CN101992311A - 全自动磁芯钻孔机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动磁芯钻孔机床，包括：排料系统(3)，安装在工作台上，具有用于夹持物料的夹头(33)；进料系统(1)，安装在工作台上位于排料系统(3)一侧，具有送料块(13)，以便将所述物料送入所述夹头(33)；进刀系统(2)，与排料系统相对布置，具有对准所述夹头(33)的刀具(26)，刀具(26)可对夹头(33)夹持的物料进刀和退刀。该机床能够实现磁芯的全自动钻孔，设备钻孔功能可靠，自动化程度高。

Description

全自动磁芯钻孔机床

技术领域

本发明涉及一种全自动钻孔设备，尤其涉及一种全自动磁芯钻孔机床。

背景技术

目前，磁芯钻孔主要采用人工来进行，人工钻孔速度慢，效率低，并且人工钻孔的质量差，在磁芯需求量大时间短的情况下，人工钻孔不能满足大批量生产的要求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术的问题，提供一种全自动磁芯钻孔机床，以便实现磁芯的全自动钻孔，设备钻孔功能可靠，自动化程度高。

为实现本发明的目的，提供以下技术方案：

一种全自动磁芯钻孔机床，包括：排料系统，安装在工作台上，具有用于夹持物料的夹头；进料系统，安装在工作台上位于排料系统一侧，具有送料块，以便将所述物料送入所述夹头；进刀系统，与排料系统相对布置，具有对准所述夹头的刀具，刀具可对夹头夹持的物料进刀和退刀。

其中，排料系统包括：排料基座，安装在工作台上；排料装置，安装在排料基座上，具有所述用于夹持物料的夹头和与夹头相连的被驱动端；排料驱动装置，安装在排料基座上，位于排料装置的一端，其动力输出部件对准排料装置的被驱动端，以便驱动排料装置将夹头所夹持的物料排出。

特别是，排料装置包括：主轴，安装在排料基座上，其内形成通孔，所述通孔的一端形成锥形开口，主轴的另一端固定连接有第一端板；圆筒形拉杆，套装在主轴的通孔内，其一端伸出主轴的所述另一端，并固定连接有第二端板；大弹簧，套装在圆筒形拉杆上，位于所述第一端板与第二端板之间；顶杆，套装在圆筒形拉杆内，其一端具有顶尖，另一端通过小弹簧与所述第二端板相连；所述夹头通过圆筒形连接杆拧紧在圆筒形拉杆的另一端，夹头与所述锥形开口相配合，并夹紧在所述锥形开口内。

特别是，主轴通过轴承安装在所述排料基座上，所述排料装置还连接有旋转驱动装置，包括：套装在所述主轴上的皮带轮以及驱动皮带轮转动的电机，所述电机上安装有电子刹车。

特别是，夹头以主轴的轴线为中心等分为多瓣，多瓣在中心形成用于夹持物料的夹槽。

特别是，排料驱动装置为排料气缸，安置在第二端板后侧。

其中，进刀系统包括：传动装置，固定在进刀基座上，其上设有导轨；进刀小车，安置在传动装置上，并在传动装置驱动下沿其上的导轨往复移动；刀具，一端通过连接结构与进刀小车相连，另一端对准所述夹头。

传动装置包括：传动箱，固定在进刀基座上，其上设有供所述进刀小车往复移动的导轨，其内设有第一传动部件；第一驱动装置，与传动箱相连，驱动传动箱内的第一传动部件运动；所述进刀小车上设有第二传动部件，所述第二传动部件与所述第一传动部件相配合，驱动所述进刀小车沿所述导轨往复移动。

特别是，第一传动部件为螺杆，支撑在所述传动箱的两端板上；所述第二传动部件为设置在所述进刀小车的底部供所述螺杆穿过的通孔，其内设有与所述螺杆相配合的内螺纹。

特别是，进刀小车上还安装有用于驱动所述刀具往复移动的第二驱动装置。

特别是，第二驱动装置上设有刀具回位传感器。

特别是，第一驱动装置为步进电机，第二驱动装置为进刀气缸。

特别是，传动箱上设有进刀传感器和小车回位传感器；所述进刀小车上设有进刀定位柱和回位定位柱。

其中，进料系统包括：送料导轨，垂直于所述排料系统和进刀系统固定在工作台上，并位于所述排料系统和进刀系统之间；送料块，具有可沿送料导轨移动的基座，基座上设有用于夹持物料的夹料装置，以及与夹料装置相连用于将所述物料送至所述夹头内的卸料装置；送料驱动装置，与送料块相连，驱动送料块在送料导轨上往复移动。

特别是，夹料装置包括：夹料板，通过销轴安装在所述基座的一侧，其一端具有垂直延伸的端板，端板与基座的前端头之间形成用于夹持物料的夹料槽；弹簧，一端固定在基座上，另一端与夹料板的另一端固定相连；顶杆，一端与固定在所述送料导轨上的连接杆相连，另一端抵靠在所述夹料板上。

特别是，卸料装置包括：支架，固定在所述基座的所述一侧，其上安装有顶料驱动装置；顶料片，夹持在所述基座的前端头与所述端板之间，位于所述夹料槽的后部，其一端通过销轴安装在所述基座的前端头上，另一端与所述顶料驱动装置相连。

特别是，顶料驱动装置包括安装在支架上的顶料气缸，其活塞杆上设有用于夹持顶料片的插槽。

顶料驱动装置还包括回位弹簧，其一端固定在支架上，另一端与顶料片的另一端相连。

此外，支架上还固定有限位杆，其另一端抵住顶料片。

其中，送料驱动装置为进料气缸，其活塞杆通过连接板与送料块相连；送料驱动装置上设有传感器。

送料导轨上设有用于限制送料块送料行程的限位块。

本发明的有益效果体现在以下方面：

1、本发明的全自动磁芯钻孔机床将物料的送料、钻孔、排料功能集于一体，钻孔功能可靠，结构自动化程度高；

2、进刀系统采用进刀气缸和步进电机相结合，实现刀具的迅速进刀和微调到位，确保了自动进刀的实现，同时也保护了刀具，提高了刀具的使用寿命；

3、进刀系统采用螺杆与通孔相结合，实现了步进电机的转动到进刀小车水平移动的转换，结构设计简单，使用方便可靠；

4、采用传感器对刀具的进刀和回位进行监测，确保了刀具进刀和回位的准确性，从而保证了产品加工的质量。

附图说明

图1是本发明的全自动磁芯钻孔机床的主视示意图；

图2是本发明的全自动磁芯钻孔机床的左侧视图；

图3是本发明全自动磁芯钻孔机床的进料系统的主视示意图；

图3a是图3中的A局部放大视图；

图4是图3的右侧视图；

图4a是图4中的B局部放大视图；

图4b是4a的右侧视图；

图5是本发明的全自动磁芯钻孔机床的排料系统的主视示意图；

图5a是排料系统的排料装置的剖视示意图；

图5b是排料系统采用的夹头的端面示意图；

图6是本发明的全自动磁芯钻孔机床的进刀系统的主视示意图；

图6a是本发明全自动磁芯钻孔机床的进刀系统的俯视示意图；

图6b是沿图6a中A-A线的剖视示意图；

图7是本发明中电子刹车的原理图。

附图标记说明：1-进料系统；2-进刀系统；3-排料系统；4-定位杆；

11-送料导轨；11a-限位块；12-进料气缸；12a-送料块回位传感器；13-送料块；14-连接板；110-连接杆；111-顶杆；130-基座；130a-凹槽；131-支架；132-顶料气缸；132a-插槽；133-顶料片；134-回位弹簧；135-限位杆；136-夹料板；136a-端板；136b-销轴；136c-凹槽；137-缝隙；137a-夹料槽；138-弹簧；

20-进刀基座；20a-支座；21-步进电机；21a-输出轴；22-传动箱；22a-导轨；22b-端板；23-进刀气缸；23a-活塞杆；24-连接板；25-刀座；26-刀具；26a-刀具卡头；27-进刀小车；27a-进刀定位柱；27b-回位定位柱；28-刀具回位传感器；29a-进刀传感器；29b-小车回位传感器；220-螺杆；270-通孔；271-耳板；272-通孔；

30-排料基座；30a、30b-支撑耳板；30c-轴承；31-主轴；31a-通孔；31b-第一端板；31c-锥形开口；31d-螺母；32-圆筒形拉杆；32a-连接杆；32b-第二端板；33-夹头；33a-夹槽；331、332、333-夹头瓣；34-大弹簧；35-顶杆；35a-顶尖；36-小弹簧；37-调节杆；38-皮带轮；381-电机；39-排料气缸；39a-顶块。

具体实施方式

如图1本发明的全自动磁芯钻孔机床的主视示意图，以及图2本发明的全自动磁芯钻孔机床的左侧视图(为方便起见，图2中省去了皮带轮和进刀系统部分)所示，本发明的全自动磁芯钻孔机床包括进料系统1，进刀系统2以及排料系统3，其中，进刀系统2和排料系统3沿横向相对布置，并位于同一条直线上，进料系统1沿纵向布置固定在工作台上，并位于进刀系统2和排料系统3之间靠近排料系统3，进料系统1稍微偏离进刀系统2和排料系统3所在的直线一定的距离，以免机床工作时，进刀系统2进刀时与进料系统1发生干涉。

如图1所示，进刀系统2通过进刀基座20固定在工作台上，具有刀具26，刀具26通过支座20a支撑在工作台上，并可相对支座20a移动；排料系统3通过排料基座30固定在工作台上，具有用于夹持物料的夹头33，夹头33与刀具26相对，定位杆4穿过排料基座30与支座20a，使得排料系统3和进刀系统2通过定位杆4进行定位，以保证排料系统3和进刀系统2位于同一条直线上，使得刀具26刚好对准夹头33。

如图2所示，进料系统1通过送料导轨11固定在工作台上，具有把物料送入夹头33的送料块13。送料导轨11沿纵向布置，送料导轨11的前端延伸至进刀系统2和排料系统3所在的直线，并设有沿横向延伸的定位孔15，使得横向延伸的定位杆4依次穿过排料基座30、送料导轨的定位孔15、支座20a，从而保证进料系统1，进刀系统2以及排料系统3三者的定位。

本发明全自动磁芯钻孔机床的进料系统1的结构如图3、3a、4、4a、4b所示，图3是本发明全自动磁芯钻孔机床的进料系统的主视示意图；图3a是图3中的A局部放大视图；图4是图3的右侧视图；图4a是图4中的B局部放大视图；图4b是4a的右侧视图。

如图3所示，本发明的自动进料系统具有直线型的送料导轨11，送料导轨11后端的侧壁上固定连接有进料气缸12，进料气缸12的活塞杆通过连接板14与位于送料导轨11上方的送料块13相连，以便推动送料块13在导轨上往复移动。

如图3、3a、4b所示，送料块13具有在送料导轨11上沿其往复移动的基座130，基座130的前端头的顶部设有凹槽130a，基座130上与进料气缸12相对的侧壁上通过销轴136b安装有凸轮形的夹料板136，如图4b所示，夹料板136可绕销轴136b转动，其顶边呈弧形。夹料板136的一端具有垂直于夹料板延伸的端板136a，端板136a与基座130的前端头之间形成一定的缝隙137，并且端板136a上朝向基座前端头的一侧也设有凹槽136c，凹槽136c与基座前端头上的凹槽130a相对应，并且都沿水平方向延伸，共同组成用于装载物料的夹料槽137a，如图3a、4所示。再如图4b所示，弹簧138的一端固定在基座130的该侧壁上，另一端与夹料板136的另一端相连。

如图4所示，在送料导轨11上与进料气缸12相对的侧壁上固定有连接杆110，连接杆110向上延伸至基座130的顶部，位于基座130的后端，如图4b所示，顶杆111的一端固定在连接杆110上，另一端倾斜向前延伸至基座130的前端，并抵靠在凸轮形夹料板136的弧形上边上，当进料气缸12驱动送料块13沿导轨向前移动时，顶杆111对夹料板136的作用消失，在弹簧138的作用下夹料板136绕销轴136b顺时针方向旋转，使得夹料板136的端板136a与基座130的端头之间的缝隙137变窄，从而使得端板136a将位于夹料槽137a中的物料夹紧；送料块13回位时，顶杆111作用在夹料板136的弧形上边上，拨动夹料板136使之逆时针方向旋转，这样，端板136a与基座130端头之间的缝隙137变宽，夹料槽137a打开，以便给夹料槽137a上料。

再如图4所示，基座130上安装夹料板136的一侧还固定安装有支架131，支架131向上延伸，在其上端安装有顶料气缸132，顶料气缸132的活塞杆上形成一条插槽132a，顶料片133的上端夹持在该插槽132a内，下端夹持在缝隙137内位于夹料槽137a的尾端，并且顶料片133的底部通过销轴安装在基座130上。当顶料气缸132推动活塞杆伸出时，便带动夹持在活塞杆上的顶料片133沿缝隙137移动，由于顶料片133的底部由销轴固定，因此，顶料片133只能绕底部的销轴转动而不能移动，当顶料片133的上端绕底部的销轴沿缝隙137转动时，顶料片133便将夹料槽137a中的物料顶出，使之进入排料系统3的夹头33内，由夹头33将物料夹紧，以便进刀系统2的刀具26进刀，对物料进行加工。

支架131的顶部还设有回位弹簧134，其一端固定在支架131的顶部，另一端与顶料片133的顶部相连。当顶料片133在顶料气缸132的驱动下沿缝隙137转动，将物料顶出后，在回位弹簧134的拉力作用下将顶料片133拉回，使得顶料片133回位。

支架131上位于回位弹簧134和顶料气缸132之间还设有限位杆135，其一端固定在支架131上，另一端与顶料片133接触，顶料片133在回位弹簧134的作用下拉回直至接触限位杆135，因此限位杆135起到对顶料片133回位限位的作用。

如图3所示，送料导轨11上位于连接板14的前方设有限位块11a，进料气缸12推动送料块13在导轨上行走，直至连接板14抵住限位块11a，送料块13便不再向前移动，此时物料刚好被送达到与排料系统3的夹头33位于同一条直线上。

进料气缸12上还设有送料块回位传感器12a，送料块回位传感器12a 用于检测进料气缸12的活塞杆的回位状态，也即检测送料块13的回位状态，当检测到活塞杆回位时，也即送料块13处于回位状态时，便将信号传递给进刀系统2的进刀气缸23和带动皮带轮38转动的电机，进刀气缸23便启动，使得进刀系统2的刀具26向夹头33进刀，同时夹头33夹持的物料在皮带轮38的作用下随夹头一起转动，当刀具26接触物料时便可对物料进行钻孔。

本发明全自动磁芯钻孔机床的排料系统3的结构如图5、5a、5b所示，图5是本发明的全自动磁芯钻孔机床的排料系统3的主视示意图；图5a是排料系统的排料装置的剖视示意图；图5b是排料系统采用的夹头的端面示意图。

如图5所示，本发明的排料系统具有排料基座30，排料基座30固定在工作台(图中未示出)上，具有并列设置的两支撑耳板30a、30b；排料装置安装在排料基座30上，具有用于夹持物料的夹头33和与夹头33相连的被驱动端；排料驱动装置39固定在定位杆4上，位于排料装置的一侧，其动力输出部件对准排料装置的被驱动端，以便动力输出部件运动时驱动排料装置运动，将夹头33夹持的物料排出。

如图5a本发明的排料装置的剖视示意图所示，本发明的排料装置包括主轴31，支撑在排料基座30的两支撑耳板30a、30b上，主轴31内形成通孔31a，通孔31a的一端形成锥形开口31c，主轴31的另一端固定连接有第一端板31b；圆筒形拉杆32，套装在主轴31的通孔31a内，可在通孔31a内相对主轴31a往复移动，其一端与圆筒形连接杆32a的一端螺纹连接，圆筒形连接杆32a的另一端连接有夹头33，夹头33与锥形开口31c相配合，并夹持在锥形开口31c内，圆筒形拉杆32的另一端伸出主轴31的另一端，并在端头上固定连接有第二端板32b；大弹簧34套装在圆筒形拉杆32上，位于第一端板31b与第二端板32b之间。

其中，夹头33以主轴31的轴线为中心等分为多瓣，多瓣在中心形成用于夹持物料的夹槽33a。

其中，本发明的排料装置还包括顶杆35，套装在圆筒形拉杆32内，可相对圆筒形拉杆32往复移动，其一端具有直径较小的顶尖35a，顶尖35a伸入夹槽33a 内，以便顶尖35a伸出时将加工完成的物料顶出，顶杆35另一端通过螺纹连接有调节杆37，调节杆37的另一端通过小弹簧36与第二端板32b的内侧固定相连，这样，便使得顶杆35的长度可调，以便适应不同长度物料的顶出要求。

本发明中的夹头33等分为三分331、332、333，如图5b所示，三瓣之间具有一定的缝隙，以便三瓣夹头夹持在锥形开口31c内时，三瓣331、332、333之间紧密靠拢，使得位于中心的夹槽33a将待加工的物料夹持紧，而当夹头伸出锥形开口31c时，三瓣331、332、333之间分隔一定的距离，使得位于中心的夹槽33a打开，以便顶尖将夹槽33a内已加工完成的物料顶出，同时以便进料系统1的顶料片133将夹料槽137a内的下一个待加工物料顶入夹槽33a内。

其中，主轴31通过轴承30c支撑在排料基座30的两支撑耳板30a、30b上，使得主轴31能够相对排料基座30转动但不能移动，主轴31还套装有皮带轮38，如图5a所示，皮带轮38通过皮带与电机381(参见图7)相连，以便驱动皮带轮38转动，从而带动排料装置转动，这样夹持在夹槽33a内的待加工物料便随之一起转动，从而使得刀具26向夹头33上的物料进刀时，便可实现对物料的钻孔功能。为了使带动皮带轮38转动的电机381能够在断电的瞬间立即停止转动，本发明还设置了电子刹车装置。

图7显示了本发明的电子刹车装置的原理，接点K1、K2和K3是控制电机381的开关如继电器的常闭接点，当控制器给继电器加电时，该继电器的另外三个常开接点(未显示)闭合，把三相电供应给电机381，使得电机381转动。当控制器给继电器断电时，三个常开接点断开，常闭接点K1、K2和K3闭合，将直流电接入交流电机381的转子线圈，产生恒定磁场(非交变磁场)，从而电机381迅速停止转动，导致皮带轮38迅速停止转动。

其中，本发明的排料驱动装置39为排料气缸39，如图5所示。排料气缸39安置在第二端板32b的后侧，并使得排料气缸39的活塞杆与排料装置的主轴31位于同一条轴线上，并且，排料气缸39的活塞杆上连接有顶块39a，顶块39a的顶面为弧形面，这样，排料气缸39的活塞杆伸出时便带动顶块39a一起移动，使得顶块39a弧形顶面对第二端板32b施加沿轴向的推力，从而带动拉杆32相对主轴31向右移动，使得夹头33伸出锥形开口31c，夹头33的三瓣331、332、333之间分隔一定的距离，使得位于中心的夹槽33a打开。同时，由于小弹簧36对顶杆施加的向右的推力，使得顶杆35带动顶尖35a向右移动，直至顶尖35a与顶杆35的连接处刚好抵住夹头33的底部，此时顶尖无法再向右移动，此过程中，顶尖35a将夹槽33a内的已钻孔完成的物料顶出，从而实现排料功能。

本发明全自动磁芯钻孔机床的进刀系统2的结构如图6、6a、6b所示，图6是本发明的全自动磁芯钻孔机床的进刀系统的主视示意图；图6a是本发明全自动磁芯钻孔机床的进刀系统的俯视示意图；图6b是沿图6a中A-A线的剖视示意图。

如图6所示，本发明的自动进刀系统2具有进刀基座20，进刀基座20上固定有传动箱22，传动箱22内设有传动机构，其上设有导轨22a，传动箱22的一侧设有步进电机21，步进电机21与传动箱22相连，以便驱动传动箱22内的传动机构运动；传动箱22的上方设有进刀小车27，刀具26通过连接结构安装在进刀小车27上，进刀小车27在传动箱内的传动机构的作用下可在传动箱的导轨22a上往复移动，这样便可带动刀具26也随进刀小车27一起往复移动，从而实现进刀和退刀的功能。

如图6a所示，步进电机21的输出轴21a与位于传动箱22内的螺杆220固定相连，螺杆220支撑在传动箱22两端的端板22b上，并可相对于端板转动，传动箱22的前后两侧板的上端面形成导轨22a，进刀小车27设置在传动箱22上，并可沿着导轨22a往复移动。

如图6b所示，进刀小车27的底部设有供螺杆220穿过的通孔270，通孔内壁上设有与螺杆220相配合的内螺纹。当步进电机21启动，带动螺杆220转动时，由于螺杆220支撑在传动箱22的两端板22b上，使得螺杆220在水平方向上不能移动而只能相对端板22b转动，又由于螺杆220与通孔270内壁之间的螺纹连接，使得螺杆220转动时，进刀小车27便在螺杆220上水平移动，从而使得进刀小车27沿着导轨22a水平移动，这样便实现了将步进电机21的转动转变成了进刀小车27的水平移动，从而实现水平方向上的进刀和退刀。

再如图6、6a所示，进刀小车27的顶部还固定安装有进刀气缸23，其活塞杆23a的端头上连接有连接板24，连接板24的一侧与进刀气缸23的活塞杆相连，另一侧通过螺栓固定连接有刀座25，刀具26夹持在刀具卡头26a的一端，刀具卡头26a的另一端固定安装在刀座25上，刀具26沿水平方向向着与步进电机21相反的方向延伸，刀具26可从刀具卡头26a 上拆卸下来，以便刀具磨损时对刀具进行更换。进刀气缸23上固定设有刀具回位传感器28，用于检测进刀气缸23的活塞杆回位状态，也即检测刀具26的回位状态，以便将回位信号传递给排料系统3的排料气缸39，使得刀具26回位后排料气缸39启动，其活塞杆伸出，带动顶杆35的顶尖35a将夹头33内钻孔完成的物料顶出。

如图6所示，传动箱的侧壁上固定设有两传感器，分别为进刀传感器29a和小车回位传感器29b，进刀小车27的顶面上固定有向外伸出的耳板271，耳板271对应两传感器29a、29b的边缘上设有通孔272，两螺杆竖直放置在该通孔内，并固定夹持在通孔内，形成两定位柱，分别为进刀定位柱27a和回位定位柱27b，两定位柱的位置可调，以便适应不同的进刀和退刀行程的要求。

当进刀小车27向前移动进刀时，小车27移动到使得进刀定位柱27a刚好对准进刀传感器29a时，传感器29a便检测到进刀小车27移动到位，即刀具26对夹头33上的物料钻孔到位，传感器29a将刀具钻孔到位的信号传递给进刀气缸23、步进电机21以及带动皮带轮38转动的电机，进刀气缸23和步进电机21同时启动执行回位工作，即进刀气缸23卸载，使得活塞杆23a 带动刀具26反向移动回位，而步进电机21反向转动，使得进刀小车27反向移动回位；同时带动皮带轮38转动的电机停止转动。当刀具回位传感器28检测到进刀气缸23的活塞杆23a回位到设定位置时，即刀具26回位到设定位置，传感器28便将信号传递给排料系统3的排料气缸39，使得排料气缸39启动，其活塞杆伸出，顶杆35的顶尖35a将夹头33内钻孔完成的物料顶出。这一过程中，步进电机21仍然处于反向转动的状态，使得进刀小车27一直反向移动回位，直到进刀小车27上的回位定位柱27b刚好对准传动箱22上的小车回位传感器29b，此时小车回位完成，步进电机21停止转动。

下面结合附图对本发明的全自动磁芯钻孔机床的工作过程作详细描述。

如图3所示，送料块13处于回位状态，此时，顶杆111作用于夹料板136，使得夹料槽137a打开，待加工的物料传递到夹料槽137a后进料气缸12启动，驱动送料块13的基座130沿送料导轨11向前移动，如图4b所示，基座130向前移动的同时，顶杆111对夹料板136的作用消失，在弹簧138的作用下使得夹料板136的端板136a 与基座130的前端头夹紧，以便将物料夹紧在夹料槽137a内。

当进料气缸12的活塞杆驱动连接板14移动到接触限位块11a时，气缸12的活塞杆便不再伸出，基座130也不再向前移动，设计时，使得此时的基座130上的夹料槽137a刚好到达对准排料系统3的夹槽33a的位置。

此时顶料气缸132启动，如图4所示，使得顶料气缸132的活塞杆向外伸出，驱动顶料片133在缝隙137内绕其底部的销轴转动，顶料片133转动时便将夹料槽137a内的待加工物料顶入夹头33上的夹槽33a内，并使得夹槽33a内的顶尖35a向左移动(如图5a所示)，此时的夹头33在排料气缸39的作用下处于伸出锥形开口31c 的状态，使得夹头33的三瓣331、332、333之间分隔一定的距离，位于中心的夹槽33a处于打开状态。

这时，排料气缸39卸载，其活塞杆回收，使得拉杆32在大弹簧34的作用下向左回位，从而带动夹头33重新回缩至锥形开口31c内，由于锥形开口31c相对夹头33略小，使得夹头33的三瓣331、332、333之间紧密靠拢，位于中心的夹槽33a缩小从而将待加工的物料夹紧。并且拉杆32的回位，使得第二端板32b也向左拉动小弹簧36，从而使得顶杆35也回位，如图5a所示。

之后，顶料气缸132卸载，顶料片133在回位弹簧134的作用下拉回到原位。

随后，进料气缸12的活塞杆回位，带动基座130沿着送料导轨11往回移动，基座130往回移动的同时，顶杆111抵靠在夹料板136上，并对其产生作用力，使得夹料板136逆时针方向转动，如图4b所示，夹料槽137a打开，直到基座130又回到原始位置(如图3所示的位置)，此时进料气缸12上的送料块回位传感器12a检测到气缸的活塞杆回位，并将回位信号传递给进刀系统2的进刀气缸23和带动排料系统的皮带轮38转动的电机(图中未示出)，使得进刀气缸23和带动皮带轮38转动的电机同时启动，夹头33在皮带轮38的作用下带动待加工的物料随之一起转动，同时，刀具26在进刀气缸23的作用下向左移动进刀，如图1所示。直至进刀气缸23的活塞杆伸出达到其设定行程，即活塞杆23a无法再伸出，此时刀具26的自由端距离其需要到达执行工作的地方一定的距离，即还需将刀具向左移动一定的距离才能执行工作，设计时，留出此段较小的距离，以防刀具26在进刀气缸23的作用下直接接触工件，造成对刀具的撞击损坏，因此在此段距离内采用微调。

这时，启动步进电机21，如图6、6a所示，通过步进电机的输出轴21a带动螺杆220转动，由于螺杆220支撑在传动箱22的两端板22b上，使得螺杆220在水平方向上不能移动而只能相对端板22b转动，又由于螺杆220与通孔270内壁之间的螺纹连接，使得螺杆220转动时，带动进刀小车27沿着导轨22a在水平方向上缓慢移动，使得刀具26随着进刀小车27一起缓慢向左移动，直到刀具26刚好接触正在旋转的待加工的物料，此时，步进电机21仍然处于工作状态，刀具26继续随着进刀小车27一起向左缓慢移动，对物料进行钻孔，直至进刀小车27上的进刀定位柱27a刚好对准进刀传感器29a。

此时，物料钻孔完成，进刀传感器29a将信号传递给进刀气缸23和步进电机21以及带动皮带轮38转动的电机，进刀气缸23和步进电机21同时启动执行回位工作，即进刀气缸23卸载，使得活塞杆23a带动刀具26反向移动回位，而步进电机21反向转动，使得进刀小车27反向移动回位；同时使得带动皮带轮38转动的电机断电，电子刹车启动，如图7所示，关闭开关k1、k2、k3，使得电机在直流电的作用迅速停止转动，从而使得皮带轮38迅速停止转动。当刀具回位传感器28检测到进刀气缸23的活塞杆23a 回位到设定位置时，即刀具26回位到设定位置，传感器28便将信号传递给排料系统3的排料气缸39。

排料气缸39启动，使得活塞杆向右伸出，从而带动连接在活塞杆端头上的顶块39a向右移动，如图5a所示，直到顶块39a的弧形顶面对第二端板32b施加向右的推力。

由于第二端板32b与拉杆32固定连为一体，因此使得拉杆32在主轴31的通孔31a内向右移动，又由于主轴31通过轴承固定支撑的排料基座上，因此主轴31只能相对排料基座转动而不能移动，这样，拉杆32的向右移动便使得第二端板32b向右压缩大弹簧34。同时，拉杆32的向右移动使得第二端板32b同时向右压缩小弹簧36，使得小弹簧36对顶杆35产生向右的推力。

拉杆32相对主轴31的向右移动使得夹头33伸出锥形开口31c，夹头33的三瓣331、332、333之间分隔一定的距离，使得位于中心的夹槽33a打开。同时，由于小弹簧36对顶杆施加的向右的推力，使得顶杆35带动顶尖35a向右移动，直至顶尖35a 与顶杆35的连接处刚好抵住夹头33的底部，此时顶尖无法再向右移动，此过程中，顶尖35a将夹槽33a内的钻孔完成的物料顶出。

此时，排料气缸39的活塞杆也不再伸出，但一直处于该伸出长度，使得夹头33上的夹槽33a一直处于打开状态。

这一过程中，步进电机21可能仍然处于反向转动的状态，使得进刀小车27一直反向移动回位，直到进刀小车27上的回位定位柱27b刚好对准传动箱22上的小车回位传感器29b，此时小车回位完成，步进电机21停止转动。

在排料气缸39的作用下将钻孔完成的物料顶出后，进料系统1便又启动，携带着下一个待加工的物料沿着送料导轨11前进，向夹头33的夹槽33a内送料，这样重复上述步骤便又可实现下一个物料的自动钻孔工作。

尽管上文对本发明作了详细说明，但本发明不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本发明的原理进行修改，因此，凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种全自动磁芯钻孔机床，其特征在于包括：

排料系统(3)，安装在工作台上，具有用于夹持物料的夹头(33)；

进料系统(1)，安装在工作台上位于排料系统(3)一侧，具有送料块(13)，以便将所述物料送入所述夹头(33)；

进刀系统(2)，与排料系统相对布置，具有对准所述夹头(33)的刀具(26)，刀具(26)可对夹头(33)夹持的物料进刀和退刀。

2.如权利要求1所述的全自动磁芯钻孔机床，其特征在于所述排料系统包括：

排料基座(30)，安装在工作台上；

排料装置，安装在排料基座(30)上，具有所述用于夹持物料的夹头(33)和与夹头(33)相连的被驱动端；

排料驱动装置(39)，安装在排料基座(30)上，位于排料装置的一端，其动力输出部件对准排料装置的被驱动端，以便驱动排料装置将夹头(33)所夹持的物料排出。

3.如权利要求2所述的自动排料系统，其特征在于，所述排料装置包括：

主轴(31)，安装在排料基座(30)上，其内形成通孔(31a)，所述通孔(31a)的一端形成锥形开口(31c)，主轴(31)的另一端固定连接有第一端板(31b)；

圆筒形拉杆(32)，套装在主轴(31)的通孔(31a)内，其一端伸出主轴(31)的所述另一端，并固定连接有第二端板(32b)；

大弹簧(34)，套装在圆筒形拉杆(32)上，位于所述第一端板(31b)与第二端板(32b)之间；

顶杆(35)，套装在圆筒形拉杆(32)内，其一端具有顶尖(35a)，另一端通过小弹簧(36)与所述第二端板(32b)相连；

所述夹头(33)通过圆筒形连接杆(32a)拧紧在圆筒形拉杆(32)的另一端，夹头(33)与所述锥形开口(31c)相配合，并夹紧在所述锥形开口(31c)内。

4.如权利要求3所述的自动排料系统，其特征在于，所述主轴(31)通过轴承(30c)安装在所述排料基座(30)上，所述排料装置还连接有旋转驱动装置，包括：套装在所述主轴(31)上的皮带轮(38)以及驱动皮带轮(38)转动的电机，所述电机上安装有电子刹车。

5.如权利要求1或2所述的全自动磁芯钻孔机床，其特征在于所述进刀系统包括：

传动装置(21、22)，固定在进刀基座(20)上，其上设有导轨(22a)；

进刀小车(27)，安置在传动装置上，并在传动装置驱动下沿其上的导轨(22a)往复移动；

刀具(26)，一端通过连接结构与进刀小车(27)相连，另一端对准所述夹头(33)。

6.如权利要求5所述的自动进刀系统，其特征在于，所述传动装置(21、22)包括：

传动箱(22)，固定在进刀基座(20)上，其上设有供所述进刀小车(27)往复移动的导轨(22a)，其内设有第一传动部件(220)；

第一驱动装置(21)，与传动箱(22)相连，驱动传动箱(22)内的第一传动部件(220)运动；

所述进刀小车(27)上设有第二传动部件(270)，所述第二传动部件(270)与所述第一传动部件(220)相配合，驱动所述进刀小车(27)沿所述导轨(22a)往复移动。

7.如权利要求6所述的自动进刀系统，其特征在于，所述进刀小车(27)上还安装有用于驱动所述刀具(26)往复移动的第二驱动装置(23)。

8.如权利要求7所述的全自动磁芯钻孔机床，其特征在于所述进料系统包括：

送料导轨(11)，垂直于所述排料系统和进刀系统固定在工作台上，并位于所述排料系统和进刀系统之间；

送料块(13)，具有可沿送料导轨(11)移动的基座(130)，基座(130)上设有用于夹持物料的夹料装置，以及与夹料装置相连用于将所述物料送至所述夹头(33)内的卸料装置；

送料驱动装置(12)，与送料块(13)相连，驱动送料块(13)在送料导轨(11)上往复移动。

9.如权利要求8所述的全自动磁芯钻孔机床，其特征在于所述夹料装置包括：

夹料板(136)，通过销轴(136b)安装在所述基座(130)的一侧，其一端具有垂直延伸的端板(136a)，端板(136a)与基座(130)的前端头之间形成用于夹持物料的夹料槽(137a)；

弹簧(138)，一端固定在基座(130)上，另一端与夹料板(136)的另一端固定相连；

顶杆(111)，一端与固定在所述送料导轨(11)上的连接杆(110)相连，另一端抵靠在所述夹料板(136)上。

10.如权利要求9所述的全自动磁芯钻孔机床，其特征在于所述卸料装置包括：

支架(131)，固定在所述基座(130)的所述一侧，其上安装有顶料驱动装置(132、134)；

顶料片(133)，夹持在所述基座(130)的前端头与所述端板(136a)之间，位于所述夹料槽(137a)的后部，其一端通过销轴安装在所述基座(130)的前端头上，另一端与所述顶料驱动装置(132、134)相连。

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