CN109397393B - 气压式排钻自锁机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气压式排钻自锁机构，包括固定架和设于固定架上的上下气缸；上下气缸包括第一气缸体、第一活塞、第一气缸轴、第一复位弹簧和第一固定座，第一气缸轴外周设有一侧移组件，侧移组件具有环形套件及侧移滑块，环形套件远离侧移滑块的内侧面向其上侧边缘形成一向外张开的环形斜面；侧移滑块的外端与第一固定座之间设有侧锁弹簧；第一气缸轴的上端的外侧面上设有卡槽以及定位卡点，卡槽的下端边缘向外凸起形成卡榫；固定架上设有解锁驱动机构。该气压式排钻自锁机构进行加工作业时，只要对上下气缸进行入气约1.5秒，既可对气缸轴进行锁定并断气加工，改善之前的机构在加工时，需要持续进气方能做到加工需求。
Description
技术领域
本发明属于排钻设备技术领域，具体的说是涉及一种气压式排钻自锁机构。
背景技术
目前，在家具制造行业中，板式家具的连接以及五金配件的安装大多需要在板件表面打孔，打孔设备一般为带气压式排钻的木工机或打孔机。但现有的气压式排钻结构无自锁功能，仅通过气缸带动需要工作的旋转轴下降，下降后通过复位弹簧实现旋转轴的上升复位。这种气压式排钻结构在旋转轴下降后需要一直对气缸供气，以使旋转轴处于工作位状态，不仅需要的气压量较大，而且旋转轴在供气不足的情况下易向上回即退刀，从而影响钻头对孔位的加工深度，难以保证钻孔深度质量和一致性。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种气压式排钻自锁机构，在旋转轴下降后对其锁定，不会发生退刀现象，且用气量小，保证孔位加工深度的一致性，提高产品品质。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种气压式排钻自锁机构，包括固定架和设于该固定架上的若干钻头组件，每一钻头组件包括一用于驱动安装钻头的上下活动旋转轴上下运动以进入工作状态和非工作状态转换的上下气缸；所述上下气缸包括第一气缸体、第一活塞、第一气缸轴、第一复位弹簧和第一固定座，所述第一气缸轴的上端与第一活塞的下侧面固定连接并活动置于所述第一气缸体的缸体空腔内，所述第一气缸体的上端设有上入气口通入所述第一气缸体位于所述第一活塞以上的缸体空腔内，所述第一固定座与所述第一气缸体的下端固定连接且固定于所述固定架上，所述第一气缸轴的下端活动穿置于所述第一固定座内，所述第一气缸轴外周位于所述第一固定座下方套设有一侧移组件，该侧移组件具有一半径大于所述第一气缸轴的环形套件及由该环形套件沿其直径方向向外延伸形成的侧移滑块，所述环形套件远离所述侧移滑块的内侧面向其上侧边缘形成一向外张开的环形斜面；所述侧移滑块的外端与所述第一固定座之间设有用于驱动所述侧移组件向外运动的侧锁弹簧；所述第一气缸轴的上端的外侧面上设有与所述侧移组件的环形套件相配合的卡槽以及能够与所述第一固定座的上侧边缘卡合固定的定位卡点，所述卡槽的下端边缘向外凸起形成卡榫；另在所述固定架上设有用于驱动所述侧移滑块向其内端方向移动的解锁驱动机构，所述第一气缸轴向下运动时，所述卡榫挤压所述环形套件的环形斜面带动所述侧移动组件向侧移滑块的内端方向运动后并越过所述环形套件，同时在所述侧锁弹簧的作用下所述侧移组件向所述侧移滑块的外端方向运动，使所述环形套件卡入所述卡槽内且所述定位卡点卡合固定在所述第一固定座的上侧边缘，将所述第一气缸轴锁固在所述侧移组件和第一固定座上；所述解锁驱动机构带动所述侧移滑块向其内端方向运动时，所述第一气缸轴在所述复位弹簧的弹力作用下向上运动并使所述侧移组件的环形套件脱离所述第一气缸轴的卡槽，将所述第一气缸轴解锁。
作为本发明的进一步改进，所述侧移滑块的外端的上侧面上设有垂直其上侧面的弹簧卡点，所述第一固定座的外侧面中部向外延伸形成水平卡板，所述侧锁弹簧置于该侧移滑块及其弹簧卡点和第一固定座的外侧面及水平卡板形成的封闭空间内。
作为本发明的进一步改进，所述解锁驱动机构为固定于所述固定架上的解锁气缸，该解锁气缸包括第二气缸体、置于该第二气缸体内的第二活塞、一端与该第二活塞固定连接且另一端伸出所述第二气缸体的气缸推杆，以及位于第一气缸体内并套设于所述气缸推杆一端上的第二复位弹簧，该解锁气缸的推杆抵紧在所述侧移滑块上，该解锁气缸进气时，所述第二活塞带动所述气缸推杆推动所述侧移滑块向该侧移滑块的内端方向移动以将第一气缸轴解锁。
作为本发明的进一步改进，所述解锁气缸的第二气缸体平行于所述上下气缸的第一气缸体设置，该解锁气缸的气缸推杆垂直于所述侧移滑块且二者之间通过斜面接触。
作为本发明的进一步改进，所述解锁气缸的第二气缸体垂直于所述上下气缸的第一气缸体设置，该解锁气缸的气缸推杆另一端抵紧于所述侧移滑块的外端面。
作为本发明的进一步改进，所述解锁驱动机构为固定于所述固定架上的电磁铁组件，该电磁铁组件包括固定于所述固定架上的电磁壳体、一端置于所述电磁壳体内且另一端伸出该电磁壳体的电磁推杆，以及套设于所述电磁推杆一端外的第三复位弹簧，所述电磁壳体内设有与电源连接的线圈绕组，该线圈绕组通电时，所述电磁推杆推动所述侧移滑块向该侧移滑块的内端方向移动以将第一气缸轴解锁。
作为本发明的进一步改进，所述电磁铁组件的电磁壳体平行于所述上下气缸的第一气缸体设置，所述电磁推杆垂直于所述侧移滑块且二者之间通过斜面接触。
作为本发明的进一步改进，所述电磁铁组件的电磁壳体垂直于所述上下气缸的第一气缸体设置，所述电磁推杆另一端抵紧于所述侧移滑块的外端面。
本发明的有益效果是：该气压式排钻自锁机构通过在每个钻头组件一侧设置自锁机构，可以对下降后的气缸轴进行锁定，当需要使用气缸轴连接的上下活动旋转轴及钻头进行加工作业时，只要对上下气缸进行入气约1.5秒，本机构既可对气缸轴进行锁定并断气加工，改善之前的机构在加工时，需要持续进气方能做到加工需求，不仅大大减少了气压用量，而且采用自锁机构将上下活动旋转轴锁定后，不会发生退刀现象，钻孔深度一致性得到保证，从而有效提高产品品质。
附图说明
图1A为本发明待机状态结构示意图；
图1B为图1A中的A部放大结构图；
图2A为本发明解锁过程一结构示意图；
图2B为图2A中的B部放大结构图；
图3A为本发明解锁过程二结构示意图；
图3B为图3A中的C部放大结构图；
图4A为本发明锁固状态结构示意图；
图4B为图4A中的D部放大结构图；
图5A为本发明解锁时状态结构示意图；
图5B为图5A中的E部放大结构图；
图6A为本发明解锁复位后状态结构示意图；
图6B为图6A中的F部放大结构图；
图7A为本发明另一实施状态示意图；
图7B为图7A中的G部放大结构示意图。
结合附图，作以下说明：
1——固定架； 2——上下气缸；
21——第一气缸体； 22——第一活塞；
23——第一气缸轴； 231——卡槽；
232——卡榫； 233——定位卡点；
24——第一复位弹簧； 25——第一固定座；
251——水平卡板； 26——上入气口；
3——侧移组件； 31——环形套件；
32——环形斜面； 33——侧移滑块；
331——弹簧卡点； 34——侧锁弹簧；
4——解锁气缸； 41——第二气缸体；
42——第二活塞； 43——气缸推杆；
44——第二复位弹簧； 5——电磁铁组件；
51——电磁壳体； 52——电磁推杆；
53——第三复位弹簧。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的一个较佳实施例作详细说明。但本发明的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本发明申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖范围之内。
一种气压式排钻自锁机构，包括固定架1和设于该固定架上的若干钻头组件，每一钻头组件包括一用于驱动安装钻头的上下活动旋转轴上下运动以进入工作状态和非工作状态转换的上下气缸2；所述上下气缸包括第一气缸体21、第一活塞22、第一气缸轴23、第一复位弹簧24和第一固定座25，所述第一气缸轴23的上端与第一活塞22的下侧面固定连接并活动置于所述第一气缸体21的缸体空腔内，所述第一气缸体21的上端设有上入气口26通入所述第一气缸体位于所述第一活塞以上的缸体空腔内，所述第一固定座25与所述第一气缸体21的下端固定连接且固定于所述固定架1上，所述第一气缸轴23的下端活动穿置于所述第一固定座25内，所述第一气缸轴外周位于所述第一固定座下方套设有一侧移组件3，该侧移组件具有一半径大于所述第一气缸轴的环形套件31及由该环形套件沿其直径方向向外延伸形成的侧移滑块33，所述环形套件远离所述侧移滑块的内侧面向其上侧边缘形成一向外张开的环形斜面32；所述侧移滑块的外端与所述第一固定座25之间设有用于驱动所述侧移组件向外运动的侧锁弹簧34；所述第一气缸轴的上端的外侧面上设有与所述侧移组件的环形套件相配合的卡槽231以及能够与所述第一固定座的上侧边缘卡合固定的定位卡点233，所述卡槽的下端边缘向外凸起形成卡榫232；另在所述固定架上设有用于驱动所述侧移滑块向其内端方向移动的解锁驱动机构，所述第一气缸轴向下运动时，所述卡榫232挤压所述环形套件的环形斜面带动所述侧移动组件向侧移滑块的内端方向运动后并越过所述环形套件，同时在所述侧锁弹簧的作用下所述侧移组件向所述侧移滑块的外端方向运动，使所述环形套件卡入所述卡槽内且所述定位卡点卡合固定在所述第一固定座的上侧边缘，将所述第一气缸轴锁固在所述侧移组件和第一固定座上；所述解锁驱动机构带动所述侧移滑块向其内端方向运动时，所述第一气缸轴在所述复位弹簧的弹力作用下向上运动并使所述侧移组件的环形套件脱离所述第一气缸轴的卡槽，将所述第一气缸轴解锁。
其中，所述侧移滑块的外端的上侧面上设有垂直其上侧面的弹簧卡点331，所述第一固定座的外侧面中部向外延伸形成水平卡板251，所述侧锁弹簧置于该侧移滑块及其弹簧卡点和第一固定座的外侧面及水平卡板形成的封闭空间内。
该排钻自锁机构的工作原理如下：
首先，参阅图1A、1B，为本发明所述自锁机构初始状态，即待机状态示意图，此时，上下气缸2无进气，第一气缸轴23缩回至上下气缸2的第一气缸体21内，并位于侧移组件3上方。
其次，需要工作状态转换时，从上入气口26向上下气缸2的第一气缸体21内注入压缩气体，带动第一活塞22和第一气缸轴23向下运动，第一气缸轴23在向下运动过程中其上的卡槽231下端边缘的卡榫232会首先接触到侧移组件3的环形套件31，并挤压该环形套件31的环形斜面32，参阅图2A、2B，在第一气缸轴23持续下行过程中，卡榫232持续挤压环形斜面32带动侧移动组件向侧移滑块的内端方向运动并最终越过环形套件，参阅图3A、3B，同时在侧锁弹簧的作用下，侧移组件3向侧移滑块33的外端方向运动，使环形套件31卡入卡槽231内，且位卡点233卡合固定在第一固定座25的上侧边缘，将第一气缸轴23锁固在侧移组件3和第一固定座25上，此时上下气缸的上进气口不再进气，第一气缸轴因第一复位弹簧的作用向上推，实现了上下气缸的锁固，参阅图4A、4B，此时即可进行钻孔作业。
再其次，当钻孔作业完成后，解锁驱动机构带动侧移滑块33向其内端方向移动，第一气缸轴23在第一复位弹簧24的作用下向上运动，并脱离环形套件31的锁定，侧锁解锁。
最后，当解锁驱动机构将侧移滑块33顶开后，解锁驱动机构复位，整个设备回复至初始状态。
解锁驱动机构的工作过程以下将详细说明。
其中，作为一种实施方式，所述解锁驱动机构为固定于固定架上的解锁气缸4，该解锁气缸包括第二气缸体41、置于该第二气缸体内的第二活塞42、一端与该第二活塞固定连接且另一端伸出所述第二气缸体的气缸推杆43，以及位于第一气缸体内并套设于所述气缸推杆一端上的第二复位弹簧44，该解锁气缸的推杆抵紧在所述侧移滑块上，该解锁气缸进气时，所述第二活塞带动所述气缸推杆推动所述侧移滑块向该侧移滑块的内端方向移动以将第一气缸轴解锁。
所述解锁气缸的第二气缸体平行于所述上下气缸的第一气缸体设置，该解锁气缸的气缸推杆垂直于所述侧移滑块且二者之间通过斜面接触。或者，所述解锁气缸的第二气缸体垂直于所述上下气缸的第一气缸体设置，该解锁气缸的气缸推杆另一端抵紧于所述侧移滑块的外端面。
该解锁气缸驱动解锁的具体工作过程如下：
参阅图5A、5B和6A、6B，为解锁气缸垂直设置在上下气缸的下端外侧的结构示意图，气缸推杆43通过斜面和侧移滑块向接触，需要解锁时，解锁气缸进气，带动气缸推杆向上运动，气缸推杆向上运动带动侧移滑块33向右运动，从而实现第一气缸轴23的解锁。解锁完成后，气缸推杆43在第二复位弹簧44的作用下回复至初始位置。
作为本发明的另一种实施方式，所述解锁驱动机构为固定于所述固定架上的电磁铁组件5，该电磁铁组件包括固定于所述固定架上的电磁壳体51、一端置于所述电磁壳体内且另一端伸出该电磁壳体的电磁推杆52，以及套设于所述电磁推杆一端外的第三复位弹簧53，所述电磁壳体内设有与电源连接的线圈绕组，该线圈绕组通电时，所述电磁推杆推动所述侧移滑块向该侧移滑块的内端方向移动以将第一气缸轴解锁。
所述电磁铁组件的电磁壳体平行于所述上下气缸的第一气缸体设置，所述电磁推杆垂直于所述侧移滑块且二者之间通过斜面接触。或者，所述电磁铁组件的电磁壳体垂直于所述上下气缸的第一气缸体设置，所述电磁推杆另一端抵紧于所述侧移滑块的外端面。
该电磁铁组件的结构示意图参阅图7A、7B，其驱动解锁的具体工作过程如下：
当需要解锁时，线圈绕组通电，电磁推杆52向外运动推动侧移滑块33向右运动，从而实现第一气缸轴23的解锁。解锁完成后，线圈绕组断电，电磁推杆52在第三复位弹簧53的作用下回复至初始位置。
由此可见，该气压式排钻自锁机构通过在每个钻头组件一侧设置自锁机构，可以对下降后的气缸轴进行锁定，当需要使用气缸轴连接的上下活动旋转轴及钻头进行加工作业时，只要对上下气缸进行入气约1.5秒，本机构既可对气缸轴进行锁定并断气加工，改善之前的机构在加工时，需要持续进气方能做到加工需求，不仅大大减少了气压用量，而且采用自锁机构将上下活动旋转轴锁定后，不会发生退刀现象，钻孔深度一致性得到保证，从而有效提高产品品质。
Claims (6)
1.一种气压式排钻自锁机构，包括固定架(1)和设于该固定架上的若干钻头组件，每一钻头组件包括一用于驱动安装钻头的上下活动旋转轴上下运动以进入工作状态和非工作状态转换的上下气缸(2)；所述上下气缸包括第一气缸体(21)、第一活塞(22)、第一气缸轴(23)、第一复位弹簧(24)和第一固定座(25)，所述第一气缸轴(23)的上端与第一活塞(22)的下侧面固定连接并活动置于所述第一气缸体(21)的缸体空腔内，所述第一气缸体(21)的上端设有上入气口(26)通入所述第一气缸体位于所述第一活塞以上的缸体空腔内，所述第一固定座(25)与所述第一气缸体(21)的下端固定连接且固定于所述固定架(1)上，所述第一气缸轴(23)的下端活动穿置于所述第一固定座(25)内，其特征在于：所述第一气缸轴外周位于所述第一固定座下方套设有一侧移组件(3)，该侧移组件具有一半径大于所述第一气缸轴的环形套件(31)及由该环形套件沿其直径方向向外延伸形成的侧移滑块(33)，所述环形套件远离所述侧移滑块的内侧面向其上侧边缘形成一向外张开的环形斜面(32)；所述侧移滑块的外端与所述第一固定座(25)之间设有用于驱动所述侧移组件向外运动的侧锁弹簧(34)；所述第一气缸轴的上端的外侧面上设有与所述侧移组件的环形套件相配合的卡槽(231)以及能够与所述第一固定座的上侧边缘卡合固定的定位卡点(233)，所述卡槽的下端边缘向外凸起形成卡榫(232)；另在所述固定架上设有用于驱动所述侧移滑块向其内端方向移动的解锁驱动机构，所述第一气缸轴向下运动时，所述卡榫(232)挤压所述环形套件的环形斜面带动所述侧移动组件向侧移滑块的内端方向运动后并越过所述环形套件，同时在所述侧锁弹簧的作用下所述侧移组件向所述侧移滑块的外端方向运动，使所述环形套件卡入所述卡槽内且所述定位卡点卡合固定在所述第一固定座的上侧边缘，将所述第一气缸轴锁固在所述侧移组件和第一固定座上；所述解锁驱动机构带动所述侧移滑块向其内端方向运动时，所述第一气缸轴在所述复位弹簧的弹力作用下向上运动并使所述侧移组件的环形套件脱离所述第一气缸轴的卡槽，将所述第一气缸轴解锁；其中，
所述侧移滑块的外端的上侧面上设有垂直其上侧面的弹簧卡点(331)，所述第一固定座的外侧面中部向外延伸形成水平卡板(251)，所述侧锁弹簧置于该侧移滑块及其弹簧卡点和第一固定座的外侧面及水平卡板形成的封闭空间内；
所述解锁驱动机构为固定于所述固定架上的解锁气缸(4)，该解锁气缸包括第二气缸体(41)、置于该第二气缸体内的第二活塞(42)、一端与该第二活塞固定连接且另一端伸出所述第二气缸体的气缸推杆(43)，以及位于第一气缸体内并套设于所述气缸推杆一端上的第二复位弹簧(44)，该解锁气缸的推杆抵紧在所述侧移滑块上，该解锁气缸进气时，所述第二活塞带动所述气缸推杆推动所述侧移滑块向该侧移滑块的内端方向移动以将第一气缸轴解锁。
2.根据权利要求1所述的气压式排钻自锁机构，其特征在于：所述解锁气缸的第二气缸体平行于所述上下气缸的第一气缸体设置，该解锁气缸的气缸推杆垂直于所述侧移滑块且二者之间通过斜面接触。
3.根据权利要求1所述的气压式排钻自锁机构，其特征在于：所述解锁气缸的第二气缸体垂直于所述上下气缸的第一气缸体设置，该解锁气缸的气缸推杆另一端抵紧于所述侧移滑块的外端面。
4.根据权利要求1所述的气压式排钻自锁机构，其特征在于：所述解锁驱动机构为固定于所述固定架上的电磁铁组件(5)，该电磁铁组件包括固定于所述固定架上的电磁壳体(51)、一端置于所述电磁壳体内且另一端伸出该电磁壳体的电磁推杆(52)，以及套设于所述电磁推杆一端外的第三复位弹簧(53)，所述电磁壳体内设有与电源连接的线圈绕组，该线圈绕组通电时，所述电磁推杆推动所述侧移滑块向该侧移滑块的内端方向移动以将第一气缸轴解锁。
5.根据权利要求4所述的气压式排钻自锁机构，其特征在于：所述电磁铁组件的电磁壳体平行于所述上下气缸的第一气缸体设置，所述电磁推杆垂直于所述侧移滑块且二者之间通过斜面接触。
6.根据权利要求4所述的气压式排钻自锁机构，其特征在于：所述电磁铁组件的电磁壳体垂直于所述上下气缸的第一气缸体设置，所述电磁推杆另一端抵紧于所述侧移滑块的外端面。
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