CN108127140A - 用于给畚斗快速打孔的自动化打孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了畚斗加工技术领域内的用于给畚斗快速打孔的自动化打孔装置，包括机架，还包括用于放置工件的模台，还包括钻孔部件，还包括PLC控制器；钻孔部件包括上打孔单元、侧打孔单元；机架上安装有可调式支座，机架上安装有可驱使可调式支座往返于上料工位和钻孔工位的直线变位机构；可调式支座上设有中间支铰座，模台中部可上下翻转地安装在中间支铰座上，可调式支座上设有可驱使模台进行上下翻转的翻转驱动机构；模台上安装有可将工件固定在模台上的锁定夹持机构；机架上还设有运动终止块，运动终止块安装有运动极限传感器。不仅能够同时对畚斗的上部和侧部进行钻孔作业，还可微调畚斗的上部和侧部的开孔位置。

Description

用于给畚斗快速打孔的自动化打孔装置

技术领域

本发明涉及畚斗加工技术领域，特别涉及用于给畚斗快速打孔的自动化打孔装置。

背景技术

畚斗是斗式提升机的主要配件之一，一般与牵引带、链条配合安装，可对粉状或小块状的物料进行连续提升输送。

畚斗上需要开设连接孔用于与链条安装，畚斗的上部和侧部均需要开孔，目前，畚斗的上部和侧部分别开孔，需消耗两个钻孔工时，使得效率较为低下。

发明内容

本发明的目的是提供用于给畚斗快速打孔的自动化打孔装置，不仅能够同时对畚斗的上部和侧部进行钻孔作业，还可微调畚斗的上部和侧部的开孔位置，显著提升了钻孔作业的效率。

本发明的目的是这样实现的：用于给畚斗快速打孔的自动化打孔装置，包括机架，还包括用于放置工件的模台，还包括用于给工件钻孔的钻孔部件，还包括PLC控制器；

所述钻孔部件包括用于给工件上部钻孔的上打孔单元，所述钻孔部件还包括用于给工件侧部钻孔的侧打孔单元；

所述机架上可水平滑动地安装有可调式支座，所述机架上安装有可驱使可调式支座往返于上料工位和钻孔工位的直线变位机构；

所述可调式支座上设有中间支铰座，所述模台中部可上下翻转地安装在中间支铰座上，所述可调式支座上设有可驱使模台进行上下翻转的翻转驱动机构；

所述模台上安装有可将工件固定在模台上的锁定夹持机构；

所述机架上还设有运动终止块，所述运动终止块安装有与PLC控制器连的运动极限传感器，当所述模台在处于上料状态时，所述可调式支座贴靠运动终止块并与运动极限传感器的感应端相对应。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：其一，由于设置了上打孔单元和侧打孔单元，能够同时对工件的上部和侧部进行钻孔作业，显著提升了钻孔作业的效率；其二，可根据实际情况微调工件的上部和侧部的开孔位置，可利用翻转驱动机构来调整模台的倾斜角度，以使得上打孔单元和侧打孔单元能够准确地对准所需钻孔的位置，也便于放置工件，可利用翻转驱动机构将模台的倾斜角度调整至最合适的角度，以便将工件放置在模台上；其三，可调式支座可在上料工位和钻孔工位之间来回滑动，可使得工件能够处于最佳的上料或钻孔的位置，可调式支座贴靠运动终止块并且对应运动极限传感器的感应端之时，说明可调式支座已经处于最佳的上料工位，运动极限传感器在感应到可调式支座之时可给予PLC控制器一个钻孔作业的时间起始基准，因此，运动极限传感器的设定大大促进了钻孔作业的标准化。

作为本发明的进一步改进，上述可驱使模台进行上下翻转的翻转驱动机构包括一对分别布置在中间支铰座两相反侧位置的调角油缸，每个调角油缸的缸筒安装在可调式支座上，每个调角油缸的活塞杆均竖直朝上并铰接有滑移块，所述滑移块与模台滑动配合；所述翻转驱动机构还包括一对分别设在中间支铰座两相反侧位置的、水平布置的圆筒，所述圆筒可绕轴转动地安装在可调式支座上，每个圆筒均缠接有皮带，所述皮带上端与模台相连，每个圆筒均配套有卷放驱动电机，所述卷放驱动电机安装在可调式支座上，所述卷放驱动电机的输出主轴与圆筒同轴对接，所述卷放驱动电机受PLC控制器控制。在驱使模台进行上下翻转时，两个调角油缸为主要驱动部件，使得模台能够很好地围绕中间支铰座进行上下翻转，卷放驱动电机通过圆筒来牵引皮带，以辅助两个调角油缸对模台的翻转角度进行调节。

作为本发明的进一步改进，上述可将工件固定在模台上的锁定夹持机构包括分处模台上表面两侧的定位组件、锁紧组件；所述定位组件包括用于定位的、与工件内壁相抵靠的限位球，所述定位组件还包括固定在模台上的螺母，所述定位组件还包括与螺母相配的定位螺柱，所述限位球安装在定位螺柱的螺纹部末端；所述锁紧组件包括受PLC控制器控制的夹持电动推杆，还包括夹持时与工件内壁相抵靠的、抵靠方向与限位球相反的夹持滑块，所述夹持电动推杆安装在模台上，所述夹持滑块可滑动地安装在模台上，并且所述夹持滑块与夹持电动推杆的伸缩杆相连。使用时，先定位后锁紧，先利用限位球抵靠工件内壁，完成定位后，再利用夹持电动推杆驱使夹持滑块抵靠工件内壁，由于夹持滑块与限位球的抵靠方向相反，因此，可以很牢固地将工件锁定在模台上，并且定位组件、锁紧组件均具有调节能力，定位螺柱与螺母相配，可旋转定位螺柱来微调限位球的位置，夹持滑块可在夹持电动推杆的控制下进行灵活变位，使得工件能够更为牢固地锁定在模台上。

作为本发明的进一步改进，所述锁定夹持机构还包括固定在机架上的辅助夹持凸块，所述辅助夹持凸块安装有与PLC控制器相连的压力传感器，当所述工件在处于钻孔工位时，所述辅助夹持凸块、压力传感器的感应端与工件外壁的位置相对应并相互抵靠，所述夹持滑块的位置与辅助夹持凸块相对应。相当于夹持滑块和辅助夹持凸块一起夹住工件，压力传感器可测量辅助夹持凸块对工件的抵靠力，以准确地控制夹持工件的力度，便于夹持工序的标准化。

作为本发明的进一步改进，所述侧打孔单元包括可水平滑动地安装在机架上的侧向滑动块，还包括可驱使侧向滑动块向工件滑动的侧向调整油缸，还包括安装在侧向滑动块上的、受PLC控制器控制的侧钻削电机，所述侧钻削电机的输出端安装有水平布置的、给工件侧部钻孔的侧钻头。侧向调整油缸起到了进给的作用。

作为本发明的进一步改进，所述上打孔单元包括可上下滑动地安装在机架上的升降块，所述机架上安装有可驱使升降块进行升降的、受PLC控制器控制的升降机构，所述升降块上安装有受PLC控制器控制的上钻削电机，所述上钻削电机的输出端安装有用于给工件顶部打孔的上钻头。升降机构起到了进给的作用。

作为本发明的进一步改进，上述可驱使可调式支座往返于上料工位和钻孔工位的直线变位机构包括横移驱动电机、横向丝杆、丝母座，所述横向丝杆水平布置，所述丝母座与可调式支座固定相连，所述丝母座与横向丝杆相配合，并且丝母座可水平滑动地安装在机架上，所述横向丝杆可绕轴转动地安装在机架上，所述横向丝杆一端与横移驱动电机的输出主轴同轴对接，所述横移驱动电机与PLC控制器相连。使得可调式支座能够平稳地滑动。

作为本发明的进一步改进，所述机架上还设有移动基座，所述移动基座可水平滑动地安装在机架上，所述升降机构安装在移动基座上，所述机架上还设有用于锁定移动基座位置的基座锁定组件。可随着钻孔位置的变化来微调移动基座、上打孔单元的钻孔位置。

作为本发明的进一步改进，所述移动基座上设有多个限位槽，所述基座锁定组件包括顶部限位气缸、与限位槽相配的顶部固定头，所述顶部固定头滑动安装在机架上，所述顶部固定头与顶部限位气缸的活塞杆相连，所述顶部限位气缸的缸筒安装在机架上。便于锁定移动基座的位置。

附图说明

图1为本发明的总装图。

图2为图1中的A部放大图。

图3为图1中的B部放大图。

图4为本发明的钻孔状态示意图。

图5为本发明的控制关系简图。

图6为图1中的C部放大图。

其中，1上打孔单元，101升降机构，102升降块，103上钻削电机，104上钻头，2侧打孔单元，201侧向调整油缸，202侧向滑动块，203侧钻削电机，204侧钻头，3模台，4工件，5中间支铰座，6调角油缸，7滑移块，8卷放驱动电机，9圆筒，10皮带，11可调式支座，12横移驱动电机，13横向丝杆，14丝母座，15运动终止块，16运动极限传感器，17辅助夹持凸块，18压力传感器，19限位球，20螺母，21定位螺柱，22夹持电动推杆，23夹持滑块，24PLC控制器，25机架，26移动基座，26a限位槽，27顶部限位气缸，28顶部固定头。

具体实施方式

如图1-5所示，用于给畚斗快速打孔的自动化打孔装置，包括机架25，还包括用于放置工件4的模台3，还包括用于给工件4钻孔的钻孔部件，还包括PLC控制器24。

上述钻孔部件包括用于给工件4上部钻孔的上打孔单元1，钻孔部件还包括用于给工件4侧部钻孔的侧打孔单元2。

上述机架25上可水平滑动地安装有可调式支座11，机架25上安装有可驱使可调式支座11往返于上料工位和钻孔工位的直线变位机构。

上述可调式支座11上设有中间支铰座5，模台3中部可上下翻转地安装在中间支铰座5上，可调式支座11上设有可驱使模台3进行上下翻转的翻转驱动机构。

上述模台3上安装有可将工件4固定在模台3上的锁定夹持机构。

上述机架25上还设有运动终止块15，运动终止块15安装有与PLC控制器24相连的运动极限传感器16，当模台3在处于上料状态时，可调式支座11贴靠运动终止块15并与运动极限传感器16的感应端相对应。

钻削前，可利用翻转驱动机构将模台3的倾斜角度调整至最合适的角度，以便将工件4放置在模台3上；上料时，可调式支座11贴靠运动终止块15并且对应运动极限传感器16的感应端之时，说明可调式支座11已经处于最佳的上料工位，运动极限传感器16在感应到可调式支座11之时可给予PLC控制器24一个钻孔作业的时间起始基准。

上述可驱使模台3进行上下翻转的翻转驱动机构包括一对分别布置在中间支铰座5两相反侧位置的调角油缸6，每个调角油缸6的缸筒安装在可调式支座11上，每个调角油缸6的活塞杆均竖直朝上并铰接有滑移块7，滑移块7与模台3滑动配合；翻转驱动机构还包括一对分别设在中间支铰座5两相反侧位置的、水平布置的圆筒9，圆筒9可绕轴转动地安装在可调式支座11上，每个圆筒9均缠接有皮带10，皮带10上端与模台3相连，每个圆筒9均配套有卷放驱动电机8，卷放驱动电机8安装在可调式支座11上，卷放驱动电机8的输出主轴与圆筒9同轴对接，卷放驱动电机8受PLC控制器24控制。在驱使模台3进行上下翻转时，两个调角油缸6为主要驱动部件，使得模台3能够很好地围绕中间支铰座5进行上下翻转，卷放驱动电机8通过圆筒9来牵引皮带10，以辅助两个调角油缸6对模台3的翻转角度进行调节。

上述可将工件4固定在模台3上的锁定夹持机构包括分处模台3上表面两侧的定位组件、锁紧组件；定位组件包括用于定位的、与工件4内壁相抵靠的限位球19，定位组件还包括固定在模台3上的螺母20，定位组件还包括与螺母20相配的定位螺柱21，限位球19安装在定位螺柱21的螺纹部末端；锁紧组件包括受PLC控制器24控制的夹持电动推杆22，还包括夹持时与工件4内壁相抵靠的、抵靠方向与限位球19相反的夹持滑块23，夹持电动推杆22安装在模台3上，夹持滑块23可滑动地安装在模台3上，并且夹持滑块23与夹持电动推杆22的伸缩杆相连。

使用时，先定位后锁紧，先利用限位球19抵靠工件4内壁，完成定位后，再利用夹持电动推杆22驱使夹持滑块23抵靠工件4内壁，由于夹持滑块23与限位球19的抵靠方向相反，因此，可以很牢固地将工件4锁定在模台3上，并且定位组件、锁紧组件均具有调节能力，定位螺柱21与螺母20相配，可旋转定位螺柱21来微调限位球19的位置，夹持滑块23可在夹持电动推杆22的控制下进行灵活变位，使得工件4能够更为牢固地锁定在模台3上。

上述锁定夹持机构还包括固定在机架25上的辅助夹持凸块17，辅助夹持凸块17安装有与PLC控制器24相连的压力传感器18，当工件4在处于钻孔工位时，辅助夹持凸块17、压力传感器18的感应端与工件4外壁的位置相对应并相互抵靠，夹持滑块23的位置与辅助夹持凸块17相对应。压力传感器18可测量辅助夹持凸块17对工件4的抵靠力，以准确地控制夹持工件4的力度。

上述侧打孔单元2包括可水平滑动地安装在机架25上的侧向滑动块202，还包括可驱使侧向滑动块202向工件4滑动的侧向调整油缸201，还包括安装在侧向滑动块202上的、受PLC控制器24控制的侧钻削电机203，侧钻削电机203的输出端安装有水平布置的、给工件4侧部钻孔的侧钻头204。

上述上打孔单元1包括可上下滑动地安装在机架25上的升降块102，机架25上安装有可驱使升降块102进行升降的、受PLC控制器24控制的升降机构101，升降块102上安装有受PLC控制器24控制的上钻削电机103，上钻削电机103的输出端安装有用于给工件4顶部打孔的上钻头104。

上述可驱使可调式支座11往返于上料工位和钻孔工位的直线变位机构包括横移驱动电机12、横向丝杆13、丝母座14，横向丝杆13水平布置，丝母座14与可调式支座11固定相连，丝母座14与横向丝杆13相配合，并且丝母座14可水平滑动地安装在机架25上，横向丝杆13可绕轴转动地安装在机架25上，横向丝杆13一端与横移驱动电机12的输出主轴同轴对接，横移驱动电机12与PLC控制器24相连。

如图6所示，上述机架25上还设有移动基座26，移动基座26可水平滑动地安装在机架25上，升降机构101安装在移动基座26上，机架25上还设有用于锁定移动基座26位置的基座锁定组件；移动基座26上设有多个限位槽26a，基座锁定组件包括顶部限位气缸27、与限位槽26a相配的顶部固定头28，顶部固定头28滑动安装在机架25上，顶部固定头28与顶部限位气缸27的活塞杆相连，顶部限位气缸27的缸筒安装在机架25上。

可随着钻孔位置的变化来微调移动基座26、上打孔单元1的钻孔位置，便于锁定移动基座26、上钻头104的位置。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.用于给畚斗快速打孔的自动化打孔装置，包括机架（25），还包括用于放置工件（4）的模台（3），还包括用于给工件（4）钻孔的钻孔部件，其特征在于：还包括PLC控制器（24）；

所述钻孔部件包括用于给工件（4）上部钻孔的上打孔单元（1），所述钻孔部件还包括用于给工件（4）侧部钻孔的侧打孔单元（2）；

所述机架（25）上可水平滑动地安装有可调式支座（11），所述机架（25）上安装有可驱使可调式支座（11）往返于上料工位和钻孔工位的直线变位机构；

所述可调式支座（11）上设有中间支铰座（5），所述模台（3）中部可上下翻转地安装在中间支铰座（5）上，所述可调式支座（11）上设有可驱使模台（3）进行上下翻转的翻转驱动机构；

所述模台（3）上安装有可将工件（4）固定在模台（3）上的锁定夹持机构；

所述机架（25）上还设有运动终止块（15），所述运动终止块（15）安装有与PLC控制器（24）相连的运动极限传感器（16），当所述模台（3）在处于上料状态时，所述可调式支座（11）贴靠运动终止块（15）并与运动极限传感器（16）的感应端相对应。

2.根据权利要求1所述的用于给畚斗快速打孔的自动化打孔装置，其特征在于：上述可驱使模台（3）进行上下翻转的翻转驱动机构包括一对分别布置在中间支铰座（5）两相反侧位置的调角油缸（6），每个调角油缸（6）的缸筒安装在可调式支座（11）上，每个调角油缸（6）的活塞杆均竖直朝上并铰接有滑移块（7），所述滑移块（7）与模台（3）滑动配合；所述翻转驱动机构还包括一对分别设在中间支铰座（5）两相反侧位置的、水平布置的圆筒（9），所述圆筒（9）可绕轴转动地安装在可调式支座（11）上，每个圆筒（9）均缠接有皮带（10），所述皮带（10）上端与模台（3）相连，每个圆筒（9）均配套有卷放驱动电机（8），所述卷放驱动电机（8）安装在可调式支座（11）上，所述卷放驱动电机（8）的输出主轴与圆筒（9）同轴对接，所述卷放驱动电机（8）受PLC控制器（24）控制。

3.根据权利要求1所述的用于给畚斗快速打孔的自动化打孔装置，其特征在于：上述可将工件（4）固定在模台（3）上的锁定夹持机构包括分处模台（3）上表面两侧的定位组件、锁紧组件；所述定位组件包括用于定位的、与工件（4）内壁相抵靠的限位球（19），所述定位组件还包括固定在模台（3）上的螺母（20），所述定位组件还包括与螺母（20）相配的定位螺柱（21），所述限位球（19）安装在定位螺柱（21）的螺纹部末端；所述锁紧组件包括受PLC控制器（24）控制的夹持电动推杆（22），还包括夹持时与工件（4）内壁相抵靠的、抵靠方向与限位球（19）相反的夹持滑块（23），所述夹持电动推杆（22）安装在模台（3）上，所述夹持滑块（23）可滑动地安装在模台（3）上，并且所述夹持滑块（23）与夹持电动推杆（22）的伸缩杆相连。

4.根据权利要求3所述的用于给畚斗快速打孔的自动化打孔装置，其特征在于：所述锁定夹持机构还包括固定在机架（25）上的辅助夹持凸块（17），所述辅助夹持凸块（17）安装有与PLC控制器（24）相连的压力传感器（18），当所述工件（4）在处于钻孔工位时，所述辅助夹持凸块（17）、压力传感器（18）的感应端与工件（4）外壁的位置相对应并相互抵靠，所述夹持滑块（23）的位置与辅助夹持凸块（17）相对应。

5.根据权利要求1所述的用于给畚斗快速打孔的自动化打孔装置，其特征在于：所述侧打孔单元（2）包括可水平滑动地安装在机架（25）上的侧向滑动块（202），还包括可驱使侧向滑动块（202）向工件（4）滑动的侧向调整油缸（201），还包括安装在侧向滑动块（202）上的、受PLC控制器（24）控制的侧钻削电机（203），所述侧钻削电机（203）的输出端安装有水平布置的、给工件（4）侧部钻孔的侧钻头（204）。

6.根据权利要求1所述的用于给畚斗快速打孔的自动化打孔装置，其特征在于：所述上打孔单元（1）包括可上下滑动地安装在机架（25）上的升降块（102），所述机架（25）上安装有可驱使升降块（102）进行升降的、受PLC控制器（24）控制的升降机构（101），所述升降块（102）上安装有受PLC控制器（24）控制的上钻削电机（103），所述上钻削电机（103）的输出端安装有用于给工件（4）顶部打孔的上钻头（104）。

7.根据权利要求1所述的用于给畚斗快速打孔的自动化打孔装置，其特征在于：上述可驱使可调式支座（11）往返于上料工位和钻孔工位的直线变位机构包括横移驱动电机（12）、横向丝杆（13）、丝母座（14），所述横向丝杆（13）水平布置，所述丝母座（14）与可调式支座（11）固定相连，所述丝母座（14）与横向丝杆（13）相配合，并且丝母座（14）可水平滑动地安装在机架（25）上，所述横向丝杆（13）可绕轴转动地安装在机架（25）上，所述横向丝杆（13）一端与横移驱动电机（12）的输出主轴同轴对接，所述横移驱动电机（12）与PLC控制器（24）相连。

8.根据权利要求6所述的用于给畚斗快速打孔的自动化打孔装置，其特征在于：所述机架（25）上还设有移动基座（26），所述移动基座（26）可水平滑动地安装在机架（25）上，所述升降机构（101）安装在移动基座（26）上，所述机架（25）上还设有用于锁定移动基座（26）位置的基座锁定组件。

9.根据权利要求8所述的用于给畚斗快速打孔的自动化打孔装置，其特征在于：所述移动基座（26）上设有多个限位槽（26a），所述基座锁定组件包括顶部限位气缸（27）、与限位槽（26a）相配的顶部固定头（28），所述顶部固定头（28）滑动安装在机架（25）上，所述顶部固定头（28）与顶部限位气缸（27）的活塞杆相连，所述顶部限位气缸（27）的缸筒安装在机架（25）上。