CN111097835B - 一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工领域，具体是涉及一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备，包括有异形飞轮，还包括有机架、冲孔组件、旋转上下料组件、第一传送带、第二传送带、定位组件和码垛组件，机架顶部设置有水平设置的工作平台，冲孔组件的输出端上固定安装有水平升降板，冲孔组件包括有可竖直升降的上模，定位组件包括有可竖直升降的与上模相配合的下模，工作平台顶部设有供下模穿过的圆形避让口，旋转上下料组件包括有可旋转的旋转盘，旋转盘的外壁上均匀固定连接有四个弧形移料板，本发明所示的高效钻孔设备实现了全自动化的上下料操作，大大减轻了工人的劳动强度，提高了工作效率，能够一次性完成冲压操作，大大简化了操作步骤。

Description

一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备

技术领域

本发明涉及机械加工领域，具体是涉及一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备。

背景技术

汽车零部件作为汽车工业的基础，是支撑汽车工业持续健康发展的必要因素。特别是当前汽车行业正在轰轰烈烈、如火如荼开展的自主开发与创新，更需要一个强大的零部件体系作支撑。整车自主品牌与技术创新需要零部件作基础，零部件的自主创新又对整车产业的发展产生强大推动力，他们是相互影响、相互作用的，没有整车的自主品牌，强大零部件体系的研发创新能力难以迸发，没有强大零部件体系的支撑，自主品牌的做大作强将难以为继。

异形件指工件的上、下表面不是相同或者相似的图形。在汽车配件当中，经常会用到异形件，例如异形飞轮等，在异形飞轮件加工时，需要对其内部进行打孔，目前打孔加工方式是将一个飞轮件上所需要的孔一个个的打出来，此种方法较为耗时，效率较低，另外对于异形件的加工时，没有完整的上下料产线，经常需要人工进行上下料、定位等操作，既容易导致产品质量问题，又增加了生产时间。

因此，有必要设计一种一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备，用来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备，该技术方案解决了汽车异形飞轮件在生产时缺少自动化上下料设备、定位精度不够精确、产品生产效率较低等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

提供了一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备，包括有异形飞轮，异形飞轮包括有底环、齿环和五个开孔架，底环与齿环同轴设置，齿环固定设置在底环的顶部，五个开孔架沿底环轴线方向环形固定设置在底环的内部，还包括有机架、冲孔组件、旋转上下料组件、第一传送带、第二传送带、定位组件和码垛组件，机架顶部设置有水平设置的工作平台，第一传送带和第二传送带与工作平台的两侧，冲孔组件固定安装在工作平台顶部，冲孔组件的输出端上固定安装有水平升降板，码垛组件竖直设置在第二传送带的末端，旋转上下料组件水平设置在工作平台的顶部，定位组件安装在机架内部并且位于工作平台的正下方，冲孔组件包括有可竖直升降的上模，上模位于工作平台的正上方，定位组件包括有可竖直升降的与上模相配合的下模，工作平台顶部设有供下模穿过的圆形避让口，旋转上下料组件包括有可旋转的旋转盘，旋转盘的外壁上均匀固定连接有四个弧形移料板，弧形移料板的中心均能够旋转至与上模轴线共线位置，弧形移料板与第一传送带的末端和第二传送带的始端相匹配。

作为一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备的一种优选方案，工作平台上还设有供弧形移料板运行的限位弧形槽，限位弧形槽的弧心与旋转盘的圆心重合。

作为一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备的一种优选方案，定位组件还包括有水平升降板、两组螺纹升降机构和四根限位杆，水平升降板设置在工作平台的正下方，两组螺纹升降机构分别对称设置在水平升降板底部的两侧，四根限位杆竖直设置在水平升降板底部的四个拐角处，限位杆的顶部与水平升降板的底部固定连接，机架的中部水平设有隔板，隔板上设有供限位杆竖直穿过的限位孔，螺纹升降机构包括有螺纹升降杆和第一伺服电机，第一伺服电机竖直固定安装在机架的底部，第一伺服电机的输出轴位于水平升降板一侧的正下方，螺纹升降杆竖直设置，螺纹升降杆的底部与第一伺服电机的输出轴固定连接，螺纹升降杆的顶部贯穿隔板并与水平升降板的底部一侧固定连接。

作为一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备的一种优选方案，定位组件还包括有第二伺服电机，第二伺服电机竖直固定安装在水平升降板的底部中心处，第二伺服电机的输出轴贯穿水平升降板向上设置并与下模的底部中心处固定连接。

作为一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备的一种优选方案，上模的底部竖直设有五个绕上模轴线环形分布的圆柱型冲孔头，下模上与圆柱型冲孔头对应位置设有贯穿口。

作为一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备的一种优选方案，还包括有落料收集箱，落料收集箱水平设置在工作平台圆形避让口的正下方，落料收集箱的底部固定安装在隔板的顶部，水平升降板上设有与冲料组件相匹配的落料口。

作为一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备的一种优选方案，码垛组件包括有能够接收安放异形飞轮的码垛箱、竖直升降机构和搬运机械手，竖直升降机构竖直设置在第二传送带的末端，码垛箱位于竖直升降机构和第二传送带之间，码垛箱安装在竖直升降机构的输出端上，搬运机械手设置在竖直升降机构的旁侧。

作为一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备的一种优选方案，码垛箱上设有若干层水平设置的能够安放异形飞轮的弧形安装槽，若干层弧形安装槽沿着竖直方向依次设置，弧形安装槽的底部与异形飞轮底环贴合，弧形安装槽的顶部与异形飞轮的齿环外侧壁贴合。

作为一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备的一种优选方案，竖直升降机构包括有第三伺服电机、螺纹杆、固定架和步进升降架，固定架竖直设置在第二传送带的末端，螺纹杆竖直设置在固定架的内部，螺纹杆与固定架可旋转的连接，第三伺服电机竖直固定安装在固定架的顶部，第三伺服电机的输出轴与螺纹杆的顶部固定连接，步进升降架与螺纹杆传动连接，码垛箱安装在步进升降架的顶部，步进升降架的顶部设有能够卡紧码垛箱外侧壁的弧形限位条。

作为一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备的一种优选方案，弧形移料板的内侧壁上设有与齿环外侧壁相匹配的弹性凸块。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

与现有技术相比，本发明所示的一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备实现了全自动化的上下料操作，大大减轻了工人的劳动强度，通过旋转上下料组件可以实现设备进行高效的上下料操作，提高了工作效率，本设备的冲压组件设有五个专用于异形飞轮的圆柱型冲孔头，能够一次性完成冲压操作，大大简化了操作步骤，进一步提高了设备生产效率。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的立体结构示意图二；

图3为本发明的机架及其负载的立体结构示意图；

图4为图3的侧视图；

图5为本发明的螺纹升降机构的立体结构示意图一；

图6为本发明的螺纹升降机构的立体结构示意图二；

图7为本发明的旋转上下料组件的立体结构示意图；

图8为本发明的码垛组件的立体结构示意图；

图9为本发明的部分立体结构示意图；

图10为本发明的异形飞轮的立体结构示意图。

图中标号为：

机架1、冲孔组件2、旋转上下料组件3、第一传送带4、第二传送带5、定位组件6、码垛组件7、上模8、下模9、圆形避让口10、旋转盘11、弧形移料板12、限位弧形槽13、水平升降板14、螺纹升降机构15、限位杆16、隔板17、螺纹升降杆18、第一伺服电机19、第二伺服电机20、圆柱型冲孔头21、贯穿口22、落料收集箱23、落料口24、码垛箱25、竖直升降机构26、弧形安装槽27、第三伺服电机28、螺纹杆29、固定架30、步进升降架31、弧形限位条32、弹性凸块33、异形飞轮34、底环35、齿环36、开孔架37、工作平台38。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1-10所示的一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备，包括有异形飞轮34，异形飞轮34包括有底环35、齿环36和五个开孔架37，底环35与齿环36同轴设置，齿环36固定设置在底环35的顶部，五个开孔架37沿底环35轴线方向环形固定设置在底环35的内部，还包括有机架1、冲孔组件2、旋转上下料组件3、第一传送带4、第二传送带5、定位组件6和码垛组件7，机架1顶部设置有水平设置的工作平台38，第一传送带4和第二传送带5与工作平台38的两侧，冲孔组件2固定安装在工作平台38顶部，冲孔组件2的输出端上固定安装有水平升降板14，码垛组件7竖直设置在第二传送带5的末端，旋转上下料组件3水平设置在工作平台38的顶部，定位组件6安装在机架1内部并且位于工作平台38的正下方，冲孔组件2包括有可竖直升降的上模8，上模8位于工作平台38的正上方，定位组件6包括有可竖直升降的与上模8相配合的下模9，工作平台38顶部设有供下模9穿过的圆形避让口10，旋转上下料组件3包括有可旋转的旋转盘11，旋转盘11的外壁上均匀固定连接有四个弧形移料板12，弧形移料板12的中心均能够旋转至与上模8轴线共线位置，弧形移料板12与第一传送带4的末端和第二传送带5的始端相匹配。

工作平台38上还设有供弧形移料板12运行的限位弧形槽13，限位弧形槽13的弧心与旋转盘11的圆心重合。当设备运行时，第一传送带4上的未加工异形飞轮34被送至末端进入上料工位，旋转上下料组件3中的旋转盘11旋转，带动其外侧壁上固定安装的四个环形分布的弧形移料板12转动，弧形移料板12带动末端未加工的异形飞轮34经过限位弧形槽13运行至加工工位，由冲孔组件2对其完成加工后，再经过弧形移料板12的作用沿着限位弧形槽13的轨迹运行至下料工位，经过第二传送带5进入下料过程，限位弧形槽13对异形飞轮34的运动轨迹进行导向和限位。

定位组件6还包括有水平升降板14、两组螺纹升降机构15和四根限位杆16，水平升降板14设置在工作平台38的正下方，两组螺纹升降机构15分别对称设置在水平升降板14底部的两侧，四根限位杆16竖直设置在水平升降板14底部的四个拐角处，限位杆16的顶部与水平升降板14的底部固定连接，机架1的中部水平设有隔板17，隔板17上设有供限位杆16竖直穿过的限位孔，螺纹升降机构15包括有螺纹升降杆18和第一伺服电机19，第一伺服电机19竖直固定安装在机架1的底部，第一伺服电机19的输出轴位于水平升降板14一侧的正下方，螺纹升降杆18竖直设置，螺纹升降杆18的底部与第一伺服电机19的输出轴固定连接，螺纹升降杆18的顶部贯穿隔板17并与水平升降板14的底部一侧固定连接。当弧形移料板12将异形飞轮34带入加工工位后，定位组件6工作对待加工异形飞轮34进行限位固定，螺纹升降机构15工作，第一伺服电机19的输出轴带动螺纹升降杆18上升，进而带动与螺纹升降杆18固定连接的水平升降板14上升，限位杆16对水平升降板14的升降操作进行导向和限位，水平升降板14上升至一定高度时，水平升降板14上方的下模9通过圆形避让口10对工作平台38上方的待加工异形飞轮34进行固定限位，从而便于对其进行冲孔工作。

定位组件6还包括有第二伺服电机20，第二伺服电机20竖直固定安装在水平升降板14的底部中心处，第二伺服电机20的输出轴贯穿水平升降板14向上设置并与下模9的底部中心处固定连接。当定位组件6工作时，第二伺服电机20工作，对下模9进行旋转微调，可以使下模9完成定位紧固操作，并且当异形飞轮34角度不正时，第二伺服电机20工作带动下模9转动并带动上方的异形飞轮34同步转动，使得飞轮达到组件的加工角度，保证冲孔的精确度。

上模8的底部竖直设有五个绕上模8轴线环形分布的圆柱型冲孔头21，下模9上与圆柱型冲孔头21对应位置设有贯穿口22。在进行冲孔工作时，五个圆柱型冲孔头21可以在一次冲孔操作时冲出五个孔洞，一次性完成冲孔操作，大大提高了工作效率，节约生产成本。

还包括有落料收集箱23，落料收集箱23水平设置在工作平台38圆形避让口10的正下方，落料收集箱23的底部固定安装在隔板17的顶部，水平升降板14上设有与冲料组件相匹配的落料口24。在冲孔过程中，落料收集箱23可以对冲孔产生的废料进行回收，废料经过落料口24落入落料收集箱23中进行集中收集，既可以对废料进行回收利用，节约成本，又可以保护工厂生产环境。

码垛组件7包括有能够接收安放异形飞轮34的码垛箱25、竖直升降机构26和搬运机械手，竖直升降机构26竖直设置在第二传送带5的末端，码垛箱25位于竖直升降机构26和第二传送带5之间，码垛箱25安装在竖直升降机构26的输出端上，搬运机械手设置在竖直升降机构26的旁侧。当进行收料操作时，码垛组件7工作，第二传送带5将加工完成的异形飞轮34传送至码垛箱25中，竖直升降机构26带动码垛箱25步进上升，每收取一个上升特定距离，当码垛箱25收集存满后，搬运机械手将码垛箱25从竖直升降机构26中取出，再将空的码垛箱25放置在收取位置，竖直升降机构26复位，完成收集操作。

码垛箱25上设有若干层水平设置的能够安放异形飞轮34的弧形安装槽27，若干层弧形安装槽27沿着竖直方向依次设置，弧形安装槽27的底部与异形飞轮34底环35贴合，弧形安装槽27的顶部与异形飞轮34的齿环36外侧壁贴合。码垛箱25为异形飞轮34提供特定的收集存放处，便于存储和运输，每个弧形安装槽27均可存放一个异形飞轮34，提高了下料存放的效率。

竖直升降机构26包括有第三伺服电机28、螺纹杆29、固定架30和步进升降架31，固定架30竖直设置在第二传送带5的末端，螺纹杆29竖直设置在固定架30的内部，螺纹杆29与固定架30可旋转的连接，第三伺服电机28竖直固定安装在固定架30的顶部，第三伺服电机28的输出轴与螺纹杆29的顶部固定连接，步进升降架31与螺纹杆29传动连接，码垛箱25安装在步进升降架31的顶部，步进升降架31的顶部设有能够卡紧码垛箱25外侧壁的弧形限位条32。在竖直升降机构26工作时，第三伺服电机28工作带动螺纹杆29转动，进而带动步进升降架31升降，步进升降架31的步进式升降与第二传送带5上异形飞轮34的传送速率配合，提高了设备下料的效率。

弧形移料板12的内侧壁上设有与齿环36外侧壁相匹配的弹性凸块33。弹性凸块33有利于对接收第一传送带4上的原料进行接收，并且防止在弧形限位槽内运行时发生偏转。

本发明的工作原理：当设备运行时，第一传送带4上的未加工异形飞轮34被送至末端进入上料工位，旋转上下料组件3中的旋转盘11旋转，带动其外侧壁上固定安装的四个环形分布的弧形移料板12转动，弧形移料板12带动末端未加工的异形飞轮34经过限位弧形槽13运行至加工工位，由冲孔组件2对其完成加工后，再经过弧形移料板12的作用沿着限位弧形槽13的轨迹运行至下料工位，经过第二传送带5进入下料过程，限位弧形槽13对异形飞轮34的运动轨迹进行导向和限位。当弧形移料板12将异形飞轮34带入加工工位后，定位组件6工作对待加工异形飞轮34进行限位固定，螺纹升降机构15工作，第一伺服电机19的输出轴带动螺纹升降杆18上升，进而带动与螺纹升降杆18固定连接的水平升降板14上升，限位杆16对水平升降板14的升降操作进行导向和限位，水平升降板14上升至一定高度时，水平升降板14上方的下模9通过圆形避让口10对工作平台38上方的待加工异形飞轮34进行固定限位，从而便于对其进行冲孔工作。当定位组件6工作时，第二伺服电机20工作，对下模9进行旋转微调，可以使下模9完成定位紧固操作，并且当异形飞轮34角度不正时，第二伺服电机20工作带动下模9转动并带动上方的异形飞轮34同步转动，使得飞轮达到组件的加工角度，保证冲孔的精确度。在进行冲孔工作时，五个圆柱型冲孔头21可以在一次冲孔操作时冲出五个孔洞，一次性完成冲孔操作，大大提高了工作效率，节约生产成本。在冲孔过程中，落料收集箱23可以对冲孔产生的废料进行回收，废料经过落料口24落入落料收集箱23中进行集中收集，既可以对废料进行回收利用，节约成本，又可以保护工厂生产环境。当进行收料操作时，码垛组件7工作，第二传送带5将加工完成的异形飞轮34传送至码垛箱25中，竖直升降机构26带动码垛箱25步进上升，每收取一个上升特定距离，当码垛箱25收集存满后，搬运机械手将码垛箱25从竖直升降机构26中取出，再将空的码垛箱25放置在收取位置，竖直升降机构26复位，完成收集操作。码垛箱25为异形飞轮34提供特定的收集存放处，便于存储和运输，每个弧形安装槽27均可存放一个异形飞轮34，提高了下料存放的效率。在竖直升降机构26工作时，第三伺服电机28工作带动螺纹杆29转动，进而带动步进升降架31升降，步进升降架31的步进式升降与第二传送带5上异形飞轮34的传送速率配合，提高了设备下料的效率。弹性凸块33有利于对接收第一传送带4上的原料进行接收，并且防止在弧形限位槽内运行时发生偏转。

Claims (7)

1.一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备，包括有异形飞轮（34），异形飞轮（34）包括有底环（35）、齿环（36）和五个开孔架（37），底环（35）与齿环（36）同轴设置，齿环（36）固定设置在底环（35）的顶部，五个开孔架（37）沿底环（35）轴线方向环形固定设置在底环（35）的内部，其特征在于，还包括有机架（1）、冲孔组件（2）、旋转上下料组件（3）、第一传送带（4）、第二传送带（5）、定位组件（6）和码垛组件（7），机架（1）顶部设置有水平设置的工作平台（38），第一传送带（4）和第二传送带（5）与工作平台（38）的两侧，冲孔组件（2）固定安装在工作平台（38）顶部，冲孔组件（2）的输出端上固定安装有水平升降板（14），码垛组件（7）竖直设置在第二传送带（5）的末端，旋转上下料组件（3）水平设置在工作平台（38）的顶部，定位组件（6）安装在机架（1）内部并且位于工作平台（38）的正下方，冲孔组件（2）包括有可竖直升降的上模（8），上模（8）位于工作平台（38）的正上方，定位组件（6）包括有可竖直升降的与上模（8）相配合的下模（9），工作平台（38）顶部设有供下模（9）穿过的圆形避让口（10），旋转上下料组件（3）包括有可旋转的旋转盘（11），旋转盘（11）的外壁上均匀固定连接有四个弧形移料板（12），弧形移料板（12）的中心均能够旋转至与上模（8）轴线共线位置，弧形移料板（12）与第一传送带（4）的末端和第二传送带（5）的始端相匹配；

码垛组件（7）包括有能够接收安放异形飞轮（34）的码垛箱（25）、竖直升降机构（26）和搬运机械手，竖直升降机构（26）竖直设置在第二传送带（5）的末端，码垛箱（25）位于竖直升降机构（26）和第二传送带（5）之间，码垛箱（25）安装在竖直升降机构（26）的输出端上，搬运机械手设置在竖直升降机构（26）的旁侧；

码垛箱（25）上设有若干层水平设置的能够安放异形飞轮（34）的弧形安装槽（27），若干层弧形安装槽（27）沿着竖直方向依次设置，弧形安装槽（27）的底部与异形飞轮（34）底环（35）贴合，弧形安装槽（27）的顶部与异形飞轮（34）的齿环（36）外侧壁贴合；

定位组件（6）还包括有水平升降板（14）、两组螺纹升降机构（15）和四根限位杆（16），水平升降板（14）设置在工作平台（38）的正下方，两组螺纹升降机构（15）分别对称设置在水平升降板（14）底部的两侧，四根限位杆（16）竖直设置在水平升降板（14）底部的四个拐角处，限位杆（16）的顶部与水平升降板（14）的底部固定连接，机架（1）的中部水平设有隔板（17），隔板（17）上设有供限位杆（16）竖直穿过的限位孔，螺纹升降机构（15）包括有螺纹升降杆（18）和第一伺服电机（19），第一伺服电机（19）竖直固定安装在机架（1）的底部，第一伺服电机（19）的输出轴位于水平升降板（14）一侧的正下方，螺纹升降杆（18）竖直设置，螺纹升降杆（18）的底部与第一伺服电机（19）的输出轴固定连接，螺纹升降杆（18）的顶部贯穿隔板（17）并与水平升降板（14）的底部一侧固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备，其特征在于，工作平台（38）上还设有供弧形移料板（12）运行的限位弧形槽（13），限位弧形槽（13）的弧心与旋转盘（11）的圆心重合。

3.根据权利要求1所述的一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备，其特征在于，定位组件（6）还包括有第二伺服电机（20），第二伺服电机（20）竖直固定安装在水平升降板（14）的底部中心处，第二伺服电机（20）的输出轴贯穿水平升降板（14）向上设置并与下模（9）的底部中心处固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备，其特征在于，上模（8）的底部竖直设有五个绕上模（8）轴线环形分布的圆柱型冲孔头（21），下模（9）上与圆柱型冲孔头（21）对应位置设有贯穿口（22）。

5.根据权利要求1所述的一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备，其特征在于，还包括有落料收集箱（23），落料收集箱（23）水平设置在工作平台（38）圆形避让口（10）的正下方，落料收集箱（23）的底部固定安装在隔板（17）的顶部，水平升降板（14）上设有与冲料组件相匹配的落料口（24）。

6.根据权利要求1所述的一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备，其特征在于，竖直升降机构（26）包括有第三伺服电机（28）、螺纹杆（29）、固定架（30）和步进升降架（31），固定架（30）竖直设置在第二传送带（5）的末端，螺纹杆（29）竖直设置在固定架（30）的内部，螺纹杆（29）与固定架（30）可旋转的连接，第三伺服电机（28）竖直固定安装在固定架（30）的顶部，第三伺服电机（28）的输出轴与螺纹杆（29）的顶部固定连接，步进升降架（31）与螺纹杆（29）传动连接，码垛箱（25）安装在步进升降架（31）的顶部，步进升降架（31）的顶部设有能够卡紧码垛箱（25）外侧壁的弧形限位条（32）。

7.根据权利要求1所述的一种异形飞轮自动上下料的高效钻孔设备，其特征在于，弧形移料板（12）的内侧壁上设有与齿环（36）外侧壁相匹配的弹性凸块（33）。

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