[发明专利]多功能自动单向作母机

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械加工设备，特别涉及一种多功能作母机。

背景技术

机械加工过程中经常遇到铰孔、镗孔、作母等工序。传统的铰孔、作母采用手工，或在钻床、车床等传统机床上安装铰刀、镗刀或丝锥等加工刀具来完成所需的加工内容。然而，手工的方式生产能力低下，劳动强度高、成本高。而在传统机床上加工效率虽有所提高、劳动强度也有所降低，但加工完成后刀具不是从工件的另一端抽出，而是在已加工的表面上返回，这样会导致已加工表面受损，影响光洁度、做不了高精度的产品。

为此，本领域技术人员正不断研发能够避免从已加工表面上返回的机械加工设备。如中国专利申请201310519923.3号所公开的一种自动攻丝机，包括机架、限位射出装置、升降轴以及设置在升降轴端部的钻头夹。机架上方垂直布置有导轨，导轨上各滑动设置有丝攻升降架，丝攻升降架上平行设置有两导杆，导杆上各滑动设置有移动轴承，移动轴承底部沿垂直方向间隔平行设置有三块连接板，三块连接板自上而下依次形成第一滑腔和第二滑腔，在连接板上设置有丝攻夹持装置，以提供一种避免螺纹加工完成后第二次切削从而提高螺纹加工精度的自动攻丝机。然而该自动攻丝机存在以下缺点和不足：(1)、其作用太单一，只能攻丝不能铰孔和镗孔，若再另外配置铰孔和镗孔机，将需要更大的工作场地，这不利于降低成本；(2)、其未清楚揭示如何精确控制丝攻升降架在导轨上移动，也未清楚揭示如何精确控制升降轴和钻头夹的进刀运动。

因此，提供一种功能丰富、加工精度高、工作稳定性好的自动单向作母机成为业内急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能自动单向作母机，其一改以往的作业模式，加工后不经过已加工表面，而是直接从工件的末端抽出刀具，不损伤工件的已加工表面，工件的加工精度高、光洁度好，有机械手全自动完成一系列动作，并有多轴同时进行加工，生产效率高。

根据本发明的方案，提供一种多功能自动单向作母机，包括：机架，其包括由顶板、第一侧板、第二侧板围成的内部操作空间；至少一个刀具驱动单元，其连接于机架的顶板并能够在带动刀具由初始工作位置沿直线运动到结束工作位置后由结束工作位置沿直线空载返回至初始工作位置；至少一个刀具载送单元，其连接于机架的顶板并能够从结束工作位置抓取刀具沿旁路载送至初始工作位置后由初始工作位置沿旁路空载返回至结束工作位置；以及至少一个自动进料单元，其连接于机架的第一侧板并能够将待加工工件自动推进至初始工作位置由刀具加工。其中，每个刀具驱动单元包括用于夹持刀具的工具夹头、与工具夹头固定连接的传动轴、用于驱动传动轴枢转的旋转驱动机构、以及用于驱动传动轴轴向运动的进刀驱动机构；进刀驱动机构包括连接于机架的第一侧板的进刀动力源、由进刀动力源提供动力的伸缩元件、一端固定于伸缩元件末端而另一端通过轴承连接于传动轴的连接件，其中，伸缩元件的伸缩方向平行于传动轴的轴线；并且旋转驱动机构包括连接于机架的第一侧板的旋转动力源、由旋转动力源提供动力的传动长齿轮、固定连接于传动轴并且与传动长齿轮啮合的滑移齿轮，其中，滑移齿轮与传动轴同轴心，传动长齿轮的轴线平行于传动轴的轴线，滑移齿轮能够从传动长齿轮的一端滑移到另一端，使得工具夹头能够在进刀动力源的作用下在初始工作位置与结束工作位置之间直线往复运动。

在本发明中，初始工作位置、结束工作位置、载刀返程位置是指在具体操作时间点与该操作有关的各部件所处的位置、区域或平面。

可选择地，本发明中的刀具可以为丝锥、铰刀或镗刀等。本发明中的进刀动力源可以为电机、气压泵、液压泵等。

优选地，每个刀具载送单元可以包括用于在结束工作位置抓取刀具的机械手、用于安装机械手的机械手支架、一端固定于顶板另一端连接机械手支架的支架升降机构、安装于机械手支架中的用于控制机械手运动到结束工作位置和从结束工作位置退回的机械手进退机构。

可选择地，机械手包括能够自动张开和关闭以用于抓取和释放刀具的两半卡爪。

更优选地，支架升降机构包括一级升降可调节气缸和二级升降可调节气缸；一级升降可调节气缸驱动机械手支架使得机械手在初始工作位置水平面与结束工作位置水平面之间升降运动；二级升降可调节气缸驱动机械手支架使得机械手在结束工作位置水平面与位于结束工作位置下方的载刀返程位置的水平面之间升降运动。