本實(shí)用新型涉及鉆孔機(jī)裝置，具體地指一種自動(dòng)雙向鉆孔機(jī)。

背景技術(shù)：

在進(jìn)行金屬材料性能檢測試驗(yàn)前，為實(shí)現(xiàn)不同實(shí)驗(yàn)室間檢測結(jié)果一致性的目的，各實(shí)驗(yàn)室都會(huì)遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的取樣位置的規(guī)定。例如GB/T 2975-1998《鋼及鋼產(chǎn)品力學(xué)性能試驗(yàn)取樣位置及試樣制備》中對(duì)不同截面形狀的鋼材拉伸試樣明確規(guī)定了寬度方向、厚度方向的取樣位置。為保證所取試樣在規(guī)定的位置，一般采用先在材料寬度方向上鋸切、再在厚度方向上銑削的方式加工，加工成小的試樣坯料，然后在坯料的兩端上分別打上中心孔，進(jìn)行車加工。

然而，傳統(tǒng)的鉆孔方法存在如下缺點(diǎn)：(1)由于傳統(tǒng)的加工方法是在坯料鋸切、銑削后再進(jìn)行鉆孔作業(yè)，坯料的原始橫截面尺寸遭到了破壞，使得鉆孔的位置無法與原始橫截面尺寸相對(duì)應(yīng)，鉆孔位置的精度無法保證；(2)傳統(tǒng)方法為單面鉆孔，無法保證兩端所鉆孔的同軸度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是要提供一種自動(dòng)雙向鉆孔機(jī)，該鉆孔機(jī)通過在試樣的兩側(cè)進(jìn)行雙向鉆孔，不僅保證兩端所鉆孔的同軸度，而且通過水平驅(qū)動(dòng)裝置和垂直驅(qū)動(dòng)油缸自動(dòng)調(diào)節(jié)兩端鉆孔的位置，保證了鉆孔的精確度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的自動(dòng)雙向鉆孔機(jī)，包括呈長方體狀的基座，所述基座的上端面設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)的試樣臺(tái)，所述試樣臺(tái)的上方設(shè)置有可與之配合夾持試樣的夾持機(jī)構(gòu)，所述試樣臺(tái)的兩側(cè)相對(duì)設(shè)置有水平導(dǎo)向柱，兩個(gè)所述水平導(dǎo)向柱的相對(duì)面上設(shè)置有向內(nèi)開口的導(dǎo)向槽，兩個(gè)所述導(dǎo)向槽內(nèi)設(shè)置有與之垂直布置且可沿其滑動(dòng)的鉆頭推進(jìn)油缸，兩個(gè)所述鉆頭推進(jìn)油缸的固定端與設(shè)置在導(dǎo)向槽內(nèi)的水平驅(qū)動(dòng)裝置固定連接，兩個(gè)所述鉆頭推進(jìn)油缸的頂進(jìn)端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過變速箱與螺旋鉆頭相連接；

兩個(gè)所述水平導(dǎo)向柱的兩端均固定設(shè)置在與之垂直布置的垂直導(dǎo)向柱上，所述基座的四個(gè)角落位置均設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)垂直導(dǎo)向柱沿垂直方向上下運(yùn)動(dòng)的垂直導(dǎo)軌，每個(gè)所述垂直導(dǎo)軌的底部垂直穿過基座向下延伸與對(duì)應(yīng)設(shè)置在基座底部的垂直驅(qū)動(dòng)油缸的伸縮端連接。

進(jìn)一步地，所述水平驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)置在導(dǎo)向槽內(nèi)的傳送帶、以及設(shè)置在傳送帶下方用于驅(qū)動(dòng)其正反方向運(yùn)動(dòng)的伺服電機(jī)，所述鉆頭推進(jìn)油缸的固定端通過安裝座固定在傳送帶上。這樣，可以根據(jù)實(shí)際鉆孔的位置啟動(dòng)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳送帶帶動(dòng)鉆頭推進(jìn)油缸移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)水平方向的移動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述夾持機(jī)構(gòu)包括設(shè)置試樣上方的壓緊塊、以及用于驅(qū)動(dòng)壓緊塊上下移動(dòng)的壓緊油缸，所述壓緊油缸的固定端與基座的上端面固定連接，所述壓緊油缸的伸縮端與壓緊塊垂直固定連接。這樣，可以根據(jù)試樣的厚度通過壓緊油缸調(diào)節(jié)壓緊塊與試樣臺(tái)之間的距離，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣的夾緊，避免鉆孔過程中產(chǎn)生松動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述試樣臺(tái)一側(cè)設(shè)置有用于對(duì)試樣進(jìn)行定位的定位塊。這樣，基座上定位塊外表面為系統(tǒng)設(shè)定的試樣寬度零點(diǎn)，在計(jì)算試樣寬度及鉆孔位置時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)試樣定位塊外表面作為處理后續(xù)寬度位置數(shù)據(jù)根據(jù)輸入的試樣坯料寬度、高度的尺寸以及鉆孔位置距離試樣邊緣的距離，確定鉆孔的位置參數(shù)，或者直接輸入鉆孔位置距試樣下表面的距離以及距定位塊外表面的距離確定鉆孔的位置參數(shù)。

進(jìn)一步地，所述試樣臺(tái)為圓形試樣臺(tái)。這樣，當(dāng)試樣需要在與上次鉆孔位置成水平90°方向再次鉆孔，試樣臺(tái)可旋轉(zhuǎn)90°，再次進(jìn)行鉆孔作業(yè)。

再進(jìn)一步地，所述基座上設(shè)置有用于輸入控制命令的控制面板。這樣，操作人員在控制面板可輸入待鉆孔位置的坐標(biāo)、鉆孔深度，啟動(dòng)設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行程序。

更進(jìn)一步地，所述基座上還設(shè)置有用于緊急關(guān)閉設(shè)備的急停開關(guān)。這樣，當(dāng)緊急情況下，可以按下急停開關(guān)，關(guān)閉設(shè)備。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

其一，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了兩組螺旋鉆頭在試樣的兩側(cè)進(jìn)行雙向鉆孔，保證了試樣兩端所鉆孔的同軸度，鉆孔后，再進(jìn)行鋸切、銑削加工，可在坯料原始的截面尺寸破壞后，仍能精確的定位后續(xù)加工尺寸。

其二，本實(shí)用新型通過水平驅(qū)動(dòng)裝置、垂直驅(qū)動(dòng)油缸來改變螺旋鉆頭在水平方向和垂直方向的位置，鉆孔位置精度最優(yōu)可達(dá)0.01mm，且兩端軸向中心線距離小于0.01mm，是手動(dòng)鉆孔精度無法比擬的。

其三，本實(shí)用新型可通過控制面板自定義鉆孔的位置，或者通過設(shè)備自動(dòng)測量待鉆孔坯料截面的高度和寬度，確定坯料的截面幾何尺寸，自動(dòng)在截面的指定位置鉆孔，整個(gè)鉆孔過程全自動(dòng)運(yùn)行。

其四，本實(shí)用新型可進(jìn)行批量全自動(dòng)鉆孔，大大提高了工作效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，適用于圓棒、圓拉伸試樣的機(jī)加工領(lǐng)域。

附圖說明

圖1為一種自動(dòng)雙向鉆孔機(jī)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，基座1、試樣臺(tái)2、試樣3、夾持機(jī)構(gòu)4、水平導(dǎo)向柱5、導(dǎo)向槽6、鉆頭推進(jìn)油缸7、水平驅(qū)動(dòng)裝置8、旋轉(zhuǎn)電機(jī)9、變速箱10、螺旋鉆頭11、垂直導(dǎo)向柱12、垂直導(dǎo)軌13、垂直驅(qū)動(dòng)油缸14、傳送帶15、伺服電機(jī)16、壓緊塊17、壓緊油缸18、定位塊19、控制面板20、急停開關(guān)21。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：

圖中所示的一種自動(dòng)雙向鉆孔機(jī)，包括呈長方體狀的基座1，基座1的上端面設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)的試樣臺(tái)2，試樣臺(tái)2的上方設(shè)置有可與之配合夾持試樣3的夾持機(jī)構(gòu)4，試樣臺(tái)2的兩側(cè)相對(duì)設(shè)置有水平導(dǎo)向柱5，兩個(gè)水平導(dǎo)向柱5的相對(duì)面上設(shè)置有向內(nèi)開口的導(dǎo)向槽6，兩個(gè)導(dǎo)向槽6內(nèi)設(shè)置有與之垂直布置且可沿其滑動(dòng)的鉆頭推進(jìn)油缸7，兩個(gè)鉆頭推進(jìn)油缸7的固定端與設(shè)置在導(dǎo)向槽6內(nèi)的水平驅(qū)動(dòng)裝置8固定連接，兩個(gè)鉆頭推進(jìn)油缸7的頂進(jìn)端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機(jī)9，旋轉(zhuǎn)電機(jī)9通過變速箱10與螺旋鉆頭11相連接；

兩個(gè)水平導(dǎo)向柱5的兩端均固定設(shè)置在與之垂直布置的垂直導(dǎo)向柱12上，基座1的四個(gè)角落位置均設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)垂直導(dǎo)向柱12沿垂直方向上下運(yùn)動(dòng)的垂直導(dǎo)軌13，每個(gè)垂直導(dǎo)軌13的底部垂直穿過基座1向下延伸與對(duì)應(yīng)設(shè)置在基座1底部的垂直驅(qū)動(dòng)油缸14的伸縮端連接。

上述技術(shù)方案中，水平驅(qū)動(dòng)裝置8包括設(shè)置在導(dǎo)向槽6內(nèi)的傳送帶15、以及設(shè)置在傳送帶15下方用于驅(qū)動(dòng)其正反方向運(yùn)動(dòng)的伺服電機(jī)16，鉆頭推進(jìn)油缸7的固定端通過安裝座固定在傳送帶15上。夾持機(jī)構(gòu)4包括設(shè)置試樣3上方的壓緊塊17、以及用于驅(qū)動(dòng)壓緊塊17上下移動(dòng)的壓緊油缸18，壓緊油缸18的固定端與基座1的上端面固定連接，壓緊油缸18的伸縮端與壓緊塊17垂直固定連接。

上述技術(shù)方案中，試樣臺(tái)2一側(cè)設(shè)置有用于對(duì)試樣3進(jìn)行定位的定位塊19，基座1上定位塊19外表面為系統(tǒng)設(shè)定的試樣寬度零點(diǎn)，在計(jì)算試樣3寬度及鉆孔位置時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)試樣定位塊19外表面作為處理后續(xù)寬度位置數(shù)據(jù)根據(jù)輸入的試樣坯料寬度、高度的尺寸以及鉆孔位置距離試樣邊緣的距離，確定鉆孔的位置參數(shù)，或者直接輸入鉆孔位置距試樣3下表面的距離以及距定位塊19外表面的距離確定鉆孔的位置參數(shù)。試樣臺(tái)2為圓形試樣臺(tái)，這樣，當(dāng)試樣3需要在與上次鉆孔位置成水平90度方向再次鉆孔，試樣臺(tái)2可旋轉(zhuǎn)90度，再次進(jìn)行鉆孔作業(yè)。基座1上設(shè)置有用于輸入控制命令的控制面板20?；?上表面為系統(tǒng)設(shè)定的試樣3高度零點(diǎn)，在計(jì)算試樣高度及鉆孔位置時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)基座1上表面位置作為起點(diǎn)處理后續(xù)高度位置數(shù)據(jù)?；?上還設(shè)置有用于緊急關(guān)閉設(shè)備的急停開關(guān)21，當(dāng)緊急情況下，可以按下急停開關(guān)21，關(guān)閉設(shè)備。

本實(shí)用新型的使用過程：

(1)首先將待鉆孔的試樣3擺放在試樣臺(tái)2上，其一端靠緊試樣定位塊19；

(2)通過控制面板20操作，在自動(dòng)化程序控制下，壓緊油缸18帶動(dòng)壓緊塊17壓緊試樣3；

(3)在控制面板20輸入待鉆孔位置的坐標(biāo)、鉆孔深度，啟動(dòng)設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行程序；

(4)當(dāng)要調(diào)整垂直位置時(shí)，四個(gè)垂直驅(qū)動(dòng)油缸14在自動(dòng)化程序控制下，輸出液壓動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)四根垂直導(dǎo)軌13帶動(dòng)垂直導(dǎo)向柱12上下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，固定于垂直導(dǎo)向柱12上的水平導(dǎo)向柱5也伴隨垂直導(dǎo)軌13上下運(yùn)動(dòng)，水平導(dǎo)向柱5的上下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)鉆頭推進(jìn)油缸7、旋轉(zhuǎn)電機(jī)9、變速箱10、螺旋鉆頭11一起上下運(yùn)動(dòng)，上下運(yùn)動(dòng)行程受自動(dòng)化程序控制；

(5)當(dāng)要調(diào)整水平位置時(shí)，伺服電機(jī)16驅(qū)動(dòng)傳送帶15正反方向運(yùn)動(dòng)，傳送帶15帶動(dòng)鉆頭推進(jìn)油缸7、旋轉(zhuǎn)電機(jī)9、變速箱10、螺旋鉆頭11一起水平運(yùn)動(dòng)，在自動(dòng)化程序控制下，控制鉆孔的水平位置；

(6)在自動(dòng)化程序控制下，鉆頭推進(jìn)油缸7自動(dòng)前進(jìn)或后退，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)9、變速箱10、螺旋鉆頭11一起前后運(yùn)動(dòng)，控制鉆頭鉆孔的深度；

(7)旋轉(zhuǎn)電機(jī)9輸出動(dòng)力，通過變速箱10帶動(dòng)螺旋鉆頭11鉆動(dòng)；

(8)變速箱10可控制螺旋鉆頭11的鉆速，在鉆頭無法前進(jìn)或鉆動(dòng)時(shí)為電機(jī)提供保護(hù)；

(9)兩個(gè)螺旋鉆頭11通過鉆動(dòng)在試樣3的兩個(gè)端面同時(shí)鉆孔；

(10)當(dāng)鉆孔深度達(dá)到程序設(shè)定的深度后，螺旋鉆頭11在鉆頭推進(jìn)油缸7帶動(dòng)下，退出試樣。

(11)鉆孔作業(yè)結(jié)束后，卸載試樣3，可再進(jìn)行下一次鉆孔作業(yè)。

以上，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。