穿孔工艺和穿孔设备的制作方法

1.本发明涉及孔加工技术领域，特别是涉及一种穿孔工艺和穿孔设备。


背景技术：

2.碳纤维材料或玻璃纤维材料在固化后脆性大、易断裂，因此采用一般的机械加工对由碳纤维材料或玻璃纤维材料制成的工件进行穿孔比较困难，特别是在精密尺寸要求极高的情况下，穿孔会更加困难。
3.目前，常见的在碳纤维材料或玻璃纤维材料制成的工件上进行穿孔方法是：采用镭射机等激光雕刻设备进行加工。镭射机加工原理为在设定的加工路线上，通过设备高速发射带能量的光子，以对工件按照预定路线进行点位击穿。这种穿孔方法只能以单点的形式进行加工，加工效率极低；且镭射设备功率大、投资大，会导致工件加工成本和设备投资成本极高。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种穿孔工艺，在碳纤维材料或玻璃纤维材料制成的工件的穿孔效率较高，且工艺成本较低。
5.本发明还提供了一种穿孔设备。
6.根据本发明第一方面实施例的穿孔工艺，包括以下步骤：
7.在工件表面覆盖防护件，防护件上开设有若干穿设孔；
8.对防护件背离工件的表面持续喷砂，直至工件对应于穿设孔的位置被击穿。
9.根据本发明第一方面实施例的穿孔工艺，至少具有如下有益效果：
10.喷砂是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料(铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂)高速喷射到需要处理的工件表面，由于喷料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的外表面的外表或形状发生变化。本发明实施例采用防护件遮盖工件上不需要加工的表面，防护件上的穿设孔对应于工件上需要穿孔的位置；在喷砂的过程中，工件上被防护件遮盖的位置不会受到喷料的冲击和切削，但是对应于穿设孔的位置会被喷料冲击和切削。通过持续喷砂，能够使工件上对应于穿设孔的位置被喷料持续冲击，直至被穿透。喷砂所需的投资成本较小；且采用喷砂技术可以多点同时加工，使生产效率得到提升。
11.根据本发明第一方面一些实施例的穿孔工艺，对防护件背离工件的表面持续喷砂，包括以下步骤：
12.调整喷砂头的方向，使喷砂的方向垂直于防护件背离工件的表面。
13.根据本发明第一方面一些实施例的穿孔工艺，喷砂头设置有若干其呈排或呈列排布，对防护件背离工件的表面持续喷砂，还包括以下步骤：
14.在防护件背离工件的一侧往复移动喷砂头，使喷砂头经过所有的穿设孔。
15.根据本发明第一方面一些实施例的穿孔工艺，持续喷砂的时间为2min-20min。
16.根据本发明第一方面一些实施例的穿孔工艺，防护件为防护治具，在工件表面覆
盖防护件，包括以下步骤：
17.将防护治具罩设在工件上。
18.根据本发明第一方面一些实施例的穿孔工艺，防护件为防护膜，在工件表面覆盖防护件，包括以下步骤：
19.在工件的表面贴附防护膜。
20.根据本发明第一方面一些实施例的穿孔工艺，防护件为防护油墨涂层，在工件表面覆盖防护件，包括以下步骤：
21.在工件的表面丝印防护油墨涂层。
22.根据本发明第一方面一些实施例的穿孔工艺，还包括以下步骤：
23.去除穿孔完成后的工件上的防护件；
24.对穿孔完成的工件进行清洗。
25.根据本发明第一方面一些实施例的穿孔工艺，还包括以下步骤：
26.对清洗后的工件进行检测。
27.根据本发明第二方面一些实施例的穿孔设备，包括传送机构、防护件设置机构和喷砂机构；传送机构包括有传送组件和承载治具，承载治具设置在传送组件上，传送组件用于带动承载治具移动；防护件设置机构设置在传送机构的一侧，且用于将防护件设置在承载于承载治具上的工件上；沿传送机构的传送方向，喷砂机构位于防护件设置机构的后侧，喷砂机构包括有喷嘴，喷嘴设置于传送组件的上方，且用于对承载于承载治具上的工件喷砂。
28.根据本发明第二方面一些实施例的空气调节设备，至少具有如下有益效果：
29.通过设置传送机构使得工件可以持续上料和下料，以提高生产效率；且采用喷砂设备配合防护件对工件进行穿孔可以实现多点同时加工，使生产效率得到进一步提升。同时，喷砂所需的投资成本较小，占用场地较小，从而能够降低生产成本。
30.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
31.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
32.图1为本发明实施例的穿孔工艺的流程图；
33.图2为本发明实施例的穿孔设备的结构示意图(防护件设置机构和喷砂机构的具体结构未示出)。
34.附图标记：
35.传送机构100；承载治具110；传送组件120；
36.防护件设置机构200；
37.喷砂机构300；
38.防护件400；
39.工件500。
具体实施方式
40.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
41.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、左、右、前、后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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
42.在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
43.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
44.本发明一个实施例提供了一种执行穿孔工艺的穿孔设备。
45.参照附图2，穿孔设备包括传送机构100、防护件设置机构200和喷砂机构300；传送机构100包括有传送组件120和承载治具110，承载治具110设置在传送组件120上，传送组件120用于带动承载治具110移动；防护件设置机构200设置在传送机构100的一侧，且用于将防护件400设置在承载于承载治具110上的工件500上，其中，防护件400上开设有若干穿设孔；沿传送机构100的传送方向，喷砂机构300位于防护件设置机构200的后侧，喷砂机构300包括有喷嘴，喷嘴设置于传送组件120的上方，且用于对承载于承载治具110上的工件500喷砂。
46.常规地，喷砂是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料(铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂)高速喷射到需要处理的工件500表面，由于喷料对工件500表面的冲击和切削作用，使工件500的外表面的外表或形状发生变化。
47.本发明实施例采用防护件400遮盖工件500上不需要加工的表面，防护件400上的穿设孔对应于工件500上需要穿孔的位置；在喷砂的过程中，工件500上被防护件400遮盖的位置不会受到喷料的冲击和切削，但是对应于穿设孔的位置会被喷料冲击和切削。通过持续喷砂，能够使工件500上对应于穿设孔的位置被喷料持续冲击，直至被穿透。可以理解是，喷嘴设置有若干且呈排或呈列排布，喷嘴在承载治具110的上方往复移动，以经过所有的穿设孔，从而将工件500上对应穿设孔的位置击穿。喷嘴的移动方向可以与传送组件120的传送方向平行，也可以与传送组件120的传送方向垂直。喷砂所需的投资成本较小；且采用喷砂技术可以多点同时加工，使生产效率得到提升。且通过设置传送机构100使得工件500可以持续上料和下料，以进一步提高生产效率。
48.可以理解的是，防护件400可以是硬度较高的防护治具或防护膜，此时，防护件设置机构200可以是机械手或x-y-z模组，用于带动防护治具或防护膜移动至承载治具110的正上方，并下移至覆盖承载于承载治具110上的工件500的上表面。在防护治具和防护膜上均开设有穿设孔，穿设孔的数量和分布可以根据实际的生产需求选择。防护膜可以采用黏胶粘贴在工件500的上表面。防护件400还可以是防护油墨涂层，此时，防护件设置机构200
为丝印机构，且网板位于传送组件120的传送路径的正上方，丝印机构用于将防护油墨印刷在工件500的表面。
49.以下参照附图1，描述本发明第一方面实施例的穿孔工艺。
50.本发明第一方面实施例的穿孔工艺，包括以下步骤：
51.s100：在工件500表面覆盖防护件400，防护件400上开设有若干穿设孔。
52.s200：对防护件400背离工件500的表面持续喷砂，直至工件500对应于穿设孔的位置被击穿。
53.本发明实施例采用防护件400遮盖工件500上不需要加工的表面，防护件400上的穿设孔对应于工件500上需要穿孔的位置；在喷砂的过程中，工件500上被防护件400遮盖的位置不会受到喷料的冲击和切削，但是对应于穿设孔的位置会被喷料冲击和切削。通过持续喷砂，能够使工件500上对应于穿设孔的位置被喷料持续冲击，直至被穿透。喷砂所需的投资成本较小；且采用喷砂技术可以多点同时加工，使生产效率得到提升。
54.本发明第一方面实施的穿孔工艺中，对防护件400背离工件500的表面持续喷砂，包括以下步骤：
55.调整喷砂头的方向，使喷砂的方向垂直于防护件400背离工件500的表面。
56.可以理解的是，喷砂方向垂直于防护件400背离工件500的表面，即喷砂方向与穿设孔的穿设方向一致。通过这样设置，可以使喷料垂直冲击工件500，在持续喷砂的过程中，垂直冲击工件500可以提高穿孔的效率，且还可以避免喷料冲击工件500无需穿孔的位置，以提高穿孔的精度。
57.本发明第一方面实施的穿孔工艺中，喷砂头设置有若干且呈排或呈列排布，对防护件400背离工件500的表面持续喷砂，还包括以下步骤：
58.在防护件400背离工件500的一侧往复移动喷砂头，使喷砂头经过所有的穿设孔。
59.通过移动一排或一列设置的喷砂头，可以对所有的穿设孔对应的工件500进行喷砂，提高了喷砂头的利用率，且降低了喷砂机构300的生产成本。当然，也可以根据穿设孔的数量和分布设置喷砂头的数量和分布，使得喷砂头和穿设孔一一对应。这样可以提高穿孔的效率。
60.可以理解的是，持续喷砂的时间为2min-20min。具体的喷砂时间以预定参数压力、喷料粗细、穿设孔形状和数量、工件500的大小和厚度等而定。
61.可以理解的是，防护件400可以为防护治具，在工件500表面覆盖防护件400，即是将防护治具罩设在工件500上，可以人工放置防护件400，也可以采用机器自动放置。防护件400还可以为防护油墨涂层，在工件500表面覆盖防护件400，即是在工件500的表面丝印防护油墨涂层。此时，需要丝印机构印刷防护油墨涂层。防护件400还可以为防护膜，在工件500表面覆盖防护件400，即是在工件500的表面贴附防护膜。防护膜可以是一种感光膜，将感光乳剂涂覆在工件500的表面，以形成防护膜，其中可以采用丝印的防止将感光乳剂涂覆在工件500的表面。
62.本发明第一方面实施例的穿孔工艺，还包括以下步骤：
63.s300：去除穿孔完成后的工件500上的防护件400。
64.s400：对穿孔完成的工件500进行清洗。
65.s500：对清洗后的工件500进行检测。
66.可以理解的是，当防护件400为防护治具时，去除穿孔完成后工件500上的防护件400即是将罩设在工件500上的防护治具取下，可以人工拾取防护件400，也可以采用机器自动拾取。当防护件400为防护油墨涂层时，需要将工件500放入能够溶解油墨的溶液中进行清洗，以将防护油墨涂层去除。当防护件400为防护膜时，去除穿孔完成后工件500上的防护件400可以是在用人工或机器将防护膜从工件500上撕下；当防护膜为感光膜时，则需要将工件500放入能够溶解感光膜的溶液中进行清洗，以将感光膜去除。
67.可以理解的是，对工件500进行清洗是为了去除工件500上残留的废料和喷料，可以采用超声波清洗，也可以采用吹气清洗，具体的清洗方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。
68.可以理解的是，对工件500进行检测时，需要检测孔的孔径，孔壁的表面粗糙度等特征，具体的检测方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。
69.可以理解的是，在对工件500表面覆盖防护件400之前还需要对工件500进行清洗。
70.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。