CN103692484B - 珍珠打孔机 - Google Patents
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Abstract
珍珠打孔机，包括基座，固定于基座上的装夹机构和打孔机构；基座上设有上料机构和导料机构；上料机构包括料斗，上料模具和推料机构；料斗下方设有出料口，上料模具具有容料腔；推料机构包括推杆，推料动力源和传动机构，推料动力源动作一步、推杆将一粒珍珠推入导料机构内；导料机构包括导轨，导轨入口承接来自上料模具的珍珠，导轨出口将珍珠导入装夹机构内；装夹机构包括固定部和活动部，活动部与夹紧气缸连接；固定部和活动部之间夹持腔；打孔机构包括钻头，钻头电机和打孔气缸，打孔机构位于装夹机构上方；装夹机构下方设有出料挡板，出料挡板与出料驱动件连接，出料挡板封闭或开启夹持腔。本发明具有能够自动进料，自动打孔的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种珍珠打孔机。
技术背景
在项链、各类饰品和生肖动物的制作中大量而广泛的使用到了珍珠，通常，对于每粒珍珠都需要打一个孔用来串引。
现有的珍珠打孔机包括底座，对称设置于底座两侧的装夹机构，和设置于底座上的钻头，钻头设置于底座的中轴线上；装夹机构固定于滑块上，底座设有与滑块连接的导轨，滑块上设有驱动柄，驱动柄带动滑块沿导轨滑动。打孔时，操作者先量取珍珠的直径，再选择与珍珠适配的夹头，将夹头分别插入两侧的装夹机构的轴承孔内。然后，调节滑块的位置，以获取合适的打孔深度。再将待打孔的珍珠放入两个夹头之间，使装夹机构夹紧珍珠，确保珍珠不能活动。最后开启电机使钻头工作，缓慢移动滑块，使珍珠向钻头的方向进给，钻头在珍珠上钻孔，同时将冷却水浇在珍珠上。这种珍珠打孔机的缺点在于：1、无法自动进料，必须由人工将珍珠放在装夹机构中。2、打孔过程中，需要操作者一边移动滑块进给，一边浇冷却水，对操作者的经验依赖程度大，劳动强度大。
发明内容
为了克服现有的珍珠打孔机无法自动进料，无法自动打孔的缺点，本发明提供了一种能够自动进料，自动打孔的珍珠打孔机。
珍珠打孔机，包括基座，固定于基座上的装夹机构和打孔机构；其特征在于：基座上设有上料机构和导料机构；上料机构包括料斗，与料斗连接的上料模具和将上料模具内的珍珠推入导料机构中的推料机构；料斗下方设有出料口，出料口在宽度方向上仅允许单个珍珠出料；上料模具具有与出料口连通的容料腔，容料腔在宽度方向上仅允许单个珍珠进入；推料机构包括插入容料腔内的推杆，固定于基座上的推料动力源和传动机构，推料动力源动作一步、推杆将一粒珍珠推入导料机构内；上料模具的出口设有感应容料腔内是否有珍珠的第一传感器；
导料机构包括斜坡状的导轨，导轨入口承接来自上料模具的珍珠，导轨出口将珍珠导入装夹机构内，导轨入口设有第二传感器，珍珠经过导轨入口时第二传感器向控制器输入出料信号；
装夹机构包括固定部和活动部，活动部与夹紧气缸连接，夹紧气缸受控于控制器；固定部和活动部之间形成容纳珍珠的夹持腔；
打孔机构包括钻头，钻头电机和打孔气缸，打孔机构位于装夹机构上方，钻头对准珍珠；
装夹机构下方设有出料挡板，出料挡板与出料驱动件连接，出料挡板封闭或开启夹持腔。
进一步，推料动力源为步进电机，传动机构包括与步进电机输出轴固定的丝杠和与丝杠啮合的螺母，推杆一端与螺母固定，推杆的另一端插入上料模具的容料腔内，推杆与容料腔间隙配合。推杆一端插入容料腔内，另一端与螺母固定，起到了限制螺母转动，仅允许螺母沿丝杠轴向移动的作用。步进电机每步进一步，螺母向前移动一个珍珠直径的距离，从而使推杆将上料模具中的一粒珍珠推入导料机构中。
进一步，上料模具设有圆筒形的出料管，出料管与容料腔连通，第一传感器设置于出料管的出口处。第一传感器由第一红外发射管和第一红外接收管组成。当容料腔内有珍珠时，第一红外接收管无法接收到第一红外发射管发出的红外线；当容料腔内没有珍珠时，第一红外接收管和第一红外发射管之间无障碍，第一红外接收管接收到来自第一红外发射管的红外线，第一传感器发出容料腔缺料的信号。第二传感器由第二红外发射管和第二红外接收管组成，当珍珠经过第二传感器时，第二红外接收管无法接收到第二红外发射管发出的红外线，向控制器发出珍珠入料的信号。
进一步，装夹机构的活动部包括梯形的装夹机构块和向外延伸的连接板，连接板与夹紧气缸固定；装夹机构的固定部具有与装夹机构块适配的梯形槽，梯形槽朝向活动部的一端为大端。
本发明工作时，按以下步骤运行，（1）工人将珍珠放入料斗中；（2）使钻头做旋转运动，对控制器供电，系统进入准备状态；（3）按下启动按钮，推料动力源动作，带动推杆从初始位置沿上料模具的容料腔轴向移动，直到将珍珠顶出，第二传感器感应到珍珠出料的信号，延时5-8s，夹紧气缸动作，带动装夹机构的活动部，将珍珠夹紧；（4）打孔气缸动作，钻头向珍珠方向作直线进给运动；（5）钻头运动到达预设位置后，延时3-5s，打孔气缸复位，带动钻头退回原位；（6）出料驱动件动作，将出料挡板带离固定模具，被打好孔的珍珠下落，落入成品区；延时2-3s后，出料驱动件复位；（7）第一传感器检测到上料模具凸出圆孔端没有珍珠时，步进电机动作，带动顶杆退回初始位置，料斗中的珍珠落入上料模具中，自此，一个工作循环完成。
本发明的有益效果是：
1.在控制器的控制下，该珍珠自动打工装置可以自动完成上料、装夹和打孔功能，工人可以同时操作多台机器，提高了珍珠的打孔效率，节约了生产成本。
2.操作基本自动运行，人工只进行上下料操作，要求不高，降低了工人的劳动强度，保证了加工质量。
3.相邻规格产品，可通过更换模装夹机构互换加工。
4.结构控制简单、操作方便以及实现成本低。
附图说明
图1是本发明总体结构示意图一。
图2是本发明总体结构示意图二。
图3是上料模具结构示意图。
图4是顶杆处于初始位置A时的结构示意图。
图5是顶杆位于工作位置B时的结构示意图。
图6是顶杆位于结束位置C时的结构示意图。
图7是装夹机构结构示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，珍珠打孔机，包括基座，固定于基座上的装夹机构和打孔机构；基座上设有上料机构和导料机构2；上料机构包括料斗11，与料斗11连接的上料模具12和将上料模具12内的珍珠Z推入导料机构2中的推料机构。料斗11下方设有出料口，出料口在宽度方向上仅允许单个珍珠Z出料。
如图3所示，上料模具12具有与出料口连通的容料腔121，容料腔121在宽度方向上仅允许单个珍珠Z进入；推料机构包括插入容料腔121内的推杆13，固定于基座上的推料动力源14和传动机构，推料动力源14动作一步、推杆13将一粒珍珠Z推入导料机构2内；上料模具12的出口设有感应容料腔121内是否有珍珠Z的第一传感器。容料腔121是沿上料模具12轴向设置的圆柱形孔。容料腔121的长度可以是容纳单排的珍珠Z，也可以是容纳单个的珍珠Z。容料腔121的长度不限于本实施例的举例。
推料动力源14为步进电机，传动机构包括与步进电机输出轴固定的丝杠15和与丝杠15啮合的螺母16，推杆13一端与螺母16固定，丝杠15架设于丝杠支架110上，丝杠15通过联轴器17与步进电机的输出轴连接。推杆13的另一端插入上料模具12的容料腔121内，推杆13与容料腔121间隙配合。推杆13一端插入容料腔121内，另一端与螺母16固定，起到了限制螺母16转动，仅允许螺母16沿丝杠15轴向移动的作用。步进电机每步进一步，螺母16向前移动一个珍珠Z直径的距离，从而使推杆13将上料模具12中的一粒珍珠Z推入导料机构2中。
上料模具12设有圆筒形的出料管122，出料管122与容料腔121连通，第一传感器设置于出料管122的出口处。第一传感器由第一红外发射管181和第一红外接收管182组成。出料管122的作用在于更好的与导向机构连接，推出的珍珠Z容易对准并落入导料机构2中。
如图4所示，推杆13处于起始位置，容料腔121内填满了珍珠Z，此时，第一红外接收管182能接收到第一红外发射管181发出的红外线。如图5所示，推杆13将容料腔121内的珍珠Z推入的出料管122内，最前端的珍珠Z阻挡了第一红外接收管182接受红外线，第一传感器发出容料腔121有珍珠Z的信号。如图6所示，推杆13将珍珠Z全部推出后，第一红外接收管182和第一红外发射管181之间无障碍，第一红外接收管182接收到来自第一红外发射管181的红外线，第一传感器发出容料腔121缺料的信号，控制器使推杆13复位到初始位置。
导料机构2包括斜坡状的导轨，导轨入口承接来自上料模具12的珍珠Z，导轨出口将珍珠Z导入装夹机构内，导轨入口设有第二传感器，珍珠Z经过导轨入口时第二传感器向控制器输入出料信号。第二传感器由第二发射管21和第二接收管22组成。
如图7所示，装夹机构包括固定部31和活动部32，活动部32与夹紧气缸33连接，夹紧气缸33受控于控制器；固定部31和活动部32之间形成容纳珍珠Z的夹持腔。装夹机构的活动部32包括梯形的夹具块和向外延伸的连接板，连接板与夹紧气缸33固定；装夹机构的固定部31具有与夹具块适配的梯形槽，梯形槽朝向活动部32的一端为大端。珍珠Z分别与梯形槽的两侧壁点接触，活动部32夹紧珍珠Z后，珍珠Z与装夹机构形成3点接触，从而将珍珠Z定位夹牢。
打孔机构包括钻头41，钻头电机42和打孔气缸43，打孔机构位于装夹机构上方，钻头41对准珍珠Z。钻头41和钻头电机42的输出轴通过钻头夹具44连接，钻头41，钻头夹具44，钻头电机42和打孔气缸43同轴设置。
装夹机构下方设有出料挡板51，出料挡板51与出料驱动件52连接，出料挡板51封闭或开启夹持腔。出料驱动件52可以是推拉式电磁铁，也可以是气缸。
本发明工作时，按以下步骤运行，（1）工人将珍珠Z放入料斗11中；（2）使钻头41做旋转运动，对控制器供电，系统进入准备状态；（3）按下启动按钮，推料动力源14动作，带动推杆13从初始位置沿上料模具12的容料腔121轴向移动，直到将珍珠Z顶出，第二传感器感应到珍珠Z出料的信号，延时5-8s，夹紧气缸33动作，带动装夹机构的活动部32，将珍珠Z夹紧；（4）打孔气缸43动作，钻头41向珍珠Z方向作直线进给运动；（5）钻头41运动到达预设位置后，延时3-5s，打孔气缸43复位，带动钻头41退回原位；（6）出料驱动件52动作，将出料挡板51带离固定模具，被打好孔的珍珠Z下落，落入成品区；延时2-3s后，出料驱动件52复位；（7）第一传感器检测到上料模具12凸出圆孔端没有珍珠Z时，步进电机动作，带动顶杆退回初始位置，料斗11中的珍珠Z落入上料模具12中，自此，一个工作循环完成。
本发明的有益效果是：
1.在控制器的控制下，该珍珠Z自动打工装置可以自动完成上料、装夹和打孔功能，工人可以同时操作多台机器，提高了珍珠Z的打孔效率，节约了生产成本。
2.操作基本自动运行，人工只进行上下料操作，要求不高，降低了工人的劳动强度，保证了加工质量。
3.相邻规格产品，可通过更换模装夹机构互换加工。
4.结构控制简单、操作方便以及实现成本低。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (6)
1.珍珠打孔机，包括基座，固定于基座上的装夹机构和打孔机构；其特征在于：基座上设有上料机构和导料机构；上料机构包括料斗，与料斗连接的上料模具和将上料模具内的珍珠推入导料机构中的推料机构；料斗下方设有出料口，出料口在宽度方向上仅允许单个珍珠出料；上料模具具有与出料口连通的容料腔，容料腔在宽度方向上仅允许单个珍珠进入；推料机构包括插入容料腔内的推杆，固定于基座上的推料动力源和传动机构，推料动力源动作一步、推杆将一粒珍珠推入导料机构内；导料机构包括斜坡状的导轨，导轨入口承接来自上料模具的珍珠，导轨出口将珍珠导入装夹机构内；装夹机构包括固定部和活动部，活动部与夹紧气缸连接，夹紧气缸受控于控制器；固定部和活动部之间形成容纳珍珠的夹持腔；打孔机构包括钻头，钻头电机和打孔气缸，钻头与钻头电机的输出轴通过钻头夹具连接，钻头，钻头夹具，钻头电机和打孔气缸同轴设置；打孔机构位于装夹机构上方，钻头对准珍珠；装夹机构下方设有出料挡板，出料挡板与出料驱动件连接，出料挡板封闭或开启夹持腔。
2.如权利要求1所述的珍珠打孔机，其特征在于：上料模具的出口设有感应容料腔内是否有珍珠的第一传感器。
3.如权利要求2所述的珍珠打孔机，其特征在于：导轨入口设有第二传感器，珍珠经过导轨入口时第二传感器向控制器输入出料信号。
4.如权利要求3所述的珍珠打孔机，其特征在于：推料动力源为步进电机，传动机构包括与步进电机输出轴固定的丝杠和与丝杠啮合的螺母，推杆一端与螺母固定，推杆的另一端插入上料模具的容料腔内，推杆与容料腔间隙配合。
5.如权利要求4所述的珍珠打孔机，其特征在于：上料模具设有圆筒形的出料管，出料管与容料腔连通，第一传感器设置于出料管的出口处。
6.如权利要求1-5之一所述的珍珠打孔机，其特征在于：装夹机构的活动部包括梯形的装夹机构块和向外延伸的连接板，连接板与夹紧气缸固定；装夹机构的固定部具有与装夹机构块适配的梯形槽，梯形槽朝向活动部的一端为大端。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151111 Termination date: 20151216 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |