CN209830323U - 一种基于工业生产用定位打孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于工业生产用定位打孔装置，包括输料台、送料组件、夹持组件、打孔平台、支架、治具和上打孔组件，所述送料组件安装在输料台的上部，所述夹持组件通过螺栓固定在送料组件上的滑块上，所述打孔平台设置在输料台的一端，所述治具安装在支架的内部底面，所述支架的两侧对称安装两组侧打孔组件，所述上打孔组件安装在支架的顶部，所述上打孔组件穿过支架与治具活动连接，所述夹持组件安装有第一红外传感器，所述治具的一侧安装有第二红外传感器，上打孔组件和两组侧打孔组件配合，可以同时从顶部和两侧对管件进行打孔，同时相邻两组打孔组件之间的距离可以调节，以满足不同孔距的打孔需求。

Description

一种基于工业生产用定位打孔装置

技术领域

本实用新型属于机械加工技术领域，具体涉及一种基于工业生产用定位打孔装置。

背景技术

圆管冲孔机采用的是智能化的操作系统且自动化程度高，不论是在送料还是在孔位大小设计或是冲击速度上都能配合到位，使圆管冲孔机的冲孔速度非常快能满足到各企业的加工需求。并且因为送料精准因此对冲孔机的加工速度无疑也能更提高，因此能满足到大批量的加工需求或高难度的孔位加工要求。

传统的管件打孔机只从一个方位进行打孔，相邻两组钻头之间的距离不能调节，使用起来不是很方便，同时工件加工时不能旋转。

有鉴于此设计一种多方位打孔，同时相邻两组钻头之间的距离调节方便的打孔机必要。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于工业生产用定位打孔装置，可旋转着对管件进行打孔，两组孔位之间的距离可调节，同时从顶部和侧边进行不同规格的打孔，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于工业生产用定位打孔装置，包括输料台、送料组件、夹持组件、打孔平台、支架、治具和上打孔组件，所述送料组件安装在输料台的上部，所述夹持组件通过螺栓固定在送料组件上的滑块上，所述打孔平台设置在输料台的一端，所述支架通过螺栓固定在打孔平台的上部，所述治具安装在支架的内部底面，所述支架的两侧对称安装两组侧打孔组件，两组所述侧打孔组件分别穿过支架与治具活动连接，所述上打孔组件安装在支架的顶部，所述上打孔组件穿过支架与治具活动连接，所述夹持组件安装有第一红外传感器，所述治具的一侧安装有第二红外传感器，所述治具的另一侧安装有第三红外传感器。

优选的，所述送料组件包括固定座、滑轨、送料伺服电机和丝杆，两组所述固定座分别对称安装在输料台的两端，两组所述滑轨对称设置在两组固定座之间底部，所述丝杆的两端分别通过轴承安装在两组固定座之间，所述丝杆的一端与送料伺服电机的一端通过联轴器连接，所述丝杆的两侧对称设置两组导轨，两组所述导轨的两端分别安装在两组固定座上，所述丝杆上传动连接有滑块，所述滑块分别穿过两组导轨与两组滑轨滑动连接。

优选的，所述夹持组件包括伺服电机、固定板、旋转座、夹持块和双向气缸，所述旋转座通过轴承安装在固定板的一侧，所述伺服电机通过螺栓固定在固定板的另一侧，所述伺服电机的输出轴穿过固定板与旋转座通过联轴器连接，所述旋转座的另一侧通过螺栓固定有夹块安装板，所述夹块安装板的两侧通过螺栓固定有两组限位板，所述夹块安装板的另一侧与两组夹持块滑动连接，所述双向气缸的两组活塞杆分别与两组夹持块连接，所述固定板通过螺栓固定在滑块上。

优选的，所述夹持块包括V型面、滑槽和气缸安装块，所述气缸安装块设置在夹持块的上部，所述V型面设置在夹持块的内侧，所述滑槽设置在夹持块的一侧。

优选的，所述支架包括内腔、侧长形通孔和顶长形通孔，所述内腔设置在支架的内部，两组所述侧长形通孔对称设置在支架的两侧，所述顶长形通孔设置在支架的顶部。

优选的，所述治具包括螺孔、工件孔、顶部钻头孔和侧边钻头孔，四组所述螺孔分别两两对称设置在治具的底部，所述工件孔设置在治具的内部，两组所述顶部钻头孔分别设置在治具的顶部，四组所述侧边钻头孔分别两两设置在治具的两侧，所述顶部钻头孔和侧边钻头孔分别与工件孔连通。

优选的，所述上打孔组件包括液压缸、顶座、钻头安装座和钻头，所述液压缸的活塞杆穿过顶长形通孔与顶座连接，所述钻头安装座安装在顶座的底部，所述钻头安装在钻头安装座的下方。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、送料组件和夹持组件配合，可以一边送料，一边旋转料的方向，满足不同方位的打孔需求。

2、上打孔组件和两组侧打孔组件配合，可以同时从顶部和两侧对管件进行打孔，同时相邻两组打孔组件之间的距离可以调节，以满足不同孔距的打孔需求。

3、结构简单，操作方便，无需人工转动管件或者拉动管件进行打孔。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的夹持组件示意图；

图3为本实用新型的夹持块示意图；

图4为本实用新型的支架组件示意图；

图5为本实用新型的治具示意图；

图6为本实用新型的上打孔组件局部示意图；

图7为本实用新型的打孔机控制系统组成框图；

图8为本实用新型的伺服驱动器及电机接线图；

图9为本实用新型的变频器及电机接线图。

图中：1、输料台；2、送料组件；201、固定座；202、滑轨；203、送料伺服电机；204、丝杆；205、导轨；206、滑块；3、夹持组件；301、伺服电机；302、固定板；303、旋转座；304、夹块安装板；305、限位板；306、夹持块；30601、V型面；30602、滑槽；30603、气缸安装块；4、打孔平台；5、支架；501、内腔；502、侧长形通孔；503、顶长形通孔；6、治具；601、螺孔；602、工件孔；603、顶部钻头孔；604、侧边钻头孔；7、侧打孔组件；8、上打孔组件；801、液压缸；802、顶座；803、钻头安装座；804、钻头；9、第一红外传感器；10、第二红外传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种基于工业生产用定位打孔装置，包括输料台1、送料组件2、夹持组件3、打孔平台4、支架5、治具6和上打孔组件8，所述送料组件2安装在输料台1的上部，所述夹持组件3通过螺栓固定在送料组件2上的滑块上，所述打孔平台4设置在输料台1的一端，所述支架5通过螺栓固定在打孔平台4的上部，所述治具6安装在支架5的内部底面，所述支架5的两侧对称安装两组侧打孔组件7，两组所述侧打孔组件7分别穿过支架5与治具6活动连接，所述上打孔组件8安装在支架5的顶部，所述上打孔组件8穿过支架5与治具6活动连接，所述夹持组件3安装有第一红外传感器9，所述治具6的一侧安装有第二红外传感器10，所述治具6的另一侧安装有第三红外传感器11。

具体的，所述送料组件2包括固定座201、滑轨202、送料伺服电机203和丝杆204，两组所述固定座201分别对称安装在输料台1的两端，两组所述滑轨202对称设置在两组固定座201之间底部，所述丝杆204的两端分别通过轴承安装在两组固定座201之间，所述丝杆204的一端与送料伺服电机203的一端通过联轴器连接，所述丝杆204的两侧对称设置两组导轨205，两组所述导轨205的两端分别安装在两组固定座201上，所述丝杆204上传动连接有滑块206，所述滑块206分别穿过两组导轨205与两组滑轨202滑动连接，送料伺服电机203通过丝杆204带动夹持组件3移动，以此控制管件的打孔距离。

具体的，所述夹持组件3包括伺服电机301、固定板302、旋转座303、夹持块306和双向气缸307，所述旋转座303通过轴承安装在固定板302的一侧，所述伺服电机301通过螺栓固定在固定板302的另一侧，所述伺服电机301的输出轴穿过固定板302与旋转座303通过联轴器连接，所述旋转座303的另一侧通过螺栓固定有夹块安装板304，所述夹块安装板304的两侧通过螺栓固定有两组限位板305，所述夹块安装板304的另一侧与两组夹持块306滑动连接，所述双向气缸307的两组活塞杆分别与两组夹持块306连接，所述固定板302通过螺栓固定在滑块206上，两组夹持块306负责将管件的一端夹紧，然后第一红外传感器9会收到信息，再传递给伺服电机301，伺服电机301带动管件旋转特定的角度，进行打孔。

具体的，所述夹持块306包括V型面30601、滑槽30602和气缸安装块30603，所述气缸安装块30603设置在夹持块306的上部，所述V型面30601设置在夹持块306的内侧，所述滑槽30602设置在夹持块306的一侧。

具体的，所述支架5包括内腔501、侧长形通孔502和顶长形通孔503，所述内腔501设置在支架5的内部，两组所述侧长形通孔502对称设置在支架5的两侧，所述顶长形通孔503设置在支架5的顶部，可以通过长形通孔来调节相邻两组钻头之间的距离，以此满足管件上打孔距离。

具体的，所述治具6包括螺孔601、工件孔602、顶部钻头孔603和侧边钻头孔604，四组所述螺孔601分别两两对称设置在治具6的底部，所述工件孔602设置在治具6的内部，两组所述顶部钻头孔603分别设置在治具6的顶部，四组所述侧边钻头孔604分别两两设置在治具6的两侧，所述顶部钻头孔603和侧边钻头孔604分别与工件孔602连通，管件从工件孔602穿过，传输至夹持组件3上。

具体的，所述上打孔组件8包括液压缸801、顶座802、钻头安装座803和钻头804，所述液压缸801的活塞杆穿过顶长形通孔503与顶座802连接，所述钻头安装座803安装在顶座802的底部，所述钻头804安装在钻头安装座803的下方。

如图7所示，根据系统控制要求和控制功能分析，选德国西门子的S7-200系列CPU224 XP CN作为核心控制单元，另外扩展一个EM223 CN（16点输入/16点输出）模块、一个EM221 CN（16点输入）模块和一个EM232（2入模拟量输出）模块，CPU224XP集成14输入/10输出共24个数字量I/O点，2输入/1输出共3个模拟量I/O点，6个独立的高速计数器（100kHz），2个100kHz的高速脉冲输出。该型号PLC结构紧凑、处理速度快、价格适中，且具有一定的扩展能力，主要用于控制变频器、伺服驱动器、接收编码器的高速脉冲及其他外部I/O数字量的处理等任务。

如图8所示，伺服电机采用的是北京和利时3kW/3000转带刹车伺服电机，配HS系列驱动器。采用位置模式接线方式，HS系列伺服驱动器的脉冲输入端口电平为标准TTL电平，脉冲和方向信号必须配置合适的限流电阻值，否则会造成端口损坏。当VCC=24V±5%时，R=2kΩ/0.25W。图8中4和20端子为扭矩到达（AT⁃TRQ）信号，当扭矩达到Fn 049设定时，4和20导通，表示夹紧到位。6和22端子为报警信号。参数配置如下：控制模式Fn 000设为1，通常的控制端口硬线连接工作模式；Fn 001设为2，外部脉冲位置模式；外部脉冲指令方式的旋转Fn 038设为1，单脉冲正逻辑；电子齿轮比Fn 050（分子）设为5，Fn 054（分母）设为2，当PLC产生200kHz脉冲时，伺服电机达到最大转速3000r/min，伺服电机的速度达到166mm/s，实际使用时，在触摸屏上输入伺服电机需要的最大运行速度。

如图9所示，三个变频器采用的是施耐德ATV312系列，以横移电机为例，接线，为了能快速平地减速及停车，需要配置制动电阻，消耗刹车是电机产生的能量，来达到保护变频器的逆变模块，图中3kW变频器选用阻值150Ω功率为300W的铝壳电阻。参数设置如下：控制方式采用2线控制，加速时间ACC设为0.5s，减速时间DEC设为0.3s，给定1通道设为模拟输入AI1，通过PLC发送0~10V的模拟量控制频率，正反转命令则由PLC的数字输出点控制。

工作原理：送料组件2上的送料伺服电机203通过丝杆204带动滑块206做直线往复运动，以此来带动夹持组件3的直线往复运动，管件首先从治具6上的工件孔602穿过，直到一端碰触到夹持组件3、此时第一红外传感器9收集信息并反馈给双向气缸307，通过两组夹持块306对管件进行夹紧；

当打孔时需要旋转，第二红外传感器10会收集信息并传递给伺服电机301带动管件旋转，上打孔组件8和两组侧打孔组件7配合对管件进行打孔，同时第三红外传感器11也会将打孔信息传递给送料伺服电机203，以实现持续上料。

支架组件5上的顶长形通孔503和两组侧长形通孔502的设置，可以根据需求调节相邻两组钻头之间的距离，以满足不同孔距的加工需求。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种基于工业生产用定位打孔装置，包括输料台（1）、送料组件（2）、夹持组件（3）、打孔平台（4）、支架（5）、治具（6）和上打孔组件（8），其特征在于：所述送料组件（2）安装在输料台（1）的上部，所述夹持组件（3）通过螺栓固定在送料组件（2）上的滑块上，所述打孔平台（4）设置在输料台（1）的一端，所述支架（5）通过螺栓固定在打孔平台（4）的上部，所述治具（6）安装在支架（5）的内部底面，所述支架（5）的两侧对称安装两组侧打孔组件（7），两组所述侧打孔组件（7）分别穿过支架（5）与治具（6）活动连接，所述上打孔组件（8）安装在支架（5）的顶部，所述上打孔组件（8）穿过支架（5）与治具（6）活动连接，所述夹持组件（3）安装有第一红外传感器（9），所述治具（6）的一侧安装有第二红外传感器（10），所述治具（6）的另一侧安装有第三红外传感器（11）。

2.根据权利要求1所述的一种基于工业生产用定位打孔装置，其特征在于：所述送料组件（2）包括固定座（201）、滑轨（202）、送料伺服电机（203）和丝杆（204），两组所述固定座（201）分别对称安装在输料台（1）的两端，两组所述滑轨（202）对称设置在两组固定座（201）之间底部，所述丝杆（204）的两端分别通过轴承安装在两组固定座（201）之间，所述丝杆（204）的一端与送料伺服电机（203）的一端通过联轴器连接，所述丝杆（204）的两侧对称设置两组导轨（205），两组所述导轨（205）的两端分别安装在两组固定座（201）上，所述丝杆（204）上传动连接有滑块（206），所述滑块（206）分别穿过两组导轨（205）与两组滑轨（202）滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于工业生产用定位打孔装置，其特征在于：所述夹持组件（3）包括伺服电机（301）、固定板（302）、旋转座（303）、夹持块（306）和双向气缸（307），所述旋转座（303）通过轴承安装在固定板（302）的一侧，所述伺服电机（301）通过螺栓固定在固定板（302）的另一侧，所述伺服电机（301）的输出轴穿过固定板（302）与旋转座（303）通过联轴器连接，所述旋转座（303）的另一侧通过螺栓固定有夹块安装板（304），所述夹块安装板（304）的两侧通过螺栓固定有两组限位板（305），所述夹块安装板（304）的另一侧与两组夹持块（306）滑动连接，所述双向气缸（307）的两组活塞杆分别与两组夹持块（306）连接，所述固定板（302）通过螺栓固定在滑块（206）上。

4.根据权利要求3所述的一种基于工业生产用定位打孔装置，其特征在于：所述夹持块（306）包括V型面（30601）、滑槽（30602）和气缸安装块（30603），所述气缸安装块（30603）设置在夹持块（306）的上部，所述V型面（30601）设置在夹持块（306）的内侧，所述滑槽（30602）设置在夹持块（306）的一侧。

5.根据权利要求1所述的一种基于工业生产用定位打孔装置，其特征在于：所述支架（5）包括内腔（501）、侧长形通孔（502）和顶长形通孔（503），所述内腔（501）设置在支架（5）的内部，两组所述侧长形通孔（502）对称设置在支架（5）的两侧，所述顶长形通孔（503）设置在支架（5）的顶部。

6.根据权利要求1所述的一种基于工业生产用定位打孔装置，其特征在于：所述治具（6）包括螺孔（601）、工件孔（602）、顶部钻头孔（603）和侧边钻头孔（604），四组所述螺孔（601）分别两两对称设置在治具（6）的底部，所述工件孔（602）设置在治具（6）的内部，两组所述顶部钻头孔（603）分别设置在治具（6）的顶部，四组所述侧边钻头孔（604）分别两两设置在治具（6）的两侧，所述顶部钻头孔（603）和侧边钻头孔（604）分别与工件孔（602）连通。

7.根据权利要求5所述的一种基于工业生产用定位打孔装置，其特征在于：所述上打孔组件（8）包括液压缸（801）、顶座（802）、钻头安装座（803）和钻头（804），所述液压缸（801）的活塞杆穿过顶长形通孔（503）与顶座（802）连接，所述钻头安装座（803）安装在顶座（802）的底部，所述钻头（804）安装在钻头安装座（803）的下方。