CN108526520B - 汽车配件打孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于在金属制品上加工孔的技术领域，具体涉及一种汽车配件打孔装置，包括机架，机架上固设有第一电机，机架上还转动连接有工作台，工作台上开有预留孔，第一电机的输出轴上固定连接有凸轮，凸轮上固定连接有连杆，连杆上固接有连接块，连接块上固设有第二电机，第二电机的输出轴上固接有钻头，机架上还固设有活塞缸，活塞与活塞缸内壁之间连接有弹簧，活塞杆上还设有棘爪，机架上转动连接有棘轮，棘轮上同轴连接有第一齿轮，第一齿轮上啮合有齿条，齿条上啮合有第二齿轮，第二齿轮同轴连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮上啮合有与工作台同轴连接的第二锥齿轮，采用本方案能够对工件周向均匀钻孔，多用于对工件周向钻孔。

Description

汽车配件打孔装置

技术领域

本发明属于在金属制品上加工孔的技术领域，具体涉及一种汽车配件打孔装置。

背景技术

汽车配件在加工过程中，根据配件所起的作用、美观和减重等要求，需要对工件进行打 孔处理。但是现有的对工件打孔的装置存在工作效率低、打孔不均匀、孔眼不光滑的缺点。

为此，中国专利CN205888142U中公开了一种五金板材等距高效钻孔装置，包括底板、 第一导杆，第一导杆的左端连接有第一齿轮，第一导杆的中部垂直设有第三弹簧，第一导杆 底部设有电磁铁，第三弹簧底部连接有铁块，第一导套顶部水平设有支板，支板上设有扇齿 轮，扇齿轮与第一齿轮之间设有连接杆，连接杆一端与扇齿轮铰接，连接杆另一端与第一齿 轮固定连接，采用第一齿轮和扇齿轮啮合的方式，使第一齿轮每次向右运动的距离相等，从 而实现等距输送板材，对板材进行加工。

但是上述方案中存在如下问题：连续对工件进行打孔，钻头会由于摩擦产生大量的热， 由于金属热胀冷缩的特性，钻头发生形变后会导致钻孔尺寸不准，影响工件的质量，降低钻 头使用寿命；且上述方案中只能对板材进行钻孔，无法对工件进行周向打孔。

发明内容

为此，本发明提供了一种能够对工件进行周向打孔且提高钻头使用寿命的汽车配件打孔 装置。

为了达到上述目的，本发明的方案如下：

汽车配件打孔装置，包括机架，机架上固设有第一电机，机架上还转动连接有工作台， 工作台上开有预留孔，第一电机的输出轴上固定连接有凸轮，凸轮上偏心转动连接有连杆， 连杆上固接有连接块，连接块上固设有第二电机，第二电机的输出轴上固接有钻头，钻头位 置与预留孔位置对应，机架上还固设有活塞缸，活塞缸上设有与外界连通的第一单向阀，活 塞缸内滑动连接有活塞，活塞上固接有活塞杆，活塞与活塞缸内壁之间连接有弹簧，弹簧用 于使活塞杆与凸轮保持相抵状态，活塞缸上连接有与活塞缸内腔连通的第一支管，第一支管 用于对钻头降温，活塞杆上还设有棘爪，机架上转动连接有与棘爪配合的棘轮，棘轮上同轴 连接有第一齿轮，第一齿轮上啮合有齿条，齿条滑动连接在机架上，齿条上啮合有第二齿轮， 第二齿轮同轴连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮上啮合有第二锥齿轮，第二锥齿轮转动连接在 机架上，且第二锥齿轮与工作台同轴连接用于带动工作台转动。

本发明的技术原理在于：

将工件放置在工作台上，然后调整工件位置，将工件上需要打孔的位置与预留孔位置相 对后，启动第一电机和第二电机，第一电机带动凸轮转动，第二电机带动钻头转动，凸轮转 动同时带动连杆转动，凸轮、连杆和连接块形成曲柄滑块机构，因此凸轮转动的过程中连杆 推动连接块做上下往复运动，从而使钻头做上下往复运动，对工件进行钻孔；当凸轮转动过 程中，抵压活塞杆，由于弹簧的设置，使活塞杆始终与凸轮相抵，当凸轮转动至向下抵压活 塞杆时，钻头逐渐向下运动开始对工件进行钻孔，此时活塞杆向下运动，压缩弹簧，由于第 一单向阀使气体只能单向的从外界流入活塞缸内，因此此时活塞缸内的空间减小，在气体的 量不变的情况下，活塞缸内压强增大，此时活塞缸内的气体从第一支管处流出，气体对钻头 进行降温，又由于棘爪和棘轮相配合后只能使棘轮逆时针转动，因此当活塞杆向下运动时， 棘爪从棘轮上滑过无法带动棘轮转动；当凸轮转动至不再抵压活塞杆时，钻头对工件钻孔完 成，此时活塞杆在弹簧的作用下向上运动，活塞杆向上运动过程中，棘爪与棘轮配合，棘爪 带动棘轮逆时针转动，棘轮转动带动与其同轴连接的第一齿轮逆时针转动，第一齿轮逆时针 转动使与其啮合的齿条在机架上向下滑动，齿条向下滑动带动与其啮合的第二齿轮逆时针转 动，第二齿轮逆时针转动使与其同轴连接的第一锥齿轮逆时针转动，第一锥齿轮进而带动与 其啮合的第二锥齿轮顺时针转动，第二锥齿轮进而带动工作台转动，实现工件的转动，进而 对工件的下一个位置进行打孔。

本发明的有益效果在于：

1、通过凸轮带动活塞杆运动，进而使活塞杆上的棘爪与棘轮配合，使棘轮发生转动， 棘轮转动时再通过一系列传动结构，最终实现工作台的转动，使工件转动对工件进行周向打 孔，与现有技术相比，能够实现对工件进行周向打孔，提高工作效率。

2、由于活塞杆往复运动的距离一定，因此活塞杆上的棘爪拨动棘轮转动时，棘轮转动 的角度也一定，使第二锥齿轮转动的角度一定，也即使工作台转动的角度一定，实现对工件 的周向均匀打孔，相比手工转动工件而言，提高加工精度和工作效率。

3、在活塞杆往复运动过程中，活塞缸内的气体不断从第一支管处流出，从而对钻头降 温，相比现有技术中不使用降温结构而言，对钻头降温一方面提高钻头的使用寿命，降低生 产成本，另一方面能够避免由于钻头过热，导致钻头发生热胀冷缩，导致打孔不标准，降低 次品率，同时气流不断吹动钻头处，可以将钻孔产生的碎屑吹走。

4、本装置中工作台转动和钻头往复运动的动力均从第一电机提供，相比现有技术而言， 提高能量的利用率。

优选方案一：作为基础方案的优选，所述工作台内设有切削液腔，机架上还固设有切削 液箱，活塞缸上还连接有第二支管，第二支管一端与活塞缸内腔连通，第二支管另一端与切 削液箱连通，切削液箱与切削液腔通过输液管连通。当钻头通过预留孔对工件进行钻孔后， 钻头会伸入工作台内的切削液腔，切削液腔内的切削液与钻头接触后，与钻头进行热交换， 从而对钻头实现二次降温，提高钻头的降温效果，同时切削液还能够对板材进行冷却，避免 发生板材受热收缩变形或者导致缩孔；将第二支管与切削液箱连通，使切削液箱内的切削液 能够顺利流入切削液箱内。

优选方案二：作为优选方案一的优选，所述工作台上开有收集废屑的凹槽。第一支管内 的风将工件上的废屑吹入凹槽内，防止被风吹飞的碎屑乱飞，打扫费力。

优选方案三：作为优选方案二的优选，所述切削液箱和切削液腔之间还连接有回收管。 连通后，切削液可以在切削液箱和切削液腔之间流动，保证冷却效果的同时提高切削液的利 用率，降低生产成本。

优选方案四：作为优选方案三的优选，所述回收管上设有过滤机构。一些被风吹入预留 孔最终进入切削液腔内的碎屑在过滤机构处进行过滤，使被回收流入切削液箱内的切削液之 中不含碎屑，提高回收的切削液的质量。

优选方案五：作为优选方案四的优选，所述第一支管上设有第二单向阀，第二支管上设 有第三单向阀。第二单向阀使气流只能单向的从活塞缸内流入外界，第三单向阀使气流只能 单向的从活塞缸流入冷却液箱内，当活塞杆向上运动时，两个单向阀可以避免气体倒流。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明中切削液腔的具体结构示意图；

图3为本发明中切削液箱和切削液腔的连接结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明做进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、工作台2、预留孔3、凹槽4、切削液腔5、切削液箱6、输液管7、回收管8、第一电机9、凸轮10、连杆11、连接块12、第二电机13、 钻头14、活塞缸15、活塞杆16、弹簧17、第一单向阀18、第一支管19、第二支管20、第 二单向阀21、第三单向阀22、棘轮23、棘爪24、第一齿轮25、齿条26、第二齿轮27、第 一锥齿轮28、第二锥齿轮29。

如图1和图2所示，汽车配件打孔装置，包括机架1，机架1上转动连接有工作台2，工作台2上周向均匀开有预留孔3，工作台2上预留孔3外侧还开有收集废屑的凹槽4，工 作台2内还开有“C”型切削液腔5，预留孔3与切削液腔5连通；机架1上放置有切削液箱 6，切削液箱6与切削液腔5一端通过输液管7连通，切削液箱6与切削液腔5另一端通过 回收管8连通，回收管8上安装有管道过滤器30，管道过滤器30对回收的切削液进行过滤， 过滤掉切削液中的铁屑，提高回收的切削液质量；

如图1和图3所示，机架1上固定安装有第一电机9，第一电机9的输出轴上固定连接有凸轮10，凸轮10上偏心铰接有连杆11，连杆11下端焊接有连接块12，连接块12滑动连 接在机架1上，连接块12底部固定安装有第二电机13，第二电机13的输出轴上固接有钻头 14，钻头14位置与预留孔3位置对应；机架1上还焊接有活塞缸15，活塞缸15内滑动连接 有活塞，活塞上固接有活塞杆16，活塞与活塞缸15内壁之间连接有弹簧17，活塞杆16在 弹簧17的作用下始终与凸轮10相抵，凸轮10用于抵压活塞杆16运动，活塞缸15缸体上 还安装有第一单向阀18，第一单向阀18使气体只能单向的从外界流入活塞缸15内，活塞缸 15上还连通有第一支管19和第二支管20，第一支管19上安装有第二单向阀21，第二单向 阀21使气体只能单向的从活塞缸15内流出，第一支管19远离活塞缸15的一端安装有喷头， 第一支管19用于对钻头14降温，第二支管20将活塞缸15内腔和切削液箱6连通，第二支 管20伸入切削液箱6内的一端位于切削液箱6内切削液的水平面以上，第二支管20上安装 有第三单向阀22，第三单向阀22使气体只能单向的从活塞缸15内流入切削液箱6内，切削 液箱6上还开有放气口；机架1上转动连接有棘轮23，活塞杆16上固接有与棘轮23配合的 棘爪24，当棘轮23逆时针转动时，棘爪24与棘轮23相配合，当棘轮23顺时针转动时，棘 爪24从棘轮23上滑过，棘轮23上同轴连接有第一齿轮25，第一齿轮25上啮合有齿条26， 齿条26滑动连接在机架1上，齿条26下端部啮合有第二齿轮27，第二齿轮27上同轴连接 有第一锥齿轮28，第一锥齿轮28上啮合有第二锥齿轮29，第二锥齿轮29转动连接在机架1 上，第二锥齿轮29与工作台2同轴连接。

具体工作时，将工件放置在工作台2上，然后调整工件位置，调整至工件上需要打孔的 位置与预留孔3位置相对后，启动第一电机9和第二电机13，第一电机9带动凸轮10转动， 第二电机13带动钻头14转动，凸轮10转动同时带动连杆11转动，凸轮10、连杆11和连接块12形成曲柄滑块机构，因此凸轮10转动的过程中连杆11推动连接块12在机架1上滑动，连接块12做上下往复运动，从而使钻头14做上下往复运动，对工件进行钻孔；凸轮10 转动过程中，由于弹簧17的弹力，使活塞杆16始终与凸轮10相抵。

当凸轮10转动至向下抵压活塞杆16时，钻头14逐渐向下运动开始对工件进行钻孔， 此时活塞杆16向下运动，压缩弹簧17，由于第一单向阀18使气体只能单向的从外界流入活 塞缸15内，导致此时活塞缸15内的空间减小，在气体的量不变的情况下，活塞缸15内压 强增大，此时活塞缸15内的气体一部分流经第一支管19最终从喷头喷出，气体对钻头14进行降温，活塞缸15内的气体另一部分流经第二支管20最终进入切削液箱6内，由于密闭的切削液箱6内充入气体后压力增大，因此切削液箱6内的切削液通过输液管7被压入切削液腔5内，切削液腔5内的切削液流入回收管8内，又由于棘轮23只能在棘爪24的配合下 逆时针转动，因此当活塞杆16向下运动时，棘爪24从棘轮23上滑过无法带动棘轮23转动；

当凸轮10转动至不再向下抵压活塞杆16时，钻头14对工件钻孔完成，此时活塞杆16 在弹簧17的作用下向上运动，活塞杆16向上运动过程中，棘爪24与棘轮23配合，棘爪24带动棘轮23逆时针转动，棘轮23转动带动与其同轴连接的第一齿轮25逆时针转动，第一 齿轮25逆时针转动使与其啮合的齿条26在机架1上向下滑动，齿条26向下滑动带动与其 啮合的第二齿轮27逆时针转动，第二齿轮27逆时针转动使与其同轴连接的第一锥齿轮28 逆时针转动，第一锥齿轮28进而带动与其啮合的第二锥齿轮29顺时针转动，第二锥齿轮29 进而带动工作台2转动，实现工件的转动，进而对工件的下一个位置进行打孔。

当凸轮10不再向下抵压活塞杆16时，打开切削液箱6上的排气口，将切削液箱6内的 气体排出，此时回收管8内被回收的切削液流入切削液箱6内，完成切削液的循环；当对一 个工件周向钻孔完成后，推动齿条26向上复位，即可对下一个工件进行加工。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描 述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若 干变形和改进。这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专 利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方 式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.汽车配件打孔装置，包括机架，机架上固设有第一电机，机架上还转动连接有工作台，工作台上开有预留孔，其特征在于：第一电机的输出轴上固定连接有凸轮，凸轮上偏心转动连接有连杆，连杆上固接有连接块，连接块上固设有第二电机，第二电机的输出轴上固接有钻头，钻头位置与预留孔位置对应，机架上还固设有活塞缸，活塞缸上设有与外界连通的第一单向阀，活塞缸内滑动连接有活塞，活塞上固接有活塞杆，活塞与活塞缸内壁之间连接有弹簧，弹簧用于使活塞杆与凸轮保持相抵状态，活塞缸上连接有与活塞缸内腔连通的第一支管，第一支管用于对钻头降温，活塞杆上还设有棘爪，机架上转动连接有与棘爪配合的棘轮，棘轮上同轴连接有第一齿轮，第一齿轮上啮合有齿条，齿条滑动连接在机架上，齿条上啮合有第二齿轮，第二齿轮同轴连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮上啮合有第二锥齿轮，第二锥齿轮转动连接在机架上，且第二锥齿轮与工作台同轴连接用于带动工作台转动；所述工作台内设有切削液腔，机架上还固设有切削液箱，活塞缸上还连接有第二支管，第二支管一端与活塞缸内腔连通，第二支管另一端与切削液箱连通，切削液箱与切削液腔通过输液管连通。

2.如权利要求1所述的汽车配件打孔装置，其特征在于：所述工作台上开有收集废屑的凹槽。

3.如权利要求2所述的汽车配件打孔装置，其特征在于：所述切削液箱和切削液腔之间还连接有回收管。

4.如权利要求3所述的汽车配件打孔装置，其特征在于：所述回收管上设有过滤机构。

5.如权利要求4所述的汽车配件打孔装置，其特征在于：所述第一支管上设有第二单向阀，第二支管上设有第三单向阀。

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