一种板材多工位钻孔的方法以及应用该方法的数控钻孔机与流程

本发明属于板材加工领域，尤其涉及一种板材多工位钻孔的方法以及应用该方法的数控钻孔机。

背景技术：

目前板式家具厂在木板工件(以下简称工件)上钻孔，越来越倾向于使用数控钻孔机。现有市场上的数控钻孔机，其垂直钻头以及水平钻头都集中在同一群钻组上，当工件既需要钻垂直孔，也需要钻水平孔的时候，工件及群钻组都必须做多次定位，而且群钻组反复转换，才能完成加工动作，在此过程中，工件和群钻组需多次定位和转换。运用这种方法加工板材，需要大量的数据运算和输入，在操作中容易造成数据输入的失误造成加工位置错误，同时消耗了大量的加工时间，降低了生产效率。

技术实现要素：

本发明目的在于克服现有技术的不足，公开了一种板材多工位钻孔的方法以及应用该方法的数控钻孔机，旨在提供一种生产速度快，生产效率高的板材钻孔方法。

本发明公开了一种板材多工位钻孔的方法，包括垂直孔加工工序和水平孔加工工序，其特征在于，所述板材的钻孔步骤为：

a).将所述板材输送至垂直工位，在所述垂直工位对所述板材进行垂直孔加工；

b).将所述板材输送至水平工位，在所述水平工位对所述板材进行水平孔的加工。

优选的，所述垂直工位为第一工位，所述水平工位包括第二工位和第三工位。

优选的，所述板材的钻孔步骤包括：

(1).所述板材进入数控钻孔机床后，将所述板材输送至所述第一工位定位，垂直钻头在所述板材的上端面的垂直z方向进行垂直孔的加工；

(2).输送所述板材至所述第二工位定位，第一组水平钻头对所述板材的两个水平方向的相邻侧边进行水平孔的加工，所述两个水平方向的夹角为90°；

(3).输送所述板材至所述第三工位定位，第二组水平钻头对所述板材另外两个水平方向的相邻侧边进行水平孔的加工。

优选的，所述第一工位、第二工位和第三工位的加工次序可以互换。

优选的，所述水平钻头包括四个方向的钻头：x正方向钻头、x负方向钻头、y正方向钻头和y负方向钻头，所述第一组水平钻头包括呈90°夹角的两个方向上的所述水平钻头，所述第二组水平钻头包括其余两个方向的所述水平钻头。

优选的，所述x正方向钻头与y正方向钻头在所述第二工位对所述板材进行钻孔，所述x负方向钻头与y负方向钻头在所述第三工位对所述板材进行钻孔，所述水平钻头在每个方向的数量至少为1个。

优选的，所述x正方向钻头与y负方向钻头在所述第二工位对所述板材进行钻孔，所述x负方向钻头与y正方向钻头在所述第三工位对所述板材进行钻孔。

本发明还公开了一种数控钻孔机，所述钻孔机应用了上述的板材多工位钻孔的方法，所述钻孔机加工区域内的第一工位、第二工位和第三工位上设置有定位装置，所述定位装置包括定位块、定位夹具或定位板。

优选的，所述第一工位在水平方向上至少有两个呈90°夹角设置的所述定位装置；所述第二工位和所述第三工位与所述板材加工的侧边相对称的另外两个侧边同一侧的水平方向上设置有呈90°夹角分布的所述定位装置。

优选的，所述第二工位和所述第三工位在与所述板材加工的侧边同一侧的水平方向上设置有呈90°夹角分布的所述定位装置。

本发明的有益效果：

本发明把家具板材钻孔工序分为多个工位完成，通过设置三个工位，将板材依次输送至三个工位，将垂直孔和水平孔的加工分开，避免了现有数控钻孔机钻垂直孔和水平孔集中于一个工位而带来的板材需多次来回多次定位以及群钻组反复调整的弊端，提高了加工速度和劳动生产率。在第二工位和第三工位加工水平孔时，板材处于水平方向且夹角为90°的两侧边通过水平钻头可以同时加工，节省了多次钻孔产生的时间。加工垂直孔和水平孔的顺序可以互换，避免了由于操作顺序的错误而造成的钻孔位置出错。

本发明加工水平孔时，由于第二工位和第三工位与板材加工的侧边相对的水平方向上设置有呈90°夹角分布的定位装置；或者第二工位和第三工位在与板材加工的侧边相同的水平方向上设置有呈90°夹角分布的定位装置。定位装置的多种分布可以使三个工位根据钻孔机的实际工作区域进行调整设置。定位装置的设置可以使得水平钻头总处于基准边上，在加工过程中避免钻孔的角度出现倾斜，而且水平孔加工不再受板材长度、宽度的影响，加工便捷，生产效率高。

附图说明

图1为本发明中板材位于第一工位的结构示意图；

图2为本发明中板材位于第一工位的侧视图；

图3为本发明中板材向第二工位运输的示意图；

图4为本发明第一实施例中板材位于第二工位的结构示意图；

图5为本发明第一实施例中板材位于第三工位的结构示意图；

图6为本发明第一实施例中板材位于第二工位的侧视图；

图7为本发明第二实施例中板材位于第二工位的结构示意图；

图8为本发明第二实施例中板材位于第三工位的结构示意图；

图9为本发明第三实施例中板材位于第二工位的结构示意图；

图10为本发明第三实施例中板材位于第三工位的结构示意图；

图11为本发明第四实施例中板材位于第二工位的结构示意图；

图12为本发明第四实施例中板材位于第三工位的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1～12所示，为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：本发明公开了一种板材多工位钻孔的方法，将板材1的垂直孔111加工工序与水平孔121加工工序分开，板材1的钻孔步骤为：

a).将板材1输送至垂直工位，在所述垂直工位对所述板材1进行垂直孔111加工；

b).将板材1输送至水平工位，在所述水平工位对所述板材1进行水平孔121的加工。

板材加工工位包括：第一工位11、第二工位12和第三工位13，第一工位11为垂直工位，第二工位12和第三工位13为水平工位。在加工过程中，板材1分三次定位，板材1分别在三个工位加工。板材1上的垂直孔111通过垂直钻头4加工，板材1上的水平孔121通过水平钻头加工，板材1的水平方向包括四条侧边，水平钻头包括四个方向的钻头：x正方向钻头31、x负方向钻头33、y正方向钻头32和y负方向钻头34，水平钻头在每个方向的数量至少为1个。水平钻头分为两组水平钻头，第一组水平钻头包括呈90°夹角的两个方向上的所述水平钻头，第二组水平钻头包括其余两个方向的所述水平钻头。每个水平方向设置的多个钻头可以实现在板材1的同一侧边上进行多个水平孔121的加工；也可以在每个水平方向上设置一个水平钻头，通过在同一水平方向上移动水平钻头来实现多个位置的打孔。

如图1～5所示，板材1的钻孔步骤包括：

(1).板材1进入数控钻孔机床后，通过传送装置将板材1输送至第一工位11定位，垂直钻头4在板材1的上端面的垂直z方向进行垂直孔111的加工；

(2).通过传送装置输送板材1至第二工位定位12，第一组水平钻头对板材1的两个水平方向的相邻侧边进行水平孔121的加工，两个水平方向的夹角为90°；

(3).通过传送装置输送板材1至第三工位定位13，第二组水平钻头对板材另外两个水平方向的相邻侧边进行水平孔121的加工。

上述步骤中的第一工位11、第二工位12和第三工位13的加工次序可以互换。

如图4～6所示，本发明中的x正方向钻头31与y正方向钻头32在第二工位12对板材1的两个侧面进行水平钻孔，两个侧面的夹角呈90°，x负方向钻头33与y负方向钻头34在第三工位13对板材1的另外两个侧面进行钻孔。如图7～8所示，本发明还可以通过x正方向钻头31与y负方向钻头34在第二工位12对板材1进行钻孔，x负方向钻头33与y正方向钻头32在第三工位13对板材1进行钻孔。

本发明还公开了一种数控钻孔机，数控钻孔机应用了上述的板材多工位钻孔的方法，上述三个工位上设置有定位装置21，定位装置2包括定位块、定位夹具21或定位板。

如图1～6所示，本发明的第一实施例中，第一工位11在水平方向上至少有两个呈90°夹角设置的定位装置2；第二工位12和第三工位13在与板材1加工的侧边同一侧的水平方向上设置有呈90°夹角分布的定位装置，本实施例优选定位装置为定位夹具21。具体钻孔的实施过程如下：在第一工位11通过z方向的垂直钻头4对板材1的上端面进行垂直孔111的加工；板材1输送至第二工位12后，定位夹具21位于与x正方向钻头31和y正方向钻头32加工的侧边同一侧的水平方向，定位夹具21夹持固定板材1后，通过x正方向钻头31和y正方向钻头32进行两个侧边的水平孔121加工；板材1输送至第三工位13后，定位夹具21位于与x负方向钻头33和y负方向钻头34加工的侧边同一侧的水平方向，定位夹具21夹持固定板材1后，通过x负方向钻头33和y负方向钻头34进行其余两个侧边的水平孔加工。

如图7～8本发明的第二实施例中，通过x正方向钻头31与y负方向钻头34在第二工位12对板材1进行钻孔，x负方向钻头33与y正方向钻头32在第三工位13对板材1进行钻孔。本实施例与第二实施例的加工步骤相同，第二工位12和第三工位13的定位装置的位置根据水平钻头的分布位置变化而做出相应改变。

如图9～10所示，本发明的第三实施例中，第一工位11在水平方向上至少有两个呈90°夹角设置的定位装置2；第二工位12和第三工位13与板材1加工的侧边相对称的另外侧边同侧水平方向上设置有呈90°夹角分布的定位装置2。具体钻孔的实施过程如下：在第一工位11通过z方向的垂直钻头4对板材1的上端面进行垂直孔111的加工；板材1输送至第二工位12后，定位装置2位于与x正方向钻头31和y正方向钻头32加工的侧边相对称的另外两个侧边同一侧的水平方向，通过x正方向钻头31和y正方向钻头32进行两个侧边的水平孔121加工；板材1输送至第三工位13后，定位装置2位于与x负方向钻头33和y负方向钻头34加工的侧边相对称的另外两个侧边同一侧的水平方向，通过x负方向钻头33和y负方向钻头34进行其余两个侧边的水平孔121加工。

如图11～12所示，本发明的第四实施例中，通过x正方向钻头31与y负方向钻头34在第二工位12对板材1进行钻孔，x负方向钻头33与y正方向钻头32在第三工位12对板材1进行钻孔。本实施例与第二实施例的加工步骤相同，第二工位12和第三工13的定位装置2的位置根据水平钻头的分布位置变化而做出相应改变。

本发明把家具板材1钻孔工序分为多个工位完成，通过设置三个工位，将板材1依次输送至三个工位，将垂直孔111和水平孔121的加工分开，避免了现有数控钻孔机钻垂直孔111和水平孔121集中于一个工位而带来的板材1需多次来回多次定位以及群钻组反复调整的弊端，提高了加工速度和劳动生产率。在第二工位12和第三工位13加工水平孔121时，板材1处于水平方向且夹角为90°的两侧边通过水平钻头可以同时加工，节省了多次钻孔产生的时间。加工垂直孔111和水平孔121的顺序可以互换，避免了由于操作顺序的错误而造成的钻孔位置出错。

本发明加工水平孔121时，第二工位12和第三工位13与板材1加工的侧边同侧水平方向上设置有呈90°夹角分布的定位装置2；或者第二工位12和第三工位13在与板材1加工的侧边相对称的另外侧边同侧的水平方向上设置有呈90°夹角分布的定位装置。定位装置2的多种分布可以使三个工位根据钻孔机的实际工作区域进行调整设置。定位装置2的设置可以使得水平钻头总处于基准边上，在加工过程中避免钻孔的角度出现倾斜，而且水平孔121加工不再受板材1长度、宽度的影响，加工便捷，生产效率高。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。