全自動三維鉆孔裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機加工設備，特別是一種全自動三維鉆孔裝置。
【背景技術】
[0002]在對某些工件進行鉆孔加工時，如果工件的體積較大，或工件的整體結構較為復雜，或需要在多個不同方向上進行鉆孔操作時，則無法使用傳統(tǒng)的自動鉆孔設備進行操作，只能采用人工操作的方式進行。而人工操作不僅工作效率低下，而且需要耗費大量的勞動量，同時還難以保證加工精度。因此現在需要一種能夠解決上述問題的新型鉆孔裝置。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明是為了解決現有技術所存在的上述不足，提出一種結構簡單，設計巧妙，動作靈活，可在多個方向上進行鉆孔加工的全自動三維鉆孔裝置。
[0004]本發(fā)明的技術解決方案是:一種全自動三維鉆孔裝置，包括基礎平臺1，其特征在于:在基礎平臺1上對稱地設置有兩條X軸滑道2，在X軸滑道2上滑動連接有移動平臺3，在移動平臺3上設置有X軸移動電機，X軸移動電機輸出端上的齒輪與沿基礎平臺1軸向設置的齒條5相嚙合，在移動平臺3上轉動支承有轉動齒盤19，與轉動齒盤19相嚙合的設置有三個在圓周上均勻分布的轉動齒輪20，且轉動齒輪20連接在固定設置于移動平臺3上的轉動電機21的輸出端上，所述的轉動齒盤19固定連接在轉動平臺22的底端，在轉動平臺22上對稱地設置有兩個Z軸導柱6，在Z軸導柱6上滑動連接有Z軸平臺7，在Z軸導柱6的頂端設置有Z軸電機8，Z軸電機8所驅動的Z軸絲杠9與Z軸平臺7上的絲母相匹配，在Z軸平臺7上滑動連接有Y軸移動架10，沿Y軸移動架10的軸向設置有Y軸絲杠11，所述的Y軸絲杠11通過設置在Y軸移動架10上的Y軸電機18驅動，與Y軸絲杠11相匹配的絲母設置在Z軸平臺7上，Y軸移動架10的末端設置有鉆孔機構12，鉆孔機構12上設置有通過鉆孔電機驅動的鉆頭13，并且在鉆孔機構12上還設置有與鉆頭13相配的攝像頭14和紅外瞄準器15，所述的鉆孔機構12外固定連接有翻轉齒盤16，鉆孔機構12和翻轉齒盤16共同轉動支承在Y軸支撐架10的末端，在Y軸支撐架10上還設置有翻轉電機17，翻轉電機17輸出端上的齒輪與翻轉齒盤16相嗤合，所述的X軸移動電機、Z軸電機8、Y軸電機18、鉆孔電機、攝像頭14、紅外瞄準器15、翻轉電機17和轉動電機21都通過設置在轉動平臺22上的控制系統(tǒng)統(tǒng)一進行控制。
[0005]本發(fā)明同現有技術相比，具有如下優(yōu)點:
本種結構形式的全自動三維鉆孔裝置，其結構簡單，設計巧妙，布局合理，它針對傳統(tǒng)鉆孔設備不適合對某些體積龐大、構造復雜的工件進行鉆孔操作、而只能采用人工鉆孔操作的弊端，設計出一種能夠驅動鉆孔機構在三維空間上精確動作的結構，且它還能夠根據需要在Ζ軸方向上旋轉，同時其鉆孔機構還能夠實現翻轉，上述多種動作的結合，實現在多個方向上進行定位和鉆工加工的目的；并且它采用全自動化控制，操作人員在輸入相關參數后，本裝置即可以實現多個工件上多個孔的全自動加工，大大提高了工作效率，降低工人的勞動量；因此可以說它具備了多種優(yōu)點，特別適合于在本領域中推廣應用，其市場前景十分廣闊。
【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明實施例的主視圖。
[0007]圖2為本發(fā)明實施例的俯視圖。
[0008]圖3為本發(fā)明實施例的立體狀態(tài)示意圖。
【具體實施方式】
[0009]下面將結合【附圖說明】本發(fā)明的【具體實施方式】。如圖1、圖2、圖3所示:一種全自動三維鉆孔裝置，包括基礎平臺1，在基礎平臺1上對稱地設置有兩條X軸滑道2，在X軸滑道2上滑動連接有移動平臺3，在這個移動平臺3上設置有X軸移動電機，在X軸移動電機的輸出端上設有齒輪，該齒輪與沿著基礎平臺1的軸向設置的齒條5相嚙合；
在所述的移動平臺3上轉動支承有轉動齒盤19，在轉動齒盤19的外緣與其相嚙合的設置有三個轉動齒輪20，并且這三個轉動齒輪20在圓周上均勻分布，轉動齒輪20位于轉動電機21的輸出端上，且轉動電機21固定設置在移動平臺3上，上述的轉動齒盤19固定連接在轉動平臺22的底端；
在轉動平臺22上對稱地設置有兩個Z軸導柱6，在這對Z軸導柱6上滑動連接有Z軸平臺7，在Z軸導柱6的頂端設置有Z軸電機8，這個Z軸電機8能夠驅動Z軸絲杠9轉動，而所述的Z軸絲杠9則與設置在Z軸平臺7上的絲母相匹配；
在Z軸平臺7上滑動連接有Y軸移動架10，沿著所述Y軸移動架10的軸向設置有Y軸絲杠11，并且這個Y軸絲杠11通過設置在Y軸移動架10上的Y軸電機18進行驅動，同時在Z軸平臺7上還設置有與Y軸絲杠11相匹配的絲母；
在Y軸移動架10的末端設置有鉆孔機構12，在鉆孔機構12內設置有鉆孔電機，鉆孔電機能夠驅動鉆頭13工作，在鉆孔機構12上還設置有與鉆頭13相配的攝像頭和紅外瞄準器15，在鉆孔機構12的外壁上還固定連接有翻轉齒盤16，所述的鉆孔機構12和翻轉齒盤16共同轉動支承在Y軸支撐架10的末端，在Y軸支撐架10上還設置有翻轉電機17，位于翻轉電機17輸出端上的齒輪與上述的翻轉齒盤16相嚙合；
而上述的X軸移動電機、Z軸電機8、Y軸電機18、鉆孔電機、攝像頭14、紅外瞄準器15和翻轉電機17都通過設置在移動平臺3上的控制系統(tǒng)統(tǒng)一進行控制；控制系統(tǒng)包括觀察攝像頭14傳遞來的視頻信號的顯示屏，同時還包括用于發(fā)出指令和設定各項參數的觸摸屏。
[0010]所述的全自動三維鉆孔裝置的工作過程如下:當需要進行鉆孔操作時，通過控制系統(tǒng)控制本裝置中的各個驅動裝置動作，最終實現鉆孔機構12在三維空間上的運動和進給加工，具體步驟如下:
X軸移動電機工作，其工作端上的齒輪相對于固定設置的齒條5運動，進而驅動移動平臺3在X軸滑道2上沿著X軸方向運動；
Z軸電機8工作，帶動Z軸絲杠9轉動，由于與Z軸絲杠9相匹配的絲母固定設置在Z軸平臺7上，因此Z軸絲杠9的轉動會驅動Z軸平臺7沿著Z軸導柱6的軸向縱向運動；
Y軸電機18工作，帶動Y軸絲杠11轉動，由于與Y軸絲杠11相匹配的絲母舍哈子在Z軸平臺7上，并且Y軸絲杠11所在的Y軸移動架10還滑動連接在Z軸平臺1上，因此Y軸絲杠9的轉動會驅動Y軸移動架10沿著自身的軸向(即Y軸方向)運動；
所有的轉動電機21同時、同步動作，通過轉動齒輪20驅動轉動齒盤19轉動，進而實現轉動齒盤19上方的轉動平臺22以Z軸為軸的轉動；
當需要在不同方向上進行進給加工時，翻轉電機17工作，帶動其輸出端上的齒輪轉動，由于該齒輪與固定連接在鉆孔機構12外的翻轉齒盤16相嚙合，因此可以驅動鉆孔機構12相對于Y軸移動架10的轉動，進而實現在Z軸方向上(由下至上、由上至下)的進給加工和Y軸方向上的進給加工；
上述四個方向上的運動的合成(X軸方向、Y軸方向和Z軸方向平移，加上以Z軸為軸的轉動)，再配合鉆孔機構12的角度調整，同時輔助以鉆頭13的高速轉動，最終實現鉆孔機構12在三維空間上的運動和加工進給；
由于在轉動齒盤19的外圓周上均勻分布有三個與其嚙合的轉動齒輪20，因此可以抵抗在工作過程中由轉動平臺22及其上各部件所產生的傾覆力矩；
在工作過程中，攝像頭14將采集到的視頻信號傳輸到控制系統(tǒng)中，并在顯示屏上播放，便于操作人員掌握實時的加工情況；在鉆孔前，讓本裝置在驅動鉆孔機構12在三維空間上運動，直至紅外瞄準器15發(fā)射出的紅外光照射到加工點處，由于紅外瞄準器15與鉆頭13之間的相對位置不變，因此在利用紅外瞄準器15確定加工點后，本裝置會在預設的程序的控制下自動實時補償動作，即運動一段距離(該距離等于紅外瞄準器15的軸線與鉆頭13軸線之間的距離)，讓鉆頭13的軸線通過加工點，然后本裝置再利用鉆頭13進行鉆孔加工；在預先輸入程序后和各項參數后，本裝置完全可以實現對單個(或多個)工件上單個(或多個)孔的自動鉆孔加工，全程不需要人員守護。同時，由于它能夠在三維空間上驅動鉆孔機構12動作，且鉆孔機構12還能夠在多個角度之間切換，因此本裝置特別適合與對某些體積龐大、構造復雜的工件進行鉆孔加工。
【主權項】
1.一種全自動三維鉆孔裝置，包括基礎平臺(1)，其特征在于:在基礎平臺(I)上對稱地設置有兩條X軸滑道(2)，在X軸滑道(2)上滑動連接有移動平臺(3)，在移動平臺(3)上設置有X軸移動電機，X軸移動電機輸出端上的齒輪與沿基礎平臺(I)軸向設置的齒條(5)相嚙合，在移動平臺(3)上轉動支承有轉動齒盤(19)，與轉動齒盤(19)相嚙合的設置有三個在圓周上均勻分布的轉動齒輪(20)，且轉動齒輪(20)連接在固定設置于移動平臺(3)上的轉動電機(21)的輸出端上，所述的轉動齒盤(19)固定連接在轉動平臺(22)的底端，在轉動平臺(22 )上對稱地設置有兩個Z軸導柱(6 )，在Z軸導柱(6 )上滑動連接有Z軸平臺(7 )，在Z軸導柱(6 )的頂端設置有Z軸電機(8 )，Z軸電機(8 )所驅動的Z軸絲杠(9 )與Z軸平臺(7)上的絲母相匹配，在Z軸平臺(7)上滑動連接有Y軸移動架(10)，沿Y軸移動架(10)的軸向設置有Y軸絲杠(11)，所述的Y軸絲杠(11)通過設置在Y軸移動架(10 )上的Y軸電機(18 )驅動，與Y軸絲杠(11)相匹配的絲母設置在Z軸平臺(7 )上，Y軸移動架(10 )的末端設置有鉆孔機構(12)，鉆孔機構(12)上設置有通過鉆孔電機驅動的鉆頭(13)，并且在鉆孔機構(12)上還設置有與鉆頭(13)相配的攝像頭(14)和紅外瞄準器(15)，所述的鉆孔機構(12)外固定連接有翻轉齒盤(16)，鉆孔機構(12)和翻轉齒盤(16)共同轉動支承在Y軸支撐架(10 )的末端，在Y軸支撐架(10 )上還設置有翻轉電機(17 )，翻轉電機(17 )輸出端上的齒輪與翻轉齒盤(16)相嚙合，所述的X軸移動電機、Z軸電機(8)、Y軸電機(18)、鉆孔電機、攝像頭(14)、紅外瞄準器(15)、翻轉電機(17)和轉動電機(21)都通過設置在轉動平臺(22)上的控制系統(tǒng)統(tǒng)一進行控制。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種全自動三維鉆孔裝置，其結構簡單，設計巧妙，布局合理，它針對傳統(tǒng)鉆孔設備不適合對某些體積龐大、構造復雜的工件進行鉆孔操作、而只能采用人工鉆孔操作的弊端，設計出一種能夠驅動鉆孔機構在三維空間上精確動作的結構，且它還能夠根據需要在Z軸方向上旋轉，同時其鉆孔機構還能夠實現翻轉，上述多種動作的結合，實現在多個方向上進行定位和鉆工加工的目的；并且它采用全自動化控制，操作人員在輸入相關參數后，本裝置即可以實現多個工件上多個孔的全自動加工，大大提高了工作效率，降低工人的勞動量；因此可以說它具備了多種優(yōu)點，特別適合于在本領域中推廣應用，其市場前景十分廣闊。
【IPC分類】B23Q15/14, B23B47/20, B23B41/00, B23B39/14
【公開號】CN105328236
【申請?zhí)枴緾N201510753845
【發(fā)明人】林泉
【申請人】大連智匯達科技有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年11月9日