一种半自动钻床的制作方法

本实用新型涉及半自动钻床的技术领域，尤其涉及一种半自动钻床。

背景技术：

目前，在半自动钻床的技术领域，半自动钻床极大地提高了钻孔的效率，但同时也带来了新的问题，目前半自动钻床需要通过编程来控制各个组件之间的运动，而编程人员在制造业中比较稀缺，从而不得不去提高成本雇佣编程人员，这无疑得不偿失。因此亟需改进目前的半自动钻床，以降低半自动钻床的使用难度。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种半自动钻床以解决现有半自动钻床使用难度高的技术问题。

本实用新型的一种实施例提供一种半自动钻床，该半自动钻床包括：

机架；

储物架，与机架连接，储物架开设有用于放置毛坯的送料槽；

电机，固定于机架上；

减速机构，与电机的输出端连接；

夹紧凸轮机构，与减速机构连接，用于夹紧毛坯；

进刀凸轮机构，与减速机构连接，用于在毛坯上钻孔；

送料凸轮机构，与减速机构连接，用于将毛坯送至进刀凸轮机构下；及

推出凸轮机构，与减速机构连接，用于将钻完孔的毛坯推出。

可选地，减速机构包括第一皮带轮、第二皮带轮、降速行星轮系和降速定轴轮系，第一皮带轮与电机的输出端连接，第二皮带轮与第一皮带轮通过皮带连接，第二皮带轮的直径大于第一皮带轮的直径，降速行星轮系与第二皮带轮连接，降速定轴轮系与降速行星轮系连接，降速定轴轮系用于输出动力。

可选地，夹紧凸轮机构包括导向件、夹紧凸轮、第一夹紧杆、第二夹紧杆和夹紧组件，导向件与机架连接，夹紧凸轮与减速机构连接，夹紧凸轮设置有曲槽，第一夹紧杆的一端插至于夹紧凸轮的曲槽中，第一夹紧杆的相对一端与第二夹紧杆铰接，第二夹紧杆呈u型结构，第二夹紧杆穿设导向件，第二夹紧杆的u型两端分别设置有夹紧组件；其中，夹紧凸轮带动第一夹紧杆运动，第一夹紧杆带动第二夹紧杆在导向件的导向下运动，第二夹紧杆带动夹紧组件夹设毛坯。

可选地，夹紧组件包括相互铰接的第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，以形成四连杆机构，第一连杆与第二夹紧杆铰接，第三连杆与机架连接，第四连杆用于在第一连杆的带动下朝向毛坯运动以夹设毛坯。

可选地，进刀凸轮机构包括进刀凸轮、第一从动件、复位弹簧、第二从动件、第三从动件、第一进刀齿轮、第二进刀齿轮、进刀齿条和钻机，进刀凸轮与减速机构连接，第一从动件抵接进刀凸轮，复位弹簧分别与第一从动件和机架连接，以使第一从动件持续抵接于进刀凸轮上，第二从动件的一端与第一从动件通过球副连接，第二从动件的相对一端与第三从动件铰接，第二从动件和第三从动件分别与机架铰接，第一进刀齿轮与第三从动件连接，第二进刀齿轮与机架铰接且与第一进刀齿轮啮合，进刀齿条与机架滑动连接，且与第二进刀齿轮啮合，钻机与进刀齿条连接。

可选地，送料凸轮机构包括送料凸轮、送料杆和第一送料块，送料凸轮与减速机构连接，送料凸轮设置有曲槽，送料杆的一端插至于送料凸轮的曲槽中，送料杆的相对一端与第一送料块铰接，第一送料块与送料槽滑配，第一送料块用于将毛坯送至进刀凸轮机构下。

可选地，送料凸轮机构还包括送料弹簧，储物架开设有用于存放多个毛坯的储物槽，储物槽与送料槽连通，送料弹簧设置在储物槽的底端；其中，送料弹簧在多个毛坯的压缩下处于形变状态，以将多个毛坯依次推入至送料槽中。

可选地，半自动钻床还包括用于调节毛坯的钻孔位置的定位凸轮机构；

定位凸轮机构包括定位凸轮、第一定位杆、第二定位杆、第三定位杆和挡板，定位凸轮与减速机构连接，第一定位杆与机架滑动连接，第二定位杆与第一定位杆铰接，且第二定位杆的一端与定位凸轮抵接，第二定位杆的相对一端与第三定位杆铰接，第三定位杆与挡板铰接，挡板插至于送料槽中，挡板用于止挡毛坯，以调节毛坯在送料槽中的位置；

送料凸轮机构还包括第二送料块和缓冲弹簧，缓冲弹簧的相对两端分别与第一送料块和第二送料块连接，第二送料块用于将毛坯送至进刀凸轮机构下。

可选地，推出凸轮机构包括推出凸轮、第一推杆、第一推送齿轮、第二推送齿轮、第一推送齿条、第二推送齿条、第一推板、第二推板和第二推杆，推出凸轮与减速机构连接，推出凸轮设置有曲槽，第一推杆插至于推出凸轮的曲槽中，第一推送齿轮与第一推杆连接，第二推送齿轮与第一推送齿轮连接，第一推送齿条与机架连接，第一推板与储物架连接，第一推板开设有u型槽，第二推送齿条与第一推板滑动连接，第二推板与第二推送齿条连接，第二推板开设有v型槽，第一推送齿轮与第一推送齿条啮合，第二推送齿轮与第二推送齿条啮合，第二推杆与第二推送齿轮连接，且穿设v型槽和u型槽，第二推杆用于将钻完孔的毛坯推出。

可选地，半自动钻床还包括与减速机构连接的无级变速机构，以调节减速机构的输出速度；无级变速机构包括联轴器、梯形套筒、转盘、动力输出轴、调节轴和连接件，联轴器与减速机构连接，梯形套筒与联轴器连接，转盘与动力输出轴连接且抵接梯形套筒，以带动动力输出轴转动，连接件与调节轴螺纹连接，且与转盘连接，以调节转盘在动力输出轴上的位置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的半自动钻床用于在毛坯上钻孔，半自动钻床包括机架、储物架、电机、减速机构、夹紧凸轮机构、进刀凸轮机构、送料凸轮机构和推出凸轮机构。机架为半自动钻床的基本骨架，用于集成各个部件。储物架与机架连接，储物架开设有用于放置毛坯的送料槽。电机固定于机架上，电机为半自动钻床的动力来源，电机可以是伺服电动机或者步进电动机等。减速机构与电机的输出端连接，用于降低输出的转速，提高输出的扭矩。夹紧凸轮机构与减速机构连接，用于在减速机构的驱动下夹紧毛坯，防止毛坯在钻孔的过程中出现挪动的情况。进刀凸轮机构与减速机构连接，用于在减速机构的驱动下在毛坯上钻孔。送料凸轮机构与减速机构连接，用于在减速机构的驱动下将毛坯送至进刀凸轮机构下。推出凸轮机构与减速机构连接，用于在减速机构的驱动下将钻完孔的毛坯推出，从而继续攻钻下一个毛坯。具体步骤为，1：电机启动，减速机构开始转动；2：送料凸轮机构沿着送料槽将毛坯送至进刀凸轮机构下；3：夹紧凸轮机构朝向进刀凸轮机构下的毛坯运动并夹紧毛坯；4：进刀凸轮机构在毛坯上钻孔，并复位与毛坯分离；5：夹紧凸轮机构与毛坯分离，推出凸轮机构将钻完孔的毛坯推出至收集架上。重复步骤2至5，从而连续完成对多个毛坯钻孔的工作。在本实施例中，通过一个电机作为动力源，并设计好夹紧凸轮机构、进刀凸轮机构、送料凸轮机构、推出凸轮机构中凸轮的曲面或者曲槽的轨迹，从而利用凸轮间歇运动的规律，来控制夹紧凸轮机构、进刀凸轮机构、送料凸轮机构、推出凸轮机构分别按照上述步骤2至5的要求运动，以实现钻孔的目的。与数控半自动钻床相比，能够减少编程的困扰，降低半自动钻床的使用难度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的半自动钻床的一实施例的结构示意图；

图2是图1中a区域的局部放大示意图；

图3是图1中b区域的局部放大示意图；

图4是本实用新型提供的半自动钻床的另一实施例的结构示意图；

图5是图4中c区域的局部放大示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1，图1是本实用新型提供的半自动钻床100的一实施例的结构示意图。

本实用新型的半自动钻床100用于在毛坯上钻孔，半自动钻床100包括机架12、储物架14、电机16、减速机构20、夹紧凸轮机构30、进刀凸轮机构40、送料凸轮机构50和推出凸轮机构60。

机架12为半自动钻床100的基本骨架，用于集成各个部件。

储物架14与机架12连接，储物架14开设有用于放置毛坯的送料槽。当然，储物架14也可以不与机架12连接，作为一个独立的部件存在。

电机16固定于机架12上，电机16为半自动钻床100的动力来源，电机16可以是伺服电动机或者步进电动机等。

减速机构20与电机16的输出端连接，用于降低输出的转速，提高输出的扭矩。

夹紧凸轮机构30与减速机构20连接，用于在减速机构20的驱动下夹紧毛坯，防止毛坯在钻孔的过程中出现挪动的情况。

进刀凸轮机构40与减速机构20连接，用于在减速机构20的驱动下在毛坯上钻孔。

送料凸轮机构50与减速机构20连接，用于在减速机构20的驱动下将毛坯送至进刀凸轮机构40下。

推出凸轮机构60与减速机构20连接，用于在减速机构20的驱动下将钻完孔的毛坯推出，从而继续攻钻下一个毛坯。

值得注意的是，在上述实施例中，夹紧凸轮机构30、进刀凸轮机构40、送料凸轮机构50和推出凸轮机构60分别与减速机构20连接。此处所指的连接可以是直接连接或者间接连接，例如送料凸轮机构50也可以通过进刀凸轮机构40与减速机构20连接，在此不一一赘述。

为了使本技术领域的人员对本实施例的技术方案有更进一步地认识，以下将以具体的实施过程进行讲解，但是不对本申请的技术方案构成任何技术上的限定。

1：电机16启动，减速机构20开始转动；2：送料凸轮机构50沿着送料槽将毛坯送至进刀凸轮机构40下；3：夹紧凸轮机构30朝向进刀凸轮机构40下的毛坯运动并夹紧毛坯；4：进刀凸轮机构40在毛坯上钻孔，并复位与毛坯分离；5：夹紧凸轮机构30与毛坯分离，推出凸轮机构60将钻完孔的毛坯推出至收集架上。重复步骤2至5，从而连续完成对多个毛坯钻孔的工作。

在本实施例中，通过一个电机16作为动力源，并设计好夹紧凸轮机构30、进刀凸轮机构40、送料凸轮机构50、推出凸轮机构60中凸轮的曲面或者曲槽的轨迹，从而利用凸轮间歇运动的规律，来控制夹紧凸轮机构30、进刀凸轮机构40、送料凸轮机构50、推出凸轮机构60分别按照上述步骤2至5的要求运动，以实现钻孔的目的。与数控半自动钻床100相比，能够减少编程的困扰，降低半自动钻床100的使用难度。

具体地，减速机构20包括第一皮带轮21、第二皮带轮22、降速行星轮系23和降速定轴轮系24，第一皮带轮21与电机16的输出端连接，第二皮带轮22与第一皮带轮21通过皮带连接，第二皮带轮22的直径大于第一皮带轮21的直径，从而达到一级降速的目的。当然，在另一实施例中，也可以通过链条和链轮相互配合的方式。降速行星轮系23与第二皮带轮22连接，从而达到二级降速的目的，降速行星轮系23中齿轮的数量在此不做限定。降速定轴轮系24与降速行星轮系23连接，从而达到三级降速的目的，降速定轴轮系24用于输出动力，降速定轴轮系24中齿轮的数量在此不做限定。在本实施例中，减速机构20采用行星轮系与定轴轮系的复合轮系，能够在更小的空间里实现更大的减速比。

请参阅图1和图2，图2是图1中a区域的局部放大示意图。

半自动钻床100还包括与减速机构20连接的无级变速机构80，以调节减速机构20的输出速度，从而灵活控制输出速度。

无级变速机构80包括联轴器81、梯形套筒82、转盘83、动力输出轴84、调节轴85和连接件86，联轴器81与减速机构20连接，梯形套筒82与联轴器81连接，梯形套筒82的直径在远离联轴器81的方向上逐渐收缩，转盘83与动力输出轴84连接且抵接梯形套筒82，梯形套筒82通过摩擦力带动转盘83转动，从而转盘83带动动力输出轴84转动，动力输出轴84用于为夹紧凸轮机构30、进刀凸轮机构40、送料凸轮机构50和推出凸轮机构60等机构输出动力。连接件86与调节轴85螺纹连接，且与转盘83连接，连接件86可以相对调节轴85移动，从而调节转盘83在动力输出轴84上的位置，以使转盘83接触到梯形套筒82的不同直径处，进而达到调速的目的。当然，梯形套筒82还可以用多个直径逐渐减小的齿轮替代，以实现调速的目的。

请参阅图1和图3，图3是图1中b区域的局部放大示意图。

推出凸轮机构60包括推出凸轮61、第一推杆62、第一推送齿轮63、第二推送齿轮64、第一推送齿条65、第二推送齿条66、第一推板67、第二推板68和第二推杆69。推出凸轮61与减速机构20连接，推出凸轮61设置有曲槽，第一推杆62插至于推出凸轮61的曲槽中，第一推送齿轮63与第一推杆62连接，第二推送齿轮64与第一推送齿轮63连接，第一推送齿条65与机架12连接，第一推板67与储物架14连接，第一推板67开设有u型槽，第二推送齿条66与第一推板67滑动连接，第二推板68与第二推送齿条66连接，第二推板68开设有v型槽，第一推送齿轮63与第一推送齿条65啮合，第二推送齿轮64与第二推送齿条66啮合，第二推杆69与第二推送齿轮64连接，且穿设v型槽和u型槽，第二推杆69用于将钻完孔的毛坯推出。

为了使本技术领域的人员对本实施例的技术方案有更进一步地认识，以下将以具体的实施过程进行讲解，但是不对本申请的技术方案构成任何技术上的限定。

推出凸轮61带动第一推杆62运动，第一推杆62分别带动第一推送齿轮63和第二推送齿轮64运动，第一推送齿轮63与第一推送齿条65啮合运动，从而起到导向的作用，第二推送齿轮64与第二推送齿条66啮合运动，从而第二推送齿条66带动第二推板68运动，第二推杆69在第二推板68的作用下从v型槽的底部升起以抵接钻完孔的毛坯，第二推杆69继续在u型槽中运动从而将钻完孔的毛坯推出。

第一推送齿轮63的直径小于第二推送齿轮64的直径，从而使第二推送齿条66相对第一推送齿条65倍速前进。

请参阅图4和图5，图4是本实用新型提供的半自动钻床100的另一实施例的结构示意图，图5是图4中c区域的局部放大示意图。

夹紧凸轮机构30包括导向件31、夹紧凸轮32、第一夹紧杆33、第二夹紧杆34和夹紧组件35，导向件31与机架12连接，夹紧凸轮32与减速机构20连接，夹紧凸轮32设置有曲槽，第一夹紧杆33的一端插至于夹紧凸轮32的曲槽中，第一夹紧杆33的相对一端与第二夹紧杆34铰接，第二夹紧杆34呈u型结构，第二夹紧杆34穿设导向件31，第二夹紧杆34的u型两端分别设置有夹紧组件35；其中，夹紧凸轮32带动第一夹紧杆33运动，第一夹紧杆33带动第二夹紧杆34在导向件31的导向下运动，第二夹紧杆34带动夹紧组件35朝向毛坯运动以夹设毛坯。

夹紧组件35包括相互铰接的第一连杆36、第二连杆37、第三连杆38和第四连杆39，以形成四连杆机构，第一连杆36与第二夹紧杆34铰接，第三连杆38与机架12连接，第四连杆39用于在第一连杆36的带动下朝向毛坯运动以夹设毛坯。

请继续参阅图1，进刀凸轮机构40包括进刀凸轮41、第一从动件42、复位弹簧43、第二从动件44、第三从动件45、第一进刀齿轮46、第二进刀齿轮47、进刀齿条48和钻机49，进刀凸轮41与减速机构20连接，第一从动件42抵接进刀凸轮41，复位弹簧43分别与第一从动件42和机架12连接，以使第一从动件42持续抵接于进刀凸轮41上，第二从动件44的一端与第一从动件42通过球副连接，第二从动件44的相对一端与第三从动件45铰接，第二从动件44和第三从动件45分别与机架12铰接，第一进刀齿轮46与第三从动件45连接，第二进刀齿轮47与机架12铰接且与第一进刀齿轮46啮合，进刀齿条48与机架12滑动连接，且与第二进刀齿轮47啮合，钻机49与进刀齿条48连接。

为了使本技术领域的人员对本实施例的技术方案有更进一步地认识，以下将以具体的实施过程进行讲解，但是不对本申请的技术方案构成任何技术上的限定。

进刀凸轮41带动第一从动件42运动，第一从动件42带动第二从动件44转动，第二从动件44带动第三从动件45转动，第三从动件45带动第一进刀齿轮46运动，第一进刀齿轮46与第二进刀齿轮47啮合运动，第二进刀齿轮47与进刀齿条48啮合运动，进刀齿条48带动钻机49向毛坯运动，从而实现钻孔的目的。

请继续参阅图4，送料凸轮机构50包括送料凸轮51、送料杆52和第一送料块53，送料凸轮51与减速机构20连接，送料凸轮51设置有曲槽，送料杆52的一端插至于送料凸轮51的曲槽中，送料杆52的相对一端与第一送料块53铰接，第一送料块53与送料槽滑配，第一送料块53用于将毛坯送至进刀凸轮机构40下。

送料凸轮机构50还包括送料弹簧54，储物架14开设有用于存放多个毛坯的储物槽，储物槽与送料槽连通，送料弹簧54设置在储物槽的底端；其中，送料弹簧54在多个毛坯的压缩下处于形变状态，送料弹簧54在恢复形变的过程中将多个毛坯依次推入至送料槽中，从而实现自动送料，取缔了人工送料，节省人力。

请继续参阅图4和图5，半自动钻床100还包括用于调节毛坯的钻孔位置的定位凸轮机构70。在实际的需求中，不同毛坯的钻孔位置可能发生变化，同样的毛坯的钻孔位置也有可能发生变化，为了提高半自动钻床100的适用范围，在半自动钻床100上增加了定位凸轮机构70。

定位凸轮机构70包括定位凸轮71、第一定位杆72、第二定位杆73、第三定位杆74和挡板75，定位凸轮71与减速机构20连接，第一定位杆72与机架12滑动连接，第二定位杆73与第一定位杆72铰接，且第二定位杆73的一端与定位凸轮71抵接，第二定位杆73的相对一端与第三定位杆74铰接，第三定位杆74与挡板75铰接，挡板75插至于送料槽中，挡板75用于止挡毛坯，以调节毛坯在送料槽中的位置，从而调节毛坯的钻孔位置。

送料凸轮机构50还包括第二送料块55和缓冲弹簧56，缓冲弹簧56的相对两端分别与第一送料块53和第二送料块55连接，第二送料块55用于将毛坯送至进刀凸轮机构40下。缓冲弹簧56用于调节第一送料块53和第二送料块55之间的距离，当定位凸轮机构70调节了毛坯的位置后，缓冲弹簧56的形变量随之发生变化，从而确保第二送料块55可以持续推送毛坯至进刀凸轮机构40下。

如下图为上述各个组件相互配合来达到完整钻孔过程的一个表格。

本装置采用多个凸轮机构，多个凸轮机构的间歇运动已经根据机构工作的顺序进行设置，能够实现机构的顺序运动，与数控半自动钻床相比，能够减少编程的麻烦，操作更加简单。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。