CN108436129A - 一种联合自动钻孔系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种联合自动钻孔系统，包括输送机构、夹具、至少两个钻孔机构以及上位机系统，所述上位机系统分别与夹具和钻孔机构连接，所述输送机构上间隔设置夹具，所述夹具的数量与钻孔机构的数量对应，所述夹具上设置有位移传感器，所述金属板钻孔位置上设置有荧光标示，所述钻孔机构沿输送机构输送方向依次平行设置，所述单个钻孔机构包括可在X/Y/Z方向移动的钻头，所述钻头外连接有图像传感器，所述输送机构上设置有多个阻挡机构，所述阻挡机构与钻孔机构的位置一一对应，所述阻挡机构上方设置有对应的扫码装置，本申请通过上述各机构配合从而实现可同时对多种规格、不同加工位置的金属板全自动、智能化的进行加工。

Description

一种联合自动钻孔系统
技术领域
本发明涉及钣金钻孔领域，特别涉及一种联合自动钻孔系统。
背景技术
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设备统称。也有称为钻机、打孔机、打眼机、通孔机等。通过对精密部件进行钻孔，来达到预期的效果，钻孔机有半自动钻孔机和全自动钻孔机。
现有半自动钻孔机在钻通孔时通常是通过人工控制钻头的给进，当钻头将板材钻透后人工控制钻头停止，而现有的全自动钻孔机则只适合加工同一厚度规格的板材，PCL或单片机根据设定好的厚度以及加工位置对同一批规格一致的板材进行加工，当加工完成后，需要重新写入加工厚度以及加工位置，而后再对下一批次不同厚度不同加工位置的板材进行加工，现有的自动钻孔机无法对多种规格的板材进行混合加工也无法满足同时对不同加工位置进行加工，上述问题是本领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种可同时对多种规格、不同加工位置的金属板进行全自动智能化加工的一种联合自动钻孔系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种联合自动钻孔系统，包括输送机构、夹具、至少两个钻孔机构以及上位机系统，所述上位机系统分别与输送机构、夹具和钻孔机构连接，
所述上位机系统分别与夹具和钻孔机构连接，
所述输送机构上间隔设置夹具，所述夹具的数量与钻孔机构的数量对应，所述夹具包括夹具载板、压块和位移传感器，所述夹具载板上放置有金属板，每个夹具载板上均设置有唯一一个与之对应的二维码，所述二维码记录有该夹具的身份信息，所述夹具载板两端设置有竖直滑轨，所述竖直滑轨上滑动配合有压块，所述压块可沿竖直滑轨上下滑动，所述压块上设置有锁定机构，所述锁定机构用于使压块压紧金属板，所述竖直滑轨上设置有位移传感器，所述位移传感器用于测量压块下表面距离夹具载板上表面的距离并将测量数据发送至上位机系统，当夹具夹取有金属板时该测量数据为所夹具金属板的厚度信息，所述金属板钻孔位置上设置有荧光标示，
所述钻孔机构沿输送机构输送方向依次平行设置，所述单个钻孔机构包括可在X/Y/Z方向移动的钻头，所述钻头外设置有钻头外壳，所述钻头外壳侧面连接有图像传感器，所述图像传感器用于检测荧光标记，
所述输送机构上设置有多个阻挡机构，所述阻挡机构与钻孔机构的位置一一对应，所述多个阻挡机构沿输送方向的相反方向依次启动，
所述阻挡机构上方设置有对应的扫码装置，所述扫码装置用于扫描具载板上的二维码并将该二维码发送至上位机系统，
所述上位机系统包括存储模块、获取模块以及反馈模块，所述存储模块用于存储夹具的身份信息以及具有该身份信息的夹具所夹取金属板的厚度信息，所述获取模块用于获取扫码装置所扫描的夹具的身份信息，所述反馈模块用于将相应的厚度信息反馈至相应的钻孔机构。
本申请通过在夹具上设置位移传感器可自动检测金属板厚度，在金属板上钻孔位置设置荧光标记，并在钻头壳外连接图像传感器从而可自动检测钻孔位置，设置有多个钻孔机构，并设置有与钻孔机构对应的夹具，在夹具上设置有二维码，并在钻孔机构位置处设置有扫码机构，使得本申请可自动将厚度信息与钻孔机构进行配合，通过上述各机构配合从而实现可同时对多种规格、不同加工位置的金属板全自动、智能化的进行加工。
进一步的是：所述夹具载板的表面上设置有若干铁屑通孔，所述铁屑通孔将夹具载板上下表面导通。
进一步的是：所述锁紧机构包括第一螺纹孔、第二螺纹孔和螺丝，所述第一螺纹孔设置于压块长度方向的两端，所述第二螺纹孔设置于夹具载板上并与第一螺纹孔对应，所述螺丝依次与第一螺纹孔和第二螺纹孔螺纹配合。
进一步的是：所述位移传感器为直线位移传感器。
进一步的是：所述压块为绝缘压块。
进一步的是：所述输送机构为两条同步运动的输送链，所述输送链设置于底座上。
进一步的是：所述底座上沿长度方向设置有铁屑收集槽，所述铁屑收集槽位于输送链之间。
进一步的是：所述铁屑收集槽的侧壁上设置有若干吸气孔，所述底座内设置有风机用于抽风。
本发明的有益效果是：本申请通过在夹具上设置位移传感器可自动检测金属板厚度，在金属板上钻孔位置设置荧光标记，并在钻头壳外连接图像传感器从而可自动检测钻孔位置，设置有多个钻孔机构，并设置有与钻孔机构对应的夹具，在夹具上设置有二维码，并在钻孔机构位置处设置有扫码机构，使得本申请可自动将厚度信息与钻孔机构进行配合，通过上述各机构配合从而实现可同时对多种规格、不同加工位置的金属板全自动、智能化的进行加工。此外，设置有检测机构可以检测不良品。此外，设置有铁屑通孔使得夹具上不会留有铁屑。此外设置有铁屑收集槽避免铁屑散料。此外在铁屑收集槽侧板设置有吸气孔可自动回收铁屑。
附图说明
图1为本申请的整体示意图。
图2为为本申请的俯视图。
图3为本申请钻孔机构部分示意图。
图4为铁屑收集槽侧壁示意图。
图5为夹具的俯视图。
图6为夹具的侧视图。
图中标记为：夹具1、压块11、夹具载板12、二维码121、竖直滑轨13、铁屑通孔14、第一螺纹孔151、螺丝152、竖直板16、钻孔机构2、钻头21、钻头外壳22、图像传感器23、X骨架25、Y骨架26、Z骨架27、底座3、铁屑收集槽31、吸气孔32、机壳4、阻挡机构5、输送机构6、扫码装置7。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1和图2所示，一种联合自动钻孔系统，包括机壳4，所述机壳4内设置有输送机构6、夹具1、至少两个钻孔机构2以及上位机系统，所述上位机系统分别与输送机构6、夹具1和钻孔机构2连接。
如图1至图6所示，所述输送机构6上间隔设置有夹具1，所述夹具1的数量与钻孔机构2的数量对应，所述夹具1包括矩形的夹具载板12，所述夹具载板12用于放置厚度均一的金属板，每个夹具载板12上均设置有唯一一个与之对应的二维码121，所述二维码121记录有该夹具1的身份信息，所述夹具载板12两端分别固定的连接有两块平行的竖直板16，所述竖直板16上设置有竖直的竖直滑轨13，所述夹具载板12两端还分别设置有压块11，所述压块11上安装有滑块，所述压块11通过滑块与竖直滑轨13滑动配合，所述压块11可沿竖直滑轨13上下滑动，所述压块11上设置有锁定机构，所述锁定机构用于使压块11压紧金属板，所述锁定机构可以是螺栓或卡夹，在本申请的实施例当中，所述锁紧机构包括第一螺纹孔151、第二螺纹孔和螺丝152，所述第一螺纹孔151设置于压块11长度方向的两端，所述第二螺纹孔设置于夹具载板12上并与第一螺纹孔151对应，所述螺丝152依次与第一螺纹孔151和第二螺纹孔螺纹配合，所述竖直滑轨13上设置有位移传感器，通过所述位移传感器可测得压块11下表面距离夹具载板12上表面的长度数据，当夹具2夹取有金属板时，该长度数据即为所夹取的金属板的厚度信息，所述金属板待钻孔位置上标记有荧光标示。
如图1至图6所示，在本申请的实施例中，所述位移传感器为直线位移传感器，具体的，所述竖直滑轨为可变电阻滑轨，所述滑块当中安装有滑片，在滑片与可变电阻滑轨之间设置稳态直流电压，可变电阻滑轨的阻值与滑片距离夹具载板12上表面的距离成成正比，当压块11没有压合物体即压块11下表面与夹具载板12上表面贴靠时阻值最小，压块11在压合固定不同厚度的金属板时距离夹具载板12上表面的距离也不同，从而导致滑轨的阻值也不同，进而产生不同的电压信号，由于直线位移传感器时通过电信号来检测位移距离，因此在上述基础上，所述压块11为绝缘压块11，具体的是压块11本身采用绝缘材料或在压块11表面涂覆绝缘漆。
如图1至图6所示，所述多个钻孔机构2沿输送机构6输送方向依次平行设置，其中单个钻孔机构2包括钻头21，所述钻头21外设置有钻头外壳22，所述钻头外壳22上连接有图像传感器23，所述图像传感器23通过检测金属板上的荧光标示的位置从而检测钻孔位置，所述钻头21通过滑块与一Z方向的Z滑轨滑动配合，所述Z滑轨固定安装于Z骨架27上，所述Z骨架27上通过滑块与一Y方向的Y滑轨滑动配合，所述Y滑轨固定安装于Y骨架26上，所述Y骨架26上通过滑块与一X方向的X滑轨滑动配合，所述X滑轨固定安装与X骨架25上，所述X骨架25固定的安装于机壳4顶部，所述钻头21、Z骨架27、Y骨架26通过传动装置分别连接有驱动机构，所述传动装置可以是丝杠或同步带，所述驱动机构可以是电机，在驱动机构的驱动下，所述钻头21可在X/Y/Z方向进行移动。
如图1至图6所示，所述输送机构6上设置有多个阻挡机构5，所述阻挡机构5与钻孔机构2的位置一一对应，所述阻挡机构5可以是阻挡气缸或接近传开关，所述多个阻挡机构5沿输送方向的相反方向依次启动，为了便于理解，以阻挡气缸为例，本申请中，所述阻挡气缸沿输送方向依次设置于输送机构6上，分别为第一个阻挡气缸，第二个阻挡气缸依次直到第N个阻挡气缸，其中N≥2，所述阻挡气缸与钻孔机构2位置一一对应，沿输送方向最后一个阻挡首先启动，即第N个阻挡气缸首先启动，第N个阻挡气缸对第一个夹具1进行定位，而后第N-1个阻挡气缸对第二个夹具1进行定位，以此类推。
如图1至图5所示，所述每个阻挡机构5上方还连接有扫码装置7，所述扫码装置7安装于机壳4上，所述扫码装置7用于扫描夹具载板12上的二维码121，并将该二维码121发送至上位机系统，上位机系统势必该二维码121以获取该夹具载板12的身份信息，所述扫码装置7与钻孔机构2一一对应。
所述上位机系统包括存储模块、获取模块以及反馈模块，所述存储模块用于存储夹具1的身份信息以及具有该身份信息的夹具1所夹取金属板的厚度信息，当扫码装置7扫描完二维码121后，所述获取模块用于识别该二维码121并通过该二维码121以获取所扫描的夹具1的身份信息，所述反馈模块用于将相应的厚度信息反馈至钻孔机构2。
为了便于理解，本申请以三个钻孔机构2为例，在本申请中沿输送机构6方向依次设置有三个夹具1，三个夹具1上分别标示有不同的二维码121并记录在上位机系统内并分别记录为第一夹具、第二夹具和第三夹具，上述三个夹具分别位于第三钻孔机构、第二钻孔机构和第一钻孔机构的下方，其中第一夹具位于第三钻孔机构的下方，由于每个夹具1上均设置有位移传感器，因此每个夹具1上所检测出的厚度信息是与该夹具1的身份信息绑定在一起的，例如，第一夹具上的位移传感器为第一位移传感器，当第一位移传感器检测到一个厚度为50cm的金属板材时，将厚度信息传送至上位机系统，上位机系统中即存储有第一位移传感器检测到数据50cm，由于第一位移传感器与第一夹具绑定，因此该厚度信息与第一夹具的身份信息比配在一起，当与第三钻孔机构对应的第三扫码装置扫描到第一夹具的二维码121时，获取模块即可获取当前夹具1为第一夹具的身份信息，由于扫码装置7与钻孔机构2一一对应，因此第三扫码装置所获取的身份信息必然是第三钻孔机构下方夹具的身份信息，上位机系统识别该夹具1后，调出与所述第一位移传感器所测得的厚度信息，上位机系统将该厚度信息传送至第三的钻孔机构，使得第三钻孔机构可得到所需钻孔的厚度。
本申请具体的工作流程为，将金属板放置于夹具载板12上，压块11压合金属板的两端从而将金属板固定于夹具载板12上，此时通过螺丝152使得压块11将金属板锁紧在夹具载板12上，此时位移传感器检测到压块11下表面距离夹具载板12上表面的距离，从而实现测定金属板厚度的目的，第一个夹具1随输送机构6运输至第N个阻挡机构5处停止运行，此时第N个钻孔机构2上的图像传感器23检测夹具载板12的位置，通过像素比对并检测荧光标记，根据检测到的荧光标记的位置从而确定钻孔位置，扫码装置7扫描夹具载板12上的二维码121以获取该夹具1的身份信息，上位机得到该夹具1的身份信息后将该夹具载板12上待加工金属板的厚度信息反馈至钻孔机构2，钻孔机构2根据反馈的厚度信息进行钻孔，第二个夹具1随输送机构6运输至第N-1个阻挡机构5处停止运行，第N-1个钻孔机构2对第二个夹具1上的金属板进行加工，第三个夹具至第N-1个夹具重复上述步骤，直到第N个夹具1随输送机构6运输至第一个阻挡气缸处停止运行，其中第二个夹具1至第N个夹具1上金属板的具体的加工方式与上述第一个夹具1上金属板的加工方式一致。
如图1至图6所示，此外，考虑到在钻孔过程中会产生铁屑，所述夹具载板12的表面上设置有若干铁屑通孔14，所述铁屑通孔14将夹具载板12上下表面导通。
如图1至图6所示，在上述基础上，所述输送机构6为两条同步运动的输送链，所述输送链设置于一底座3上，所述夹具的两端分别与两条输送连连接，铁屑可以通过两输送链之间掉落至底座3上，此外，所述底座3上沿长度方向设置有铁屑收集槽31，所述铁屑收集槽31位于输送链之间，所述铁屑收集槽31的侧壁上设置有若干吸气孔32，所述底座3内设置有风机用于抽风。
通过风机抽风，铁屑收集槽31侧壁的吸气孔32产生吸力，从而可以将散落在铁屑收集槽31内的铁屑进行清理。
本申请通过在夹具1上设置位移传感器可自动检测金属板厚度，在金属板上钻孔位置设置荧光标记，并在钻头21壳外连接图像传感器23从而可自动检测钻孔位置，设置有多个钻孔机构2，并设置有与钻孔机构2对应的夹具1，在夹具1上设置有二维码121，并在钻孔机构2位置处设置有扫码机构，使得本申请可自动将厚度信息与钻孔机构2进行配合，通过上述各机构配合从而实现可同时对多种规格、不同加工位置的金属板全自动、智能化的进行加工。此外，设置有检测机构可以检测不良品。此外，设置有铁屑通孔14使得夹具1上不会留有铁屑。此外设置有铁屑收集槽31避免铁屑散料。此外在铁屑收集槽31侧板设置有吸气孔32可自动回收铁屑。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种联合自动钻孔系统，其特征在于：包括输送机构(6)、夹具(1)、至少两个钻孔机构(2)以及上位机系统，所述上位机系统分别与输送机构(6)、夹具(1)和钻孔机构(2)连接，
所述输送机构(6)上间隔设置夹具(1)，所述夹具(1)的数量与钻孔机构(2)的数量对应，所述夹具(1)包括夹具载板(12)、压块(11)和位移传感器，所述夹具载板(12)上放置有金属板，每个夹具载板(12)上均设置有唯一一个与之对应的二维码(121)，所述二维码(121)记录有该夹具(1)的身份信息，所述夹具载板(12)两端设置有竖直滑轨(13)，所述竖直滑轨(13)上滑动配合有压块(11)，所述压块(11)可沿竖直滑轨(13)上下滑动，所述压块(11)上设置有锁定机构，所述锁定机构用于使压块(11)压紧金属板，所述竖直滑轨(13)上设置有位移传感器，所述位移传感器用于测量压块(11)下表面距离夹具载板(12)上表面的距离，并将测量数据发送至上位机系统，当夹具(2)夹取有金属板时该测量数据为所夹具金属板的厚度信息，所述金属板钻孔位置上设置有荧光标示，
所述钻孔机构(2)沿输送机构(6)输送方向依次平行设置，所述单个钻孔机构(2)包括可在X/Y/Z方向移动的钻头(21)，所述钻头(21)外设置有钻头外壳(22)，所述钻头外壳(22)侧面连接有图像传感器(23)，所述图像传感器(23)用于检测荧光标记，
所述输送机构(6)上设置有多个阻挡机构(5)，所述阻挡机构(5)与钻孔机构(2)的位置一一对应，所述多个阻挡机构(5)沿输送方向的相反方向依次启动，
所述阻挡机构(5)上方设置有对应的扫码装置(7)，所述扫码装置(7)与钻孔机构(2)一一对应，所述扫码装置(7)用于扫描具载板上的二维码(121)并将该二维码(121)发送至上位机系统，
所述上位机系统包括存储模块、获取模块以及反馈模块，所述存储模块用于存储夹具(1)的身份信息以及具有该身份信息的夹具(1)所夹取金属板的厚度信息，所述获取模块用于获取扫码装置(7)所扫描的夹具(1)的身份信息，所述反馈模块用于将相应的厚度信息反馈至相应的钻孔机构(2)。
2.如权利要求1所述的一种联合自动钻孔系统，其特征在于：所述夹具载板(12)的表面上设置有若干铁屑通孔(14)，所述铁屑通孔(14)将夹具载板(12)上下表面导通。
3.如权利要求1所述的一种联合自动钻孔系统，其特征在于：所述锁紧机构包括第一螺纹孔(151)、第二螺纹孔和螺丝(152)，所述第一螺纹孔(151)设置于压块(11)长度方向的两端，所述第二螺纹孔设置于夹具载板(12)上并与第一螺纹孔(151)对应，所述螺丝(152)依次与第一螺纹孔(151)和第二螺纹孔螺纹配合。
4.如权利要求1所述的一种联合自动钻孔系统，其特征在于：所述位移传感器为直线位移传感器。
5.如权利要求4所述的一种联合自动钻孔系统，其特征在于：所述压块(11)为绝缘压块。
6.如权利要求1所述的一种联合自动钻孔系统，其特征在于：所述输送机构(6)为两条同步运动的输送链，所述输送链设置于底座(3)上。
7.如权利要求6所述的一种联合自动钻孔系统，其特征在于：所述底座(3)上沿长度方向设置有铁屑收集槽(31)，所述铁屑收集槽(31)位于输送链之间。
8.如权利要求7所述的一种联合自动钻孔系统，其特征在于：所述铁屑收集槽(31)的侧壁上设置有若干吸气孔(32)，所述底座(3)内设置有风机用于抽风。
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