CN114273930B - 一种凿毛头全自动加工设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工件自动化加工设备技术领域，特别涉及一种凿毛头全自动加工设备及方法。该设备包括工件传送装置、进料装置、钻孔装置、合金锥杆嵌设装置、金属熔片嵌设装置、高频焊接装置、出料装置；通过多设备依次进行进料、转孔、嵌杆、嵌片、检测、高频焊接、出料工序，实现了凿毛头的全工序的自动化生产，转盘及多工件安装位的布局形式实现了不间断连续化生产，生产效率高；通过嵌设金属熔片由高频焊接装置进行熔化再固化的焊接方式，可一次性将全部合金锥杆与基体连接，效率高速度快，且焊接质量稳定。

Description

一种凿毛头全自动加工设备及方法

技术领域

本发明涉及工件自动化加工设备技术领域，特别涉及一种凿毛头全自动加工设备及方法。

背景技术

凿毛机是一种对产品表面进行粗糙化处理的设备，常用于建筑、石材等行业。凿毛头是凿毛机中的重要部件，凿毛头由铸铁基体和高硬度的合金击点组成，合金击点通过焊接方式与铸铁基体连接，现有的凿毛头生产通常为逐个合金击点通过电焊或火焰焊的方式进行焊接，生产效率低下、劳动强度高，同时操作者的焊接质量也对最终凿毛头产品质量具有较大影响。

发明内容

为克服现有技术中的不足，本发明提供一种凿毛头全自动加工设备及方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种凿毛头全自动加工设备，其特征在于：包括工件传送装置、进料装置、钻孔装置、合金锥杆嵌设装置、金属熔片嵌设装置、高频焊接装置、出料装置；

工件传送装置包括转盘、设于转盘上的若干工件安装位，所述转盘间歇式转动，使各工件安装位依次循环通过进料装置、钻孔装置、合金锥杆嵌设装置、金属熔片嵌设装置、高频焊接装置、出料装置；

进料装置用于将基体置入工件安装位内；

钻孔装置包括钻头、三轴运动平台，钻头由三轴运动平台带动移动，将工件安装位内的基体上钻出若干安装孔；

合金锥杆嵌设装置包括给料器、对位机构、挤压杆，所述给料器与对位机构连接并将合金锥杆送入对位机构内，对位机构将各合金锥杆移动至基座对应的各安装孔上方位置，挤压杆将合金锥杆向下挤压并嵌入安装孔内；

金属熔片嵌设装置包括金属片槽、推片机构、压块，所述金属片槽内设有若干金属熔片，金属熔片开设有若干穿孔，各穿孔与基体上各安装孔位置对应，推片机构将一金属熔片推至基座上，且各合金锥杆由金属熔片的各穿孔穿过，压块将金属熔片向下挤压并使金属熔片贴合于基体上表面处；

高频焊接装置包括高频线圈，所述高频线圈可套设于基体外并对其加热，金属熔片受热熔化，再固化后将合金锥杆与基体紧密焊接，成型凿毛头；

出料装置用于将工件安装位内成型的凿毛头取出。

进一步的，对位机构包括对位滑台、整合滑块，所述对位滑台上设有落杆孔，对位滑台移动可使落杆孔处于对应基体的安装孔上方位置，整合滑块可移动的设于对位滑台上，整合滑块上设有竖向贯穿的定位孔，一定位孔内可容纳一枚合金锥杆，给料器与对位滑台连接，并可将合金锥杆置入整合滑块的定位孔内，整合滑块移动至定位孔与落杆孔对应，使合金锥杆由落杆孔掉出；挤压杆可竖向移动的设于对位滑台上，且一挤压杆对应一落杆孔，挤压杆可穿过落杆孔向下挤压，将合金锥杆压嵌入基体的安装孔内。

进一步的，挤压杆底部设有向上凹陷的锥形孔，所述锥形孔形状与合金锥杆的尖端相适配。

进一步的，推片机构包括定位台、滑板，所述定位台上开设有落板孔，落板孔对应工件安装位内基体的上方位置，滑板可滑动的设于定位台上，滑板上设有一上下贯穿且可容纳一金属熔片的板位，金属片槽设于定位台上，金属片槽可将金属熔片送至滑板的板位内，滑板移动至板位与落板孔对应，使金属熔片从落板孔掉出；压块可竖向移动的设于定位台上，压块可穿过落板孔对金属熔片向下挤压，使金属熔片贴合于基体上表面处。

进一步的，压块底面设有若干向上凹陷的让位孔，各让位孔与基体上各合金锥杆位置对应，压块向下移动可使合金锥杆进入让位孔内。

进一步的，还包括检测装置，所述检测装置设于合金锥杆嵌设装置与金属熔片嵌设装置之间，工件安装位先后经过合金锥杆嵌设装置、检测装置、金属熔片嵌设装置，所述检测装置包括视觉检测器、弃料夹爪，所述视觉检测器向下朝向工件安装位，对合金锥杆在基体的位置进行检测，所述弃料夹爪用于取出工件安装位内有缺陷的产品。

进一步的，钻孔装置还包括吹气管，所述吹气管安装于三轴运动平台，且吹气管的出口朝向钻头加工方向。

进一步的，进料装置包括进料输送线，进料夹爪，进料夹爪将进料输送线上的基体放置于工件安装位内；所述出料装置包括出料斗、出料夹爪，出料夹爪将工件安装位内成型的凿毛头取出放入出料斗送出。

进一步的，金属熔片的熔点低于基体、合金锥杆的熔点。

一种凿毛头全自动加工方法，其特征在于：包括下列步骤

步骤一，进料装置将基体放置于工件安装位内；

步骤二，转盘转动将工件安装位移动至钻孔装置处停止，钻头在基体上表面钻出若干安装孔；

步骤三，转盘再次转动将工件安装位移动至合金锥杆嵌设装置处停止，对位机构将合金锥杆移动至对准安装孔，挤压杆下降将合金锥杆向下挤压，至合金锥杆下部嵌设入安装孔内；

步骤四，转盘再次转动将工件安装位移动至金属熔片嵌设装置处，推片机构将金属熔片推至基座上，且各合金锥杆由金属熔片的各穿孔穿过，压块下降将金属熔片向下挤压，至使金属熔片贴合于基体上表面处；

步骤五，转盘再次转动将工件安装位移动至高频焊接装置处，高频线圈下降至将基体套设于内，金属熔片处于高频线圈内，金属熔片的熔点低于低于基体、合金锥杆的熔点，高频线圈使加热使金属熔片受热熔化，停止加热后，金属熔片固化将合金锥杆与基体紧密焊接，成型凿毛头；

步骤六，转盘再次转动将工件安装位移动至出料装置处，出料装置将成型的凿毛头从工件安装位内取出；

步骤七，转盘再次转动使空的工件安装位回到进料装置处，回到步骤一工序；转盘设有若干均匀布置的工件安装位，实现不间断循环工作。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明提供的一种凿毛头全自动加工设备及方法，通过多设备依次进行进料、转孔、嵌杆、嵌片、检测、高频焊接、出料工序，实现了凿毛头的全工序的自动化生产，转盘及多工件安装位的布局形式实现了不间断连续化生产，生产效率高；通过嵌设金属熔片由高频焊接装置进行熔化再固化的焊接方式，可一次性将全部合金锥杆与基体连接，效率高速度快，且焊接质量稳定。

附图说明

图1为本发明一种凿毛头全自动加工设备结构示意图。

图2为本发明一种凿毛头全自动加工设备俯视图。

图3为本发明钻孔装置结构示意图。

图4为本发明合金锥杆嵌设装置结构示意图。

图5为本发明合金锥杆嵌设装置工作状态剖视图。

图6为本发明金属熔片嵌设装置结构示意图。

图7为本发明金属熔片嵌设装置工作状态剖视图。

图8为本发明高频焊接装置结构示意图。

图9为本发明成品凿毛头结构示意图。

图中标识对应如下：1.工件传送装置、11.转盘、12.工件安装位、2.进料装置、21.进料输送线，22.进料夹爪、3.钻孔装置、31.钻头、32.三轴运动平台、33.吹气管、4.合金锥杆嵌设装置、41.给料器、411.软管通道、42.对位机构、421.对位滑台、4211.落杆孔、4212.滑槽、4213.支撑块、4214.支撑孔、422.整合滑块、4221.定位孔、423.直线模组、424.升降气缸、425.延伸辅块、4251.导向孔、43.挤压杆、431.锥形孔、5.检测装置、51.视觉检测器、52.弃料夹爪、6.金属熔片嵌设装置、61.金属片槽、62.推片机构、621.定位台、6211.落板孔、622.滑板、6221.板位、63.压块、631.让位孔、7.高频焊接装置、71.高频线圈、8.出料装置、81.出料斗、82.出料夹爪、A.基体、A1.安装孔、B.合金锥杆、C.金属熔片、C1.穿孔。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

参照图1至图9所示，一种凿毛头全自动加工设备，包括工件传送装置1、进料装置2、钻孔装置3、合金锥杆嵌设装置4、检测装置5、金属熔片嵌设装置6、高频焊接装置7、出料装置8；

工件传送装置1包括转盘11、设于转盘11上的若干绕轴线均匀布置的工件安装位12，转盘11间歇式转动，使各工件安装位12依次循环通过进料装置2、钻孔装置3、合金锥杆嵌设装置4、检测装置5、金属熔片嵌设装置6、高频焊接装置7、出料装置8；

进料装置2包括进料输送线21，进料夹爪22，进料夹爪21将进料输送线22上的基体A放置于工件安装位12内；

钻孔装置3包括钻头31、三轴运动平台32、吹气管33，钻头31由三轴运动平台32带动移动，将工件安装位12内的基体上钻出若干安装孔A1，吹气管33安装于三轴运动平台32，且吹气管33的出口朝向钻头31加工方向；

合金锥杆嵌设装置4包括给料器41、对位机构42、挤压杆43，给料器41内设有若干合金锥杆B，给料器41为振动给料器，给料器41出料口处设有软管通道411与对位滑台421连接，合金锥杆从软管通道411送出；对位机构42包括对位滑台421、整合滑块422、直线模组423、升降气缸424、延伸辅块425，对位滑台421上设有落杆孔4211，对位滑台421移动可使落杆孔4211处于对应基体A的安装孔A1上方位置，升降气缸424设于直线模组423上，对位滑台421设于升降气缸424上，延伸辅块425上开设有竖向贯穿的导向孔4251，延伸辅块425设于对位滑台421下方且导向孔4251与落杆孔4211相对应，升降气缸424带动对位滑台421下降，可使延伸辅块425底面与基体A上表面贴合，使落杆孔4211、导向孔4251、安装孔A1连续贯通。对位滑台421上设有滑槽4212，整合滑块422于滑槽4212内移动，落杆孔4211设于滑槽4212底部，整合滑块422可移动的设于对位滑台421上，整合滑块422由气缸驱动，整合滑块422上设有竖向贯穿的定位孔4221，一定位孔4221内仅可容纳一枚合金锥杆B，整合滑块422移动使定位孔4221在软管通道411出口下方位置与落杆孔4211上方位置往复移动，定位孔4221在软管通道411出口下方位置时使合金锥杆B置入整合滑块422的定位孔4221内，整合滑块422移动至定位孔4221与落杆孔4211对应，使合金锥杆B由落杆孔4211掉出；对位滑台421上设有支撑块4213，支撑块4213上开设有支撑孔4214，支撑块4213架设于滑槽4212上且支撑孔4214对应落料孔4211，挤压杆43由支撑孔4214穿过，挤压杆43由气缸驱动，挤压杆43可竖向移动的设于对位滑台421上，且一挤压杆421对应一落杆孔4211，挤压杆43底部设有向上凹陷的锥形孔431，锥形孔431形状与合金锥杆B的尖端相适配，挤压杆43可穿过落杆孔4211向下挤压，将合金锥杆B压嵌入基体A的安装孔A1内。整合滑块422上设有排列设置的若干定位孔4221，软管通道411对应设有若干条，落杆孔4211对应设有若干个，挤压杆43对应设有若干根，以实现多枚合金锥杆B的逐排安装。

检测装置5包括视觉检测器51、弃料夹爪52，视觉检测器51向下朝向工件安装位12，对合金锥杆B在基体A的位置进行检测，弃料夹爪52用于取出工件安装位12内有缺陷的产品；

金属熔片嵌设装置6包括金属片槽61、推片机构62、压块63，推片机构62包括定位台621、滑板622，定位台621上开设有落板孔6211，落板孔6211对应工件安装位12内基体A的上方位置，滑板622可滑动的设于定位台621上，滑板622由气缸驱动，滑板622上设有一上下贯穿且可容纳一金属熔片C的板位6221，金属片槽61设于定位台621上，金属片槽61竖向贯通，金属片槽61内的各金属熔片C堆叠布置，滑板622移动使板位6221在金属片槽61下方位置与落板孔6211上方位置往复移动，滑板622移动使板位6221在金属片槽61下方位置时，金属片槽61可将金属熔片C送至滑板622的板位6221内，落板孔6211的厚度小于等于金属熔片C厚度，金属熔片C开设有若干穿孔C1，各穿孔C1与基体A上各安装孔A1位置对应，滑板622移动至板位6221与落板孔6211对应，使金属熔片C从落板孔6211掉出至基座A上，且各合金锥杆B由金属熔片C的各穿孔C1穿过；压块63可竖向移动的设于定位台621上，压块63由气缸驱动，压块63底面设有若干向上凹陷的让位孔631，各让位孔631与基体A上各合金锥杆B位置对应，压块63向下移动可使合金锥杆B进入让位孔631内，压块63可穿过落板孔6211对金属熔片C向下挤压，使金属熔片C贴合于基体A上表面处。金属熔片C的熔点低于基体A、合金锥杆B的熔点。

高频焊接装置7包括高频线圈71，高频线圈71可套设于基体A外并对其加热，金属熔片C受热熔化，再固化后将合金锥杆B与基体A紧密焊接，成型凿毛头；

出料装置8包括出料斗81、出料夹爪82，出料夹爪82将工件安装位12内成型的凿毛头取出放入出料斗81送出。

一种凿毛头全自动加工方法，包括：

步骤一，进料装置2的进料输送线21上运送基体A，进料夹爪22将一基体A从进料输送线上抓取并放入工件安装位12内；

步骤二，转盘11转动将工件安装位12移动至钻孔装置3处停止，钻头31由三轴运动平台32带动，在基体A上表面设定位置处钻出若干安装孔A1；钻孔过程中，吹气管33朝向钻头31方向将钻孔产生的碎屑吹开；

步骤三，转盘11再次转动将工件安装位12移动至合金锥杆嵌设装置4处停止；

a.振动给料器41将合金锥杆B送入各软管通道411内，软管通道411连接至对位滑台421处，软管通道411内存有若干合金锥杆B，但由于整合滑块422的一定位孔4221内仅可容纳一枚合金锥杆B，因此各软管通道411的一枚合金锥杆B进入定位孔4221内，余下合金锥杆B暂存于软管通道411内；

b.对位滑台421通过直线模组423移动至落杆孔4211下方对应基体A的安装孔A1位置，升降气缸424带动对位滑台421下降，使延伸辅块425底面与基体A上表面贴合，此时落杆孔4211、导向孔4251、安装孔A1连续贯通。

c.整合滑块422移动至定位孔4221与落杆孔4211重合，金属锥杆B由落杆孔4211掉出，金属锥杆4211处于导向孔4251内且下方对准基体A的安装孔A1；整合滑块422回撤至定位孔4221处于软管通道411出口下方位置，即使软管通道411内的下一枚合金锥杆B进入到定位孔4221内；

d.挤压杆43下降并穿过落杆孔4211并进入导向孔4251内将合金锥杆B向下挤压，合金锥杆B的尖端进入到挤压杆43底部的锥形孔431，保证受力均匀，导向孔4251保证挤压杆43下降过程中的稳定性，受到挤压力使合金锥杆B下半部分嵌设入基体A的安装孔41内，随后挤压杆43上升回撤；

e.回到步骤b，对位滑台421通过直线模组423及升降气缸424带动，使落杆孔4211对准基体A的余下空的安装孔A1，继续执行c、d动作进行金属锥杆B逐排安装至基体A上的各安装孔A1均嵌设有一合金锥杆B；

步骤四，转盘11再次转动将工件安装位12移动至检测装置5处，视觉检测器51向下朝向工件安装位12，对合金锥杆B在基体A上的位置进行检测，检测是否缺杆或偏位，若检测结果正常则执行步骤五，若检测结果异常，则通过弃料夹爪52取出工件安装位12内有缺陷的产品，同时暂停一次步骤五中金属熔片嵌设的动作；

步骤五，转盘11再次转动将工件安装位移动至金属熔片嵌设装置6处，此时基体A处于定位台621落板孔6211的正下方位置；

①.金属片槽61内堆叠若干金属熔片C，最下方的一金属熔片C落入滑板622的板位6221内，滑板622移动至板位6221与落板孔6211重叠，金属熔片C从落板孔6211掉出至基体A上，且各合金锥杆B由金属熔片C的各穿孔C1穿过；滑板622回撤至板位6221处于金属片槽61下方位置，使下一片金属熔片C进入板位6221内待用；

②.压块63下降并穿过落板孔6211，由于压块63底面设有若干向上凹陷的让位孔631，下降过程中各合金锥杆B进入让位孔631内，即压块63不对合金锥杆B施力，仅将金属熔片C向下挤压，至金属熔片C贴合于基体A的上表面处，随后压块63上升回撤。

步骤六.转盘11再次转动将工件安装位12移动至高频焊接装置7处；高频线圈71下降至将基体A套设于内，金属熔片C处于高频线圈71内，金属熔片C的熔点低于低于基体A、合金锥杆B的熔点，高频线圈71加热使金属熔片C受热熔化，停止加热后，金属熔片C固化将合金锥杆B与基体A紧密焊接，成型凿毛头，而后高频线圈71上升回撤；

步骤七，转盘11再次转动将工件安装位12移动至出料装置8处，出料夹爪82将成型的凿毛头从工件安装位12内取出并放入出料斗81送出；

步骤八，转盘11再次转动使空的工件安装位12回到进料装置2处，回到步骤一工序；转盘11设有若干均匀布置的工件安装位12，实现不间断循环工作。

上述仅为本发明的一种具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种凿毛头全自动加工设备，其特征在于：包括工件传送装置、进料装置、钻孔装置、合金锥杆嵌设装置、金属熔片嵌设装置、高频焊接装置、出料装置；

工件传送装置包括转盘、设于转盘上的若干工件安装位，所述转盘间歇式转动，使各工件安装位依次循环通过进料装置、钻孔装置、合金锥杆嵌设装置、金属熔片嵌设装置、高频焊接装置、出料装置；

进料装置用于将基体置入工件安装位内；

钻孔装置包括钻头、三轴运动平台，钻头由三轴运动平台带动移动，将工件安装位内的基体上钻出若干安装孔；

合金锥杆嵌设装置包括给料器、对位机构、挤压杆，所述给料器与对位机构连接并将合金锥杆送入对位机构内，对位机构将各合金锥杆移动至基座对应的各安装孔上方位置，挤压杆将合金锥杆向下挤压并嵌入安装孔内；

金属熔片嵌设装置包括金属片槽、推片机构、压块，所述金属片槽内设有若干金属熔片，金属熔片开设有若干穿孔，各穿孔与基体上各安装孔位置对应，推片机构将一金属熔片推至基座上，且各合金锥杆由金属熔片的各穿孔穿过，压块将金属熔片向下挤压并使金属熔片贴合于基体上表面处；

高频焊接装置包括高频线圈，所述高频线圈可套设于基体外并对其加热，金属熔片受热熔化，再固化后将合金锥杆与基体紧密焊接，成型凿毛头；

出料装置用于将工件安装位内成型的凿毛头取出。

2.根据权利要求1所述一种凿毛头全自动加工设备，其特征在于：所述对位机构包括对位滑台、整合滑块，所述对位滑台上设有落杆孔，对位滑台移动可使落杆孔处于对应基体的安装孔上方位置，整合滑块可移动的设于对位滑台上，整合滑块上设有竖向贯穿的定位孔，一定位孔内可容纳一枚合金锥杆，给料器与对位滑台连接，并可将合金锥杆置入整合滑块的定位孔内，整合滑块移动至定位孔与落杆孔对应，使合金锥杆由落杆孔掉出；挤压杆可竖向移动的设于对位滑台上，且一挤压杆对应一落杆孔，挤压杆可穿过落杆孔向下挤压，将合金锥杆压嵌入基体的安装孔内。

3.根据权利要求1所述一种凿毛头全自动加工设备，其特征在于：所述挤压杆底部设有向上凹陷的锥形孔，所述锥形孔形状与合金锥杆的尖端相适配。

4.根据权利要求1所述一种凿毛头全自动加工设备，其特征在于：所述推片机构包括定位台、滑板，所述定位台上开设有落板孔，落板孔对应工件安装位内基体的上方位置，滑板可滑动的设于定位台上，滑板上设有一上下贯穿且可容纳一金属熔片的板位，金属片槽设于定位台上，金属片槽可将金属熔片送至滑板的板位内，滑板移动至板位与落板孔对应，使金属熔片从落板孔掉出；压块可竖向移动的设于定位台上，压块可穿过落板孔对金属熔片向下挤压，使金属熔片贴合于基体上表面处。

5.根据权利要求1所述一种凿毛头全自动加工设备，其特征在于：所述压块底面设有若干向上凹陷的让位孔，各让位孔与基体上各合金锥杆位置对应，压块向下移动可使合金锥杆进入让位孔内。

6.根据权利要求1所述一种凿毛头全自动加工设备，其特征在于：还包括检测装置，所述检测装置设于合金锥杆嵌设装置与金属熔片嵌设装置之间，工件安装位先后经过合金锥杆嵌设装置、检测装置、金属熔片嵌设装置，所述检测装置包括视觉检测器、弃料夹爪，所述视觉检测器向下朝向工件安装位，对合金锥杆在基体的位置进行检测，所述弃料夹爪用于取出工件安装位内有缺陷的产品。

7.根据权利要求1所述一种凿毛头全自动加工设备，其特征在于：所述钻孔装置还包括吹气管，所述吹气管安装于三轴运动平台，且吹气管的出口朝向钻头加工方向。

8.根据权利要求1所述一种凿毛头全自动加工设备，其特征在于：所述进料装置包括进料输送线，进料夹爪，进料夹爪将进料输送线上的基体放置于工件安装位内；所述出料装置包括出料斗、出料夹爪，出料夹爪将工件安装位内成型的凿毛头取出放入出料斗送出。

9.根据权利要求1所述一种凿毛头全自动加工设备，其特征在于：所述金属熔片的熔点低于基体、合金锥杆的熔点。

10.一种凿毛头全自动加工方法，其特征在于：包括下列步骤

步骤一，进料装置将基体放置于工件安装位内；

步骤二，转盘转动将工件安装位移动至钻孔装置处停止，钻头在基体上表面钻出若干安装孔；

步骤三，转盘再次转动将工件安装位移动至合金锥杆嵌设装置处停止，对位机构将合金锥杆移动至对准安装孔，挤压杆下降将合金锥杆向下挤压，至合金锥杆下部嵌设入安装孔内；

步骤四，转盘再次转动将工件安装位移动至金属熔片嵌设装置处，推片机构将金属熔片推至基座上，且各合金锥杆由金属熔片的各穿孔穿过，压块下降将金属熔片向下挤压，至使金属熔片贴合于基体上表面处；

步骤五，转盘再次转动将工件安装位移动至高频焊接装置处，高频线圈下降至将基体套设于内，金属熔片处于高频线圈内，金属熔片的熔点低于基体、合金锥杆的熔点，高频线圈使加热使金属熔片受热熔化，停止加热后，金属熔片固化将合金锥杆与基体紧密焊接，成型凿毛头；

步骤六，转盘再次转动将工件安装位移动至出料装置处，出料装置将成型的凿毛头从工件安装位内取出；

步骤七，转盘再次转动使空的工件安装位回到进料装置处，回到步骤一工序；转盘设有若干均匀布置的工件安装位，实现不间断循环工作。

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