CN111958516B - 一种大数据自动化钻床的半自动夹具及夹紧方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种大数据自动化钻床的半自动夹具，包括理料夹紧装置，所述理料夹紧装置包括用于承载木工板的载料平台以及用于对所述载料平台上木工板的边缘进行导向定位的侧边推料装置；钻孔装置，位于所述载料平台的下方用于对木工板钻孔，包括导轨支撑架，以及滑动安装在所述导轨支撑架上的若干钻排机构；压料装置，位于所述理料夹紧装置的上方用于从上方压紧木工板，包括滑动调节杆，所述滑动调节杆上滑动安装有气动吸料装置，其夹紧方法包括步骤：S100、侧边夹紧；S200、上端夹紧；S300、定位钻孔，本发明从待加工工件的四个侧面以及上下面实现对其全方位的夹紧，缓解工件钻孔过程中的位移，提高钻孔精度。

Description

一种大数据自动化钻床的半自动夹具及夹紧方法

技术领域

本发明实施例涉及夹紧装置技术领域，具体涉及一种大数据自动化钻床的半自动夹具及夹紧方法。

背景技术

钻床是机械加工常见设备之一，目前的钻床工作台上都必须要设置压紧装置或夹持装置，主要目的就是将工件固定，在进行加工工件的时候，首先就是需要将工件放置在压紧装置上，同时手动调节压紧装置将工件压紧，再去操作手柄进行钻孔作业，钻孔工序复杂，工作效率不高。

对于同一批次夹具的夹紧来说，由于均具有相同的加工参数和工序，在实际加工中可以考虑通过大数据统筹的方式进行自动化生产，从而保证产品品质的一致性。然而在现有技术中，并没有考虑到应用大数据实行自动化处理。

钻孔作业时，由于摩擦震动，夹持的工件将左右位移以及山下窜动，但是现有的夹紧装置一般难以兼顾工件各个面的夹持，尤其是对木工板这样的大型平面工件，难以实现全面的夹持，造成钻孔过程中的工件位移，影响钻孔精度。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种大数据自动化钻床的半自动夹具及夹紧方法，从待加工工件的四个侧面以及上下面实现对其全方位的夹紧，缓解工件钻孔过程中的位移，提高钻孔精度，以解决现有技术中夹持不牢固，钻孔过程中容易产生位移，降低钻孔精度的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种大数据自动化钻床的半自动夹具，包括

理料夹紧装置，所述理料夹紧装置包括用于承载木工板的载料平台以及用于对所述载料平台上木工板的边缘进行导向定位的侧边推料装置；

钻孔装置，位于所述载料平台的下方用于对木工板钻孔，包括导轨支撑架，以及滑动安装在所述导轨支撑架上的若干钻排机构；

压料装置，位于所述理料夹紧装置的上方用于从上方压紧木工板，包括滑动调节杆，所述滑动调节杆上滑动安装有气动吸料装置。

本发明实施例的特征还在于，所述载料平台为中空的框型结构，包括两组相对设置的横条挡边和纵条挡边；所述侧边推料装置包括垂直交叉设置的分别横跨所述横条挡边的纵推板、横跨所述纵条挡边的横推板，所述纵推板和横推板将载料平台划分成若干区域；位于木工板所在区域的纵推板的内侧滑动安装有与所述纵条挡边正对的纵压板、所述横推板的内侧滑动安装有与所述横条挡边正对的横压板，所述横条挡边、纵条挡边、纵压板和横压板用于支撑木工板的四条侧边，且下方均设置有支撑木工板下表面边缘的承力边条。

本发明实施例的特征还在于，所述理料夹紧装置还包括设置在所述横条挡边兼纵条挡边下方承力边条上阵列的若干定位孔，紧挨所述纵推板和横推板外侧边的所述定位孔上均通过转轴安装有凸轮块，所述凸轮块的侧边可压紧所述纵推板和横推板的外侧边。

本发明实施例的特征还在于，平行于所述纵推板和横推板的径向上均设置有T型滑槽，所述纵压板和横压板上均设置有与所述T型滑槽相对应的T型滑块。

本发明实施例的特征还在于，所述滑动调节杆包括支撑杆，所述支撑杆的轴向设置有导向槽；所述气动吸料装置包括抽气装置、液压气缸以及安装座，所述安装座滑动安装在导向槽上方，所述液压气缸固定安装在安装座的上方，贯穿所述导向槽的液压气缸的阀杆下端连接有助推板，所述助推板的轴向滑动安装有若干吸气罩，所述吸气罩的内部通过抽气管连接抽气装置。

本发明实施例的特征还在于，所述导轨支撑架包括支撑框架，所述支撑框架的下段设置有平行于所述横条挡边的两组水平导轨；所述钻排机构包括钻排以及用于承载所述钻排的活动架，所述活动架的底部两端横跨两组所述水平导轨，所述活动架在动力机构的驱动下沿所述水平导轨水平滑动。

本发明实施例的特征还在于，所述纵压板和横压板均为依次排布的相互间距可调的若干个。

本发明实施例的特征还在于，若干所述承力边条的上表面均位于同一水平面。

一种大数据自动化钻床的半自动夹具的夹紧方法，包括如下步骤：

S100、侧边夹紧：将木工板放置在载料平台上，启动侧边推料装置将木工板推至载料平台的两个相邻侧边，同所述载料平台的两条侧边共同夹持木工板四个侧边；

S200、上端夹紧：上端夹紧装置运行至侧边夹紧后的木工板上方，对木工板的上方进一步吸附压紧；

S300、定位钻孔：钻孔机构运行至木工板的下方，从下至上对木工板进行钻孔。

本发明实施例的特征还在于，在所述步骤S100中，先对木工板的侧边进行导向定位，再通过侧边紧压装置对定位后的木工板施加夹持力。

本发明实施例具有如下优点：

本发明从待加工工件的四个侧面以及上下面实现对其全方位的夹紧，缓解工件钻孔过程中的位移，提高钻孔精度；同时本发明的夹紧装置适用于不同长宽的木工板的夹紧。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明夹持工件时的理料夹紧装置的结构示意图；

图3为本发明的理料夹紧装置的结构示意图；

图4为本发明的理料夹紧装置的局部放大结构示意图；

图5为本发明的钻孔装置的结构示意图；

图6为本发明的压料装置的结构示意图；

图7位本发明的半自动夹具的夹紧方法的流程图。

图中：

1-理料夹紧装置；2-钻孔装置；3-压料装置；

101-载料平台；102-侧边推料装置；103-横条挡边；104-纵条挡边；105-纵推板；106-横推板；107-纵压板；108-横压板；109-承力边条；110-定位孔；111-转轴；112-凸轮块；113-T型滑槽；114-T型滑块；

201-导轨支撑架；202-钻排机构；203-支撑框架；204-水平导轨；205-钻排；206-活动架；

301-滑动调节杆；302-气动吸料装置；303-支撑杆；304-导向槽；305-抽气装置；306-液压气缸；307-安装座；308-阀杆；309-助推板；310-吸气罩；311-抽气管。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。

在本发明提供的实施方式中，为了使其能够应用于批量化的自动化生产，在实际生产的过程中包括控制器和采集组，通过采集组收集加工过程中的数据，并将采集数据传输至控制器中进行分析，并利用分析结果进行加工路径的模拟，将模拟的结果应用于自动化加工过程中。

如图1至图6所示，本发明提供了一种大数据自动化钻床的半自动夹具，包括理料夹紧装置1，理料夹紧装置1包括用于承载木工板的载料平台101以及用于对载料平台101上木工板的边缘进行导向定位的侧边推料装置102；

钻孔装置2，位于载料平台101的下方用于对木工板钻孔，包括导轨支撑架201，以及滑动安装在导轨支撑架201上的若干钻排机构202；

压料装置3，位于理料夹紧装置1的上方用于从上方压紧木工板，包括滑动调节杆301，滑动调节杆301上滑动安装有气动吸料装置302。

作为优选地实施方式：先将待钻孔的木工板放置在载料平台101上，由其上端的侧边推料装置102将木工板推向侧边，并从木工板的侧边将其积压在一个固定的空间内部，防止其侧边发生位移。之后再调节滑动调节杆301上的气动吸料装置302到木工板的上方，并从上方压紧木工板。至此，木工板的上下左右以及侧边都得到了定位，防止其在钻孔过程中发生位移。之后移动导轨支撑架201上的钻排机构202从下方对木工板进行钻孔。相较于之前局部面的夹紧方式，此中夹紧方式防止钻孔过程中木工板各个方向的位移，提高了钻孔的精度。并且此夹紧装置适用于不同大小的木工板的加工。

如图1至图4所示，载料平台101为中空的框型结构，包括两组相对设置的横条挡边103和纵条挡边104。侧边推料装置102包括垂直交叉设置的分别横跨横条挡边103的纵推板105、横跨纵条挡边104的横推板106。纵推板105滑动安装在横条挡边103上，横推板106活动安装在纵条挡边104上。并且保证纵推板105和横推板106的两端能后齐头并进。

纵推板105和横推板106将载料平台101划分成若干区域。本发明实施例划分成了四个区域，木工板就位于其中的一个区域。位于木工板所在区域的纵推板105的内侧滑动安装有与纵条挡边104正对的纵压板107、横推板106的内侧滑动安装有与横条挡边103正对的横压板108。优选的，平行于纵推板105和横推板106的径向上均设置有T型滑槽113，纵压板107和横压板108上均设置有与T型滑槽113相对应的T型滑块114，提高纵压板107在纵推板105、横压板108在横推板106上滑动稳定性。

横条挡边103、纵条挡边104、纵压板107和横压板108用于支撑木工板的四条侧边，且下方均设置有支撑木工板下表面边缘的承力边条109，若干承力边条109的上表面均位于同一水平面。保证木工板在初始位置位于同一水平面上。纵压板107和横压板108均为依次排布的相互间距可调的若干个。这是为了使纵压板107和横压板108适用于不同长宽大小的木工部，根据需要，选择其中一个或者几个用于支撑木工板的外端的侧边。

为了大致限定木工板位置后的纵推板105和横推板106进行纵向以及横向上位置的固定。理料夹紧装置1还包括设置在横条挡边103兼纵条挡边104下方承力边条109上阵列的若干定位孔110，紧挨纵推板105和横推板106外侧边的定位孔110上均通过转轴111安装有凸轮块112，凸轮块112的侧边可压紧纵推板105和横推板106的外侧边。旋转凸轮块112可实现对木工板侧边夹紧位置的固定。

详细的解释一下理料夹紧装置1对木工板几个侧边的夹持方式：首先将木工板推至载料平台101相邻的两条横条挡边103和纵条挡边104的一个直角边位置，并使木工板相邻的两条边分别与横条挡边103和纵条挡边104齐平并且接触。之后推动纵推板105和横推板106，使滑动安装在纵推板105和横推板106上的纵压板107和横压板108压紧木工板剩余的两条侧边，由横条挡边103、纵条挡边104、纵压板107和横压板108下方的承力边条109共同支撑木工板下表现的边缘位置。之后分别在紧挨纵推板105和横推板106外侧边的定位孔110内通过螺纹轴，即转轴111，安装用于挤压纵推板105和横推板106的外侧边的凸轮块112。使木工板的四个侧边都限定在载料平台101和推料装置102形成的框架内部防止钻孔的过程中，木工板发生侧向的位移。

如果仅仅对木工板的四方侧边进行固定，对于从下方钻孔的钻床而言，被加工的工件在钻头的震颤作用下还是容易上下震动，不但损坏钻头，而且影响钻孔的精度，因此也要对工件的上下位置通过压料装置3进行固定。其滑动调节杆301包括支撑杆303，支撑杆303的轴向设置有导向槽304；气动吸料装置302包括抽气装置305、液压气缸306以及安装座307，安装座307滑动安装在导向槽304上方，液压气缸306固定安装在安装座307的上方，贯穿导向槽304的液压气缸306的阀杆308下端连接有助推板309，助推板309的轴向滑动安装有若干吸气罩310，吸气罩310的内部通过抽气管311连接抽气装置305。

工作时，首先将装置有气动吸料装置302的安装座307滑动至木工板的上方，接着调节单个助推板309上的若干吸气罩310之间的间距，使几个吸气罩310的尽可能均匀的分布在木工板的上方。之后启动液压气缸306，使其阀杆308朝下顶送助推板309下方的若干吸气罩310，将木工板压紧在载料平台101的表面。为了加强压紧效果通过抽气管311对吸气罩310抽气，在负气的作用下，木工板牢牢地吸附在吸气罩310的下方。至此，木工板的上下左右前后六个面都得到了有效的夹持，相较于之前局部面的夹持方式，这种方式夹持的更加牢固，提高了钻孔的精度。

钻孔装置2从下方对木工板进行钻孔，因此它需要具有跟随木工板的大小调节钻孔位置的能力。导轨支撑架201包括支撑框架203，支撑框架203的下段设置有平行于横条挡边103的两组水平导轨204；钻排机构202包括钻排205以及用于承载钻排205的活动架206，活动架206的底部两端横跨两组水平导轨204，活动架206在动力机构的驱动下沿水平导轨204水平滑动。在动力机构的推动作用下，活动架206在水平导轨204上水平位移，将位于其上的钻排205移动至木工板对应钻孔位置的下方实施钻孔。

另外，如图7所示，本发明提供了一种基于夹具的夹紧方法，通过采集组收集加工过程中的数据，并将采集数据传输至控制器中进行分析，并利用分析结果进行加工路径的模拟，将模拟的结果应用于自动化加工过程中，具体包括以下步骤：

S100、侧边夹紧：将木工板放置在载料平台上，启动侧边推料装置将木工板推至载料平台的两个相邻侧边，同载料平台的两条侧边共同夹持木工板四个侧边；

S200、上端夹紧：上端夹紧装置运行至侧边夹紧后的木工板上方，对木工板的上方进一步吸附压紧；

S300、定位钻孔：钻孔机构运行至木工板的下方，从下至上对木工板进行钻孔。

在步骤S100中，先对木工板的侧边进行导向定位，再通过侧边紧压装置对定位后的木工板施加夹持力。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种大数据自动化钻床的半自动夹具，其特征在于：包括

理料夹紧装置（1），所述理料夹紧装置（1）包括用于承载木工板的载料平台（101）以及用于对所述载料平台（101）上木工板的边缘进行导向定位的侧边推料装置（102）；

钻孔装置（2），位于所述载料平台（101）的下方用于对木工板钻孔，包括导轨支撑架（201），以及滑动安装在所述导轨支撑架（201）上的若干钻排机构（202）；

压料装置（3），位于所述理料夹紧装置（1）的上方用于从上方压紧木工板，包括滑动调节杆（301），所述滑动调节杆（301）上滑动安装有气动吸料装置（302）；

所述载料平台（101）为中空的框型结构，包括两组相对设置的横条挡边（103）和纵条挡边（104）；所述侧边推料装置（102）包括垂直交叉设置的分别横跨所述横条挡边（103）的纵推板（105）、横跨所述纵条挡边（104）的横推板（106），所述纵推板（105）和横推板（106）将载料平台（101）划分成若干区域；位于木工板所在区域的纵推板（105）的内侧滑动安装有与所述纵条挡边（104）正对的纵压板（107）、所述横推板（106）的内侧滑动安装有与所述横条挡边（103）正对的横压板（108），所述横条挡边（103）、纵条挡边（104）、纵压板（107）和横压板（108）用于支撑木工板的四条侧边，且下方均设置有支撑木工板下表面边缘的承力边条（109）；

所述理料夹紧装置（1）还包括设置在所述横条挡边（103）兼纵条挡边（104）下方承力边条（109）上阵列的若干定位孔（110），紧挨所述纵推板（105）和横推板（106）外侧边的所述定位孔（110）上均通过转轴（111）安装有凸轮块（112），所述凸轮块（112）的侧边可压紧所述纵推板（105）和横推板（106）的外侧边。

2.根据权利要求1所述的一种大数据自动化钻床的半自动夹具，其特征在于：平行于所述纵推板（105）和横推板（106）的径向上均设置有T型滑槽（113），所述纵压板（107）和横压板（108）上均设置有与所述T型滑槽（113）相对应的T型滑块（114）。

3.根据权利要求1所述的一种大数据自动化钻床的半自动夹具，其特征在于：所述滑动调节杆（301）包括支撑杆（303），所述支撑杆（303）的轴向设置有导向槽（304）；所述气动吸料装置（302）包括抽气装置（305）、液压气缸（306）以及安装座（307），所述安装座（307）滑动安装在导向槽（304）上方，所述液压气缸（306）固定安装在安装座（307）的上方，贯穿所述导向槽（304）的液压气缸（306）的阀杆（308）下端连接有助推板（309），所述助推板（309）的轴向滑动安装有若干吸气罩（310），所述吸气罩（310）的内部通过抽气管（311）连接抽气装置（305）。

4.根据权利要求1所述的一种大数据自动化钻床的半自动夹具，其特征在于：所述导轨支撑架（201）包括支撑框架（203），所述支撑框架（203）的下段设置有平行于所述横条挡边（103）的两组水平导轨（204）；所述钻排机构（202）包括钻排（205）以及用于承载所述钻排（205）的活动架（206），所述活动架（206）的底部两端横跨两组所述水平导轨（204），所述活动架（206）在动力机构的驱动下沿所述水平导轨（204）水平滑动。

5.根据权利要求1所述的一种大数据自动化钻床的半自动夹具，其特征在于：所述纵压板（107）和横压板（108）均为依次排布的相互间距可调的若干个。

6.根据权利要求1所述的一种大数据自动化钻床的半自动夹具，其特征在于：若干所述承力边条（109）的上表面均位于同一水平面。

7.一种根据权利要求1-6任意一项所述的大数据自动化钻床的半自动夹具的夹紧方法，其特征在于：包括如下步骤：

S100、侧边夹紧：将木工板放置在载料平台上，启动侧边推料装置将木工板推至载料平台的两个相邻侧边，同所述载料平台的两条侧边共同夹持木工板四个侧边；

S200、上端夹紧：上端夹紧装置运行至侧边夹紧后的木工板上方，对木工板的上方进一步吸附压紧；

S300、定位钻孔：钻孔机构运行至木工板的下方，从下至上对木工板进行钻孔。

8.根据权利要求7所述的一种大数据自动化钻床的半自动夹具的夹紧方法，其特征在于：在所述步骤S100中，先对木工板的侧边进行导向定位，再通过侧边紧压装置对定位后的木工板施加夹持力。

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