CN111215653B - 一种自动化打孔设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化打孔设备，包括底座、夹具、升降台、轨道、电动滑块、打孔装置、自动下料装置；其特征在于：所述的打孔装置包括设于所述电动滑块下方的连接块、设于所述连接块下方的气缸、设于所述气缸下方的电机、设于所述电机上的电机杆、设于所述电机一侧的第一滑块、设于所述链接块一侧的滑轨、设于所述连接块下方的刀盘、设于所述刀盘上的换钻结构、设于所述连接块下方的挡屑结构；本发明通过刀盘、换钻结构及挡屑结构的设置，减少了加工需要的时间，换刀更方便快捷，减少人工成本，避免了了工人在工作时误触刀具的可能，增加了安全性。

Description

一种自动化打孔设备

技术领域

本发明属于建材加工技术领域，尤其是涉及一种自动化打孔设备。

背景技术

在建筑材料的制作过程中常常需要对木材、金属板材等物品进行打孔的操作，常规的打孔设备通常为数控机床或者人工的车床形式对板材进行打孔，对于一些较大的孔洞时常需要多把刀具来进行加工，对于一些较大的孔则采用小钻头先行打孔，后用刀具对孔洞的边缘进行倒角，再通过大钻头的方式进行扩孔打孔的操作，在进行下一步之前需要对刀具进行更换，而更换刀具的步骤需要通过机械臂将刀塔内的刀取下，再将电机上的刀具取下进行交换，此过程需要的时间较长，不利于多个工件的加工，同时，刀具始终暴露在机床上，当人需要进行换刀时，可能会导致手接触到刀具受到伤害。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种工作效率高、安全性高的自动化打孔设备。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种自动化打孔设备，包括底座、设于所述底座上的夹具、设于所述底座上方的升降台、设于所述升降台上的轨道、设于所述轨道上的电动滑块、设于所述电动滑块下方的打孔装置、设于所述底座上的自动下料装置；所述的打孔装置包括设于所述电动滑块下方的连接块、设于所述连接块下方的气缸、设于所述气缸下方的电机、设于所述电机上的电机杆、设于所述电机一侧的第一滑块、设于所述连接块一侧的滑轨、设于所述连接块下方的刀盘、设于所述刀盘上的换钻结构、设于所述连接块下方的挡屑结构；通过刀盘的设置，将多种刀具共同存放于刀盘内，通过换钻结构旋转的方式旋转刀盘从而使电机与不同的刀具进行啮合从而进行换刀，结构更加简单有效，相对于常规的数控机床取下刀具的方式相比较，换刀过程更加简约节省时间，刀盘上不同刀具对于加工过程中的不同需求也有更好的处理，同时采用旋转刀盘的方式有效避免了加工台在换刀过程中可能出现的机架出现的位置偏移的情况发生，通过挡屑结构的设置有效避免了加工过程中飞屑飞溅伤到周遭的人。

所述刀盘包括设于所述连接块下方的盘体、设于所述盘体上的容纳腔、设于所述容纳腔内的钻套、设于所述钻套内的钻头、设于所述钻套下方的第一弹性件、设于所述电机杆上的第一空腔、设于所述电机杆上的上齿、设于所述钻头上方的凸块、设于所述凸块径向的下齿、设于所述连接块内的第二空腔、设于所述第二空腔内下端于所述刀盘相连接的连接柱、设于所述第二空腔内的锁紧结构；刀盘在未工作的情况下刀具位于空腔内，仅有在工作台开始工作时，电机杆与刀具之间相互啮合，且电机在气缸作用下向下移动时，钻头方从刀盘内露出，有效避免了人直接接触到刀具可能受到的损伤，同时将刀具顶出从而加工打孔的方式，电机在工作过程中仅采用上下移动的方式，有效避免了打孔过程中由于换刀从而出现的定点偏移的情况的发生，使加工流程更加简单准确，有效避免了孔洞偏移的情况发生。

所述换钻结构包括设于所述刀盘上的凹槽、设于所述凹槽内的凸齿、设于所述连接块一侧的顶杆、设于所述顶杆下端的齿轮、设于所述顶杆上的控制电机；通过控制电机的转动从而带动齿轮进行转动，下方的齿轮与凹槽内的凸齿相互啮合从而转动刀具盘起到换刀的作用，通过齿轮的方式使转动过程更加精准，不容易出现定位方面的问题，同时顶杆的存在有效避免了在加工的过程中另一端的电机与刀具相互啮合从而产生的一个较大的向下的力，导致的刀盘偏转的情况发生，与之对位设置有效提供了一个力使刀盘保持平衡，有效避免了加工过程中刀具便宜的情况的发生，增加了加工的精度。

所述锁紧结构包括设于所述连接柱上的环槽、设于所述第二空腔内的第二滑块设于所述第二滑块上方的限位杆、设于所述限位杆上的斜角、设于所述第二滑块上的螺纹孔、设于所述连接块上的通孔、穿设于所述通孔和所述螺纹孔内的螺钉、设于所述螺钉上的纹路，锁紧结构的设置，通过旋动螺钉的方式使与螺钉相配合的第二滑块内第一空腔内左右移动从而控制限位杆卡接住连接柱上的环槽，从而固定连接柱，使其可旋转，但不可拔出的形式卡接于连接块上，通过旋动螺钉的形式从而解锁或锁紧连接柱，使得刀盘的拆卸方式更加简单方便，便于对于不同加工难度的板材进行相对应的更换，有效减少了更换难度与更换时间需求减少了人工成本，同时采用螺钉的形式使滑块的运动更加稳定，优先避免在机器运作过程中螺钉松脱滑落的情况发生。

所述挡屑结构包括设于所述连接块上的上骨架、设于所述上骨架下方的下骨架、设于所述上骨架上的导柱、套设于所述导柱上的第二弹性件、设于所述下骨架上的玻璃板；当升降台下降时，下骨架与板材先行贴合，随着升降台的下降，弹性件被压缩，上骨架继续下降，下骨架则对板材施加了一个向下挤压的力，有效防止了板材在钻孔过程中的移动，有效避免了加工过程中由于偏移而导致的打孔定位错误的情况发生，且玻璃板面的设置有效避免了飞屑飞出对人体造成伤害或者飞屑落入机器的角落从而造成机器故障的情况的发生。

所述自动下料装置包括底座上的电动轨道、设于所述电动轨道上的第三滑块、设于所述第三滑块上的长杆、设于所述长杆上的旋转块、设于所述第三滑块上的挡片、设于所述电动轨道一端的挡块、设于所述电动轨道上的废料回收结构；采用了自动下料的方式有效减少了人工成本，当电动轨道上的滑块位于原位时，被挡块及挡片限位，从而无法转动，当板材放入底座上的时候，旋转块起到了阻挡作用，从而起到了限位作用，使物料的摆放更加精准，从而对于孔的加工也起到了定位作用，当打孔过程加工完毕后，电动轨道上的第三滑块延着电动轨道移动，此时旋转块失去了挡块的限位，发生一定角度的旋转，当其位移至另一端，旋转块失去板材下端面的支撑，从而复位，当旋转块顺着电动轨道回归的过程中，旋转块的一边将推着板材移动从而下料，通过电动轨道的设置，从而实现了定位及下料的步骤有效减少了人工成本，加快了工作的效率，减少人工卸料时可能存在的受伤的情况发生。

所述废料回收结构包括设于所述旋转块上的刷毛、设于所述电动轨道一端的回收室、设于所述电动轨道上的梳体、设于所述梳体下方的复位结构，通过回收结构的设置，对钻孔中留存于表面的废料进行扫除，且通过上述电动轨道的运动从而控制旋转快倾斜，使毛刷的刷毛接触板材表面，对上方的废料进行扫除，其中没有设置更多的驱动部件，利用了卸料的步骤同时对废料进行了扫除有效减少了能源的消耗，同时收集来的物料可以有效的废物利用，能够更好的节约资源减少经济成本。

所述旋转块上设有于所述梳体相对应的凹槽，旋转块上设置有凹槽，使旋转块移动至梳体位置时，梳体上的梳条嵌于凹槽内部，从而当旋转块回去的时候，梳体可以从刷毛的底部向外滑出，从而避免了废料残留在梳体上减少了浪费减少了成本，同时避免了废料残留导致的毛刷工作效率下降等情况发生，凹槽的设置有效保证了刷条可以从刷毛底部滑出，有效增加了清理效果。

所述复位结构包括设于所述梳体下方的旋杆、设于所述旋杆上的圆块、设于所述圆块上的软条，复位结构的设置有效避免了旋转块在没有接触到板材之后仍然无法复位的情况发生，通过旋转使用软条不断拍打使旋转块复位，同时保证了梳体能卡如上述的凹槽内，同时软条将不断对梳体进行拍打从而使梳体发生震动，避免了梳体在清理完毛刷之后上方残留有废屑从而影响之后的清理效果。

本发明通过刀盘、换钻结构及挡屑结构的设置，减少了加工需要的时间，换刀更方便快捷，减少人工成本，避免了了工人在工作时误触刀具的可能，增加了安全性。。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的右视图。

图3为本发明的正视图。

图4为图2沿A-A线剖开的立体剖面示意图。

图5为图2沿A-A线剖开的平面剖面示意图。

图6为图2的中A处的放大示意图。

图7为图4的局部放大示意图。

图8为图7中A处的放大示意图。

图9为图7中B处的放大示意图。

图10为图2中B处的放大示意图。

图11为图5的局部放大示意图。

图12为图3沿B-B线剖开的剖面示意图。

图13为图12的局部放大示意图。

图14为所述锁紧装置的放大示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种自动化打孔设备，包括底座1、夹具2、升降台、轨道4、电动滑块5、打孔装置6、自动下料装置7；底座为两块长方形的台面，中间设置有凹陷，用于放置板材，夹具2设于所述底座上，夹具为一个设置于底座上的下方由气缸顶出，对板材长边进行夹持的铁件，升降台3设于所述底座上方，升降台为设于底座上的四个角落各自放置有电机的结构，电机上方设置由螺纹杆，升降台通过螺纹杆的形式实现升降，轨道4设于所述升降台上，轨道为几根圆柱型轨道，电动滑块5设于所述轨道上，电动滑块设置于轨道上，通过电动滑块的控制从而调节加工位置，从而可对多种不同位置的板材进行加工，适配性更加优良，能适应更多规格的板材，打孔装置6设于所述电动滑块下方，自动下料装置7设于所述底座上；所述的打孔装置6包括连接块61、气缸62、电机63、电机杆631、第一滑块64、滑轨65、刀盘66、换钻结构67、挡屑结构68；连接块61设于所述电动滑块下方，连接块为一个长方形结构下方连接一个柱体的结构，气缸62设于所述连接块下方，气缸蛇者至于连接块长方形结构处，位于柱体结构的一侧，所述气缸为市场上购得，此处不再赘述；电机63设于所述气缸下方，电机杆631设于所述电机上，所述电机为市场上购得，此处不再赘述；第一滑块64设于所述电机一侧，滑轨65设于所述连接块一侧，所述滑块为一个梯形结构，梯形的上底连接于所述的电机上，滑轨则与滑块相互对应，滑块可在滑轨内上下移动，结构稳定，不容易晃动，从而减少了刀具在使用过程中可能出现的偏移的情况发生，进行了限位，使电机始终只能上下移动，避免了偏移，增加了打孔的准确度；刀盘66设于所述连接块下方，换钻结构67设于所述刀盘上，挡屑结构68设于所述连接块下方。

所述刀盘66包括盘体611、容纳腔662、钻套663、钻头664、第一弹性件665、第一空腔632、上齿633、凸块666、下齿667、第二空腔611、连接柱668、锁紧结构69；盘体661设于所述连接块下方，所述盘体为一个圆环形的盘体，较厚，结构更加稳定不容易变形，容纳腔662设于所述盘体上，容纳腔为一个圆柱型结构，用于容纳设置于内部的钻头，钻套663设于所述容纳腔内，钻套为一个环型结构，横切面为一个开口朝向内部的斜躺u型结构，且u型结构靠下边的一端设置有一个凸台，可在第一腔体内上下移动，钻头664设于所述钻套内的，所述钻头为一个中间设置有环形凸台的结构，与上述的u型开口相对应卡接于u型口内，使钻头可以在钻套内转动，结构稳定旋转流畅；第一弹性件665设于所述钻套下方，第一弹性件此处设置为弹簧，一端抵于第一空腔底部，一端与钻套相接，钻套u型下端凸台与弹簧相互对应，避免了弹簧在移动过程中产生偏移触碰到钻头的可能减少了器械损耗的可能，减少了成本，第一空腔632设于所述电机杆上，上齿633设于所述电机杆上，凸块666设于所述钻头上方，下齿667设于所述凸块径向，第一空腔为一个圆柱形的结构，与下方的凸块相对应，起到定位中心的作用，使钻头的定位更加准确，增加加工孔的品质，且凸块上方设置有倒角，增加了准确性，避免卡接不上的情况发生。上齿与下齿相互配合当电机转动时电机杆将带动钻头转动，从而钻孔，结构更加稳定，第二空腔611设于所述连接块内，连接柱668设于所述第二空腔内下端于所述刀盘相连接，第二空腔为一个圆柱形中间套接一个长方体的结构，连接柱为一个圆柱体连接着刀盘，上端位于第二空腔内，结构稳定，不容易晃动，锁紧结构69设于所述第二空腔内。

所述换钻结构67包括凹槽671、凸齿672、顶杆673、齿轮674、控制电机675；凹槽671设于所述刀盘66上，凹槽为一个圆弧槽口的形状，凸齿672设于所述凹槽内，凸齿设于圆弧槽口的其中原理圆盘中心的一侧，顶杆673设于所述连接块一侧，顶杆为一根一端连接于连接块的条状结构，另一端则位于所述的凹槽内，设置于电机的对侧，当打孔开始的时候，电机将会对圆盘产生一个较大的向下的力，若向下力过大则可能导致圆盘倾斜最终导致打孔位置不准的情况发生，而对侧的顶杆正好能阻止圆盘的倾斜，使结构趋向稳定，加工孔更加精准，齿轮674设于所述顶杆下端，控制电机675设于所述顶杆上，所述齿轮设置于顶杆下端位于凹槽内部，通过控制电机旋转，控制电机则通过指令进行一定的旋转从而更换点击下方的刀位，实现换刀，结构更加稳定且准确，此处电机可从市场上购得，此处不再赘述，所述齿轮与凹槽内的凸齿相互配合，通过齿轮的方式有效避免了打滑的可能增加了稳定性。

所述锁紧结构69包括环槽691、第二滑块692、限位杆693、斜角694、螺纹孔695、通孔696、螺钉697、纹路698；环槽691设于所述连接柱668上，环形槽设置于所述连接柱上，为一个环形结构，此处环形槽横切面设置为方形结构，第二滑块692设于所述第二空腔内，限位杆693设于所述第二滑块上方，斜角694设于所述限位杆上，第二滑块为可在第二空腔内来回移动的长方形块体，所述限位杆设有4根分别设置在长方形块体的四个角落此处限位杆设置为长条方形块，上方设置由斜角，便于第二滑块移动时，限位杆能更好的卡接在环槽内，防止晃动，螺纹孔695设于所述第二滑块上，通孔696设于所述连接块61上，螺钉697穿设于所述通孔和所述螺纹孔内，螺纹孔设置在第二滑块的中间位置，通孔与螺纹孔相对应设置，螺钉则穿设于两个孔之间，当螺钉旋转，则可通过螺纹孔与螺钉上的纹路相配合实现第二滑块的来回移动，使用螺钉的方式结构更加稳定调节更加简易，且不容易松脱滑出；纹路698设于所述螺钉上所述纹路为设置于螺钉头上的齿状纹路方便人在拧的时候用力。

所述挡屑结构68包括设于所述连接块上的上骨架681、设于所述上骨架下方的下骨架682、设于所述上骨架上的导柱683、套设于所述导柱上的第二弹性件684、设于所述下骨架上的玻璃板685。

所述自动下料装置7包括电动轨道71、第三滑块72、长杆73、旋转块74、挡片75、挡块76、回收结构8；电动轨道71设于底座上，两边分别设置一条，电动轨道为现有技术，此处不再赘述；第三滑块72设于所述电动轨道上，长杆73设于所述第三滑块上，旋转块74设于所述长杆上，挡片75设于所述第三滑块上，第三滑块为设置于电动轨道上的长方体，可在电动轨道内来回移动，长杆则连接与两边的第三滑块，随着第三滑块在电动轨道上移动，旋转块为一个L型结构，L型弯折处为一个弧形，位于初始位置时，长边落于下方，短边则与板材水平，当移动轨道移动时，长边抵住板材上表面，整个L型旋转块旋转一定角度，长边贴合板材表面向进料端移动，当移动刀板材末端时，长边失去板材上表面的支撑下落，当第三滑块向回复位时，L型旋转块的长边外侧与板材的边相接触，同时设置于第三滑块上的挡片对旋转块进行限位，使旋转块长边始终处于竖直向下的状态，从而第三滑块回归的时候，将进行下料的步骤，挡块76设于所述电动轨道一端，挡块为一个U型的块，设置于电动轨道一端，当第三滑块复位时，挡块与挡片将同时对旋转块进行限位，此时旋转块无法转动，且长边竖直向下，此时旋转块将对之后上料的板材起到一个限位作用，使板材定位更加准确，增加了打孔位置的精准度；废料回收结构8设于所述电动轨道上。

所述废料回收结构8包括刷毛81、回收室82、梳体83、复位结构9；刷毛81设于所述旋转块上，刷毛为设置在L型旋转块短边上的结构，当第三滑块向进料端移动时，旋转块的倾斜将使刷毛接触与板材的上表面，从而进行清洗，避免废屑的浪费，节约资源降低成本，回收室82设于所述电动轨道一端，梳体83设于所述电动轨道上，梳体设置在进料口端，设置于电动滑轨的上方，当旋转块的长边与板材脱离时，短边旋转过程中梳体将卡在刷毛的底部，当第三滑块复位的时候，梳体将对刷毛进行清洗，有效避免了刷毛在使用过程中由于堆积过多的废料从而影响后续的清理效果，复位结构9设于所述梳体下方。

所述旋转块上设有于所述梳体相对应的凹槽84，凹槽的设置使旋转块在失去板材的抵力时，短边旋转能更好的将梳体卡入毛刷的底部，有效保证了刷条可以从刷毛底部滑出，有效增加了清理效果，减少浪费节约成本。

所述复位结构9包括旋杆91、圆块92、软条93；旋杆91设于所述梳体下方，旋杆两端连接在底座上，始终处于旋转状态，圆块92设于所述旋杆上，设有多个，均匀分布在旋杆上，软条93设于所述圆块上，软条则均匀径向分布于圆块上，材质为软性橡胶材质。

具体操作流程如下；

工人从进料口端将物料放置于底座上，并且向内推动板材，使板材的远端抵住旋转块，此时旋转块被挡片和挡块限位，处于长边竖直向下的状态，对板材进行一定的限位，板材远端固定后放下，两边夹具向内夹紧，对板材进行夹持固定，此时升降台向下移动，下骨架的底部与板材相贴合，上下骨架之间的弹簧处于压缩状态，对板材产生一个向下的力，避免了板材在钻孔过程中可能存在的板材晃动对钻头产生的破坏，在控制电机的转动下，通过齿轮将刀盘旋转，对准细钻，刀位，气缸将电机向下压，电机上的第一滑块顺着滑轨竖直向下移动，使电机杆的上齿与钻头上端的下齿相互啮合，电机的转动将带动着钻套内钻头的转动，在气缸的推动下从而下刀钻孔，打孔完毕后，气缸回缩，电机杆与钻头脱离，控制电机旋转进行换刀位，重复上述步骤对小孔进行倒角、扩孔处理，打孔完毕后，升降台向上升起，下骨架与板材脱离，不再对板材有固定作用，同时解锁夹具，然后第三滑块顺着电动轨道向进料端移动，旋转块在移动过程中失去了挡块对其在水平方向上的压力，旋转块在板材的的作用下进行一定的旋转，此时L型旋转块长边抵于板材上方，短边上的刷毛贴合板材，在移动过程中对板材表面进行刷洗，当第三滑块运动到进料口端时，梳条卡入旋转块上的凹槽，长边失去了板材对其的支撑作用，从而下落，并且在软条的拍打下复位，长边竖直向下，此时梳条位于凹槽内，当第三滑块复位的时候，梳条将从底部对刷毛进行清理，同时旋转块的长边外侧抵住板材的一端，通过滑轨复位将板材下料，软条将不断拍打着梳条避免梳条上残留的废屑对后续的清理造成影响，归位置后的旋转块再次受到挡块的限位，从而旋转块又能起到限位定位的作用，重复上述步骤。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种自动化打孔设备，包括底座(1)、设于所述底座上的夹具(2)、设于所述底座上方的升降台(3)、设于所述升降台上的轨道(4)、设于所述轨道上的电动滑块(5)、设于所述电动滑块下方的打孔装置(6)、设于所述底座上的自动下料装置(7)；其特征在于：所述的打孔装置(6)包括设于所述电动滑块下方的连接块(61)、设于所述连接块下方的气缸(62)、设于所述气缸下方的电机(63)、设于所述电机上的电机杆(631)、设于所述电机一侧的第一滑块(64)、设于所述连接块一侧的滑轨(65)、设于所述连接块下方的刀盘(66)、设于所述刀盘上的换钻结构(67)、设于所述连接块下方的挡屑结构(68)；所述刀盘(66)包括设于所述连接块下方的盘体(661)、设于所述盘体上的容纳腔(662)、设于所述容纳腔内的钻套(663)、设于所述钻套内的钻头(664)、设于所述钻套下方的第一弹性件(665)、设于所述电机杆上的第一空腔(632)、设于所述电机杆上的上齿(633)、设于所述钻头上方的凸块(666)、设于所述凸块径向的下齿(667)、设于所述连接块内的第二空腔(611)、设于所述第二空腔内下端于所述刀盘相连接的连接柱(668)、设于所述第二空腔内的锁紧结构(69)。

2.根据权利要求1所述的自动化打孔设备，其特征在于：所述换钻结构(67)包括设于所述刀盘(66)上的凹槽(671)、设于所述凹槽内的凸齿(672)、设于所述连接块一侧的顶杆(673)、设于所述顶杆下端的齿轮(674)、设于所述顶杆上的控制电机(675)。

3.根据权利要求1所述的自动化打孔设备，其特征在于：所述锁紧结构(69)包括设于所述连接柱(668)上的环槽(691)、设于所述第二空腔内的第二滑块(692)、设于所述第二滑块上方的限位杆(693)、设于所述限位杆上的斜角(694)、设于所述第二滑块上的螺纹孔(695)、设于所述连接块(61)上的通孔(696)、穿设于所述通孔和所述螺纹孔内的螺钉(697)、设于所述螺钉上的纹路(698)。

4.根据权利要求1所述的自动化打孔设备，其特征在于：所述挡屑结构(68)包括设于所述连接块上的上骨架(681)、设于所述上骨架下方的下骨架(682)、设于所述上骨架上的导柱(683)、套设于所述导柱上的第二弹性件(684)、设于所述下骨架上的玻璃板(685)。

5.根据权利要求1所述的自动化打孔设备，其特征在于：所述自动下料装置(7)包括底座上的电动轨道(71)、设于所述电动轨道上的第三滑块(72)、设于所述第三滑块上的长杆(73)、设于所述长杆上的旋转块(74)、设于所述第三滑块上用于限位所述旋转块的挡片(75)、设于所述电动轨道一端用于固定所述旋转块的挡块(76)、设于所述电动轨道上的废料回收结构(8)；所述旋转块为一个L型结构。

6.根据权利要求5所述的自动化打孔设备，其特征在于：所述废料回收结构(8)包括设于所述旋转块上的刷毛(81)、设于所述电动轨道一端的回收室(82)、设于所述电动轨道上的梳体(83)、设于所述梳体下方的复位结构(9)。

7.根据权利要求6所述的自动化打孔设备，其特征在于：所述旋转块上设有于所述梳体相对应的凹槽(84)。

8.根据权利要求6所述的自动化打孔设备，其特征在于：所述复位结构(9)包括设于所述梳体下方的旋杆(91)、设于所述旋杆上的圆块(92)、设于所述圆块上的软条(93)。

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