一种双转盘双钻台自动钻孔机的制作方法

本发明属于机械自动化领域，具体涉及一种由PLC控制的双转盘双钻台自动钻孔机。

背景技术：

现有工件的钻孔工作全部由人工加工完成，这种人工钻孔的方式不仅加工效率低，劳动强度大，加工成本高，而且加工精度低，加工出的成品工件的一致性较差，难以保证加工质量。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本发明旨在提供一种双转盘双钻台自动钻孔机，以实现工件的自动批量钻孔，提高加工效率，降低劳动强度。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种双转盘双钻台自动钻孔机，包括一个工作台，所述工作台上设置有两个相同的钻台机构和两个相同的转盘机构，两个所述钻台机构左右并排地设置所述工作台上平面的后部，两个所述转盘机构分别位于两个所述钻台机构的正前方；

所述钻台机构包括一个设置在所述工作台上平面后部的钻台支座，所述钻台支座上设置有钻台加强肋，所述钻台加强肋的顶部设置有可上下伸缩的钻台立柱；所述钻台立柱的顶端前部通过顶部连接板设置有一块钻头移动气缸安装板，所述钻头移动气缸安装板的中部设置有钻头旋杆安装座，所述钻头移动气缸安装板的前部设置有一个竖直向下的钻头移动气缸；所述钻台立柱的中部设置有一块钻台横向支撑板，所述钻台横向支撑板的后部通过电动机安装座设置有电动机，所述钻台横向支撑板的前部圆孔内设置有一根竖直的钻头旋杆，所述钻头旋杆的底端与钻头连接，所述钻头旋杆的顶端与所述钻头旋杆安装座连接，所述钻头旋杆的上部套设有一个轴承套，所述轴承套的外部设置有上部皮带轮，所述钻头旋杆的中部设置有下部皮带轮；所述钻台立柱的上部设置有一个移动拨叉固定座，所述移动拨叉固定座的一侧设置有皮带过渡轮，所述皮带过渡轮与所述电动机的电机皮带轮分别位于所述钻台立柱的左右两侧，所述皮带过渡轮与所述电机皮带轮之间设置有皮带，所述皮带的上层经过所述上部皮带轮，所述皮带的下层经过所述下部皮带轮；

所述钻头移动气缸的驱动杆上连接有一根钻头移动气缸纵向连杆，所述钻头移动气缸纵向连杆的底端连接有一根钻头移动气缸横向连杆，所述钻头移动气缸横向连杆的后部连接有一个“U”型的移动拨叉，所述移动拨叉位于所述上部皮带轮和所述下部皮带轮之间，所述移动拨叉开口处的左右两端分别铰接在所述移动拨叉固定座的左右两侧，所述移动拨叉“U”型处的左右两侧分别通过紧固螺钉与所述轴承套连接；所述上部皮带轮、所述下部皮带轮和所述移动拨叉的外部设置有一个罩壳；

所述钻台横向支撑板前部的下表面通过固定板连接板与一块固定板连接，所述钻头旋杆的下部同时穿过所述固定板连接板和所述固定板；所述固定板的左右两端分别设置有一根连接柱，两根所述连接柱的顶端设置有一块顶板，所述钻头移动气缸安装板的后部设置有一个竖直向上的夹紧头移动液压缸，所述夹紧头移动液压缸的驱动杆与所述顶板的下表面连接；所述固定板连接板和所述钻头移动气缸安装板的左右两侧之间分别设置有一块支撑板；两根所述连接柱的底端设置有一个夹紧头固定座，所述夹紧头固定座中央的圆孔中设置有一个竖直的移动套筒，所述移动套筒的顶端设置在所述固定板中央的圆孔内，所述移动套筒的底端露出于所述夹紧头固定座的下表面；所述移动套筒的下半部分中设置有一个弹性夹紧头安装套，所述弹性夹紧头安装套内设置有一个弹性夹紧头，所述钻头旋杆的下部以及所述钻头均位于所述移动套筒的上半部分中，所述钻头的头部位于所述弹性夹紧头之上；所述移动套筒的底端外部套设有一个夹紧头固定罩，所述夹紧头固定罩通过双头螺柱和锁紧螺母固定在所述夹紧头固定座的下表面；

所述钻台支座上设置有一根竖直的夹紧气缸安装板支撑柱，所述夹紧气缸安装板支撑柱的顶部设置有一块夹紧气缸安装板，所述夹紧气缸安装板的后部设置有一个竖直向上的夹紧气缸，所述夹紧气缸安装板的中部设置有两根竖直向上的夹紧气缸横向连杆支撑柱，两根所述夹紧气缸横向连杆支撑柱的顶端铰接有一根夹紧气缸横向连杆，所述夹紧气缸横向连杆的后端通过一根夹紧气缸纵向连杆与所述夹紧气缸的驱动杆连接，所述夹紧气缸横向连杆的前端连接有一个夹紧爪；所述移动套筒上半部分的外部设置有一个夹紧圈连接套，所述夹紧圈连接套上设置有若干个连接钩，所述夹紧圈连接套的外部通过所述连接钩设置有一圈夹紧圈，所述夹紧爪的爪勾夹紧所述夹紧圈；

所述转盘机构包括一个设置在所述工作台上平面前部的步进电机，所述步进电机的旋转轴上设置有一根旋转柱，所述旋转柱的顶部设置有上转盘，所述旋转柱的上部外侧设置有中转盘，所述旋转柱的中部外侧设置有下转盘；所述上转盘、所述中转盘与所述下转盘之间通过若干转盘连接柱和安装螺母固定连接；所述上转盘和所述中转盘上均开设有12个圆孔，所述上转盘上的每个圆孔中均设置有一个上钻套，所述下转盘上的每个圆孔中均设置有一个下钻套，12个所述上钻套分别与12个所述下钻套一一上下对应，构成12个用于放置坯料工件的工件安放位，其中一个所述工件安放位位于所述弹性夹紧头的正下方。

进一步的，所述上转盘的上平面与所述下转盘的上平面之间的高度距离小于所述坯料工件的长度。

进一步的，所述工作台的后部呈斗状，方便安装所述钻台机构。

进一步的，所述工作台下部的两端分别设置有工作台支撑板，两块所述工作台支撑板的底部均设有桌脚，两块所述工作台支撑板之间设置有加强梁，所述工作台支撑板、所述桌脚和所述加强梁均采用钢板焊接而成，整体强度高。

进一步的，所述工作台的长宽尺寸为847mm*880mm，所述工作台的离地高度为870mm，符合人机工程。

本发明的工作过程如下：

操作员首先将24根坯料工件安放到由上钻套、下钻套和下转盘构成的工件安放位中；

接着启动机器，夹紧头移动液压缸开始工作，带动顶板、连接柱、夹紧头固定座、夹紧头固定罩及其上部的弹性夹紧头、弹性夹紧头安装套、移动套筒、夹紧圈、夹紧圈连接套等一起下降，下降到位后夹紧头移动液压缸停止工作；

然后夹紧气缸开始工作，带动夹紧气缸纵向连杆下降，夹紧气缸横向连杆右移，夹紧爪夹紧夹紧圈，并通过连接钩、夹紧圈连接套带动移动套筒、弹性夹紧头安装套下移，从而使得弹性夹紧头安装套的锥面施压给弹性夹紧头的弹性锥面，造成弹性夹紧头底部收缩，夹紧坯料工件；

接下来电动机开始工作，通过电机皮带轮、皮带带动上部皮带轮、下部皮带轮、钻头旋杆和钻头旋转；

紧接着钻头移动气缸开始工作，带动钻头移动气缸纵向连杆和钻头移动气缸纵向连杆上移，并通过带动移动拨叉、钻头旋杆带动钻头下移进行钻孔；

钻孔完成后，钻头移动气缸开始反向工作，带动钻头移动气缸纵向连杆和钻头移动气缸纵向连杆下移，并通过带动移动拨叉、钻头旋杆带动钻头上移；

然后夹紧气缸开始反向工作，带动夹紧气缸纵向连杆上升，夹紧气缸横向连杆左移，夹紧爪夹紧夹紧圈，并通过连接钩、夹紧圈连接套带动移动套筒、弹性夹紧头安装套上移，从而使得弹性夹紧头安装套的锥面给弹性夹紧头的弹性锥面施加的压力变小，弹性夹紧头底部松开坯料工件；

接着夹紧头移动液压缸开始反向工作，带动顶板、连接柱、夹紧头固定座、夹紧头固定罩及其上部的弹性夹紧头、弹性夹紧头安装套、移动套筒、夹紧圈、夹紧圈连接套等一起上升，上升到位后夹紧头移动液压缸停止工作；

最后步进电机开始工作，带动旋转柱、上转盘、中转盘和下转盘旋转一个步距角30度，从而把下一个工件安放位上的坯料工件转到加工位上，接着重复以上过程，直到转盘完成一圈旋转后，机器停止，操作员将完成钻孔的成品工件拆下即可。

本发明的有益效果是：

1、本发明可实现全自动控制，作业员只需完成坯料工件的装卸后，按启动按钮即可一次完成24个坯料工件的夹紧和钻孔工作，加工效率高，质量可靠。

2、本发明利用下转盘、上钻套和下钻套对坯料工件进行定位，定位简单可靠。

3、本发明利用弹性夹紧头安装套和弹性夹紧头两锥面移动时产生的径向力进行夹紧，夹紧安全可靠。

4、本发明通过控制钻头的下移量来控制钻孔管的深度，位置准确，精度高，一致性好。

5、本发明的整套设备操作简单，操作人员只需完成工件的装卸，加工无需人工干预，自动化程度高，安全性高，劳动强度低，制造成本低。

6、本发明的工作台尺寸为847mm*880mm*870mm，符合人机工程，且工作台的框架选用钢板焊接而成，底部设有加强梁，整体强度高。

7、本发明的工作台后部设计成斗状方便钻台机构的安装，布局合理，整机结构紧凑，节省了占地空间。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明整体结构的正面立体图；

图2为本发明钻台机构的正面立体图；

图3为本发明钻台机构的中部结构立体图；

图4为图3结构在拆除罩壳后的右侧立体图；

图5为图3结构在拆除罩壳后的左侧立体图；

图6为本发明钻台机构的下部结构立体图；

图7为图6结构的装配图；

图8为本发明钻头旋杆与钻头在钻台机构中的位置关系示意图；

图9为本发明转盘机构的正面立体图；

图10为本发明转盘机构的反面立体图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

参照图1-10所示，一种双转盘双钻台自动钻孔机，包括一个工作台1，所述工作台1上设置有两个相同的钻台机构和两个相同的转盘机构，两个所述钻台机构左右并排地设置所述工作台1上平面的后部，两个所述转盘机构分别位于两个所述钻台机构的正前方；

所述钻台机构包括一个设置在所述工作台1上平面后部的钻台支座26，所述钻台支座26上设置有钻台加强肋27，所述钻台加强肋27的顶部设置有可上下伸缩的钻台立柱46；所述钻台立柱46的顶端前部通过顶部连接板62设置有一块钻头移动气缸安装板51，所述钻头移动气缸安装板51的中部设置有钻头旋杆安装座50，所述钻头移动气缸安装板51的前部设置有一个竖直向下的钻头移动气缸31；所述钻台立柱46的中部设置有一块钻台横向支撑板47，所述钻台横向支撑板47的后部通过电动机安装座15设置有电动机14，所述钻台横向支撑板47的前部圆孔内设置有一根竖直的钻头旋杆45，所述钻头旋杆45的底端与钻头44连接，所述钻头旋杆45的顶端与所述钻头旋杆安装座50连接，所述钻头旋杆45的上部套设有一个轴承套49，所述轴承套49的外部设置有上部皮带轮55，所述钻头旋杆45的中部设置有下部皮带轮56；所述钻台立柱46的上部设置有一个移动拨叉固定座61，所述移动拨叉固定座61的一侧设置有皮带过渡轮48，所述皮带过渡轮48与所述电动机14的电机皮带轮60分别位于所述钻台立柱46的左右两侧，所述皮带过渡轮48与所述电机皮带轮60之间设置有皮带59，所述皮带59的上层经过所述上部皮带轮55，所述皮带59的下层经过所述下部皮带轮56；

所述钻头移动气缸31的驱动杆上连接有一根钻头移动气缸纵向连杆32，所述钻头移动气缸纵向连杆32的底端连接有一根钻头移动气缸横向连杆33，所述钻头移动气缸横向连杆33的后部连接有一个“U”型的移动拨叉58，所述移动拨叉58位于所述上部皮带轮55和所述下部皮带轮56之间，所述移动拨叉58开口处的左右两端分别铰接在所述移动拨叉固定座61的左右两侧，所述移动拨叉58“U”型处的左右两侧分别通过紧固螺钉57与所述轴承套49连接；所述上部皮带轮55、所述下部皮带轮56和所述移动拨叉58的外部设置有一个罩壳52；

所述钻台横向支撑板47前部的下表面通过固定板连接板54与一块固定板10连接，所述钻头旋杆45的下部同时穿过所述固定板连接板54和所述固定板10；所述固定板10的左右两端分别设置有一根连接柱11，两根所述连接柱11的顶端设置有一块顶板12，所述钻头移动气缸安装板51的后部设置有一个竖直向上的夹紧头移动液压缸13，所述夹紧头移动液压缸13的驱动杆与所述顶板12的下表面连接；所述固定板连接板54和所述钻头移动气缸安装板51的左右两侧之间分别设置有一块支撑板16；两根所述连接柱11的底端设置有一个夹紧头固定座9，所述夹紧头固定座9中央的圆孔中设置有一个竖直的移动套筒38，所述移动套筒38的顶端设置在所述固定板10中央的圆孔内，所述移动套筒38的底端露出于所述夹紧头固定座9的下表面；所述移动套筒38的下半部分中设置有一个弹性夹紧头安装套42，所述弹性夹紧头安装套42内设置有一个弹性夹紧头41，所述钻头旋杆45的下部以及所述钻头44均位于所述移动套筒38的上半部分中，所述钻头44的头部位于所述弹性夹紧头41之上；所述移动套筒38的底端外部套设有一个夹紧头固定罩8，所述夹紧头固定罩8通过双头螺柱37和锁紧螺母36固定在所述夹紧头固定座9的下表面；

所述钻台支座26上设置有一根竖直的夹紧气缸安装板支撑柱18，所述夹紧气缸安装板支撑柱18的顶部设置有一块夹紧气缸安装板17，所述夹紧气缸安装板17的后部设置有一个竖直向上的夹紧气缸28，所述夹紧气缸安装板17的中部设置有两根竖直向上的夹紧气缸横向连杆支撑柱43，两根所述夹紧气缸横向连杆支撑柱43的顶端铰接有一根夹紧气缸横向连杆，所述夹紧气缸横向连杆30的后端通过一根夹紧气缸纵向连杆29与所述夹紧气缸28的驱动杆连接，所述夹紧气缸横向连杆30的前端连接有一个夹紧爪35；所述移动套筒38上半部分的外部设置有一个夹紧圈连接套40，所述夹紧圈连接套40上设置有若干个连接钩39，所述夹紧圈连接套40的外部通过所述连接钩39设置有一圈夹紧圈34，所述夹紧爪35的爪勾夹紧所述夹紧圈34；

所述转盘机构包括一个设置在所述工作台1上平面前部的步进电机5，所述步进电机5的旋转轴上设置有一根旋转柱6，所述旋转柱6的顶部设置有上转盘20，所述旋转柱6的上部外侧设置有中转盘7，所述旋转柱6的中部外侧设置有下转盘19；所述上转盘20、所述中转盘7与所述下转盘19之间通过若干转盘连接柱24和安装螺母25固定连接；所述上转盘20和所述中转盘7上均开设有12个圆孔，所述上转盘20上的每个圆孔中均设置有一个上钻套23，所述下转盘19上的每个圆孔中均设置有一个下钻套22，12个所述上钻套23分别与12个所述下钻套22一一上下对应，构成12个用于放置坯料工件21的工件安放位，其中一个所述工件安放位位于所述弹性夹紧头41的正下方。

进一步的，所述上转盘20的上平面与所述下转盘19的上平面之间的高度距离小于所述坯料工件21的长度。

进一步的，所述工作台1的后部呈斗状，方便安装所述钻台机构。

进一步的，所述工作台1下部的两端分别设置有工作台支撑板2，两块所述工作台支撑板2的底部均设有桌脚3，两块所述工作台支撑板2之间设置有加强梁4，所述工作台支撑板2、所述桌脚3和所述加强梁4均采用钢板焊接而成，整体强度高。

进一步的，所述工作台1的长宽尺寸为847mm*880mm，所述工作台1的离地高度为870mm，符合人机工程。

本发明的工作过程如下：

操作员首先将24根坯料工件21安放到由上钻套23、下钻套22和下转盘19构成的工件安放位中；

接着启动机器，夹紧头移动液压缸13开始工作，带动顶板12、连接柱11、夹紧头固定座9、夹紧头固定罩8及其上部的弹性夹紧头41、弹性夹紧头安装套42、移动套筒38、夹紧圈34、夹紧圈连接套40等一起下降，下降到位后夹紧头移动液压缸13停止工作；

然后夹紧气缸28开始工作，带动夹紧气缸纵向连杆29下降，夹紧气缸横向连杆30右移，夹紧爪35夹紧夹紧圈34，并通过连接钩39、夹紧圈连接套40带动移动套筒38、弹性夹紧头安装套42下移，从而使得弹性夹紧头安装套42的锥面施压给弹性夹紧头41的弹性锥面，造成弹性夹紧头41底部收缩，夹紧坯料工件21；

接下来电动机14开始工作，通过电机皮带轮60、皮带59带动上部皮带轮55、下部皮带轮56、钻头旋杆45和钻头44旋转；

紧接着钻头移动气缸31开始工作，带动钻头移动气缸纵向连杆32和钻头移动气缸纵向连杆32上移，并通过带动移动拨叉58、钻头旋杆45带动钻头44下移进行钻孔；

钻孔完成后，钻头移动气缸31开始反向工作，带动钻头移动气缸纵向连杆32和钻头移动气缸纵向连杆32下移，并通过带动移动拨叉58、钻头旋杆45带动钻头44上移；

然后夹紧气缸28开始反向工作，带动夹紧气缸纵向连杆29上升，夹紧气缸横向连杆30左移，夹紧爪35夹紧夹紧圈34，并通过连接钩39、夹紧圈连接套40带动移动套筒38、弹性夹紧头安装套42上移，从而使得弹性夹紧头安装套42的锥面给弹性夹紧头41的弹性锥面施加的压力变小，弹性夹紧头41底部松开坯料工件21；

接着夹紧头移动液压缸13开始反向工作，带动顶板12、连接柱11、夹紧头固定座9、夹紧头固定罩8及其上部的弹性夹紧头41、弹性夹紧头安装套42、移动套筒38、夹紧圈34、夹紧圈连接套40等一起上升，上升到位后夹紧头移动液压缸13停止工作；

最后步进电机5开始工作，带动旋转柱6、上转盘20、中转盘7和下转盘19旋转一个步距角30度，从而把下一个工件安放位上的坯料工件21转到加工位上，接着重复以上过程，直到转盘完成一圈旋转后，机器停止，操作员将完成钻孔的成品工件拆下即可。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。