一种高效率钻床的制作方法

本发明涉及钻孔设备的技术领域，尤其是涉及一种高效率钻床。

背景技术：

钻孔是指用钻头在实体材料上加工出孔的操作，钢板的钻孔是需要在加工完成的钢板上钻出人们所需要的孔洞，以方便人们对钢板的使用和安装。

对于传统的钢板钻孔机构，在钻孔过程中，需要工人先将钢板搬运至工作台上，再通过工装将钢板夹紧固定，然后通过钻孔装置对钢板进行钻孔；在钻孔完成后，还需要工人取消工装对钢板的夹紧固定，并将钢板换料，才可进行下一组钢板的钻孔。

对于车间的工人而言，钢板的换料以及夹紧固定共需两分钟的时间，效率较为低下，且随着工人的持续工作，体力下降，钢板的换料时间将进一步增加，使得钢板的钻孔效率进一步降低，因此需要改进。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种高效率钻床，大幅度提高了钢板的加工效率。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高效率钻床，包括机架，机架上设有从上至下依次设置的加工装置、换料装置和夹持装置；

加工装置包括若干用于对钢板同时进行钻孔的钻头、若干用于带动对应的钻头转动的转动件和用于带动所有钻头同步升降的升降组件；

换料装置包括设于夹持装置外侧的备料台、用于吸附备料台上备料的真空吸附组件、用于带动真空吸附组件升降的竖直移动组件和用于带动竖直移动组件向夹持装置移动的水平移动组件；

夹持装置包括四组分设于钢板四角处的夹持板和四组用于带动对应的夹持板沿钢板对角线的延伸方向运动的带动组件，四组夹持板均呈“l”形设置并贴合于钢板相邻的两侧侧壁；四组夹持板的底部均固定有用于支撑钢板的支撑板，当带动组件带动夹持板远离于钢板中心后，四组支撑板将围成供钢板掉落的掉落腔；掉落腔的下方设有用于将掉落的钢板导向至夹持装置外侧的导向装置。

通过采用上述技术方案，在钢板的钻孔过程中，钢板将搁置在四组支撑板上，带动组件将带动四组夹持板共同夹持于钢板，使得钢板在钻孔过程中不易晃动；升降组件将带动所有钻头同步下降，转动件将带动钻头对钢板旋转钻孔。在钢板的钻孔过程中，工人还需在备料台上放置一组钢板作为备料，然后竖直移动组件将带动真空吸附组件下降并将备料吸附，随后竖直移动组件将带动真空吸附组件上升复位，水平移动组件将带动备料运动至钻头的一侧。

当钢板钻孔完成后，升降组件将带动钻头上升至真空吸附组件的上方，同时，带动组件将带动夹持板运动远离于钢板中心，使得钢板脱离于支撑板并从掉落腔掉落，然后导向装置将把钢板导向至外部等待收集，带动组件将带动夹持板向掉落腔中心聚拢。

当钻头高于真空吸附组件后，水平移动组件将带动备料运动至掉落腔的正上方，然后竖直移动组件将带动备料下降，使得备料搁置在向备料中心聚拢的支撑板上；此时，带动组件仍继续带动夹持板向备料中心聚拢，故四组夹持板将共同夹持于备料并对使得备料始终处于同一加工位置，此时即完成了钢板的换料，整个换料过程仅需10秒即可完成，从而大幅度提高了钢板的加工效率。

当备料被搁置在支撑板上后，竖直移动组件和水平移动组件将带动真空吸附组件运动复位至备料台的正上方，此时通过升降组件和转动件带动钻头转动下降即可继续对备料进行钻孔。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述真空吸附组件包括呈“u”形设置的水平架和安装在机架上的真空泵，真空泵通过软管连通有若干真空吸盘，所有真空吸盘均安装在水平架上，水平架围成了用于容纳所有钻头的容纳腔，且水平架上还设有供钻头脱离于容纳腔的缺口。

通过采用上述技术方案，在钢板的备料过程中，真空泵将抽空真空吸盘内的空气，使得真空吸盘内部形成负压，故备料台上的备料被被吸附在真空吸盘上。

因容纳腔和缺口的设置，当升降组件带动钻头上升使得钻头高于被吸附的备料时，水平移动组件即可带动备料运动至掉落腔的正上方，而钻头将通过缺口进入到容纳腔内，故钻头将无需上升至水平架的上方，减小了钻头升降所需的高度，使得钻头能够更快地下降对备料进行钻孔，且无需等待钻头运动高于水平架后再将备料移动至掉落腔的正上方，故降低了备料的换料时间。

在竖直移动组件带动备料下降至支撑板上的过程中，升降组件即可带动钻头下降靠近于备料，故节约了钻头下降所需的时间；当备料被搁置在支撑板上，且夹持板将备料夹紧后，钻头即可穿过容纳腔对备料进行钻孔，而无需等待水平架运动复位至备料台的上方，从而进一步提高了钢板的加工效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述机架上设有若干位于夹持装置上方的压板和若干带动对应的压板压紧于钢板上表面的带动件。

通过采用上述技术方案，在钢板被夹持板夹持固定的过程中，带动件将带动压板压紧于钢板的上表面，从而进一步提高了钢板在钻孔过程中的稳定性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：每一所述带动件均为固定在机架上并沿竖直方向延伸的气缸，每一气缸的活塞杆上均固定有供对应的压板转动连接的固定架，每一压板的转动平面均与水平面平行；机架上还设有若干带动对应的压板转动脱离于钢板上表面的脱离件和带动对应的压板转动贴合于钢板上表面的贴合件。

通过采用上述技术方案，当钢板钻孔完成后，升降组件将带动钻头上升远离于钢板，同时，气缸将带动压板上升，脱离件也将带动压板转动，使得压板不再遮蔽于钢板；故当钻头高于真空吸附组件时，水平移动组件即可带动备料运动至掉落腔的正上方进行换料，而无需等待压板上升至真空吸附组件的上方，从而减小了压板所需升降的距离，降低了钢板的换料时间。

当备料被搁置在支撑板上后，贴合件将带动压板转动遮蔽于备料，气缸将带动压板压紧于备料的上表面，从而实现了对钢板的压紧固定；且压板的转动升降能够与夹持板的移动同步进行，从而使得压板并不影响钢板的换料。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述压板共设有四组并分设于对应夹持板的上方，每一贴合件均为固定在对应夹持板上的抵触板；当夹持板向钢板中心运动时，抵触板将运动抵触于压板并推动压板转动。

通过采用上述技术方案，当备料被搁置在支撑板上后，带动组件将带动夹持板继续向备料中心靠拢，此时抵触板将运动抵触于压板并推动压板转动遮蔽于备料，故通过夹持板对备料夹持时所做出的运动即可完成压板的转动调节，操作方便。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导向装置包括设于掉落腔下方的倾斜台和设于倾斜台低端处的收集台。

通过采用上述技术方案，从掉落腔掉落的钢板将掉落到倾斜台上，并沿倾斜台的倾斜方向下滑至收集台上，因收集台位于掉落腔的斜下方，故便于工人对钻孔完成的钢板进行收集。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述倾斜台包括若干沿倾斜台的倾斜方向依次设置的导向单元，所有导向单元均包括倾斜块、若干竖杆和若干弹簧，所有倾斜块的倾斜方向均与倾斜台的倾斜方向相同，所有竖杆均沿竖直方向穿设于对应的倾斜块，所有弹簧均缠绕在对应的竖杆外，且所有弹簧的两端均分别固定连接于对应的竖杆和倾斜块。

通过采用上述技术方案，在钢板的掉落过程中，钢板将先压紧于最上侧的倾斜块，再依次压紧于下侧的倾斜块，所有被压紧的倾斜块均将下降，倾斜块上的所有弹簧均将发生形变并为钢板提供缓冲效果，实现了对钢板的多次缓冲，从而使得钢板表面不易磕碰损坏。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所有所述倾斜块的上表面均固定有支架，所有支架上均转动连接有若干沿倾斜块的倾斜方向依次设置的导向辊，所有导向辊均沿水平方向延伸并垂直于倾斜块的倾斜方向。

通过采用上述技术方案，从掉落腔掉落的钢板将掉落至导向辊上，并在下滑过程中带动导向辊转动，从而便于钢板下滑至收集台上。

综上所述，本发明包括以下有益技术效果：

1.加工装置、换料装置和夹持装置的设置，使得钢板的整个换料过程仅需10秒即可完成，从而大幅度提高了钢板的加工效率；

2.水平架、容纳腔和缺口的设置，减小了钻头升降所需的高度，并节约了钻头下降所需的时间以及等待的时间，从而进一步提高了钢板的加工效率；

3.压板、气缸和抵触板的设置，实现了对钢板的压紧固定，进一步提高了钢板在钻孔过程中的稳定性，且压板的转动升降能够与夹持板的移动同步进行，从而使得压板并不影响钢板的换料；

4.导向装置的设置，使得钻孔完成的钢板能够被导向至外部进行收集。

附图说明

图1是本发明实施例中整体结构示意图；

图2是本发明实施例中表示加工装置、夹持装置和导向装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中表示夹持装置和导向装置的结构示意图；

图4是本发明实施例中表示换料装置的结构示意图；

图5是本发明实施例中钢板钻孔时的结构示意图。

附图标记：1、机架；2、加工装置；21、钻头；22、液压缸；23、安装板；24、电机；25、联轴器；3、换料装置；31、备料台；32、真空吸附组件；321、水平架；322、真空泵；323、真空吸盘；324、容纳腔；325、缺口；326、软管；327、加强杆；328、连接杆；33、竖直移动组件；34、水平移动组件；4、夹持装置；41、夹持板；42、带动组件；421、滑块；43、支撑板；44、掉落腔；45、气缸；46、固定架；47、压板；48、抵触板；49、扭簧；5、导向装置；51、倾斜台；511、倾斜块；512、支架；513、导向辊；514、软套；515、竖杆；516、弹簧；52、收集台；521、软垫；6、钢板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种高效率钻床，包括机架1，机架1上设有从上至下依次设置的加工装置2、换料装置3、夹持装置4和导向装置5，加工装置2用于对夹持装置4上的钢板6进行钻孔加工，换料装置3用于将备料更换至夹持装置4上，夹持装置4用于将钢板6夹紧固定，导向装置5用于将钢板6导向至外部进行收集。

如图2所示，加工装置2包括若干钻头21、若干转动件和升降组件，升降组件包括两组固定在机架1上的液压缸22和固定在两组液压缸22活塞杆上的安装板23，所有转动件均为固定在安装板23上的电机24，所有钻头21均通过联轴器25固定连接于对应的电机24输出轴。当液压缸22带动安装板23下降，电机24带动钻头21转动时，钻头21即可对夹持装置4上的钢板6进行钻孔。

如图2所示，夹持装置4包括四组分设于钢板6四角处的夹持板41，四组夹持板41均呈“l”形设置并贴合于钢板6相邻的两侧侧壁；机架1上还固定有四组通过滑块421固定连接于夹持板41的带动组件42，四组带动组件42均为直线模组并沿钢板6的对角线延伸，故通过带动组件42带动夹持板41运动，即可使得夹持板41将钢板6稳定夹持在同一位置。

如图3所示，四组夹持板41的底部均固定有支撑板43，使得被夹持板41夹持的钢板6能够搁置在支撑板43上；当带动组件42带动夹持板41远离于钢板6中心后，四组支撑板43将围成掉落腔44，而脱离于支撑板43的钢板6将从掉落腔44掉落至导向装置5上，下料速度较快。

如图4所示，换料装置3包括设于夹持装置4外侧的备料台31、设于备料台31上方的真空吸附组件32、竖直移动组件33和水平移动组件34，水平移动组件34和竖直移动组件33均为直线模组，且竖直移动组件33安装在水平移动组件34上，水平移动组件34固定在备料台31上。

如图4所示，真空吸附组件32包括呈“u”形设置的水平架321和安装在机架1上的真空泵322（见图1），水平架321安装在竖直移动组件33上，真空泵322通过软管326连通有若干真空吸盘323，所有真空吸盘323均安装在水平架321上。在钢板6的备料过程中，真空泵322将抽空真空吸盘323内的空气，使得真空吸盘323内部形成负压，故备料台31上的备料被被吸附在真空吸盘323上，然后备料将被水平移动组件34和竖直移动组件33带动运动至钻头21处等待换料。

如图2至图4所示，水平架321围成了容纳腔324，且水平架321上还设有缺口325，当钻头21上升高于被吸附的备料时，水平移动组件34即可带动备料运动至掉落腔44的正上方，而钻头21将通过缺口325进入到容纳腔324内，故钻头21将无需上升至水平架321的上方，减小了钻头21升降所需的高度，使得钻头21能够更快地下降对备料进行钻孔，且无需等待钻头21运动高于水平架321后再将备料移动至掉落腔44的正上方，故降低了备料移动至掉落腔44正上方的时间。

如图5所示，在竖直移动组件33带动备料下降至支撑板43上的过程中，液压缸22即可带动钻头21与备料同步下降，故节约了钻头21下降所需的时间；当备料被搁置在支撑板43上，且夹持板41将备料夹紧后，钻头21即可继续下降并对备料进行钻孔，而无需等待水平架321运动复位至备料台31的上方，从而进一步提高了钢板6的加工效率。

如图4所示，水平架321相对的两侧内壁上均固定有呈倾斜设置的加强杆327，两组加强杆327上固定有同一沿水平方向延伸的连接杆328，连接杆328固定连接于水平架321相对的两侧内壁。加强杆327与连接杆328共同提高了水平架321的结构强度，且加强杆327和连接杆328的设置并不影响钻头21通过缺口325进入到容纳腔324内。

如图2和图3所示，机架1上固定有四组分设于对应夹持板41处的带动件，每一带动件均为沿竖直方向延伸的气缸45，每一气缸45的活塞杆上均固定有固定架46，每一固定架46上均设有位于夹持板41上方的压板47。在钢板6的钻孔过程中，气缸45将带动压板47压紧于钢板6的上表面，从而进一步提高了钢板6在钻孔过程中的稳定性。

如图2和图3所示，每一压板47均转动连接于对应的固定架46，且每一压板47的转动平面均与水平面平行；每一夹持板41上均固定有贴合件，每一贴合件均为抵触板48；每一固定架46上均设有脱离件，每一脱离件均为扭簧49，每一扭簧49的两端均分别固定连接于对应的固定架46和压板47。

如图2至图4所示，当钢板6钻孔完成后，气缸45将带动压板47上升，带动组件42将带动夹持板41运动远离于钢板6中心，使得抵触板48也远离于压板47，此时扭簧49将逐渐回复至自然状态并促使压板47转动，使得压板47不再遮蔽于钢板6；此时位于掉落腔44正上方的备料即可下降搁置到支撑板43上，然后带动组件42将带动夹持板41继续向备料中心靠拢，抵触板48将运动抵触于压板47并推动压板47转动遮蔽于备料，气缸45将带动压板47下降压紧于备料上表面，从而实现了对备料的限位固定。

如图1所示，导向装置5包括设于掉落腔44下方的倾斜台51和设于倾斜台51低端处的收集台52；如图3所示，倾斜台51包括若干沿倾斜台51的倾斜方向依次设置的导向单元；所有导向单元均包括倾斜块511，所有倾斜块511的倾斜方向均与倾斜台51的倾斜方向相同，故便于将掉落的钢板6导向至收集台52上。

如图2和图3所示，所有倾斜块511的上表面均固定有支架512，所有支架512上均转动连接有若干沿倾斜块511的倾斜方向依次设置的导向辊513，所有导向辊513均沿水平方向延伸并垂直于倾斜块511的倾斜方向。从掉落腔44掉落的钢板6在掉落至导向辊513上后，将在下滑过程中带动导向辊513转动，从而便于钢板6下滑至收集台52上。

如图2和图3所示，所有导向辊513外均固定套设有软套514，软套514可以由棉布制成，也可以由橡胶制成，棉套因自身的柔性使得钢板6在掉落到导向辊513上时不易损坏。

如图1所示，收集台52的上表面也成倾斜设置并与倾斜块511的倾斜方向相同，故便于导向辊513将钢板6导向至收集台52上；收集台52的上表面固定有软垫521，软垫521可以由棉布制成，也可以由橡胶制成，软垫521使得钢板6表面不易磨损磕碰。

如图2和图3所示，每一倾斜块511的下方均设有若干竖杆515，所有竖杆515均沿竖直方向穿设于对应的倾斜块511，使得倾斜块511仅可升降；所有竖杆515外均缠绕有弹簧516，所有弹簧516的两端均分别固定连接于对应的竖杆515和倾斜块511。当掉落的钢板6压紧于倾斜块511上的导向辊513后，导向辊513所在的倾斜块511将下降，且该倾斜块511上的所有弹簧516均将发生形变并为钢板6提供缓冲效果，实现了对钢板6的多次缓冲，从而使得钢板6表面不易磕碰损坏。

本实施例的实施原理为：在钢板6钻孔之前，钢板6将搁置在四组支撑板43上，带动组件42将带动四组夹持板41共同夹持于钢板6，气缸45将带动压板47压紧于钢板6的上表面，使得钢板6在钻孔过程中不易晃动。

在钢板6的钻孔过程中，升降组件将带动所有钻头21同步下降，转动件将带动钻头21对钢板6旋转钻孔；同时，工人需在备料台31上放置一组钢板6作为备料，然后通过竖直移动组件33水平架321下降，使得真空吸盘323将备料吸附，随后通过竖直移动组件33带动备料上升复位，并通过水平移动组件34带动备料运动至钻头21处等待换料。

当钢板6钻孔完成后，液压缸22将带动钻头21上升至备料的上方，气缸45将带动压板47上升，带动组件42将带动夹持板41运动远离于钢板6中心，使得钢板6脱离于支撑板43并从掉落腔44掉落至倾斜台51上，然后带动组件42将带动夹持板41向掉落腔44中心聚拢。

当带动组件42带动夹持板41运动使得抵触板48远离于压板47时，扭簧49将逐渐回复至自然状态并促使压板47转动，使得压板47不再遮蔽于钢板6。

当钻头21上升至备料的上方时，水平移动组件34将带动备料运动至掉落腔44的正上方，然后竖直移动组件33将带动备料下降，使得备料搁置在向备料中心聚拢的支撑板43上；此时，带动组件42仍继续带动夹持板41向备料中心聚拢，故四组夹持板41将共同夹持于备料并对使得备料始终处于同一加工位置。

当备料下降至压板47的下方时，气缸45也将带动压板47下降，被带动组件42带动的抵触板48将运动抵触于压板47并推动压板47转动遮蔽于备料，从而使得压板47能够压紧于备料上表面，实现了对备料的压紧固定。此时即完成了钢板6的换料，因流程中的大部分工作步骤均是同步进行的，故整个换料过程仅需6秒即可完成，从而大幅度提高了钢板6的加工效率。

在竖直移动组件33带动备料下降至支撑板43上的过程中，液压缸22即可带动钻头21下降靠近于备料，故节约了钻头21下降所需的时间；当备料被搁置在支撑板43上，且夹持板41和压板47将备料限位固定后，钻头21即可继续下降并对备料进行钻孔，从而进一步提高了钢板6的加工效率。

当钢板6从掉落腔44掉落时，钢板6将压紧于倾斜块511上的导向辊513，导向辊513所在的倾斜块511将下降，且该倾斜块511上的所有弹簧516和导向辊513外的软套514均将发生形变并为钢板6提供缓冲效果，实现了对钢板6的多次缓冲，从而使得钢板6表面不易磕碰损坏；随后钢板6将沿倾斜块511的倾斜方向下滑并带动导向辊513转动，从而便于钢板6下滑至收集台52上进行收集。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。