CN220311976U - 一种翼片自动铰孔清理和检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种翼片自动铰孔清理和检测装置，包括机架（1），其特征在于：所述机架（1）上设置有横移切换机构和初定位机构，所述横移切换机构上设置有精定位机构，在机架（1）上还设置有与所述精定位机构相匹配的伺服铰孔机构、孔径检测机构和废屑吸尘机构，机架（1）底部还设置有位于伺服铰孔机构下方的清孔排屑机构。

Description

一种翼片自动铰孔清理和检测装置

技术领域

本实用新型涉及机加工领域，特别是一种翼片自动铰孔清理和检测装置

背景技术

在工业生产活动中，有时需要加工一种特殊结构的翼片，这种翼片为三层结构，中间的一层能够相对于其他两层做摆动动作，加工时需要在这种翼片的三层板材上同时铰孔（需要保证三层板材上的孔同轴），这样就需要在铰孔操作前对工件进行严格的定位，以保证加工精度；

由于这种翼片的特殊性，采用传统的自动化铰孔设备无法对其进行操作，因此传统上只能由人工进行操作，用手动铰刀进行铰制，这种方式工作效率低，质量差异非常大，不良率高，而且铰孔后还需要进行孔内的清理，孔的尺寸精度的检测等步骤，这些步骤也都只能采用人工的方式进行操作，导致整个铰孔操作的耗时非常长，严重地影响了生产节拍。

因此现在需要一种能够解决上述问题的方法或装置。

发明内容

本实用新型是为了解决上述技术问题，提出一种结构简单，设计巧妙，布局合理，能够大幅提高对于翼片铰孔操作的工作效率，降低劳动量，加快生产节拍的自动铰孔清理和检测装置。

本实用新型的技术解决方案是：一种翼片自动铰孔清理和检测装置，包括机架1，其特征在于：所述机架1上设置有横移切换机构和初定位机构，所述横移切换机构上设置有精定位机构，在机架1上还设置有与所述精定位机构相匹配的伺服铰孔机构、孔径检测机构和废屑吸尘机构，机架1底部还设置有位于伺服铰孔机构下方的清孔排屑机构，

所述横移切换机构包括固定连接在机架1上的横移导轨2，所述横移导轨2为相互平行的两根，在两根横移导轨2之间设置有横移气缸3，

所述精定位机构包括横移平台4，所述横移平台4与横移气缸3的工作端相连，在横移平台4上对称地设置有两块精定位板5，同时横移平台4上还设置有两个分别与两块精定位板5相对应的压紧摆动气缸6，所述压紧摆动气缸6的工作端上则设置有压块7，在横移平台4上还设置有旋转推靠摆动气缸8和反推靠气缸9，所述旋转推靠摆动气缸8的摆臂上设置有长滚轮10，反推靠气缸9的工作端上则设置有推靠块11，在横移平台4上还设置有多个精定位机构工件定位组件，所述的精定位机构工件定位组件分布在精定位板5的周围，在横移平台4上还设置有与精定位板5相匹配的旋转升降气缸12，所述旋转升降气缸12的工作端上则设置有气动夹爪13，

所述伺服铰孔机构包括与机架1相连的铰孔机构底座14，铰孔机构底座14上设置有支撑柱15，支撑柱15上则固定支撑有伺服铰孔机16，所述伺服铰孔机16的底端设置有浮动式防屑罩机构，

所述孔径检测机构包括固定连接在机架1上的水平检测导轨17，所述水平检测导轨17为相互平行的两根，在两根水平检测导轨17之间设置有水平检测气缸18，水平检测气缸18的工作端与滑动连接在检测导轨17上的检测平台19相连，检测平台19上设置有检测支撑架20，检测支撑架20上设置有竖直检测导轨21，竖直检测导轨21上滑动连接有检测探头平台22，检测探头平台22上则设置有检测探头45，所述检测支撑架20的顶端设置有检测电机46，检测电机46的工作端与转动支撑在检测支撑架20上的丝杠相连，所述丝杠则与设置在检测探头平台22上的丝母座连接，

所述废屑吸尘机构包括固定连接在机架1上的吸尘支架23，吸尘支架23的顶端设置有吸尘摆动气缸24，吸尘摆动气缸24的工作端则连接有吸管支架25，吸管支架25上则设置有吸管26，吸管26的出口端通过软管与设置在机架1下方的吸尘器27相连，

所述清孔排屑机构由接屑组件和清孔组件两部分组成，接屑组件包括水平分布的接屑气缸28，接屑气缸28的工作端与接屑盒29连接，清孔组件包括纵向分布的清孔气缸30，清孔气缸30的工作端则与清孔导杆31相连，所述清孔导杆31的顶端设置有清孔刷32，

所述初定位机构包括两块初定位板33和多个初定位机构工件定位组件，所述初定位机构工件定位组件分布在初定位板33的周围。

所述横移导轨2的一端设置有止块34，另一端则设置有到位检测开关35。

所述精定位机构工件定位组件和初定位机构工件定位组件均分为固定式定位组件和调节式定位组件两种，其中固定式定位组件包括固定连接在横移平台4上的支撑架36，支撑架36的顶端设置有定位轮37，调节式定位组件则包括与横移平台4固定连接的定位气缸，定位气缸的工作端上设置有定位支架38，定位支架38的顶端则设置有定位轮37。

浮动式防屑罩机构包括固定连接在伺服铰孔机16底端的固定板39，所述固定板39上开设有两个过孔，过孔内活动穿接有纵向分布的导杆40，所述导杆40的顶端则设置有位于固定板39上方的限位块41，所述导杆40的底端与浮动板42连接，导杆40外则套接有位于固定板39和浮动板42之间的弹簧43，所述浮动板42上开设有供伺服铰孔机16的铰孔刀具穿过的过孔，在浮动板42的底端面上则设置有与铰孔刀具位置相匹配的防屑罩体44。

本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：

本种结构形式的翼片自动铰孔清理和检测装置，其结构简单，设计巧妙，布局合理，它针对传统的手动式铰孔方式所存在的种种问题，设计出一种特殊的结构，它通过气上设置的多个机构，可分别实现对于被加工翼片的初定位、精定位、定位夹紧、铰孔加工，并且还能够自动完成铰孔后的清理加工屑和精度检测的操作，它的出现，能够实现上述特殊翼片的自动化铰孔、清理以及检测操作，与传统的人工操作方式相比，该装置能够大大提高铰孔操作的工作效率，且可以节省人工劳动，同时还能够保证加工精度，提高产品品质。并且它的制作工艺简单，制造成本低廉，因此可以说它具备了多种优点，特别适合于在本领域中推广应用，其市场前景十分广阔。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图。

图2是本实用新型实施例中精定位机构的结构示意图（无工件夹紧状态）。

图3是本实用新型实施例中精定位机构的结构示意图（无工件非夹紧状态）。

图4是本实用新型实施例中精定位机构的结构示意图（有工件夹紧状态）。

图5是本实用新型实施例中初定位机构的结构示意图。

图6是本实用新型实施例中伺服铰孔机构的结构示意图。

图7是本实用新型实施例中浮动式防屑罩机构部分的结构示意图。

图8是本实用新型实施例中清孔排屑机构部分的结构示意图。

图9是本实用新型实施例中废屑吸尘机构部分的结构示意图。

图10是本实用新型实施例中孔径检测机构部分的结构示意图。

机架1，横移导轨2，横移气缸3，横移平台4，精定位板5，压紧摆动气缸6，压块7，旋转推靠摆动气缸8，反推靠气缸9，长滚轮10，推靠块11，旋转升降气缸12，气动夹爪13，铰孔机构底座14，支撑柱15，伺服铰孔机16，水平检测导轨17，水平检测气缸18，检测平台19，检测支撑架20，竖直检测导轨21，检测探头平台22，吸尘支架23，吸尘摆动气缸24，吸管支架25，吸管26，吸尘器27，接屑气缸28，接屑盒29，清孔气缸30，清孔导杆31，清孔刷32，初定位板33，止块34，到位检测开关35，支撑架36，定位轮37，定位支架38，固定板39，导杆40，限位块41，浮动板42，弹簧43，防屑罩体44，检测探头45，检测电机46。

具体实施方式

下面将结合附图说明本实用新型的具体实施方式。如图1至图10所示：一种翼片自动铰孔清理和检测装置，包括机架1，在机架1上设置有横移切换机构和初定位机构，所述横移切换机构上设置有精定位机构，在机架1上还设置有与所述精定位机构相匹配的伺服铰孔机构、孔径检测机构和废屑吸尘机构，机架1底部还设置有位于伺服铰孔机构下方的清孔排屑机构，

所述横移切换机构包括固定连接在机架1上的横移导轨2，所述横移导轨2为相互平行的两根，在两根横移导轨2之间设置有横移气缸3，

所述精定位机构包括横移平台4，所述横移平台4与横移气缸3的工作端相连，在横移平台4上对称地设置有两块精定位板5，同时横移平台4上还设置有两个分别与两块精定位板5相对应的压紧摆动气缸6，所述压紧摆动气缸6的工作端上则设置有压块7，在横移平台4上还设置有旋转推靠摆动气缸8和反推靠气缸9，所述旋转推靠摆动气缸8的摆臂上设置有长滚轮10，反推靠气缸9的工作端上则设置有推靠块11，在横移平台4上还设置有多个精定位机构工件定位组件，所述的精定位机构工件定位组件分布在精定位板5的周围，在横移平台4上还设置有与精定位板5相匹配的旋转升降气缸12，所述旋转升降气缸12的工作端上则设置有气动夹爪13，

所述伺服铰孔机构包括与机架1相连的铰孔机构底座14，铰孔机构底座14上设置有支撑柱15，支撑柱15上则固定支撑有伺服铰孔机16，所述伺服铰孔机16的底端设置有浮动式防屑罩机构，

所述孔径检测机构包括固定连接在机架1上的水平检测导轨17，所述水平检测导轨17为相互平行的两根，在两根水平检测导轨17之间设置有水平检测气缸18，水平检测气缸18的工作端与滑动连接在检测导轨17上的检测平台19相连，检测平台19上设置有检测支撑架20，检测支撑架20上设置有竖直检测导轨21，竖直检测导轨21上滑动连接有检测探头平台22，检测探头平台22上则设置有检测探头45，所述检测支撑架20的顶端设置有检测电机46，检测电机46的工作端与转动支撑在检测支撑架20上的丝杠相连，所述丝杠则与设置在检测探头平台22上的丝母座连接，

所述废屑吸尘机构包括固定连接在机架1上的吸尘支架23，吸尘支架23的顶端设置有吸尘摆动气缸24，吸尘摆动气缸24的工作端则连接有吸管支架25，吸管支架25上则设置有吸管26，吸管26的出口端通过软管与设置在机架1下方的吸尘器27相连，

所述清孔排屑机构由接屑组件和清孔组件两部分组成，接屑组件包括水平分布的接屑气缸28，接屑气缸28的工作端与接屑盒29连接，清孔组件包括纵向分布的清孔气缸30，清孔气缸30的工作端则与清孔导杆31相连，所述清孔导杆31的顶端设置有清孔刷32，

所述初定位机构包括两块初定位板33和多个初定位机构工件定位组件，所述初定位机构工件定位组件分布在初定位板33的周围。

所述横移导轨2的一端设置有止块34，另一端则设置有到位检测开关35。

所述精定位机构工件定位组件和初定位机构工件定位组件均分为固定式定位组件和调节式定位组件两种，其中固定式定位组件包括固定连接在横移平台4上的支撑架36，支撑架36的顶端设置有定位轮37，调节式定位组件则包括与横移平台4固定连接的定位气缸，定位气缸的工作端上设置有定位支架38，定位支架38的顶端则设置有定位轮37。

浮动式防屑罩机构包括固定连接在伺服铰孔机16底端的固定板39，所述固定板39上开设有两个过孔，过孔内活动穿接有纵向分布的导杆40，所述导杆40的顶端则设置有位于固定板39上方的限位块41，所述导杆40的底端与浮动板42连接，导杆40外则套接有位于固定板39和浮动板42之间的弹簧43，所述浮动板42上开设有供伺服铰孔机16的铰孔刀具穿过的过孔，在浮动板42的底端面上则设置有与铰孔刀具位置相匹配的防屑罩体44。

本实用新型实施例的翼片自动铰孔清理和检测装置的工作过程如下：需要对翼片47进行铰孔加工时，首先由机械手将翼片47从料架上取下（此过程中机械手与翼片47的相对位置精度不做过高的要求），将其运送制初定位机构处后机械手松开，初定位机构对翼片47进行初步定位，定位后机械手再次抓取翼片47，此时由于翼片47已经经过了初步定位，因此机械手能够准确地抓取翼片47，并将其精准地放置在精定位机构中；

翼片47安装到位后，精定位机构对其进行调整，由于翼片47中的中间板材能够相对于上下两层板材自由摆动，因此在机械手来回转运翼片47的过程中，中间板材的相对位置可能会发生变动，所以精定位机构会在对翼片47的整体进行调整的同时，调整中间板材与上下板材之间的相对位置，即让翼片47调整至待加工状态；调整到位后，旋转升降气缸12动作，带动气动夹爪13工作，气动夹爪13在本装置旁边摆放的料架上取下定位销，然后旋转升降气缸12再带动气动夹爪13和定位销动作，将定位销安装在翼片47上的销孔中；

调整结束后，横移切换机构将精定位机构以及其上的翼片47运送到铰孔加工工位处，此时翼片47上的铰孔位置恰好位于伺服铰孔机16的下方，伺服铰孔机构工作，同时在翼片47的上下层板材和中间板材上加工出孔，铰孔过程中，清孔排屑机构会将产生的废屑收集起来，并清理新加工出的孔；

铰孔工序结束后，横移切换机构重新带动精定位机构和翼片47回到初始位置，然后废屑吸尘机构动作，将残留在翼片47上表面的一些切削屑吸走，以防止影响后续的加工步骤；

然后孔径检测机构工作，对加工出的孔进行尺寸精度的检测，如检测不合格，孔径检测机构向控制系统发出信号，控制系统发出声光警报，提醒工作人员进行干预，如果检测合格，则控制系统会控制下一工序中的机械手将翼片47取走即可。

初定位机构的工作过程如下：翼片47放入到初定位机构中的两块初定位板33上之后，其周围的多个初定位机构工件定位组件中，调节式定位组件中的定位气缸工作，带动定位支架38运动，其上设置的定位轮37会朝着翼片47的方向运动，不同的定位轮37与翼片47上的上层板材或下层板材相对应，配合固定式定位组件，对翼片47进行初定位操作；

精定位机构的工作过程如下：翼片47放入到精定位机构中的两块精定位板7上之后，其周围的多个精定位机构工件定位组件中，调节式定位组件中的定位气缸工作，带动定位支架38运动，其上设置的定位轮37会朝着翼片47的方向运动，不同的定位轮37与翼片47上的多层板材相对应，推动翼片47进行位置和姿态的调整；与此同时，旋转推靠摆动气缸8和反推靠气缸9也同步工作，旋转推靠摆动气缸8带动长滚轮10与翼片47的侧壁接触，长滚轮10会同时与翼片47上的每一层接触，即对翼片47整体位置进行调整和推靠；同理，反推靠气缸9工作端上的推靠块11也会与翼片47的侧壁（同时与每一层接触）接触，为翼片47提供反靠力；所有的水平方向上的调整机构停止动作后，控制系统又会控制压紧摆动气缸6工作，两个压块7压在翼片47的表面，将其压紧；

伺服铰孔机构的工作过程如下：翼片47的位置精度调整结束后，控制系统向伺服铰孔机16发出信号，伺服铰孔机16工作，带动其底端的铰孔刀具下行，在翼片47的三层板材上加工出同轴的孔，铰孔过程中，防屑罩体44会扣合在翼片47的表面，此过程中浮动板42与固定板39之间相互靠近、弹簧43被压缩，这一过程可以保证防屑罩体44始终压在翼片47上，铰孔结束后，伺服铰孔机13重新带动浮动式防屑罩机构上行，弹簧43重新伸展，直至防屑罩体44离开翼片47；

而在铰孔操作的同时，清孔排屑机构中的接屑盒29则位于铰孔位置的正下方，铰孔过程中产生的碎屑会直接下落到接屑盒29中，铰孔操作结束后，接屑气缸28便会带动接屑盒29运动，离开铰孔位置，让出供清孔组件工作的空间，然后清孔组件中的清孔气缸30工作，带动清孔导杆31在纵向上往复运动，清孔刷32在翼片47上加工出的孔中往复运动，将粘附在孔内壁上的细小杂质刷下来，为后续的检测工作做准备；

然后横移切换机构动作，带动精定位机构和翼片47回到初始位置，然后废屑吸尘机构动作，具体说是吸尘摆动气缸24工作，带动吸管支架25摆动，吸管支架25摆动到位后，吸管25的入口端恰好扣合在被加工出的孔的上方，此时控制系统会控制吸尘器27工作，吸管25将散落在翼片47上表面的碎屑、杂质吸走，为后续的检测工作做准备；

孔径检测机构的工作过程如下：水平检测气缸18工作，带动检测平台19水平运动，此时检测探头45运动至加工出的孔的正上方，然后检测电机45工作，通过丝杠丝母传动副驱动检测探头平台22下降，检测探头45运动至孔内并对其尺寸精度进行检测，检测工作结束后上述动作反向进行，检测探头45重新回到初始位置，等待下一次检测操作；

检测结束后，精定位机构中的压紧摆动气缸6动作，压块7离开翼片47，下一工序中的机械手运动至翼片47处，将翼片47取走即可。

Claims (4)

1.一种翼片自动铰孔清理和检测装置，包括机架（1），其特征在于：所述机架（1）上设置有横移切换机构和初定位机构，所述横移切换机构上设置有精定位机构，在机架（1）上还设置有与所述精定位机构相匹配的伺服铰孔机构、孔径检测机构和废屑吸尘机构，机架（1）底部还设置有位于伺服铰孔机构下方的清孔排屑机构，

所述横移切换机构包括固定连接在机架（1）上的横移导轨（2），所述横移导轨（2）为相互平行的两根，在两根横移导轨（2）之间设置有横移气缸（3），

所述精定位机构包括横移平台（4），所述横移平台（4）与横移气缸（3）的工作端相连，在横移平台（4）上对称地设置有两块精定位板（5），同时横移平台（4）上还设置有两个分别与两块精定位板（5）相对应的压紧摆动气缸（6），所述压紧摆动气缸（6）的工作端上则设置有压块（7），在横移平台（4）上还设置有旋转推靠摆动气缸（8）和反推靠气缸（9），所述旋转推靠摆动气缸（8）的摆臂上设置有长滚轮（10），反推靠气缸（9）的工作端上则设置有推靠块（11），在横移平台（4）上还设置有多个精定位机构工件定位组件，所述的精定位机构工件定位组件分布在精定位板（5）的周围，在横移平台（4）上还设置有与精定位板（5）相匹配的旋转升降气缸（12），所述旋转升降气缸（12）的工作端上则设置有气动夹爪（13），

所述伺服铰孔机构包括与机架（1）相连的铰孔机构底座（14），铰孔机构底座（14）上设置有支撑柱（15），支撑柱（15）上则固定支撑有伺服铰孔机（16），所述伺服铰孔机（16）的底端设置有浮动式防屑罩机构，

所述孔径检测机构包括固定连接在机架（1）上的水平检测导轨（17），所述水平检测导轨（17）为相互平行的两根，在两根水平检测导轨（17）之间设置有水平检测气缸（18），水平检测气缸（18）的工作端与滑动连接在检测导轨（17）上的检测平台（19）相连，检测平台（19）上设置有检测支撑架（20），检测支撑架（20）上设置有竖直检测导轨（21），竖直检测导轨（21）上滑动连接有检测探头平台（22），检测探头平台（22）上则设置有检测探头（45），所述检测支撑架（20）的顶端设置有检测电机（46），检测电机（46）的工作端与转动支撑在检测支撑架（20）上的丝杠相连，所述丝杠则与设置在检测探头平台（22）上的丝母座连接，

所述废屑吸尘机构包括固定连接在机架（1）上的吸尘支架（23），吸尘支架（23）的顶端设置有吸尘摆动气缸（24），吸尘摆动气缸（24）的工作端则连接有吸管支架（25），吸管支架（25）上则设置有吸管（26），吸管（26）的出口端通过软管与设置在机架（1）下方的吸尘器（27）相连，

所述清孔排屑机构由接屑组件和清孔组件两部分组成，接屑组件包括水平分布的接屑气缸（28），接屑气缸（28）的工作端与接屑盒（29）连接，清孔组件包括纵向分布的清孔气缸（30），清孔气缸（30）的工作端则与清孔导杆（31）相连，所述清孔导杆（31）的顶端设置有清孔刷（32），

所述初定位机构包括两块初定位板（33）和多个初定位机构工件定位组件，所述初定位机构工件定位组件分布在初定位板（33）的周围。

2.根据权利要求1所述的翼片自动铰孔清理和检测装置，其特征在于：所述横移导轨（2）的一端设置有止块（34），另一端则设置有到位检测开关（35）。

3.根据权利要求1所述的翼片自动铰孔清理和检测装置，其特征在于：所述精定位机构工件定位组件和初定位机构工件定位组件均分为固定式定位组件和调节式定位组件两种，其中固定式定位组件包括固定连接在横移平台（4）上的支撑架（36），支撑架（36）的顶端设置有定位轮（37），调节式定位组件则包括与横移平台（4）固定连接的定位气缸，定位气缸的工作端上设置有定位支架（38），定位支架（38）的顶端则设置有定位轮（37）。

4.根据权利要求1所述的翼片自动铰孔清理和检测装置，其特征在于：浮动式防屑罩机构包括固定连接在伺服铰孔机（16）底端的固定板（39），所述固定板（39）上开设有两个过孔，过孔内活动穿接有纵向分布的导杆（40），所述导杆（40）的顶端则设置有位于固定板（39）上方的限位块（41），所述导杆（40）的底端与浮动板（42）连接，导杆（40）外则套接有位于固定板（39）和浮动板（42）之间的弹簧（43），所述浮动板（42）上开设有供伺服铰孔机（16）的铰孔刀具穿过的过孔，在浮动板（42）的底端面上则设置有与铰孔刀具位置相匹配的防屑罩体（44）。