一种龙门式自动斜孔穿孔机的制作方法

1.本发明涉及电极穿孔机技术领域，尤其涉及一种龙门式自动斜孔穿孔机。


背景技术：

2.穿孔机一般指电火花穿孔机，电火花穿孔机也称电火花打孔机、电火花细孔放电机，其主要工作原理是利用连续上下垂直运动的中空细金属管作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属成孔。电火花穿孔机作为电火花线切割机床的配套设备，用于加工穿丝孔、化纤喷丝头、喷丝板的喷丝孔、滤板、筛板的群孔、发动机叶片、缸体的散热孔、液压、气动阀体的油路、气路孔等。有些产品对多面进行多角度斜孔加工，但现有的穿孔机电极夹头位置和角度变换较少，无法满足生产需要，只能通过人工手动翻转并控制工件进行角度的改变，加工效率较低。且穿孔机在进行电极夹头更换时，电极夹头的放置座位置往往固定不动，穿孔组件在有些情况下无法到达放置架位置，无法满足生产需要。


技术实现要素：

3.为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种龙门式自动斜孔穿孔机，进行穿孔的穿孔组件的位置和角度灵活多变，能满足各种角度和位置的加工需求，提高工作效率，同时能调节存放架的位置，保证电极夹头逐个移动到更换工位，增大电极夹头容量的同时能提高更换精度。
4.为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种龙门式自动斜孔穿孔机，包括工作台和横跨在工作台上的龙门立架，所述工作台上滑动连接有能沿y轴移动的工件放置板，所述龙门立架上设置有在二维驱动装置作用下能沿x轴和z轴移动的托板，其特征在于：还包括能调整穿孔组件穿孔角度的摆头机构和为穿孔组件提供电极夹头的供料机构，所述摆头机构设置在托板上，包括能以z轴为轴线转动的第一转台，所述第一转台的上固定有与其同步转动的连接板，所述连接板上设置有能与其同步转动并能以x轴为轴线转动的第二转台，所述第二转台上设置有垂直移动组件，所述穿孔组件固定在垂直移动组件的输出端；所述供料机构固定在龙门立架上，所述供料机构包括存放有多个电极夹头的存放架，所述存放架能在换料驱动组件作用下将存放架上的电极夹头逐个移动到更换工位。
5.本发明的有益效果在于：1.一方面通过工件放置板和二维驱动装置，实现了托板相对工件在x\y\z三个轴向上的移动，再结合托板上摆头机构，通过第一转台和第二转台，实现穿孔组件的多角度调节，满足工件各个面和角度的加工，灵活多变。同时垂直移动组件能在穿孔组件调整好角度后，精准的将电极夹头朝向工件推送。2、另一方面，供料机构上的存放架位置可调，能将存放架上的电极夹头逐个移动到更换工位，实现对电极夹头的便利取用，有效提高工作效率和精度。
6.进一步来说，所述垂直移动组件包括固定在第二转台上的基座，所述基座上转动连接有第一垂直丝杆，所述第一垂直丝杆在第一垂直驱动电机的作用下转动，所述第一垂直丝杆上螺纹连接有安装座，所述穿孔组件固定在安装座上。穿孔组件调整好角度和位置
后，第一垂直驱动电机驱动第一垂直丝杆转动，使安装座在此角度下靠近工件，完成工件的穿孔。
7.进一步来说，所述穿孔组件包括固定在安装座上的穿孔电机，所述穿孔电机的输出轴与电极夹头可拆卸连接，所述电机夹头的正下方还设置固定在基座上的用于电极导向的导向器。穿孔电机驱动电极夹头旋转，电极通过导向器导正，提高穿孔精度。
8.进一步来说，所述托板上固定有驱动第一转台转动的第一旋转电机，所述连接板包括成l型结构的横板和竖板，所述横板和第一转台固定连接，所述第二转台与竖板转动连接，且所述竖板上固定有驱动第二转台转动的第二旋转电机。第一转台能在第一旋转电机带动下进行360
°
的旋转，再结合第二转台，在x向的旋转，能将连接有穿孔组件的垂直移动组件调整到任意角度，实现任何倾斜角度的穿孔。
9.进一步来说，所述换料驱动组件包括固定在龙门立架上的固定架、y向移动板、y向驱动气缸和x向驱动气缸，所述y向驱动气缸固定在固定架上并能推动y向移动板和存放架同步沿y轴来回移动；所述x向驱动气缸固定在y向移动板上，并能推动所述存放架沿x轴来回移动。存放架能在x轴和y轴上进行十字型移动，调整电极夹头的位置，将存放架上的电极夹头精准的逐个推送到穿孔组件能到达的更换工位。
10.进一步来说，所述y向移动板上沿x轴设置有x向导轨，所述存放架上固定有能沿x向导轨滑动的x向滑块，所述x向滑块能与y向移动板同步沿y轴移动的同时，能沿x向导轨滑动。
11.进一步来说，所述存放架包括电极存放板，所述电极存放板上交替设置有多个第一放置槽和多个第二放置槽，所述第二放置槽的长度大于第一放置槽，所述第二放置槽和第一放置槽的高度相等且均能供电极夹头放置。由于电极夹头尺寸的限制，第一放置槽和多个第二放置槽的不同长度，保证电极夹头成两排放置，能在增加电极夹头存放量的同时，不影响更换精度。
12.进一步来说，所述第一放置槽和第二放置槽均包括相连通的导向槽和容置槽，所述第二放置槽的导向槽长度大于第一放置槽的导向槽长度，所述电极夹头能沿导向槽滑动并卡接在容置槽内，所述电极夹头上设置有能抵靠在容置槽上端面的卡块。
13.进一步来说，所述存放架还包括与电极存放板固定连接且位于电极存放板下方的导向存放座，所述导向存放座上开设有若干用于导向器放置的导向器存放孔。导向存放座和电极存放板同步移动，便于更换导向器。
14.进一步来说，所述二维驱动装置包括水平驱动组件和与水平驱动组件连接的垂直驱动组件，所述水平驱动组件包括设置在龙门立架横梁上的水平驱动电机和在水平驱动电机驱动下转动的水平丝杆，所述水平丝杆上螺纹连接有能沿x轴移动的水平滑块；所述竖直驱动件包括固定在水平滑块上的过渡块，所述过渡块上设置有能沿z轴移动的托架，所述托架上设置有第二垂直驱动电机和在第二垂直驱动电机驱动下转动的第二竖直丝杆，所述过渡块上设置有与第二竖直丝杆螺纹连接的螺母块，所述托板固定在托架上。托板在二维驱动装置作用下实现x和z轴的移动，水平驱动组件和垂直驱动组件均采用丝杆驱动，稳定性高。
附图说明
15.图1为本发明实施例的立体结构示意图；
16.图2为本发明实施例中摆头机构的结构示意图；
17.图3为本发明实施例中穿孔组件和垂直移动组件的连接结构示意图；
18.图4为本发明实施例中供料机构的立体结构示意图；
19.图5为图4中a处放大图；
20.图6为本发明实施例中供料机构的俯视图；
21.图7为本发明实施例中二维驱动装置的结构示意图。
22.图中：
23.1、工作台；2、龙门立架；3、工件放置板；4、托板；5、摆头机构；51、第一转台；52、连接板；521、横板；522、竖板；53、第二转台；54、第一旋转电机；55、第二旋转电机；6、穿孔组件；61、电极夹头；62、穿孔电机；63、导向器；7、供料机构；71、电极存放板；711、第一放置槽；712、第二放置槽；71a、导向槽；71b、容置槽；72、固定架；73、y向移动板；74、y向驱动气缸；75、x向驱动气缸；76、x向导轨；77、x向滑块；79、导向存放座；8、垂直移动组件；81、基座；82、第一垂直丝杆；83、第一垂直驱动电机；84、安装座；9、二维驱动装置；91、水平驱动电机；92、水平丝杆；93、水平滑块；94、过渡块；95、托架；96、第二垂直驱动电机；97、第二竖直丝杆。
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
25.实施例
26.参见附图1所示，本发明的一种龙门式自动斜孔穿孔机，工作台1上滑动连接有能沿y轴移动的工件放置板3。工件放置板3在y轴丝杆驱动装置作用下沿工作台1滑动，y轴丝杆驱动装置包括固定在工作台1上的y轴驱动电机，y轴驱动电机驱动与工作台1转动连接的y向丝杆转动，工件放置板3与y向丝杆螺纹连接。y轴驱动电机驱动y向丝杆转动时，放置有工件放置板3的工件沿y轴来回移动。工作台1上设置有供工件放置板3滑动的导轨。
27.参见附图7所示，工作台1上横跨有龙门立架2，龙门立架2包括固定在工作台1上的两个立柱和位于两个立柱之间的横梁，横梁位于工作台1的正上方。龙门立架2上设置有在二维驱动装置9作用下能沿x轴和z轴移动的托板4。二维驱动装置9包括水平驱动组件和与水平驱动组件连接的垂直驱动组件。水平驱动组件包括设置在横梁上的水平驱动电机91和在水平驱动电机91驱动下转动的水平丝杆92，水平驱动电机91固定在横梁上，水平丝杆92与横梁转动连接，且水平驱动电机91的输出轴与水平丝杆92固定连接。水平丝杆92上螺纹连接有能沿x轴移动的水平滑块93，横梁上固定有供水平滑块93滑动的导轨，导轨对称设置在水平丝杆92两端。竖直驱动件包括固定在水平滑块93上的过渡块94，过渡块94上设置有能沿z轴移动的托架95。托架95上设置有第二垂直驱动电机96和在第二垂直驱动电机96驱动下转动的第二竖直丝杆97，第二垂直驱动电机96固定在托架95上端，且输出轴与第二竖直丝杆97固定连接，第二竖直丝杆97与托架95转动连接。过渡块94上设置有与第二竖直丝杆97螺纹连接的螺母块，托板4固定在托架95的下端面上。托架95上还设置有导轨，过渡块94上设置有与导轨匹配设置的导块。托板4在二维驱动装置9作用下实现x和z轴的移动，水
平驱动组件和垂直驱动组件均采用丝杆驱动，稳定性高。
28.可沿y轴移动的工件放置板3，与二维驱动装置9配合，实现了托板4相对工件在x\y\z三个轴向上的移动，将托板4移动到待加工的位置。
29.参见附图1和2所示，托板4上设置有能调整穿孔组件6穿孔角度的摆头机构5，包括能以z轴为轴线转动的第一转台51。托板4上固定有驱动第一转台51转动的第一旋转电机54，第一转台51能在第一旋转电机54带动下进行360
°
的旋转。第一转台51的上固定有与其同步转动的连接板52，连接板52上设置有能与其同步转动并能以x轴为轴线转动的第二转台53。连接板52包括成l型结构的横板521和竖板522，横板521和第一转台51固定连接，第二转台53与竖板522转动连接，且竖板522上固定有驱动第二转台53转动的第二旋转电机55。第二转台53上设置有垂直移动组件8，穿孔组件6固定在垂直移动组件8的输出端。第一转台51结合第二转台53，能将连接有穿孔组件6的垂直移动组件8调整到任意角度，实现任何倾斜角度的穿孔。
30.参见附图3所示，垂直移动组件8包括固定在第二转台53上的基座81，基座81包括固定在第二转台53上的立板和固定在立板上下两端的水平板。基座81上转动连接有第一垂直丝杆82，第一垂直丝杆82的两端通过轴承与两个水平板转动连接。第一垂直丝杆82在第一垂直驱动电机83的作用下转动，第一垂直丝杆82上螺纹连接有安装座84，穿孔组件6固定在安装座84上，立板上还设置有供安装座84滑动的导轨。穿孔组件6调整好角度和位置后，第一垂直驱动电机83驱动第一垂直丝杆82转动，使安装座84在此角度下靠近工件，完成工件的穿孔。
31.穿孔组件6包括固定在安装座84上的穿孔电机62，穿孔电机62的输出轴与电极夹头61可拆卸连接，电机夹头的正下方还设置固定在基座81上的用于电极导向的导向器63。电极导向器63固定在位于下端的水平板上，穿孔电机62驱动电极夹头61旋转，电极通过导向器63导正，提高穿孔精度。
32.参见附图1和4、6所示，龙门立架2上设置有为穿孔组件6提供电极夹头61的供料机构7，供料机构7包括存放有多个电极夹头61的存放架，存放架能在换料驱动组件作用下将存放架上的电极夹头61逐个移动到更换工位。供料机构7上的存放架位置可调，能将存放架上的电极夹头61逐个移动到更换工位，实现对电极夹头61的便利取用，有效提高工作效率和精度。
33.换料驱动组件包括固定在龙门立架2上的固定架72、y向移动板73、y向驱动气缸74和x向驱动气缸75，y向驱动气缸74固定在固定架72上并能推动y向移动板73和存放架同步沿y轴来回移动，y向驱动气缸74的输出轴与y向移动板73固定连接。x向驱动气缸75固定在y向移动板73上，并能推动存放架沿x轴来回移动，x向驱动气缸75的输出轴与存放架固定连接。存放架能在x轴和y轴上进行十字型移动，调整电极夹头61的位置，将存放架上的电极夹头61精准的逐个推送到穿孔组件6能到达的更换工位。y向移动板73上沿x轴设置有x向导轨76，存放架上固定有能沿x向导轨76滑动的x向滑块77，x向滑块77能与y向移动板73同步沿y轴移动的同时，能沿x向导轨76滑动。
34.存放架包括电极存放板71，x向滑块77固定在电极存放板71下端面，且与x向驱动气缸75的输出轴固定连接。电极存放板71上交替设置有多个第一放置槽711和多个第二放置槽712，第二放置槽712的长度大于第一放置槽711，第二放置槽712和第一放置槽711的高
度相等且均能供电极夹头61放置。由于电极夹头61尺寸的限制，第一放置槽711和多个第二放置槽712的不同长度，保证电极夹头61成两排放置，能在增加电极夹头61存放量的同时，不影响更换精度。参见附图5所示，第一放置槽711和第二放置槽712均包括相连通的导向槽71a和容置槽71b，第二放置槽712的导向槽71a长度大于第一放置槽711的导向槽71a长度，电极夹头61能沿导向槽71a滑动并卡接在容置槽71b内，电极夹头61上设置有能抵靠在容置槽71b上端面的卡块。
35.存放架还包括与电极存放板71固定连接且位于电极存放板71下方的导向存放座79，导向存放座79与电极存放板71固定连接。导向存放座79上开设有若干用于导向器63放置的导向器63存放孔。导向存放座79和电极存放板71同步移动，便于更换导向器63。
36.工作时，将工件放置到工件放置板3上，y轴丝杆驱动装置驱动工件放置板3移动到合适位置。在通过龙门立架2上的二维驱动装置9将托板4移动到工件待加工的位置。启动第一旋转电机54和第二旋转电机55，将垂直移动组件8的角度调节到需要倾斜的穿孔角度。再通过垂直移动组件8推动穿孔组件6靠近工件完成斜孔的穿孔。再穿孔过程中，y轴丝杆、二维驱动装置9与摆头机构5片配合，能实时调节穿孔角度和位置。
37.以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。