一种自动上料下料的钻孔设备的制作方法

1.本实用新型涉及金属钻孔加工领域，特别涉及一种自动上料下料的钻孔设备。


背景技术：

2.钻孔机是指利用比目标物更坚硬、更锐利的工具通过旋转切削或旋转挤压的方式，在目标物上留下圆柱形孔或洞的机械和机构统称；在钻孔操作中，如果人工上下料，不仅工作强度大，人力成本高，而且存在较大的风险性，飞溅的金属碎屑容易造成工伤，为实现钻孔自动化，现已存在较多的设计方案，如授权公告号为cn 105834480 b的中国发明：一种阵子自动钻孔机，该钻孔机能够在一定程度上实现钻孔系统的上下料操作，但是振动盘上料不能保证连续性，该钻孔机在钻孔过程中，振动盘必须连续工作，以确保上一零件加工完后，能向推料气缸处提供下一零件，这样就造成推料气缸处会连续有待加工的零件送到，气缸不具有拦截能力，后一到达的零件会将前一零件推落气缸，导致不必要的麻烦，而且该发明并未设置有推动钻孔完毕的零件进入料槽的机构，加工完毕的零件并不能自行进入料槽，导致下一待加工零件不能被顺利进入装夹区域，导致该钻孔机无法正常运行。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种自动上料下料的钻孔设备，能够自动完成上料、钻孔和下料操作，提高生产效率，缩短必要劳动时间，降低工人的劳动强度，减少企业人力成本支出。
4.为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
5.一种自动上料下料的钻孔设备，包括钻孔系统和控制系统，钻孔系统包括底座、电动装夹机构、立柱、电动升降机构、电钻机构和喷淋机构，底座固设在地面上，底座内设置有排液通道，电动装夹机构固设在底座的上端平台上，电动装夹机构的装夹口竖直朝上，电钻机构通过电动升降机构安装在立柱上，电钻机构在电动升降机构的带动下沿竖直方向活动，电钻机构的钻头的轴线与电动装夹机构的装夹口的中心线重合，电动装夹机构、电动升降机构、电钻机构、喷淋机构分别与控制系统连接；其特征在于：电动装夹机构的载物台竖直方向开设有通孔，通孔的中心线与电动装夹机构的装夹口的中心线重合，还包括上料系统和下料系统。
6.上料系统包括上料机构和送料机构，上料机构的出料口的出料方向水平设置，送料机构包括支架、送料板、送料爪和滑动装置；支架固设在地面上，送料板固设在支架上，送料板的上端面水平设置，送料板的上端面宽度方向上的一侧连通上料机构的出料口、送料板的上端面长度度方向上的一侧连通电动装夹机构的装夹口；送料爪包括爪部和阻挡部，爪部包括第一爪板和第二爪板，第一爪板和第二爪板垂直固连成
“┐”
形，第一爪板的长度方向与上料机构的出料口出料方向平行，第一爪板位于第二爪板背向电动装夹机构的一端，第二爪板的长度方向水平设置，第二爪板位于第一爪板背向上料机构的一端，阻挡部固连在第一爪板背向第二爪板的一端，阻挡部为长条状，阻挡部的长度大于上料机构的出料
口到电动装夹机构的装夹口的距离，阻挡部的长度方向与上料机构的出料口出料方向垂直，滑动装置与控制系统连接，送料爪在滑动装置的带动下在送料板的上端面滑动，该滑动方向垂直于上料机构的出料口的出料方向，阻挡部的活动路径与上料机构的出料口端部相接；
7.下料系统包括水平推杆、竖直推杆和下料架，水平推杆的固定部固设在立柱上，水平推杆的活动部的活动方向平行水平面，水平推杆的活动部的底部的水平高度高于电动装夹机构的顶端的水平高度，竖直推杆的固定部固设在底座内侧，竖直推杆的活动部沿竖直方向活动穿设通孔，下料架包括架体和下料槽，下料槽通过架体固设在竖直推杆背向立柱的一侧，下料槽的宽度方向水平设置、长度方向倾斜设置，下料槽水平高度较高的一端朝向立柱所在侧，下料槽水平高度较低的一端连接外置的出料机构，水平推杆的轴线、竖直推杆的轴线以及下料槽宽度方向上的对称线位于同一竖直平面；水平推杆和竖直推杆分别与控制系统连接。
8.优选地，竖直推杆的顶端端面为水平面，竖直推杆的轴线与通孔的中心线重合，进一步优选地，竖直推杆的顶端安装有光线传感器，光线传感器与控制系统连接。
9.优选地，送料爪上安装有接近传感器，接近传感器与控制系统连接。
10.优选地，下料槽水平高度较高一端的水平高度高于电动装夹机构的顶端的水平高度，下料槽水平高度较高的一端的端部到通孔中心线的距离等于通孔的半径。
11.优选地，送料板宽度方向上朝向上料机构的一侧固设有挡板，挡板的长度方向与阻挡部的长度方向平行，挡板从上料机构的出料口延伸至电动装夹机构的装夹口。
12.优选地，上料机构为振动盘。
13.优选地，滑动装置为电动滑台。
14.优选地，竖直推杆采用防水设计的液压推杆。
15.综上，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
16.本实用新型能够自动完成上料、钻孔和下料操作，提高生产效率，缩短必要劳动时间，降低工人的劳动强度，减少企业人力成本支出，本实用新型的控制系统通过接近传感器判断送料爪的爪部存在待加工件后，才使送料爪向电动装夹机构移动，降低机器空转的可能，减少不必要的能源浪费和机器的损耗，在送料爪的爪部将待加工件送入电动装夹机构的装夹口的往返过程中，送料爪的阻挡部有效阻挡上料机构的出料口输出的待加工件的行进，有效解决上料机构因上料不连续或上料速度不稳定而导致上料过多致使待加工件跌落的问题；本实用新型的竖直推杆顶端设置有光线传感器，控制系统通过光线传感器可以有效判断电动装夹机构的装夹口处是否装入了待加工件，以进一步减少机器空转的可能；本实用新型通过水平推杆、竖直推杆和下料槽的设置，能够使已加工件顺利完成下料工序，有效解决已加工件妨碍下一待加工件装入电动装夹机构的装夹口的问题。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例所提供的一种自动上料下料的钻孔设备的俯视图。
18.图2是本实用新型实施例所提供的一种自动上料下料的钻孔设备的另一状态下的剖视图。
19.图3是本实用新型实施例所提供的一种自动上料下料的钻孔设备的局部剖的左视
图。
20.图4是图1中a处的放大图。
21.图5是图3中b处处于装夹状态时的放大剖视图。
22.图6是本实用新型实施例所提供的一种自动上料下料的钻孔设备的控制关系的示意图。
23.其中：1
‑
钻孔系统，11
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底座，12
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电动装夹机构，121
‑
装夹口，122
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载物台，1221
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通孔，13
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立柱，14
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电动升降机构，15
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电钻机构，151
‑
钻头，2
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上料系统，21
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上料机构，22
‑
送料机构，221
‑
送料板，2211
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挡板，222
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送料爪，2221
‑
爪部，22211
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第一爪板，22212
‑
第二爪板，2222
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阻挡部，2223
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接近传感器，223
‑
滑动装置，3
‑
下料系统，31
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水平推杆，32
‑
竖直推杆，321
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光线传感器，33
‑
下料架，331
‑
架体，332
‑
下料槽。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制，为了更好地说明本实用新型的具体实施方式，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构、部件及其说明可能省略是可以理解的，基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
25.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.实施例
27.请参阅图1
‑
图6，在本实用新型的一种较佳实施方式中，一种自动上料下料的钻孔设备，包括钻孔系统1和控制系统，钻孔系统1包括底座11、电动装夹机构12、立柱13、电动升降机构14、电钻机构15和喷淋机构，底座11固设在地面上，底座11内设置有排液通道，本实施例的电动装夹机构12为电动卡爪盘，电动装夹机构12固设在底座11的上端平台上，电动装夹机构12的装夹口121竖直朝上，电钻机构15通过电动升降机构14安装在立柱13上，电钻机构15在电动升降机构14的带动下沿竖直方向活动，电钻机构15的钻头151的轴线与电动装夹机构12的装夹口121的中心线重合，电动装夹机构12、电动升降机构14、电钻机构15、喷淋机构分别与控制系统连接；其特征在于：电动装夹机构12的载物台122竖直方向开设有通孔1221，通孔1221的中心线与电动装夹机构12的装夹口121的中心线重合，还包括上料系统2和下料系统3。
28.上料系统2包括上料机构21和送料机构22，上料机构21的出料口的出料方向水平设置，送料机构22包括支架、送料板221、送料爪222和滑动装置223；支架固设在地面上，送料板221固设在支架上，送料板221的上端面水平设置，送料板221的上端面宽度方向上的一侧连通上料机构21的出料口、送料板221的上端面长度度方向上的一侧连通电动装夹机构
12的装夹口；送料爪222包括爪部2221和阻挡部2222，爪部2221包括第一爪板22211和第二爪板22212，第一爪板22211和第二爪板22212垂直固连成
“┐”
形，第一爪板22211的长度方向与上料机构21的出料口出料方向平行，第一爪板22211位于第二爪板22212背向电动装夹机构12的一端，第二爪板22212的长度方向水平设置，第二爪板22212位于第一爪板22211背向上料机构21的一端，阻挡部2222固连在第一爪板22211背向第二爪板22212的一端，阻挡部2222为长条状，阻挡部2222的长度大于上料机构21的出料口到电动装夹机构12的装夹口121的距离，阻挡部2222的长度方向与上料机构21的出料口的出料方向垂直，滑动装置223与控制系统连接，送料爪222在滑动装置223的带动下在送料板221的上端面滑动，该滑动方向垂直于上料机构21的出料口的出料方向，送料爪222的滑动范围从爪部2221对齐上料机构12的出料口处至爪部2221位于电动装夹机构12的装夹口上方处，以将待加工件从上料机构21的出料口送装到电动装夹机构12的装夹口121，阻挡部2222的活动路径与上料机构21的出料口端部相接，以在爪部2221往电动装夹机构12运动后阻挡待加工件继续进入送料板221；本实施例中，上料机构21为振动盘，滑动装置223为电动滑台。
29.优选地，送料爪222上安装有判断爪部2221是否存在待加工件的接近传感器2223，接近传感器2223与控制系统连接，以降低本实施例出现空转的可能。
30.优选地，送料板221宽度方向上朝向上料机构21的一侧固设有挡板，挡板的长度方向与阻挡部2222的长度方向平行，挡板从上料机构21的出料口延伸至电动装夹机构12的装夹口121，以减少待加工件在送料板221上运动的过程中偏离预定路径、无法被送达电动装夹机构12的装夹口121的可能。
31.下料系统3包括水平推杆31、竖直推杆32和下料架33，水平推杆31的固定部固设在立柱13上，水平推杆31的活动部的活动方向平行水平面，水平推杆31的活动部的底部的水平高度高于电动装夹机构12的顶端的水平高度，竖直推杆32的固定部固设在底座11内侧，竖直推杆32的活动部沿竖直方向活动穿设通孔1221，本实施例中，竖直推杆32的的顶端端面为水平面，竖直推杆32的轴线与通孔1221的中心线重合，从而使竖直推杆32在顶推已加工件时更加稳定，减少已加工件在被顶起时因重心不稳而脱离竖杆顶端的可能，优选地，竖直推杆32的的顶端安装有光线传感器321，光线传感器321做防水处理，光线传感器321与控制系统连接，光线传感器321感应竖直推杆32顶端的光线是否被遮挡，控制系统通过光线传感器321判断电动装夹机构12的装夹口121处是否存在待加工件，如果竖直推杆32顶端的光线未被遮挡，判断电动装夹机构12的装夹口121处无待加工件，如果竖直推杆32顶端的光线被遮挡，则判断电动装夹机构12的装夹口121处有待加工件，从而进一步降低机器空转的可能；下料架33包括架体331和下料槽332，下料槽332通过架体331固设在竖直推杆32背向立柱13的一侧，下料槽332的宽度方向水平设置、长度方向倾斜设置，下料槽332水平高度较高的一端朝向立柱13所在侧，本实施例中，下料槽332水平高度较高一端的水平高度高于电动装夹机构12的顶端的水平高度，下料槽332水平高度较高的一端的端部到通孔1221中心线的距离等于通孔1221的半径，从而减少已加工件被推入下料槽332的过程中碰撞电动装夹机构12的可能，使已加工件能够更顺畅地被推入下料槽332中，下料槽332水平高度较低的一端连接外置的出料机构，水平推杆31的轴线、竖直推杆32的轴线以及下料槽332宽度方向上的对称线位于同一竖直平面；本实施例中，水平推杆31采用电动推杆，竖直推杆32采用防水设计的液压推杆，水平推杆31和竖直推杆32分别与控制系统连接。
32.本实用新型主要适用于圆盘状工件或圆柱状工件的轴线方向上的钻孔，待加工件的直径应小于电动装夹机构12的装夹口121的直径、并大于通孔1221的直径，对于其他形状的工件，应按工件的实际外形尺寸来确定是否适合使用本实用新型进行加工。
33.基于上述内容，本实用新型的使用方法及运行过程为：
34.初始状态时，送料爪222的爪部2221位于上料机构21的出料口处，第二爪板22212正对上料机构21的出料口，电钻机构15位于其行程的最高处，水平推杆31的活动部在水平投影方向上与电动装夹机构12的装夹口121相离，竖直推杆32的活动部位于电动装夹机构12的载物台122下方。
35.将待加工件放入上料机构21，并将待加工件的尺寸、材料特征以及所需要钻的孔的尺寸数据输入控制系统。启动本实用新型，本实用新型的加工步骤如下：
36.上料机构21将待加工件推送至送料爪222的爪部2221，爪部2221接收到待加工件后，送料爪222向电动装夹机构12的装夹口121移动并将待加工件送入电动装夹机构12的装夹口121，爪部2221离开上料机构21的出料口的同时，阻拦部向上料机构21的出料口移动，并阻挡在上料机构21的出料口处，防止下一待加工件在上料机构21的推送下进入送料板221的上端面处；待加工件到达电动装夹机构12的装夹口121后，在重力作用下落入于载物台122上，电动装夹机构12将待加工件进行夹紧，送料爪222反向运动，直至第二爪板22212正对上料机构21的出料口。
37.电钻机构15启动，钻头151旋转，电动升降机构14带动电钻机构15下行，喷淋机构对待加工件的待钻孔部位喷洒冷却液，钻孔完毕后，电动升降机构14带动电钻机构15上行回位，喷淋机构在钻头151离开已加工件后停止喷液。
38.竖直推杆32的活动部向上运动并将已加工件顶起，使已加工件下端的水平高度高于下料槽332槽面的最高处，水平推杆31伸长，水平推杆31的活动部将已加工件推至下料槽332，已加工件在重力作用下沿下料槽332滑落至外置的出料机构；水平推杆31和竖直推杆32均收缩至初始状态。
39.以上加工步骤往复进行，直至上料机构21内的待加工件全部加工完毕后，关闭本实用新型。
40.本实用新型能够自动完成上料、钻孔和下料操作，提高生产效率，缩短必要劳动时间，降低工人的劳动强度，减少企业人力成本支出，本实用新型的控制系统通过接近传感器2223判断送料爪222的爪部2221存在待加工件后，才使送料爪222向电动装夹机构12移动，降低机器空转的可能，减少不必要的能源浪费和机器的损耗，在送料爪222的爪部2221将待加工件送入电动装夹机构12的装夹口121的往返过程中，送料爪222的阻挡部2222有效阻挡上料机构21的出料口输出的待加工件的行进，有效解决上料机构21因上料不连续或上料速度不稳定而导致上料过多致使待加工件跌落的问题；本实用新型的竖直推杆32顶端设置有光线传感器321，控制系统通过光线传感器321可以有效判断电动装夹机构12的装夹口121处是否装入了待加工件，以进一步减少机器空转的可能；本实用新型通过水平推杆31、竖直推杆32和下料槽332的设置，能够使已加工件顺利完成下料工序，有效解决已加工件妨碍下一待加工件装入电动装夹机构12的装夹口121的问题。
41.上述说明是针对本实用新型较佳可行实用新型的详细说明，但实用新型并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或
修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。