自动输送工件的数控钻床及其输送机构的制作方法

本实用新型涉及金属配件钻孔设备技术领域，具体地，涉及一种自动输送工件的数控钻床。

背景技术：

钻床指主要用钻头在工件上加工孔的机床，通常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔、盲孔，更换特殊刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工。加工过程中工件不动，让刀具移动，将刀具中心对正孔中心，并使刀具转动，钻床的特点是工件固定不动，刀具做旋转运动。

现有通过钻床在五金件上进行钻孔加工过程中，通常是手工将工件放至钻床的钻孔模具上，待钻床对五金件钻孔加工完成后再通过手工取出，劳动强度大，人工成本高且效率低。还由于钻床对五金件钻孔时需不间断对钻床的钻头冲洗冷却液，使得操作员人员的手长期浸泡于冷却液之中，给操作人员带来健康安全隐患。

因此，需提供一种自动输送工件的数控钻床，以解决现有技术的不足。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种自动输送工件的数控钻床，该自动输送工件的数控钻床采用机械手自动输送工件，提高钻床钻孔的生产效率。

本实用新型的技术方案如下：

一种自动输送工件的数控钻床，用于对五金件钻孔的加工设备，包括：

机架；

分料机构，设置于所述机架上，所述分料机构用于对一工件进行分料；

至少四个加工工位，设置于所述机架上，每个所述加工工位包括设置于所述机架上的钻床和钻孔模，所述钻床用于对所述钻孔模的所述工件进行钻孔加工；

工件输送机构，设置于所述机架上，所述工件输送机构用于夹取所述分料机构上的所述工件输送至所述加工工位上，或者从所述加工工位夹取已加工所述工件输送至下一工序的所述加工工位上；

工件检测机构，设置于所述机架上，所述工件检测机构用于对已钻孔的所述工件进行孔位检测。

优选地，所述分料机构包括安装在所述机架上的分料底座、设置于所述分料底座上的分料组件以及设置于所述分料组件上的料槽。

进一步地，所述分料底座包括安装在所述机架上的底板，所述底板的两端均安装有具有开槽的支撑板，一调节板设置于两个所述支撑板的开槽中，两个所述支撑板之间还设置有顶伸板，所述顶伸板上开设有滑行槽，一销钉穿过所述顶伸板插入所述调节板中将所述顶伸板设置于所述调节板上，所述调节板的一端设置有调节螺丝；旋转所述调节螺丝驱动所述调节板直线前后移动，通过所述销钉带动所述顶伸板上下移动，实现调节所述分料底座的高度。其中，所述顶伸板上安装有活动座，所述活动座穿过所述支撑板固定安装在所述顶伸板中；所述分料组件设置于所述活动座上。

进一步地，所述分料组件包括固定座、与所述固定座传动连接的分料驱动源以及设置于所述分料驱动源上的分料活动板，所述料槽位于所述分料活动板上方设置并固定安装在所述固定座上；所述分料驱动源驱动所述分料活动板移动实现对所述料槽中的工件进行分料。

所述分料活动板上开设有凹槽，位于所述凹槽前端的所述分料活动板上安装置有第一工件调节块和第二工件调节块，所述第一工件调节块、所述第二工件调节块和所述凹槽形成一分料区域，所述第二工件调节块上设置有台阶；所述分料驱动源驱动所述分料活动板的移动带动所述第一工件调节块推动所述工件往所述第二工件调节块方向移送并通过所述台阶将所述工件卡接，将所述工件从所述料槽中移出。

进一步地，所述料槽上设置有通道，所述通道用于放置所述工件的。

优选地，所述工件输送机构包括固定设置于所述机架上的直线模组和设置于所述直线模组上的机械手，所述直线模组用于驱动所述机械手移动。

优选地，所述机械手用于夹取所述工件，所述机械手包括设置于所述直线模组上的移动组件以及设置于所述移动组件上的夹取组件；

所述移动组件包括安装在所述直线模组上的安装板，所述安装板上安装有直线导轨，所述直线导轨上卡接有滑座，所述滑座的一端与一移动驱动源传动连接，所述夹取组件安装设置于所述滑座的另一端，所述移动驱动源驱动所述滑座以及所述夹取组件在所述直线导轨上移动；

所述夹取组件包括安装在所述滑座上的旋转驱动源，所述旋转驱动源的输出轴上安装有夹子，所述旋转驱动源驱动所述夹子张开或闭合实现对所述工件的放下或夹取。

进一步地，所述移动驱动源与所述滑座传动连接之间设置有弹簧。

进一步地，位于所述旋转驱动源两侧的所述安装板上设置有光纤支撑板，所述光纤支撑板上安装有光纤感应器。

优选地，所述钻孔模用于对所述工件进行限位固定，所述钻孔模包括支撑座、夹紧组件和钻孔定位组件；

所述夹紧组件用于对所述工件从水平方向进行夹紧固定，所述夹紧组件包括设置于所述支撑座上的模具基座，所述模具基座上活动卡接有压紧块和定位块，所述压紧块与一夹紧驱动源的输出轴连接，所述夹紧驱动源固定设置于所述模具基座上，所述定位块上设置有限位台阶；所述夹紧驱动源驱动所述压紧块推动所述工件往所述定位块方向移动，实现对所述工件的夹紧；

所述钻孔定位组件用于对所述工件钻孔定位；所述钻孔定位组件包括下压驱动源，所述下压驱动源的输出轴与一管位座连接，所述管位座上设置有定位块，所述定位块上开设有用于钻头通过的孔道；所述下压驱动源驱动所述管位座与所述模具基座卡接，让所述定位块移动至所述工件的上方，实现定位钻孔。

进一步地，所述定位块上设置有限位台阶。

进一步地，所述管位座上还设置有调节所述定位块伸出长度的调节块，所述调节块固定设置于所述管位座上并与所述定位块连接。

优选地，所述工件检测机构包括设置于所述机架上的检测支座以及设置于所述检测支座上的工件模具，所述工件模具用于夹持所述工件的，所述工件模具上设置有检测区域，位于所述检测区域的所述工件模具上安装有检测支架，所述检测支架上安装有检测所述工件是否有孔位的光纤传感器。

本实用新型的有益效果为：与现有技术相比，该自动输送工件的数控钻床通过工件输送机构的直线模组以及机械手完成每一工位的工件传送，大大提高了工作效率；也解决了操作人员的手长期浸泡在冷却液中作业遗留的问题。

附图说明：

图1为本实用新型所述自动输送工件的数控钻床的结构示意图。

图2为本实用新型所述自动输送工件的数控钻床分料机构的结构示意图。

图3为本实用新型所述自动输送工件的数控钻床分料机构的分解结构示意图。

图4为本实用新型所述自动输送工件的数控钻床分料底座调节高度状态的结构示意图。

图5为本实用新型所述自动输送工件的数控钻床分料组件分料过程状态的结构示意图。

图6为本实用新型所述自动输送工件的数控钻床无保护罩机械手的结构示意图。

图7为本实用新型所述自动输送工件的数控钻床机械手的结构示意图。

图8为本实用新型所述自动输送工件的数控钻床机械手另一角度的结构示意图。

图9为本实用新型所述自动输送工件的数控钻床钻孔模的结构示意图。

图10为本实用新型所述自动输送工件的数控钻床钻孔模的分解结构示意图。

图11为本实用新型所述自动输送工件的数控钻床钻孔模定位块移动状态的结构示意图。

图12为本实用新型所述自动输送工件的数控钻床工件检测机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的发明目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参照图1，本实用新型的自动输送工件的数控钻床，主要用于对五金件钻孔的加工设备。所述自动输送工件的数控钻床包括机架101以及设置于所述机架101上的分料机构100、工件输送机构200、至少四个加工工位300和工件检测机构400。以图1的视图方向作为参考方向，带动所述工件输送机构200位于所述加工工位300的前方，所述分料机构100位于所述机架101的左端设置。

请参照图2和图3，所述分料机构100用于对一工件102进行分料，所述分料机构100包括安装在所述机架101上的分料底座110、设置于所述分料底座110上的分料组件120以及设置于所述分料组件120上的料槽130。

所述分料底座110包括安装在所述机架101上的底板111，所述底板111的两端均安装有具有开槽的支撑板112，一调节板113设置于两个所述支撑板112的开槽中，两个所述支撑板112之间还设置有顶伸板114且所述顶伸板114并位于所述调节板113的一侧，所述顶伸板114上开设有滑行槽115，一销钉穿过所述顶伸板114插入所述调节板113中将所述顶伸板114设置于所述调节板113上，所述顶伸板114上安装有活动座116。其中，所述调节板113的一端设置有调节螺丝117，所述调节螺丝117通过一基座固定设置于所述底板111上。所述活动座116穿过所述支撑板112固定安装在所述顶伸板114中，对应于所述活动座116的两端开设有与所述支撑板112相匹配的通孔118。在本实施例中，所述分料组件120设置于所述活动座116上。请参照图4，旋转所述调节螺丝117驱动所述调节板113直线前后移动，采用所述销钉带动所述顶伸板114在所述滑行槽115中上下移动，实现调节所述分料组件120的高度，便于调整所述料槽130与所述工件输送机构200匹配的高度。

所述分料组件120包括固定座121、与所述固定座121传动连接的分料驱动源122以及设置于所述分料驱动源122上的分料活动板123，所述料槽130位于所述分料活动板123上方设置并固定安装在所述固定座121上；所述分料驱动源122驱动所述分料活动板123移动实现对所述工件102的分料。其中，所述分料活动板123上开设有凹槽124，位于所述凹槽124前端的所述分料活动板123上安装置有第一工件调节块125和第二工件调节块126，所述第一工件调节块125、所述第二工件调节块126和所述凹槽124形成一分料区域127。所述第二工件调节块126上设置有台阶，所述台阶避免所述工件102从所述分料区域127中滑落。

所述分料驱动源121为气缸，所述分料驱动源121的活塞杆与所述固定座121连接，所述分料驱动源121固定安装在所述分料活动板123上；请参照图5，所述分料驱动源121驱动所述分料活动板123的移动带动所述第一工件调节块125推动所述分料区域127中的所述工件102移送至所述第二工件调节块126中并通过其所述台阶卡接，将所述工件102从所述料槽130中移出；待所述工件输送机构200夹取所述分料活动板123上已移出的所述工件102后，所述分料驱动源121停止工作，所述分料组件120回到初始状态。在本实施例中，所述固定座121固定设置于分料底座110上，所述固定座121上开设有与所述分料活动板123相匹配的卡接槽128，所述第一工件调节块125位于所述分料活动板123的左端设置，所述第二工件调节块126位于所述分料活动板123的右端设置。

请参照图2和图3，所述料槽130上设置有通道131，所述通道131用于放置所述工件102的。在本实施例中，位于所述通道131的低端所述料槽130开设有安装孔132，所述安装孔132上安装有用于检测所述料槽130是否有所述工件102的感应开关，所述感应开关优选为红外感应开关。

请参照图1，所述工件输送机构200用于夹取所述分料机构100上的所述工件102输送至所述加工工位300上或在所述加工工位300夹取已加工所述工件102输送至下一所述加工工位300上；所述工件输送机构200包括固定设置于所述机架101上的直线模组210和设置于所述直线模组210上的机械手220。

所述直线模组210用于驱动所述机械手220移动。在本实施例中，所述直线模组210采用直线导轨211带动所述机械手220移动，所述机械手220安装在一滑台上，所述滑台卡接设置于所述直线导轨211上；所述直线导轨211固定设置于所述机架101上。在其他实施例中，所述直线模组210也可以采用同步带、丝杆等直线运行传动方式带动所述机械手220移动。

请参照图6，所述机械手220用于夹取所述工件102，所述机械手220包括设置于所述直线模组210上的移动组件以及设置于所述移动组件上的夹取组件。在本实施例中，所述机械手220固定设置于所述滑台212上。

所述移动组件包括设置于所述滑台212上的安装板221，所述安装板221上安装有直线导轨222，所述直线导轨222上卡接有滑座223，所述滑座223的一端与一移动驱动源224传动连接，所述夹取组件安装设置于所述滑座223的另一端。其中，所述移动驱动源224与所述滑座223传动连接之间设置有弹簧225，所述弹簧225具有缓冲以及校正作用，在所述夹取组件在夹取所述工件102时避免所述工件102碰撞受损。在本实施例中，所述移动驱动源224为气缸，在其他实施例中，所述移动驱动源224可以为其他推动式的执行元件；所述移动驱动源224通过一安装立板103固定设置于所述安装板221上。所述移动驱动源224驱动所述滑座223在所述直线导轨222上移动。

所述夹取组件包括安装在所述滑座223上的旋转驱动源226，所述旋转驱动源226的输出轴上安装有夹子227，所述旋转驱动源226驱动所述夹子227张开或闭合，实现对所述工件102的夹取。其中，所述旋转驱动源226优选为旋转带夹爪的气动手指，所述夹子227固定安装于所述气动手指的夹爪上。在本实施例中，所述旋转驱动源226优选为smc型mrhq10d/16d/20d/25d-90mrhq20d-180s型号的旋转带夹爪手指气缸。在所述旋转驱动源226驱动所述夹子227夹取所述工件102的过程中，因下一工序的所述加工工位300的加工位置变化而决定是否需要旋转180度，即是将所述夹子227上的所述工件102旋转180度后再放置在下一工序的所述加工工位300上。

请参照图6和图8，位于所述旋转驱动源226两侧的所述安装板221上设置有光纤支撑板228，所述光纤支撑板228上安装有光纤感应器229，所述光纤感应器229用于检测所述夹子227上是否夹取有所述工件102。

位于所述夹取组件下方的所述安装板221上安装有挡渣板104，所述挡渣板104用于避免钻孔过程中废屑物粘结在所述直线导轨222上影响所述滑座223的移动。

所述机械手220的上盖合安装有保护罩105，所述保护罩105用于防尘、渣屑物等。

请参照图6，所述机械手220的工作原理是：所述移动驱动源224驱动所述滑座223在所述直线导轨222上往所述加工工位300方向移动，从而带动所述旋转驱动源226一起往所述加工工位300方向移动，并且所述旋转驱动源226驱动所述夹子227抵持住所述工件102并夹取所述工件102；待所述工件102夹取后，所述移动驱动源224停止工作带动所述夹取组件回到初始状态，并通过所述直线模组210工作带动所述机械手220移送至所述加工工位300的钻孔模上或下一所述加工工位300的钻孔模上。

请参照图1，每个所述加工工位300用于对所述工件102进行钻孔加工，每个所述加工工位300包括安装在所述机架101的立板上的钻床310以及位于所述钻床310下方的钻孔模320，所述钻孔模320固定设置于所述机架101上。

所述钻床310用于对所述钻孔模320上的所述工件102进行钻孔加工。在本实施例中，所述钻床310采用电机311驱动钻头312旋转实现对所述工件102进行钻孔加工。

请参照图9和图10，所述钻孔模320用于对所述工件102进行限位固定，所述钻孔模320包括支撑座321、以及设置于所述支撑座321上的夹紧组件322和钻孔定位组件323。在本实施例中，所述支撑座321的结构组成、连接方式、工作原理与所述分料底座110的结构组成、连接方式、工作原理相同，所述支撑座321上也包括底板、具有开槽的支撑板、调节板、顶伸板和调节螺丝，因此，所述支撑座321各个部件的连接关系就不一一详细描述了。所述支撑座321的设置便于调整所述钻孔模320的高度与所述机械手220的高度相匹配，避免因加工产品的所述钻孔模320高度不同导致所述机械手220无法将待加工的所述工件102放置在所述钻孔模320中。

所述夹紧组件322包括设置于所述支撑座321的顶伸板上的模具基座3221，所述模具基座3221上活动卡接有压紧块3222和定位块3223，所述压紧块3222与一夹紧驱动源3224的输出轴连接，所述夹紧驱动源3224固定设置于所述模具基座3221上；所述夹紧驱动源3224驱动所述压紧块3222推动所述工件102往所述定位块3223方向移动，实现对所述工件102的夹紧。其中，所述定位块3223上设置有限位台阶3225，所述限位台阶3225用于对所述工件102的下端进行限位。在本实施例中，所述压紧块3222位于所述模具基座3221的左侧，对应于所述模具基座3221的左侧上设置有第一活动槽；所述定位块3223位于所述模具基座3221的右侧，对应于所述模具基座3221的右侧上开设有第二活动槽，所述定位块3223通过一紧固件固定设置于所述第二活动槽中。所述夹紧驱动源3224优选为气缸。

所述钻孔定位组件323设置于所述模具基座3221上，对应于所述模具基座3221设置有容纳所述钻孔定位组件323移动的匚字形区域3226。所述钻孔定位组件323包括下压驱动源3231，所述下压驱动源3231的输出轴与一管位座3232连接，所述管位座3232上设置有定位块3233，所述管位座3232上还设置有调节所述定位块3233伸出长度的调节块3234，所述调节块3234固定设置于所述管位座3232上并与所述定位块3233连接。其中，所述下压驱动源3231优选为气缸，请参照图11的a图，所述下压驱动源3231驱动所述管位座3232与所述模具基座3221卡接带动所述定位块3233向前移动，将所述定位块3233位于所述工件102的上方设置将所述工件102固定设置于所述模具基座3221的限位台阶3225上，在所述工件102钻孔加工过程中所述定位块3233避免所述工件102向上移动，待所述钻床310对所述工件102进行钻孔，提高钻孔的准确率；请参照图11的b图，待所述工件102已加工完成后，所述下压驱动源3231驱动所述管位座3232远离所述模具基座3221方向移动，将所述定位块3233移出所述工件102，便于所述机械手220夹取已加工的所述工件102。该所述钻孔模320通过所述压紧块3222和所述定位块3223从左右方向限位固定所述工件102，并通过所述定位块3233和所述限位台阶3225从上下方向固定限位所述工件102，从而达到固定所述工件102，不让所述工件102在钻孔加工过程中移动，提高加工的良率。

请参照图9和图10，所述模具基座3221的顶部设有防屑板3227，所述防屑板3227防止所述钻床310在钻孔加工时所产生的铁屑进入所述管位座3232活动的所述匚字形区域3226上而导致所述管位座3232受损坏。

请参照图12，所述工件检测机构400用于对已钻孔的所述工件102进行孔位检测，所述工件检测机构400包括设置于所述机架101上的检测支座410以及设置于所述检测支座410上的检测组件420，所述检测组件420包括固定设置于所述检测支座410上的工件模具421，所述工件模具421的一端活动卡接有活动板422，另一端的所述工件模具421上固定设置有固定板423，所述活动板422与一检测驱动源424的输出轴连接，所述工件模具421上设置于检测区域425，位于所述检测区域425的所述工件模具421上安装有检测支架426，所述检测支架426上安装有检测所述工件102是否孔位的光纤传感器427。其中，所述检测驱动源424优选为气缸，所述检测驱动源424驱动所述活动板422将所述工件102固定设置于所述检测区域425中。所述检测驱动源424的固定安装在所述工件模具421上。

所述自动输送工件的数控钻床的工作原理是：

所述机械手220从所述分料机构100的分料区域127中取出所述工件102，并通过所述直线模组210带动所述机械手220以及所述工件102移动至所述加工工位300上并通过所述机械手220将已夹取的所述工件102放置在第一个所述加工工位300的钻孔模320的模具基座3221上，待所述模具基座3221上的工件102已钻孔加工完成后，所述机械手220从所述模具基座3221上夹取已加工的工件102后并通过所述直线模组210移送至下一工序的所述加工工位300上，重复上述操作步骤，直到所述工件102的钻孔全部完成加工，再采用抓所述机械手220将已完全加工钻好孔的所述工件102放置在所述工件检测机构400上进行所述工件102的孔位检测。采用机械手220完成每一工位的传送，大大提高了工作效率；也解决了操作人员的手长期浸泡在冷却液中作业遗留的问题。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。