一种用于中央空调风机箱的自动化加工装置

摘要

一种用于中央空调风机箱的自动化加工装置，涉及空调风机箱自动化加工设备技术领域，包括机架和升降夹紧机构，机架用于为其他部分提供支撑作用。升降夹紧装置能够压紧工件，便于钻孔单元进行钻孔加工，同时能够切换风机箱朝向于钻孔单元的侧面，在切换侧面时，升降夹紧装置首先将工件松开，再将工件旋转90度后重新放置在装夹位置并进行夹紧，大幅提高了风机箱侧面安装孔的加工效率。

权利要求

1.一种用于中央空调风机箱的自动化加工装置，其特征在于，包括：

机架，包括固定于机架顶部的工作台，所述工作台的上侧设有定位凹槽，工件的底部能够与所述定位凹槽连接；

升降夹紧机构，与所述机架连接，所述升降夹紧机构包括转动轴、升降凸轮、方位调整件、第一螺纹杆、第二螺纹杆、第一拉杆、第二拉杆、第一摆动杆、第二摆动杆、第一伸缩杆、第二伸缩杆、第一支撑座和第二支撑座；所述转动轴被设置为可转动状态，所述升降凸轮与所述转动轴固定连接，所述升降凸轮的外轮廓与所述方位调整件的底面相抵；所述转动轴的一端与所述第一螺纹杆螺纹连接，所述转动轴的另一端与所述第二螺纹杆螺纹连接，所述第一螺纹杆和所述第二螺纹杆的螺纹旋向相反；

所述第一支撑座和所述第二支撑座分别与所述机架固定连接，所述第一伸缩杆与所述第一支撑座可滑动连接，所述第二伸缩杆与所述第二支撑座可滑动连接，所述第一螺纹杆与所述第一伸缩杆固定连接，所述第二螺纹杆与所述第二伸缩杆固定连接，所述第一摆动杆的下端与所述第一支撑座枢接，所述第二摆动杆的下端与所述第二支撑座枢接，所述第一摆动杆和所述第二摆动杆的上端设有能够压紧工件的弯折部；所述第一拉杆的一端与所述第一螺纹杆枢接、另一端与所述第一摆动杆枢接；所述第二拉杆的一端与所述第二螺纹杆枢接、另一端与所述第二摆动杆枢接；

所述方位调整件的外轮廓设有围绕所述方位调整件的调整槽，所述机架上设有与所述调整槽连接的销轴；所述升降凸轮朝第一方向转动时能够将所述方位调整件顶起，所述升降凸轮朝第二方向转动时，所述方位调整件下落，在上升和下落的过程中，所述销轴沿着所述方位调整槽滑动，驱动所述方位调整件转动90度。

2.根据权利要求1所述的一种用于中央空调风机箱的自动化加工装置，其特征在于，进一步还包括：

摆动锁止机构，与所述机架连接，所述摆动锁止机构包括电动机、蜗杆、蜗轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、槽轮、第一伞齿轮、第一拨盘和第二拨盘，所述电动机与所述机架固定连接，所述电动机的输出端与所述蜗杆连接，所述蜗杆与所述蜗轮连接，所述蜗轮与所述第一齿轮、所述第一拨盘传动连接，所述第一齿轮顺次与第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮传动连接，所述第四齿轮与所述第二拨盘传动连接，所述第一拨盘和所述第二拨盘对称设置于所述槽轮的两侧；所述第一拨盘和所述第二拨盘分别与所述槽轮传动连接，用于驱动所述槽轮往复摆动；所述槽轮与所述第一伞齿轮传动连接；

所述转动轴上同轴设置有与所述第一伞齿轮啮合的第二伞齿轮。

3.根据权利要求2所述的一种用于中央空调风机箱的自动化加工装置，其特征在于，进一步还包括：

所述第一拨盘包括第一摆动臂和第一限位部；所述第二拨盘包括第二摆动臂和第二限位部；所述槽轮包括第一限位弧、第二限位弧、第一槽体和第二槽体；所述第一摆动臂的自由端设有第一拨动销，所述第二摆动臂的自由端设有第二拨动销；所述第一拨动销能够与第一槽体连接，所述第二拨动销能够与第二槽体连接；所述第一限位部能够与第一限位弧连接，所述第二限位部能够与第二限位弧连接。

4.根据权利要求2所述的一种用于中央空调风机箱的自动化加工装置，其特征在于，所述第一伞齿轮和所述第二伞齿轮的齿数比为2:1。

5.根据权利要求2所述的一种用于中央空调风机箱的自动化加工装置，其特征在于，进一步还包括：

控制器和行程开关，所述行程开关设于所述定位凹槽内，所述控制器与所述行程开关连接；

所述控制器与所述电动机连接，用于控制所述电动机的启动和停止；所述行程开关用于检测所述工件是否放置于所述定位凹槽内。

说明书

一种用于中央空调风机箱的自动化加工装置

技术领域

[0001] 本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种用于中央空调风机箱的自动化加工装置。

背景技术

[0002] 部分现有的中央空调用风机箱在周边设有多个通孔，这些通孔用于安装面板。现有技术中，通过人工手持电钻打孔，工作效率较低。如果采用数控设备钻孔，制造成本高，工作效率仍然较低。

[0003] 如何设计一种用于中央空调风机箱的自动化加工装置成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

[0004] 本发明针对现有技术中所存在的上述技术问题提供了一种用于中央空调风机箱的自动化加工装置，能够提高风机箱周边钻孔的工作效率。

[0005] 为实现上述技术目的，本发明实施例提供了一种用于中央空调风机箱的自动化加工装置，包括：

[0006] 机架，包括固定于机架顶部的工作台，所述工作台的上侧设有定位凹槽，工件的底部能够与所述定位凹槽连接；

[0007] 升降夹紧机构，与所述机架连接，所述升降夹紧机构包括转动轴、升降凸轮、方位调整件、第一螺纹杆、第二螺纹杆、第一拉杆、第二拉杆、第一摆动杆、第二摆动杆、第一伸缩杆、第二伸缩杆、第一支撑座和第二支撑座；所述转动轴被设置为可转动状态，所述升降凸轮与所述转动轴固定连接，所述升降凸轮的外轮廓与所述方位调整件的底面相抵；所述转动轴的一端与所述第一螺纹杆螺纹连接，所述转动轴的另一端与所述第二螺纹杆螺纹连接，所述第一螺纹杆和所述第二螺纹杆的螺纹旋向相反；

[0008] 所述第一支撑座和所述第二支撑座分别与所述机架固定连接，所述第一伸缩杆与所述第一支撑座可滑动连接，所述第二伸缩杆与所述第二支撑座可滑动连接，所述第一螺纹杆与所述第一伸缩杆固定连接，所述第二螺纹杆与所述第二伸缩杆固定连接，所述第一摆动杆的下端与所述第一支撑座枢接，所述第二摆动杆的下端与所述第二支撑座枢接，所述第一摆动杆和所述第二摆动杆的上端设有能够压紧工件的弯折部；所述第一拉杆的一端与所述第一螺纹杆枢接、另一端与所述第一摆动杆枢接；所述第二拉杆的一端与所述第二螺纹杆枢接、另一端与所述第二摆动杆枢接；

[0009] 所述方位调整件的外轮廓设有围绕所述方位调整件的调整槽，所述机架上设有与所述调整槽连接的销轴；所述升降凸轮朝第一方向转动时能够将所述方位调整件顶起，所述升降凸轮朝第二方向转动时，所述方位调整件下落，在上升和下落的过程中，所述方位调整件转动90度。

[0010] 进一步还包括：摆动锁止机构，与所述机架连接，所述摆动锁止机构包括电动机、蜗杆、蜗轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、槽轮、第一伞齿轮、第一拨盘和第二拨盘，所述电动机与所述机架固定连接，所述电动机的输出端与所述蜗杆连接，所述蜗杆与所述蜗轮连接，所述蜗轮与所述第一齿轮、所述第一拨盘传动连接，所述第一齿轮顺次与第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮传动连接，所述第四齿轮与所述第二拨盘传动连接，所述第一拨盘和所述第二拨盘对称设置于所述槽轮的两侧；所述第一拨盘和所述第二拨盘分别与所述槽轮传动连接，用于驱动所述槽轮往复摆动；所述槽轮与所述第一伞齿轮传动连接；

[0011] 所述转动轴上同轴设置有与所述第一伞齿轮啮合的第二伞齿轮。

[0012] 进一步还包括：所述第一拨盘包括第一摆动臂和第一限位部；所述第二拨盘包括第二摆动臂和第二限位部；所述槽轮包括第一限位弧、第二限位弧、第一槽体和第二槽体；所述第一摆动臂的自由端设有第一拨动销，所述第二摆动臂的自由端设有第二拨动销；所述第一拨动销能够与第一槽体连接，所述第二拨动销能够与第二槽体连接；所述第一限位部能够与第一限位弧连接，所述第二限位部能够与第二限位弧连接。

[0013] 进一步地，所述第一伞齿轮和所述第二伞齿轮的齿数比为2:1。

[0014] 进一步还包括：控制器和行程开关，所述行程开关设于所述定位凹槽内，所述控制器与所述行程开关连接；

[0015] 所述控制器与所述电动机连接，用于控制所述电动机的启动和停止；所述行程开关用于检测所述工件是否放置于所述定位凹槽内。

[0016] 本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：其包括机架和升降夹紧机构，机架用于为其他部分提供支撑作用。升降夹紧装置能够压紧工件，便于钻孔单元进行钻孔加工，同时能够切换风机箱朝向于钻孔单元的侧面，在切换侧面时，升降夹紧装置首先将工件松开，再将工件旋转90度后重新放置在装夹位置并进行夹紧，大幅提高了风机箱侧面安装孔的加工效率。

附图说明

[0017] 图1为本发明一种实施例的自动化加工装置的结构示意图。

[0018] 图2为图1的局部放大图A。

[0019] 图3为本发明一种实施例的自动化加工装置中正反转机构的结构示意图。

[0020] 图4为图3的俯视图。

[0021] 图5为升降凸轮的结构示意图。

[0022] 图6为方位调整件的外轮廓展开结构示意图。

[0023] 图7为升降凸轮顺时针转动的过程示意图。

[0024] 图8为升降凸轮逆时针转动的过程示意图。

[0025] 图9为钻孔装置的结构示意图。

[0026] 附图标记说明

[0027] 1‑机架，2‑电动机，3‑蜗杆，4‑蜗轮，5‑第一齿轮，6‑第二齿轮，7‑第三齿轮，8‑第四齿轮，9‑支撑板，10‑第一拨盘，1001‑第一转动臂，1002‑第一限位部，11‑第二拨盘，1101‑第二转动臂，1102‑第二限位部，12‑槽轮，1201‑第一限位弧，1202‑第二限位弧，1203‑第一槽体，1204‑第二槽体，13‑中心轴，14‑第一伞齿轮，15‑第二伞齿轮，16‑转动轴，17‑第一螺纹杆，18‑升降凸轮，1801‑近位部，1802‑远位部，19‑方位调整件，1901‑第一位置，1902‑第一突起部，1903‑第一导向斜面，1904‑第二位置，1905‑第二突起部，1906‑第二导向斜面，20‑销轴，21‑行程开关，22‑第一支撑座，23‑第一伸缩杆，24‑第二螺纹杆，25‑第一拉杆，26‑第一摆动杆，27‑第二拉杆，28‑第二摆动杆，29‑钻孔单元，30‑钻孔装置，31‑钻头，32‑工件，33‑工作台，34‑定位凹槽，35‑第二支撑座，36‑弯折部，37‑第二伸缩杆。

具体实施方式

[0028] 通过解释以下本申请的优选实施方案，本发明的其他目的和优点将变得清楚。

[0029] 如图1和图2所示，一种用于中央空调风机箱的自动化加工装置，包括机架1和升降夹紧机构，机架1用于为其他部分提供支撑作用。升降夹紧装置能够压紧工件32，便于钻孔单元29进行钻孔加工，同时能够切换风机箱朝向于钻孔单元29的侧面，在切换侧面时，升降夹紧装置首先将工件32松开，再将工件32旋转90度后重新放置在装夹位置并进行夹紧，大幅提高了风机箱侧面安装孔的加工效率。

[0030] 其中，机架1包括固定于机架1顶部的工作台33，工作台33的上侧设有定位凹槽34，工件32的底部能够与定位凹槽34连接。定位凹槽34的形状与工件32的底部形状相适配，从而工件32下落至定位凹槽34内时，定位凹槽34能够对工件32起到定位作用，便于对工件32进行加工。优选地，定位凹槽34的至少部分侧壁设有斜面，该斜面在工件32下落至定位凹槽34内时，能够起到导向作用。

[0031] 升降夹紧机构与机架1连接，升降夹紧机构包括转动轴16、升降凸轮18、方位调整件19、第一螺纹杆17、第二螺纹杆24、第一拉杆25、第二拉杆27、第一摆动杆26、第二摆动杆28、第一伸缩杆23、第二伸缩杆37、第一支撑座22和第二支撑座35。

[0032] 转动轴16被设置为可转动状态，例如可以通过轴承将转动轴16与机架1连接以减小转动轴16转动时的阻力。

[0033] 升降凸轮18与转动轴16固定连接，本实施例中，升降凸轮18固定在转动轴16的中部。升降凸轮18的外轮廓与方位调整件19的底面相抵，从而转动轴16转动时升降凸轮18能够推动方位调整件19上升，以及方位调整件19在重力或者弹性力的作用下下降。方位调整件19的外轮廓设有围绕方位调整件19的调整槽，机架1上设有与调整槽连接的销轴20；升降凸轮18朝第一方向转动时能够将方位调整件19顶起，升降凸轮18朝第二方向转动时，方位调整件19在重力的作用下降落，在上升和下落的过程中，方位调整件19转动90度，切换到下一侧面朝向钻孔单元29。

[0034] 转动轴16的一端与第一螺纹杆17螺纹连接，转动轴16的另一端与第二螺纹杆24螺纹连接，第一螺纹杆17和第二螺纹杆24的螺纹旋向相反。由此，当转动轴16转动时，第一螺纹杆17和第二螺纹杆24能够相互靠近或者远离。

[0035] 第一支撑座22和第二支撑座35分别与机架1固定连接。第一伸缩杆23与第一支撑座22可滑动连接，第二伸缩杆37与第二支撑座35可滑动连接。第一螺纹杆17与第一伸缩杆23固定连接，第二螺纹杆24与第二伸缩杆37固定连接。第一摆动杆26的下端与第一支撑座
22枢接，第二摆动杆28的下端与第二支撑座35枢接。第一摆动杆26和第二摆动杆28的上端设有能够压紧工件32的弯折部36。第一拉杆25的一端与第一螺纹杆17枢接、另一端与第一摆动杆26枢接。第二拉杆27的一端与第二螺纹杆24枢接、另一端与第二摆动杆28枢接。

[0036] 第一螺纹杆17和第二螺纹杆24朝向相互远离的方向移动时，第一螺纹杆17通过第一拉杆25拉动第一摆动杆26的上端摆动，第一摆动杆26上端的弯折部36与工件32脱离接触；第二螺纹杆24通过第二拉杆27拉动第二摆动杆28的上端摆动，第二摆动杆28上端的弯折部36与工件32脱离接触。第一螺纹杆17和第二螺纹杆24朝向相互靠近的方向移动时，与上述过程相反，不再赘述。在上述过程中，第一伸缩杆23和第二伸缩杆37能够对第一螺纹杆17、第二螺纹杆24起到支撑和导向作用。

[0037] 如图3和图4所示，本实施例还包括摆动锁止机构，该摆动锁止与机架1连接，摆动锁止机构包括电动机2、蜗杆3、蜗轮4、第一齿轮5、第二齿轮6、第三齿轮7、第四齿轮8、槽轮12、第一伞齿轮14、第一拨盘10和第二拨盘11。

[0038] 电动机2与机架1固定连接，电动机2的输出端与蜗杆3连接，带动蜗杆3转动。蜗杆3与蜗轮4连接，蜗轮4与第一齿轮5、第一拨盘10传动连接，第一齿轮5顺次与第二齿轮6、第三齿轮7和第四齿轮8传动连接，第四齿轮8与第二拨盘11传动连接。第一拨盘10和第二拨盘11对称设置于槽轮12的两侧。第一拨盘10和第二拨盘11分别与槽轮12传动连接，用于驱动槽轮12往复摆动；槽轮12通过中心轴13与第一伞齿轮14传动连接。转动轴16上同轴设置有与第一伞齿轮14啮合的第二伞齿轮15。

[0039] 本实施例利用了蜗轮蜗杆机构的单向传动原理对升降夹紧机构进行了限位和锁止。同时，通过槽轮12机构实现驱动升降凸轮18往复转动。

[0040] 具体地，第一拨盘10包括第一摆动臂和第一限位部1002；第二拨盘11包括第二摆动臂和第二限位部1102。槽轮12包括第一限位弧1201、第二限位弧1202、第一槽体1203和第二槽体1204。第一摆动臂的自由端设有第一拨动销，第二摆动臂的自由端设有第二拨动销。第一拨动销能够与第一槽体1203连接，第二拨动销能够与第二槽体1204连接。第一限位部
1002能够与第一限位弧1201连接，第二限位部1102能够与第二限位弧1202连接。

[0041] 该装置工作时，第一限位销首先与第一槽体1203连接，推动槽轮12逆时针转动90度。然后，第一限位部1002与第一限位弧1201连接，使槽轮12保持位置。下一步，第二限位销与第二槽体1204连接，推动槽轮12顺时针转动90度，最后，第二限位部1102与第二限位弧1202连接，使槽轮12保持位置。

[0042] 第一伞齿轮14和第二伞齿轮15的齿数比为2:1。这样，第一伞齿轮14转动90度，可以使第二伞齿轮15转动180度。进而使升降凸轮18转动180度。

[0043] 第一齿轮5、第二齿轮6、第三齿轮7和第四齿轮8，以及槽轮4均与支撑板9可转动连接，支撑板9与机架1固定连接。

[0044] 如图5所示，升降凸轮18包括近位部1801和远位部1802，当近位部1801与方位调整件19的底部相抵时，方位调整件19位于低位；当远位部1802与方位调整件19相抵时，方位调整件19位于高位。

[0045] 如图6所示，方位调整件19外轮廓的调整槽包括位于较高位置的第一位置1901和位于较低位置的第二位置1904，第一位置1901和第二位置1904在方位调整件19的圆周交错排列。与第一位置1901的相对侧设置有第一突起部1902，第一突起部1902的一侧为第一导向斜面1903，第一导向斜面1903与第一位置1901正向相对；相邻的两个第一突起部1902之间内凹形成上述第二位置1904。第二位置1904的相对侧设置有第二突起部1905。相邻的两个第二突起部1905之间内凹形成上述第一位置1901。第二突起部1905一侧的第二导向斜面1906与第二位置1904正向相对。

[0046] 当升降凸轮18将方位调整件19顶起时，销轴20沿着图6中的虚线位置滑动，首先销轴20与第一位置1901脱离并与第一导向斜面1903接触并沿着第一导向斜面1903滑移至第二位置1904，当方位调整件19在重力或者弹性力的作用下下移时，销轴20沿着第二导向斜面1906滑动并卡入相邻的第一位置1901。销轴20与第一导向斜面1903或者第二导向斜面1906接触时能够推动方位调整件19转动。

[0047] 图7中，a至c顺次展示了方位调整件19升高的过程。在a至b的过程中，方位调整件19保持位置，此时，转动的作用是使得第一转动臂1001和第二转动臂1101的弯折部36与工件32脱离接触。在b‑c的转动过程中，升降凸轮18将方位调整件19顶起。

[0048] 图8中，d至e顺次展示了方位调整件19下落的过程。在d至e的过程中，方位调整件19下移，工件32落入定位凹槽34内。在e至f的过程中，第一转动臂1001和第二转动臂1101的弯折部36压紧工件32。

[0049] 进一步还包括钻孔单元29，钻孔单元29包括多个钻孔装置30，每个钻孔装置30上设有一钻头31。

[0050] 进一步地，还包括控制器和行程开关21，行程开关21设于定位凹槽34内，控制器与行程开关21连接。控制器与电动机2连接，用于控制电动机2的启动和停止；行程开关21用于检测工件32是否放置于定位凹槽34内。当工件32下落至定位凹槽34内时，触发行程开关21，行程开关21向控制器发送信号。控制器进一步控制电动机2停止转动，控制器与钻孔单元29连接，控制钻孔单元29进给钻孔，完成钻孔后，控制器再一次控制电机转动驱动工件32切换朝向钻孔单元29的侧面。

[0051] 当完成工件32所有侧面的加工后，控制器控制电动机2转动驱动升降凸轮18转动至远位部1802与方位调整件19接触，从而便于取出加工完的工件32，和放置待加工的工件32。

[0052] 综上，本发明的用于中央空调风机箱的自动化加工装置能够大幅提高风机箱侧面安装孔的加工精度，尤其可作为大批量生产的专用加工设备。

[0053] 参考本申请的优选技术方案详细描述了本申请的装置，然而，需要说明的是，在不脱离本申请的精神的情况下，本领域技术人员可在上述公开内容的基础上做出任何改造、修饰以及变动。本申请包括上述具体实施方案及其任何等同形式。