CN115740560A - 一种高效的五金薄板加工设备及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效的五金薄板加工设备及加工方法，五金薄板加工设备，包括工作台、机构安装旋转台、加工机构以及至少两组上料机构、下料机构、物料转移机构、工件限位台、第一滑台组件与第二滑台组件，五金薄板加工方法，包括以下步骤：S1、五金薄板自动上料，S2、五金薄板自动限位，S3、五金薄板初次钻孔，S4、五金薄板第二次钻孔，S5、五金薄板自动下料，该技术方案能够实现五金薄板的自动化上料、限位、加工以及下料，并且能够在不更换钻杆的前提下完成不同类型孔状钻孔工序，同时实现双工位同时钻孔，能够大幅度提高五金薄板的钻孔效率。

Description

一种高效的五金薄板加工设备及加工方法

技术领域

本发明涉及五金薄板生产设备技术领域，具体为一种高效的五金薄板加工设备及加工方法。

背景技术

五金件是指用各种金属材料通过加工，铸造得到的工具，可用来固定东西和加工东西，常见的钣金件就是五金薄板，也就是可以通过冲压、弯曲、拉伸等手段来加工的零件；

但是现有的五金薄板加工设备对五金薄板进行上料、加工和下料的一体化操作处理仍存在不足，进而降低了设备对五金薄板进行加工的自动化程度，使得同等条件下五金薄板加工的时间延长，降低了加工的效率；

并且现有的五金薄板在进行加工的过程中，为了满足五金薄板与外部连接件的安装需求，需要给五金薄板进行钻孔，钻孔的位置或者形状大小各不相同，例如，五金薄板需在边角位置处钻取四个圆孔，以便于连接螺丝，而在其它位置钻取方孔或者是其它形状的孔，以便于安装配件，然而，现有的加工方法是首先钻取其中一种类型的孔，然后需要将其从放置板上取下，之后更换钻杆，再进行另外一种类型的钻孔，该操作方式会导致加工效率不高，并且无法实现多工位同时进行钻孔，同时，传统的五金加工上料、加工及下料的自动化程度低，缺少设置限位组件，导致加工精度不高，实用性较差，无法满足生产需求，因此，本领域技术人员提供了一种高效的五金薄板加工设备及加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种高效的五金薄板加工设备及加工方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：五金薄板加工设备，包括五金薄板加工设备本体，所述五金薄板加工设备本体包括工作台、机构安装旋转台、加工机构以及至少两组上料机构、下料机构、物料转移机构、工件限位台、第一滑台组件与第二滑台组件；

所述机构安装旋转台设于工作台的中间位置处，所述机构安装旋转台包括伺服电机、旋转台、支撑柱以及旋转盘；

所述加工机构包括第一加工组件、驱动所述第一加工组件上下移动的第一升降组件、第二加工组件、驱动所述第二加工组件上下移动的第二升降组件，并且所述第一升降组件及第一加工组件设于旋转盘的一侧，所述第二升降组件及第二加工组件设于旋转盘的另外一侧；

所述第一滑台组件包括第一驱动电机、第一滑块以及第一导轨，所述第一驱动电机驱动第一滑块沿第一导轨滑动，所述第二滑台组件固定设于第一滑块的端面上，所述第二滑台组件包括第二驱动电机、第二滑块以及第二导轨，所述第二驱动电机驱动第二滑块沿第二导轨滑动，所述工件限位台固定设于第二滑块的端面上；

所述工件限位台的端面上设有限位组件，所述限位组件包括第一限位凸块、第二限位凸块、气缸安装板、伸缩气缸以及活动块；

所述工作台的左侧开设有第一升降槽，所述上料机构包括设于第一升降槽内部的第一物料升降架以及驱动所述第一物料升降架上升或下降的第一伸缩气缸，同时工作台的端面上设有推料气缸以及一组导料板，一组所述导料板前后分布设置；

所述工作台的右侧开设有第二升降槽，所述下料机构包括设于第二升降槽内部的第二物料升降架以及驱动所述第二物料升降架上升或下降的第二伸缩气缸；

所述物料转移机构包括一个固定设于工作台端面上的机械手，机械手将位于工件限位台端面上的物料转移到第二物料升降架上。

优选地，所述第一加工组件包括第一钻杆以及与所述第一钻杆驱动连接的第一步进电机，所述第二加工组件包括第二钻杆以及与所述第二钻杆驱动连接的第二步进电机，所述第一钻杆的外径大于第二钻杆的外径；

所述第一升降组件包括第一升降电机、第一升降导轨以及第一升降滑块，所述第一升降电机驱动所述第一升降滑块沿第一升降导轨滑动，所述第一加工组件与第一升降滑块相互连接，所述第二升降组件包括第二升降电机、第二升降导轨以及第二升降滑块，所述第二升降电机驱动所述第二升降滑块沿第二升降导轨滑动，所述第二加工组件与第二升降滑块相互连接。

优选地，所述第一限位凸块固定设于第二滑块的左侧，所述第二限位凸块固定设于第二滑块的右侧，所述气缸安装板同样设于第二滑块的右侧并与之相互连接，所述伸缩气缸固定设于气缸安装板的端面上，所述伸缩气缸与活动块驱动连接，伸缩气缸推动活动块前移一段距离从而使其位于第二限位凸块的正上方，同时第二限位凸块的前后两侧均成型有限位挡板。

优选地，所述伺服电机内置于工作台的内部，所述工作台开设有供旋转台转动的活动槽，所述伺服电机与旋转台驱动连接，所述支撑柱与旋转台相互连接，所述旋转盘设于支撑柱的上端并与之相互连接。

五金薄板加工方法，包括以下步骤：

S1、五金薄板自动上料，通过外部供料装置，将第一物料升降架中装满待加工的五金薄板，启动第一伸缩气缸从而使其带动第一物料升降架上升一定距离，进而使五金薄板与一组导料板处于同一水平面；

S2、五金薄板自动限位，启动推料气缸从而使其带动五金薄板沿导料板方向滑动，同时将五金薄板推向第二限位凸块位置处，启动伸缩气缸从而使其带动第二限位凸块前移并配合限位挡板夹住五金薄板，完成限位；

S3、五金薄板初次钻孔，同时启动第一升降电机、第二升降电机、第一步进电机、第二步进电机以及两组第一驱动电机与第二驱动电机，两组工件限位台分别在第一驱动电机及第二驱动电机的驱动带动下，进行位置的调整，第一钻杆及第二钻杆分别在第一升降电机及第二升降电机的驱动带动下，下降到合适的位置，第一步进电机驱动第一钻杆转动从而对位于其正下方的五金薄板进行第一次钻孔，第二步进电机驱动第二钻杆转动从而对位于其正下方的五金薄板进行第一次钻孔；

S4、五金薄板第二次钻孔，第一升降电机及第二升降电机分别带动第一钻杆及第二钻杆复位，启动伺服电机从而使机构安装旋转台转动180°，从而调换两组工件限位台的位置，第一钻杆及第二钻杆分别在第一升降电机及第二升降电机的再次驱动带动下，下降到合适的位置，第一步进电机驱动第一钻杆转动从而对位于其正下方的五金薄板进行第二次钻孔，第二步进电机驱动第二钻杆转动从而对位于其正下方的五金薄板进行第二次钻孔，两个五金薄板完成所有的钻孔工序；

S5、五金薄板自动下料，伸缩气缸带动活动块复位、第一驱动电机及第二驱动电机带动工件限位台复位，机械手将位于工件限位台表面上的产品吸取到第二物料升降架上，之后第二伸缩气缸带动第二物料升降架下降一段距离。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过外部供料装置，将第一物料升降架中装满待加工的五金薄板，启动第一伸缩气缸从而使其带动第一物料升降架上升一定距离，进而使五金薄板与一组导料板处于同一水平面，启动推料气缸从而使其带动五金薄板沿导料板方向滑动，同时将五金薄板推向第二限位凸块位置处，启动伸缩气缸从而使其带动第二限位凸块前移并配合限位挡板夹住五金薄板，完成限位，同时启动第一升降电机、第二升降电机、第一步进电机、第二步进电机以及两组第一驱动电机与第二驱动电机，两组工件限位台分别在第一驱动电机及第二驱动电机的驱动带动下，进行位置的调整，第一钻杆及第二钻杆分别在第一升降电机及第二升降电机的驱动带动下，下降到合适的位置，第一步进电机驱动第一钻杆转动从而对位于其正下方的五金薄板进行第一次钻孔，第二步进电机驱动第二钻杆转动从而对位于其正下方的五金薄板进行第一次钻孔，第一升降电机及第二升降电机分别带动第一钻杆及第二钻杆复位，启动伺服电机从而使机构安装旋转台转动180°，从而调换两组工件限位台的位置，第一钻杆及第二钻杆分别在第一升降电机及第二升降电机的再次驱动带动下，下降到合适的位置，第一步进电机驱动第一钻杆转动从而对位于其正下方的五金薄板进行第二次钻孔，第二步进电机驱动第二钻杆转动从而对位于其正下方的五金薄板进行第二次钻孔，两个五金薄板完成所有的钻孔工序，伸缩气缸带动活动块复位、第一驱动电机及第二驱动电机带动工件限位台复位，机械手将位于工件限位台表面上的产品吸取到第二物料升降架上，之后第二伸缩气缸带动第二物料升降架下降一段距离；

综上所述，能够实现五金薄板的自动化上料、限位、加工以及下料，并且能够在不更换钻杆的前提下完成不同类型孔状钻孔工序，同时实现双工位同时钻孔，能够大幅度提高五金薄板的钻孔效率，使得五金薄板的加工效率得到大幅度提升，进而提高了五金的生产组装效率，能够满足五金的生产需求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明上料机构的结构示意图；

图3为本发明滑台组件的结构示意图；

图4为本发明机构安装旋转台的结构示意图；

图5为本发明工件限位台的结构示意图。

图中标号:

工作台1、机构安装旋转台2、加工机构3、上料机构4、下料机构5、物料转移机构6、工件限位台7、第一滑台组件8、第二滑台组件9、伺服电机10、旋转台11、支撑柱13、旋转盘14、第一升降导轨15、第一升降滑块16、第一步进电机17、第一钻杆18、第二升降导轨19、第二升降滑块20、第二步进电机21、第二钻杆22、第一升降槽23、第一伸缩气缸24、第一物料升降架25、第二伸缩气缸26、第二物料升降架27、第二升降槽28、推料气缸29、导料板30、第一驱动电机31、第一滑块32、第一导轨33、第二驱动电机34、第二滑块35、第二导轨36、第一限位凸块37、第二限位凸块38、工件限位台39、活动块40、气缸安装板41、伸缩气缸42。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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。

如图1-5所示，本发明提供了五金薄板加工设备，包括五金薄板加工设备本体，所述五金薄板加工设备本体包括工作台1、机构安装旋转台2、加工机构3以及至少两组上料机构4、下料机构5、物料转移机构6、工件限位台7、第一滑台组件8与第二滑台组件9；

所述机构安装旋转台2设于工作台1的中间位置处，所述机构安装旋转台2包括伺服电机10、旋转台11、支撑柱13以及旋转盘14；

所述加工机构3包括第一加工组件、驱动所述第一加工组件上下移动的第一升降组件、第二加工组件、驱动所述第二加工组件上下移动的第二升降组件，并且所述第一升降组件及第一加工组件设于旋转盘14的一侧，所述第二升降组件及第二加工组件设于旋转盘14的另外一侧；

所述第一滑台组件8包括第一驱动电机31、第一滑块32以及第一导轨33，所述第一驱动电机31驱动第一滑块32沿第一导轨33滑动，所述第二滑台组件9固定设于第一滑块32的端面上，所述第二滑台组件9包括第二驱动电机34、第二滑块35以及第二导轨36，所述第二驱动电机34驱动第二滑块35沿第二导轨36滑动，所述工件限位台7固定设于第二滑块35的端面上；

所述工件限位台7的端面上设有限位组件，所述限位组件包括第一限位凸块37、第二限位凸块38、气缸安装板41、伸缩气缸42以及活动块40；

所述工作台1的左侧开设有第一升降槽23，所述上料机构4包括设于第一升降槽23内部的第一物料升降架25以及驱动所述第一物料升降架25上升或下降的第一伸缩气缸24，同时工作台1的端面上设有推料气缸29以及一组导料板30，一组所述导料板30前后分布设置；

所述工作台1的右侧开设有第二升降槽28，所述下料机构5包括设于第二升降槽28内部的第二物料升降架27以及驱动所述第二物料升降架27上升或下降的第二伸缩气缸26；

所述物料转移机构6包括一个固定设于工作台1端面上的机械手，机械手将位于工件限位台7端面上的物料转移到第二物料升降架27上。

所述第一加工组件包括第一钻杆18以及与所述第一钻杆18驱动连接的第一步进电机17，所述第二加工组件包括第二钻杆22以及与所述第二钻杆22驱动连接的第二步进电机21，所述第一钻杆18的外径大于第二钻杆22的外径；

所述第一升降组件包括第一升降电机、第一升降导轨15以及第一升降滑块16，所述第一升降电机驱动所述第一升降滑块16沿第一升降导轨15滑动，所述第一加工组件与第一升降滑块16相互连接，所述第二升降组件包括第二升降电机、第二升降导轨19以及第二升降滑块20，所述第二升降电机驱动所述第二升降滑块20沿第二升降导轨19滑动，所述第二加工组件与第二升降滑块20相互连接。

所述第一限位凸块37固定设于第二滑块35的左侧，所述第二限位凸块38固定设于第二滑块35的右侧，所述气缸安装板41同样设于第二滑块35的右侧并与之相互连接，所述伸缩气缸42固定设于气缸安装板42的端面上，所述伸缩气缸42与活动块40驱动连接，伸缩气缸42推动活动块40前移一段距离从而使其位于第二限位凸块38的正上方，同时第二限位凸块38的前后两侧均成型有限位挡板。

所述伺服电机10内置于工作台1的内部，所述工作台1开设有供旋转台11转动的活动槽，所述伺服电机10与旋转台11驱动连接，所述支撑柱13与旋转台11相互连接，所述旋转盘14设于支撑柱13的上端并与之相互连接。

五金薄板加工方法，包括以下步骤：

S1、五金薄板自动上料，通过外部供料装置，将第一物料升降架25中装满待加工的五金薄板，启动第一伸缩气缸24从而使其带动第一物料升降架25上升一定距离，进而使五金薄板与一组导料板30处于同一水平面；

S2、五金薄板自动限位，启动推料气缸29从而使其带动五金薄板沿导料板30方向滑动，同时将五金薄板推向第二限位凸块38位置处，启动伸缩气缸42从而使其带动第二限位凸块38前移并配合限位挡板夹住五金薄板，完成限位；

S3、五金薄板初次钻孔，同时启动第一升降电机、第二升降电机、第一步进电机17、第二步进电机21以及两组第一驱动电机31与第二驱动电机34，两组工件限位台7分别在第一驱动电机31及第二驱动电机34的驱动带动下，进行位置的调整，第一钻杆18及第二钻杆22分别在第一升降电机及第二升降电机的驱动带动下，下降到合适的位置，第一步进电机17驱动第一钻杆18转动从而对位于其正下方的五金薄板进行第一次钻孔，第二步进电机21驱动第二钻杆22转动从而对位于其正下方的五金薄板进行第一次钻孔；

S4、五金薄板第二次钻孔，第一升降电机及第二升降电机分别带动第一钻杆18及第二钻杆22复位，启动伺服电机10从而使机构安装旋转台2转动180°，从而调换两组工件限位台7的位置，第一钻杆18及第二钻杆22分别在第一升降电机及第二升降电机的再次驱动带动下，下降到合适的位置，第一步进电机17驱动第一钻杆18转动从而对位于其正下方的五金薄板进行第二次钻孔，第二步进电机21驱动第二钻杆22转动从而对位于其正下方的五金薄板进行第二次钻孔，两个五金薄板完成所有的钻孔工序；

S5、五金薄板自动下料，伸缩气缸42带动活动块40复位、第一驱动电机31及第二驱动电机34带动工件限位台7复位，机械手将位于工件限位台7表面上的产品吸取到第二物料升降架27上，之后第二伸缩气缸26带动第二物料升降架27下降一段距离。

工作原理：通过外部供料装置，将第一物料升降架中装满待加工的五金薄板，启动第一伸缩气缸从而使其带动第一物料升降架上升一定距离，进而使五金薄板与一组导料板处于同一水平面，启动推料气缸从而使其带动五金薄板沿导料板方向滑动，同时将五金薄板推向第二限位凸块位置处，启动伸缩气缸从而使其带动第二限位凸块前移并配合限位挡板夹住五金薄板，完成限位，同时启动第一升降电机、第二升降电机、第一步进电机、第二步进电机以及两组第一驱动电机与第二驱动电机，两组工件限位台分别在第一驱动电机及第二驱动电机的驱动带动下，进行位置的调整，第一钻杆及第二钻杆分别在第一升降电机及第二升降电机的驱动带动下，下降到合适的位置，第一步进电机驱动第一钻杆转动从而对位于其正下方的五金薄板进行第一次钻孔，第二步进电机驱动第二钻杆转动从而对位于其正下方的五金薄板进行第一次钻孔，第一升降电机及第二升降电机分别带动第一钻杆及第二钻杆复位，启动伺服电机从而使机构安装旋转台转动180°，从而调换两组工件限位台的位置，第一钻杆及第二钻杆分别在第一升降电机及第二升降电机的再次驱动带动下，下降到合适的位置，第一步进电机驱动第一钻杆转动从而对位于其正下方的五金薄板进行第二次钻孔，第二步进电机驱动第二钻杆转动从而对位于其正下方的五金薄板进行第二次钻孔，两个五金薄板完成所有的钻孔工序，伸缩气缸带动活动块复位、第一驱动电机及第二驱动电机带动工件限位台复位，机械手将位于工件限位台表面上的产品吸取到第二物料升降架上，之后第二伸缩气缸带动第二物料升降架下降一段距离。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.五金薄板加工设备，其特征在于，包括五金薄板加工设备本体，所述五金薄板加工设备本体包括工作台、机构安装旋转台、加工机构以及至少两组上料机构、下料机构、物料转移机构、工件限位台、第一滑台组件与第二滑台组件；

所述机构安装旋转台设于工作台的中间位置处，所述机构安装旋转台包括伺服电机、旋转台、支撑柱以及旋转盘；

所述加工机构包括第一加工组件、驱动所述第一加工组件上下移动的第一升降组件、第二加工组件、驱动所述第二加工组件上下移动的第二升降组件，并且所述第一升降组件及第一加工组件设于旋转盘的一侧，所述第二升降组件及第二加工组件设于旋转盘的另外一侧；

所述第一滑台组件包括第一驱动电机、第一滑块以及第一导轨，所述第一驱动电机驱动第一滑块沿第一导轨滑动，所述第二滑台组件固定设于第一滑块的端面上，所述第二滑台组件包括第二驱动电机、第二滑块以及第二导轨，所述第二驱动电机驱动第二滑块沿第二导轨滑动，所述工件限位台固定设于第二滑块的端面上；

所述工件限位台的端面上设有限位组件，所述限位组件包括第一限位凸块、第二限位凸块、气缸安装板、伸缩气缸以及活动块；

所述工作台的左侧开设有第一升降槽，所述上料机构包括设于第一升降槽内部的第一物料升降架以及驱动所述第一物料升降架上升或下降的第一伸缩气缸，同时工作台的端面上设有推料气缸以及一组导料板，一组所述导料板前后分布设置；

所述工作台的右侧开设有第二升降槽，所述下料机构包括设于第二升降槽内部的第二物料升降架以及驱动所述第二物料升降架上升或下降的第二伸缩气缸；

所述物料转移机构包括一个固定设于工作台端面上的机械手，机械手将位于工件限位台端面上的物料转移到第二物料升降架上。

2.根据权利要求1所述的五金薄板加工设备，其特征在于，所述第一加工组件包括第一钻杆以及与所述第一钻杆驱动连接的第一步进电机，所述第二加工组件包括第二钻杆以及与所述第二钻杆驱动连接的第二步进电机，所述第一钻杆的外径大于第二钻杆的外径；

所述第一升降组件包括第一升降电机、第一升降导轨以及第一升降滑块，所述第一升降电机驱动所述第一升降滑块沿第一升降导轨滑动，所述第一加工组件与第一升降滑块相互连接，所述第二升降组件包括第二升降电机、第二升降导轨以及第二升降滑块，所述第二升降电机驱动所述第二升降滑块沿第二升降导轨滑动，所述第二加工组件与第二升降滑块相互连接。

3.根据权利要求1所述的五金薄板加工设备，其特征在于，所述第一限位凸块固定设于第二滑块的左侧，所述第二限位凸块固定设于第二滑块的右侧，所述气缸安装板同样设于第二滑块的右侧并与之相互连接，所述伸缩气缸固定设于气缸安装板的端面上，所述伸缩气缸与活动块驱动连接，伸缩气缸推动活动块前移一段距离从而使其位于第二限位凸块的正上方，同时第二限位凸块的前后两侧均成型有限位挡板。

4.根据权利要求1所述的五金薄板加工设备，其特征在于，所述伺服电机内置于工作台的内部，所述工作台开设有供旋转台转动的活动槽，所述伺服电机与旋转台驱动连接，所述支撑柱与旋转台相互连接，所述旋转盘设于支撑柱的上端并与之相互连接。

5.五金薄板加工方法，其采用权利要求1-4任一项所述的五金薄板加工设备，其特征在于，包括以下步骤：

S1、五金薄板自动上料，通过外部供料装置，将第一物料升降架中装满待加工的五金薄板，启动第一伸缩气缸从而使其带动第一物料升降架上升一定距离，进而使五金薄板与一组导料板处于同一水平面；

S2、五金薄板自动限位，启动推料气缸从而使其带动五金薄板沿导料板方向滑动，同时将五金薄板推向第二限位凸块位置处，启动伸缩气缸从而使其带动第二限位凸块前移并配合限位挡板夹住五金薄板，完成限位；

S3、五金薄板初次钻孔，同时启动第一升降电机、第二升降电机、第一步进电机、第二步进电机以及两组第一驱动电机与第二驱动电机，两组工件限位台分别在第一驱动电机及第二驱动电机的驱动带动下，进行位置的调整，第一钻杆及第二钻杆分别在第一升降电机及第二升降电机的驱动带动下，下降到合适的位置，第一步进电机驱动第一钻杆转动从而对位于其正下方的五金薄板进行第一次钻孔，第二步进电机驱动第二钻杆转动从而对位于其正下方的五金薄板进行第一次钻孔；

S4、五金薄板第二次钻孔，第一升降电机及第二升降电机分别带动第一钻杆及第二钻杆复位，启动伺服电机从而使机构安装旋转台转动180°，从而调换两组工件限位台的位置，第一钻杆及第二钻杆分别在第一升降电机及第二升降电机的再次驱动带动下，下降到合适的位置，第一步进电机驱动第一钻杆转动从而对位于其正下方的五金薄板进行第二次钻孔，第二步进电机驱动第二钻杆转动从而对位于其正下方的五金薄板进行第二次钻孔，两个五金薄板完成所有的钻孔工序；

S5、五金薄板自动下料，伸缩气缸带动活动块复位、第一驱动电机及第二驱动电机带动工件限位台复位，机械手将位于工件限位台表面上的产品吸取到第二物料升降架上，之后第二伸缩气缸带动第二物料升降架下降一段距离。

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