一种砂芯钻孔装置的制作方法

本发明涉及砂芯钻孔领域，特别涉及一种砂芯钻孔装置。

背景技术：

用于铸造发动机缸盖等部件的砂芯在生产过程中，气道芯(包括进气道和排气道等)作为其重要组成部分，需要对其进行钻孔，以排出铸造过程中产生的气体。

目前，气道芯上的钻孔主要采用传统的手工作业方式，并为操作人员配备操作台，一次钻一个孔，不仅劳动强度大，而且工作效率低，同时，还存在一定的安全隐患。

因此，如何提供一种自动化程度高、可一次钻多个孔、且钻孔质量好的砂芯钻孔装置，成了本领域技术人员亟需解决的技术人员。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种自动化程度高、可一次钻多个孔、且钻孔质量好的砂芯钻孔装置。

本发明的解决方案是这样实现的：本发明提出一种砂芯钻孔装置，包括机架、以及可移动地设置于机架上的压芯组件、第一钻孔组件和第二钻孔组件，所述压芯组件用于固定砂芯；所述第一钻孔组件包括若干个可移动的第一钻头，所述第一钻头水平设置，用于从水平方向为所述砂芯钻孔；所述第二钻孔组件包括若干个可移动的第二钻头，所述第二钻头竖直设置，用于从竖直方向为所述砂芯钻孔。此结构的砂芯钻孔装置，可同时从水平方向和竖直方向进行钻孔，且每个方向又可以一次钻多个孔，与传统人工钻孔方式相比，具有自动化程度和钻孔效率均较高、劳动强度小，且钻孔质量好的优点。需要说明的是，除第一钻孔组件和第二钻孔组件外，还可以根据需要设置其它的各种钻孔组件，如倾斜设置等。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述压芯组件包括压板，以及一端与所述压板固定连接的第一气缸，所述第一气缸伸缩时，带动所述压板沿所述机架上下移动。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述压芯组件还包括固定设置于所述机架上的第一固定架，所述第一气缸固定设置于所述第一固定架上，压板靠近所述第一气缸的一侧还固定设置有为所述压板导向的导向装置。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述导向装置包括固定设置于所述第一固定架上的若干个导向套，所述导向套内设有可移动的导向轴，所述导向轴的一端与所述压板固定连接。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述第一钻孔组件包括水平设置的第一电机和第二电机，以及设置于所述第二电机输出端的第一丝杠，所述第一电机通过滑板设置于所述第一丝杠上，所述滑板和第一电机可在所述第一丝杠上移动，所述第一钻头设置于所述第一电机的输出端。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述第一钻孔组件还包括竖直设置的第三气缸和第三导轨，以及通过第三导轨可移动地设置于所述机架上的第二固定架，所述第三气缸的一端与所述机架固定连接，另一端与所述第二固定架固定连接，所述第一丝杠和第二电机固定设置于所述第二固定架上。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述滑板上可拆卸地固定设置有第二气缸和第一导轨，所述第二气缸用于驱动第一钻头在所述第一导轨上移动；所述第二固定架上还设有为所述滑板导向的第二导轨。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述第二钻孔组件包括固定设置于机架上的第三固定架，以及竖直设置于第三固定架上的第七电机，第七电机的输出端设有第四丝杠，所述第二钻头设置于所述第四丝杠的一端，并可在所述第四丝杠上移动。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述第二钻孔组件还包括用于安装若干个第二钻头的第一安装架，所述第一安装架设置于所述第四丝杠的下端，并可在第四丝杠上移动，所述第四丝杠的一侧或两侧还设有第五气缸。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述第五气缸的一端与第三固定架固定连接，另一端与第一安装架固定连接；所述第一安装架上还设有水平设置的芯轴，所述第二钻头通过轴套可移动地套设于所述芯轴上；所述芯轴的一侧还设有第四气缸，所述第四气缸分别与多个第二钻头固定连接，所述气缸移动时，带动第二钻头在所述芯轴上移动。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明一种钻孔装置的结构示意图；

图2为图1中压芯组件的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为图2的左视图；

图5为图1中水平钻孔组件的结构示意图；

图6为图5的左视图；

图7为图5的俯视图；

图8为图5的仰视图；

图9为图1中竖直钻孔组件的结构示意图；

图10为图9的左视图；

图11为图9的仰视图。

附图标记对应关系为：

1压芯组件2第一钻孔组件3第二钻孔组件

4机架

11第一气缸12导向装置13压板

21第一钻头22第一单轴器23第一电机

24第二气缸25第一导轨26第二电机

27第一丝杠28第二导轨29第三气缸

30第三导轨31第四电机32第二丝杠

33第四导轨34第二钻头35第二单轴器

36第五电机37第四气缸38第一轴套

39芯轴40第二轴套41第六电机

42第三丝杠43第五导轨44第七电机

45第四丝杠46第六导轨47第五气缸

48第一固定架49第二固定架50滑板

51第三固定架52第一安装架53第二安装架

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。

本发明实施例如下，请参见图1至图11所示的砂芯钻孔装置，包括竖直设置的机架4，以及可移动地设置于机架4上的压芯组件1、第一钻孔组件2和第二钻孔组件3，砂芯置于机架4内，压芯组件1用于固定住砂芯，以便对其进行加工。第一钻孔组件2包括若干个可移动的第一钻头21，若干个第一钻头21水平设置，用于从水平方向为砂芯钻孔。第二钻孔组件3包括若干个可移动的第二钻头34，若干个第二钻头34竖直设置，用于从竖直方向为砂芯钻孔。此结构的砂芯钻孔装置，可同时从水平方向和竖直方向进行钻孔，且每个方向又可以一次同时钻多个孔，与传统人工钻孔方式相比，具有自动化程度和钻孔效率均较高、劳动强度小，且钻孔质量好的优点。需要说明的是，除第一钻孔组件2和第二钻孔组件3外，还可以根据需要设置其它的各种钻孔组件，如倾斜设置等。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图1至图4所示，压芯组件1包括压板13，以及一端(图中所示的下端)与压板13固定连接的第一气缸11，第一气缸11伸缩时，可带动压板13沿机架4上下移动，当压板13向下移动时，刚好可压住砂芯，防止其移动。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图1至图4所示，压芯组件1还包括固定设置于机架4上的第一固定架48，第一气缸11的下端固定设置于第一固定架48上，更为具体地，第一气缸11的缸筒固定设置于第一固定架48上，第一气缸11的活塞杆则穿过第一固定架48后与压板13固定连接，并且，当活塞杆伸缩时，带动压板13在第一固定架48上上下移动。同时，为防止压板13倾斜，第一气缸11的一侧或两侧还设有为压板13导向的导向装置12，从而保证压板13始终垂直移动。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，对于导向装置12，具体如图2所示，包括固定设置于第一固定架48上的若干个导向套，导向套竖直设置，导向套内设有可移动的导向轴，导向轴的一端，即图中所示的下端与压板13固定连接。当第一气缸11伸缩时，带动压板13上下移动，同时，压板13上的导向轴也在对应的导向套内移动，从而起到防止压板13倾斜的作用。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图5至图8所示，第一钻孔组件2，即水平钻孔组件，包括水平设置的第一电机23和第二电机26，以及设置于第二电机26输出端的第一丝杠27，具体地，第一丝杠27通过联轴器与第二电机26的输出轴固定连接，第二电机26旋转时，第一丝杠27开始旋转，第一丝杠27旋转时，驱动其上的丝杠螺母水平移动，滑板50与丝杠螺母固定连接。第一电机23则通过滑板50设置于第一丝杠27上，并且，当第一丝杠27旋转时，滑板50和第一电机23都可在第一丝杠27上水平移动，第一钻头21设置于第一电机23的输出端，更为具体地，第一钻头21通过第一单轴器22与第一电机23连接，第一电机23旋转时，通过第一单轴器22驱动第一钻头21旋转，而当第一钻头21旋转时，便可对砂芯的进行钻孔。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图5至图8所示，第一钻孔组件2还包括竖直设置的第三气缸29和第三导轨30，以及通过第三导轨30可移动地设置于机架4上的第二固定架49，第三气缸29的一端，即图中所示的上端与机架4固定连接，第三气缸29的下端与第二固定架49固定连接，第一丝杠27水平固定设置于第二固定架49上，同样，第二电机26也设置于第二固定架49上。需要说明的是，第二固定架49的形状可以多种多样，在此不作限定。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图5至图8所示，第二固定架49背离第三气缸29的一侧，即图中所示的下端还设有第一导轨25和第二气缸24，更为具体地，第一导轨25和第二气缸24可拆卸地固定设置于滑板50上，第二气缸24用于驱动第一钻头21沿第一导轨移动。第一导轨25的一侧还设有第二气缸24，第二气缸24用于驱动第一钻头21在第一导轨25上移动，同时，第二固定架49的下端还设有用于为滑板50导向的第二导轨28。

为更好地阐述本发明，定义xyz三个方向如下：

x方向为水平钻孔方向；y方向为水平面内垂直于x方向；z方向为竖直钻孔方向。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图1、图9至图11所示，第二钻孔组件3包括固定设置于机架4上的第三固定架51，以及竖直设置于第三固定架51上的第七电机44，第七电机44的输出端，即图中所示下端设有第四丝杠45，第二钻头34设置于第四丝杠45的下端，并可在第四丝杠45上上下移动，实现对砂芯竖直方向，即z方向的钻孔，此外，第四丝杠45的两侧还设有起导向作用的第六导轨46。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图9至图11所示，第二钻孔组件3还包括第一安装架52，第一安装架52用于安装若干个第二钻头34，第一安装架52设置于第四丝杠45的下端。第四丝杠45通过丝杠固定座安装于第三固定架51上，当第七电机44旋转时，带动第四丝杠45在第三固定架51上旋转，而当第四丝杠45旋转时，第一安装架52在第四丝杠45上来回移动，从而实现对砂芯竖直方向的钻孔。此外，为了不让第七电机44承受所联接零部件的重量，在第六导轨46的两侧各分设了一个平衡气缸，即第五气缸47，第五气缸47竖直设置。此外，第二钻孔组件3还包括多个第四电机31，第四电机31固定设置于第一安装架52上，第四电机31的输出端设有第二丝杠32，若干个第二钻头34设置于第二丝杠32上，第四电机31旋转时，带动第二丝杠32旋转，第二丝杠32旋转时，若干个第二钻头34在第二丝杠32上移动。为了实现第二钻头34在y方向的水平移动，以对不同的位置的钻孔，第二丝杠32的两侧还设有为若干个第二钻头34导向的第四导轨33。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图9至图11所示，如前所述，第五气缸47的数量优选为两根，其上端与第三固定架51固定连接，其下端与第一安装架52固定连接，当第五气缸47伸缩时，可带动第一安装架52上下移动。第一安装架52上还设有多根水平设置的芯轴39，每根芯轴39上套设有多个第二钻头34，具体地，多个第二钻头34分别通过多个轴套套设于芯轴39上，如图10所示，轴套用于限制第四气缸34的芯轴39上的位置，至少包括第一轴套38和第二轴套40。每根芯轴39的一侧还设有一根第四气缸37，第四气缸37通过缸筒或活塞杆与对应的芯轴39的多个第二钻头34固定连接，气缸移动时，即缸筒或活塞杆移动时，带动第二钻头34在芯轴39上移动。此外，每个第二钻头34的一端均设有一个第五电机36，第二钻头34通过第二单轴器35固定设置于第五电机36的输出端，第五电机36与第一电机23的结构一致，第二单轴器35与第一单轴器22的结构一致。

如图10和图11所示，第一安装架52上还设有第六电机41，第六电机41的输出端设有第三丝杠42，设置于第一安装架52下方的第二安装架53设置于第三丝杠42上，并可在第三丝杠42上移动。第六电机41旋转时，带动第三丝杠42旋转，第三丝杠42旋转时，带动第一安装架52左右移动，从而带动第一安装架52上的第二钻头34沿x方向移动。第三固定架51上还设有供第一安装架52左右移动的第五导轨43。更为具体地，第一安装架52的下端还设有第二安装架53，若干个第二钻头34设置于第二安装架53上，并可在第二安装架53上移动。

如前所述，此结构的砂芯钻孔装置，可同时从水平方向和竖直方向进行钻孔，且每个方向又可以一次钻多个孔，与传统人工钻孔方式相比，具有自动化程度和钻孔效率均较高、劳动强度小，且钻孔质量好的优点。此外，还可根据需要设置倾斜，如45度角的钻头等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。