寻孔装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种寻孔装置，包括对孔机构、定位旋转机构、控制机构，所述控制机构分别与所述定位旋转机构、对孔机构电性连接，所述对孔机构具有孔位探测点，且所述孔位探测点设置在定位旋转机构的上方，所述定位旋转机构包括竖向设置的伸缩气缸、旋转接头、定位芯轴、传动轴、驱动机构，所述旋转接头的下端与所述伸缩气缸连接，旋转接头的上端与传动轴的下端旋转连接，所述定位芯轴安装在传动轴的上端，所述驱动机构与所述传动轴连接。所述寻孔装置，能完成自动寻孔，降低寻孔难度。
【专利说明】寻孔装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种寻孔装置。
【背景技术】
[0002] 热套工艺是一种过盈类零件套合时的装配工艺，利用物体热胀冷缩的特性，将孔 类零件加热到一定温度后，孔径自然变大，以达到方便轴类零件套装在其内的目的，而轴 类零件与孔类零件最后必须通过螺栓连接，套装后必须寻得轴类零件与孔类零件上的螺栓 孔，然后将两者的螺栓孔对齐，传统的寻孔方法是人工转动孔类零件，凭预先观测的位置及 经验寻得轴类零件上的螺栓孔，实现使两者螺栓孔对齐的目的，但是热套工艺中孔类零件 加热后温度较高，人工寻孔过程中不安全因素较多，而且孔类零件温度下降较快，工件转动 困难，寻孔难度大，人工劳动强度大。
【发明内容】
[0003] 基于此，本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种寻孔装置，旨在实现自 动寻孔，降低寻孔难度。
[0004] 其技术方案如下：
[0005] -种寻孔装置，包括对孔机构、定位旋转机构、控制机构，所述控制机构分别与所 述定位旋转机构、对孔机构电性连接，所述对孔机构具有孔位探测点，且所述孔位探测点设 置在定位旋转机构的上方，所述定位旋转机构包括坚向设置的伸缩气缸、旋转接头、定位芯 轴、传动轴、驱动机构，所述旋转接头的下端与所述伸缩气缸连接，旋转接头的上端与传动 轴的下端旋转连接，所述定位芯轴安装在传动轴的上端，所述驱动机构与所述传动轴连接。
[0006] 其进一步技术方案如下：
[0007] 所述对孔机构包括顶出气缸、探头、探头支架、安装支架，所述探头设置在探头支 架上，所述探头支架设在顶出气缸前端，所述顶出气缸设置在安装支架上，且所述顶出气缸 的运动方向与所述伸缩气缸的运动方向垂直。
[0008] 所述对孔机构还包括导杆、导套，所述导套沿顶出气缸运动方向设置在安装支架 上，所述导杆可伸缩地套装在导套内，所述探头支架设置在导杆前端。
[0009] 所述的寻孔装置还包括平键，所述定位芯轴上设有安装孔，其安装孔的内壁上设 有第一键槽，所述传动轴的外壁上与所述第一键槽匹配的第二键槽，所述平键设置在第一 键槽与第二键槽内。
[0010] 所述定位旋转机构还包括第一安装板、第二安装板、旋转轴承，所述第一安装板与 第二安装板之间通过支撑杆连接，所述伸缩气缸设置在第一安装板上，所述旋转轴承设置 在第二安装板上，所述传动轴安装在旋转轴承内。
[0011] 所述的寻孔装置还包括设置在定位旋转机构上方的安装横架、设置在所述安装横 架上的抓取机构，所述抓取机构包括支撑板、第二气缸、第二传动齿轮、第二电机、活动接 头、转动轴、气动卡盘，所述支撑板的下端面上设有滑块，所述安装横架上设有与所述滑块 匹配的滑轨，所述第二气缸坚向设置在所述支撑板上端面，所述转动轴穿过所述支撑板，所 述第二气缸与所述活动接头的上端连接，所述活动接头的下端与所述转动轴的上端旋转连 接，所述转动轴的下端与所述气动卡盘固定连接，所述第二电机通过第二传动齿轮与所述 转动轴连接。
[0012] 下面对前述技术方案的优点或原理进行说明：
[0013] 上述寻孔装置，通过设置定位芯轴用于承托工件，使工件相对定位芯轴保持静止， 控制机构控制伸缩气缸伸出，带动定位芯轴将工件向上顶起，驱动机构带动传动轴转动，从 而带动定位芯轴及工件一起转动，同时对孔机构伸到孔位探测点对工件的孔位进行探测， 对孔机构探测到孔位后，驱动机构停止运转，工件保持当前位置，当前位置下工件的孔位处 于孔位探测点的正下方，完成自动寻孔，降低寻孔难度。热套工艺中，可以通过该寻孔装置 分别寻得轴类零件与孔类零件的孔位，使两者的孔位先对齐后再套装，降低对孔难度与人 工劳动强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本发明实施例所述的寻孔装置的结构示意图；
[0015] 图2为本发明实施例所述的定位旋转机构的结构示意图；
[0016] 图3为本发明实施例所述的定位芯轴安装在传动轴上的结构示意图；
[0017] 图4为本发明实施例所述的对孔机构的结构示意图；
[0018] 图5为本发明实施例所述的抓取机构的结构示意图。
[0019] 附图标记说明：
[0020] 10、工件，20、流水线，100、对孔机构，110、顶出气缸，120、探头，130、探头支架， 140、安装支架，150、导杆，160、导套，200、定位旋转机构，210、伸缩气缸，220、旋转接头， 230、定位芯轴，240、传动轴，250、驱动机构，260、第一安装板，270、第二安装板，280、旋转轴 承，290、支撑杆，300、平键，400、安装横架，410、滑轨，500、抓取机构，510、支撑板，520、第二 气缸，530、第二电机，540、活动接头，550、转动轴，560、气动卡盘，570、滑块，580、伺服马达。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：
[0022] 如图1所示，一种寻孔装置，包括对孔机构100、定位旋转机构200、控制机构，所述 控制机构分别与所述定位旋转机构200、对孔机构100电性连接，所述对孔机构100具有孔 位探测点，且所述孔位探测点设置在定位旋转机构200的上方，所述定位旋转机构200包括 坚向设置的伸缩气缸210、旋转接头220、定位芯轴230、传动轴240、驱动机构250,所述旋转 接头220的下端与所述伸缩气缸210连接，旋转接头220的上端与传动轴240的下端旋转 连接，所述定位芯轴230安装在传动轴240的上端，所述驱动机构250与所述传动轴240连 接。
[0023] 如图2、图3所示，本实施例所述寻孔装置，通过设置定位芯轴230用于承托工件 10,使工件10相对定位芯轴230保持静止，控制机构控制伸缩气缸210伸出，带动定位芯轴 230将工件向上顶起，驱动机构250带动传动轴240转动，从而带动定位芯轴230及工件10 一起转动，同时对孔机构100伸到孔位探测点对工件10的孔位进行探测，对孔机构100探 测到孔位后，驱动机构250停止运转，工件10保持当前位置，当前位置下工件10的孔位处 于孔位探测点的正下方，完成自动寻孔，降低寻孔难度。热套工艺中，可以通过该寻孔装置 分别寻得轴类零件与孔类零件的孔位，使两者的孔位先对齐后再套装，降低对孔难度与人 工劳动强度。本实施例中，所述定位芯轴230上承托的工件10为轴类零件，该工件10由流 水线20输送到定位旋转机构200上，定位芯轴230将工件10向上顶起使工件10脱离流水 线20。
[0024] 所述对孔机构100包括顶出气缸110、探头120、探头支架130、安装支架140,所述 探头120设置在探头支架上，所述探头支架设在顶出气缸110前端，所述顶出气缸110设置 在安装支架140上，且所述顶出气缸110的运动方向与所述伸缩气缸210的运动方向垂直。 所述伸缩气缸210带动工件在坚直方向伸出，所述顶出气缸110带动探头支架130及探头 120水平方向伸出至孔位探测点，随着工件的旋转，探头120时刻探测工件的孔位，本实施 例所述探头120为红外线探头，通过红外线照射距离的变化情况来准确判断孔位，探头120 探测到工件的孔位后，定位旋转机构200停止转动，探头120通过顶出气缸110缩回至起点 位置，该对孔后的工件10原地等待对孔的后另一工件与之套合，本实施例中另一工件指的 是孔类零件。
[0025] 所述对孔机构100还包括导杆150、导套160,所述导套160沿顶出气缸110运动 方向设置在安装支架140上，所述导杆150可伸缩地套装在导套160内，所述探头支架设置 在导杆150前端。通过设置相互匹配的导杆150与导套160,当顶出气缸110带动探头支架 运动时，导杆150能起到良好的导向作用，使顶出气缸110运动更顺畅、平稳。
[0026] 如图3所示，所述的寻孔装置还包括平键300,所述定位芯轴230上设有安装孔， 其安装孔的内壁上设有第一键槽，所述传动轴240的外壁上与所述第一键槽匹配的第二键 槽，所述平键300设置在第一键槽与第二键槽内。这样定位芯轴230与传动轴240实现可拆 卸连接，根据工件10的中心定位孔的大小，可更换与之匹配的定位芯轴230,定位芯轴230 通过插在所述中心定位孔内对工件10进行定位，使工件10相对定位芯轴230保持静止。
[0027] 所述定位旋转机构200还包括第一安装板260、第二安装板270、旋转轴承280,所 述第一安装板260与第二安装板270之间通过支撑杆290连接，所述伸缩气缸210设置在 第一安装板260上，所述旋转轴承280设置在第二安装板270上，所述传动轴240安装在旋 转轴承280内。通过设置第一安装板260、第二安装板270,使伸缩气缸210、传动轴240运 行更平稳，通过设置旋转轴承280,使传动轴240转动更顺畅。
[0028] 本实施例所述的寻孔装置还包括设置在定位旋转机构200上方的安装横架400、 设置在所述安装横架400上的抓取机构500,所述抓取机构500包括支撑板510、第二气缸 520、第二传动齿轮、第二电机530、活动接头540、转动轴550、气动卡盘560,所述支撑板510 的下端面上设有滑块570,所述安装横架400上设有与所述滑块570匹配的滑轨410,所述 第二气缸520坚向设置在所述支撑板510上端面，所述转动轴550穿过所述支撑板510,所 述第二气缸520与所述活动接头540的上端连接，所述活动接头540的下端与所述转动轴 550的上端旋转连接，所述转动轴550的下端与所述气动卡盘560固定连接，所述第二电机 530通过第二传动齿轮与所述转动轴550连接。通过滑块570与滑轨410配合，所述抓取 机构500可在安装横架400上滑动，所述气动卡盘560为三爪卡盘结构，通过气动卡盘560 抓取孔类零件，实现孔类零件的自定心夹紧，避免对孔后孔类零件的孔位偏移，通过第二气 缸520的运动，使气动卡盘560能顺利抓取到孔类零件，支撑板510通过其下端面的滑块 570沿安装横架400上的滑轨410滑动到对孔后的工件10上方，气动卡盘560将其上的孔 类零件坚直套在工件10上，使两零件实现准确对孔套装，无需人工转动工件即能实现准确 套装，安全、便捷。本实施例所述的抓取机构500还包括第一滚珠丝杆、以及驱动第一滚珠 丝杆转动的伺服马达580,所述支撑板510与第一滚珠丝杆连接，伺服马达580驱动第一滚 珠丝杆转动，从而带动支撑板510在滑轨410上滑动。
[0029] 所述的抓取机构500可通过第二电机530带动第二传动齿轮、转动轴550转动，从 而能实现带动气动卡盘560及气动卡盘560上的孔类零件一起转动，将抓取机构500移动 到定位旋转机构200正上方，对孔机构100的探头120水平方向伸出至孔位探测点对抓取 机构500上的孔类零件的孔位进行探测，当探测到孔位后，抓取机构500停止转动，当前抓 取机构500上的孔类零件与定位旋转机构200上的对孔后的工件10孔位相对应，能方便快 捷地实现两零件的对孔与套装工艺，无需人工转动对孔，操作更安全、高效，且对孔更准确； 或者，在安装横架400下方设置另一个对孔机构，预先将孔类零件的孔位对好后，再由抓取 机构500将对孔后的孔类零件套装在对孔后的工件10上，本实施例中安装横架400与流水 线20垂直设置。
[0030] 以上所述实施例仅表达了本发明的【具体实施方式】，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。
【权利要求】
1. 一种寻孔装置，其特征在于，包括对孔机构、定位旋转机构、控制机构，所述控制机构 分别与所述定位旋转机构、对孔机构电性连接，所述对孔机构具有孔位探测点，且所述孔位 探测点设置在定位旋转机构的上方，所述定位旋转机构包括旋转接头、定位芯轴、传动轴、 驱动机构以及坚向设置的伸缩气缸，所述旋转接头的下端与所述伸缩气缸连接，旋转接头 的上端与传动轴的下端旋转连接，所述定位芯轴安装在传动轴的上端，所述驱动机构与所 述传动轴连接。
2. 根据权利要求1所述的寻孔装置，其特征在于，所述对孔机构包括顶出气缸、探头、 探头支架、安装支架，所述探头设置在探头支架上，所述探头支架设在顶出气缸前端，所述 顶出气缸设置在安装支架上，且所述顶出气缸的运动方向与所述伸缩气缸的运动方向垂 直。
3. 根据权利要求2所述的寻孔装置，其特征在于，所述对孔机构还包括导杆、导套，所 述导套沿顶出气缸运动方向设置在安装支架上，所述导杆可伸缩地套装在导套内，所述探 头支架设置在导杆前端。
4. 根据权利要求1?3任一项所述的寻孔装置，其特征在于，其还包括平键，所述定位 芯轴上设有安装孔，其安装孔的内壁上设有第一键槽，所述传动轴的外壁上与所述第一键 槽匹配的第二键槽，所述平键设置在第一键槽与第二键槽内。
5. 根据权利要求1?3任一项所述的寻孔装置，其特征在于，所述定位旋转机构还包括 第一安装板、第二安装板、旋转轴承，所述第一安装板与第二安装板之间通过支撑杆连接， 所述伸缩气缸设置在第一安装板上，所述旋转轴承设置在第二安装板上，所述传动轴安装 在旋转轴承内。
6. 根据权利要求1?3任一项所述的寻孔装置，其特征在于，其还包括设置在定位旋转 机构上方的安装横架、设置在所述安装横架上的抓取机构，所述抓取机构包括支撑板、第二 气缸、第二传动齿轮、第二电机、活动接头、转动轴、气动卡盘，所述支撑板的下端面上设有 滑块，所述安装横架上设有与所述滑块匹配的滑轨，所述第二气缸坚向设置在所述支撑板 上端面，所述转动轴穿过所述支撑板，所述第二气缸与所述活动接头的上端连接，所述活动 接头的下端与所述转动轴的上端旋转连接，所述转动轴的下端与所述气动卡盘固定连接， 所述第二电机通过第二传动齿轮与所述转动轴连接。
【文档编号】B23P19/12GK104057298SQ201410310227
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】王新, 黄诗成, 陈森 申请人:日立电梯电机（广州）有限公司