智能化排钻加工生产线的制作方法

文档序号:25535099发布日期:2021-06-18 20:28阅读:45来源:国知局
智能化排钻加工生产线的制作方法

本发明涉及板材加工机械领域技术,尤其是指一种智能化排钻加工生产线。



背景技术:

目前随着工业4.0的推广,家具厂的生产模式也同样迎来了转变,越来越多的大型家具厂都在用自动化生产线,板式家具的生产离不开钻孔设备,像那种批量生产板件的产线,钻孔设备更是不可或缺的。

在自动化连线生产的过程中,为了得到各种生产需求,板材会进行一系列的加工制造,例如输送、抛光、钻孔等,对于板材的输送与钻孔通常采用输送台与钻孔设备进行,钻孔设备通过设置的排钻装置对板材进行钻孔;但是现有的输送台通常是采用一个驱动机构,输送台的前后段的输送速度相同;如此,不能够很好地衔接钻孔设备,导致了产品不良率升高;

以及,传统连线钻孔设备一直是整线的短板,效率远低于封边设备,拉低了整线的产能。传统排钻钻孔的动力采用气缸驱动的方式进行,这样的驱动方式就存在控制排钻位移尺寸不够精准、调机时间长、无法实现行程的灵活可控的弊端,影响效率,且位移驱动机构的结构布置不合理,影响整体结构的布局;还有,生产线生产可以无停歇的连续加工,这对设备精度的可靠性就提出了更高的要求,如果在钻孔过程中,钻头偏离目标位置,则会造成板件的批量报废,损失很大。钻孔设备通过设置的排钻装置对板材进行钻孔,其排钻装置的钻排需要进行平移移动,为此,需要设置平移传动丝杠以保证排钻的平移,平移传动轴在批量打孔的过程中,虽有气锁但长时间震动仍有可能会发生角度的偏移,但是现在的排钻装置不具备角度偏转监测结构,无法实时对传动丝杠的角度偏转进行动态监测,导致可能出现传动丝杠角度偏转仍继续加工板件的情况,造成板件的批量报废。

还有,在自动化连线生产的过程中,自封边机出来的板件经输送台传送到钻孔设备进行加工,这时会出现一个问题,经输送台流过来的板件,无法判断长宽方向是否对应的设备的加工方向,这是会出现两个后果,第一可能会批量造成板件打孔错误,第二可能会出现板材无法流过设备。为减少自动化连线设备的故障率,在板件进入设备前就应提前获取板件进料方向是否正确,国外的连线设备一般采用激光测量,但是这种成本非常高,而且受浮沉等因素影响。

因此,需要研究出一种新的技术以解决上述问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明针对现有技术存在之缺失,其主要目的是提供一种智能化排钻加工生产线,其能实现高效钻孔,实现了输送台的分段变速,变速台的宽度可调,能够满足不同规格的工件加工需求,实现了排钻机构的电机驱动式升降结构,提高了排钻位移的精准性和效率,实现了行程的灵活可控,实现了排钻平移传动轴角度偏转动态监测,能实时反映传动轴的角度偏转情况,确保了工作的正常运行。

为实现上述目的,本发明采用如下之技术方案:

一种智能化排钻加工生产线,包括两段式变速台、排钻装置;

所述两段式变速台包括有支撑架,所述支撑架包括有前后依次设置的第一送料段和第二送料段;其中:

所述第一送料段包括有第一驱动轮、第一皮带固定件和设置于第一皮带固定件上的第一皮带,所述第一驱动轮驱动连接第一皮带,以使第一皮带沿第一皮带固定件向前/后传动;

所述第二送料段包括有第二驱动轮、第二皮带固定件和设置于第二皮带固定件上的第二皮带,所述第二驱动轮驱动连接第二皮带,以使第二皮带沿第二皮带固定件向前/后传动;

且,所述第一驱动轮连接有第一驱动装置,所述第二驱动轮连接有第二驱动装置;

所述排钻装置包括机台及安装于机台上的机架、安装于机架上的排钻机构、用于驱动排钻机构升降的驱动结构、平移机构;所述驱动结构驱动连接机架,以带动机架升降而联动排钻机构升降;所述平移机构安装于机架上;

所述驱动结构包括伺服电机、联轴器、第一丝杆、联动块,所述伺服电机位于于机架的右侧,所述联轴器的两端分别连接于伺服电机、第一丝杠,所述第一丝杠沿上下方向延伸,所述联动块连接于第一丝杠,所述联动块上设置有连接部,所述机架连接于连接部;

所述平移机构包括平移驱动单元、第二丝杠、移动座、滑座、导轨,所述第二丝杠横向延伸安装于机架的后侧上方,所述第二丝杠的一端连接于平移驱动单元,所述移动座连接于第二丝杠,所述排钻机构的上端连接于移动座,所述导轨横向延伸安装于机架的后侧内壁的下方,所述滑座适配于导轨上,所述排钻机构的下端连接于滑座;

所述平移机构还包括支撑座、铜基体、编码器,所述第二丝杠的两端分别连接于支撑座、铜基体,所述第二丝杠的一端伸出支撑座外;所述编码器安装于铜基体上,并与第二丝杠同轴布置。

作为一种优选方案,所述支撑架包括有左右依次间距设置第一支撑架、第二支撑架和第三支撑架;三者皆设置于一导轨上;所述第一送料段和第二送料段均形成于第一支撑架、第二支撑架和第三支撑架。

作为一种优选方案,所述第二支撑架和第三支撑架可左右滑动设置于导轨上;

所述第三支撑架与第二支撑架之间连接有滑轮组,调节所述第三支撑架于导轨的左右位置时,通过滑轮组联动第二支撑架相应左右位移。

作为一种优选方案,所述滑轮组包括有动滑轮、第一定滑轮、第一传送带及第二传送带;所述第一定滑轮设置于动滑轮的左侧;所述动滑轮装设于第二支撑架;

所述第一传送带的一端连接于第三支撑架,第一传送带的另一端依次绕过第一定滑轮的左侧轮面、动滑轮的右侧轮面,并固定于导轨上对应动滑轮的左侧位置;

所述第二传送带的一端连接于第三支撑架,第二传送带的另一端往左延伸绕过动滑轮的左侧轮面再往右延伸固定于导轨上对应动滑轮的右侧位置;

当,所述第三支撑架往左侧移动时,所述第三支撑架通过第一传送带带动第二支撑架往左侧移动;

当,所述第三支撑架往右侧移动时,所述第三支撑架通过第二传送带带动第二支撑架往右侧移动。

作为一种优选方案,所述第一支撑架和第三支撑架还设置有压料装置,所述压料装置可上下调节式设置于相应皮带固定件的上侧。

作为一种优选方案,所述压料装置包括压架和设置于压架下侧的压轮,所述压轮的转动方向为前后方向转动。

作为一种优选方案,所述驱动结构还包括驱动座、第一轴承及轴承座,所述伺服电机安装于驱动座的下端,所述联轴器位于驱动座内,所述轴承座安装于驱动座的上端,所述第一轴承安装于轴承座上,所述第一丝杠的下端穿过第一轴承伸入驱动座内并连接于联轴器,所述第一丝杠的上端伸出驱动座的上方。

作为一种优选方案,所述驱动座具有右侧敞口设置的容纳腔,所述联轴器位于容纳腔内,所述驱动座的上下两端分别开设有上通孔、下通孔,所述上通孔、下通孔均连通于容纳腔,所述轴承座安装于上通孔处,所述伺服电机的输出轴穿过下通孔伸入容纳腔内。

作为一种优选方案,所述编码器通过一安装结构安装于铜基体上,所述安装结构包括定位座、安装片,所述定位座具有用于定位座固定连接的第一固定孔,所述铜基体具有第二固定孔,所述第一固定孔与第二固定孔相连接,所述编码器固定于安装片上;

所述定位座具有用于安装编码器的第一定位孔,所述安装片具有第二定位孔,所述第一定位孔与第二定位孔相连接;

所述定位座具有用于监测的监测孔,所述监测孔贯通定位座的两侧,所述监测孔的轴心线、编码器的轴线、第二丝杠的轴线三者重合;

所述定位座包括基板及一体连接于基板两对侧的第一定位板、第二定位板,所述第一定位板、第二定位板均沿基板的长度延伸方向延伸,所述监测孔、第一固定孔沿上下方向依次间距设置于基板上,所述安装片的两对侧分别连接于第一定位板、第二定位板。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果,具体而言,由上述技术方案可知,其主要是通过两段式变速台、排钻装置的结合设计,使其能实现高效钻孔,通过对输送台进行两段式变速设计,具体地说,通过第一驱动轮驱动第一皮带,第二驱动轮驱动第二皮带,实现了输送台的分段变速,其具有结构简单、组装方便的优势;

其次,第二支撑架和第三支撑架可滑动调节设置,使得变速台的宽度可调,能够满足不同规格的工件加工需求;尤其是,第二支撑架向左/右所移动的距离是第三支撑架向左/右所移动的距离的一半,能够保证第二支撑架始终保持在第一支撑架和第三支撑架的中间区域,保证了输送台对工件的支撑效果;

以及,通过将驱动结构连接有机架,于机架上安装有排钻机构,并使机架可升降式连接于驱动结构,使其实现了排钻机构的升降式结构,尤其是,使驱动结构包括伺服电机、联轴器、第一丝杆、联动块,伺服电机位于于机架的右侧,联轴器的两端分别连接于伺服电机、第一丝杠,联动块连接于第一丝杠,于联动块上设置连接部,使机架连接于连接部,从而使其实现了排钻机构的电机驱动式升降结构,提高了排钻位移的精准性和效率,实现了行程的灵活可控,且结构布局巧妙合理;

再者,通过设置传动丝杠及连接于传动丝杠的排钻机构,并于传动丝杠的一端部设置有用于监测传动丝杠偏转的编码器,从而使其实现了排钻工作过程中钻包(排钻机构)是否偏转的动态监测,能实时监控钻孔精度,确保所生产的板件都为合格品。

为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能,下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明之实施例的去除板材输送台后的立体结构示意图;

图2是本发明之实施例的两段式变速台的组装立体示意图;

图3是本发明之实施例的两段式变速台的另一角度的组装立体示意图;

图4是本发明之实施例的两段式变速台的局部分解图;

图5是本发明之实施例的两段式变速台的另一局部分解图;

图6是本发明之实施例的两段式变速台的滑轮组示意图

图7是本发明之实施例的两段式变速台的第三支撑架左移时第一传送带的传动示图;

图8是本发明之实施例的两段式变速台的第三支撑架右移时第二传送带的传动示图;

图9是本发明之实施例的排钻装置的整体结构立体示意图;

图10是图9所示结构的另一角度示意图;

图11是本发明之实施例的驱动结构的整体结构立体示意图;

图12是本发明之实施例的驱动结构的分解图;

图13是本发明之实施例的平移机构的分解图;

图14是本发明之实施例的平移机构的截面图。

附图标识说明:

11、第一支撑架12、第二支撑架

13、第三支撑架20、动滑轮

21、第一定滑轮22、第一传送带

23、第二传送带24、第二定滑轮

31、第一送料段311、第一驱动轮

312、第一皮带固定件313、第一皮带

32、第二送料段321、第二驱动轮

322、第二皮带固定件323、第二皮带

40、压料装置41、压架

42、压轮

1、机架2、排钻机构

3、驱动结构301、伺服电机

302、联轴器303、第一丝杆

304、联动块305、连接部

3051、连接孔306、第一丝杠螺母

307、基座3071、容纳腔

3072、上通孔3073、下通孔

3074、盲孔308、第一轴承

309、轴承座4、平移机构

401、第二丝杠402、移动座

403、滑座404、导轨

405、支撑座406、铜基体

4061、第二固定孔407、编码器

408、第二轴承409、锁紧螺母

4091、贯通孔5、安装结构

501、定位座5011、第一固定孔

5012、第一定位孔5013、监测孔

5014、基板5015、第一定位板

5016、第二定位板502、安装片

5021、第二定位孔6、气锁

101、第一两段式变速台102、第一排钻装置

103、第二排钻装置104、第二两段式变速台

105、机台。

具体实施方式

请参照图1至图14所示,其显示出了本发明之实施例的具体结构。

一种智能化排钻加工生产线,依制程顺序依次包括第一两段式变速台101、第一排钻装置102、第二排钻装置103、第二两段式变速台104;其中,所述第一两段式变速台101、第二两段式变速台104为相同结构,所述第一排钻装置102、第二排钻装置103为相同结构,第一两段式变速台101、第一排钻装置102、第二排钻装置103、第二两段式变速台104均连接于一主控装置。

具体而言,每个两段式变速台均包括有支撑架,所述支撑架包括有前后依次设置的第一送料段31和第二送料段32;其中:

所述第一送料段31包括有第一驱动轮311、第一皮带313固定件312和设置于第一皮带313固定件312上的第一皮带313,所述第一驱动轮311驱动连接第一皮带313,以使第一皮带313沿第一皮带313固定件312向前/后传动;

所述第二送料段32包括有第二驱动轮321、第二皮带323固定件322和设置于第二皮带323固定件322上的第二皮带323,所述第二驱动轮321驱动连接第二皮带323,以使第二皮带323沿第二皮带323固定件322向前/后传动;

且,所述第一驱动轮311连接有第一驱动装置,所述第二驱动轮321连接有第二驱动装置。如此,通过第一驱动轮311驱动第一皮带313,第二驱动轮321驱动第二皮带323,实现了输送台的分段变速,其具有结构简单、组装方便的优势。

具体而言:所述支撑架包括有左右依次间距设置第一支撑架11、第二支撑架12和第三支撑架13;三者皆设置于一导轨上;所述第一送料段31和第二送料段32均形成于第一支撑架11、第二支撑架12和第三支撑架13。

进一步的,所述第二支撑架12和第三支撑架13可左右滑动设置于导轨上。

优选的,所述第三支撑架13与第二支撑架12之间连接有滑轮组,调节所述第三支撑架13于导轨的左右位置时,通过滑轮组联动第二支撑架12相应左右位移。

具体地,所述滑轮组包括有动滑轮20、第一定滑轮21、第一传送带22及第二传送带23;所述第一定滑轮21设置于动滑轮20的左侧;所述动滑轮20装设于第二支撑架12;

所述第一传送带22的一端连接于第三支撑架13,第一传送带22的另一端依次绕过第一定滑轮21的左侧轮面、动滑轮20的右侧轮面,并固定于导轨上对应动滑轮20的左侧位置;

所述第二传送带23的一端连接于第三支撑架13,第二传送带23的另一端往左延伸绕过动滑轮20的左侧轮面再往右延伸固定于导轨上对应动滑轮20的右侧位置;

当,所述第三支撑架13往左侧移动时,所述第三支撑架13通过第一传送带22带动第二支撑架12往左侧移动;

当,所述第三支撑架13往右侧移动时,所述第三支撑架13通过第二传送带23带动第二支撑架12往右侧移动。

优选的,所述滑轮组还包括有第二定滑轮24;所述第二定滑轮24设置于动滑轮20的右侧;

所述第一传送带22的另一端依次绕过第二定滑轮24的右侧轮面、第二定滑轮24的下侧轮面、第一定滑轮21的下侧轮面、第一定滑轮21的左侧轮面、第一定滑轮21的上侧轮面、动滑轮20的下侧轮面、动滑轮20的右侧轮面、动滑轮20的上侧轮面。

所述第二传送带23的另一端往左延伸依次绕过动滑轮20的下侧轮面、动滑轮20的左侧轮面、动滑轮20的上侧轮面。如此,所述第三支撑架13向左移动距离为s时,所述第二支撑架12向左移动的距离为0.5s;所述第三支撑架13向右移动距离为s时,所述第二支撑架12向右移动的距离为0.5s。很好地保证了第二支撑架12始终保持在第一支撑架11和第三支撑架13的中间区域,提高了输送台对工件的支撑效果。

优选的,所述第一支撑架11和第三支撑架13还设置有压料装置40,所述压料装置40可上下调节式设置于相应皮带固定件的上侧。

具体地,所述压料装置40包括压架41和设置于压架41下侧的压轮42,所述压轮42的转动方向为前后方向转动。优选的,所述压轮42于压架41下侧沿前后方向布置有多个。

优选的,所述压轮42上设置有弹簧连接于压架41,以使所述压轮42和工件的上侧面形成抵压接触。

每个排钻装置均包括机架1、安装于机架1上的排钻机构2以及用于驱动排钻机构2升降的驱动结构3;所述驱动结构3驱动连接机架1,以带动机架1升降,从而联动排钻机构2升降;所述驱动结构3位于机架1的右侧,所述机架1包括升降座,所述升降座连接于驱动结构3。

所述驱动结构3包括伺服电机301、联轴器302、第一丝杆303、联动块304,所述伺服电机301位于于机架1的右侧,所述联轴器302的两端分别连接于伺服电机301、第一丝杠,所述第一丝杠沿上下方向延伸,所述联动块304连接于第一丝杠,所述联动块304上设置有连接部305,所述机架1连接于连接部305;所述连接部305自联动块304朝向排钻机构2的一侧一体向上延伸凸设,所述连接部305具有用于连接机架1的升降座的连接孔3051,所述连接孔3051贯通连接部305的两侧,所述连接孔3051通过第一螺丝与机架1上的相应设置的孔相连接。所述联动块304通过一第一丝杠螺母306连接于第一丝杠。所述驱动结构3还包括基座307、第一轴承308及轴承座309,所述伺服电机301安装于基座307的下端,所述联轴器302位于基座307内,所述轴承座309安装于基座307的上端,所述第一轴承308安装于轴承座309上,所述第一丝杠的下端穿过第一轴承308伸入基座307内并连接于联轴器302,所述第一丝杠的上端伸出基座307的上方,所述第一丝杠螺母306连接于第一丝杠的上端。所述基座307具有右侧敞口设置的容纳腔3071,所述联轴器302位于容纳腔3071内,所述基座307的上下两端分别开设有上通孔3072、下通孔3073,所述上通孔3072、下通孔3073均连通于容纳腔3071,所述轴承座309安装于上通孔3072处,所述伺服电机301的输出轴穿过下通孔3073伸入容纳腔3071内。所述基座307的右侧端面凹设有若干用于与外部结构相安装定位连接的盲孔3074。

所述排钻机构2连接有平移机构4,所述平移机构4安装于机架1上,所述平移机构4包括平移驱动单元、传动丝杠(本实施例中,传动丝杠定义为第二丝杠401,下面以第二丝杠401代替传动丝杠作以说明)、移动座402、滑座403、导轨404,所述第二丝杠401横向延伸安装于机架1的后侧上方,所述第二丝杠401的一端连接于平移驱动单元,所述移动座402通过第二丝杠401螺母连接于第二丝杠401,所述排钻机构2的上端连接于移动座402,所述导轨404横向延伸安装于机架1的后侧内壁的下方,所述滑座403适配于导轨404上,所述排钻机构2的下端连接于滑座403。

所述平移机构4还包括支撑座405、铜基体406、编码器407,所述第二丝杠401的两端分别连接于支撑座405、铜基体406,所述第二丝杠401的一端伸出支撑座405外;所述编码器407安装于铜基体406上,并与第二丝杠401同轴布置。如此,通过编码器407的设置,可使其能在工作状态下实时对第二丝杠401(即传动丝杠)进行动态监测,以采集第二丝杠401的角度偏转数据,并能将监测的数据传递至系统主控单元,由系统主控单元将监测的数据进行整理分析,当角度偏转超出设定范围值时,由系统主控单元控制设置于排钻机构2上的警报器发出警报,以提示工作人员,从而能实时反映传动丝杠的角度偏转情况,确保了产品的质量。

所述编码器407通过一安装结构5安装于铜基体406上,所述安装结构5包括定位座501、安装片502,所述定位座501具有用于定位座501固定连接的第一固定孔5011,所述铜基体406具有第二固定孔4061,所述第一固定孔5011与第二固定孔4061通过第二螺丝相锁固连接,所述定位座501具有用于安装编码器407的第一定位孔5012,所述编码器407固定于安装片502上,所述安装片502具有第二定位孔5021,所述第一定位孔5012与第二定位孔5021通过第三螺丝相锁固连接。所述定位座501具有用于监测的监测孔5013,所述监测孔5013贯通定位座501的两侧;所述监测孔5013的轴心线、编码器407的轴线、第二丝杠401的轴线三者重合,以使编码器407经监测孔5013顺利地采集第二丝杠401的角度偏转动态数据。如此,通过将编码器407固定于安装片502上,并通过第一定位孔5012、第二定位孔5021的结合设计,使编码器407通过安装片502安装于定位座501上,从而使编码器407、安装片502、定位座501三者形成一整体安装结构5,便于整体组装,使得组装更加简便。

所述定位座501包括基板5014及分别一体连接于基板5014两对侧的第一定位板5015、第二定位板5016,所述第一定位板5015、第二定位板5016均沿基板5014的长度延伸方向延伸,所述监测孔5013、第一固定孔5011沿上下方向依次间距设置于基板5014上,所述安装片502的两对侧分别连接于第一定位板5015、第二定位板5016,所述第一定位孔5012有两组,两组第一定位孔5012分别设置于第一定位板5015、第二定位板5016上,相应地,所述第二定位孔5021有两组,两组第二定位孔5021分别设置于安装片502的两对侧。

所述第二丝杠401的另一端连接有平面轴承(于本实施例中,所述平面轴承定义为第二轴承408,下面以第二轴承408作以说明)、锁紧螺母409,所述第二轴承408固定于铜基体406上,所述第二丝杠401的另一端经铜基体406穿过第二轴承408;所述锁紧螺母409锁紧于第二丝杠401的另一端上,并位于第二轴承408的外侧;所述锁紧螺母409具有贯通孔4091,所述第二丝杠401的一端穿过贯通孔4091,所述贯通孔4091的轴心线与第二丝杠401的轴线重合,以使监测孔5013与贯通孔4091同轴心线设置。

所述第二丝杠401有两个,相应地,所述编码器407、监测孔5013、第二轴承408、锁紧螺母409均有两个。以及,所述铜基体406上设置有一气锁6。

综上所述,本发明的设计重点在于,其主要是通过两段式变速台、排钻装置的结合设计,使其能实现高效钻孔,通过对输送台进行两段式变速设计,具体地说,通过第一驱动轮驱动第一皮带,第二驱动轮驱动第二皮带,实现了输送台的分段变速,其具有结构简单、组装方便的优势;

其次,第二支撑架和第三支撑架可滑动调节设置,使得变速台的宽度可调,能够满足不同规格的工件加工需求;尤其是,第二支撑架向左/右所移动的距离是第三支撑架向左/右所移动的距离的一半,能够保证第二支撑架始终保持在第一支撑架和第三支撑架的中间区域,保证了输送台对工件的支撑效果;

以及,通过将驱动结构连接有机架,于机架上安装有排钻机构,并使机架可升降式连接于驱动结构,使其实现了排钻机构的升降式结构,尤其是,使驱动结构包括伺服电机、联轴器、第一丝杆、联动块,伺服电机位于于机架的右侧,联轴器的两端分别连接于伺服电机、第一丝杠,联动块连接于第一丝杠,于联动块上设置连接部,使机架连接于连接部,从而使其实现了排钻机构的电机驱动式升降结构,提高了排钻位移的精准性和效率,实现了行程的灵活可控,且结构布局巧妙合理;

再者,通过设置传动丝杠及连接于传动丝杠的排钻机构,并于传动丝杠的一端部设置有用于监测传动丝杠偏转的编码器,从而使其实现了排钻工作过程中钻包(排钻机构)是否偏转的动态监测,能实时监控钻孔精度,确保所生产的板件都为合格品。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明的技术范围作任何限制,故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

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