CN112139531B - 一种用于金属块的打孔装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于金属块的打孔装置，包括固定箱、驱动箱、钻头、支撑机构、夹持机构和固定机构，所述支撑机构包括支撑杆、承压板、电机和限位球，所述夹持机构包括气缸和抵靠板，所述固定机构包括第一气囊和固定组件，该用于金属块的打孔装置通过支撑机构实现对承压板的转动，使得主体通过电机的转动，实现多方位的打孔，同时通过支撑杆实现对承压板的支撑，防止承压板受力过大，导致电机的损坏，通过固定机构实现对主体的左右夹持，通过夹持机构实现对主体的上下夹持，这里通过弹簧的回复力实现对主体的弹性夹持，同时通过第一气囊和第二气囊的配合，增大固定机构对主体产生的夹持力，使得夹持效果更好，提高了使用的实用性。

Description

一种用于金属块的打孔装置
技术领域
本发明特别涉及一种用于金属块的打孔装置。
背景技术
钻床指主要用钻头在工件上加工孔的机床，通常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动，钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔和盲孔，更换特殊刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工，加工过程中工件不动，让刀具移动，将刀具中心对正孔中心，并使刀具转动，钻床的特点是工件固定不动，刀具做旋转运动。
传统的钻床通常是将工件固定住然后打孔，但是想要再次对工件进行打孔或者说对工件的其他面打孔时，就需要将工件松开取下，然后调整工件的位置，再次固定后对工件进行打孔，操作过程比较繁琐，进而使人们的工作效率降低，同时固定效果并不理想。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于金属块的打孔装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于金属块的打孔装置，包括固定箱、驱动箱、钻头、支撑机构、夹持机构和固定机构，所述固定箱竖向设置，所述钻头水平设置在固定箱内部的一侧，所述驱动箱设置在钻头和固定箱的内壁之间，所述驱动箱内设置有驱动装置，所述钻头通过驱动箱与驱动装置连接，所述支撑机构设置在固定箱内部的底端，所述夹持机构设置在固定箱内部的顶端，所述固定机构设置在支撑机构和夹持机构之间；
所述支撑机构包括支撑杆、承压板、电机和限位球，所述电机竖向设置在固定箱内部的底端，所述承压板水平设置在电机的转轴上，所述固定箱内部的底端设有环形限位槽，所述限位球位于限位槽内，所述限位球与限位槽滑动连接，所述支撑杆设置在承压板和限位球之间，所述支撑杆的一端与承压板连接，所述支撑杆的另一端与限位球连接；
所述夹持机构包括气缸和抵靠板，所述气缸竖向朝向设置在固定箱内部的顶端，所述抵靠板水平设置在气缸的气杆上，所述抵靠板与气缸的气杆铰接，所述承压板与抵靠板正对设置；
所述固定机构包括第一气囊和固定组件，所述第一气囊为矩形，所述第一气囊设置在承压板的上方，所述固定组件有两个，两个固定组件均设置在第一气囊和承压板之间，两个固定组件分别设置在承压板的两端，两个固定组件关于电机对称设置，所述固定组件包括固定板、移动板、弹簧、第二气囊和通气单元，所述固定板竖向设置在承压板上，所述固定板的一端与承压板连接，所述固定板的另一端与第一气囊连接，所述第二气囊设置在固定板的一侧，所述移动板设置在固定板和第二气囊之间，所述弹簧有两根，两个弹簧分别设置在固定板的上下两端，所述弹簧位于移动板和固定板之间，所述弹簧的一端与固定板连接，所述弹簧的另一端与移动板连接，所述移动板远离弹簧的一端与第二气囊抵靠，所述第一气囊远离固定板的一端与抵靠板连接；
所述通气单元包括伸缩杆和波纹管，所述固定板的顶端设有竖向凹槽，所述伸缩杆位于凹槽内，所述伸缩杆的一端与凹槽内部的底端连接，所述伸缩杆的另一端与第一气囊远离气缸的一端连接，所述伸缩杆中空设置，所述波纹管设置在移动板和固定板之间，所述波纹管位于弹簧和第一气囊之间，所述波纹管的一端通过移动板与第二气囊连通，所述波纹管的另一端通过固定板与伸缩杆位于凹槽内的一端连通，所述波纹管通过伸缩杆与第一气囊连通；
所述驱动装置、电机和气缸均由PLC控制。
为了使得电机更好的转动，防止承压板受力过大，从而导致电机的损坏，所述承压板的下方设有限位机构，所述限位机构包括轴承座和支杆，所述轴承座套设在电机的转轴上，所述支杆有两根，两根支杆分别设置在轴承座的两侧，所述支杆的一端与轴承座的外圈连接，所述支杆的另一端与支撑杆连接。
为了增大与主体的接触面积，所述第二气囊远离移动板的一端设有若干凸起，各凸起均匀设置。
为了实现对主体的抵靠，所述承压板的两侧分别设有一根限位条。
为了实现对移动板的限位，所述承压板上设有矩形滑槽，所述矩形滑槽的截面为燕尾形，所述移动板位于矩形滑槽内，所述移动板与矩形滑槽滑动连接。
为了使得移动板更好的移动，所述矩形滑槽内设有滑块，所述移动板通过滑块与矩形滑槽滑动连接。
为了更好的控制气缸对第一气缸产生的推动，所述第一气囊内设有压力感应器，所述压力感应器由PLC控制。
为了减少摩擦，所述环形限位槽的内壁上涂有铬。
为了便捷，所述电机为伺服电机。
为了增加主体底端与承压板的摩擦力，所述承压板远离电机的一端设有防滑纹。
本发明的有益效果是，该用于金属块的打孔装置通过支撑机构实现对承压板的转动，使得主体通过电机的转动，实现多方位的打孔，同时通过支撑杆实现对承压板的支撑，防止承压板受力过大，导致电机的损坏，通过固定机构实现对主体的左右夹持，通过夹持机构实现对主体的上下夹持，这里通过弹簧的回复力实现对主体的弹性夹持，同时通过第一气囊和第二气囊的配合，增大固定机构对主体产生的夹持力，使得夹持效果更好，提高了使用的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于金属块的打孔装置的结构示意图；
图2是本发明的用于金属块的打孔装置承压板和固定机构的连接结构示意图；
图3是图1的A部放大图；
图4是图2的B部放大图；
图5是本发明的用于金属块的打孔装置的承压板和限位条的连接结构示意图；
图中：1.固定箱，2.驱动箱，3.钻头，4.支撑杆，5.承压板，6.电机，7.限位球，8.气缸，9.抵靠板，10.第一气囊，11.固定板，12.移动板，13.弹簧，14.第二气囊，15.伸缩杆，16.波纹管，17.支杆，18.轴承座，19.限位条，20.压力感应器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-5所示，一种用于金属块的打孔装置，包括固定箱1、驱动箱2、钻头3、支撑机构、夹持机构和固定机构，所述固定箱1竖向设置，所述钻头3水平设置在固定箱1内部的一侧，所述驱动箱2设置在钻头3和固定箱1的内壁之间，所述驱动箱2内设置有驱动装置，所述钻头3通过驱动箱2与驱动装置连接，所述支撑机构设置在固定箱1内部的底端，所述夹持机构设置在固定箱1内部的顶端，所述固定机构设置在支撑机构和夹持机构之间；
所述支撑机构包括支撑杆4、承压板5、电机6和限位球7，所述电机6竖向设置在固定箱1内部的底端，所述承压板5水平设置在电机6的转轴上，所述固定箱1内部的底端设有环形限位槽，所述限位球7位于限位槽内，所述限位球7与限位槽滑动连接，所述支撑杆4设置在承压板5和限位球7之间，所述支撑杆4的一端与承压板5连接，所述支撑杆4的另一端与限位球7连接；
所述夹持机构包括气缸8和抵靠板9，所述气缸8竖向朝向设置在固定箱1内部的顶端，所述抵靠板9水平设置在气缸8的气杆上，所述抵靠板9与气缸8的气杆铰接，所述承压板5与抵靠板9正对设置；
所述固定机构包括第一气囊10和固定组件，所述第一气囊10为矩形，所述第一气囊10设置在承压板5的上方，所述固定组件有两个，两个固定组件均设置在第一气囊10和承压板5之间，两个固定组件分别设置在承压板5的两端，两个固定组件关于电机6对称设置，所述固定组件包括固定板11、移动板12、弹簧13、第二气囊14和通气单元，所述固定板11竖向设置在承压板5上，所述固定板11的一端与承压板5连接，所述固定板11的另一端与第一气囊10连接，所述第二气囊14设置在固定板11的一侧，所述移动板12设置在固定板11和第二气囊14之间，所述弹簧13有两根，两个弹簧13分别设置在固定板11的上下两端，所述弹簧13位于移动板12和固定板11之间，所述弹簧13的一端与固定板11连接，所述弹簧13的另一端与移动板12连接，所述移动板12远离弹簧13的一端与第二气囊14抵靠，所述第一气囊10远离固定板11的一端与抵靠板9连接；
所述通气单元包括伸缩杆15和波纹管16，所述固定板11的顶端设有竖向凹槽，所述伸缩杆15位于凹槽内，所述伸缩杆15的一端与凹槽内部的底端连接，所述伸缩杆15的另一端与第一气囊10远离气缸8的一端连接，所述伸缩杆15中空设置，所述波纹管16设置在移动板12和固定板11之间，所述波纹管16位于弹簧13和第一气囊10之间，所述波纹管16的一端通过移动板12与第二气囊14连通，所述波纹管16的另一端通过固定板11与伸缩杆15位于凹槽内的一端连通，所述波纹管16通过伸缩杆15与第一气囊10连通；
所述驱动装置、电机6和气缸8均由PLC控制。
为了使得电机6更好的转动，防止承压板5受力过大，从而导致电机6的损坏，所述承压板5的下方设有限位机构，所述限位机构包括轴承座18和支杆17，所述轴承座18套设在电机6的转轴上，所述支杆17有两根，两根支杆17分别设置在轴承座18的两侧，所述支杆17的一端与轴承座18的外圈连接，所述支杆17的另一端与支撑杆4连接。
为了增大与主体的接触面积，所述第二气囊14远离移动板12的一端设有若干凸起，各凸起均匀设置。
为了实现对主体的抵靠，所述承压板5的两侧分别设有一根限位条19。
为了实现对移动板12的限位，所述承压板5上设有矩形滑槽，所述矩形滑槽的截面为燕尾形，所述移动板12位于矩形滑槽内，所述移动板12与矩形滑槽滑动连接。
为了使得移动板12更好的移动，所述矩形滑槽内设有滑块，所述移动板12通过滑块与矩形滑槽滑动连接。
为了更好的控制气缸8对第一气缸8产生的推动，所述第一气囊10内设有压力感应器20，所述压力感应器20由PLC控制。
为了减少摩擦，所述环形限位槽的内壁上涂有铬。
为了便捷，所述电机6为伺服电机。
为了增加主体底端与承压板5的摩擦力，所述承压板5远离电机6的一端设有防滑纹。
这里电机6、气缸8、压力感应器20和驱动装置均由PLC控制。
这里当需要对主体进行双面打孔时，首先PLC控制气缸8，使得气缸8回复至初始位置，这时气缸8移动驱动抵靠板9移动，抵靠板9驱动抵靠板9移动，抵靠板9驱动第一气囊10向着气缸8的方向移动，第一气囊10驱动伸缩杆15移动。
然后推动第二气囊14，第二气囊14驱动移动板12移动，使得移动板12通过滑块在矩形滑槽内移动，这时弹簧13处于压缩状态，然后将主体放置在两个第二气囊14之间，这时松开第二气囊14，使得第二气囊14通过弹簧13的回复力实现对主体的固定。
这里移动板12移动驱动波纹管16移动，因波纹管16是具有收缩性的，所以这里移动板12移动并不会影响波纹管16。
然后PLC控制气缸8向着电机6的方向移动，这里当第一气囊10与主体抵靠时，气缸8继续推动，这时第一气囊10就会受力变形，这时第一气囊10内部的空气压力就会变大，然后第一气囊10内的空气就会通过伸缩杆15流入波纹管16内，在通过波纹管16流入第二气囊14内，使得第二气囊14膨胀，从而使得第二气囊14更好的与主体固定，提高固定效果。
这里因为第一气囊10与第二气囊14内本身都具有空气，而且第一气囊10与第二气囊14通过波纹管16和伸缩杆15形成了一个密封的腔体，所以这里第一气囊10和第二气囊14内的空气是不会流失的，所述当第一气囊10发生形变时，位于第一气囊10内的空气就会流入第二气囊14内，使得第二气囊14发生形变，从而实现对主体更好的夹持，这时的抵靠板9通过第一气囊10与压力感应器20抵靠，当压力感应器20达到预设值时，就回发送信号给PLC，PLC就会控制气缸8停止工作。
这里因第一气囊10也是具有弹性的，所述通过夹持机构也能实现对主体顶端实现一定的夹持。
然后PLC控制驱动装置运行，驱动装置驱动钻头3工作，从而实现对主体的打孔。这里的驱动装置不仅可以实现对钻头3的旋转，还能实现对钻头3的移动。
当需要对主体进行另一个面的打孔时，首先PLC控制电机6运行，电机6驱动承压板5转动，承压板5驱动支撑杆4转动，支撑杆4驱动限位球7转动，使得限位球7在限位槽内移动，同时承压板5驱动固定机构转动，固定机构驱动抵靠板9移动，这里因抵靠板9与气缸8的气杆是铰接的，所以这里并不影响抵靠板9的转动。
这里通过支撑杆4实现对承压办的支撑，使得承压板5可以承受更大的重量，同时通过限位机构实现对电机6转轴的限位，防止电机6转轴的变形。
这里通过第二气囊14上的凸起，增大与主体之间的摩擦力，从而提高固定的效果，通过设置在承压板5上的限位条19，使得主体可以与限位条19抵靠，从而防止主体在打孔过程中移动。
这里钻头3对主体打孔时的力时向着限位条19的方向的，所以这里对主体的上方并不需要很大的压力来实现对主体的夹持。
这里通过限位条19实现对主体的限位，通过设置在承压板5上的防滑纹和凸起来增大与主体之间的摩擦力，使得主体更好的固定。
这里的矩形滑槽不仅实现对移动板12的限位同时，还能抵靠主体在打孔过程中发生的扭力，从而实现对主体的固定。
与现有技术相比，该用于金属块的打孔装置通过支撑机构实现对承压板5的转动，使得主体通过电机6的转动，实现多方位的打孔，同时通过支撑杆4实现对承压板5的支撑，防止承压板5受力过大，导致电机6的损坏，通过固定机构实现对主体的左右夹持，通过夹持机构实现对主体的上下夹持，这里通过弹簧13的回复力实现对主体的弹性夹持，同时通过第一气囊10和第二气囊14的配合，增大固定机构对主体产生的夹持力，使得夹持效果更好，提高了使用的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于金属块的打孔装置，其特征在于，包括固定箱(1)、驱动箱(2)、钻头(3)、支撑机构、夹持机构和固定机构，所述固定箱(1)竖向设置，所述钻头(3)水平设置在固定箱(1)内部的一侧，所述驱动箱(2)设置在钻头(3)和固定箱(1)的内壁之间，所述驱动箱(2)内设置有驱动装置，所述钻头(3)通过驱动箱(2)与驱动装置连接，所述支撑机构设置在固定箱(1)内部的底端，所述夹持机构设置在固定箱(1)内部的顶端，所述固定机构设置在支撑机构和夹持机构之间；
所述支撑机构包括支撑杆(4)、承压板(5)、电机(6)和限位球(7)，所述电机(6)竖向设置在固定箱(1)内部的底端，所述承压板(5)水平设置在电机(6)的转轴上，所述固定箱(1)内部的底端设有环形限位槽，所述限位球(7)位于环形 限位槽内，所述限位球(7)与环形限位槽滑动连接，所述支撑杆(4)设置在承压板(5)和限位球(7)之间，所述支撑杆(4)的一端与承压板(5)连接，所述支撑杆(4)的另一端与限位球(7)连接；
所述夹持机构包括气缸(8)和抵靠板(9)，所述气缸(8)竖向朝向设置在固定箱(1)内部的顶端，所述抵靠板(9)水平设置在气缸(8)的气杆上，所述抵靠板(9)与气缸(8)的气杆铰接，所述承压板(5)与抵靠板(9)正对设置；
所述固定机构包括第一气囊(10)和固定组件，所述第一气囊(10)为矩形，所述第一气囊(10)设置在承压板(5)的上方，所述固定组件有两个，两个固定组件均设置在第一气囊(10)和承压板(5)之间，两个固定组件分别设置在承压板(5)的两端，两个固定组件关于电机(6)对称设置，所述固定组件包括固定板(11)、移动板(12)、弹簧(13)、第二气囊(14)和通气单元，所述固定板(11)竖向设置在承压板(5)上，所述固定板(11)的一端与承压板(5)连接，所述固定板(11)的另一端与第一气囊(10)连接，所述第二气囊(14)设置在固定板(11)的一侧，所述移动板(12)设置在固定板(11)和第二气囊(14)之间，所述弹簧(13)有两根，两个弹簧(13)分别设置在固定板(11)的上下两端，所述弹簧(13)位于移动板(12)和固定板(11)之间，所述弹簧(13)的一端与固定板(11)连接，所述弹簧(13)的另一端与移动板(12)连接，所述移动板(12)远离弹簧(13)的一端与第二气囊(14)抵靠，所述第一气囊(10)远离固定板(11)的一端与抵靠板(9)连接；
所述通气单元包括伸缩杆(15)和波纹管(16)，所述固定板(11)的顶端设有竖向凹槽，所述伸缩杆(15)位于凹槽内，所述伸缩杆(15)的一端与凹槽内部的底端连接，所述伸缩杆(15)的另一端与第一气囊(10)远离气缸(8)的一端连接，所述伸缩杆(15)中空设置，所述波纹管(16)设置在移动板(12)和固定板(11)之间，所述波纹管(16)位于弹簧(13)和第一气囊(10)之间，所述波纹管(16)的一端通过移动板(12)与第二气囊(14)连通，所述波纹管(16)的另一端通过固定板(11)与伸缩杆(15)位于凹槽内的一端连通，所述波纹管(16)通过伸缩杆(15)与第一气囊(10)连通；
所述驱动装置、电机(6)和气缸(8)均由PLC控制。
2.如权利要求1所述的用于金属块的打孔装置，其特征在于，所述承压板(5)的下方设有限位机构，所述限位机构包括轴承座(18)和支杆(17)，所述轴承座(18)套设在电机(6)的转轴上，所述支杆(17)有两根，两根支杆(17)分别设置在轴承座(18)的两侧，所述支杆(17)的一端与轴承座(18)的外圈连接，所述支杆(17)的另一端与支撑杆(4)连接。
3.如权利要求1所述的用于金属块的打孔装置，其特征在于，所述第二气囊(14)远离移动板(12)的一端设有若干凸起，各凸起均匀设置。
4.如权利要求1所述的用于金属块的打孔装置，其特征在于，所述承压板(5)的两侧分别设有一根限位条(19)。
5.如权利要求1所述的用于金属块的打孔装置，其特征在于，所述承压板(5)上设有矩形滑槽，所述矩形滑槽的截面为燕尾形，所述移动板(12)位于矩形滑槽内，所述移动板(12)与矩形滑槽滑动连接。
6.如权利要求5所述的用于金属块的打孔装置，其特征在于，所述矩形滑槽内设有滑块，所述移动板(12)通过滑块与矩形滑槽滑动连接。
7.如权利要求1所述的用于金属块的打孔装置，其特征在于，所述第一气囊(10)内设有压力感应器(20)，所述压力感应器(20)由PLC控制。
8.如权利要求1所述的用于金属块的打孔装置，其特征在于，所述环形限位槽的内壁上涂有铬。
9.如权利要求1所述的用于金属块的打孔装置，其特征在于，所述电机(6)为伺服电机。
10.如权利要求1所述的用于金属块的打孔装置，其特征在于，所述承压板(5)远离电机(6)的一端设有防滑纹。
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