CN112605421A - 板材定位钻孔系统及定位方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及机械加工设备的领域，尤其是涉及一种板材定位钻孔系统，包括沿直线传送板材的传送轮、用于压紧板材于传送轮上的压料板，还包括推料机构，推料机构包括高度可调的第一推料板，第一推料板能够推板材的一端，且板材能够从第一推料板下方通过，推料机构包括第一移动机构，第一移动机构用于驱动第一推料板沿垂直于传送轮轴向移动。本申请无需每次钻孔时将板材装夹于夹具上，也不需要完成钻孔时将板材从夹具上拆下，因此大批量板材的钻孔效率比用夹具装夹板材钻孔的方式大为提高；实现了板材从流转到钻头下方，到完成钻孔后流转走的全程自动化加工。

Description

板材定位钻孔系统及定位方法

技术领域

本申请涉及机械加工设备的领域，尤其是涉及一种板材定位钻孔系统及定位方法。

背景技术

在机械加工领域，经常涉及到对板材进行钻孔的操作，该操作主要在钻床上进行。对于钻孔的位置精度要求较高的工件来说，板材工件不仅需要进行可靠的固定，同时还需要对孔的位置进行精确定位。

在钻床上对板材钻孔时，需要先用夹具将板材固定在指定位置，然后启动钻床开始钻孔，完成所有孔位的加工后，将板材从夹具上拆下，再将另一块板材装夹于夹具上继续钻孔。由于在夹具上拆、装板材浪费了大量工时，所以大批量板材在钻床上钻孔加工时的效率很低。

发明内容

为了解决板材在夹具上拆、装影响钻孔加工效率的问题，本申请提供一种板材定位钻孔系统及定位方法。

第一方面，本申请提供一种板材定位钻孔系统，采用如下的技术方案：

一种板材定位钻孔系统，包括沿直线传送板材的传送轮、用于压紧板材于传送轮上的压料板，还包括推料机构，推料机构包括高度可调的第一推料板，第一推料板能够推板材的一端，且板材能够从第一推料板下方通过，推料机构包括第一移动机构，第一移动机构用于驱动第一推料板沿垂直于传送轮轴向移动；

还包括挡料机构，挡料机构包括高度可调的第一挡料板，第一挡料板能够挡板材的另一端，且板材能够从第一挡料板下方通过，挡料机构包括第二移动机构，第二移动机构用于驱动第一挡料板沿垂直于传送轮轴向移动；

还包括位于板材一侧的第二推料板、位于板材另一侧的第二挡料板，第二推料板用于沿传送轮的轴向推压板材至第二挡料板上，钻头、压料板、第二推料板和第二挡料板均位于第一推料板与第一挡料板之间。

通过采用上述技术方案，利用第二推料板和第二挡料板对板材宽度方向的两侧进行定位，利用第一推料板和第一挡料板对板材长度方向的两端进行定位，并且通过第一移动机构与第二移动机构的配合，使板材间歇地移动指定距离，从而使钻头在板材上多个指定的位置钻孔。

且由于第一推料板和第一挡料板可以升高避让板材，所以板材可以沿直线移动至钻头下方钻孔，钻孔完成后，板材可以沿直线移走。且在移动过程中通过第二推料板和第二挡料板完成第一次定位，板材移动至接触第一挡料板后，通过第一挡料板与第一推料板的配合完成第二次定位，两次定位后即可开始钻孔，钻一次孔后由第一移动机构与第二移动机构配合来间歇地移动板材，从而实现在板材长度方向上指定的多处位置钻孔。上述过程不需要每次钻孔时将板材装夹于夹具上，也不需要完成钻孔时将板材从夹具上拆下，因此大批量板材的钻孔效率比用夹具装夹板材钻孔的方式大为提高。

可选的，所述第一挡料板接触板材的表面上设有凹槽，凹槽内设有第一传感器，板材与第一挡料板接触时恰好触发第一传感器，第一传感器用于发送信号间接控制第一移动机构停止移动。

通过采用上述技术方案，第一传感器使板材移动至接触第一挡料板时第一移动机构能够迅速动作。

可选的，所述挡料机构包括安装板，安装板上设有第一气缸，第一挡料板设于第一气缸的活塞杆上。

通过采用上述技术方案，用控制器控制第一气缸供气管上的电磁阀，可实现第一挡料板的自动升降。

可选的，所述安装板上设有吹气管，吹气管用于对板材上表面接近第一挡料板处吹气。

通过采用上述技术方案，由于钻孔产生的金属屑会落在板材上表面，若板材与第一挡料板接触的瞬间夹到金属屑，会使板材的定位精度误差达到几毫米，所以用吹气管吹掉板材上表面接近第一挡料板处的金属屑和切削液可以避免。

可选的，所述第一挡料板的顶端铰接于安装板上，第一挡料板的底端铰接于第一气缸的活塞杆上，第一气缸倾斜设置；安装板上固定有挡块，第一挡料板位于挡块与第一气缸的活塞杆之间，挡块用于挡住第一挡料板的上部分，第一挡料板的下部分用于接触板材。

通过采用上述技术方案，利用挡块限制第一气缸的活塞杆移动，使第一挡料板降低时保持竖直状态，使板材与第一挡料板侧面的不同高度处接触均不会影响到板材的定位精度。

可选的，还包括第二传感器，第二传感器用于在板材接触第一挡料板之前发送信号间接控制第二推料板推板材至第二挡料板上，同时间接控制传送轮停转。

通过采用上述技术方案，利用第二传感器控制了第二推料板和第二挡料板对板材的定位时机。

可选的，所述第二推料板数量若干，所有第二推料板沿第二挡料板的长度方向排列，第二传感器设于距离挡料机构最近的推料板上。

通过采用上述技术方案，可以使较长的板材定位时与第二挡料板无缝接触，从而实现对板材精确定位。

第二方面，本申请提供一种定位方法，采用如下的技术方案：

一种定位方法，步骤如下：

Step1.第一推料板不动并处于高位置，传送轮驱动板材从第一推料板下方通过，板材向挡料机构前进；

Step2.板材触发第二传感器，第二传感器发送信号给控制器，控制器控制传送轮停转，控制器同时控制第二推料板将板材压于第二挡料板上；

Step3.降低第一推料板，第一移动机构驱动第一推料板推板材移动，直至板材接触第一挡料板并触发第一传感器，第一传感器发送信号给控制器，控制器控制第一移动机构停止移动，控制器同时驱动压料板压住板材上表面；

Step4.钻头下降钻孔；

Step5.钻头钻孔时第二移动机构向远离钻头方向移动指定距离，钻头钻孔完毕时压料板上抬、钻头上升；

Step6.第一移动机构继续推板材，直至板材再次触发第一传感器，循环Step4和Step5，直至控制器计数到钻头达到设置的启动次数时，控制器控制第一挡料板上升、控制传送轮启动；

Step7.第一推料板上升，第一移动机构向远离钻头方向移动至复位，第二移动机构向靠近钻头方向移动至复位。

通过采用上述技术方案，实现了板材从流转到钻头下方，到完成钻孔后流转走的全程自动化加工。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.无需每次钻孔时将板材装夹于夹具上，也不需要完成钻孔时将板材从夹具上拆下，因此大批量板材的钻孔效率比用夹具装夹板材钻孔的方式大为提高；

2.实现了板材从流转到钻头下方，到完成钻孔后流转走的全程自动化加工。

附图说明

图1是本申请实施例一种板材定位钻孔系统的立体图；

图2是本申请实施例一种板材定位钻孔系统的正视图；

图3是图2中A部放大图；

图4是图2中B部放大图；

图5是本申请实施例一种板材定位钻孔系统的第一传感器安装位置图；

图6是本申请实施例一种板材定位钻孔系统的整体结构示意图。

附图标记说明：1、板材；2、传送轮；3、压料板；4、推料机构；5、第一推料板；6、第一移动机构；7、挡料机构；8、第一挡料板；9、第二移动机构；10、第二推料板；11、第二挡料板；12、凹槽；13、第一传感器；14、安装板；15、第一气缸；16、挡块；17、第二传感器；18、钻头；19、吹气管；20、直线传送线；21、架体；22、长通孔；23、第二气缸；24、第三气缸；25、第四气缸。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种板材定位钻孔系统。参照图1，板材1定位钻孔系统包括钻头18、设于钻头18正下方的直线传送线20、设于直线传送线20两侧的第二推料板10和第二挡料板11、压料板3、推料机构4和挡料机构7，其中钻头18位于压料板3旁，钻头18、压料板3、第二推料板10和第二挡料板11均位于推料机构4与挡料机构7之间。

参照图1，压料板3用于将板材1压紧于直线传送线20，以便钻头18进行钻孔；直线传送线20用于沿直线传送板材1，而推料机构4用于在直线传送线20停机时推动板材1在直线传送线20上沿直线移动；挡料机构7用于在推料机构4将板材1推至指定位置时挡住板材1。直线传送线20由架体21、电机及若干互相平行的传送轮2构成，电机和传送轮2安装于架体21上，电机驱动所有传送轮2同步旋转。

参照图1，推料机构4包括第一移动机构6、第一气缸15、第一推料板5，第一移动机构6为滚珠丝杠或电缸驱动的滑块，第一移动机构6沿平行于直线传送线20的传送方向移动。第一移动机构6上固定连接安装板14，安装板14上铰接倾斜的第一气缸15，安装板14上具有长通孔22供第一气缸15的活塞杆伸至安装板14下方。

参照图2和图3，第一推料板5的顶端铰接于安装板14的下表面，第一推料板5的底端铰接于第一气缸15的活塞杆末端。当第一气缸15的活塞杆伸出时，第一推料板5的底部位置下降，此时第一推料板5可以挡住直线传送线20上的板材1一端；当第一气缸15的活塞杆收回时，第一推料板5的底部位置升高，此时直线传送线20上的板材1可以从第一推料板5正下方通过。

参照图3，安装板14上固定挡块16，挡块16伸至安装板14下方，第一推料板5位于挡块16与第一气缸15的活塞杆之间。第一气缸15的活塞杆伸出至一定程度，第一推料板5即被挡块16挡住，此时第一推料板5朝向挡块16的一面为竖直平面。利用挡块16限制第一气缸15的活塞杆移动，使第一推料板5降低时保持竖直状态，使板材1与第一推料板5侧面的不同高度处接触均不会影响到板材1的定位精度。第一推料板5被挡块16挡住时，挡块16只遮挡第一推料板5的上部分，第一推料板5的下部分仍露出，直线传送线20上的板材1一端能够接触第一推料板5的竖直平面。

参照图1，挡料机构7包括第二移动机构9、第二气缸23、第一挡料板8，第二移动机构9为滚珠丝杠或电缸驱动的滑块，第二移动机构9沿平行于直线传送线20的传送方向移动。第二移动机构9上固定连接另一安装板14，安装板14上铰接倾斜的第二气缸23，安装板14上具有长通孔22供第二气缸23的活塞杆伸至安装板14下方。

参照图2和图4，第一挡料板8的顶端铰接于安装板14的下表面，第一挡料板8的底端铰接于第二气缸23的活塞杆末端。当第二气缸23的活塞杆伸出时，第一挡料板8的底部位置下降，此时第一挡料板8可以挡住直线传送线20上的板材1一端；当第二气缸23的活塞杆收回时，第一挡料板8的底部位置升高，此时直线传送线20上的板材1可以从第一挡料板8正下方通过。

参照图1，直线传送线20的架体21一侧，等距地固定一排第三气缸24，所有第三气缸24的活塞杆垂直指向第二挡料板11，第二挡料板11朝向第三气缸24的一面与传送轮2的轴线垂直。每个第三气缸24的活塞杆末端垂直固定一块第二推料板10，第二推料板10朝向第二挡料板11的一面也垂直于传送轮2的轴线。当第三气缸24的活塞杆伸出时，第二推料板10将直线传送线20上的板材1推压于第二挡料板11上。

参照图5，第一挡料板8接触板材1的一面上设有凹槽12，凹槽12内设有第一传感器13，板材1与第一挡料板8接触时恰好触发第一传感器13，被触发的第一传感器13发送信号给控制器，控制器接到信号时控制第一移动机构6（见图1）停止移动。

参照图4，距离第一挡料板8最近的第二推料板10上设有第二传感器17，板材1接触第一挡料板8之前触发第二传感器17，被触发的第二传感器17发送信号给控制器，控制器接到信号时控制第二推料板10推板材1至第二挡料板11上，同时控制器控制传送轮2停转。

参照图4，挡料机构7的安装板14上还固定有吹气管19，吹气管19接通压缩空气罐，吹气管19用于对板材1上表面接近第一挡料板8处吹气。由于钻孔产生的金属屑会落在板材1上表面，若板材1与第一挡料板8接触的瞬间夹到金属屑，会使板材1的定位精度误差达到几毫米，所以用吹气管19吹掉板材1上表面接近第一挡料板8处的金属屑和切削液可以避免。

本申请实施例提出的一种板材定位钻孔系统的实施原理为：利用第二推料板10和第二挡料板11对板材1宽度方向的两侧进行定位，利用第一推料板5和第一挡料板8对板材1长度方向的两端进行定位，并且通过第一移动机构6与第二移动机构9的配合，使板材1间歇地移动指定距离，从而使钻头18在板材1上多个指定的位置钻孔。且由于第一推料板5和第一挡料板8可以升高避让板材1，所以板材1可以沿直线移动至钻头18下方钻孔，钻孔完成后，板材1可以沿直线移走。

在板材1移动过程中通过第二推料板10和第二挡料板11完成第一次定位，板材1移动至接触第一挡料板8后，通过第一挡料板8与第一推料板5的配合完成第二次定位，两次定位后即可开始钻孔，钻一次孔后由第一移动机构6与第二移动机构9配合来间歇地移动板材1，从而实现在板材1长度方向上指定的多处位置钻孔。上述过程不需要每次钻孔时将板材1装夹于夹具上，也不需要完成钻孔时将板材1从夹具上拆下，因此大批量板材1的钻孔效率比用夹具装夹板材1钻孔的方式大为提高。

本申请实施例提出的一种板材定位钻孔系统的定位方法为：

第一步.第一推料板5不动并处于高位置，传送轮2驱动板材1从第一推料板5下方通过，板材1向挡料机构7前进；

第二步.板材1触发第二传感器17，第二传感器17发送信号给控制器，控制器控制传送轮2停转，控制器同时控制第二推料板10将板材1压于第二挡料板11上；

第三步.第一气缸15动作使第一推料板5降低，第一移动机构6驱动第一推料板5推板材1移动，直至板材1接触第一挡料板8并触发第一传感器13，第一传感器13发送信号给控制器，控制器控制第一移动机构6停止移动，控制器同时控制第四气缸25（见图6）动作，第四气缸25的活塞杆伸长使压料板3压住板材1上表面；

第四步.钻头18下降钻孔；

第五步.钻头18钻孔时第二移动机构9向远离钻头18方向移动指定距离，钻头18钻孔完毕时第四气缸25的活塞杆收回使压料板3上抬，同时或紧接着钻头18上升；

第六步.第一移动机构6继续推板材1，直至板材1再次触发第一传感器13，循环第四步和第五步，直至控制器计数到钻头18达到设置的启动次数时，控制器控制第一挡料板8上升、控制传送轮2启动；

第七步.第一推料板5上升，第一移动机构6向远离钻头18方向移动至复位，第二移动机构9向靠近钻头18方向移动至复位。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种板材定位钻孔系统，包括沿直线传送板材（1）的传送轮（2）、用于压紧板材（1）于传送轮（2）上的压料板（3），其特征在于：

还包括推料机构（4），推料机构（4）包括高度可调的第一推料板（5），第一推料板（5）能够推板材（1）的一端，且板材（1）能够从第一推料板（5）下方通过，推料机构（4）包括第一移动机构（6），第一移动机构（6）用于驱动第一推料板（5）沿垂直于传送轮（2）轴向移动；

还包括挡料机构（7），挡料机构（7）包括高度可调的第一挡料板（8），第一挡料板（8）能够挡板材（1）的另一端，且板材（1）能够从第一挡料板（8）下方通过，挡料机构（7）包括第二移动机构（9），第二移动机构（9）用于驱动第一挡料板（8）沿垂直于传送轮（2）轴向移动；

还包括位于板材（1）一侧的第二推料板（10）、位于板材（1）另一侧的第二挡料板（11），第二推料板（10）用于沿传送轮（2）的轴向推压板材（1）至第二挡料板（11）上，钻头（18）、压料板（3）、第二推料板（10）和第二挡料板（11）均位于第一推料板（5）与第一挡料板（8）之间。

2.根据权利要求1所述的板材定位钻孔系统，其特征在于：所述第一挡料板（8）接触板材（1）的表面上设有凹槽（12），凹槽（12）内设有第一传感器（13），板材（1）与第一挡料板（8）接触时恰好触发第一传感器（13），第一传感器（13）用于发送信号间接控制第一移动机构（6）停止移动。

3.根据权利要求1所述的板材定位钻孔系统，其特征在于：所述挡料机构（7）包括安装板（14），安装板（14）上设有第一气缸（15），第一挡料板（8）设于第一气缸（15）的活塞杆上。

4.根据权利要求3所述的板材定位钻孔系统，其特征在于：所述安装板（14）上设有吹气管（19），吹气管（19）用于对板材（1）上表面接近第一挡料板（8）处吹气。

5.根据权利要求3所述的板材定位钻孔系统，其特征在于：所述第一挡料板（8）的顶端铰接于安装板（14）上，第一挡料板（8）的底端铰接于第一气缸（15）的活塞杆上，第一气缸（15）倾斜设置；安装板（14）上固定有挡块（16），第一挡料板（8）位于挡块（16）与第一气缸（15）的活塞杆之间，挡块（16）用于挡住第一挡料板（8）的上部分，第一挡料板（8）的下部分用于接触板材（1）。

6.根据权利要求2所述的板材定位钻孔系统，其特征在于：还包括第二传感器（17），第二传感器（17）用于在板材（1）接触第一挡料板（8）之前发送信号间接控制第二推料板（10）推板材（1）至第二挡料板（11）上，同时间接控制传送轮（2）停转。

7.根据权利要求6所述的板材定位钻孔系统，其特征在于：所述第二推料板（10）数量若干，所有第二推料板（10）沿第二挡料板（11）的长度方向排列，第二传感器（17）设于距离挡料机构（7）最近的推料板上。

8.一种根据权利要求7所述板材定位钻孔系统的定位方法，其特征在于，步骤如下：

Step1.第一推料板（5）不动并处于高位置，传送轮（2）驱动板材（1）从第一推料板（5）下方通过，板材（1）向挡料机构（7）前进；

Step2.板材（1）触发第二传感器（17），第二传感器（17）发送信号给控制器，控制器控制传送轮（2）停转，控制器同时控制第二推料板（10）将板材（1）压于第二挡料板（11）上；

Step3.降低第一推料板（5），第一移动机构（6）驱动第一推料板（5）推板材（1）移动，直至板材（1）接触第一挡料板（8）并触发第一传感器（13），第一传感器（13）发送信号给控制器，控制器控制第一移动机构（6）停止移动，控制器同时驱动压料板（3）压住板材（1）上表面；

Step4.钻头（18）下降钻孔；

Step5.钻头（18）钻孔时第二移动机构（9）向远离钻头（18）方向移动指定距离，钻头（18）钻孔完毕时压料板（3）上抬、钻头（18）上升；

Step6.第一移动机构（6）继续推板材（1），直至板材（1）再次触发第一传感器（13），循环Step4和Step5，直至控制器计数到钻头（18）达到设置的启动次数时，控制器控制第一挡料板（8）上升、控制传送轮（2）启动；

Step7.第一推料板（5）上升，第一移动机构（6）向远离钻头（18）方向移动至复位，第二移动机构（9）向靠近钻头（18）方向移动至复位。

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