CN107716700A - 一种全自动高速冲孔机 - Google Patents

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Abstract

本发明系提供一种全自动高速冲孔机，包括机座，机座上固定有xy轴定位机构、第一CCD镜头，xy轴定位机构的输出端固定有加工台，第一CCD镜头正对加工台的底部，加工台上设有冲针调零通孔、冲孔座和冲针预备座，冲针预备座上设有至少一个盲孔；机座上还固定有支架，支架上固定有z轴定位机构，z轴定位机构的输出端固定有冲压机构和第二CCD镜头，冲压机构的输出端固定有冲针夹头，支架还固定有第三CCD镜头。本发明能够精确地获得冲针的三轴位置以及z轴固定的目标物的xy轴位置，能够显著提高冲孔装置冲孔加工的精度；此外，还设置了预放置冲针的结构，能够有效提高替换效率和精度，且安全性能高。

Description

一种全自动高速冲孔机
技术领域
本发明涉及冲孔装置，具体公开了一种全自动高速冲孔机。
背景技术
冲孔装置主要用于机械加工金属片材，利用比目标物更加坚硬、锐利的工具通过旋转或冲压的方式，在目标物上留下圆柱形的孔或洞。
传统的冲孔装置通常采用定位机构配合冲头或冲针实现冲孔，通常以冲压机构、定位机构的极限位置为零位，但由于机器老化、外界阻碍等影响，会使冲压机构、定位机构的极限位置每次都会稍有偏差，影响冲孔加工的精度，特别是对小尺寸的目标物，即使是细微的偏差也会对冲孔加工造成严重的影响，甚至会导致冲孔后的成品报废；此外，传统冲孔加工的冲针都是一体固定在冲孔装置中的，无法实现多孔型的加工，随着技术的进步，部分冲孔装置可以进行冲针的替换，但替换是通过人手进行替换，效率低、精度低，还存在严重的安全隐患。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种全自动高速冲孔机，能够通过精准的镜头在多个方向对准冲针的位置和目标物的位置，无需人手直接替换冲针，安全性能高。
为解决现有技术问题，本发明公开一种全自动高速冲孔机，包括机座，机座上固定有xy轴定位机构、第一CCD镜头，第一CCD镜头位于xy轴定位机构的下方，xy轴定位机构的输出端固定有加工台，xy轴定位机构给第一CCD镜头让位，第一CCD镜头正对加工台的底部，加工台上设有冲针调零通孔、冲孔座和冲针预备座，冲针预备座上设有至少一个盲孔；
机座上还固定有支架，支架上固定有z轴定位机构，z轴定位机构的输出端固定有上支板，上支板上固定有冲压机构和第二CCD镜头，第二CCD镜头正对加工台的顶部，冲压机构的输出端固定有冲针夹头，支架还固定有第三CCD镜头，第三CCD镜头正对冲针夹头下方的一侧。
进一步的，冲孔座包括产品夹座，产品夹座上固定有对位标识。
进一步的，产品夹座下固定有卡位盘，加工台上还设有至少三个锁紧槽，锁紧槽位于卡位盘的四周，每个锁紧槽上均设有一锁紧头，每个锁紧头均螺纹连接有一锁紧螺丝，锁紧螺丝穿过锁紧槽设置，每个锁紧螺丝的底部均固定有锁紧块，锁紧块卡于锁紧槽下。
进一步的，冲针预备座位于加工台的边缘处。
进一步的，冲针预备座中设有通孔，冲针预备座的侧面固定有微型气泵，微型气泵的输出口通向通孔的侧面。
进一步的，冲针预备座下固定有废屑收集桶，废屑收集桶连通通孔的底部。
进一步的，第一CCD镜头内固定有第一光源。
进一步的，第二CCD镜头内固定有第二光源。
进一步的，支架还固定有背光源，背光源位于冲针夹头远离第三CCD镜头的一侧，背光源的出光面正对第三CCD镜头。
本发明的有益效果为：本发明公开一种全自动高速冲孔机，在各个方向设置了精准的对准镜头，能够精确地获得冲针的三轴位置以及z轴固定的目标物的xy轴位置，能够显著提高冲孔装置冲孔加工的精度；此外，还设置了预放置冲针的结构，通过人手能够事先将需要使用的冲针放入预备座中，通过xyz轴的定位替换冲针，能够有效提高替换效率和精度，且安全性能高，冲孔装置整体结构简单，冲孔效率高。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明的俯视结构示意图。
图3为本发明沿图2中A-A’的剖面结构示意图。
图4为本发明图3中B的放大结构示意图。
图5为本发明中冲孔座的立体结构示意图。
附图标记为：机座10、xy轴定位机构11、第一CCD镜头12、加工台13、冲针调零通孔14、冲孔座15、产品夹座151、对位标识152、卡位盘153、锁紧头154、锁紧螺丝155、锁紧块156、冲针预备座16、盲孔161、通孔162、微型气泵163、废屑收集桶164、锁紧槽17、支架20、z轴定位机构21、上支板22、冲压机构23、冲针夹头231、第二CCD镜头24、第三CCD镜头25、背光源26。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
参考图1至图5。
本发明公开一种全自动高速冲孔机，包括机座10，机座10上固定有xy轴定位机构11、第一CCD镜头12，CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)是一种半导体装置，能够把光学影像转化为数字信号，CCD镜头由许多感光单位组成，当CCD镜头受到光线照射时，每个感光单元会将电荷反映在组件上，所有的感光单元所产生的信号加在一起，就构成一幅完整的画面；优选的，xy定位机构11可以为定位平台或由x轴丝杆传动机构和y轴丝杆传动机构组成；第一CCD镜头12位于xy轴定位机构11的下方，xy轴定位机构11的输出端固定有加工台13，xy轴定位机构11给第一CCD镜头12让位，第一CCD镜头12正对加工台13的底部，加工台13上设有冲针调零通孔14、冲孔座15和冲针预备座16，冲针预备座16上设有至少一个盲孔161，盲孔161用于放置预备使用的冲针，同一待加工的目标物有可能需要加工不同规格的孔，优选的，盲孔161设有四个，最多能够放置4个规格的冲针供替换使用，能够有效缩短换线时间，提高替换效率；
机座10上还固定有支架20，支架20上固定有z轴定位机构21，优选的，z轴定位机构21为丝杆升降机构；z轴定位机构21的输出端固定有上支板22，上支板22上固定有冲压机构23和第二CCD镜头24，冲压机构23可以为电机带动沿z轴输出压力的结构或z轴输出的气缸，第二CCD镜头24正对加工台13的顶部，冲压机构23的输出端固定有冲针夹头231，冲针夹头231实质是气动夹头，夹头是一种用来禁锢钻头或者铣刀的一种筒形夹具，也是用来固定需要改造的零件的一种固定装置，气动夹头是以压缩气体为动力源的夹头；支架20还固定有第三CCD镜头25，第三CCD镜头25正对冲针夹头231下方的一侧。
将待加工的目标物固定于冲孔座15中，再将需要用到的冲针的针头向下放置到对应的盲孔161中，xy轴定位机构11驱动加工台13，使需要使用的冲针对应的盲孔161位于冲针夹头231的正下方，z轴定位机构21驱动上支板22下降，冲针夹头231将对应的冲针夹紧，z轴定位机构21驱动上支板22上升；第三CCD镜头25获取冲针夹头231底部针尖的水平高度，并通过z轴定位机构21将针尖调整到参考的零位；xy轴定位机构11驱动加工台13，使第一CCD镜头12能够通过冲针调零通孔14获取冲针夹头231中冲针的水平位置，即获得该冲针的xy坐标；xy轴定位机构11驱动加工台13，使第二CCD镜头24对准冲孔座15，第二CCD镜头24获取待加工目标物中心的xy坐标；对比冲针夹头231中冲针的xy坐标和待加工目标物中心的xy坐标，xy轴定位机构11驱动加工台13，冲压机构23驱动冲针夹头231配合冲针对目标物进行精确的冲孔。
本发明在各个方向设置了精准的对准镜头，能够精确地获得冲针的三轴位置以及z轴固定的目标物的xy轴位置，能够显著提高冲孔装置冲孔加工的精度；此外，还设置了预放置冲针的结构，通过人手能够事先将需要使用的冲针放入预备座中，通过xyz轴的定位替换冲针，能够有效提高替换效率和精度，且安全性能高，冲孔装置整体结构简单，冲孔效率高。
对于有加工方向的目标物，基于上述实施例，冲孔座15包括产品夹座151，产品夹座151上固定有对位标识152，将目标物的标识点对准对位标识152，并将目标物固定于产品夹座151中，能够精确对目标物对应的特殊位置进行冲孔加工。
为进一步提高本冲孔装置的通用性能，基于上述实施例，产品夹座151下固定有卡位盘153，加工台13上还设有至少三个均匀分布的锁紧槽17，锁紧槽17位于卡位盘153的四周，且锁紧槽17与卡位盘153的半径共线，每个锁紧槽17上均设有一锁紧头154，每个锁紧头154均螺纹连接有一锁紧螺丝155，锁紧螺丝155穿过锁紧槽17设置，每个锁紧螺丝155的底部均固定有锁紧块156，锁紧块156卡于锁紧槽17下，即锁紧头154与锁紧孔156的水平尺寸均大于锁紧槽17的槽口尺寸。不同的产品使用不同的产品夹座151，松开锁紧螺丝155，并将锁紧头154推向锁紧槽17中远离冲孔座15的一端，替换产品夹座151后，将锁紧头154推向锁紧槽17中靠近冲孔座15的一端，并拧紧锁紧螺丝155，锁紧头154与锁紧孔156夹紧加工台13，各个锁紧头154配合将卡位盘153的位置固定，即固定了产品夹座151的位置。
为进一步提高加工效率，简化整体结构，基于上述实施例，冲针预备座16位于加工台13的边缘处，能够方便替换预备使用的冲针，提高加工效率，且有效降低安全隐患，无需特意为冲针预备座16设置让位，能够有效简化整体的结构。
长时间使用的冲针表面可能会附着有粉尘、铁锈等影响冲孔效果的碎屑，为进一步提高冲孔加工的效果，基于上述实施例，冲针预备座16中设有通孔162，冲针预备座16的侧面固定有微型气泵163，微型气泵163的输出口通向通孔162的侧面，冲针夹头231夹取冲针后将冲针插入通孔162中，微型气泵163对通孔162进行充气，高压气体对通孔162中的冲针进行清洁，能够有效除去冲针表面附着的粉尘、铁锈等影响冲孔效果的碎屑。
为进一步延长冲孔装置整体的使用寿命，基于上述实施例，冲针预备座16下固定有废屑收集桶164，废屑收集桶164连通通孔162的底部，冲针表面掉落的碎屑都被废屑收集桶164收集，能够有效防止碎屑散落到定位机构等地方而影响正常工作，确保冲孔装置能够减少来自碎屑影响，从而有效延长冲孔装置整体的使用寿命。
为进一步提高CCD镜头的成像效果，基于上述实施例，第一CCD镜头12内固定有第一光源，第二CCD镜头24内固定有第二光源，第一、第二光源能够有效提高第一、第二CCD镜头所获取影像的清晰度，能够有效提高冲针和目标物的对准定位精度；支架20还固定有背光源26，背光源26位于冲针夹头231远离第三CCD镜头25的一侧，背光源26的出光面正对第三CCD镜头25，背光源26能够有效提高第三CCD镜头25所获取影像的对比度，能够有效提高针尖对准定位的精度。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种全自动高速冲孔机，其特征在于，包括机座(10)，所述机座(10)上固定有xy轴定位机构(11)、第一CCD镜头(12)，所述第一CCD镜头(12)位于所述xy轴定位机构(11)的下方，所述xy轴定位机构(11)的输出端固定有加工台(13)，所述xy轴定位机构(11)给所述第一CCD镜头(12)让位，所述第一CCD镜头(12)正对所述加工台(13)的底部，所述加工台(13)上设有冲针调零通孔(14)、冲孔座(15)和冲针预备座(16)，所述冲针预备座(16)上设有至少一个盲孔(161)；
所述机座(10)上还固定有支架(20)，所述支架(20)上固定有z轴定位机构(21)，所述z轴定位机构(21)的输出端固定有上支板(22)，所述上支板(22)上固定有冲压机构(23)和第二CCD镜头(24)，所述第二CCD镜头(24)正对所述加工台(13)的顶部，所述冲压机构(23)的输出端固定有冲针夹头(231)，所述支架(20)还固定有第三CCD镜头(25)，所述第三CCD镜头(25)正对所述冲针夹头(231)下方的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种全自动高速冲孔机，其特征在于，所述冲孔座(15)包括产品夹座(151)，所述产品夹座(151)上固定有对位标识(152)。
3.根据权利要求2所述的一种全自动高速冲孔机，其特征在于，所述产品夹座(151)下固定有卡位盘(153)，所述加工台(13)上还设有至少三个锁紧槽(17)，所述锁紧槽(17)位于所述卡位盘(153)的四周，每个所述锁紧槽(17)上均设有一锁紧头(154)，每个所述锁紧头(154)均螺纹连接有一锁紧螺丝(155)，所述锁紧螺丝(155)穿过所述锁紧槽(17)设置，每个所述锁紧螺丝(155)的底部均固定有锁紧块(156)，所述锁紧块(156)卡于所述锁紧槽(17)下。
4.根据权利要求1所述的一种全自动高速冲孔机，其特征在于，所述冲针预备座(16)位于所述加工台(13)的边缘处。
5.根据权利要求1所述的一种全自动高速冲孔机，其特征在于，所述冲针预备座(16)中设有通孔(162)，所述冲针预备座(16)的侧面固定有微型气泵(163)，所述微型气泵(163)的输出口通向所述通孔(162)的侧面。
6.根据权利要求5所述的一种全自动高速冲孔机，其特征在于，所述冲针预备座(16)下固定有废屑收集桶(164)，所述废屑收集桶(164)连通所述通孔(162)的底部。
7.根据权利要求1所述的一种全自动高速冲孔机，其特征在于，所述第一CCD镜头(12)内固定有第一光源。
8.根据权利要求1所述的一种全自动高速冲孔机，其特征在于，所述第二CCD镜头(24)内固定有第二光源。
9.根据权利要求1所述的一种全自动高速冲孔机，其特征在于，所述支架(20)还固定有背光源(26)，所述背光源(26)位于所述冲针夹头(231)远离所述第三CCD镜头(25)的一侧，所述背光源(26)的出光面正对所述第三CCD镜头(25)。
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