CN110253042B

CN110253042B - 一种钢板自动钻孔设备

Info

Publication number: CN110253042B
Application number: CN201910493249.3A
Authority: CN
Inventors: 潘磊
Original assignee: Tangshan Yongsheng Hardware Co Ltd
Current assignee: Tangshan Yongsheng Hardware Co., Ltd
Priority date: 2019-06-06
Filing date: 2019-06-06
Publication date: 2020-05-29
Anticipated expiration: 2039-06-06
Also published as: CN110253042A

Abstract

本发明公开了一种钢板自动钻孔设备，涉及机械设备领域，其主要解决了在对钢板进行钻孔时，无法自动进行精确定位和钻孔的问题，此装置主要包括钻孔台，钻孔台上设有限位机构、收集机构、控制器、定位钻孔机构，在进行钻孔时，先在钢板上指定位置点一个点，并控制这个点移动到红色激光灯下方，进行第一步定位，然后将锥形钉头转动到此处，进行定点，根据编辑好的程序和需要钻孔位置之间的距离，将钢板移动，并依次定点，定点完毕后，将开孔器转动到此处，进行钻孔。本发明的有益效果是，定位准确，自动化程度较高。

Description

一种钢板自动钻孔设备

技术领域

本发明涉及机械设备领域，特别是一种钢板自动钻孔设备。

背景技术

在对钢板进行开孔时，一般采用数控冲床进行开孔，数控冲床使用简单方便快速，但是数控冲床本身价格较高，并且需要使用模具进行冲孔，模具的使用有次数限制，若通过数控冲床进行开孔，成本较高，一般使用钻孔机进行钻孔。

一般的钢板钻孔装置，例如专利号为CN201810154237，专利名称为一种钢板钻孔设备的专利，其可以将不同规格尺寸的钢板进行固定后钻孔，操作简单快捷，自动化程度高，在进行钻孔作业时，整个设备的稳定性较好，冷风机产生的冷风能够对钻头进行降温，提高钻头的使用寿命和保证钻孔的质量。

但是其在使用时存在一些问题，在钻孔前进行定位时，需要人工进行操作，并且定位精度不高，影响使用效果。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种钢板自动钻孔设备。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种钢板自动钻孔设备，包括钻孔台，钻孔台上设有限位机构、收集机构，钻孔台上端一侧设有控制器，所述钻孔台上设有定位钻孔机构，所述定位钻孔机构位于钻孔台上表面，限位机构位于定位钻孔机构内的电机上方，收集机构位于钻孔台一侧的地面上，

所述定位钻孔机构包括位于钻孔台上方一侧的移动机构，移动机构上设有抓取台，抓取台下表面前侧安装有电磁铁，钻孔台上表面一侧开有圆形凹槽，圆形凹槽内下表面安装有第一伺服电机，第一伺服电机旋转端上表面安装有转动盘，转动盘上表面中心处安装有第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆伸缩端上表面安装有盛放台，盛放台上端一侧安装有第一支撑板，第一支撑板一侧安装有第二支撑板，第一支撑板与第二支撑板成九十度夹角摆放，第一支撑板下表面末端安装有第二伺服电机，第二伺服电机旋转端下表面安装有转动板，转动板下表面一侧安装有红色激光灯，转动板下表面另一侧设有打钉机构，第二支撑板下表面末端安装有第一旋转电机，第一旋转电机旋转端下表面连接有第一联轴器，第一联轴器通过连接机构连接有开孔器。

所述移动机构包括位于钻孔台上表面两侧的导向槽，钻孔台上方设有移动台，移动台下表面两侧安装有导向块，导向块下端位于导向槽内，移动台上设有螺纹通孔，钻孔台上表面一侧安装有第二旋转电机，第二旋转电机旋转端安装有第二联轴器，第二联轴器上安装有转动螺杆，钻孔台上表面另一侧设有螺杆轴承，转动螺杆一端与第二联轴器连接，转动螺杆另一端穿过螺纹通孔插入螺杆轴承内，移动台内侧表面设有方形凹槽，方形凹槽内下表面两侧开有滑道，滑道上方设有多个移动块，移动块下表面两侧安装有滑块，滑块下端位于滑道内，两个滑道之间设有齿轮槽，移动块下表面安装有第三旋转电机，第三旋转电机旋转端安装有主动齿轮，主动齿轮与齿轮槽互相啮合。

所述抓取台固定安装在移动块前侧表面下端。

所述打钉机构包括固定安装在转动板下表面一侧的空心套筒，空心套筒内放置有伸缩柱，伸缩柱下端安装有锥形钉头，伸缩柱上表面连接有伸缩弹簧，伸缩弹簧上端与空心套筒内上表面固定连接，空心套筒一侧设有拦截口，伸缩柱上一侧设有球形凹槽，球形凹槽内放置有球形滚珠，球形滚珠与球形凹槽之间通过微型弹簧板连接，球形滚珠一端由拦截口伸出，转动板下表面一侧安装有第二电动伸缩杆。

所述连接机构包括固定安装在第一联轴器下端的连接轴，连接轴下端设有方形连接凹槽，开孔器上端嵌装在方形连接凹槽内。

所述限位机构包括位于圆形凹槽内侧壁上的限位孔，限位孔位于转动盘上方，转动盘上表面设有第三电动伸缩杆。

所述开孔器、红色激光灯、锥形钉头在使用时所转动到的位置与第一伺服电机中心位置距离相同。

所述收集机构包括固定安装在钻孔台上表面的多个柔性毛刷，钻孔台一侧地面上放置有收集箱，钻孔台上设有收集通道，收集通道上端位于开孔器在工作时位置的正下方，收集通道出口端连接有倾斜导料板，倾斜导料板一端伸到收集箱上方。

利用本发明的技术方案制作的钢板自动钻孔设备，在进行钻孔时，先在钢板上指定位置点一个点，并控制这个点移动到红色激光灯下方，进行第一步定位，然后将锥形钉头转动到此处，进行定点，根据编辑好的程序和需要钻孔位置之间的距离，将钢板移动，并依次定点，定点完毕后，将开孔器转动到此处，进行钻孔，通过激光灯进行初始定位，然后自动移动钢板，定位精度较高，并且现在钢板上打一个定点，在钻孔时防止开孔器晃动，钻孔效率更高，使用效果更好。。

附图说明

图1是本发明所述钢板自动钻孔设备的结构示意图；

图2是本发明所述限位机构的局部放大图；

图3是本发明所述移动机构的局部放大图；

图4是本发明所述定位钻孔机构的局部放大图；

图5是本发明所述打钉机构的局部放大图；

图6是本发明所述连接机构的局部放大图；

图中，1、钻孔台；2、控制器；3、抓取台；4、电磁铁；5、圆形凹槽；6、第一伺服电机；7、转动盘；8、第一电动伸缩杆；9、盛放台；10、第一支撑板；11、第二支撑板；12、第二伺服电机；13、转动板；14、红色激光灯；15、第一旋转电机；16、第一联轴器；17、开孔器；18、导向槽；19、移动台；20、导向块；21、螺纹通孔；22、第二旋转电机；23、第二联轴器；24、转动螺杆；25、螺杆轴承；26、方形凹槽；27、滑道；28、移动块；29、滑块；30、齿轮槽；31、第三旋转电机；32、主动齿轮；33、空心套筒；34、伸缩柱；35、锥形钉头；36、伸缩弹簧；37、拦截口；38、球形凹槽；39、球形滚珠；40、微型弹簧板；41、第二电动伸缩杆；42、连接轴；43、方形连接凹槽；44、限位孔；45、第三电动伸缩杆；46、柔性毛刷；47、收集箱；48、收集通道；49、倾斜导料板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-6所示。

在本实施方案中，通过控制器2进行控制，控制器2的型号为 MHMF042L1U2M,控制器2的电源接入端与工业用电接口电性连接从而通电，工业用电接口分别与电磁铁4、第一伺服电机6、第一电动伸缩杆8、第二伺服电机12、红色激光灯14、第一旋转电机15、第二旋转电机22、第三旋转电机31、第二电动伸缩杆41第三电动伸缩杆45电性连接并进行供电，控制器2的控制信号输出端通过与电磁铁4、第一伺服电机6、第一电动伸缩杆8、第二伺服电机12、红色激光灯14、第一旋转电机15、第二旋转电机22、第三旋转电机31、第二电动伸缩杆41第三电动伸缩杆45电性连接并控制其运行。

本申请的创造点在于定位钻孔机构的结构设计，在本装置中结合附图1、附图2和附图4，定位钻孔机构包括位于钻孔台1上方一侧的移动机构，移动机构上设有抓取台3，抓取台3下表面前侧安装有电磁铁4，钻孔台1上表面一侧开有圆形凹槽5，圆形凹槽5内下表面安装有第一伺服电机6，第一伺服电机6旋转端上表面安装有转动盘7，转动盘7上表面中心处安装有第一电动伸缩杆8，第一电动伸缩杆8伸缩端上表面安装有盛放台9，盛放台9上端一侧安装有第一支撑板10，第一支撑板10一侧安装有第二支撑板11，第一支撑板10与第二支撑板11成九十度夹角摆放，第一支撑板10下表面末端安装有第二伺服电机12，第二伺服电机12旋转端下表面安装有转动板13，转动板13下表面一侧安装有红色激光灯14，转动板13下表面另一侧设有打钉机构，第二支撑板11下表面末端安装有第一旋转电机15，第一旋转电机15旋转端下表面连接有第一联轴器16，第一联轴器16通过连接机构连接有开孔器17，其主要解决的问题为：在对钢板进行钻孔时，无法自动进行精确定位和钻孔，在进行钻孔时，先在钢板上指定位置点一个点，并控制这个点移动到红色激光灯14下方，进行第一步定位，然后将锥形钉头35转动到此处，进行定点，根据编辑好的程序和需要钻孔位置之间的距离，将钢板移动，并依次定点，定点完毕后，将开孔器17转动到此处，进行钻孔，便于进行精确定位，钻孔效率更高，

本申请内还设有移动机构、打钉机构、连接机构、限位机构、收集机构，在移动时，通过控制器2控制启动移动机构内的第二旋转电机22，带动转动螺杆24在螺纹通孔21内转动，使得移动台19进行移动，启动第三旋转电机31转动，带动主动齿轮32转动，通过与齿轮槽30的啮合，使移动块28移动，由电磁铁4将钢板吸引，带动钢板移动，提前将开孔器17嵌装在连接机构内的方形连接凹槽中，当到达指定位置后，启动限位机构内的第三电动伸缩杆45伸长，使其一端插入限位孔44中，防止晃动，启动第一电动伸缩杆8缩短，将锥形钉头35移动到钢板上方，启动第二电动伸缩杆41伸长，将球形滚珠39顶回，锥形钉头35在伸缩弹簧37的作用下在钢板上顶出一个凹陷，便于定位，在钻孔后，钻掉的钢板落在收集机构内的收集通道48内，并落入收集箱47上，其具体工作步骤如下：

第一步、钢板定位：将钢板摆放在钻孔台1上方的柔性毛刷上，将钢板摆正并移动到电磁铁4下方，启动电磁铁4将钢板吸引，有工作人员使用黑色签字笔在钢板上定位点画一个黑点，由控制器2控制启动第一电动伸缩杆8伸长，启动第一伺服电机6转动，将红色激光灯14转动到钢板上方，启动第二伺服电机12转动，将红色激光灯14转动到前侧，启动红色激光灯14，由工作人员在控制器2上进行操作，启动第二旋转电机22转动，使得转动螺杆24转动，并使得移动台19移动，启动第三旋转电机31转动，带动主动齿轮32转动，通过与齿轮槽30的啮合，使移动块28移动，通过抓取台3将钢板进行连接，使得钢板移动，并将黑点移动到红色激光灯14所发射出红点重合后，停止移动，在此过程中，通过红色激光灯14和人工操作快速进行定位，便于进行精确的钻孔，

第二步、钻孔：启动第二伺服电机12转动，将锥形钉头35转动到前侧，启动第一电动伸缩杆8缩短，将锥形钉头35高度降低到一定程度，启动第二电动伸缩杆41伸长，将球形滚珠39通过拦截口37顶回空心套筒33内，伸缩柱34在伸缩弹簧36的弹力作用下向下方弹出，在钢板上顶出一个坑，启动第二电动伸缩杆41缩短，第一电动伸缩杆8缩短，将锥形钉头35顶回原位，球形滚珠39在微型弹簧板40的弹力作用下一端由拦截口37伸出，启动第一电动伸缩杆8伸长，将锥形钉头35升高，选择对应的程序，由控制器2控制钢板移动，并依次在钢板上进行定位，定位完毕后，启动第三电动伸缩杆45缩短，启动第一伺服电机6转动，将开孔器17转动到钢板上方，启动第三电动伸缩杆45伸长，将转动盘7进行限位，防止晃动，启动第一电动伸缩杆8缩短，将开孔器17高度降低，启动第一旋转电机15转动，并带动开孔器17转动，进行钻孔，并按照顺序依次钻孔，在此过程中，先在钢板上打出一个凹陷，使用开孔器17钻孔时，更加稳定，

第三步、收集废料：钻掉的钢板落在收集机构内的收集通道48内，并通过倾斜导料板49落入收集箱47内，进行收集，防止钢板废料四处散落，保护工作环境。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种钢板自动钻孔设备，包括钻孔台（1），钻孔台（1）上设有限位机构、收集机构，钻孔台（1）上端一侧设有控制器（2），其特征在于，所述钻孔台（1）上设有定位钻孔机构，所述定位钻孔机构位于钻孔台（1）上表面；

所述定位钻孔机构包括位于钻孔台（1）上方一侧的移动机构，移动机构上设有抓取台（3），抓取台（3）下表面前侧安装有电磁铁（4），钻孔台（1）上表面一侧开有圆形凹槽（5），圆形凹槽（5）内下表面安装有第一伺服电机（6），第一伺服电机（6）旋转端上表面安装有转动盘（7），转动盘（7）上表面中心处安装有第一电动伸缩杆（8），第一电动伸缩杆（8）伸缩端上表面安装有盛放台（9），盛放台（9）上端一侧安装有第一支撑板（10），第一支撑板（10）一侧安装有第二支撑板（11），第一支撑板（10）与第二支撑板（11）成九十度夹角摆放，第一支撑板（10）下表面末端安装有第二伺服电机（12），第二伺服电机（12）旋转端下表面安装有转动板（13），转动板（13）下表面一侧安装有红色激光灯（14），转动板（13）下表面另一侧设有打钉机构，第二支撑板（11）下表面末端安装有第一旋转电机（15），第一旋转电机（15）旋转端下表面连接有第一联轴器（16），第一联轴器（16）通过连接机构连接有开孔器（17）；

限位机构位于定位钻孔机构内的第一伺服电机的上方，收集机构位于钻孔台（1）一侧的地面上;

所述打钉机构包括固定安装在转动板（13）下表面一侧的空心套筒（33），空心套筒（33）内放置有伸缩柱（34），伸缩柱（34）下端安装有锥形钉头（35），伸缩柱（34）上表面连接有伸缩弹簧（36），伸缩弹簧（36）上端与空心套筒（33）内上表面固定连接，空心套筒（33）一侧设有拦截口（37），伸缩柱（34）上一侧设有球形凹槽（38），球形凹槽（38）内放置有球形滚珠（39），球形滚珠（39）与球形凹槽（38）之间通过微型弹簧板（40）连接，球形滚珠（39）一端由拦截口（37）伸出，转动板（13）下表面一侧安装有第二电动伸缩杆（41）;

所述开孔器（17）、红色激光灯（14）、锥形钉头（35）在使用时所转动到的位置与第一伺服电机（6）中心位置距离相同。

2.根据权利要求1所述的一种钢板自动钻孔设备，其特征在于，所述移动机构包括位于钻孔台（1）上表面两侧的导向槽（18），钻孔台（1）上方设有移动台（19），移动台（19）下表面两侧安装有导向块（20），导向块（20）下端位于导向槽（18）内，移动台（19）上设有螺纹通孔（21），钻孔台（1）上表面一侧安装有第二旋转电机（22），第二旋转电机（22）旋转端安装有第二联轴器（23），第二联轴器（23）上安装有转动螺杆（24），钻孔台（1）上表面另一侧设有螺杆轴承（25），转动螺杆（24）一端与第二联轴器（23）连接，转动螺杆（24）另一端穿过螺纹通孔（21）插入螺杆轴承（25）内，移动台（19）内侧表面设有方形凹槽（26），方形凹槽（26）内下表面两侧开有滑道（27），滑道（27）上方设有多个移动块（28），移动块（28）下表面两侧安装有滑块（29），滑块（29）下端位于滑道（27）内，两个滑道（27）之间设有齿轮槽（30），移动块（28）下表面安装有第三旋转电机（31），第三旋转电机（31）旋转端安装有主动齿轮（32），主动齿轮（32）与齿轮槽（30）互相啮合。

3.根据权利要求2所述的一种钢板自动钻孔设备，其特征在于，所述抓取台（3）固定安装在移动块（28）前侧表面下端。

4.根据权利要求1所述的一种钢板自动钻孔设备，其特征在于，所述连接机构包括固定安装在第一联轴器（16）下端的连接轴（42），连接轴（42）下端设有方形连接凹槽（43），开孔器（17）上端嵌装在方形连接凹槽（43）内。

5.根据权利要求1所述的一种钢板自动钻孔设备，其特征在于，所述限位机构包括位于圆形凹槽（5）内侧壁上的限位孔（44），限位孔（44）位于转动盘（7）上方，转动盘（7）上表面设有第三电动伸缩杆（45）。

6.根据权利要求1所述的一种钢板自动钻孔设备，其特征在于，所述收集机构包括固定安装在钻孔台（1）上表面的多个柔性毛刷（46），钻孔台（1）一侧地面上放置有收集箱（47），钻孔台（1）上设有收集通道（48），收集通道（48）上端位于开孔器（17）在工作时位置的正下方，收集通道（48）出口端连接有倾斜导料板（49），倾斜导料板一端伸到收集箱（47）上方。