一种五金薄板钻屑工艺优化方法与流程

本发明属于五金加工技术领域，具体的说是一种五金薄板钻屑工艺优化方法。

背景技术：

五金：传统的五金制品，也称“小五金”。指金、银、铜、铁、锡五种金属。经人工加工可以制成刀、剑等艺术品或金属器件。现代社会的五金更为广泛，例如五金工具、五金零部件、日用五金、建筑五金以及安防用品等。小五金产品大都不是最终消费品。五金制品在加工时往往有一些列的加工工序，如塑形、打磨、打孔、修边等，就拿打孔来说，在五金制品上打出特定位置与特定规格的孔来满足五金制品的使用，现有打孔工艺存在打孔效率低以及薄板容易变形的问题。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种五金薄板钻屑工艺优化方法。本发明主要用于解决五金薄板打孔工艺效率低以及容易变形的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种五金薄板钻屑工艺优化方法，该方法包括如下步骤：

s1：将同尺寸的多块薄板叠加摆放在五金薄板打孔设备上并通过挡块实现夹紧；

s2：将s1中挡块夹紧后的薄板通过在端面点焊的方式使薄板形成一整体；

s3：s2完成后，推动薄板向钻杆移动，并启动减速电机使钻杆转动完成打孔；

s4：钻杆的尾部设置去毛刺刷，s3中钻杆穿过薄板后继续前进一段距离，对薄板上钻好的孔进行去毛刺；

s5：s4完成后，通过打磨机对薄板端面的焊点打磨，使薄板分离，完成打孔工序；

其中，s1中所述的五金薄板打孔设备包括左架、第一皮带轮、平皮带、第一连杆、第二皮带轮、第三皮带轮、右架、第二连杆、第四皮带轮、挡块、推手、放置板、滑块、滑轨、动力单元和减速电机；所述左架右侧中部连接有减速电机，减速电机后侧连接有第一皮带轮，第一皮带轮后侧连接有第一钻杆，右架左侧中部连接有第二皮带轮，第二皮带轮后侧连接有第二钻杆，左架右侧上部与右架左侧上部之间连接有第一连杆，第一连杆中部连接有第三皮带轮，第三皮带轮上连接有第三钻杆，左架右侧中部与右架左侧中部之间连接有第二连杆，第二连杆位于减速电机下方，第二连杆中部连接有第四皮带轮，第四皮带轮后侧连接有第四钻杆，第一皮带轮和第二皮带轮之间通过平皮带传动，平皮带绕过第三皮带轮和第四皮带轮，左架下部与右架下部对称设有滑轨，滑轨上均设有滑块，滑块之间连接有放置板，放置板中部开有一字孔，滑块左右两端均设有推手；所述挡块位于放置板的一字孔；所述动力单元用于实现挡块沿着一字孔移动实现对薄板的夹紧以及使挡块转动放置板内部，便于将薄板放置到放置板上；所述动力单元包括活动块、底板、伺服电机、转轴、平面螺旋板、中心齿轮、行星齿轮、齿圈、双头气缸和伸缩气缸，所述挡块下部为扇形结构，扇形结构的弧面上设置凸起；所述活动块数量为二，活动块位于放置板的一字孔内，活动块与一字孔的侧壁接触，挡块中部铰接在活动块上，挡块的铰接位置与挡块扇形结构的圆心重合，将挡块设计成可转动的形式，有利于薄板顺利放置在放置板上，避免挡块的阻挡；所述双头气缸水平固定安装在放置板的一字孔内，双头气缸位于一字孔的中间位置，双头气缸与活动块相连接，双头气缸用于实现两侧的活动块沿着一字孔移动；所述底板通过左架和右架水平固定安装，底板位于放置板的下方；所述伺服电机安装在底板上；所述转轴与伺服电机连接；所述平面螺旋板水平放置，平面螺旋板与挡块的弧面接触，凸起分布在平面螺旋板的相邻螺旋之间，凸起与平面螺旋板接触，转轴穿过平面螺旋板的中心，平面螺旋板与转轴之间通过多个水平设置的伸缩气缸实现连接，伸缩气缸的出气口通过气管与双头气缸相连；所述中心齿轮固定安装在转轴上，中心齿轮位于平面螺旋板的下方；所述行星齿轮转动安装在底板上，行星齿轮与中心轮啮合；所述齿圈转动安装在底板上，平面螺旋板位于齿圈内部，行星齿轮与齿圈相啮合，齿圈内壁上固定有挤压块，挤压块用于对平面螺旋板进行挤压。当需要对薄板进行打孔时，首先将薄板放置在放置板上，然后，控制伺服电机转动，伺服电机通过转轴带动平面螺旋板和中心齿轮转动，平面螺旋板的转动推动凸起运动使挡块绕自身铰接点位置转动，挡块将薄板夹紧，中心齿轮的传动通过行星齿轮带动齿圈转动，由于齿圈与平面螺旋板之间存在转速差，齿圈与平面螺旋板之间的相对转动使齿圈带动挤压块对平面螺旋板进行挤压，从而使伸缩气缸产生压缩空气，产生的压缩空气作为动力使双头气缸工作，双头气缸带动拉动活动块沿着一字孔向中间靠拢，夹紧的同时实现对薄板的定位，当薄板完成定位和夹紧时，伺服电机停止工作，工作人员推动推手向前运动，当薄板与第一钻杆、第二钻杆、第三钻杆和第四钻杆接触时，工作人员停止推动推手向前运动，此时控制减速电机转动，带动第一钻杆和第一皮带轮转动，在平皮带的作用下带动第二皮带轮转动、第三皮带轮转动和第四皮带轮转动，使得第二钻杆、第三钻杆和第四钻杆转动，如此不断控制减速电机转动，然后人工推动推手向前运动，五金薄板向前运动，直到第一钻杆、第二钻杆、第三钻杆和第四钻杆穿透五金薄板，控制减速电机停止转动，然后工作人员推动推手向后运动复位，然后控制伺服电机反向转动，通过平面螺旋板使挡块反转，同时手动控制双头气缸放气，挡块转动到放置板内部并与薄板脱离接触，伺服电机停止转动，工作人员把薄板从放置板上取下，完成薄板的打孔工作。

所述平面螺旋板在与伸缩气缸相连接的位置设置有一段滑槽，滑槽内设置有活动板；所述活动板与伸缩气缸相铰接，活动板两端通过弹簧一与滑槽侧壁连接。活动板的设计增加了伸缩气缸与平面螺旋板的接触面积，提高了平面螺旋板的强度。

所述凸起为圆柱体，圆柱体的圆周表面设置滚针轴承。滚针轴承的设计将凸起与平面螺旋板之间的滑动摩擦变成滚动摩擦，从而起到了保护凸起的效果，提高了使用寿命。

所述挡块在与薄板接触的端面上设置有向挡块内部延伸的弧形槽，同一挡块上设置有两弧形槽，两弧形槽在垂直于挡块的长度方向上对称布置，弧形槽内设置夹块；所述夹块为弧形，夹块能够沿着弧形槽滑动，夹块位于弧形槽内部的一端与弧形槽之间通过弹簧二实现连接。放置板上的薄板需要夹紧时，挡块转动使夹块将薄板夹住，多个支撑点的接触，提高了夹紧的效果，定位效果好。

所述挡块上还设置有橡胶垫；所述橡胶垫与同一挡块上两夹块位于挡块外的一端相固联。橡胶垫的存在对夹块夹紧薄板时起到一定的缓冲效果，避免薄板因受力过大产生变形。

所述挡块在与薄板接触的端面上设置凹槽，凹槽位于两弧形槽之间，凹槽与弧形槽相通，凹槽内设置推块；所述推块数量为二，两推块一端分别与夹块相固联；所述橡胶垫在靠近挡块的端面上固定安装有螺杆，凹槽内转动安装有齿轮一；所述齿轮一与螺杆同轴线安装，齿轮一上设置有供螺杆穿过的通孔，通孔内设置螺纹，螺杆与齿轮一通过通孔的螺纹实现连接；所述推块在相互靠近的端面上设置齿条；所述齿条与推块垂直，齿条与齿轮一相啮合。当挡块转动使夹块与薄板接触时，在挤压力的作用下夹块沿着弧形槽向挡块的内部运动，从而推动推块移动，推块带动齿条移动，使齿轮一转动，由于螺杆与齿轮一之间通过螺纹实现连接，齿轮一与螺杆之间因为螺旋传动，而使螺杆发生直线运动，螺杆拉动橡胶垫向挡块靠拢，从而橡胶垫与薄板之间形成局部的负压凹面，使薄板很好地吸附在橡胶垫上，提高了对薄板夹紧的效果。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种五金薄板钻屑工艺优化方法，本发明通过将多块同尺寸的薄板放在五金薄板打孔设备，利用挡块对薄板进行定位后，采用点焊的方式使薄板形成一整体，利用钻杆对多块薄板同时进行钻孔，提高了打孔的效率；同时，薄板之间通过相互叠加保证了强度，避免了钻孔过程造成薄板的变形。

2.本发明所述的一种五金薄板钻屑工艺优化方法，本发明通过动力单元使挡块不仅能够直线运动而且能够转动，从而在上料时，使挡块位于放置板内部，不会出现挡块对物料造成阻碍的情况，同时能够缩短挡块的运动行程，工作效率高。

3.本发明所述的一种五金薄板钻屑工艺优化方法，本发明采用在挡块上设置一对夹块，通过夹块对物料进行夹紧，夹块与物料之间形成多个支撑点的接触，提高了夹紧的效果，缩短了定位时间，保证了打孔的精度，提高了效率。

附图说明

图1是本发明方法流程图；

图2是本发明主视图；

图3是本发明图2中的a处局部放大图；

图4是本发明平面螺旋板通过伸缩气缸安装在转轴上的示意图；

图5是本发明图2中的b处局部放大图；

图6是本发明图2中的c-c剖视图；

图7是本发明挡块安装在放置板上的俯视图；

图8是本发明齿条与齿轮一啮合的俯视图；

图中：左架1、第一皮带轮2、平皮带3、第一连杆4、第二皮带轮5、第三皮带轮6、右架7、第二连杆8、第四皮带轮10、挡块11、推手12、放置板13、滑块14、滑轨15、动力单元9、减速电机16、第一钻杆17、第二钻杆18、第三钻杆19、第四钻杆20、一字孔131、活动块91、底板92、伺服电机93、转轴94、平面螺旋板95、中心齿轮96、行星齿轮97、齿圈98、双头气缸21、伸缩气缸99、凸起111、挤压块981、活动板951、滚针轴承112、弧形槽113、夹块114、橡胶垫115、推块116、螺杆117、齿轮一118、齿条119。

具体实施方式

使用图1-图8对本发明一实施方式的一种五金薄板钻屑工艺优化方法进行如下说明。

如图1-图7所示，本发明所述的一种五金薄板钻屑工艺优化方法，该方法包括如下步骤：

s1：将同尺寸的多块薄板叠加摆放在五金薄板打孔设备上并通过挡块实现夹紧；

s2：将s1中挡块夹紧后的薄板通过在端面点焊的方式使薄板形成一整体；

s3：s2完成后，推动薄板向钻杆移动，并启动减速电机使钻杆转动完成打孔；

s4：钻杆的尾部设置去毛刺刷，s3中钻杆穿过薄板后继续前进一段距离，对薄板上钻好的孔进行去毛刺；

s5：s4完成后，通过打磨机对薄板端面的焊点打磨，使薄板分离，完成打孔工序；

其中，s1中所述的五金薄板打孔设备包括左架1、第一皮带轮2、平皮带3、第一连杆4、第二皮带轮5、第三皮带轮6、右架7、第二连杆8、第四皮带轮10、挡块11、推手12、放置板13、滑块14、滑轨15、动力单元9和减速电机16；所述左架1右侧中部连接有减速电机16，减速电机16后侧连接有第一皮带轮2，第一皮带轮2后侧连接有第一钻杆17，右架7左侧中部连接有第二皮带轮5，第二皮带轮5后侧连接有第二钻杆18，左架1右侧上部与右架7左侧上部之间连接有第一连杆4，第一连杆4中部连接有第三皮带轮6，第三皮带轮6上连接有第三钻杆19，左架1右侧中部与右架7左侧中部之间连接有第二连杆8，第二连杆8位于减速电机16下方，第二连杆8中部连接有第四皮带轮10，第四皮带轮10后侧连接有第四钻杆20，第一皮带轮2和第二皮带轮5之间通过平皮带3传动，平皮带3绕过第三皮带轮6和第四皮带轮10，左架1下部与右架7下部对称设有滑轨15，滑轨15上均设有滑块14，滑块14之间连接有放置板13，放置板13中部开有一字孔131，滑块14左右两端均设有推手12；所述挡块11位于放置板13的一字孔131；所述动力单元9用于实现挡块11沿着一字孔131移动实现对薄板的夹紧以及使挡块11转动放置板13内部，便于将薄板放置到放置板13上；所述动力单元9包括活动块91、底板92、伺服电机93、转轴94、平面螺旋板95、中心齿轮96、行星齿轮97、齿圈98、双头气缸21和伸缩气缸99，所述挡块11下部为扇形结构，扇形结构的弧面上设置凸起111；所述活动块91数量为二，活动块91位于放置板13的一字孔131内，活动块91与一字孔131的侧壁接触，挡块11中部铰接在活动块91上，挡块11的铰接位置与挡块11扇形结构的圆心重合，将挡块11设计成可转动的形式，有利于薄板顺利放置在放置板13上，避免挡块11的阻挡；所述双头气缸21水平固定安装在放置板13的一字孔131内，双头气缸21位于一字孔131的中间位置，双头气缸21与活动块91相连接，双头气缸21用于实现两侧的活动块91沿着一字孔131移动；所述底板92通过左架1和右架7水平固定安装，底板92位于放置板13的下方；所述伺服电机93安装在底板92上；所述转轴94与伺服电机93连接；所述平面螺旋板95水平放置，平面螺旋板95与挡块11的弧面接触，凸起111分布在平面螺旋板95的相邻螺旋之间，凸起111与平面螺旋板95接触，转轴94穿过平面螺旋板95的中心，平面螺旋板95与转轴94之间通过多个水平设置的伸缩气缸99实现连接，伸缩气缸99的出气口通过气管与双头气缸21相连；所述中心齿轮96固定安装在转轴94上，中心齿轮96位于平面螺旋板95的下方；所述行星齿轮97转动安装在底板92上，行星齿轮97与中心轮啮合；所述齿圈98转动安装在底板92上，平面螺旋板95位于齿圈98内部，行星齿轮97与齿圈98相啮合，齿圈98内壁上固定有挤压块981，挤压块981用于对平面螺旋板95进行挤压。当需要对薄板进行打孔时，首先将薄板放置在放置板13上，然后，控制伺服电机93转动，伺服电机93通过转轴94带动平面螺旋板95和中心齿轮96转动，平面螺旋板95的转动推动凸起111运动使挡块11绕自身铰接点位置转动，挡块11将薄板夹紧，中心齿轮96的传动通过行星齿轮97带动齿圈98转动，由于齿圈98与平面螺旋板95之间存在转速差，齿圈98与平面螺旋板95之间的相对转动使齿圈98带动挤压块981对平面螺旋板95进行挤压，从而使伸缩气缸99产生压缩空气，产生的压缩空气作为动力使双头气缸21工作，双头气缸21带动拉动活动块91沿着一字孔131向中间靠拢，夹紧的同时实现对薄板的定位，当薄板完成定位和夹紧时，伺服电机93停止工作，工作人员推动推手12向前运动，当薄板与第一钻杆17、第二钻杆18、第三钻杆19和第四钻杆20接触时，工作人员停止推动推手12向前运动，此时控制减速电机16转动，带动第一钻杆17和第一皮带轮2转动，在平皮带3的作用下带动第二皮带轮5转动、第三皮带轮6转动和第四皮带轮10转动，使得第二钻杆18、第三钻杆和第四钻杆20转动，如此不断控制减速电机16转动，然后人工推动推手12向前运动，五金薄板向前运动，直到第一钻杆17、第二钻杆18、第三钻杆19和第四钻杆20穿透五金薄板，控制减速电机16停止转动，然后工作人员推动推手12向后运动复位，然后控制伺服电机93反向转动，通过平面螺旋板95使挡块11反转，同时手动控制双头气缸21放气，挡块11转动到放置板13内部并与薄板脱离接触，伺服电机93停止转动，工作人员把薄板从放置板13上取下，完成薄板的打孔工作。

如图4所示，所述平面螺旋板95在与伸缩气缸99相连接的位置设置有一段滑槽，滑槽内设置有活动板951；所述活动板951与伸缩气缸99相铰接，活动板951两端通过弹簧一与滑槽侧壁连接。活动板951的设计增加了伸缩气缸99与平面螺旋板95的接触面积，提高了平面螺旋板95的强度。

如图5所示，所述凸起111为圆柱体，圆柱体的圆周表面设置滚针轴承112。滚针轴承112的设计将凸起111与平面螺旋板95之间的滑动摩擦变成滚动摩擦，从而起到了保护凸起111的效果，提高了使用寿命。

如图3所示，所述挡块11在与薄板接触的端面上设置有向挡块11内部延伸的弧形槽113，同一挡块11上设置有两弧形槽113，两弧形槽113在垂直于挡块11的长度方向上对称布置，弧形槽113内设置夹块114；所述夹块114为弧形，夹块114能够沿着弧形槽113滑动，夹块114位于弧形槽113内部的一端与弧形槽113之间通过弹簧二实现连接。放置板13上的薄板需要夹紧时，挡块11转动使夹块114将薄板夹住，多个支撑点的接触，提高了夹紧的效果，定位效果好。

如图3所示，所述挡块11上还设置有橡胶垫115；所述橡胶垫115与同一挡块11上两夹块114位于挡块11外的一端相固联。橡胶垫115的存在对夹块114夹紧薄板时起到一定的缓冲效果，避免薄板因受力过大产生变形。

如图3和图8所示，所述挡块11在与薄板接触的端面上设置凹槽，凹槽位于两弧形槽113之间，凹槽与弧形槽113相通，凹槽内设置推块116；所述推块116数量为二，两推块116一端分别与夹块114相固联；所述橡胶垫115在靠近挡块11的端面上固定安装有螺杆117，凹槽内转动安装有齿轮一118；所述齿轮一118与螺杆117同轴线安装，齿轮一118上设置有供螺杆117穿过的通孔，通孔内设置螺纹，螺杆117与齿轮一118通过通孔的螺纹实现连接；所述推块116在相互靠近的端面上设置齿条119；所述齿条119与推块116垂直，齿条119与齿轮一118相啮合。当挡块11转动使夹块114与薄板接触时，在挤压力的作用下夹块114沿着弧形槽113向挡块11的内部运动，从而推动推块116移动，推块116带动齿条119移动，使齿轮一118转动，由于螺杆117与齿轮一118之间通过螺纹实现连接，齿轮一118与螺杆117之间因为螺旋传动，而使螺杆117发生直线运动，螺杆117拉动橡胶垫115向挡块11靠拢，从而橡胶垫115与薄板之间形成局部的负压凹面，使薄板很好地吸附在橡胶垫115上，提高了对薄板夹紧的效果。

具体流程如下：

当需要对薄板进行打孔时，首先将薄板放置在放置板13上，然后，控制伺服电机93转动，伺服电机93通过转轴94带动平面螺旋板95和中心齿轮96转动，平面螺旋板95的转动推动凸起111运动使挡块11绕自身铰接点位置转动，挡块11将薄板夹紧，中心齿轮96的传动通过行星齿轮97带动齿圈98转动，由于齿圈98与平面螺旋板95之间存在转速差，齿圈98与平面螺旋板95之间的相对转动使齿圈98带动挤压块981对平面螺旋板95进行挤压，从而使伸缩气缸99产生压缩空气，产生的压缩空气作为动力使双头气缸21工作，双头气缸21带动拉动活动块91沿着一字孔131向中间靠拢，夹紧的同时实现对薄板的定位，当薄板完成定位和夹紧时，伺服电机93停止工作，工作人员推动推手12向前运动，当薄板与第一钻杆17、第二钻杆18、第三钻杆19和第四钻杆20接触时，工作人员停止推动推手12向前运动，此时控制减速电机16转动，带动第一钻杆17和第一皮带轮2转动，在平皮带3的作用下带动第二皮带轮5转动、第三皮带轮6转动和第四皮带轮10转动，使得第二钻杆18、第三钻杆和第四钻杆20转动，如此不断控制减速电机16转动，然后人工推动推手12向前运动，五金薄板向前运动，直到第一钻杆17、第二钻杆18、第三钻杆19和第四钻杆20穿透五金薄板，控制减速电机16停止转动，然后工作人员推动推手12向后运动复位，然后控制伺服电机93反向转动，通过平面螺旋板95使挡块11反转，同时手动控制双头气缸21放气，挡块11转动到放置板13内部并与薄板脱离接触，伺服电机93停止转动，工作人员把薄板从放置板13上取下，完成薄板的打孔工作。

放置板13上的薄板需要夹紧时，挡块11转动使夹块114将薄板夹住，多个支撑点的接触，提高了夹紧的效果，定位效果好。橡胶垫115的存在对夹块114夹紧薄板时起到一定的缓冲效果，避免薄板因受力过大产生变形。

当挡块11转动使夹块114与薄板接触时，在挤压力的作用下夹块114沿着弧形槽113向挡块11的内部运动，从而推动推块116移动，推块116带动齿条119移动，使齿轮一118转动，由于螺杆117与齿轮一118之间通过螺纹实现连接，齿轮一118与螺杆117之间因为螺旋传动，而使螺杆117发生直线运动，螺杆117拉动橡胶垫115向挡块11靠拢，从而橡胶垫115与薄板之间形成局部的负压凹面，使薄板很好地吸附在橡胶垫115上，提高了对薄板夹紧的效果。

以上，关于本发明的一种实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内能够进行各种变更。

工业实用性

根据本发明，通过将多块同尺寸的薄板放在五金薄板打孔设备，利用挡块对薄板进行定位后，采用点焊的方式使薄板形成一整体，利用钻杆对多块薄板同时进行钻孔，提高了打孔的效率；同时，薄板之间通过相互叠加保证了强度，避免了钻孔过程造成薄板的变形，从而此五金薄板打孔工艺的优化方法在五金加工领域中是有用的。