一种钻头能够快速更换的钻孔装置的制作方法

1.本发明涉及机械加工技术领域，尤其是涉及一种钻头能够快速更换的钻孔装置。


背景技术：

2.钻孔加工为机械加工的一部分，在钻孔作业中，钻头为损耗件，钻头损坏以后需要工作人员进行停机，然后找来新的钻头，通过将损坏钻头取下，再安装新钻头，操作麻烦，费时费力，同时，再对一些圆形片状工件加工时，每加工一个位置都需要解除对工件的固定状态，然后通过对工件进行移动使工件移动到下个加工位置，从而降低了加工的效率。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种钻头能够快速更换的钻孔装置，操作方便，避免了人力更换钻头的麻烦，省时省力，同时也避免了人力在更换钻头时可能被钻屑划伤的风险，其固定方便，可以在固定过程中对工件进行转动，从而避免了来回固定工件的麻烦，从而提高了加工的效率，可以有效解决背景技术中的问题。
4.为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种钻头能够快速更换的钻孔装置，包括机架，所述机架的顶部安装有第一电动推杆，第一电动推杆的伸缩端部固定有电机座，所述电机座的底部安装有第一步进电机，所述机架的底部安装有工件固定单元，机架的中部设有防护箱，所述防护箱的箱口位置转动连接有放置盘，放置盘上均匀开设有导向槽，所述导向槽的内部滑动连接有安装块，安装块的底部安装有钻头，且钻头设置在防护箱的内侧，所述安装块通过连接单元与第一步进电机的输出轴可拆卸连接，所述放置盘与防护箱的中部为上下连通状态，所述防护箱的侧面安装有放置盘驱动机构，放置盘驱动机构的从动件固定在放置盘上；其中，所述第一电动推杆和第一步进电机均电性连接外部plc控制器。
5.进一步的，所述放置盘驱动机构包括蜗轮、第二步进电机和蜗杆，蜗轮套接固定在放置盘上，所述第二步进电机安装在防护箱的侧面支架上，蜗杆固定在第二步进电机的输出轴上，且蜗轮与蜗杆啮合，所述第二步进电机电性连接外部plc控制器。
6.进一步的，所述钻头推送单元包括第二电动推杆和安装架，第二电动推杆安装在机架的侧面，所述安装架固定在第二电动推杆的伸缩端部，第二电动推杆电性连接外部plc控制器。
7.进一步的，所述钻头推送单元还包括传动块、滑槽和夹具，滑槽开设在安装架上，所述夹具固定在传动块的底部，传动块滑动连接在滑槽的内侧。
8.进一步的，所述钻头推送单元还包括双向丝杆和第一伺服电机，第一伺服电机安装在安装架的端部，所述双向丝杆转动安装在滑槽的内侧且与传动块螺纹连接，所述双向丝杆的端部与第一伺服电机的输出轴固定连接，所述第一伺服电机电性连接外部plc控制器。
9.进一步的，所述连接单元包括衔铁块和电磁铁，衔铁块固定在安装块的顶部，所述
电磁铁安装在第一步进电机的输出轴上，电磁铁为凹状结构，所述衔铁块为凸状结构，衔铁块与电磁铁之间凹凸配合插接，所述衔铁块与电磁铁之间磁性连接，所述电磁铁通过电刷电性连接外部plc控制器进一步的，所述工件固定单元包括托盘、导轨、直线电机和安装座，导轨的端部与机架固定连接，所述直线电机装配在导轨上，安装座固定在直线电机的顶部，所述直线电机电性连接外部plc控制器，所述托盘转动安装在安装座的中部。
10.进一步的，所述工件固定单元还包括驱动环、滑套和夹臂，驱动环转动安装在安装座的顶部，所述滑套转动安装在驱动环的内侧，夹臂滑动连接在滑套的内侧，所述夹臂的外端部与安装座的顶部铰接。
11.进一步的，所述工件固定单元还包括第三步进电机和固定轮，第三步进电机安装在夹臂的内端部，所述固定轮固定在第三步进电机的输出轴上，第三步进电机电性连接外部plc控制器。
12.进一步的，所述工件固定单元还包括第二伺服电机、齿轮和弧形齿条，弧形齿条固定在驱动环的侧面，所述第二伺服电机安装在安装座的底部，齿轮固定在第二伺服电机的输出轴上，且齿轮与弧形齿条齿间啮合，所述第二伺服电机电性连接外部plc控制器。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本钻头能够快速更换的钻孔装置，具有以下好处：1、通过放置盘驱动机构带动放置盘转动，放置盘带动钻头转动，从而使新的钻头移动与钻头推送单元对应的位置，其操作方便，便于完成钻头的送料作业。
14.2、通过钻头推送单元配合连接单元对钻头进行更换，其操作方便，避免了人力更换钻头的麻烦，省时省力，同时也避免了人力在更换钻头时可能被钻屑划伤的风险。
15.3、通过工件固定单元对工件进行固定，其固定方便，可以在固定过程中对工件进行转动，从而避免了来回固定工件的麻烦，从而提高了加工的效率。
附图说明
16.图1为本发明的立体结构示意图；图2为本发明的a-a处剖面结构示意图；图3为本发明的b处放大结构示意图。
17.图中：1机架、2放置盘、3防护箱、4工件固定单元、41驱动环、42滑套、43夹臂、44安装座、45第二伺服电机、46齿轮、47弧形齿条、48托盘、49导轨、410直线电机、411第三步进电机、412固定轮、5放置盘驱动机构、51蜗轮、52第二步进电机、53蜗杆、6连接单元、61衔铁块、62电磁铁、7钻头推送单元、71第二电动推杆、72安装架、73传动块、74滑槽、75双向丝杆、76第一伺服电机、77夹具、8导向槽、9安装块、10第一步进电机、11电机座、12第一电动推杆、13钻头。
具体实施方式
18.通过下面的实施例可以详细地解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
19.请参阅图1-3，本实施例提供一种技术方案：一种钻头能够快速更换的钻孔装置，
包括机架1，机架1的顶部安装有第一电动推杆12，第一电动推杆12的伸缩端部固定有电机座11，电机座11的底部安装有第一步进电机10，机架1的底部安装有工件固定单元4，机架1的中部设有防护箱3，防护箱3的箱口位置转动连接有放置盘2，放置盘2上均匀开设有导向槽8，导向槽8的内部滑动连接有安装块9，安装块9的底部安装有钻头13，且钻头13设置在防护箱3的内侧，安装块9通过连接单元6与第一步进电机10的输出轴可拆卸连接，放置盘2与防护箱3的中部为上下连通状态，防护箱3的侧面安装有放置盘驱动机构5，放置盘驱动机构5的从动件固定在放置盘2上；其中，第一电动推杆12和第一步进电机10均电性连接外部plc控制器，第一步进电机10的输出轴通过连接单元6带动钻头13转动，通过钻头13来完成钻孔作业。
20.放置盘驱动机构5包括蜗轮51、第二步进电机52和蜗杆53，蜗轮51套接固定在放置盘2上，第二步进电机52安装在防护箱3的侧面支架上，蜗杆53固定在第二步进电机52的输出轴上，且蜗轮51与蜗杆53啮合，第二步进电机52电性连接外部plc控制器，第二步进电机52的输出轴带动蜗杆53转动，蜗杆53与蜗轮51啮合，蜗轮51带动放置盘2转动，放置盘2带动钻头13转动，从而使新的钻头13移动与钻头推送单元7对应的位置，其操作方便，便于完成钻头13的送料作业。
21.钻头推送单元7包括第二电动推杆71和安装架72，第二电动推杆71安装在机架1的侧面，安装架72固定在第二电动推杆71的伸缩端部，第二电动推杆71电性连接外部plc控制器，钻头推送单元7还包括传动块7、滑槽7和夹具7，滑槽7开设在安装架72上，夹具7固定在传动块7的底部，传动块7滑动连接在滑槽7的内侧，钻头推送单元7还包括双向丝杆7和第一伺服电机7，第一伺服电机7安装在安装架72的端部，双向丝杆7转动安装在滑槽7的内侧且与传动块7螺纹连接，双向丝杆7的端部与第一伺服电机7的输出轴固定连接，第一伺服电机7电性连接外部plc控制器，当需要对钻头13进行更换时，第一电动推杆12的伸缩端通过电机座11带动第一步进电机10进行升降运动，从而使位于第一步进电机10的输出轴上的钻头13移动到防护箱3的内侧，然后，第二电动推杆71的伸缩端带动安装架72进行伸缩运动，从而使夹具7移动到需要更换的钻头13位置，第一伺服电机7的输出轴带动双向丝杆7转动，双向丝杆7与传动块7螺纹传动，传动块7带动夹具7沿着滑槽7移动，通过夹具7对钻头13上的安装块9进行夹持固定即可，然后，将需要更换的钻头13取下再更换新的钻头13即可，其操作方便，避免了人力更换钻头13的麻烦，省时省力，同时也避免了人力在更换钻头13时可能被钻屑划伤的风险。
22.连接单元6包括衔铁块61和电磁铁62，衔铁块61固定在安装块9的顶部，电磁铁62安装在第一步进电机10的输出轴上，电磁铁62为凹状结构，衔铁块61为凸状结构，衔铁块61与电磁铁62之间凹凸配合插接，衔铁块61与电磁铁62之间磁性连接，电磁铁62通过电刷电性连接外部plc控制器，电磁铁62断电与衔铁块61之间失去磁性约束，电磁铁62继续上移，从而使电磁铁62与衔铁块61进行分离，其连接分离方便，便于对钻头13进行快速更换。
23.工件固定单元4包括托盘48、导轨49、直线电机410和安装座44，导轨49的端部与机架1固定连接，直线电机410装配在导轨49上，安装座44固定在直线电机410的顶部，直线电机410电性连接外部plc控制器，托盘48转动安装在安装座44的中部，当需要对工件的水平距离进行调节时，直线电机410在导轨49上做直线运动，直线电机410带动安装座44移动，从而对工件的水平位置进行调节，从而对钻孔的中心线与工件的中心线的间距进行调节，其
调节方便，便于满足加工需求。
24.工件固定单元4还包括驱动环41、滑套42和夹臂43，驱动环41转动安装在安装座44的顶部，滑套42转动安装在驱动环41的内侧，夹臂43滑动连接在滑套42的内侧，夹臂43的外端部与安装座44的顶部铰接，工件固定单元4还包括第三步进电机411和固定轮412，第三步进电机411安装在夹臂43的内端部，固定轮412固定在第三步进电机411的输出轴上，第三步进电机411电性连接外部plc控制器，工件固定单元4还包括第二伺服电机45、齿轮46和弧形齿条47，弧形齿条47固定在驱动环41的侧面，第二伺服电机45安装在安装座44的底部，齿轮46固定在第二伺服电机45的输出轴上，且齿轮46与弧形齿条47齿间啮合，第二伺服电机45电性连接外部plc控制器，当需要对圆形片状工件固定时，将工件放置在托盘48上，然后，第二伺服电机45的输出轴带动齿轮46转动，齿轮46与弧形齿条47啮合传动，弧形齿条47带到驱动环41转动，驱动环41在转动过程中使夹臂43与滑套42进行相对滑动，夹臂43的外端部作为圆形转点，在转动过程中，夹臂43的倾角发生变化，从而通过固定轮412对工件的侧面进行夹持固定，当需要对工件进行转动时，第三步进电机411的输出轴带动固定轮412转动，固定轮412与工件进行摩擦传动，工件通过托盘48与安装座44进行相对转动，其固定方便，可以在固定过程中对工件进行转动，从而避免了来回固定工件的麻烦，从而提高了加工的效率。
25.本发明提供的一种钻头能够快速更换的钻孔装置的工作原理如下：当需要对钻头13进行更换时，第一电动推杆12的伸缩端通过电机座11带动第一步进电机10进行升降运动，从而使位于第一步进电机10的输出轴上的钻头13移动到防护箱3的内侧，然后，第二电动推杆71的伸缩端带动安装架72进行伸缩运动，从而使夹具7移动到需要更换的钻头13位置，第一伺服电机7的输出轴带动双向丝杆7转动，双向丝杆7与传动块7螺纹传动，传动块7带动夹具7沿着滑槽7移动，通过夹具7对钻头13上的安装块9进行夹持固定即可，然后，电磁铁62断电与衔铁块61之间失去磁性约束，电磁铁62继续上移，从而使电磁铁62与衔铁块61进行分离，然后，将需要更换的钻头13取下再更换新的钻头13即可，第二步进电机52的输出轴带动蜗杆53转动，蜗杆53与蜗轮51啮合，蜗轮51带动放置盘2转动，放置盘2带动钻头13转动，从而使新的钻头13移动与钻头推送单元7对应的位置；当需要对圆形片状工件固定时，将工件放置在托盘48上，然后，第二伺服电机45的输出轴带动齿轮46转动，齿轮46与弧形齿条47啮合传动，弧形齿条47带到驱动环41转动，驱动环41在转动过程中使夹臂43与滑套42进行相对滑动，夹臂43的外端部作为圆形转点，在转动过程中，夹臂43的倾角发生变化，从而通过固定轮412对工件的侧面进行夹持固定，当需要对工件进行转动时，第三步进电机411的输出轴带动固定轮412转动，固定轮412与工件进行摩擦传动，工件通过托盘48与安装座44进行相对转动，当需要对工件的水平距离进行调节时，直线电机410在导轨49上做直线运动，直线电机410带动安装座44移动，从而对工件的水平位置进行调节，从而对钻孔的中心线与工件的中心线的间距进行调节。
26.值得注意的是，以上实施例中所公开的第一电动推杆12和第一步进电机10、第二步进电机52、第二电动推杆71、第一伺服电机7、电磁铁62、直线电机410、第二伺服电机45和第三步进电机411均根据实际应用场景进行选型配置，钻头13有多个，多个钻头13可以为同一型号，也可以为不同型号，不同型号的钻头13来满足同一工件对钻孔的不同需求。
27.本发明未详述部分为现有技术，尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发
明，具体实现该技术方案方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。