CN108818127B - 一种基于物联网的智能多轴打孔设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的智能多轴打孔设备，包括工作台，所述工作台顶部的前后两侧对称设置有升降柱，两个升降柱的顶端通过固定板固定连接，所述固定板的顶部固定连接有支撑架，所述支撑架的内侧固定安装有驱动电机。本发明通过设置废料收集槽、固定柱、弹簧、振动筛板、筛网、振动器、拉线、送风电机、第一红外线感应器和控制器，解决了传统的多轴打孔设备往往无法智能的将打孔或攻丝后产生的废屑进行收集处理的问题，可自动对废屑和攻丝件成品进行筛选，并将碎屑进行统一收集排出，无需工作人员手动清扫，降低了工人的工作量，提高了工作效率，可满足大批量工件的打孔或攻丝使用需要。

Description

一种基于物联网的智能多轴打孔设备

技术领域

本发明涉及打孔机械技术领域，具体为一种基于物联网的智能多轴打孔设备。

背景技术

多轴器是一种能够同时加工两个以上光孔或者螺纹孔的装置，它包括多个联动的主轴，主轴上能够安装钻孔或攻丝的刀具，多轴打孔机床将多轴器固定在机架上，能够实现多个孔的加工，使用方便，工作效率高，传统的多轴打孔设备往往无法智能的将打孔或攻丝后产生的废屑进行收集处理，在对机件的加工过程中，会产生大量废屑落在加工设备之上，工作人员需要在加工完毕后，将这些废屑进行手动清扫，或在攻丝处理后，在大量废屑中挑拣出成品工件，无法得以筛分，提高了工人的工作量，降低了工作效率，难以满足大批量工件的打孔或攻丝使用需要；虽然现有技术中例如CN107695780 A、CN106735391 A、CN204639214 U、CN206170204 U、CN106514421 A、CN107953414 A、CN106735395 A中已经大量使用清除装置，但是其均使用吸尘的方式，这种方式导致废屑容易导致堵塞，并对吸尘器的叶片造成磨损，特别是一些金属等极硬的材料，将造成装置的可靠性降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于物联网的智能多轴打孔设备，具备可智能的将打孔或攻丝后产生的废屑进行收集处理的优点，解决了传统的多轴打孔设备往往无法智能的将打孔或攻丝后产生的废屑进行收集处理以及可靠性不好的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的智能多轴打孔设备，包括工作台，所述工作台顶部的前后两侧对称设置有升降柱，两个升降柱的顶端通过固定板固定连接，所述固定板的顶部固定连接有支撑架，所述支撑架的内侧固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴上固定连接有驱动转轴，所述驱动转轴的底端贯穿固定板且延伸至其外部通过第一轴套固定连接有第一打孔钉，位于固定板上方的驱动转轴表面固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮的前后两侧均设置有与其配合使用的从动齿轮，所述从动齿轮底部的中点处固定连接有从动转轴，所述从动转轴的底端贯穿固定板且延伸至其外部通过第二轴套固定连接有第二打孔钉，所述支撑架的底部和固定板的顶部且对应从动齿轮的位置均固定连接有限位挡板，所述限位挡板靠近从动齿轮的一侧设置有滚珠，所述滚珠靠近从动齿轮的一侧与从动齿轮相互接触，所述工作台顶部且位于两个升降柱之间的位置设置有待打孔工件，所述工作台顶部且对应待打孔工件的位置通过螺栓螺纹连接有压板，所述待打孔工件的顶部与压板的底部相互接触，所述工作台左侧的底部固定连接有固定块，所述固定块的顶部固定连接有废料收集挡板，所述固定块顶部的中点处开设有废料收集槽，所述固定块顶部且位于废料收集槽的左右两侧均固定连接有固定柱，所述固定柱的顶部固定连接有弹簧，两个弹簧的顶端通过振动筛板固定连接，所述振动筛板对应废料收集槽的位置设置有筛网，所述固定块顶部且对应振动筛板底部的两侧均固定安装有振动器，所述振动器的顶部通过拉线与振动筛板固定连接，所述固定块对应废料收集槽内壁右侧的底部开设有与其相互连通的送风槽，所述送风槽内壁的右侧固定安装有送风电机，所述送风电机的输出轴上固定连接有送风转轴，所述送风转轴的表面固定连接有风扇叶片，所述固定块对应废料收集槽内壁左侧的底部开设有与其相互连通的排料通道，所述固定块左侧的底部且位于排料通道的下方固定连接有收集盒，所述废料收集挡板内壁左侧的顶部从上至下依次固定安装有第一红外线感应器和控制器，所述控制器分别与振动器、送风电机和第一红外线感应器、第二红外线感应器、对准信号接收装置、对准传感器电性连接；

在所述压板的上方接触设置有送风机，在所述压板内置有有通风道，所述送风机的出风口与所述通风道连接，所述通风道下端与所述待打孔工件的距离为1-2mm，所述压板的材料为导热材料，所述废料收集挡板向上延伸超过所述待打孔工件的位置，在所述第一红外线感应器的正上方设置有遮挡废料的遮挡板，在所述控制器所述废料收集挡板的侧壁上固定设置有电控伸缩刀片，在靠近废料收集挡板一侧的对应振动筛板底部设置有对准传感器，在所述电控伸缩刀片下方距离所述振动筛板的厚度的位置设置有对准信号接收装置，在所述限位套筒的外侧壁上设置有第二红外线传感器。

优选的，所述送风槽内壁顶部的左侧固定连接有阻隔网，所述阻隔网的底部与送风槽内壁的底部固定连接。

优选的，所述振动筛板底部且对应固定柱的外侧固定连接有限位套筒，所述固定柱的顶端贯穿限位套筒且延伸至其内部。

优选的，所述螺栓的数量为四个且设置在压板顶部的四角处，所述螺栓的底端从上至下依次贯穿压板和工作台且延伸至工作台的内部。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过设置废料收集槽、固定柱、弹簧、振动筛板、筛网、振动器、拉线、送风电机、第一红外线感应器和控制器，解决了传统的多轴打孔设备往往无法智能的将打孔或攻丝后产生的废屑进行收集处理的问题，可自动对废屑和攻丝件成品进行筛选，并将碎屑进行统一收集排出，无需工作人员手动清扫，降低了工人的工作量，提高了工作效率，可满足大批量工件的打孔或攻丝使用需要。

2、本发明通过设置阻隔网，防止废料收集槽中的碎屑进入至送风槽中，使送风电机损坏，通过设置限位套筒，可保证振动筛板在运动过程中，不会产生较大角度的抖动，使废料从振动筛板与废料收集挡板之间的夹缝中落下，对振动器造成影响。

3、本申请通过送风机可以很好的将废料吹送至排料通道，并且对工件进行加热或降温，加热时通过风机中的加热丝吹送热风，降温时吹送常温风，而且通过遮挡板可以避免废料直接打在第一红外传感器上，避免传感器的影响，同时通过电工伸缩刀片和对准传感器等的配合工作实现对筛网上固定的废料进行切除，避免堵塞，而且通过第二红外传感器可以检测的红外图像与第一红外传感器的红外图像对比活动筛网堵塞的情况，实现自动对堵塞的去除。

附图说明

图1为本发明主视图的结构剖面图；

图2为本发明图1中A-A的局部放大图；

图3为本发明侧视图的结构示意图。

图中：1工作台、2升降柱、3固定板、4支撑架、5驱动电机、6驱动转轴、7第一轴套、8第一打孔钉、9主动齿轮、10从动齿轮、11从动转轴、12第二轴套、13第二打孔钉、14限位挡板、15滚珠、16待打孔工件、17螺栓、18压板、19固定块、20废料收集挡板、21废料收集槽、22固定柱、23弹簧、24振动筛板、25筛网、26振动器、27拉线、28送风槽、29送风电机、30送风转轴、31风扇叶片、32排料通道、33收集盒、34第一红外线感应器、35控制器、36阻隔网、37限位套筒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种基于物联网的智能多轴打孔设备，包括工作台1，工作台1顶部的前后两侧对称设置有升降柱2，两个升降柱2的顶端通过固定板3固定连接，固定板3的顶部固定连接有支撑架4，支撑架4的内侧固定安装有驱动电机5，驱动电机5的输出轴上固定连接有驱动转轴6，驱动转轴6的底端贯穿固定板3且延伸至其外部通过第一轴套7固定连接有第一打孔钉8，位于固定板3上方的驱动转轴6表面固定连接有主动齿轮9，主动齿轮9的前后两侧均设置有与其配合使用的从动齿轮10，从动齿轮10底部的中点处固定连接有从动转轴11，从动转轴11的底端贯穿固定板3且延伸至其外部通过第二轴套12固定连接有第二打孔钉13，支撑架4的底部和固定板3的顶部且对应从动齿轮10的位置均固定连接有限位挡板14，限位挡板14靠近从动齿轮10的一侧设置有滚珠15，滚珠15靠近从动齿轮10的一侧与从动齿轮10相互接触，工作台1顶部且位于两个升降柱2之间的位置设置有待打孔工件16，工作台1顶部且对应待打孔工件16的位置通过螺栓17螺纹连接有压板18，待打孔工件16的顶部与压板18的底部相互接触，螺栓17的数量为四个且设置在压板18顶部的四角处，螺栓17的底端从上至下依次贯穿压板18和工作台1且延伸至工作台1的内部，工作台1左侧的底部固定连接有固定块19，固定块19的顶部固定连接有废料收集挡板20，固定块19顶部的中点处开设有废料收集槽21，固定块19顶部且位于废料收集槽21的左右两侧均固定连接有固定柱22，固定柱22的顶部固定连接有弹簧23，两个弹簧23的顶端通过振动筛板24固定连接，振动筛板24底部且对应固定柱22的外侧固定连接有限位套筒37，固定柱22的顶端贯穿限位套筒37且延伸至其内部，振动筛板24对应废料收集槽21的位置设置有筛网25，固定块19顶部且对应振动筛板24底部的两侧均固定安装有振动器26，振动器26的顶部通过拉线27与振动筛板24固定连接，固定块19对应废料收集槽21内壁右侧的底部开设有与其相互连通的送风槽28，送风槽28内壁顶部的左侧固定连接有阻隔网36，阻隔网36的底部与送风槽28内壁的底部固定连接，送风槽28内壁的右侧固定安装有送风电机29，送风电机29的输出轴上固定连接有送风转轴30，送风转轴30的表面固定连接有风扇叶片31，固定块19对应废料收集槽21内壁左侧的底部开设有与其相互连通的排料通道32，固定块19左侧的底部且位于排料通道32的下方固定连接有收集盒33，废料收集挡板20内壁左侧的顶部从上至下依次固定安装有第一红外线感应器34和控制器35，控制器35分别与振动器26、送风电机29和第一红外线感应器34、、第二红外线感应器、对准信号接收装置、对准传感器电性连接，控制器35具体采用TSM101ACDT型号的控制器35，第一红外线感应器34感应到废屑坠落，将信号传递给控制器35，控制器35控制振动器26和送风电机29启动，通过设置阻隔网36，防止废料收集槽21中的碎屑进入至送风槽28中，使送风电机29损坏，通过设置限位套筒37，可保证振动筛板24在运动过程中，不会产生较大角度的抖动，使废料从振动筛板24与废料收集挡板20之间的夹缝中落下，对振动器26造成影响，本发明通过设置废料收集槽21、固定柱22、弹簧23、振动筛板24、筛网25、振动器26、拉线27、送风电机29、第一红外线感应器34和控制器35，解决了传统的多轴打孔设备往往无法智能的将打孔或攻丝后产生的废屑进行收集处理的问题，可自动对废屑和攻丝件成品进行筛选，并将碎屑进行统一收集排出，无需工作人员手动清扫，降低了工人的工作量，提高了工作效率，可满足大批量工件的打孔或攻丝使用需要；

更具体地，在所述压板18的上方接触设置有送风机，在所述压板18内置有有通风道，所述送风机的出风口与所述通风道连接，所述通风道下端与所述待打孔工件16的距离为1-2mm，所述压板18的材料为导热材料，所述废料收集挡板20向上延伸超过所述待打孔工件16的位置，在所述第一红外线感应器34的正上方设置有遮挡废料的遮挡板，在所述控制器20所述废料收集挡板20的侧壁上固定设置有电控伸缩刀片，在靠近废料收集挡板20一侧的对应振动筛板24底部设置有对准传感器，在所述电控伸缩刀片下方距离所述振动筛板24的厚度的位置设置有对准信号接收装置，在所述限位套筒37的外侧壁上设置有第二红外线传感器，通过送风机内设置加热丝，可以吹送热风，在需要对工件加热时提供均匀的热送，实现加热，同时将废料吹送至排料通道32，而在需要降温时，不开启加热丝，吹送常温风即可，同样也吹送所述废料，通过设置通风道与工件的距离并选择导热的压板材料，可以实现对压板18下方的工件进行加热或或者降温，为了防止废料直接击打在第一红外线感应器34上，在废料收集挡板20的侧壁对应第一红外线感应器上的位置设置有倾斜的遮挡板，而且通过设置对准传感器例如激光发射器和对准信号接收装置例如激光接收器，实现电控伸缩刀片与所述筛网的上表面进行对准，从而对部分卡在筛网中且具有筛网表面卡部的废料进行切除，实现堵塞的清除，特别是在攻丝时，由于废料经常是弯曲的条状结构，极易堵塞，而本申请的方案可以及时清除，而通过第二红外传感器接收到红外信号的频率与所述第一红外传感器接收到的红外传感器频率对比，如果第二红外传感器频率在一定时间内明显小于第二红外传感器的频率，则说明筛网25有堵塞，此时控制器控制电控伸缩刀片进行废料切除。

使用时，将待加工工件安装于工作台1之上，开启驱动电机5，驱动转轴6带动第一打孔钉8旋转，固定在驱动转轴6之上的主动齿轮9带动两个从动齿轮10转动，从而使第二打孔钉13旋转，利用升降柱2对整个打孔机构进行升降，打孔所产生的废屑落在废料收集挡板20所围成的区域中，第一红外线感应器34感应到掉落的废屑，将信号传递给控制器35，控制器35控制振动器26和送风电机29启动，振动器26的振动端拉动拉线27，从而使振动筛板24在弹簧23的作用下进行振动，碎屑经筛网25抖入至废料收集槽21中，送风转轴30带动风扇叶片31转动，从而将这些废屑经排料通道32吹入至收集盒33中，完成收集。更具体地，如果第二红外传感器频率在一定时间内明显小于第二红外传感器的频率，则说明筛网25有堵塞，此时控制器控制振动器26降低振动频率，并开启第一对准传感器和对准信号接收装置，当对准信号接收装置接收到对准传感器发出的对准信号时，控制器控制电控伸缩刀片迅速伸出进行切除，其中电控伸缩刀片的伸缩频率大于降低后的振动频率的五倍，从而确保对废料进行完全切除。

综上所述：该基于物联网的智能多轴打孔设备，通过设置废料收集槽21、固定柱22、弹簧23、振动筛板24、筛网25、振动器26、拉线27、送风电机29、第一红外线感应器34和控制器35，解决了传统的多轴打孔设备往往无法智能的将打孔或攻丝后产生的废屑进行收集处理的问题；通过送风机可以很好的将废料吹送至排料通道，并且对工件进行加热或降温，加热时通过风机中的加热丝吹送热风，降温时吹送常温风，而且通过遮挡板可以避免废料直接打在第一红外传感器上，避免传感器的影响，同时通过电工伸缩刀片和对准传感器等的配合工作实现对筛网上固定的废料进行切除，避免堵塞，而且通过第二红外传感器可以检测的红外图像与第一红外传感器的红外图像对比活动筛网堵塞的情况，实现自动对堵塞的去除。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种基于物联网的智能多轴打孔设备，包括工作台（1），其特征在于：所述工作台（1）顶部的前后两侧对称设置有升降柱（2），两个升降柱（2）的顶端通过固定板（3）固定连接，所述固定板（3）的顶部固定连接有支撑架（4），所述支撑架（4）的内侧固定安装有驱动电机（5），所述驱动电机（5）的输出轴上固定连接有驱动转轴（6），所述驱动转轴（6）的底端贯穿固定板（3）且延伸至其外部通过第一轴套（7）固定连接有第一打孔钉（8），位于固定板（3）上方的驱动转轴（6）表面固定连接有主动齿轮（9），所述主动齿轮（9）的前后两侧均设置有与其配合使用的从动齿轮（10），所述从动齿轮（10）底部的中点处固定连接有从动转轴（11），所述从动转轴（11）的底端贯穿固定板（3）且延伸至其外部通过第二轴套（12）固定连接有第二打孔钉（13），所述支撑架（4）的底部和固定板（3）的顶部且对应从动齿轮（10）的位置均固定连接有限位挡板（14），所述限位挡板（14）靠近从动齿轮（10）的一侧设置有滚珠（15），所述滚珠（15）靠近从动齿轮（10）的一侧与从动齿轮（10）相互接触，所述工作台（1）顶部且位于两个升降柱（2）之间的位置设置有待打孔工件（16），所述工作台（1）顶部且对应待打孔工件（16）的位置通过螺栓（17）螺纹连接有压板（18），所述待打孔工件（16）的顶部与压板（18）的底部相互接触，所述工作台（1）左侧的底部固定连接有固定块（19），所述固定块（19）的顶部固定连接有废料收集挡板（20），所述固定块（19）顶部的中点处开设有废料收集槽（21），所述固定块（19）顶部且位于废料收集槽（21）的左右两侧均固定连接有固定柱（22），所述固定柱（22）的顶部固定连接有弹簧（23），两个弹簧（23）的顶端通过振动筛板（24）固定连接，所述振动筛板（24）对应废料收集槽（21）的位置设置有筛网（25），所述固定块（19）顶部且对应振动筛板（24）底部的两侧均固定安装有振动器（26），所述振动器（26）的顶部通过拉线（27）与振动筛板（24）固定连接，所述固定块（19）对应废料收集槽（21）内壁右侧的底部开设有与废料收集槽（21）相互连通的送风槽（28），所述送风槽（28）内壁的右侧固定安装有送风电机（29），所述送风电机（29）的输出轴上固定连接有送风转轴（30），所述送风转轴（30）的表面固定连接有风扇叶片（31），所述固定块（19）对应废料收集槽（21）内壁左侧的底部开设有与废料收集槽（21）相互连通的排料通道（32），所述固定块（19）左侧的底部且位于排料通道（32）的下方固定连接有收集盒（33），所述废料收集挡板（20）内壁左侧的顶部从上至下依次固定安装有第一红外线感应器（34）和控制器（35），所述控制器（35）分别与振动器（26）、送风电机（29）和第一红外线感应器（34）、第二红外线感应器、对准信号接收装置、对准传感器电性连接；

在所述压板（18）的上方接触设置有送风机，在所述压板（18）内置有通风道，所述送风机的出风口与所述通风道连接，所述通风道下端与所述待打孔工件（16）的距离为1-2mm，所述压板（18）的材料为导热材料，所述废料收集挡板（20）向上延伸超过所述待打孔工件（16）的位置，在所述第一红外线感应器（34）的正上方设置有遮挡废料的倾斜的遮挡板，在所述废料收集挡板（20）的侧壁上固定设置有电控伸缩刀片，在靠近废料收集挡板（20）一侧的对应振动筛板（24）底部设置有对准传感器，在所述电控伸缩刀片下方距离所述振动筛板（24）的厚度的位置设置有对准信号接收装置，所述振动筛板（24）底部且对应固定柱（22）的外侧固定连接有限位套筒（37），所述固定柱（22）的顶端贯穿限位套筒（37）且延伸至其内部，在限位套筒（37）的外侧壁上设置有第二红外线传感器，在所述第二红外传感器频率小于第一红外传感器频率时，控制器控制振动器（26）降低振动频率，并开启对准传感器和对转信号接收装置实现对准时，控制器（35）控制电控伸缩刀片进行废料切除，所述电控伸缩刀片的频率大于降低后的振动频率的五倍。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能多轴打孔设备，其特征在于：所述送风槽（28）内壁顶部的左侧固定连接有阻隔网（36），所述阻隔网（36）的底部与送风槽（28）内壁的底部固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能多轴打孔设备，其特征在于：所述螺栓（17）的数量为四个且设置在压板（18）顶部的四角处，所述螺栓（17）的底端从上至下依次贯穿压板（18）和工作台（1）且延伸至工作台（1）的内部。

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