一种工件的电磁感应打孔装置及其打孔方法与流程

1.本发明属于零件加工技术领域，尤其涉及一种工件的电磁感应打孔装置及其打孔方法。


背景技术：

2.在零件加工过程中，通常采用钻孔装置对零件进行钻孔。现有的钻孔装置在使用过程中存在以下缺陷：通过螺栓将工件锁紧在加工板上，更换零件需要来回拆卸螺栓，操作麻烦；需要人工逐个上料、送料，劳动强度大、效率低，还存在安全隐患。
3.现有专利文献公开了“一种工件钻孔装置”(公告号为cn217096592u)，其技术方案解决了零件更换不便的问题，但存在以下缺陷：
①
人工逐个上料、送料，操作不便、效率低；
②
每进行下一次钻孔需要移动零件或钻头进行重新定位，容易产生操作误差，钻孔位置偏移，影响了钻孔质量。


技术实现要素：

4.本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种工件的电磁感应打孔装置及其打孔方法，打孔装置结构新颖，自动化程度高，省力便捷，可批量化作业，打孔质量高，打孔方法自动高效，逐个有序，互不影响，控制难度低，涉及的设备少，降低了成本。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.一种工件的电磁感应打孔装置，包括：工作台，其特征在于：工作台上设有驱动机构、导料凹槽、固定支架、导料筒和打孔机构，导料筒、打孔机构位于导料凹槽的上方，导料凹槽内设有落料孔，落料孔与打孔机构的钻头相对应，驱动机构与固定支架之间连接有弧形压杆，导料凹槽内设有伸缩推料机构；工件从导料筒落入到导料凹槽内，伸缩推料机构将工件推送至打孔机构的下方，驱动机构带动弧形压杆摆动，使弧形压杆下压打孔机构的钻杆，通过钻头对工件进行打孔动作。该打孔装置结构新颖，自动化程度高，省力便捷，可批量化作业，打孔质量高。
7.进一步，打孔机构包括安装座、钻杆和缓冲弹簧，安装座设于工作台上，缓冲弹簧套在钻杆上，安装座上设有第一通孔和第二通孔，第一通孔位于第二通孔的下方且与第二通孔相连通，第二通孔的截面面积大于第一通孔的截面面积，第一通孔与钻杆相对应，钻杆上设有挡部，挡部阻挡缓冲弹簧向上脱出第二通孔，先将缓冲弹簧套在钻杆上，然后将钻杆从第二通孔伸入第一通孔内，缓冲弹簧无法通过第一通孔，实现钻杆在安装座内的安装定位，拆装简单，代替螺栓固定方式，便于后续检修、更换钻杆、弹簧，省力便捷；弧形压杆摆动后前端下压钻杆，挡部挤压缓冲弹簧，当弧形压杆的前端脱离钻杆时，缓冲弹簧产生反弹力作用在挡部上，带动钻杆上升回位，自动复位，降低了控制难度。
8.进一步，打孔机构上设有电磁感应器，电磁感应器与外部控制器电性连接，伸缩推料机构的推板上设有磁铁，磁铁与电磁感应器相对应；伸缩推料机构带动推板向前运动，电磁感应器感应到磁铁，外部控制器控制伸缩推料机构带动推板缩回，实现伸缩推料机构将
工件准确推送至打孔机构的下方，防止跑偏，保证了打孔质量，降低了人工操作强度，省力方便。
9.进一步，导料凹槽的两侧对称分布有夹料机构，导料凹槽的侧壁上设有供夹料机构的夹板通过的固定开孔；当电磁感应器感应到磁铁时，外部控制器控制夹料机构带动夹板伸出，使相对分布的两块夹板将工件夹持固定，防止打孔过程中工件发生自由滑动而影响了打孔质量，自动化程度高，省力便捷。
10.进一步，夹料机构包括行程气缸和夹板，夹板设于行程气缸的输出端，行程气缸带动夹板做伸缩直线运动，具有结构简单、轻便、易于安装维护的优点。
11.进一步，行程气缸的输出端与夹板之间设有缓冲组件，缓冲组件包括安装块、伸缩杆和压缩弹簧，伸缩杆、压缩弹簧设于安装块与夹板之间，当夹板与工件碰触时，行程气缸还未达到最大行程，行程气缸通过活塞杆继续施力在夹板上，压缩弹簧被压缩，缓冲了行程气缸对夹板的推力，保持夹板与工件紧密接触，活塞杆还能继续向前伸出，无需精确控制行程气缸的运动行程，降低了控制要求。
12.进一步，落料孔的下方设有废料盒，工作台的横梁与导料凹槽底面之间的距离与废料盒的高度相适配，以使废料盒可拆卸的限位连接在工作台的横梁与导料凹槽的底面之间，废料盒与工作台的横梁、导料凹槽的底面紧密接触，存在较大的摩擦力，限制废料盒自由滑动，放置平稳，拆卸也方便，便于清理收集的废料。
13.进一步，导料凹槽的出口端设有导料坡道，工件逐个从导料凹槽的出口端排出，沿着倾斜朝下的导料坡道顺势滑落到相应的工位上，导向送料，避免存在较大的落料高度差而导致工件下落撞击而产生损伤。
14.一种工件的打孔方法，其特征在于包括如下步骤：
15.(a)就位：
16.①
将缓冲弹簧套在钻杆上，然后将钻杆从安装座的第二通孔伸入到第一通孔内，使钻杆限位在安装座上；
17.②
将废料盒卡在工作台的横梁与导料凹槽的底面之间，使废料盒位于导料凹槽内的落料孔的下方；
18.③
将工件逐个放入导料筒内，呈堆叠放置，最下方的工件落入工作台的导料凹槽内；
19.(b)推料：外部控制器控制伸缩推料机构执行伸出动作，带动推板向前移动，推板将最下方的工件向前推送，倒数第二个工件则落在推板上，受到导料筒的阻挡，无法跟随推板向前移动；
20.(c)夹持工件：当推板上的磁铁被打孔机构上的电磁感应器感应到时，第一个工件到达打孔位置，外部控制器控制伸缩推料机构执行缩回动作，带动推板回退复位，倒数第二个工件则落在导料凹槽内；同时外部控制器控制行程气缸执行伸出动作，带动夹板向前移动，相对分布的两块夹板将位于打孔位置处的工件夹持固定；
21.(d)打孔：
22.①
外部控制器控制驱动机构执行一次伸缩动作，带动弧形压杆摆动，弧形压杆的前端下降，与钻杆上端抵触后带动钻杆下降，缓冲弹簧受到钻杆的挡部挤压，钻杆获得下冲力，使钻杆下端的钻头从第一通孔穿出，对下方的工件进行打孔动作；
23.②
当钻头伸入到落料孔内时，打孔完成，废料经落料孔落入废料盒内；
24.③
驱动机构带动弧形压杆回摆，弧形压杆的前端上升回位，缓冲弹簧产生反弹力作用在挡部上，带动钻杆上升回位；
25.(e)逐个加工：
26.①
伸缩推料机构再次执行伸出动作，通过推板带动第二个工件向前移动，同时行程气缸执行缩回动作，带动夹板回退复位；
27.②
当电磁感应器感应到磁铁时，第二个工件到达打孔位置，推板回退复位，夹板伸出将第二个工件夹持固定，第一个工件被第二个工件推至离开打孔位置；
28.③
驱动机构通过弧形压杆带动钻杆下冲，对第二个工件进行打孔动作；打孔完成后，弧形压杆回摆，钻杆上升回位，等待下一个工件到位；
29.④
工件逐个送至打孔位置进行打孔，后打孔的工件向前推动已打孔的工件，使工件逐个从导料凹槽的出口端排出。
30.本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
31.1、打孔机构可拆卸，便于后续检修、更换钻杆、弹簧，安装时先将缓冲弹簧套在钻杆上，然后将钻杆从安装座的第二通孔伸入第一通孔内，实现钻杆在安装座内的安装定位，缓冲弹簧无法通过第一通孔，受到挡部和第二通孔内底面的上下阻挡，无法自由脱出安装座，安装可靠，代替螺栓固定方式，随装随用，操作省力便捷。
32.2、打孔过程：外部控制器控制推料气缸执行伸出动作，带动推板向前移动，推板将最下方的工件向前推送，倒数第二个工件则落在推板上，其受到导料筒的阻挡，无法跟随推板向前移动；当推板上的磁铁运动至被电磁感应器感应到时，第一个工件准确到达打孔位置，外部控制器控制推料气缸执行缩回动作，带动推板回退复位，倒数第二个工件则落在导料凹槽内，借助重力作用逐个送料到位，无需借助送料设备，节省了能耗，降低了成本；同时外部控制器控制行程气缸执行伸出动作，带动夹板向前移动，相对分布的两块夹板将位于打孔位置处的工件夹持固定，防止打孔过程中工件发生自由滑动而影响了打孔质量，自动化程度高，分步有序，不易出错。
33.然后外部控制器控制驱动气缸执行一次伸缩动作，通过推杆带动弧形压杆摆动，弧形压杆的前端下降，与钻杆上端抵触后带动钻杆下降，钻杆的挡部挤压缓冲弹簧，钻杆则获得下冲力，使钻头从第一通孔穿出，对下方的工件进行打孔动作；打孔完成后，驱动气缸带动弧形压杆回摆，弧形压杆的前端上升脱离钻杆，缓冲弹簧产生反弹力作用在挡部上，带动钻杆上升回位，自动复位，降低了控制难度。
34.推料气缸再次执行伸出动作，通过推板带动第二个工件向前移动，同时行程气缸执行缩回动作，带动夹板回退复位；当电磁感应器再次感应到磁铁时，第二个工件到达打孔位置，推板回退复位，夹板伸出将第二个工件夹持固定，第一个工件不受束缚，被第二个工件前推至离开打孔位置，工件逐个送至打孔位置进行打孔，前后工件互不影响，逐个有序，后打孔的工件向前推动已打孔的工件，使工件逐个从导料凹槽的出口端排出，节省了能耗，无需设置额外的输送设备输送工件，降低了设备成本。
附图说明
35.下面结合附图对本发明作进一步说明：
36.图1为本发明中一种工件的电磁感应打孔装置的结构示意图；
37.图2为图1的主视图；
38.图3为本发明中工作台的结构示意图；
39.图4为本发明中夹料机构夹持工件的结构示意图；
40.图5为本发明中打孔机构的结构示意图；
41.图6为本发明中安装座的结构示意图；
42.图7为本发明中钻杆和缓冲弹簧连接的结构示意图；
43.图8为本发明中夹料机构的结构示意图；
44.图9为本发明中废料盒的安装示意图。
45.图中：1-工作台；2-导料凹槽；3-固定支架；4-导料筒；5-打孔机构；6-驱动气缸；7-推杆；8-固定座；9-安装座；10-钻杆；11-缓冲弹簧；12-第一通孔；13-第二通孔；14-挡部；15-落料孔；16-钻头；17-废料盒；18-横梁；19-推料气缸；20-推板；21-工件；22-弧形压杆；23-下凸部；24-导料坡道；25-支座；26-电磁感应器；27-磁铁；28-行程气缸；29-夹板；30-台板；31-固定开孔；32-安装块；33-伸缩杆；34-压缩弹簧。
具体实施方式
46.如图1至图9所示，为本发明一种工件的电磁感应打孔装置，包括：工作台1，工作台1上设有驱动机构、导料凹槽2、固定支架3、导料筒4和打孔机构5，导料筒4位于导料凹槽2的上方，驱动机构包括驱动气缸6和推杆7，工作台1的横梁18上设有固定座8，固定座8连接驱动气缸6的尾部，外部控制器电性连接驱动气缸6，推杆7设于驱动气缸6的输出端，推杆7与固定支架3之间转动连接有弧形压杆22。
47.如图5-7所示，打孔机构5包括安装座9、钻杆10和缓冲弹簧11，安装座9固定在工作台1上，缓冲弹簧11套在钻杆10上，安装座9上设有第一通孔12和第二通孔13，第一通孔12位于第二通孔13的下方且与第二通孔13相连通，第一通孔12位于导料凹槽2的上方，第二通孔13的截面面积大于第一通孔12的截面面积，第一通孔12与钻杆10相对应，钻杆10上设有挡部14，挡部14阻挡缓冲弹簧11向上脱出第二通孔13，先将缓冲弹簧11套在钻杆10上，然后将钻杆10从第二通孔13伸入第一通孔12内，缓冲弹簧11无法通过第一通孔12，实现钻杆10在安装座9内的安装定位，拆装简单，代替螺栓固定方式，便于后续检修、更换钻杆10、弹簧，省力便捷；缓冲弹簧11限制了钻杆10伸入到第一通孔12内的长度，防止钻杆10下端的钻头16穿出第一通孔12而阻挡工件准确到达打孔位置。
48.如图1、2、9所示，导料凹槽2内设有落料孔15，落料孔15与钻头16相对应，落料孔15的下方设有废料盒17，打孔过程中产生的废料经落料孔15落入废料盒17收集，便于清理，简单方便。
49.横梁18与导料凹槽2底面之间的距离与废料盒17的高度相适配，以使废料盒17可拆卸的限位连接在横梁18与导料凹槽2的底面之间，废料盒17与横梁18、导料凹槽2的底面紧密接触，接触面存在较大的摩擦力，限制废料盒17自由滑动，放置平稳，拆卸也方便，便于清理收集的废料。
50.如图3、4所示，导料凹槽2内设有伸缩推料机构，伸缩推料机构包括推料气缸19和推板20，外部控制器电性连接推料气缸19，推料气缸19固定在导料凹槽2内，推板20设于推
料气缸19的输出端。
51.工件21从导料筒4落入到导料凹槽2内，推料气缸19通过推板20将工件21推送至第一通孔12的下方，驱动气缸6通过推杆7带动弧形压杆22摆动，使弧形压杆22的前端下压钻杆10的上端，挡部14挤压缓冲弹簧11，钻杆10则获得下冲力，通过钻头16对工件21进行打孔动作；打孔完成后，弧形压杆22回摆，其前端脱离钻杆10，缓冲弹簧11产生反弹力作用在挡部14上，带动钻杆10上升回位，自动复位，降低了控制难度。
52.如图1-3所示，弧形压杆22的前端设有下凸部23，增大了与钻杆10上端的接触面积，提高了力的传递效果，更加直接有效地下压钻杆10，进而带动钻杆10下降。
53.如图1、2、4所示，导料凹槽2的出口端设有导料坡道24，新到达打孔位置处的工件21向前推动已打孔的工件21，使最前方的工件21从导料凹槽2的出口端排出，沿着倾斜朝下的导料坡道24顺势滑落到相应的工位上，导向送料，避免存在较大的落料高度差而导致工件21下落撞击而产生损伤。
54.如图5、6所示，安装座9上设有支座25，支座25上设有电磁感应器26，电磁感应器26与外部控制器电性连接，推板20上设有磁铁27，磁铁27与电磁感应器26相对应。
55.如图1、2、4所示，导料凹槽2的两侧对称分布有夹料机构，夹料机构包括行程气缸28和夹板29，外部控制器电性连接行程气缸28，行程气缸28固定在工作台1的台板30底面上，夹板29设于行程气缸28的输出端，导料凹槽2的侧壁上设有供夹板29通过的固定开孔31，行程气缸28带动夹板29做伸缩直线运动，具有结构简单、轻便、易于安装维护的优点。
56.推料气缸19带动推板20向前运动，当电磁感应器26感应到磁铁27时，发送电信号给外部控制器，外部控制器控制推料气缸19带动推板20缩回，实现将工件21准确推送至安装座9的下方，防止跑偏，保证了打孔质量，降低了人工操作强度，省力方便；同时外部控制器控制行程气缸28带动夹板29伸出，通过相对分布的两块夹板29将工件21夹持固定，防止打孔过程中工件21发生自由滑动而影响了打孔质量，自动化程度高，省力便捷。
57.如图8所示，行程气缸28的输出端与夹板29之间设有缓冲组件，缓冲组件包括安装块32、伸缩杆33和压缩弹簧34，伸缩杆33、压缩弹簧34设于安装块32与夹板29之间，当夹板29与工件21碰触时，行程气缸28还未达到最大行程，行程气缸28通过活塞杆继续施力在夹板29上，压缩弹簧34被压缩，缓冲了行程气缸28对夹板29的推力，保持夹板29与工件21紧密接触，活塞杆还能继续向前伸出，无需精确控制行程气缸28的运动行程，降低了控制要求。
58.一种工件的打孔方法，包括如下步骤：
59.(a)就位：
60.①
将缓冲弹簧11套在钻杆10上，然后将钻杆10从安装座9的第二通孔13伸入到第一通孔12内，使钻杆10限位在安装座9上，定位安装，操作简单，随装随用，灵活方便，缓冲弹簧11受到挡部14和第二通孔13内底面的上下阻挡，无法自由脱出，安装可靠；
61.②
将废料盒17卡在横梁18与导料凹槽2的底面之间，使废料盒17位于导料凹槽2内的落料孔15的下方，废料盒17与横梁18、导料凹槽2的底面紧密接触，接触面存在较大的摩擦力，废料盒17不易自由滑动，安装可靠。
62.③
将工件21逐个放入导料筒4内，呈堆叠放置，最下方的工件21落入工作台1的导料凹槽2内，装料简单。
63.(b)推料：外部控制器控制推料气缸19执行伸出动作，带动推板20向前移动，推板
20将最下方的工件21向前推送，倒数第二个工件21则落在推板20上，其受到导料筒4的阻挡，无法跟随推板20向前移动；
64.(c)夹持工件21：当推板20上的磁铁27被电磁感应器26感应到时，第一个工件21到达打孔位置，外部控制器控制推料气缸19执行缩回动作，带动推板20回退复位，倒数第二个工件21则落在导料凹槽2内，借助重力作用逐个送料到位，无需借助送料设备，节省了能耗，降低了成本；同时外部控制器控制行程气缸28执行伸出动作，带动夹板29向前移动，相对分布的两块夹板29将位于打孔位置处的工件21夹持固定，防止打孔过程中工件21发生自由滑动而影响了打孔质量，自动化程度高，分步有序，不易出错。
65.(d)打孔：
66.①
外部控制器控制驱动气缸6执行一次伸缩动作，通过推杆7上升带动弧形压杆22摆动，弧形压杆22的前端下降，与钻杆10上端抵触后带动钻杆10下降，此时缓冲弹簧11受到钻杆10的挡部14挤压，钻杆10获得下冲力，使钻头16从第一通孔12穿出，对下方的工件21进行打孔动作，第一通孔12限制钻杆10径向晃动，保证了钻杆10的冲切力直接有效，从而提高了打孔质量。
67.②
当钻头16伸入到落料孔15内时，打孔完成，废料经落料孔15落入废料盒17内；
68.③
驱动气缸6带动推杆7下降，进而带动弧形压杆22回摆，弧形压杆22的前端上升回位，缓冲弹簧11产生反弹力作用在挡部14上，带动钻杆10上升回位，自动复位，降低了控制难度。
69.(e)逐个加工：
70.①
推料气缸19再次执行伸出动作，通过推板20带动第二个工件21向前移动，同时行程气缸28执行缩回动作，带动夹板29回退复位；
71.②
当电磁感应器26感应到磁铁27时，第二个工件21到达打孔位置，推板20回退复位，夹板29伸出将第二个工件21夹持固定，第一个工件21不受束缚，被第二个工件21前推至离开打孔位置；
72.③
驱动气缸6通过弧形压杆22带动钻杆10下冲，对第二个工件21进行打孔动作；打孔完成后，弧形压杆22回摆，钻杆10上升回位，等待下一个工件21到位；
73.④
工件21逐个送至打孔位置进行打孔，前后工件21互不影响，逐个有序，后打孔的工件21向前推动已打孔的工件21，使工件21逐个从导料凹槽2的出口端排出，沿着倾斜朝下的导料坡道24滑落到相应的工位上，节省了能耗，无需设置额外的输送设备输送工件21，降低了设备成本。
74.以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。