CN107627134A - 一种紧固件的自动化打孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紧固件的自动化打孔装置，包括工作台、送料机构、移料机构、定位机构和打孔机构，送料机构包括送料架、送料槽和临时储料槽，通过震动供料盘将紧固件送入送料槽中并第一推料气缸将紧固件送入临时储料槽中，第二推料气缸将紧固件推出等待移料。定位机构包括定位座、卡盘和定位套杆，通过卡盘对定位套杆进行有效固定。移料机构包括移料架、抓料气缸和抓料组件，移料架带动抓料组件上下或水平移动，通过抓料气缸带动抓料组件对紧固件抓取或松开。本发明结构紧凑，自动化程度高，能快速有效地对紧固件进行打孔作业，打孔的效率高且打孔质量好。

Description

一种紧固件的自动化打孔装置

技术领域

本发明涉及机械设备领域，特别涉及到一种紧固件的自动化打孔装置。

背景技术

在机械生产加工的过程中通常需要对各式各样的紧固件进行加工。然而，现有的紧固件加工设备结构复杂，操作不便，在加工时需要操作人员先通过定位装置将紧固件固定在加工台上，紧固件的定位不便且固定不可靠；操作的过程中操作人员需要频繁对紧固件进行定位，操作强度大，且存在一定的安全隐患，容易被加工设备误伤，使用十分不便。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种紧固件的自动化打孔装置，以解决上述问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种紧固件的自动化打孔装置，包括工作台，所述工作台上固定有倾斜台面，倾斜台面上设有送料机构、移料机构、定位机构和打孔机构，

送料机构包括送料架，送料架与倾斜台面固定相连，送料架上设有送料槽，送料槽包括水平送料部和倾斜送料部，水平送料部通过支撑柱架设于送料架上，倾斜送料部的纵截面为弧形结构，倾斜送料部的高端与水平送料部的前端相连通，水平送料部与倾斜送料部的宽度相同且与均紧固件的长度相适应；水平送料部的后侧设有第一推料气缸，第一推料气缸通过推料安装座固定于送料架上，第一推料气缸的活动端安装有第一推料头，第一推料头从水平送料部的后端伸入水平送料部内，并可延水平送料部的延伸方向前后移动；倾斜送料部的低端的下方设有临时储料槽，临时储料槽为矩形块结构，临时储料槽延其长度方向开设有柱状通孔，柱状通孔的孔径与紧固件的外径相适应，临时储料槽的右端的顶部开设有入料开口，入料开口与柱状通孔相相连通，入料开口设于倾斜送料部的低端的正下方，入料开口的长度与紧固件的长度相适应；临时储料槽的左侧安装有第二推料气缸，第二推料气缸的活动端连接有第二推料头，第二推料头伸入柱状通孔中并可延柱状通孔的延伸方向左右移动；

送料机构的一侧设有供料机构，供料机构包括供料架、供料管以及能将紧固件定向输送进入供料管的震动供料盘，供料架固定于工作台上，震动供料盘安装于供料架上，供料管倾斜设置，供料管的高端与震动供料盘的出料口相连通；水平送料部的靠近第一推料气缸的一端的侧部开设有供料口，供料管的管径与紧固件的外径相适应，供料管的低端与供料口相连通，且供料管与供料口的连接段与水平送料部垂直设置；

定位机构设于送料架的右侧，定位机构包括定位座、定位壳体和卡盘，定位座安装于倾斜台面上，定位壳体固定于定位座上，卡盘固定于定位座上；卡盘包括盘体以及用于对定位套杆的一端卡紧固定的若干卡爪，卡爪至少有三个切均匀分于盘体上；盘体的两侧分别设有一个卸料气缸，卸料气缸固定安装于定位壳体的外壁上，卡盘的前侧设有卸料板，卸料板的两端分别与两个卸料气缸的活动端可拆卸相连，卸料板上开设有穿孔，定位套杆穿设于穿孔中；

移料机构包括横向移料滑轨、T形的移料架、抓料气缸和抓料组件，横向移料滑轨水平设置且固定于定位座的顶面上，移料架包括移料横板和移料纵板，移料横板通过滑动套设于横向移料滑轨上，定位座上还安装有n形的气缸座，气缸座设于移料横板的右侧，气缸座通过其两侧的侧耳架设于横向移料滑轨的上方，气缸座上安装有第一移料气缸，第一移料气缸的活动端与移料横板相连并可带动移料横板延横向移料滑轨的延伸方向水平滑动；移料纵板设于卡盘的前侧，移料纵板的中部与移料横板的一端固定相连；移料纵板上安装有纵向移料滑轨，抓料气缸通过抓料安装块设于纵向移料滑轨上，纵向移料滑轨的顶部安装有第二移料气缸，第二移料气缸的活动端与抓料安装板相连并可带动抓料安装板延纵向移料滑轨的延伸方向上下移动；抓料组件包括左抓料手和右抓料手，左抓料手包括依次相连且一体成型的第一抓料竖杆、倾斜杆和第二抓料竖杆，右抓料手包括平行设置的两块抓料竖板，两块抓料竖板的底部的右侧通过抓料连接板相连；左抓料手设于两块抓料竖板之间，第一抓料竖杆通过连接销轴与两块抓料竖板可转动相连，第二抓料竖杆的右侧面上以及抓料竖板的底面上分别开设有与紧固件形状相配合的第一豁口和第二豁口；抓料气缸固定于抓料安装块上，抓料气缸的活动端与第一抓料竖杆相连，并可带动第一抓料竖杆绕连接销轴转动；

打孔机构包括X轴滑轨、接料滑槽和打孔座，X轴滑轨固定于倾斜台面上，X轴滑轨上设有X轴滑板，倾斜台面上还安装有X轴气缸，X轴气缸的活动端与X轴滑板相连并可带动X轴滑板延X轴滑轨的延伸方向滑动；打孔座和接料滑槽均固定于X轴滑板上，打孔座上安装有打孔电机。

进一步的，所述定位套杆的一端连接有定位件，所述定位件为真空吸盘或横截面为非圆形结构的套设块。

进一步的，所述接料滑槽包括滑槽本体、接料板、缓冲弹簧和拦截板，滑槽本体倾斜设置且其固定于X轴滑板上，接料板设于滑槽本体中，接料板与滑槽本体的底面平行设置，接料板的底部通过缓冲弹簧与滑槽本体的底部相固定，且缓冲弹簧连接于靠近接料板的高端的一端，拦截板设于滑槽本体的出料端，拦截板的中部通过销轴件与滑槽本体的端部可翻转相连，滑槽本体的底部固定有用于带动拦截板绕销轴件翻转的卸料电机；卸料板的顶面上设置有若干缓冲凸起。

进一步的，还包括控制机构，控制机构包括控制柜，控制柜内设有PLC控制器，控制柜上设有操作屏，所述PLC控制器分别与第一推料气缸、第二推料气缸、卸料气缸、抓料气缸、第一移料气缸、第二移料气缸、X轴气缸和打孔电机电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

通过送料机构进行自动送料，通过第一推料气缸将紧固件向倾斜送料部一端推动，当紧固件进入倾斜送料部时会由于其自身的重力作用而逐一下滑，送料槽最前端的紧固件由于重力作用进入到临时储料槽中，通过第二推料气缸其逐渐向右推出等待移料，送料方便，操作安全，有效地配合整个加工环节的加工节奏。通过抓料气缸带动左抓料手绕连接销轴摆动来控制左抓料手和右抓料手形成的夹爪结构的开合，从而可控制对卡盘对定位套杆的抓紧固定或松开。第一移料气缸和第二移料气缸带动抓料组件进行上下或水平移动，从而可将送料槽中的紧固件转移到定位套杆上进行固定并通过打孔电机进行打孔作业。加工完成后紧固件自动掉落到接料板上，通过缓冲凸起和缓冲弹簧的配合使紧固件较为平缓地滑动并掉落到滑槽本体中，有效保护的紧固件，避免其发生不必要的碰撞损坏，通过拦截板可将滑槽本体中的紧固件定量送出。本发明结构紧凑，使用方便，自动化程度高，大大降低了工人的劳动强度，提高了使用的安全性，能快速有效地对紧固件进行打孔作业，打孔的效率高且打孔质量好。

附图说明

图1为本发明所述的紧固件的自动化打孔装置的结构示意图。

图2为本发明所述的送料机构的结构示意图。

图3为本发明所述的定位机构的局部结构示意图。

图4为本发明所述的抓料组件的局部爆炸结构示意图。

图5为本发明所述的接料滑槽的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参见图1～图5，本发明所述的一种紧固件的自动化打孔装置，包括工作台10，工作台10上固定有倾斜台面11。倾斜台面11上设有送料机构、移料机构、定位机构和打孔机构。

送料机构包括送料架20，送料架20与倾斜台面11固定相连。送料架20上设有送料槽21，送料槽21包括水平送料部211和倾斜送料部212。水平送料部211通过支撑柱架设于送料架20上，倾斜送料部212的纵截面为弧形结构，倾斜送料部212的高端与水平送料部211的前端相连通，水平送料部211与倾斜送料部212的宽度相同且与均紧固件的长度相适应。水平送料部211的后侧设有第一推料气缸22，第一推料气缸22通过推料安装座固定于送料架20上。第一推料气缸22的活动端安装有第一推料头，第一推料头从水平送料部211的后端伸入水平送料部211内，并可延水平送料部211的延伸方向前后移动。倾斜送料部212的低端的下方设有临时储料槽23，临时储料槽23为矩形块结构。临时储料槽23延其长度方向开设有柱状通孔231，柱状通孔231的孔径与紧固件的外径相适应。临时储料槽23的右端的顶部开设有入料开口，入料开口与柱状通孔231相相连通。入料开口设于倾斜送料部212的低端的正下方，入料开口的长度与紧固件的长度相适应。临时储料槽23的左侧安装有第二推料气缸24，第二推料气缸24的活动端连接有第二推料头，第二推料头伸入柱状通孔231中并可延柱状通孔231的延伸方向左右移动。

送料机构的一侧设有供料机构，供料机构包括供料架30、供料管31以及能将紧固件定向输送进入供料管31的震动供料盘32。供料架30固定于工作台10上，震动供料盘32安装于供料架30上，震动供料盘32为常规部件，故此处不做详细描述。供料管31倾斜设置，供料管31的高端与震动供料盘32的出料口相连通。水平送料部211的靠近第一推料气缸22的一端的侧部开设有供料口，供料管31的管径与紧固件的外径相适应。供料管31的低端与供料口213相连通，且供料管31与供料口213的连接段与水平送料部211垂直设置。使用的过程中通过震动供料盘32将紧固件100有序地通过供料管31自动输入到送料槽21中。紧固件100置放于水平送料部211中，通过第一推料气缸22将紧固件100向倾斜送料部212一端推动，当紧固件100进入倾斜送料部212时会由于其自身的重力作用而随着倾斜送料部212的延伸方向逐一下滑。送料槽21最前端的紧固件由于重力作用从入料开口进入到临时储料槽23的柱状通孔231中，通过第二推料气缸24将临时储料槽23中的一个紧固件100逐渐向右推出，等待移料。

定位机构设于送料架20的右侧，定位机构包括定位座40、定位壳体41和卡盘42。定位座40安装于倾斜台面11上，定位壳体41固定于定位座40上，卡盘42固定于定位座40上。卡盘42包括盘体以及用于对定位套杆50的一端卡紧固定的若干卡爪43，卡爪43至少有三个切均匀分于盘体上，即可以采用三爪卡盘42装置也可以采用六爪卡盘42装置，卡盘42为常规部件，故此处不做详细描述。盘体的两侧分别设有一个卸料气缸44，卸料气缸44固定安装于定位壳体41的外壁上。卡盘42的前侧设有卸料板45，卸料板45的两端分别与两个卸料气缸44的活动端可拆卸相连。卸料板45上开设有穿孔，定位套杆50穿设于穿孔中。当紧固件完成加工后，卸料气缸44带动卸料板45向前移动，从而通过卸料板45将紧固件与定位套杆50推离分开，紧固件100由于重力将自动掉入接料滑槽72中。

移料机构包括横向移料滑轨、T形的移料架61、抓料气缸62和抓料组件63。横向移料滑轨水平设置且固定于定位座40的顶面上，移料架61包括移料横板和移料纵板。移料横板通过滑动套设于横向移料滑轨上，定位座40上还安装有n形的气缸座64，气缸座64设于移料横板的右侧。气缸座64通过其两侧的侧耳架设于横向移料滑轨的上方，气缸座64上安装有第一移料气缸65。第一移料气缸65的活动端与移料横板相连并可带动移料横板延横向移料滑轨的延伸方向水平滑动。移料纵板设于卡盘42的前侧，移料纵板的中部与移料横板的一端固定相连。移料纵板上安装有纵向移料滑轨，抓料气缸62通过抓料安装块设于纵向移料滑轨上。纵向移料滑轨的顶部安装有第二移料气缸66，第二移料气缸66的活动端与抓料安装板相连并可带动抓料安装板延纵向移料滑轨的延伸方向上下移动。抓料组件63包括左抓料手和右抓料手。左抓料手包括依次相连且一体成型的第一抓料竖杆631、倾斜杆632和第二抓料竖杆633。右抓料手包括平行设置的两块抓料竖板634，两块抓料竖板634的底部的右侧通过抓料连接板635相连。左抓料手设于两块抓料竖板634之间，第一抓料竖杆631通过连接销轴与两块抓料竖板634可转动相连。第二抓料竖杆633的右侧面上以及抓料竖板634的底面上分别开设有与紧固件形状相配合的第一豁口636和第二豁口637。抓料气缸62固定于抓料安装块上，抓料气缸62的活动端与第一抓料竖杆631相连，并可带动第一抓料竖杆631绕连接销轴转动。抓料气缸62带动左抓料手绕连接销轴摆动来控制左抓料手和右抓料手形成的夹爪结构的开合，从而可对紧固件抓紧固定或松开。第一移料气缸65和第二移料气缸66带动抓料组件63进行上下或水平移动，从而可将送料槽21中的紧固件转移到定位套杆50上进行固定。

打孔机构包括X轴滑轨71、接料滑槽72和打孔座73。X轴滑轨71固定于倾斜台面11上，X轴滑轨71上设有X轴滑板74，倾斜台面11上还安装有X轴气缸75，X轴气缸75的活动端与X轴滑板74相连并可带动X轴滑板74延X轴滑轨71的延伸方向滑动。打孔座73和接料滑槽72均固定于X轴滑板74上，打孔座73上安装有打孔电机76。

定位套杆50的一端连接有定位件，定位件为真空吸盘或横截面为非圆形结构的套设块。当定位件为非圆形结构的套设块时，可将定位件的形状设计成与紧固件的自身的孔相配合的形状，从而使定位件的定位更加可靠；定位件上涂覆有防滑涂层，使得紧固件通过其自身的孔套设于定位套杆50的定位件上使加工的过程中不会产生相对移动。当定位件为真空吸盘时，通过真空吸盘直接将紧固件吸住固定。使用时可根据不同紧固件的形状来选用合适的定位件对紧固件进行固定。

接料滑槽72包括滑槽本体721、接料板722、缓冲弹簧723和拦截板724。滑槽本体721倾斜设置且其固定于X轴滑板74上，接料板722设于滑槽本体721中。接料板722与滑槽本体721的底面平行设置，接料板722的底部通过缓冲弹簧723与滑槽本体721的底部相固定，且缓冲弹簧723连接于靠近接料板722的高端的一端。拦截板724设于滑槽本体721的出料端，拦截板724的中部通过销轴件与滑槽本体721的端部可翻转相连，滑槽本体721的底部固定有用于带动拦截板724绕销轴件翻转的卸料电机725。卸料板45的顶面上设置有若干缓冲凸起726。紧固件与定位套杆50分离后自动掉落到接料板722上，由于紧固件的重力作用将缓冲弹簧723下压且接料板722向其低端的一侧倾斜；通过缓冲凸起726和缓冲弹簧723的配合使紧固件较为平缓地滑动并掉落到滑槽本体721中。滑槽本体721的低端或拦截板724上至少设有一个重力传感器，当重力传感器检测到的重量达到设置定时，卸料电机725带动拦截板724绕销轴件向外翻转，从而使紧固件通过拦截板724从滑槽本体721中送出。

还包括控制机构，控制机构包括控制柜80。控制柜80内设有PLC控制器，控制柜80上设有操作屏81。PLC控制器分别与第一推料气缸22、第二推料气缸24、卸料气缸44、抓料气缸62、第一移料气缸65、第二移料气缸66、X轴气缸75和打孔电机76电连接。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种紧固件的自动化打孔装置，包括工作台，其特征在于：所述工作台上固定有倾斜台面，倾斜台面上设有送料机构、移料机构、定位机构和打孔机构，

送料机构包括送料架，送料架与倾斜台面固定相连，送料架上设有送料槽，送料槽包括水平送料部和倾斜送料部，水平送料部通过支撑柱架设于送料架上，倾斜送料部的纵截面为弧形结构，倾斜送料部的高端与水平送料部的前端相连通，水平送料部与倾斜送料部的宽度相同且与均紧固件的长度相适应；水平送料部的后侧设有第一推料气缸，第一推料气缸通过推料安装座固定于送料架上，第一推料气缸的活动端安装有第一推料头，第一推料头从水平送料部的后端伸入水平送料部内，并可延水平送料部的延伸方向前后移动；倾斜送料部的低端的下方设有临时储料槽，临时储料槽为矩形块结构，临时储料槽延其长度方向开设有柱状通孔，柱状通孔的孔径与紧固件的外径相适应，临时储料槽的右端的顶部开设有入料开口，入料开口与柱状通孔相相连通，入料开口设于倾斜送料部的低端的正下方，入料开口的长度与紧固件的长度相适应；临时储料槽的左侧安装有第二推料气缸，第二推料气缸的活动端连接有第二推料头，第二推料头伸入柱状通孔中并可延柱状通孔的延伸方向左右移动；

送料机构的一侧设有供料机构，供料机构包括供料架、供料管以及能将紧固件定向输送进入供料管的震动供料盘，供料架固定于工作台上，震动供料盘安装于供料架上，供料管倾斜设置，供料管的高端与震动供料盘的出料口相连通；水平送料部的靠近第一推料气缸的一端的侧部开设有供料口，供料管的管径与紧固件的外径相适应，供料管的低端与供料口相连通，且供料管与供料口的连接段与水平送料部垂直设置；

定位机构设于送料架的右侧，定位机构包括定位座、定位壳体和卡盘，定位座安装于倾斜台面上，定位壳体固定于定位座上，卡盘固定于定位座上；卡盘包括盘体以及用于对定位套杆的一端卡紧固定的若干卡爪，卡爪至少有三个切均匀分于盘体上；盘体的两侧分别设有一个卸料气缸，卸料气缸固定安装于定位壳体的外壁上，卡盘的前侧设有卸料板，卸料板的两端分别与两个卸料气缸的活动端可拆卸相连，卸料板上开设有穿孔，定位套杆穿设于穿孔中；

移料机构包括横向移料滑轨、T形的移料架、抓料气缸和抓料组件，横向移料滑轨水平设置且固定于定位座的顶面上，移料架包括移料横板和移料纵板，移料横板通过滑动套设于横向移料滑轨上，定位座上还安装有n形的气缸座，气缸座设于移料横板的右侧，气缸座通过其两侧的侧耳架设于横向移料滑轨的上方，气缸座上安装有第一移料气缸，第一移料气缸的活动端与移料横板相连并可带动移料横板延横向移料滑轨的延伸方向水平滑动；移料纵板设于卡盘的前侧，移料纵板的中部与移料横板的一端固定相连；移料纵板上安装有纵向移料滑轨，抓料气缸通过抓料安装块设于纵向移料滑轨上，纵向移料滑轨的顶部安装有第二移料气缸，第二移料气缸的活动端与抓料安装板相连并可带动抓料安装板延纵向移料滑轨的延伸方向上下移动；抓料组件包括左抓料手和右抓料手，左抓料手包括依次相连且一体成型的第一抓料竖杆、倾斜杆和第二抓料竖杆，右抓料手包括平行设置的两块抓料竖板，两块抓料竖板的底部的右侧通过抓料连接板相连；左抓料手设于两块抓料竖板之间，第一抓料竖杆通过连接销轴与两块抓料竖板可转动相连，第二抓料竖杆的右侧面上以及抓料竖板的底面上分别开设有与紧固件形状相配合的第一豁口和第二豁口；抓料气缸固定于抓料安装块上，抓料气缸的活动端与第一抓料竖杆相连，并可带动第一抓料竖杆绕连接销轴转动；

打孔机构包括X轴滑轨、接料滑槽和打孔座，X轴滑轨固定于倾斜台面上，X轴滑轨上设有X轴滑板，倾斜台面上还安装有X轴气缸，X轴气缸的活动端与X轴滑板相连并可带动X轴滑板延X轴滑轨的延伸方向滑动；打孔座和接料滑槽均固定于X轴滑板上，打孔座上安装有打孔电机。

2.根据权利要求1所述的紧固件的自动化打孔装置，其特征在于：所述定位套杆的一端连接有定位件，所述定位件为真空吸盘或横截面为非圆形结构的套设块。

3.根据权利要求1所述的紧固件的自动化打孔装置，其特征在于：所述接料滑槽包括滑槽本体、接料板、缓冲弹簧和拦截板，滑槽本体倾斜设置且其固定于X轴滑板上，接料板设于滑槽本体中，接料板与滑槽本体的底面平行设置，接料板的底部通过缓冲弹簧与滑槽本体的底部相固定，且缓冲弹簧连接于靠近接料板的高端的一端，拦截板设于滑槽本体的出料端，拦截板的中部通过销轴件与滑槽本体的端部可翻转相连，滑槽本体的底部固定有用于带动拦截板绕销轴件翻转的卸料电机；卸料板的顶面上设置有若干缓冲凸起。

4.根据权利要求1所述的紧固件的自动化打孔装置，其特征在于：还包括控制机构，控制机构包括控制柜，控制柜内设有PLC控制器，控制柜上设有操作屏，所述PLC控制器分别与第一推料气缸、第二推料气缸、卸料气缸、抓料气缸、第一移料气缸、第二移料气缸、X轴气缸和打孔电机电连接。