CN113618830A - 一种自动识别海绵钻孔机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海绵加工设备技术领域，尤其涉及一种自动识别海绵钻孔机。包括：刀具组件、检测装置、输送轨道、控制装置；输送轨道用于输送海绵至刀具组件、检测装置的工作区域内；刀具组件，能够向靠近输送轨道的方向运动以在海绵上打孔；检测装置，用于检测海绵上的打孔位置以获取打孔位置信息；控制装置，用于依据打孔位置信息控制刀具组件动作。现有技术中，利用模具对海绵进行打孔，但模具多由人工放置，容易产生放置误差导致打孔产生偏移。且随着使用时间的增长，模具也需要及时更换。相较于现有技术，本发明通过检测的形式获取打孔位置，再进行打孔，整个过程无需模具参与，从而有效的避免了模具导致的打孔位置偏移以及需要更换模具的问题。

Description

一种自动识别海绵钻孔机

技术领域

本发明涉及海绵加工设备技术领域，尤其涉及一种自动识别海绵钻孔机。

背景技术

海绵作为一种多孔材料，其自身具备良好的弹性、吸附性、透气性等等优良性能，被广泛应用在家具、汽车手工具等多种不同的行业。通常，为了能够将海绵加工为实际所需的产品，需要预先在海绵上开通所需的孔洞。现有的打孔设备通常需要相应的模具对海绵进行限位并限制相应的打孔位置。但受制于模具自身，通常需要加工人员将模具摆放至相应位置，而人工操作易导致模具摆放位置产生偏差，进而造成打孔位置产生偏移。

中国专利公开了一种海绵自动钻孔装置【申请号：CN201820046378.9、公开号：CN207789159U】包括：底座、海绵钻孔模具、钻孔装置，底座与固定支柱连接，固定支柱上有伸缩杆，固定支柱与伸缩杆之间由感应弹簧连接，伸缩杆与海绵压板之间由连接杆连接，海绵钻孔模具内置有海绵放置槽，在海绵钻孔模具后方设置有海绵推进板，海绵推进板与海绵钻孔模具之间由电动推杆连接，在海绵钻孔模具前方设置有传送带，传送带与海绵接板连接，海绵钻孔模具上有海绵压板，海绵压板和海绵钻 孔模具之间均设置有一一对应的导向孔，钻孔装置包括钻杆、滑道、转向钻杆 固定块和滑道固定杆，且钻孔装置位于海绵压板上方，钻杆与转向钻杆固定块连接，且转向钻杆固定块与滑道之间由转向卡盘连接。虽然该专利的技术方案通过结构设计对模具进行了限位，并通过其他的结构设置提高了精度，但是仍然存在随着使用时间增长，模具的磨损逐渐加重，需要及时对模具进行更换的问题。

发明内容

针对现有技术的技术问题，本发明提供了一种自动识别海绵钻孔机。

为解决上述技术问题，本发明提供了以下的技术方案：

一种自动识别海绵钻孔机，包括：刀具组件、检测装置、输送轨道、控制装置；输送轨道用于输送海绵至刀具组件、检测装置的工作区域内；刀具组件，能够向靠近输送轨道的方向运动以在海绵上打孔；检测装置，用于检测海绵上的打孔位置以获取打孔位置信息；控制装置，用于依据打孔位置信息控制刀具组件动作。

在实际运行时，可对海绵需要打孔的位置进行预先处理以便于检测装置对打孔位置进行识别。具体的处理方式多种多样，例如：可在需要打孔的位置预先敷设磁片，检测装置采用能够感应磁场变化的磁感装置，通过磁场变化对打孔位置进行检测以获取打孔位置信息。可在打孔位置预先设置与周边不同的颜色或图案，检测装置采用视觉检测装置，通过图像信息对打孔位置进行检测仪获取打孔位置信息。将预先处理好的海绵放置在输轨道上，在输送轨道的带动下海绵进入到检测装置、刀具组件的工作区域内。检测装置将对海绵上的打孔位置进行检测以获取打孔位置信息并将获取到的打孔位置信息输出至控制装置，控制装置则能够依据打孔位置信息控制刀具组件动作，从而在与打孔位置信息相应的位置处打孔。由此，整个打孔过程无需模具参与，具体的打孔位置由检测装置进行检测，一方面可有效避免因人工放置模具时产生的偏差导致打孔位置产生偏差，从而极大的提高了打孔准确度，另一方面也避免了模具更换的问题，极大的节省了人力物力。

进一步的，检测装置的检测方向与输送轨道的输送方向相垂直。

进一步的，检测装置的数量为多个；同一个检测装置对应多个刀具组件；不同的检测装置，用于海绵上不同区域的打孔位置信息；控制装置，能够依据不同区域的打孔位置信息控制相应的刀具组件动作。

进一步的，刀具组件包括调节装置、切刀、驱动装置；驱动装置与切刀传动连接以带动切刀向靠近输送轨道的方向运动；调节装置与切刀传动连接；控制装置，能够依据打孔位置信息驱动调节装置动作以调节切刀与打孔位置之间的相对位置；控制装置，能够依据打孔位置信息驱动驱动装置动作。

进一步的，调节装置包括平移装置，平移装置包括平移轨道、平移电机、滑块；平移电机与平移轨道相啮合；滑块可滑动的设置在平移轨道上，滑块与平移电机相连接；滑块与切刀相连接。

进一步的，调节装置包括进退装置，进退装置包括进退滑块、进退电机；进退滑块与切刀相连接；进退电机与进退滑块传动连接。

进一步的，驱动装置包括：升降滑块、升降电机、驱动电机；升降滑块与切刀相连接；升降滑块与升降电机传动连接；升降滑块与驱动电机相连接；驱动电机与切刀传动连接以带动切刀旋转。

进一步的，切刀靠近输送轨道的一端设置有打孔部；打孔部的截面呈圆形。

相较于现有技术，本发明具有以下优点：

整个打孔过程无需模具的参与，一方面有效的避免了因人工放置模具时产生的误差导致的打孔位置产生的偏移，另一方面无需对模具进行更换，从而极大的节省了人力、物力。

因打孔位置不再受模具限制，而是取决于实际的打孔需求，所以打孔更加灵活多变，更能满足不同的打孔需求。

因免除了模具的限制，本发明能够有效针对表面不平整的海绵进行打孔，诸如波浪海绵，也能够有效针对形状不规则的海绵进行打孔，极大的提高了适用范围。

控制装置能够依据打孔位置信息对刀具组件与打孔位置之间的相对位置进行调整，一方面使得打孔更加精确，另一方面能够有效适应分布密度不同的打孔需求，从而进一步提高了适用范围。

切刀上打孔部的切面呈圆形，使得切刀更容易进入海绵内部，有效的避免了切刀进入海绵内部时海面产生变形，造成打孔位置偏移或打出的孔不能满足实际需求。

附图说明

图1：整体结构图。

图2：刀具组件结构图。

图3：切刀仰视图。

图中：1-刀具组件、11-调节装置、111-平移装置、1111-平移轨道、1112-平移电机、1113-平移滑块、112-进退装置、1121-进退滑块、1122-进退电机、12-切刀、121-打孔部、13-驱动装置、131-升降滑块、132-升降电机、133-驱动电机、2-检测装置、3-输送轨道。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

一种自动识别海绵钻孔机，包括：刀具组件1、检测装置2、输送轨道3、安装支架5、控制装置。输送轨道3用于输送海绵至刀具组件1、检测装置2的工作区域内。刀具组件1设置在输送轨道3的上方。刀具组件1的数量为多个，刀具组件1由输送轨道3的一侧分布至另一侧。刀具组件1包括切刀12、驱动装置13。驱动装置13包括升降滑块131、升降电机132、驱动电机133。升降电机132上设置有螺杆，螺杆穿过升降滑块131，从而与升降滑块131传动连接。升降滑块131与切刀12、驱动电机133相连接，驱动电机133与切刀12传动连接以带动切刀12旋转。检测装置2设置在输送轨道3的上方，检测装置2的检测方向与输送轨道3的输送方向相垂直。检测装置2的数量为多个，检测装置2由输送轨道3的一侧分布至另一侧，使得不同的检测装置2的检测范围能够对应海绵上不同的区域以获取海绵上不同区域的打孔位置信息。检测装置2将获取到的打孔位置信息输出至控制装置。同时，同一个检测装置2对应有多个刀具组件1，控制装置能够依据打孔位置信息控制相应的刀具组件1动作。

在实际运行时，对需要打孔的海面进行预处理，使得检测装置2能够对海绵上需要进行打孔的位置进行检测仪获取打孔位置信息。例如：可在海绵上需要打孔的位置预先设置与周边不同的图案或颜色变化或在光照下呈现不同的明暗变化。检测装置2采用视觉检测装置，从而能够依据上述的视觉变化获取打孔位置信息。或者，可在海面上需要打孔的位置预先敷设磁片，从而相较于其他部位产生磁场变化，检测装置2可采用磁感装置，从而能够依据磁场变化获取打孔位置信息。作为优选的，在本实施例中，检测装置2采用视觉检测装置。将完成预处理的海绵放置在输送轨道3上，在输送轨道3的带动下，海绵将进入检测装置2、刀具组件1的工作区域内。此时，检测装置2将对海绵上的打孔位置进行检测以获取打孔位置信息，并将获取到的打孔位置信息输出至控制装置。控制装置依据打孔位置信息控制相应的刀具组件1的驱动电机133动作，从而通过驱动电机133带动螺杆进行旋转，进而带动升降滑块131向靠近输送轨道3的方向运动，最终使得驱动电机133、切刀12向靠近输送轨道3的方向运动。同时，控制装置控制驱动电机133动作以带动切刀12旋转，以完成对海绵的打孔。由此，上述打孔过程无需模具参与，有效的避免了因人为放置模具导致的打孔偏差，也避免了需要对模具进行更换的问题，从而有效的节省了人力、物力。同时，因打孔位置不再受模具限制，而是取决于实际的打孔需求，所以打孔更加灵活多变，更能满足不同的打孔需求。另一方面，因免除了模具的限制，本发明能够有效针对表面不平整的海绵进行打孔，诸如波浪海绵，也能够有效针对形状不规则的海绵进行打孔，极大的提高了适用范围。

作为优选的，输送轨道3可输送海绵顺次通过检测装置2、刀具组件1。检测装置2对海绵上的打孔位置进行逐排检测，控制装置将每排的打孔位置信息进行储存，当海绵运动至刀具组件1的工作区域内时，控制装置依据储存的打孔位置信息控制刀具组件1动作。

作为优选的，检测装置2、刀具组件1设置有多排。输送轨道3将海绵直接输送至检测装置2、刀具组件1的工作区域内，使得检测装置2、刀具组件1的工作区域将整块海绵全面覆盖，检测装置2获取整块海绵的打孔位置信息，控制装置依据打孔位置信息控制刀具组件1动作以一次性完成打孔。

其中，刀具组件1包括调节装置11、切刀12、驱动电机13。调节装置11包括平移装置111。平移装置111包括平移轨道1111、平移电机1112、平移滑块1113。平移轨道1111设置在输送轨道3的上方，平移轨道1111由输送轨道3的一侧延伸至另一侧。平移轨道1111的数量为两个，两个平移轨道1111之间相互平行。平移滑块1113的数量为两个，平移滑块1113与平移轨道1111对应，平移滑块1113可滑动的设置在平移轨道1111上。两个平移滑块1113之间相互连接。平移电机1112与平移滑块1113相连接，平移电机1112与其中一条平移轨道1111相啮合，当平移电机1112动作时，能够带动平移滑块1113沿着平移轨道1111运动。调节装置11还包括进退装置112，进退装置112包括进退滑块1121、进退电机1122。进退滑块1121可滑动的与平移滑块1113相连接，进退滑块1121的滑动方向与平移滑块1113的滑动方向相垂直。进退电机1122设置在平移滑块1113上，进退电机1122上设置有螺杆，进退电机1122通过螺杆与进退滑块1121传动连接，从而在进退电机1122带动螺杆转动时能够带动进退滑块1121在平移滑块1113上滑动。进退滑块1121与升降电机132相连接，进退滑块1121上还设置有竖直连接板，升降滑块131可滑动的连接在竖直连接板上。

在实际运行过程中，控制装置能够依据获取到的打孔位置信息驱动上平移电机1112、进退电机1122动作以调节切刀12与打孔位置之间的相对位置。一方面通过控制装置能够对切刀12的位置进行及时调节使得打孔位置更加精确。另一方面，可有效针对分布不均匀的孔进行加工，从而进一步扩宽了适用范围。

具体的，控制装置依据打孔位置信息控制刀具组件1动作可采用如下过程进行。以检测装置2的数量为一个、检测装置2采用视觉检测装置为例。将检测装置2所在的位置设定为坐标原点建立二维直角坐标系。刀具组件1安装在于检测装置2同一平面上。当海绵进入到检测装置2的工作区域时，检测装置2将获取到海绵的平面图像，并对检测平面图像内的打孔位置。在系统中，可将获取到的平面图像视为海绵表面在检测装置2所在平面上的一个投影，并将打孔位置视为二维直角坐标系中的一个点。在检测装置2获取平面图像时，打光会影响到平面图像上的明暗变化，利用这种明暗变化可获取打孔位置的具体坐标。又或者，利用打孔位置所在的像素区域至检测装置2之间像素的数量也可获取打孔位置的具体坐标。由此，可将打孔位置的具体坐标作为打孔位置信息输出至控制装置。刀具组件1在该直角坐标系内的原始坐标可在安装时预先设定，而调节装置11动作时对刀具组件1的坐标产生的变化可以依据平移滑块1113、进退滑块1121的运动速度等因素获取。由此，控制装置依据打孔位置的坐标对刀具组件1的调节装置11进行控制，使得刀具组件1的坐标与打孔位置的坐标相适应。综上，控制装置能够依据打孔位置信息对刀具组件1的动作进行控制。

其中，切刀12靠近输送轨道3的一端设置有打孔部121，打孔部121的截面呈圆形。

在打孔过程中，在驱动电机133的带动下，切刀12上圆形打孔部121将旋入海绵内。因缺少了模具的支撑，这种打孔形式相较于直接插入海绵内的打孔形式以及螺杆旋入的形式更容易进入将切刀12送入海绵内，同时也不易造成海绵的变形，进而造成打孔位置的偏移或者打出的孔不能满足实际需求。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种自动识别海绵钻孔机，其特征在于：包括：刀具组件（1）、检测装置（2）、输送轨道（3）、控制装置；

所述输送轨道（3）用于输送海绵至所述刀具组件（1）、所述检测装置（2）的工作区域内；

所述刀具组件（1），能够向靠近所述输送轨道（3）的方向运动以在所述海绵上打孔；

所述检测装置（2），用于检测所述海绵上的打孔位置以获取打孔位置信息；

所述控制装置，用于依据所述打孔位置信息控制所述刀具组件（1）动作。

2.根据权利要求1所述的一种自动识别海绵钻孔机，其特征在于：所述检测装置（2）的检测方向与所述输送轨道（3）的输送方向相垂直。

3.根据权利要求1所述的一种自动识别海绵钻孔机，其特征在于：所述检测装置（2）的数量为多个；

同一个所述检测装置（2）对应多个所述刀具组件（1）；

不同的所述检测装置（2），用于获取所述海绵上不同区域的打孔位置信息；

所述控制装置，能够依据所述不同区域的打孔位置信息控制相应的刀具组件（1）动作。

4.根据权利要求1所述的一种自动识别海绵钻孔机，其特征在于：所述刀具组件（1）包括调节装置（11）、切刀（12）、驱动装置（13）；

所述驱动装置（13）与所述切刀（12）传动连接以带动所述切刀（12）向靠近所述输送轨道（3）的方向运动；

所述调节装置（11）与所述切刀（12）传动连接；

所述控制装置，能够依据所述打孔位置信息驱动所述调节装置（11）动作以调节所述切刀（12）与所述打孔位置之间的相对位置；

所述控制装置，能够依据所述打孔位置信息驱动所述驱动装置（13）动作。

5.根据权利要求4所述的一种自动识别海绵钻孔机，其特征在于：所述调节装置（11）包括平移装置（111），所述平移装置（111）包括平移轨道（1111）、平移电机（1112）、平移滑块（1113）；

所述平移电机（1112）与所述平移轨道（1111）相啮合；

所述平移滑块（1113）可滑动的设置在所述平移轨道（1111）上，

所述平移滑块（1113）与所述平移电机（1112）相连接；

所述平移滑块（1113）与所述切刀（12）相连接。

6.根据权利要求4所述的一种自动识别海绵钻孔机，其特征在于：所述调节装置（11）包括进退装置（112），所述进退装置（112）包括进退滑块（1121）、进退电机（1122）；

所述进退滑块（1121）与所述切刀（12）相连接；

所述进退电机（1122）与所述进退滑块（1121）传动连接。

7.根据权利要求4所述的一种自动识别海绵钻孔机，其特征在于：所述驱动装置（13）包括：升降滑块（131）、升降电机（132）、驱动电机（133）；

所述升降滑块（131）与所述切刀（12）相连接；

所述升降滑块（131）与所述升降电机（132）传动连接；

所述升降滑块（131）与所述驱动电机（133）相连接；

所述驱动电机（133）与所述切刀（12）传动连接以带动所述切刀（12）旋转。

8.根据权利要求4所述的一种自动识别海绵钻孔机，其特征在于：所述切刀（12）靠近所述输送轨道（3）的一端设置有打孔部（121）；

所述打孔部（121）的截面呈圆形。

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