CN111958697B - 一种自动化钻床的五钻机构及钻孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种自动化钻床的五钻机构，包括传料平台，用于放置并输送木工板；侧端夹紧输送装置，包括用于对木工板侧端进行夹紧的夹持机构以及驱动夹持后的木工板在传料平台上进行输送的输送机构；紧压装置，用于从上方压紧木工板；五面数排钻装置，用于从前、后、左、右以及下方对木工板进行钻孔，包括用于调整钻位的机械手以及实施各个方向钻孔的钻头；其钻孔方法包括步骤：S100、夹持送料；S200、压紧钻孔；S300、持续送料；S400、后续钻孔；S500、夹持送料；本发明通过对木工板侧方夹持进料，不影响后续木工板的送料进程；木工板各个维度可进行同时钻孔，提高钻孔效率；对木工板横纵向约束，防止其传送钻孔过程中发生偏移，提高钻孔精度。

Description

一种自动化钻床的五钻机构及钻孔方法

技术领域

本发明实施例涉及钻孔装置和钻孔方法技术领域，具体涉及一种自动化钻床的五钻机构及钻孔方法。

背景技术

自动钻床是一种自动化钻孔平台，是指利用比目标物更坚硬、更锐利的工具通过旋转切削或旋转挤压的方式，在目标物上留下圆柱形孔或洞的机械和设备统称。也有称为打孔机、钻孔机、打眼机、通孔机等。通过对精密部件进行钻孔，来达到预期的效果，自动钻床有自动钻床和手动钻床，随着人力资源成本的增加；大多数企业均考虑自动钻床作为发展方向。其中五钻孔机构由于能对工件的各个侧面进行钻孔，减少了工件钻孔过程中的位置变化，尤其在木工板的钻孔加工过程中应用逐渐广泛。

但是现有的五钻孔机构存在以下缺陷：

现有的五钻孔机构一般从木工板后方送料，先完成其他方向的钻孔，最后进行后方的钻孔，这种分步式的钻孔机构的钻孔方式，钻孔效率不高；并且在传料以及钻孔的过程中，工件容易发生偏移影响钻孔精度。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种自动化钻床的五钻机构及钻孔方法，钻孔机构可以实现对木工板多个维度的同时钻孔，提高钻孔效率，以解决现有技术中由于分步钻孔而导致的钻孔效率低的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种自动化钻床的五钻机构，包括

传料平台，用于放置并输送木工板；

侧端夹紧输送装置，包括用于对所述木工板侧端进行夹紧的夹持机构以及驱动夹持后的木工板在所述传料平台上进行输送的输送机构；

紧压装置，用于从上方压紧所述木工板；

五面数排钻装置，用于从下方、前方、后方、左侧和右侧对木工板进行钻孔，包括用于调整钻位的机械手以及实施各个方向钻孔的钻头。

本发明实施例的特征还在于，所述传料平台包括送料台，所述送料台被依次划分成入料区、钻孔区以及出料区；所述入料区和出料区的上表面以及无侧端夹紧输送装置的一侧均设置有用于输送木工板的输送辊；所述钻孔区交替设置有用于支撑木工板的面板区以及镂空设置的下沉区。

本发明实施例的特征还在于，所述输送机构包括平行于传料平台送料方向，且位于传料平台一侧的送料同步带，所述送料同步带可通过水平驱动滑轨做远离或靠近传料平台侧边的运动，所述送料同步带通过驱动电机实现运转，且若干所述夹持机构可调节的安装在所述同步带的前后位置上。

本发明实施例的特征还在于，所述夹持机构包括用于支撑木工板一端侧壁的侧挡壁，所述侧挡壁内侧的上下位置分别设置有活动夹板和固定夹板，木工板夹持在所述活动夹板和固定夹板之间，且所述固定夹板的下端与木工板下表面持平，所述夹持机构还包括用于使所述活动夹板压紧所述木工板上表面的调节丝杠。

本发明实施例的特征还在于，所述紧压装置包括下部开口，内部中空的吸盘罩，所述吸盘罩通过抽气管连接有抽气装置，所述吸盘罩的上方设置有用于使所述吸盘罩上下运动以便调节与木工板之间距离的升降气缸。

本发明实施例的特征还在于，所述机械手包括可实现三维方向运动的机械臂，所述机械臂连接有安装座，所述安装座上设置有横向滑轨和纵向滑轨；所述钻头包括安装在横向滑轨两端可在动力机构的驱动下在横向滑轨下方左右调节位置的左排钻和右排钻、安装在所述纵向滑轨两端可在动力机构的驱动下在纵向滑轨前后调节位置的前排钻和后排钻，所述钻头还包括设置在所述钻孔区下方的下排钻，所述下排钻工作时穿过所述下沉区从木工板的下侧对木工板进行钻孔。

本发明实施例的特征还在于，还包括用于收集碎屑的集尘装置，所述集尘装置包括所述下沉区所形成的集尘腔，所述集尘腔的侧壁，即所述面板区的左、右以及上方侧壁均设置有相互贯通的集尘口，所述面板区的内部径向设置有与若干所述集尘口相互贯通的吸气除尘管，所述吸气除尘管连接有吸尘机。

本发明实施例的特征还在于，位于所述入料区和出料区侧端的输送辊的外侧连接有可以沿着传料平台将输送辊横向推送的助推限位板，所述助推限位板的两端可通过锁紧件固定在传料平台上。

本发明还提供了一种自动化钻床的五钻机构的钻孔方法，包括如下步骤：

S100、夹持送料：将待钻孔的木工板放入传料平台的入料区，启动侧端夹紧输送装置，夹持木工板侧边带动木工板沿所述传料平台移动；

S200、压紧钻孔：木工板输送至前方、后方、左侧、右侧以及下侧均有钻头的钻孔区时，侧端夹紧输送装置松开，位于木工板上方的紧压装置压紧木工板；按照预先设定启动位于前方、后方、左侧、右侧以及下侧的钻头，从五个方向对木工板进行钻孔；

S300、持续送料：完成上述一次钻孔后，前方、后方、左侧、右侧以及下侧的钻头均复位；上端紧压装置释放工件，所述侧端夹紧输送装置夹持工件侧边继续前进；

S400、后续钻孔：当木工板行至后续钻孔位时，前方、后方、左侧、右侧以及下侧的钻头对木工板后续的钻孔位再次进行钻孔，并重复上述步骤；

S500、夹持送料：完成上述所有钻孔工序后，所述侧端夹紧输送装置夹持木工板侧边带动工件移出钻孔区。

本发明实施例具有如下优点：

(1)本发明通过对木工板侧方夹持进料，不影响后续木工板的送料进程；木工板各个维度可进行同时钻孔，提高钻孔效率；

(2)本发明通过紧压装置以及侧边的输送辊对输送过程中木工板的横向进行约束，通过紧压装置对木工板的纵向进行约束，避免了木工板传送钻孔过程中位置发生偏移，提高钻孔精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的传料平台的结构示意图；

图3为本发明的侧端夹紧输送装置的结构示意图；

图4为本发明的紧压装置的结构示意图；

图5为本发明的五面数排钻装置的一侧结构示意图；

图6为本发明的五面数排钻装置的另一侧结构示意图；

图7为本发明的集尘装置的结构示意图；

图8为本发明的钻孔方法的流程结构图。

图中：

1-传料平台；2-侧端夹紧输送装置；3-紧压装置；4-五面数排钻装置；5-处理装置；6-集尘装置；

101-送料台；102-入料区；103-钻孔区；104-出料区；105-输送辊；106-面板区；107-下沉区；108-助推限位板；109-锁紧件；

201-夹持机构；202-输送机构；203-送料同步带；204-水平驱动滑轨；205-驱动电机；206-侧挡壁；207-活动夹板；208-固定夹板；209-调节丝杠；

301-吸盘罩；302-抽气管；303-抽气装置；304-升降气缸；

401-机械手；402-钻头；403-机械臂；404-安装座；405-横向滑轨；406-纵向滑轨；407-左排钻；408-右排钻；409-前排钻；410-后排钻；411-下排钻；

601-集尘腔；602-集尘口；603-吸气除尘管；604-吸尘机。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1至图7所示所示，本发明提供了一种自动化钻床的五钻机构，包括

传料平台1，用于放置并输送木工板；

侧端夹紧输送装置2，包括用于对木工板侧端进行夹紧的夹持机构201以及驱动夹持后的木工板在传料平台1上进行输送的输送机构202；

紧压装置3，用于从上方压紧木工板；

五面数排钻装置4，用于从下方、前方、后方、左侧和右侧对木工板进行钻孔，包括用于调整钻位的机械手401以及实施各个方向钻孔的钻头402。

作为优选地实施方式：位于传料平台1起始位置的木工板的侧边被侧端夹紧输送装置2的夹持机构201侧端夹持后，由其输送机构202输送至钻孔区，夹持机构201松开对木工板侧边的夹持，并退居一侧。此时，紧压装置3从木工板的上端压紧木工板，五面数排钻装置4运行至对应位置的钻孔区，并由钻头402从左右前后下五个方向对木工板进行钻孔。之后在传料平台1上重复送料钻孔的过程，直至钻孔完毕。相较于以往的后方推料，先完成其他方向的钻孔，最后进行推料侧的分步的钻孔机构的钻孔方式，本发明的钻孔机构可以实现对木工板多个维度的同时钻孔，提高钻孔效率。

具体的，传料平台1包括送料台101，送料台101被依次划分成入料区102、钻孔区103以及出料区104。入料区102和出料区104的上表面以及无侧端夹紧输送装置2的一侧均设置有用于输送木工板的输送辊105。比起直接在送料台101上推送木工板，此种方式可以减小对木工板底面的磨损，并且能够提高送料过程的平稳程度，提高送料效率。为了使位于下方的钻头402能实现对木工板的钻孔，钻孔区103交替设置有用于支撑木工板的面板区106以及镂空设置的下沉区107。位于下方的钻头402工作时穿过下沉区107从木工板的下侧对木工板进行钻孔。优选的，下沉区107的宽度不一，便于在下沉区107下方不同结构的钻排联排钻孔，而不需要平凡的推送木工板。

在钻孔的过程中会产生大量的碎屑，碎屑堆积在钻孔区103影响钻孔精度。因此在钻孔区103还设置了用于收集碎屑的集尘装置6。集尘装置6包括下沉区107所形成的集尘腔601，集尘腔601的侧壁，即面板区106的左、右以及上方侧壁均设置有相互贯通的集尘口602。便于收集各个方向钻头402产生的碎屑。采用负压抽尘的方式，在面板区106的内部径向设置了与若干集尘口602相互贯通的吸气除尘管603，吸气除尘管603连接有吸尘机604。工作的吸尘机604将集尘腔601各个方向钻头402产生的碎屑从对应位置的集尘口602经吸气除尘管603进入吸尘机604的内部，保证了钻孔界面的干净整洁。

其中，输送机构202包括平行于传料平台1送料方向，且位于传料平台1一侧的送料同步带203。夹持机构201就安装在同步带203上，并随同步带203的转动而前进，从而推动被夹持机构201夹持侧端的木工板前进，实现传料。

为了使钻孔夹持机构201一侧的木工板时，夹持机构201不会产生干扰。送料同步带203上的夹持机构201可通过水平驱动滑轨204做远离或靠近传料平台1侧边的运动。送料同步带203通过驱动电机205实现运转。优选的，若干夹持机构201可调节的安装在同步带203的前后位置上。对于长度较长的木工板，一个夹持机构201难以保证夹持的牢固性，因此夹持机构201为并列的若干个，本实施例的图中的夹持机构201为两个。并且针对不同长度的木工板，几个夹持机构201的夹持间距有所差异，可以进行调节。

夹持机构201被构造成既具有夹紧功能，并且能够对木工板侧边进行导向定位的作用。夹持机构201包括用于支撑木工板一端侧壁的侧挡壁206，侧挡壁206内侧的上下位置分别设置有活动夹板207和固定夹板208，木工板夹持在活动夹板207和固定夹板208之间，且固定夹板208的下端与木工板下表面持平，夹持机构201还包括用于使活动夹板207压紧木工板上表面的调节丝杠209。驱动调节丝杠209使活动夹板207下移，将木工板牢牢的夹持在活动夹板207和固定夹板208之间。

优选的，位于入料区102和出料区104侧端的输送辊105的外侧连接有可以沿着传料平台1将输送辊105横向推送的助推限位板108，助推限位板108的两端可通过锁紧件109固定在传料平台1上。

木工板侧边夹持在夹持机构201内的步骤是：首先，将木工板推进活动夹板207和固定夹板208之间形成的限位空间内，并使木工板的侧边与侧挡壁206保持水平，使木工板保证正平。之后推动位于木工板另一侧的助推限位板108，使与其连接的输送辊105接触木工板的侧壁，用锁紧件109对助推限位板108的位置进行固定。使木工板限位在侧挡壁206以及输送辊105之间，避免木工板输送过程中发生横向偏移，影响钻孔精度。

钻孔的过程，会使木工板左右上下振动，通过之前的工序，已经保证了木工板的横向固定，但是木工板依然存在径向震动的困扰。因此构造了位于钻孔区103木工板上方的紧压装置3。紧压装置3包括下部开口，内部中空的吸盘罩301，吸盘罩301通过抽气管302连接有抽气装置303，吸盘罩301的上方设置有用于使吸盘罩301上下运动以便调节与木工板之间距离的升降气缸304。工作时，升降气缸304驱动吸盘罩301的侧壁压紧木工板的上表面，同时由抽气装置303在吸盘罩301中产生负压，进一步的压紧木工板。相较于以往的机械压紧方式，针对这种板状的工件，结合负压压紧方式，将会使部件之间夹紧的更加牢固。

机械手401包括可实现三维方向运动的机械臂403，通过机械臂403的各个方位的位移，可以先粗略的将各个钻头402调整至钻孔区103的上方。使整个五面数排钻装置4横跨紧压装置3，避免两者之间相互干扰。由于不同木工板的长宽比例不一致，需要对相对的钻头402进行间距的调整。因此，机械臂403连接有安装座404，安装座404上设置有横向滑轨405和纵向滑轨406。钻头402包括安装在横向滑轨405两端可在动力机构的驱动下在横向滑轨405下方左右调节位置的左排钻407和右排钻408、安装在纵向滑轨406两端可在动力机构的驱动下在纵向滑轨406前后调节位置的前排钻409和后排钻410。保证左排钻407和右排钻408、前排钻409和后排钻410之间的距离与木工板的长宽相适应。钻头401还包括设置在钻孔区103下方的下排钻411。优选的各个方位的钻头401都为可以单独驱动的排钻，以便精确调节钻孔位置。

如图8所示，本发明提供了一种自动化钻床的五钻机构的钻孔方法，包括如下步骤：

S100、夹持送料：将待钻孔的木工板放入传料平台的入料区，启动侧端夹紧输送装置，夹持木工板侧边带动木工板沿所述传料平台移动；

S200、压紧钻孔：木工板输送至前方、后方、左侧、右侧以及下侧均有钻头的钻孔区时，侧端夹紧输送装置松开，位于木工板上方的紧压装置压紧木工板；按照预先设定启动位于前方、后方、左侧、右侧以及下侧的钻头，从五个方向对木工板进行钻孔；

S300、持续送料：完成上述一次钻孔后，前方、后方、左侧、右侧以及下侧的钻头均复位；上端紧压装置释放工件，所述侧端夹紧输送装置夹持工件侧边继续前进；

S400、后续钻孔：当木工板行至后续钻孔位时，前方、后方、左侧、右侧以及下侧的钻头对木工板后续的钻孔位再次进行钻孔，并重复上述步骤；

S500、夹持送料：完成上述所有钻孔工序后，所述侧端夹紧输送装置夹持木工板侧边带动工件移出钻孔区。

上述钻孔的过程中伴随着集尘装置收集钻孔时产生的碎屑。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种自动化钻床的五钻机构，其特征在于：包括

传料平台（1），用于放置并输送木工板；

侧端夹紧输送装置（2），包括用于对所述木工板侧端进行夹紧的夹持机构（201）以及驱动夹持后的木工板在所述传料平台（1）上进行输送的输送机构（202）；

紧压装置（3），用于从上方压紧所述木工板；

五面数排钻装置（4），用于从下方、前方、后方、左侧和右侧对木工板进行钻孔，包括用于调整钻位的机械手（401）以及实施各个方向钻孔的钻头（402）；

所述输送机构（202）包括平行于传料平台（1）送料方向，且位于传料平台（1）一侧的送料同步带（203），所述送料同步带（203）可通过水平驱动滑轨（204）做远离或靠近传料平台（1）侧边的运动，所述送料同步带（203）通过驱动电机（205）实现运转，且若干所述夹持机构（201）可调节的安装在所述送料 同步带（203）的前后位置上；

所述夹持机构（201）包括用于支撑木工板一端侧壁的侧挡壁（206），所述侧挡壁（206）内侧的上下位置分别设置有活动夹板（207）和固定夹板（208），木工板夹持在所述活动夹板（207）和固定夹板（208）之间，且所述固定夹板（208）的下端与木工板下表面持平，所述夹持机构（201）还包括用于使所述活动夹板（207）压紧所述木工板上表面的调节丝杠（209）；

所述传料平台（1）包括送料台（101），所述送料台（101）被依次划分成入料区（102）、钻孔区（103）以及出料区（104），所述入料区（102）和出料区（104）的上表面以及无侧端夹紧输送装置（2）的一侧均设置有用于输送木工板的输送辊（105）；所述钻孔区（103）交替设置有用于支撑木工板的面板区（106）以及镂空设置的下沉区（107），位于所述入料区（102）和出料区（104）侧端的输送辊（105）的外侧连接有可以沿着传料平台（1）将输送辊（105）横向推送的助推限位板（108），所述助推限位板（108）的两端可通过锁紧件（109）固定在传料平台（1）上;

所述机械手（401）包括可实现三维方向运动的机械臂（403），所述机械臂（403）连接有安装座（404），所述安装座（404）上设置有横向滑轨（405）和纵向滑轨（406）；所述钻头（402）包括安装在横向滑轨（405）两端可在动力机构的驱动下在横向滑轨（405）下方左右调节位置的左排钻（407）和右排钻（408）、安装在所述纵向滑轨（406）两端可在动力机构的驱动下在纵向滑轨（406）前后调节位置的前排钻（409）和后排钻（410），所述钻头（402 ）还包括设置在所述钻孔区（103）下方的下排钻（411），所述下排钻（411）工作时穿过所述下沉区（107）从木工板的下侧对木工板进行钻孔；

所述五钻机构的钻孔方法包括如下步骤：

S100、夹持送料：将待钻孔的木工板放入传料平台的入料区，启动侧端夹紧输送装置，夹持木工板侧边带动木工板沿所述传料平台移动；

S200、压紧钻孔：木工板输送至前方、后方、左侧、右侧以及下侧均有钻头的钻孔区时，侧端夹紧输送装置松开，位于木工板上方的紧压装置压紧木工板；按照预先设定启动位于前方、后方、左侧、右侧以及下侧的钻头，从五个方向对木工板进行钻孔；

S300、持续送料：完成上述一次钻孔后，前方、后方、左侧、右侧以及下侧的钻头均复位；上端紧压装置释放工件，所述侧端夹紧输送装置夹持工件侧边继续前进；

S400、后续钻孔：当木工板行至后续钻孔位时，前方、后方、左侧、右侧以及下侧的钻头对木工板后续的钻孔位再次进行钻孔，并重复上述步骤；

S500、夹持送料：完成上述所有钻孔工序后，所述侧端夹紧输送装置夹持木工板侧边带动工件移出钻孔区。

2.根据权利要求1所述的一种自动化钻床的五钻机构，其特征在于：所述紧压装置（3）包括下部开口，内部中空的吸盘罩（301），所述吸盘罩（301）通过抽气管（302）连接有抽气装置（303），所述吸盘罩（301）的上方设置有用于使所述吸盘罩（301）上下运动以便调节与木工板之间距离的升降气缸（304）。

3.根据权利要求1所述的一种自动化钻床的五钻机构，其特征在于：还包括用于收集碎屑的集尘装置（6），所述集尘装置（6）包括所述下沉区（107）所形成的集尘腔（601），所述集尘腔（601）的侧壁，即所述面板区（106）的左、右以及上方侧壁均设置有相互贯通的集尘口（602），所述面板区（106）的内部径向设置有与若干所述集尘口（602）相互贯通的吸气除尘管（603），所述吸气除尘管（603）连接有吸尘机（604）。

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