CN116494336A - 一种全自动化的竹吸管钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种全自动化的竹吸管钻孔装置，涉及竹吸管制备设备技术领域，包括机架，以及设置于所述机架上的钻孔组件，所述机架上还设置有上料装置、转盘装置、回弹机构、夹持装置以及下料装置，通过该方案，解决了现有的竹吸管钻孔装置工序复杂，需要重复上料、夹紧导致竹吸管容易破损的问题。

Description

一种全自动化的竹吸管钻孔装置

技术领域

本发明涉及竹吸管制备设备技术领域，特别涉及一种全自动竹吸管钻孔装置。

背景技术

目前国内已经开始出现竹吸管或者木管用来代替塑料吸管，竹吸管或木管由于采用天然的竹子或木材加工成型，竹吸管、木吸管是由天然绿色材料竹子、木材加工成型，在自然条件下可以被微生物分解，有效地减少了白色污染。

目前市场上已有的竹吸管制作设备大多结构较为复杂，且上料、下料与钻孔三个过程分离，通常是上料之后夹持，然后钻孔，下料之后重新上料，效率比较低。

发明内容

本发明公开了一种全自动化的竹吸管钻孔装置，结构简单，操作便利，旨在改善现有的竹吸管钻孔装置工序复杂，需要重复上料、夹紧导致竹吸管容易破损的问题。

本发明采用了如下方案：

本申请提供了一种全自动化的竹吸管钻孔装置，包括机架、钻孔组件，还包括上料装置、转盘装置、回弹机构、夹持装置以及下料装置，其中，所述转盘装置连接所述上料装置、回弹机构以及下料装置，其设置有用于承接所述上料装置传送的竹吸管的凹槽，所述转盘装置转动设置在所述机架上，以将所述竹吸管传送至所述回弹机构位置，并在所述竹吸管被加工完成后将其传送至所述下料装置；所述转盘装置包括至少两个同轴心设置的转盘，且所述转盘通过转轴连接至步进电机；每个所述转盘上沿圆周均匀分布有多个所述凹槽，且不同所述转盘上的凹槽的位置相同以共同配合用于承接竹吸管；

所述夹持装置包括上夹持装置和下夹持装置，所述下夹持装置设置于所述转盘装置侧下方以用于承接从所述转盘装置落下的竹吸管，所述上夹持装置适于与所述下夹持装置配合以将落入所述下夹持装置内的所述竹吸管压紧；

所述回弹机构设置于所述转盘下方，且与所述夹持装置并排设置；所述回弹机构包括有用于承接从所述转盘落下的竹吸管的V型块，所述V型块下方通过支撑柱连接至第二底座，所述支撑柱穿设在所述第二底座中且可在所述第二底座内上下活动；所述支撑柱上套设置有弹簧，所述弹簧连接所述第二底座与所述V型块，以在所述V型块被下压后产生向上行程的趋势，并在所述上夹持装置取消对所述竹吸管的压紧时，驱动所述竹吸管朝向所述转盘的方向回弹，以将加工完毕的竹吸管送回所述转盘的凹槽内；

所述钻孔组件设置于所述夹持装置的侧边，以在所述竹吸管被压紧在所述夹持装置内时朝向所述竹吸管运动并对所述竹吸管进行钻孔；

所述上料装置包括储料仓，所述储料仓设置有朝向所述转盘的导料板，所述导料板连接至所述转盘的侧上方以使得从储料仓落下的竹吸管滑落至所述转盘的凹槽内。

进一步地，所述夹持装置与所述回弹机构并排设置，其中，所述下夹持装置包括V型底座，所述上夹持装置包括气缸以及与所述V型底座相配合的V型夹块，所述气缸适于驱动所述V型夹块朝向所述V型底座运动，以将竹吸管压紧在所述V型底座内。

进一步地，所述V型块在复位状态下高于所述V型底座。

进一步地，所述下料装置设置于所述转盘装置的下方且靠近所述夹持装置。

进一步地，所述导料板与所述下夹持装置之间连接有弧形板，所述弧形板靠近所述转盘装置以使得所述竹吸管在下落过程中保持在所述凹槽内。

进一步地，所述钻孔组件包括切屑槽、钻头、滚珠丝杠机构和驱动电机，其中，驱动电机连接所述滚珠丝杆机构，所述钻头固定在所述滚珠丝杆机构上，以在所述驱动电机的驱动下朝向所述夹持装置运动；所述切屑槽设置于所述夹持装置下方以收集钻孔时所产生的废屑。

进一步地，还包括控制系统，所述控制系统电连接所述转盘装置、夹持装置以及钻孔组件。

有益效果：本发明提供的吸管自动钻孔装置，其基于转盘的自动上下料方式，转盘每旋转一次，就完成一次竹木料的上料、转盘底部竹吸管的钻孔以及已钻孔竹吸管的下料，即可同步对竹吸管进行上、下料及钻孔，相对于其他上料下料钻孔过程分离的方式，效率更高；本方案装置结构紧凑，故占据空间更少；上下料采用步进电机驱动，相比传统的用电机驱动的上下料装置，效率更高且节省电能；装置结构简单，拆卸维修十分方便，适合大批量的竹木料钻孔作业；装置设置回弹机构实现竹吸管在加工位置的回弹，结构巧妙且无需其他的电气驱动件。

附图说明

图1是本发明实施例一种全自动化的竹吸管钻孔装置的结构示意图；

图2是本发明实施例一种全自动化的竹吸管钻孔装置的另一结构示意图；

图3是本发明实施例一种全自动化的竹吸管钻孔装置的回弹机构的结构示意图；

图4是本发明实施例一种全自动化的竹吸管钻孔装置的转盘的结构示意图；

图5是本发明实施例一种全自动化的竹吸管钻孔装置的工作时在竹吸管刚进入凹槽的位置示意图；

图6是本发明实施例一种全自动化的竹吸管钻孔装置的工作时竹吸管落入下夹持装置的位置示意图；

图7是本发明实施例一种全自动化的竹吸管钻孔装置的工作时竹吸管钻孔完毕后通过回弹机构弹回凹槽的位置示意图；

图8是本发明实施例一种全自动化的竹吸管钻孔装置的工作时竹吸管钻孔完毕后落入下料机构的位置示意图；

图标：转盘1、右侧挡板2、后机架3、切屑槽4、钻头5、滑轨6、滚珠丝杠机构7、第一底座8、下料装置9、前机架10、左侧挡板11、步进电机12、气缸13、储料仓14、定位环15、V型底座16、回弹机构17、V型夹块18、联轴器19、转轴20、连接块21、第二底座22、弹簧23、支撑柱24、V型块25、机架底板26、支撑杆27、驱动电机28、竹吸管29。

具体实施方式

实施例

参考图1至图3所示，本实施例提供了一种全自动化的竹吸管钻孔装置，包括机架，以及设置于所述机架上的钻孔组件，所述机架上还设置有上料装置、转盘装置、回弹机构、夹持装置以及下料装置9，其中，所述转盘装置连接所述上料装置、回弹机构以及下料装置9，其设置有用于承接所述上料装置传送的竹吸管29的凹槽，所述转盘装置转动设置在所述机架上，以将所述竹吸管29传送至所述回弹机构位置，并在所述竹吸管29被加工完成后将其传送至所述下料装置9；所述夹持装置包括上夹持装置和下夹持装置，所述下夹持装置设置于所述转盘装置侧下方以用于承接从所述转盘落下的竹吸管29，所述上夹持装置适于与所述下夹持装置配合以将落入所述下夹持装置内的所述竹吸管29压紧；所述回弹机构与所述夹持装置并排设置，所述回弹机构能在所述上夹持装置下压时产生向上行程的趋势，并在所述上夹持装置取消对所述竹吸管29的压紧时，驱动所述竹吸管29朝向所述转盘装置的方向回弹，以将加工完毕的竹吸管29送回所述转盘装置的凹槽内；所述钻孔组件设置于所述夹持装置的侧边，以在所述竹吸管29被压紧在所述夹持装置内时朝向所述竹吸管29运动，并对所述竹吸管29进行钻孔。

应当注意的是，本实施例中所述的竹吸管29仅是木质吸管的一种材质，还可以应用于其他的木质材料。

请参考图1、图2、图4以及图5所示，所述机架包括机架底板26、前机架10、支撑杆27和后机架3，支撑杆27用于支撑所述机架底板26。所述上料装置包括：储料仓14、左侧挡板11、右侧挡板2、导料板，所述转盘装置包括转盘1、步进电机12、定位环15、转轴20、联轴器19。具体地，储料仓14的底部设置有朝向转盘1倾斜的导料板，所述导料板连接至所述转盘1的侧上方以使得从储料仓14落下的竹吸管29滑落至所述转盘1的凹槽内。储料仓14在转盘1侧设置有开口，此开口仅可允许一根竹吸管29通过，故而在储料仓中的竹吸管29保有向转盘1滚动的趋势。左侧挡板11在储料仓14出口处对竹吸管29进行挡护，防止竹吸管29侧移。转盘1上设置有仅可容纳单一竹吸管29的多个凹槽，转盘1由步进电机12驱动转动，每次转动的角度可以为转盘1相邻两凹槽中心线的夹角（在本实施例中夹角为24°，还可以是其他的角度），且转盘1每次转动之后凹槽会对准导料板的出口，故而储料仓14内的竹吸管29会自动滚入转盘1的凹槽内，并随着转盘转动，送往夹持装置。

在本实例中，转盘1可以设置有两个，且同轴心设置，每个所述转盘1上沿圆周均匀分布有多个所述凹槽，且不同所述转盘1上的凹槽的位置相同以共同配合用于承接竹吸管29，所述转盘1分别通过定位环15与转轴20连接，而转轴20则通过联轴器19与步进电机12连接。

请参考图1、图2所示，夹持装置用于夹持竹吸管29，夹持装置包括上夹持装置和下夹持装置，其中所述上夹持装置包括气缸13、V型夹块18、连接块21，所述下夹持装置包括V型底座16，所述V型夹块18与所述V型底座16配合以将竹吸管29固定。如图2所示，在装置左右两侧各有一个夹持装置，且结构不一，主要体现在左夹持装置因与转轴20干涉，故而在气缸13与V型夹块18之间设置有连接块21，气缸13与连接块21和连接块21与V型夹块18之间通过螺栓连接；而右夹持装置则为气缸13与V型夹块18，两者通过螺栓直接连接；V型底座16通过螺栓直接固定在机架底板26上，V型底座16有两块，侧边分别紧靠左侧挡板11和右侧挡板2，前侧紧靠前机架10，后侧紧靠后机架3。在一优选实施例中，可以在所述下夹持装置中设置有光电传感器或者压力传感器，从而可以检测是否有竹吸管29落入下夹持装置内，并将检测的信号传递至控制系统内，再通过控制系统控制上夹持装置下压，并使钻孔组件开始移动工作。

请参考图3所示的回弹机构，回弹机构用于将钻孔完成后的竹吸管29推回转盘1的凹槽内，回弹机构包括：第二底座22、弹簧23、支撑柱24、V型块25。回弹机构17中第二底座22通过螺丝固定在机架底板26上，前侧紧靠前机架10，后侧紧靠后机架3，第二底座22上有通孔，V型块25与支撑柱24固定，支撑柱24穿在第二底座22中且可在其中上下移动，弹簧23套在支撑柱24上；所述V型块25在复位状态下高于所述V型底座16。回弹机构17有上行程位，其中弹簧23回弹时处于上行程位，此时V型块25会将竹吸管29推回转盘1的凹槽内。即在上夹持装置下压，将所述竹吸管29压紧在所述下夹持装置中时，所述弹簧23被压缩，对V型块25产生向上行程的趋势，从而可以在所述上夹持装置上行时，由于对弹簧23的弹性回复作用，驱动V型块25回弹将竹吸管29弹回凹槽内。

在一优选实施例中，所述导料板与所述下夹持装置之间连接有弧形板，所述弧形板靠近所述转盘装置以使得所述竹吸管29在下落过程中保持在所述凹槽内。这里所述弧形板设置在所述竹吸管29运动的行程上，恰好将竹吸管29固定在所述凹槽内，从而可以保证竹吸管29在运送过程中不会掉落。

在本实例中，当转盘1的凹槽内的竹吸管29随转盘旋转至转盘1最下方时，V型夹块18在气缸13的推动下，向下挤压，使得竹吸管29被V型底座16以及V型夹块18夹紧，等待钻孔组件的钻孔。

请参考图1所示，钻孔组件用于对竹吸管29进行钻孔成型，钻孔组件包括：切屑槽4、钻头5、滑轨6、滚珠丝杠机构7、驱动电机28。滑轨6通过螺栓固定在第一底座8上，滑轨6有前后两个；滚珠丝杠机构7固定在滑轨6中间，由驱动电机28驱动；钻头5固定在滚珠丝杠机构7上，随滚珠丝杠机构7移动，钻头5内设置有电机用于驱动钻头5钻孔。这里所述驱动电机28与所述钻头5连接至控制系统，通过控制系统调配控制。

在本实例中，钻头5在滚珠丝杠机构7的带动下，即可对被夹持装置夹持的竹吸管29进行钻孔。钻孔完成后，钻头5缩回，上夹持装置上升，竹吸管29在回弹机构17的推动下被推回转盘1的凹槽内，后随转盘1的转动至下料装置9。切屑槽4直接平放在第一底座8上，且设置于所述夹持装置下方以收集钻孔时所产生的废屑。

请参考图5以及图8的上下料示意图，竹吸管29在钻孔完成后，随转盘1的转动后在重力的作用下自行落入下料装置9内。这里所述下料装置9设置在所述转盘1的下方，且靠近所述夹持装置。进一步地，所述前机架10设置为斜板，且设置于所述转盘1的下方，其底部连接所述下料装置9，从而可以承接住从转盘1落下的竹吸管29，并将其引导至下料装置9内。

本实施例中，该装置还设置有控制系统，所述控制系统为现有控制装置，例如PLC控制器、工控机等，所述控制系统电连接所述转盘装置、夹持装置以及钻孔组件，从而可以接收传感器的信号并控制各个电气件的工作运行。

继续参考图5以及图8的上下料示意图，本发明的工作原理为：将未钻孔的竹吸管29放置于储料仓14中，因储料仓14底部设置有倾斜向转盘1的导料板，故而储料仓14内未加工的竹吸管29因重力而滚入转盘1的凹槽内，此时步进电机12转动，每次转动角度为转盘1两相邻凹槽中心线夹角，多次转动上料之后，未加工的竹吸管29到达转盘1底部，未加工的竹吸管29落入到下夹持装置内，此时，气缸13的推杆推出，气缸13的推杆上的V型夹块18将未加工的竹吸管29夹持在V型底座16上固定，并压缩回弹机构17中的弹簧23，随后钻头5启动，随滚珠丝杠机构7的转动而进行钻孔，钻孔产生的切屑落入切屑槽4内，钻孔完毕后，气缸13推杆收回，回弹机构17中的弹簧23回弹，将加工完毕的竹吸管29推回原来转盘1的凹槽内，转盘1继续转动，带动加工完毕的竹吸管29自动落入下料装置9内，每次转盘1转动时，上料、下料和钻孔的过程同时进行，故而效率较高。

应当理解的是：以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。

上面对实施方式中所使用的附图介绍仅示出了本发明的某些实施例，不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

Claims (7)

1.一种全自动化的竹吸管钻孔装置，包括机架、钻孔组件，其特征在于，还包括上料装置、转盘装置、回弹机构、夹持装置以及下料装置，其中，

所述转盘装置连接所述上料装置、回弹机构以及下料装置，其设置有用于承接所述上料装置传送的竹吸管的凹槽，所述转盘装置转动设置在所述机架上，以将所述竹吸管传送至所述回弹机构位置，并在所述竹吸管被加工完成后将其传送至所述下料装置；所述转盘装置包括至少两个同轴心设置的转盘，且所述转盘通过转轴连接至步进电机；每个所述转盘上沿圆周均匀分布有多个所述凹槽，且不同所述转盘上的凹槽的位置相同以共同配合用于承接竹吸管；

所述夹持装置包括上夹持装置和下夹持装置，所述下夹持装置设置于所述转盘装置侧下方以用于承接从所述转盘装置落下的竹吸管，所述上夹持装置适于与所述下夹持装置配合以将落入所述下夹持装置内的所述竹吸管压紧；

所述回弹机构设置于所述转盘下方，且与所述夹持装置并排设置；所述回弹机构包括有用于承接从所述转盘落下的竹吸管的V型块，所述V型块下方通过支撑柱连接至第二底座，所述支撑柱穿设在所述第二底座中且可在所述第二底座内上下活动；所述支撑柱上套设置有弹簧，所述弹簧连接所述第二底座与所述V型块，以在所述V型块被下压后产生向上行程的趋势，并在所述上夹持装置取消对所述竹吸管的压紧时，驱动所述竹吸管朝向所述转盘的方向回弹，以将加工完毕的竹吸管送回所述转盘的凹槽内；

所述钻孔组件设置于所述夹持装置的侧边，以在所述竹吸管被压紧在所述夹持装置内时朝向所述竹吸管运动并对所述竹吸管进行钻孔；

所述上料装置包括储料仓，所述储料仓设置有朝向所述转盘的导料板，所述导料板连接至所述转盘的侧上方以使得从储料仓落下的竹吸管滑落至所述转盘的凹槽内。

2.根据权利要求1所述的全自动化的竹吸管钻孔装置，其特征在于，所述夹持装置与所述回弹机构并排设置，其中，所述下夹持装置包括V型底座，所述上夹持装置包括气缸以及与所述V型底座相配合的V型夹块，所述气缸适于驱动所述V型夹块朝向所述V型底座运动，以将竹吸管压紧在所述V型底座内。

3.根据权利要求2所述的全自动化的竹吸管钻孔装置，其特征在于，所述V型块在复位状态下高于所述V型底座。

4.根据权利要求1所述的全自动化的竹吸管钻孔装置，其特征在于，所述下料装置设置于所述转盘装置的下方且靠近所述夹持装置。

5.根据权利要求1所述的全自动化的竹吸管钻孔装置，其特征在于，所述导料板与所述下夹持装置之间连接有弧形板，所述弧形板靠近所述转盘装置以使得所述竹吸管在下落过程中保持在所述凹槽内。

6.根据权利要求1所述的全自动化的竹吸管钻孔装置，其特征在于，所述钻孔组件包括切屑槽、钻头、滚珠丝杠机构和驱动电机，其中，驱动电机连接所述滚珠丝杆机构，所述钻头固定在所述滚珠丝杆机构上，以在所述驱动电机的驱动下朝向所述夹持装置运动；所述切屑槽设置于所述夹持装置下方以收集钻孔时所产生的废屑。

7.根据权利要求1所述的全自动化的竹吸管钻孔装置，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统电连接所述转盘装置、夹持装置以及钻孔组件。