一种适用于空心球体环形孔位加工的打孔机的制作方法

本发明涉及打孔装置领域，更具体地说，涉及一种适用于空心球体环形孔位加工的打孔机。

背景技术：

传统的打孔机是由四大部分相互配合完成打孔过程。首先将材料移动到自动打孔机摄像头扫描区域，摄像头扫描到图像之后进行处理并给控制部分信号，控制部分收到信号之后，进一步的处理并控制传动部分动作，使冲头在平面上的x轴，y轴走位，完成走位动作之后气动部分开始工作，电磁阀控制气缸进行冲孔动作。

目前对球体结构的工件应用广泛，也经常需要在其外周面打孔，一般对于打孔的精度要求很高，一旦打孔出现较大的误差就会导致工件无法使用，但是在球体结构上打孔非常困难，尤其是规律性打多个孔，因球体表面为球面，首先固定时就存在较大难度，其次打孔时容易滑动，造成打偏，打多个孔时还需要将球体转动重新固定，因此现有球体在进行打孔时，存在固定困难、打孔误差大、打孔效率低等问题。

技术实现要素：

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种适用于空心球体环形孔位加工的打孔机，它为球体打孔工程提供了一种高效率高质量的设备，可实现对球体的精准稳固定位，使其精确打孔，大幅度减小球面打滑现象，降低打孔误差，严格保证球体打孔的精准度和效率性。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种适用于空心球体环形孔位加工的打孔机，包括底座，所述底座的侧端固定连接有固定架，所述固定架的内顶面固定连接有第一气缸，所述第一气缸的伸缩端固定连接有打孔冲头，所述底座的上侧设有一对圆盘，一对所述圆盘相互远离的一侧均设有电动机，所述底座的上端固定连接有一对支撑座，所述支撑座上开凿有通孔，所述电动机固定连接于通孔的内部，所述电动机的输出端与圆盘的外表面固定连接，一对所述圆盘之间设有一对限位圆环，相邻所述圆盘和限位圆环之间设有多个均匀分布的电动伸缩杆，所述限位圆环靠近电动伸缩杆的一端固定连接有多个垫块，所述电动伸缩杆的一端固定连接于圆盘的表面，所述电动伸缩杆的另一端与垫块固定连接，所述圆盘上设有真空吸附机构，所述底座的上侧还设有支撑机构，所述底座的上端固定连接有控制器，所述第一气缸、电动机、电动伸缩杆、真空吸附机构和支撑机构均与控制器电性连接，本发明为球体打孔工程提供了一种高效率高质量的设备，可实现对球体的精准稳固定位，使其精确打孔，大幅度减小球面打滑现象，降低打孔误差，严格保证球体打孔的精准度和效率性。

进一步的，所述真空吸附机构包括真空抽气泵和输气管，所述真空抽气泵固定连接于圆盘上远离电动伸缩杆的一端，所述输气管的一端与真空抽气泵的出气端固定连接，所述真空抽气泵与控制器电性连接。

进一步的，所述限位圆环远离电动伸缩杆的一端开凿有真空槽，所述输气管的另一端依次贯穿圆盘和限位圆环并与真空槽相通，通过真空抽气泵和输气管抽吸真空槽内的空气，使其产生负气压，对球体进行吸附，从而实现真空吸附固定功能。

进一步的，所述限位圆环远离电动伸缩杆的一端固定连接有一对气囊环，一对所述气囊环分别位于真空槽的槽口两侧边缘位置，在固定球体时，气囊环与球面相互挤压紧密接触，切断真空槽内部与外界之间的空气流通，进一步保障真空吸附过程的顺利进行。

进一步的，所述支撑机构包括底板和一对第二气缸，所述底板位于限位圆环的下侧，一对所述第二气缸固定连接于底板的下端和底座的上端之间，所述第二气缸与控制器电性连接，通过第二气缸控制底板的位置，使底板方便对不同大小的球体进行支撑，进一步提高球体在打孔时的稳定性。

进一步的，所述固定架的内顶面还固定连接有发光机，所述发光机位于第一气缸的一侧，所述发光机与控制器电性连接，发光机可发出线性光线条，且线性光线条与打孔冲头在同一竖直平面上，通过线性光线条方便对球体进行定位，便于球体的精确打孔。

进一步的，所述底板的上表面涂设有光滑有机涂层，光滑有机涂层可减小底板与球体之间的摩擦力，方便球体转动从而进行环形打孔。

一种适用于空心球体环形孔位加工的打孔机，其打孔方法为：

s1、初步固定：本领域技术人员先通过控制器将发光机打开，然后手动将待加工的空心球体放置在底板上，并位于一对限位圆环之间，使球体上的环形打孔线对准发光机发出的光线条，然后启动电动伸缩杆，使一对限位圆环靠近球体直至与球面紧密贴合，将球体夹紧，初步固定空心球体，固定后仍保持球体上的环形打孔线与光线条重合；

s2、再次固定：启动真空抽气泵，通过输气管抽吸真空槽内部的空气，使真空槽与球面之间产生负气压，从而将球体吸牢，再次固定球体；

s3、底部支撑：启动第二气缸使底板向上移动，直至与球体下端接触，对球体进行支撑；

s4、开始打孔：启动第一气缸和电动机，所述电动机通过限位圆环带动球体旋转，所述第一气缸带动打孔冲头对球体进行打孔，进行环形打孔过程。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案为球体打孔工程提供了一种高效率高质量的设备，可实现对球体的精准稳固定位，使其精确打孔，大幅度减小球面打滑现象，降低打孔误差，严格保证球体打孔的精准度和效率性。

（2）真空吸附机构包括真空抽气泵和输气管，真空抽气泵固定连接于圆盘上远离电动伸缩杆的一端，输气管的一端与真空抽气泵的出气端固定连接，真空抽气泵与控制器电性连，限位圆环远离电动伸缩杆的一端开凿有真空槽，输气管的另一端依次贯穿圆盘和限位圆环并与真空槽相通，通过真空抽气泵和输气管抽吸真空槽内的空气，使其产生负气压，对球体进行吸附，从而实现真空吸附固定功能。

（3）限位圆环远离电动伸缩杆的一端固定连接有一对气囊环，一对气囊环分别位于真空槽的槽口两侧边缘位置，在固定球体时，气囊环与球面相互挤压紧密接触，切断真空槽内部与外界之间的空气流通，进一步保障真空吸附过程的顺利进行。

（4）支撑机构包括底板和一对第二气缸，底板位于限位圆环的下侧，一对第二气缸固定连接于底板的下端和底座的上端之间，第二气缸与控制器电性连接，通过第二气缸控制底板的位置，使底板方便对不同大小的球体进行支撑，进一步提高球体在打孔时的稳定性。

（5）固定架的内顶面还固定连接有发光机，发光机位于第一气缸的一侧，发光机与控制器电性连接，发光机可发出线性光线条，且线性光线条与打孔冲头在同一竖直平面上，通过线性光线条方便对球体进行定位，便于球体的精确打孔。

（6）底板的上表面涂设有光滑有机涂层，光滑有机涂层可减小底板与球体之间的摩擦力，方便球体转动从而进行环形打孔。

附图说明

图1为本发明在使用时的立体图；

图2为本发明在使用前的立体图；

图3为本发明的真空吸附机构处的立体图；

图4为本发明的限位圆环处的爆炸图；

图5为本发明的正面结构示意图；

图6为本发明的局部立体图。

图中标号说明：

1底座、2固定架、3第一气缸、4打孔冲头、5支撑座、6电动机、7圆盘、8电动伸缩杆、9限位圆环、901真空槽、10垫块、11真空抽气泵、12输气管、13气囊环、14控制器、15底板、16第二气缸、17发光机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种适用于空心球体环形孔位加工的打孔机，包括底座1，底座1的侧端固定连接有固定架2，固定架2的内顶面固定连接有第一气缸3，第一气缸3的伸缩端固定连接有打孔冲头4，第一气缸3对打孔冲头4进行驱动使其上下移动进行打孔。

请参阅图2，底座1的上侧设有一对圆盘7，一对圆盘7相互远离的一侧均设有电动机6，底座1的上端固定连接有一对支撑座5，支撑座5上开凿有通孔，电动机6固定连接于通孔的内部，支撑座5对电动机6起支撑固定作用，电动机6的输出端与圆盘7的外表面固定连接，一对圆盘7之间设有一对限位圆环9，相邻圆盘7和限位圆环9之间设有多个均匀分布的电动伸缩杆8，请参阅图3，限位圆环9靠近电动伸缩杆8的一端固定连接有多个垫块10，电动伸缩杆8的一端固定连接于圆盘7的表面，电动伸缩杆8的另一端与垫块10固定连接，与垫块10连接的一端为电动伸缩杆8的伸缩端，通过电动伸缩杆8的长度变化控制限位圆环9的位置。

限位圆环9用于对球体进行夹紧固定，因限位圆环9为圆环形结构，相对于球体来说，即使球体的直径改变，球体的表面总存在一个圆环形曲面与限位圆环9完全贴合，因此限位圆环9可以对不同大小的球体进行夹紧固定。

圆盘7上设有真空吸附机构，底座1的上侧还设有支撑机构，底座1的上端固定连接有控制器14，第一气缸3、电动机6、电动伸缩杆8、真空吸附机构和支撑机构均与控制器14电性连接。

请参阅图3，真空吸附机构包括真空抽气泵11和输气管12，真空抽气泵11固定连接于圆盘7上远离电动伸缩杆8的一端，输气管12的一端与真空抽气泵11的出气端固定连接，真空抽气泵11与控制器14电性连接，限位圆环9远离电动伸缩杆8的一端开凿有真空槽901，输气管12的另一端依次贯穿圆盘7和限位圆环9并与真空槽901相通，通过真空抽气泵11和输气管12抽吸真空槽901内的空气，使其产生负气压，对球体进行吸附，从而实现真空吸附固定功能。

请参阅图3和图4，限位圆环9远离电动伸缩杆8的一端固定连接有一对气囊环13，一对气囊环13分别位于真空槽901的槽口两侧边缘位置，在固定球体时，气囊环13与球面相互挤压紧密接触，切断真空槽901内部与外界之间的空气流通，进一步保障真空吸附过程的顺利进行。

请参阅图2和图5，支撑机构包括底板15和一对第二气缸16，底板15位于限位圆环9的下侧，一对第二气缸16固定连接于底板15的下端和底座1的上端之间，与底板15连接的一端为第二气缸16的伸缩端，第二气缸16与控制器14电性连接，通过第二气缸16控制底板15的位置，使底板15方便对不同大小的球体进行支撑，进一步提高球体在打孔时的稳定性，底板15的上表面涂设有光滑有机涂层，光滑有机涂层可减小底板15与球体之间的摩擦力，方便球体转动从而进行环形打孔。

请参阅图6，固定架2的内顶面还固定连接有发光机17，发光机17位于第一气缸3的一侧，发光机17与控制器14电性连接，请参阅图1和图2，发光机17可发出线性光线条，且线性光线条与打孔冲头4在同一竖直平面上，通过线性光线条方便对球体进行定位，便于球体的精确打孔。

一种适用于空心球体环形孔位加工的打孔机，其打孔方法为：

s1、初步固定：本领域技术人员先通过控制器14将发光机17打开，然后手动将待加工的空心球体放置在底板15上，并位于一对限位圆环9之间，使球体上的环形打孔线对准发光机17发出的光线条，然后启动电动伸缩杆8，使一对限位圆环9靠近球体直至与球面紧密贴合，将球体夹紧，初步固定空心球体，固定后仍保持球体上的环形打孔线与光线条重合；

s2、再次固定：启动真空抽气泵11，通过输气管12抽吸真空槽901内部的空气，使真空槽901与球面之间产生负气压，从而将球体吸牢，再次固定球体；

s3、底部支撑：启动第二气缸16使底板15向上移动，直至与球体下端接触，对球体进行支撑；

s4、开始打孔：启动第一气缸3和电动机6，电动机6通过限位圆环9带动球体旋转，第一气缸3带动打孔冲头4对球体进行打孔，进行环形打孔过程。

本发明为球体打孔工程提供了一种高效率高质量的设备，可实现对球体的精准稳固定位，使其精确打孔，大幅度减小球面打滑现象，降低打孔误差，严格保证球体打孔的精准度和效率性。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。