[发明专利]一种用于工业生产线的自动钻孔装置

权利要求书

1.一种用于工业生产线的自动钻孔装置，包括支架（1），其特征在于，所述支架（1）上部为圆弧结构，支架（1）上固定有齿条（2），齿条（2）上部与支架（1）同为圆弧结构，支架（1）两侧均设有滑道（3），滑道（3）上部与支架（1）同为圆弧结构，滑道（3）内设有滑移机构，滑移机构限制在滑道（3）内移动，滑移机构连有角度调节机构，角度调节机构与齿条（2）啮合连接，角度调节机构沿齿条（2）移动，角度调节机构一侧设有钻孔机构，角度调节机构对钻孔机构的角度进行调节，支架（1）下方设有横移机构，支架（1）安装在横移机构上，横移机构安装在生产线上，横移机构可驱动支架（1）横移，横移机构一侧设有控制器（4）；

所述滑移机构包括滑移板（5），滑移板（5）一端伸入滑道（3）内且安装有第一万向滚珠（6）和第二万向滚珠（7），第一万向滚珠（6）和第二万向滚珠（7）分别位于滑移板（5）上下端，第一万向滚珠（6）和第二万向滚珠（7）卡装在滑道（3）内，第一万向滚珠（6）和第二万向滚珠（7）均与滑道（3）内壁接触且可在滑道（3）内滑移，滑移板（5）另一端伸出滑道（3）；

所述角度调节机构包括连接板（8），连接板（8）与滑移板（5）伸出端固定连接，连接板（8）垂直于滑移板（5），连接板（8）上端固定有顶板（9），顶板（9）下方设有安装板（10），安装板（10）固定在连接板（8）上，安装板（10）垂直与连接板（8），安装板（10）上安装有伺服电机（11），伺服电机（11）旋转端安装有第一齿轮（12），顶板（9）下端固定有安装架（13），第一齿轮（12）下方设有第二齿轮（14），第一齿轮（12）与第二齿轮（14）啮合连接，第二齿轮（14）安装在安装架（13）上，第二齿轮（14）与齿条（2）啮合连接；

所述钻孔机构包括安装在顶板（9）上的伺服气缸（15），伺服气缸（15）伸出端伸出顶板（9），顶板（9）下方设有电机壳（16），伺服气缸（15）伸缩端与电机壳（16）上端中心处连接，顶板（9）下端固定有两个多节伸缩杆（17），多节伸缩杆（17）对称分布在伺服气缸（15）两侧，多节伸缩杆（17）下端与电机壳（16）固定连接，电机壳（16）内设有钻孔电机（18），钻孔电机（18）旋转端伸出电机壳（16）且安装有钻头夹（19），钻头夹（19）另一端安装有钻头（20）；

所述横移机构包括安装在生产线一侧的第一横移壳（21），第一横移壳（21）一侧设有步进电机（22），第一横移壳（21）内设有螺杆（23）和第一滑杆（24），螺杆（23）通过轴承安装在第一横移壳（21）上，螺杆（23）一端伸出第一横移壳（21）且通过联轴器与步进电机（22）旋转端连接，第一滑杆（24）两端固定在第一横移壳（21）内，螺杆（23）和第一滑杆（24）上套装有螺母座（25），螺母座（25）与螺杆（23）螺纹连接，螺母座（25）与第一滑杆（24）滑动连接，生产线另一侧设有第二横移壳（26），第二横移壳（26）内设有第二滑杆（27），第二滑杆（27）两端固定在第二横移壳（26）内，第二滑杆（27）上套装有滑块（28），滑块（28）与第二滑杆（27）滑动连接，第一横移壳（21）和第二横移壳（26）上端均为开口结构，支架（1）下端一侧固定在螺母座（25）上，支架（1）下端另一侧固定在滑块（28）上；

所述第二齿轮（14）的齿数大于第一齿轮（12）的齿数，第二齿轮（14）具有减速作用；

所述伺服电机（11）为抱闸式伺服电机（11）；所述电机壳（16）上安装有第一测距传感器（29）和倾角传感器（30）；

所述支架（1）下端两侧设有第二测距传感器（31），第二测距传感器（31）位于滑道（3）下方；

所述控制器（4）的信号输出端与所述伺服电机（11）、伺服气缸（15）、钻孔电机（18）和步进电机（22）的信号输入端电性连接，控制器（4）的信号输入端与第一测距传感器（29）、倾角传感器（30）和第二测距传感器（31）的信号输出端电性连接；

使用时，工作人员通过向控制器4输入加工相关参数，随后控制器4控制钻孔作业进行，在需要横移时，控制器4控制步进电机22旋转，步进电机22带动螺杆23旋转，螺母座25将螺杆23的旋转运动转化为直线运动并在第一滑杆24上移动，第一滑杆24使螺母座25平稳移动，螺母座25带动支架1横移，滑块28随支架1移动，滑块28在第二滑杆27上平稳移动，从而使支架1平稳横移，当钻头20移动至指定位置时，步进电机22停止旋转；

随后对钻孔角度进行调节，伺服电机11通电旋转，伺服电机11旋转通过第一齿轮12带动第二齿轮14旋转，第二齿轮14与齿条2啮合连接，第二齿轮14转动时，齿条2对第二齿轮14产生反推力，第二齿轮14沿齿条2移动，顶板9、安装板10、连接板8和伺服电机11一同移动，第一万向滚珠6和第二万向滚珠7压紧在滑道3内，第一万向滚珠6和第二万向滚珠7受力在滑道3内平稳滑动，从而使整个滑移机构沿支架1平稳移动，滑道3和支架1的上部均为半圆弧形结构，钻孔机构随滑移机构移动时其角度自然改变，倾角传感器30检测钻头20的倾角，当钻头20冲准加工位置时，伺服电机11断电，伺服电机11为抱闸式伺服电机11，在断电时转轴锁死不会转动，从而使滑移机构保持不动；

随后钻孔作业启动，伺服气缸15伸缩端伸出，伺服气缸15推动电机壳16移动，多节伸缩杆17随电机壳16一同移动并伸长，多节伸缩杆17使电机壳16平稳移动，第一测距传感器29检测钻头20与加工位置的距离，当钻头20接近加工位置时，钻孔电机18旋转带动钻头20转动，伺服气缸15继续伸出带动钻头20与工件接触，由钻头20对工件进行钻孔；

在对工件侧边进行钻孔时，需将钻孔机构移动至支架1下部，支架1下部的滑道3和齿条2均为直线型，滑移机构在支架1下部做垂直升降运动，第二测距传感器31检测钻孔机构的高度，从而使钻头20可以移动至待钻孔位置的高度。