆(906)与钻孔机(902)连接。

9.根据权利要求1所述的一种数控加工中心用自动钻孔装置，其特征在于，所述负压吸尘器(8)连接有真空泵。

10.一种使用如权利要求8所述的一种数控加工中心用自动钻孔装置的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，开启工件辅助取放装置(4)，工件辅助取放装置(4)打开工件定位冶具(3)，工件滑落到工件定位冶具(3)上，从而工件被定位夹紧；

S2，开启工件旋转台(2)，工件在工件旋转台(2)的带动下进行钻孔工序，同时工件辅助取放装置(4)打开下一工件定位冶具(3)，使得下一工件被下一工件定位冶具(3)定位夹紧，下一工件持续重复上一工件的步骤，从而形成连续作业；

S3，当需要调整钻孔位置时，开启气缸一(909)，从而调整钻孔位置；

S4，工件依次被钻孔装置一(5)、钻孔装置二(6)和钻孔装置三(7)钻孔；

S5，工件由工件旋转台(2)带到负压吸尘器(8)处除尘；

S6，工件被工件旋转台(2)的带动到空工位，由工件辅助取放装置(4)打开工件定位冶具(3)，从而取出工件；

S7，最后由工件旋转台(2)将空的工件定位冶具(3)重新旋转到取放工位(201)，重复上述步骤。

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