一种用于机械自动化加工的小工件打孔设备

摘要

一种用于机械自动化加工的小工件打孔设备，包括机械臂，机械臂下有筒体，筒体连接水平板，水平板上有第二电动伸缩杆，支撑板上有第二通孔，第二通孔内有转轴，转轴下有钻头夹持爪，钻头夹持爪上有钻头，支撑板上有电机，水平板下有导向槽，第一滑轨上有第二电动滑块，水平板下有竖板，两竖板相对的侧面有梯形凹槽，梯形凹槽下有第三通孔，第三通孔内有横板，两块竖板下部有工件传送带，另设有控制器。本发明依靠机械臂与第二滑块配合模仿上抛动作将较薄的工件集中钻孔，同时在钻孔中梯形凹槽保持着每块工件间距，具有散热和防止工件因高温粘连的作用，通过横板的支撑使得小工件不易弯折变形，并且本装置适用于工件传送带上物料的自动拾取加工。

权利要求

1.一种用于机械自动化加工的小工件打孔设备，其特征在于：包括具备有多自由度的机械臂（1），机械臂（1）下端固定安装有下端开口的筒体（3），筒体（3）底端固定连接有水平板（4），水平板（4）的中部开设第一通孔（5），水平板（4）顶面左右两侧对称安装有活动杆朝上的第二电动伸缩杆（8），第二电动伸缩杆（8）的活动杆之间安装有水平的支撑板（10），支撑板（10）顶面中部开设有第二通孔（11），第二通孔（11）内穿过有转轴（12），转轴（12）与第二通孔（11）侧面轴承连接，转轴（12）下端固定安装有钻头夹持爪（13），钻头夹持爪（13）上配合安装有钻头（14），转轴（12）上部固定套设有第一齿轮（15），支撑板（10）顶部固定安装有电机（16），电机（16）的输出轴上固定套设有第二齿轮（17），第二齿轮（17）与第一齿轮（15）相互啮合，水平板（4）底面左右对称分布开设有多条沿左右方向的导向槽（18），导向槽（18）内均安装有左右朝向的第一滑轨（19），第一滑轨（19）上均配合安装有第二电动滑块（20），水平板（4）下方左右侧设有两块平行的竖板（21），竖板（21）顶面均与同一侧的第二电动滑块（20）固定连接，两块竖板（21）相对的侧面均开设有多条上下均布的沿前后方向的梯形凹槽（22），梯形凹槽（22）的下侧斜面靠近竖直底面位置处均开设有横向的第三通孔（23），第三通孔（23）内均穿过有横板（24），两块竖板（21）相背的侧面均固定对称有活动杆朝外的第四电动伸缩杆（25），第四电动伸缩杆（25）的活动端均通过连杆与同一侧的横板（24）固定连接，两块竖板（21）下部设有沿前后方向的工件传送带（26），另设有控制器，控制器与机械臂（1）、第二电动伸缩杆（8）、电机（16）、第二电动滑块（20）、第四电动伸缩杆（25）以及工件传送带（26）相连，最下侧的梯形凹槽（22）下侧斜面与对应的竖板（21）底面相交且两者夹角为锐角。

2.根据权利要求1所述的一种用于机械自动化加工的小工件打孔设备，其特征在于：所述的梯形凹槽（22）竖直面上均固定安装有橡胶缓冲层（27）。

3.根据权利要求1所述的一种用于机械自动化加工的小工件打孔设备，其特征在于：所述的水平板（4）顶部固定安装有环形滑轨（6），环形滑轨（6）位于筒体（3）内部，环形滑轨（6）上配合安装有两个对称分布的第一电动滑块（7），第一电动滑块（7）顶面均固定安装有活动杆朝上的第二电动伸缩杆（8），第二电动伸缩杆（8）的活动杆顶端均固定安装有活动杆朝向筒体（3）中心的第三电动伸缩杆（9），第三电动伸缩杆（9）的活动端均与支撑板（10）侧面固定连接，控制器与第一电动滑块（7）、第三电动伸缩杆（9）相连。

4.根据权利要求1所述的一种用于机械自动化加工的小工件打孔设备，其特征在于：所述的横板（24）侧面上部靠近钻头（14）落点位置的一端均开设第一凹槽（2），第一凹槽（2）内固定安装切削刀片（28）。

5.根据权利要求2所述的一种用于机械自动化加工的小工件打孔设备，其特征在于：最上方的左右两侧梯形凹槽（22）竖直底面的橡胶缓冲层（27）与竖板（21）之间安装有压力传感器（29），压力传感器（29）与控制器相连。

说明书

一种用于机械自动化加工的小工件打孔设备

技术领域

[0001] 本发明属于小型工件打孔设备领域，具体地说是一种用于机械自动化加工的小工件打孔设备。

背景技术

[0002] 在机械生产中，有一些小工件的生产难度高、效率低，诸如脆性板材之类的薄板工件钻孔，多块工件叠加钻孔往往会因为温度过高发生粘连，故普通机械加工一次只能加工
一块工件，效率太低，而且加工中很容易出现弯折变形甚至折断的现象，因此一般都是由人
工加工，以保证其合格率，但是生产效率太低，浪费人力资源严重，对此，现设计一种用于机
械自动化加工的小工件打孔设备。

发明内容

[0003] 本发明提供一种用于机械自动化加工的小工件打孔设备，用以解决现有技术中的缺陷。

[0004] 本发明通过以下技术方案予以实现：

[0005] 一种用于机械自动化加工的小工件打孔设备，包括具备有多自由度的机械臂，机械臂下端固定安装有下端开口的筒体，筒体底端固定连接有水平板，水平板的中部开设第
一通孔，水平板顶面左右两侧对称安装有活动杆朝上的第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆
的活动杆之间安装有水平的支撑板，支撑板顶面中部开设有第二通孔，第二通孔内穿过有
转轴，转轴与第二通孔侧面轴承连接，转轴下端固定安装有钻头夹持爪，钻头夹持爪上配合
安装有钻头，转轴上部固定套设有第一齿轮，支撑板顶部固定安装有电机，电机的输出轴上
固定套设有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮相互啮合，水平板底面左右对称分布开设有多
条沿左右方向的导向槽，导向槽内均安装有左右朝向的第一滑轨，第一滑轨上均配合安装
有第二电动滑块，水平板下方左右侧设有两块平行的竖板，竖板顶面均与同一侧的第二电
动滑块固定连接，两块竖板相对的侧面均开设有多条上下均布的沿前后方向的梯形凹槽，
梯形凹槽的下侧斜面靠近竖直底面位置处均开设有横向的第三通孔，第三通孔内均穿过有
横板，两块竖板相背的侧面均固定对称有活动杆朝外的第四电动伸缩杆，第四电动伸缩杆
的活动端均通过连杆与同一侧的横板固定连接，两块竖板下部设有沿前后方向的工件传送
带，另设有控制器，控制器与机械臂、第二电动伸缩杆、电机、第二电动滑块、第四电动伸缩
杆以及工件传送带相连，最下侧的梯形凹槽下侧斜面与对应的竖板底面相交且两者夹角为
锐角。

[0006] 如上所述的一种用于机械自动化加工的小工件打孔设备，所述的梯形凹槽竖直面上均固定安装有橡胶缓冲层。

[0007] 如上所述的一种用于机械自动化加工的小工件打孔设备，所述的水平板顶部固定安装有环形滑轨，环形滑轨位于筒体内部，环形滑轨上配合安装有两个对称分布的第一电
动滑块，第一电动滑块顶面均固定安装有活动杆朝上的第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆
的活动杆顶端均固定安装有活动杆朝向筒体中心的第三电动伸缩杆，第三电动伸缩杆的活
动端均与支撑板侧面固定连接，控制器与第一电动滑块、第三电动伸缩杆相连。

[0008] 如上所述的一种用于机械自动化加工的小工件打孔设备，所述的横板侧面上部靠近钻头落点位置的一端均开设第一凹槽，第一凹槽内固定安装切削刀片。

[0009] 如上所述的一种用于机械自动化加工的小工件打孔设备，所述的最上方的左右两侧梯形凹槽竖直底面的橡胶缓冲层与竖板之间安装有压力传感器，压力传感器与控制器相
连。

[0010] 本发明的优点是：使用本发明的装置进行小工件打孔时，控制器控制工件传送带传送工件并经过两块竖板之间，此时两端的第二电动滑块通过第一滑轨与导向槽相互靠
近，带动两块竖板相互靠近，工件被最下方对称的两个梯形凹槽的下侧斜面挤压并抬升至
最下方对称的两个梯形凹槽的竖直底面之间，两块竖板通过梯形凹槽将首个工件夹住，而
后机械臂带动装置整体向上迅速抬升，而后第二电动滑块迅速相互远离，工件被向上抛起，
同时工件传送带迅速传送下一个工件至两块竖板之间，而后机械臂推动装置整体向下迅速
复位，而后两块第二电动滑块迅速相互靠近，使得首个工件刚好夹在由下至上的第二组对
称的梯形凹槽中，且使得第二个工件刚好被最下方的梯形凹槽拾取，多次重复上述操作后，
每一对梯形凹槽之间均夹持有工件，如图３所示，此时控制器控制工件传送带、机械臂停止
动作，通过控制器控制左右两侧的第四电动伸缩杆的活动杆收缩，对左右两侧横板进行推
送，使横板之间的间隙刚好位于钻头落点的位置下方，横板起到支撑脆弱工件的作用，使工
件在钻孔中不易被折弯变形或折断，通过控制器控制电机旋转，进而带动钻头旋转，通过控
制第二电动伸缩杆缓慢缩短，使钻头不断进给并对工件进行钻孔，如图４所示，钻孔完成后，
第二电动伸缩杆复位，机械臂将装置整体转移至下一道工序工件存放点上方，而后两块第
二电动滑块迅速远离，完成钻孔的工件落入存放点，或者配合其他配套接料设备将工件从
本装置上进行工件取料；本发明设计巧妙、结构合理，通过控制器的合理控制，依靠机械臂
与第二滑块配合模仿上抛动作将较薄的工件集中钻孔，同时在钻孔中梯形凹槽保持着每块
工件间距，具有散热和防止工件因高温粘连的作用，通过横板的支撑使得小工件不易弯折
变形，保证了工件钻孔后的合格率，并且本装置适用于工件传送带上物料的自动拾取加工，
同时将物料拾取转移设备与自动打孔设备进行巧妙的结合，便于工件的不同工序之间的转
移，提高工作效率的同时降低设备的制造成本，降低了人力物力。

附图说明

[0011] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发
明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。

[0012] 图1为本发明的结构示意图；图2为图1的I部放大图；图3为工件的夹持状态图；图4为工件的钻孔状态图。

具体实施方式

[0013] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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
在没有作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。

[0014] 一种用于机械自动化加工的小工件打孔设备，如图所示，包括具备有多自由度的机械臂1，机械臂1下端固定安装有下端开口的筒体3，筒体3底端固定连接有水平板4，水平
板4的中部开设第一通孔5，水平板4顶面左右两侧对称安装有活动杆朝上的第二电动伸缩
杆8，第二电动伸缩杆8的活动杆之间安装有水平的支撑板10，支撑板10顶面中部开设有第
二通孔11，第二通孔11内穿过有转轴12，转轴12与第二通孔11侧面轴承连接，转轴12下端固
定安装有钻头夹持爪13，钻头夹持爪13上配合安装有钻头14，转轴12上部固定套设有第一
齿轮15，支撑板10顶部固定安装有电机16，电机16的输出轴上固定套设有第二齿轮17，第二
齿轮17与第一齿轮15相互啮合，水平板4底面左右对称分布开设有多条沿左右方向的导向
槽18，导向槽18内均安装有左右朝向的第一滑轨19，第一滑轨19上均配合安装有第二电动
滑块20，水平板4下方左右侧设有两块平行的竖板21，竖板21顶面均与同一侧的第二电动滑
块20固定连接，两块竖板21相对的侧面均开设有多条上下均布的沿前后方向的梯形凹槽
22，梯形凹槽22的下侧斜面靠近竖直底面位置处均开设有横向的第三通孔23，第三通孔23
内均穿过有横板24，两块竖板21相背的侧面均固定对称有活动杆朝外的第四电动伸缩杆
25，第四电动伸缩杆25的活动端均通过连杆与同一侧的横板24固定连接，两块竖板21下部
设有沿前后方向的工件传送带26，另设有控制器，控制器与机械臂1、第二电动伸缩杆8、电
机16、第二电动滑块20、第四电动伸缩杆25以及工件传送带26相连，最下侧的梯形凹槽22下
侧斜面与对应的竖板21底面相交且两者夹角为锐角。使用本发明的装置进行小工件打孔
时，控制器控制工件传送带26传送工件并经过两块竖板21之间，此时两端的第二电动滑块
20通过第一滑轨19与导向槽18相互靠近，带动两块竖板21相互靠近，工件被最下方对称的
两个梯形凹槽22的下侧斜面挤压并抬升至最下方对称的两个梯形凹槽22的竖直底面之间，
两块竖板21通过梯形凹槽22将首个工件夹住，而后机械臂1带动装置整体向上迅速抬升，而
后第二电动滑块20迅速相互远离，工件被向上抛起，同时工件传送带26迅速传送下一个工
件至两块竖板21之间，而后机械臂1推动装置整体向下迅速复位，而后两块第二电动滑块20
迅速相互靠近，使得首个工件刚好夹在由下至上的第二组对称的梯形凹槽22中，且使得第
二个工件刚好被最下方的梯形凹槽22拾取，多次重复上述操作后，每一对梯形凹槽22之间
均夹持有工件，如图３所示，此时控制器控制工件传送带26、机械臂1停止动作，通过控制器
控制左右两侧的第四电动伸缩杆25的活动杆收缩，对左右两侧横板24进行推送，使横板24
之间的间隙刚好位于钻头落点的位置下方，横板24起到支撑脆弱工件的作用，使工件在钻
孔中不易被折弯变形或折断，通过控制器控制电机16旋转，进而带动钻头14旋转，通过控制
第二电动伸缩杆8缓慢缩短，使钻头14不断进给并对工件进行钻孔，如图４所示，钻孔完成
后，第二电动伸缩杆8复位，机械臂1将装置整体转移至下一道工序工件存放点上方，而后两
块第二电动滑块20迅速远离，完成钻孔的工件落入存放点，或者配合其他配套接料设备将
工件从本装置上进行工件取料；本发明设计巧妙、结构合理，通过控制器的合理控制，依靠
机械臂1与第二滑块20配合模仿上抛动作将较薄的工件集中钻孔，同时在钻孔中梯形凹槽
22保持着每块工件间距，具有散热和防止工件因高温粘连的作用，通过横板24的支撑使得
小工件不易弯折变形，保证了工件钻孔后的合格率，并且本装置适用于工件传送带26上物
料的自动拾取加工，同时将物料拾取转移设备与自动打孔设备进行巧妙的结合，便于工件
的不同工序之间的转移，提高工作效率的同时降低设备的制造成本，降低了人力物力。

[0015] 具体而言，如图所示，本实施例所述的梯形凹槽22竖直面上均固定安装有橡胶缓冲层27。橡胶缓冲层27能对工件起到保护作用，防止在工件被抛起时被磕碰损坏。

[0016] 具体的，如图所示，本实施例所述的水平板4顶部固定安装有环形滑轨6，环形滑轨6位于筒体3内部，环形滑轨6上配合安装有两个对称分布的第一电动滑块7，第一电动滑块7
顶面均固定安装有活动杆朝上的第二电动伸缩杆8，第二电动伸缩杆8的活动杆顶端均固定
安装有活动杆朝向筒体3中心的第三电动伸缩杆9，第三电动伸缩杆9的活动端均与支撑板
10侧面固定连接，控制器与第一电动滑块7、第三电动伸缩杆9相连。可以通过控制器调节第
三电动伸缩杆9的活动杆的伸长或缩短量来调整钻头14在第三电动伸缩杆9长度方向上的
落点位置，可以通过调节第一电动滑块7位于环形滑轨6上的位置调整第三电动伸缩杆9的
长度方向，两者配合即可以调整钻花14在工件顶面上的任意落点。

[0017] 进一步的，如图２所示，本实施例所述的横板24侧面上部靠近钻头14落点位置的一端均开设第一凹槽2，第一凹槽2内固定安装切削刀片28。工件钻孔后使钻头14复位，第四电
动伸缩杆25进行左右往复伸缩动作，通过切削刀片28对工件钻孔底部的毛刺进行切削去
除。

[0018] 更进一步的，如图所示，本实施例所述的最上方的左右两侧梯形凹槽22竖直底面的橡胶缓冲层27与竖板21之间安装有压力传感器29，压力传感器29与控制器相连。当压力
传感器29受压，则每一对梯形凹槽22之间均夹持有工件，压力传感器29立即对控制器发送
信号，提高了装置整体的配合度，保障装置工况稳定。

[0019] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；
而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和
范围。