用于工件上连续打孔流水线的制作方法

本发明涉及一种用于工件上连续打孔流水线。

背景技术：

在机械加工过程中，经常会遇到在工件上连续加工多个绕工件圆周方向分布的盲孔，这些盲孔沿圆周直径方向设置在工件上，而且盲孔之间的周向间距恒定，就是俗称的等间距周向排列。现有技术常用的方法是通过标尺在工件表面丈量出各个需要打孔的位置并对各个位置进行标记，再将钻机放置在标记处进行钻孔工作。另外，为了防止所加工盲孔暴露在外而被空气氧化，大多加工厂家会在盲孔内填塞橡胶制成的盖帽；但是逐一对工件上的盲孔进行填塞盖帽会增加操作人员的工作量和疲劳强度。通过这种方法得到的盲孔排列精度较低，而且人工操作失误率较高，批量化加工生产效率也相对较低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，克服现有的技术缺陷，提供一种加工精度更高、加工更加稳定可靠、可以在盲孔内自动填塞盖帽且批量化加工生产效率更高的用于工件上连续打孔流水线。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的用于工件上连续打孔流水线：包括基座，基座上转动连接有用于装夹工件的圆盘，圆盘端面设有第一齿轮；第一齿轮端面上设有棘轮，基座上转动连接有连板，连板下端转动连接有拨杆，拨杆自由端设有用于与棘轮卡接以拨动棘轮和第一齿轮同步转动的棘爪，基座上设有用于驱动连板周期性正反转的动力装置；基座通过第一铰接点转动连接有摆板，摆板下端设有用于与第一齿轮卡接或脱离的顶杆，摆板下端设有以第一铰接点为圆心的第一弧形齿条，基座上转动连接有用于与第一弧形齿条啮合的第二齿轮，基座上设有用于与第二齿轮啮合的第三齿轮，基座上滑动连接有推块，推块上设有用于与第三齿轮啮合的第一直线齿条；基座在沿圆盘直径方向设有导料筒，基座在导料筒侧壁上设有用于容置盖帽的进料筒，进料筒上设有用于将盖帽逐一推送至导料筒的顶出机构，导料筒与推块之间设有用于将盖帽推送至工件外壁的嵌装机构；基座在第一齿轮轴线下方滑动连接有用于对工件打孔的钻机，钻机与基座之间设有导向拉紧装置，推块端部转动连接有用于推动钻机沿竖直方向滑动的斜板，斜板与推块之间设有气缸；摆板与基座之间设有锁止装置，基座上转动连接有发条，发条上设有用于与摆板上端部抵紧或脱离的接触开关，接触开关设置在发条上背离连板一侧，气缸与接触开关信号连接，发条通过平衡装置与基座连接；基座上滑动连接有传动杆，传动杆一端与连板抵紧，另一端与摆板抵紧。

作为本发明的一种优选，进料筒上设有用于将盖帽逐一推送至导料筒的顶出机构是指，进料筒垂直于导料筒设置，进料筒上远离导料筒一端设有盖板，进料筒内滑动连接有滑板，滑板通过燕尾槽滑动连接在进料筒上，滑板与盖板之间设有顶料压簧，顶料压簧一端与滑板抵紧，另一端与盖板抵紧。

作为本发明的一种优选，基座上设有导向块，推块通过燕尾槽滑动连接在导向块上；导料筒与推块之间设有用于将盖帽推送至工件外壁的嵌装机构是指，导料筒内滑动连接有活塞，活塞上背离圆盘轴线一端设有连接杆，连接杆沿导料筒长度方向设置，连接杆上位于导料筒外部一端设有导板，导料筒上远离圆盘轴线一端设有翻边结构，连接杆上套接有推力压簧，推力压簧一端与翻边结构抵紧，另一端与导板抵紧，基座上转动连接有用于推动活塞在导料筒内滑动以将盖帽逐一嵌装到工件上盲孔内的凸轮，凸轮外廓与导板抵紧；凸轮端面上设有第五齿轮，基座上转动连接有用于与第五齿轮啮合的第六齿轮，推块上朝向导料筒一端设有平板，平板上设有用于与第六齿轮啮合的第二直线齿条，基座上转动连接有支撑轮，支撑轮位于第六齿轮正下方，且支撑轮与平板下表面滚动连接。

作为本发明的一种改进，气缸一端与斜板中部转动连接，另一端与推块转动连接，且钻机沿第一齿轮直径方向设置。

作为本发明的一种改进，摆板与基座之间设有锁止装置是指，基座上设有用于与摆板抵紧或脱离的锁止块，锁止块位于摆板上背离第一齿轮一侧，摆板与基座之间设有用于拉动摆板抵靠在锁止块上的锁止拉簧，锁止拉簧一端与摆板转动连接，另一端与基座转动连接；锁止拉簧与锁止块位于摆板的同侧。

作为本发明的一种改进，基座上设有用于驱动连板周期性正反转的动力装置是指，连板通过第二铰接点转动连接在基座上，连板上端设有以第二铰接点为圆心的第二弧形齿条，基座上转动连接有用于与第二弧形齿条啮合或脱离的第四齿轮，基座上设有用于驱动第四齿轮转动的电机，第四齿轮包括用于与第二弧形齿条啮合的有齿区域和用于与第二弧形齿条脱离的无齿区域，有齿区域与无齿区域绕第四齿轮圆周方向间隔分布；基座上设有用于与连板抵紧或脱离的第一卡销和第二卡销，第一卡销和第二卡销分别位于连板两侧，第一卡销和第二卡销均位于第二铰接点上方，连板与基座之间设有复位拉簧，复位拉簧一端与连板转动连接，另一端与基座转动连接；第二卡销位于连板与摆板之间的间隙内，第二卡销与复位拉簧位于连板的同侧。

作为本发明的一种改进，发条通过平衡装置与基座连接是指，发条通过第三铰接点转动连接在基座上，发条与基座之间设有平衡拉簧，平衡拉簧一端与发条上端部转动连接，另一端与基座转动连接；平衡拉簧有两根，两根平衡拉簧对称分布在发条两侧。

作为本发明的一种改进，基座上设有导套，传动杆滑动连接在导套内；传动杆一端与连板上靠近第二弧形齿条一端抵紧，另一端与摆板上端部靠近发条一端抵紧；传动杆上用于与连板抵紧一端转动连接有第一滚轮，第一滚轮与连板滚动连接；传动杆上用于与摆板抵紧一端转动连接有第二滚轮，第二滚轮与摆板滚轮连接。

作为本发明的一种改进，钻机与基座之间设有导向拉紧装置是指，基座上设有供钻机滑动的导轨，钻机与基座之间设有驱动拉簧，驱动拉簧一端与钻机中部转动连接，另一端与基座转动连接，钻机下端转动连接有第三滚轮，第三滚轮与斜板滚动连接，且驱动拉簧拉动钻机下端的第三滚轮抵靠在斜板上。

作为本发明的一种改进，顶杆转动连接在摆板上朝向第一齿轮一侧，摆板上设有用于与顶杆抵紧的限位杆，摆板与顶杆之间设有用于拉动顶杆抵靠在限位杆上的限位拉簧，限位拉簧一端与顶杆转动连接，另一端与摆板转动连接，且顶杆与摆板倾斜设置。

采用以上结构后，本发明一种用于工件上连续打孔流水线与现有技术相比，本发明通过将工件装夹在圆盘上，在动力装置带动连板反转时，连板下端的拨杆会通过棘爪来驱动棘轮转动，即圆盘和第一齿轮跟随棘轮同步转动一个角度，从而圆盘上的工件被转动至下一个工位；随后，动力装置带动连板正转时，连板会通过传动杆来推动摆板绕第一铰接点转动，摆板下端的第一弧形齿条与第二齿轮啮合以带动第三齿轮转动，第三齿轮与推块上的第一直线齿条啮合以带动推块朝钻机方向滑动；推块端部的斜板会推动钻机朝工件方向靠近，并通过钻机对工件打孔；也就是说，连板反转时可以推动圆盘上的工件转动至下一个工作，连板正转时推块会推动钻机上升以对工件进行一次打孔，并且连板在动力装置的带动下不断地在正转与反转之间切换，进而工件在不断地周向转动进给，钻机也可以不断地对不同工位的工件进行打孔，并且圆盘跟随棘轮每次转动的角度恒定，这就实现的孔与孔之间的周向间距恒定，即加工精度更高，也适合批量化加工生产；另外，在钻机打孔一次完毕之后，连板需要反转来带动工件跟随圆盘周向进给时，一旦连板与第二卡销脱离，摆板上端就会与发条上的接触开关抵紧，气缸收到接触开关的信号之后会收缩，进而斜板也会跟随气缸的收缩而转动，钻机在驱动拉簧的作用下快速从已经加工完成的孔中退出，这样就避免钻机干涉到工件的周向进给，从而使得零部件之间的传动也更加稳定；还有，在钻机对工件进行打孔过程中，顶杆会卡接在第一齿轮上以防止第一齿轮与棘轮受到钻机的冲击而发生偏转，进而确保圆盘上的工件在打孔过程中保持稳定，提高整个装置工作的稳定性；此外，在推块推动钻机打孔的同时，推块端部平板上的第二直线齿条与第六齿轮啮合以带动第五齿轮转动，从而凸轮跟随第五齿轮同步转动，凸轮外廓会推动导板和活塞滑动，活塞会在导料筒内推动一个盖帽朝已经加工出来的盲孔方向进给，并且将盖帽嵌装至已经加工出来的盲孔内，从而完成自动填塞盖帽的工作。综上所述，本发明提供一种加工精度更高、加工更加稳定可靠、可以在盲孔内自动填塞盖帽且批量化加工生产效率更高的用于工件上连续打孔流水线。

附图说明

图1为本发明用于工件上连续打孔流水线的示意图。

图2为本发明中连板与第二卡销抵紧时的状态图。

图中所示：1、基座，2、工件，3、圆盘，4、第一齿轮，5、棘轮，6、连板，7、拨杆，8、棘爪，9、第一铰接点，10、摆板，11、顶杆，12、第一弧形齿条，13、第二齿轮，14、第三齿轮，15、推块，16、导料筒，17、盖帽，18、进料筒，19、钻机，20、斜板，21、气缸，22、发条，23、传动杆，24、盖板，25、滑板，26、顶料压簧，27、导向块，28、活塞，29、连接杆，30、导板，31、翻边结构，32、推力压簧，33、凸轮，34、盲孔，35、第五齿轮，36、第六齿轮，37、平板，38、支撑轮，39、锁止块，40、锁止拉簧，41、第二铰接点，42、第二弧形齿条，43、第四齿轮，44、第一卡销，45、第二卡销，46、复位拉簧，47、第三铰接点，48、平衡拉簧，49、导套，50、第一滚轮，51、第二滚轮，52、驱动拉簧，53、第三滚轮，54、限位杆，55、限位拉簧，56、导轨。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图所示，本发明用于工件上连续打孔流水线包括基座1，基座1上转动连接有用于装夹工件2的圆盘3，圆盘3端面设有第一齿轮4；第一齿轮4端面上设有棘轮5，基座1上转动连接有连板6，连板6下端转动连接有拨杆7，拨杆7自由端设有用于与棘轮5卡接以拨动棘轮5和第一齿轮4同步转动的棘爪8，基座1上设有用于驱动连板6周期性正反转的动力装置；基座1通过第一铰接点9转动连接有摆板10，摆板10下端设有用于与第一齿轮4卡接或脱离的顶杆11，摆板10下端设有以第一铰接点9为圆心的第一弧形齿条12，基座1上转动连接有用于与第一弧形齿条12啮合的第二齿轮13，基座1上设有用于与第二齿轮13啮合的第三齿轮14，基座1上滑动连接有推块15，推块15上设有用于与第三齿轮14啮合的第一直线齿条；基座1在沿圆盘3直径方向设有导料筒16，基座1在导料筒16侧壁上设有用于容置盖帽17的进料筒18，盖帽17呈直线型排列在进料筒18内，进料筒18与导料筒16的交界处设有供盖帽17通过的通孔，进料筒18上设有用于将盖帽17逐一推送至导料筒16的顶出机构，导料筒16与推块15之间设有用于将盖帽17推送至工件2外壁的嵌装机构；基座1在第一齿轮4轴线下方滑动连接有用于对工件2打孔的钻机19，钻机19与基座1之间设有导向拉紧装置，推块15端部转动连接有用于推动钻机19沿竖直方向滑动的斜板20，斜板20与推块15之间设有气缸21；摆板10与基座1之间设有锁止装置，基座1上转动连接有发条22，发条22上设有用于与摆板10上端部抵紧或脱离的接触开关，接触开关设置在发条22上背离连板6一侧，气缸21与接触开关信号连接，发条22通过平衡装置与基座1连接；也就是说，接触开关设置在发条22的右侧壁上，当摆板10绕第一铰接点9作逆时针转动时，摆板10上端部会与发条22右侧壁的接触开关接触，进而触发气缸21收缩；但是，在摆板10绕第一铰接点9作顺时针转动时，摆板10只会与发条22左侧壁接触，发条22右侧壁的接触开关不会被摆板10抵紧，也就是说，摆板10只有在逆时针转动时可以触发气缸21收缩；基座1上滑动连接有传动杆23，传动杆23一端与连板6抵紧，另一端与摆板10抵紧。

进料筒18上设有用于将盖帽17逐一推送至导料筒16的顶出机构是指，进料筒18垂直于导料筒16设置，进料筒18上远离导料筒16一端设有盖板24，进料筒18内滑动连接有滑板25，滑板25通过燕尾槽滑动连接在进料筒18上，滑板25与盖板24之间设有顶料压簧26，顶料压簧26一端与滑板25抵紧，另一端与盖板24抵紧。通过顶料压簧26的设置可以通过滑板25将盖帽17不断地推送至导料筒16内。

基座1上设有导向块27，推块15通过燕尾槽滑动连接在导向块27上；导料筒16与推块15之间设有用于将盖帽17推送至工件2外壁的嵌装机构是指，导料筒16内滑动连接有活塞28，活塞28上背离圆盘3轴线一端设有连接杆29，连接杆29沿导料筒16长度方向设置，连接杆29上位于导料筒16外部一端设有导板30，导料筒16上远离圆盘3轴线一端设有翻边结构31，连接杆29上套接有推力压簧32，推力压簧32一端与翻边结构31抵紧，另一端与导板30抵紧，推力压簧32可以推动导板30始终抵靠在凸轮33外廓上；基座1上转动连接有用于推动活塞28在导料筒16内滑动以将盖帽17逐一嵌装到工件2上盲孔34内的凸轮33，凸轮33外廓与导板30抵紧；凸轮33端面上设有第五齿轮35，基座1上转动连接有用于与第五齿轮35啮合的第六齿轮36，推块15上朝向导料筒16一端设有平板37，平板37上设有用于与第六齿轮36啮合的第二直线齿条，基座1上转动连接有支撑轮38，支撑轮38位于第六齿轮36正下方，且支撑轮38与平板37下表面滚动连接。

气缸21一端与斜板20中部转动连接，另一端与推块15转动连接，且钻机19沿第一齿轮4直径方向设置。

摆板10与基座1之间设有锁止装置是指，基座1上设有用于与摆板10抵紧或脱离的锁止块39，锁止块39位于摆板10上背离第一齿轮4一侧，摆板10与基座1之间设有用于拉动摆板10抵靠在锁止块39上的锁止拉簧40，锁止拉簧40一端与摆板10转动连接，另一端与基座1转动连接；锁止拉簧40与锁止块39位于摆板10的同侧。

基座1上设有用于驱动连板6周期性正反转的动力装置是指，连板6通过第二铰接点41转动连接在基座1上，连板6上端设有以第二铰接点41为圆心的第二弧形齿条42，基座1上转动连接有用于与第二弧形齿条42啮合或脱离的第四齿轮43，基座1上设有用于驱动第四齿轮43转动的电机，第四齿轮43包括用于与第二弧形齿条42啮合的有齿区域和用于与第二弧形齿条42脱离的无齿区域，有齿区域与无齿区域绕第四齿轮43圆周方向间隔分布；基座1上设有用于与连板6抵紧或脱离的第一卡销44和第二卡销45，第一卡销44和第二卡销45分别位于连板6两侧，第一卡销44和第二卡销45均位于第二铰接点41上方，连板6与基座1之间设有复位拉簧46，复位拉簧46一端与连板6转动连接，另一端与基座1转动连接；第二卡销45位于连板6与摆板10之间的间隙内，第二卡销45与复位拉簧46位于连板6的同侧。

发条22通过平衡装置与基座1连接是指，发条22通过第三铰接点47转动连接在基座1上，发条22与基座1之间设有平衡拉簧48，平衡拉簧48一端与发条22上端部转动连接，另一端与基座1转动连接；平衡拉簧48有两根，两根平衡拉簧48对称分布在发条22两侧。在这里，通过平衡装置的设置可以保持发条22不受外力作用下可以保持竖直的状态，并且发条22受到摆板10波动之后又会受到两侧的平衡拉簧48作用而快速恢复到竖直状态。

基座1上设有导套49，传动杆23滑动连接在导套49内；传动杆23一端与连板6上靠近第二弧形齿条42一端抵紧，另一端与摆板10上端部靠近发条22一端抵紧；传动杆23上用于与连板6抵紧一端转动连接有第一滚轮50，第一滚轮50与连板6滚动连接；传动杆23上用于与摆板10抵紧一端转动连接有第二滚轮51，第二滚轮51与摆板10滚轮连接。

钻机19与基座1之间设有导向拉紧装置是指，基座1上设有供钻机19滑动的导轨56，钻机19与基座1之间设有驱动拉簧52，驱动拉簧52一端与钻机19中部转动连接，另一端与基座1转动连接，钻机19下端转动连接有第三滚轮53，第三滚轮53与斜板20滚动连接，且驱动拉簧52拉动钻机19下端的第三滚轮53抵靠在斜板20上。

顶杆11转动连接在摆板10上朝向第一齿轮4一侧，摆板10上设有用于与顶杆11抵紧的限位杆54，摆板10与顶杆11之间设有用于拉动顶杆11抵靠在限位杆54上的限位拉簧55，限位拉簧55一端与顶杆11转动连接，另一端与摆板10转动连接，且顶杆11与摆板10倾斜设置。

工作原理：如图所示，首先，将工件2装夹在圆盘3上，如图1所示，随后电机驱动第四齿轮43转动，当第四齿轮43上的无齿区域与连板6上端的第二弧形齿条42配合时，第四齿轮43无法驱动第二弧形齿条42转动，那么连板6上端受到复位拉簧46的拉力作用而绕第二铰接点41作顺时针转动，即连板6作正转，连板6下端的拨杆7发生摆动，棘爪8与棘轮5的卡接变松，且拨杆7上的棘爪8卡接在棘轮5上后续的凸齿上，准备下一次连板6逆时针转动时推动棘轮5转动；与此同时，连板6上端部推动传动杆23向右移动，摆板10受到传动杆23的推力作用而绕第一铰接点9作顺时针转动，摆板10中部的顶杆11会靠近第一齿轮4，并且直到顶杆11卡接在第一齿轮4上为止，这样顶杆11就可以限制第一齿轮4转动，进而防止钻机19在工件2上打孔时圆盘3与工件2发生晃动，因为圆盘3上的第一齿轮4受到了顶杆11的限位；而摆板10下端的第一弧形齿条12会与第二齿轮13啮合传动以带动第二齿轮13转动，第二齿轮13又与第三齿轮14啮合以带动第三齿轮14转动，第三齿轮14通过与第一直线齿条啮合来带动推块15向左沿导向块27长度方向滑动，推块15左端的斜板20会推动钻机19向上沿导轨56方向移动以靠近工件2，在钻机19的滑动过程中会与工件2接触并对工件2进行打孔，如图2所示；在推块15向左移动的过程中，推块15左侧的平板37也一起向左进给，而平板37上的第二直线齿条通过与第六齿轮36啮合来带动第五齿轮35转动，从而凸轮33跟随第五齿轮35一起发生转动，那么凸轮33外廓会推动导板30滑动，导板30连同连接杆29和活塞28发生滑动，活塞28在导料筒16内滑动，活塞28会将导料筒16内的那一个盖帽17推送至工件2外壁已经加工出来的盲孔34处，并将这一个盖帽17嵌装至盲孔34内，从而完成盖帽17自动嵌装工作；

在工件2加工完一个孔之后，第四齿轮43上的有齿区域与第二弧形齿条42啮合以带动连板6绕第二铰接点41作逆时针转动，即连板6作反转，连板6克服复位拉簧46的作用而与第二卡销45脱离；传动杆23和摆板10受到锁止拉簧40的拉力作用而与连板6联动，一旦传动杆23向左移动，那么摆板10也会绕第一铰接点9作逆时针转动，而摆板10上端会与发条22右侧壁的接触开关抵紧，接触开关被抵紧后会向气缸21发出信号以触发气缸21作缩回的动作；气缸21缩回会拉动斜板20收缩，而钻机19受到驱动拉簧52拉力作用而抵靠在斜板20上，即钻机19也会跟随斜板20的收缩而下降，进而实现钻机19快速从加工完毕的盲孔34内退出，以免钻机19影响到后续圆盘3上工件2顺时针周向进给工作；而在推块15向右复位至初始图1位置时，气缸21又会伸出以推动钻机19恢复到初始位置，钻机19也被推动至初始位置；连板6下端推动拨杆7朝棘轮5方向靠近，拨杆7上的棘爪8会推动棘轮5发生顺时针转动，棘轮5与第一齿轮4同步作顺时针转动，从而圆盘3上的工件2也被周向推送至下一个工位，以备钻机19进行下一次打孔。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的保护范围。凡在本发明权利要求之内，所作的任何修改、等同替换及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。