扣件全自動(dòng)鉆孔機(jī)及扣件自動(dòng)進(jìn)出鉆孔夾具的方法

扣件全自動(dòng)鉆孔機(jī)及扣件自動(dòng)進(jìn)出鉆孔夾具的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種扣件全自動(dòng)鉆孔機(jī)，包括下置式鉆孔夾具、機(jī)械手、動(dòng)力頭、輸送帶和冷卻泵，全部安裝在整體式底座上。所述的下置式鉆孔夾具被設(shè)計(jì)在鉆孔空間的下部，從下向上裝夾扣件，當(dāng)鉆孔完成后，扣件依靠自身重力從鉆孔夾具內(nèi)退出。所述的機(jī)械手能從重力軌道倉內(nèi)的擒縱滑板下拾取扣件，自動(dòng)將扣件送入鉆孔夾具內(nèi)，扣件在重力軌道倉內(nèi)運(yùn)送和進(jìn)入機(jī)械手工位，不需要任何動(dòng)力，完全依靠自身重力作用完成。所述的全自動(dòng)鉆孔機(jī)，只要源源不斷的在重力軌道倉內(nèi)放滿扣件，可實(shí)現(xiàn)扣件鉆孔全程自動(dòng)化。
【專利說明】扣件全自動(dòng)鉆孔機(jī)及扣件自動(dòng)進(jìn)出鉆孔夾具的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種全自動(dòng)鉆孔機(jī)及扣件自動(dòng)進(jìn)出鉆孔夾具的方法，扣件全自動(dòng)鉆孔機(jī)屬于機(jī)械加工領(lǐng)域?qū)Ｓ脵C(jī)床。

【背景技術(shù)】
[0002]房屋建筑、橋梁、地鐵、造船等行業(yè)在施工時(shí)都要借助鋼管腳手架搭設(shè)臨時(shí)高空作業(yè)平臺(tái)，供高空作業(yè)的工作使用。鋼管腳手架主要依靠直角扣件和旋轉(zhuǎn)扣件將許多根獨(dú)立的鋼管連接在一起，組成有各種功能的臨時(shí)腳手架系統(tǒng)。由于固定鋼管的扣件都是由各種規(guī)格底座和蓋板通過鉚釘鉸接組裝成組合件，才能在T形螺栓緊固下連接鋼管。所以工廠在制造扣件時(shí)都要在底座和蓋板上鉆鉚釘孔。
[0003]扣件鉆孔傳統(tǒng)工藝是工人使用臺(tái)鉆和鉆孔夾具，鉆孔夾具具備定位、夾緊和用鉆套引導(dǎo)鉆頭的功能。由于考慮到工人在操作中頻繁從鉆孔夾具中取出鉆好孔的扣件，安放需要鉆孔的扣件，機(jī)械加工領(lǐng)域夾具設(shè)計(jì)人員通常都將鉆孔夾具設(shè)計(jì)布置在臺(tái)鉆工作平臺(tái)上方，便于工人手工安放和取出鉆孔夾具中的扣件。鉆孔前工人手工將扣件放入臺(tái)鉆工作臺(tái)上的鉆孔夾具內(nèi)定位，然后手動(dòng)操作杠桿夾緊機(jī)構(gòu)，鉆頭則在鉆孔夾具的鉆套引導(dǎo)下，對扣件進(jìn)行鉆孔。沒有鉆套定位，鉆孔時(shí)鉆頭會(huì)在軸向進(jìn)給力作用下產(chǎn)生彎曲，鉆頭跑偏，當(dāng)然鉆頭在鉆套內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，使鉆頭側(cè)刃口磨損，影響鉆頭的使用壽命，鉆套也會(huì)因過度磨損失去精度，鉆孔夾具時(shí)常要更換新的鉆套。鉆頭進(jìn)給依靠工人手動(dòng)壓緊臺(tái)鉆主軸進(jìn)給手柄，給鉆頭提供持續(xù)進(jìn)給動(dòng)力，才能完成扣件鉆孔工作。工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、鉆頭和鉆套損耗大，扣件制造屬于勞動(dòng)力S集廣品。
[0004]近年來隨著社會(huì)進(jìn)步、發(fā)展，人力資源成本不斷上升，大批扣件生產(chǎn)廠面臨生存壓力，不少工廠開始尋求一種自動(dòng)鉆孔機(jī),想通過機(jī)械化、自動(dòng)化鉆孔降低生產(chǎn)成本。
[0005]由于傳統(tǒng)鉆孔工藝在機(jī)械加工領(lǐng)域根深蒂固、大部分自動(dòng)鉆孔機(jī)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)自動(dòng)化扣件鉆孔機(jī)時(shí)，會(huì)習(xí)慣性將扣件鉆孔夾具設(shè)計(jì)在自動(dòng)鉆孔機(jī)工作臺(tái)上方，方便工人取、放扣件。因?yàn)槟壳白詣?dòng)扣件鉆孔機(jī)在扣件夾緊、鉆頭進(jìn)給方面基本自動(dòng)化可以取代手工操作，但是如何讓扣件自動(dòng)進(jìn)入到鉆孔夾具內(nèi)和鉆孔后自動(dòng)從鉆孔夾具內(nèi)取出扣件方面，仍然沒有實(shí)質(zhì)性突破。
[0006]中國專利說明書2012年7月25日公開了一種扣件自動(dòng)鉆床，由于鉆孔夾具設(shè)計(jì)在自動(dòng)扣件鉆床工作臺(tái)上方，鉆孔機(jī)雖然能自動(dòng)夾緊扣件，自動(dòng)進(jìn)給鉆孔，但是鉆孔前需要人工將扣件放入鉆孔夾具。
中國專利說明書2012年8月15日公開了一種扣件自動(dòng)鉆床打孔機(jī)，鉆孔夾具設(shè)計(jì)在卡裝扣件的轉(zhuǎn)盤上方，操作自動(dòng)打孔機(jī)的工人需要手工將扣件放置在轉(zhuǎn)盤上，打好孔的扣件需要人工從轉(zhuǎn)盤上的鉆孔夾具內(nèi)取出來。
中國專利說明書2012年10月17日公開了一種全自動(dòng)扣件鉆床，也是因?yàn)殂@孔夾具設(shè)計(jì)在工作臺(tái)上方，鉆孔前也需要人工將扣件放入鉆孔夾具中，


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種下置式鉆孔夾具，在機(jī)械手配合下，能自動(dòng)將扣件放入鉆孔夾具內(nèi)，精確定位、夾緊，當(dāng)鉆孔完成后能迅速使扣件自動(dòng)脫尚鉆孔夾具。本發(fā)明還提供一種扣件自動(dòng)進(jìn)出鉆孔夾具的方法。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0009]一種全自動(dòng)扣件鉆孔機(jī)，將下置式鉆孔夾具設(shè)計(jì)在鉆孔空間的下方，將鉆孔模設(shè)計(jì)在鉆孔空間下方，是利用扣件自身重力作用從鉆孔夾具內(nèi)自動(dòng)掉落下來。設(shè)計(jì)一種重力式軌道倉也是利用扣件自身重力作用在傾斜的軌道內(nèi)失穩(wěn)后自動(dòng)下滑達(dá)到自動(dòng)傳送扣件的目的。設(shè)計(jì)一種擒縱滑板，類似鐘表內(nèi)的擒縱叉機(jī)構(gòu)，自動(dòng)向機(jī)械手上放扣件，由氣缸提供動(dòng)力，使機(jī)械手自動(dòng)將扣件遞送到鉆孔夾具下方，由鉆孔夾具夾緊氣缸從機(jī)械手當(dāng)中把扣件頂入鉆孔夾具內(nèi)定位夾緊。
[0010]本發(fā)明的改進(jìn)在于:所述的下置式鉆孔夾具能在扣件鉆孔后利用自身重力從鉆孔夾具內(nèi)自動(dòng)掉落到扣件收集箱內(nèi)，不要人工從鉆孔夾具中取出扣件。
[0011]本發(fā)明的改進(jìn)在于:所述的重力軌道倉由定位圓管和滑動(dòng)導(dǎo)軌組成、重力軌道倉與地平面呈30度左右傾斜，扣件能在圓管定位下，排列在滑動(dòng)導(dǎo)軌表面，當(dāng)擒縱滑板機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)，扣件會(huì)利用自身重力自動(dòng)滑入擒縱滑板內(nèi)，其余扣件仍然臨時(shí)存放在重力軌道倉內(nèi)。
[0012]本發(fā)明改進(jìn)在于:所述的擒縱滑板，類似鐘表機(jī)構(gòu)內(nèi)的擒縱叉，當(dāng)擒縱滑板得到機(jī)械手信號時(shí)，擒縱滑板會(huì)從擒縱滑板內(nèi)釋放一個(gè)扣件到機(jī)械手上，同時(shí)擋住重力軌道倉內(nèi)的其余扣件，不準(zhǔn)其他扣件進(jìn)入機(jī)械手，只有當(dāng)機(jī)械手向下置式鉆孔夾具遞送扣件時(shí)，才會(huì)允許重力軌道倉內(nèi)滑入一個(gè)扣件到擒縱滑板內(nèi)待命，而其余扣件只能留存重力軌道倉內(nèi)。
[0013]本發(fā)明的改進(jìn)在于:所述的機(jī)械手是一個(gè)能自動(dòng)改變手掌姿態(tài)的機(jī)械遞送機(jī)構(gòu)，當(dāng)機(jī)械手處在與重力軌道倉同一傾斜角度時(shí)，機(jī)械手能順利與重力軌道倉對接，當(dāng)扣件從重力軌道倉經(jīng)擒縱滑板滑下時(shí)，通過重力軌道倉與機(jī)械手對接處準(zhǔn)確落入機(jī)械手指形軌道，并在定位擋塊控制下進(jìn)入預(yù)定位置。當(dāng)機(jī)械手得到指令后，在機(jī)械手臂氣缸推動(dòng)下向鉆孔夾具方向移動(dòng)，機(jī)械手是依靠手背下的滾輪停在凸輪最高處時(shí)與重力軌道倉對接的，隨著機(jī)械手臂向前移動(dòng)，機(jī)械手背下的滾輪順著傾斜向下的凸輪不斷改變手掌姿態(tài)，機(jī)械手掌背向下擺動(dòng)到與機(jī)械臂平臺(tái)接觸時(shí)，機(jī)械手完成變軌，機(jī)械手背下的滾輪此時(shí)已懸空，脫離變軌凸輪。機(jī)械手從傾斜30度轉(zhuǎn)為水平姿態(tài)，繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)機(jī)械手到達(dá)鉆孔夾具下方時(shí)觸動(dòng)行程開關(guān)，送料停止。
[0014]本發(fā)明改進(jìn)在于:所述的下置式鉆孔夾具有一個(gè)輔助定位塊由壓縮彈簧提供壓緊力，當(dāng)鉆孔夾具夾緊氣缸把扣件從機(jī)械手中頂上來時(shí)，扣件會(huì)在導(dǎo)向定位板幫助下接近半圓形定位柱，此時(shí)輔助定位塊在扣件與半圓形定位柱還有3到5毫米間隙時(shí)，先行接觸扣件非鉆孔端，輕壓扣件，使扣件順著半圓形定位柱順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)扣件鉆孔端接觸銷孔端定位塊后，扣件不再轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著夾緊氣缸向上夾緊，扣件非鉆孔端又會(huì)在銷孔端定位塊作用下，反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，輔助定位塊向上移動(dòng)，壓縮彈簧繼續(xù)貯存能量，當(dāng)扣件內(nèi)圓弧面與半圓形定位柱夾緊后，定位工作全部完成?？奂诹鶄€(gè)方向的自由度全部被限制，扣件鉆孔位置被精確定位。一旦扣件被準(zhǔn)確定位，輔助定位塊會(huì)給動(dòng)力頭一個(gè)信號，動(dòng)力頭在確認(rèn)扣件被夾緊后才會(huì)進(jìn)給鉆孔，扣件夾緊時(shí)出現(xiàn)異常，動(dòng)力頭得不到信號，不會(huì)冒然鉆孔。
[0015]本發(fā)明改進(jìn)在于:所述的下置式鉆孔夾具輔助定位塊還有一個(gè)幫助扣件脫離鉆孔夾具的功能，當(dāng)鉆孔完成，夾緊氣缸自動(dòng)退回下置式扣件會(huì)在自身重力作用下自動(dòng)下落，輔助定位塊自身在夾緊扣件的力消失后依靠壓縮彈簧反作用力正常返回。當(dāng)扣件被鉆孔中的鐵屑卡阻在鉆孔夾具內(nèi)時(shí)，輔助定位塊彈簧在扣件夾緊時(shí)壓縮貯存的能量，足以將扣件從鉆孔夾具內(nèi)推出?？奂陨碇亓洼o助定位塊推力的雙重作用確?？奂杆倜撾x鉆孔夾具。
[0016]本發(fā)明改進(jìn)在于:所述的下置式鉆孔夾具為了減少鉆套對鉆頭的磨損，下置式鉆孔夾具不安裝引導(dǎo)鉆頭的鉆套，將鉆套引導(dǎo)作用轉(zhuǎn)移到固定鉆頭的彈簧筒夾上。本發(fā)明改進(jìn)了一種ER型彈簧筒夾，在ER型彈性筒夾的鎖緊螺母上設(shè)計(jì)一個(gè)支撐套。當(dāng)鉆頭鉆孔時(shí)，強(qiáng)大的軸向力使鉆頭產(chǎn)生彎曲力距，沒有鉆套、鉆頭會(huì)偏離扣件鉆孔位置，有了帶支撐套的彈簧筒夾，鉆頭在軸向力作用下產(chǎn)生的彎曲力距被彈簧筒夾支撐套的剛度抵消，鉆頭伸出支撐套很短，不會(huì)彎曲變形，扣件鉆孔的長徑比小于2，屬于淺孔鉆削，本技術(shù)方案完全可行，經(jīng)實(shí)際應(yīng)用效果很好。
[0017]本發(fā)明還提供一種扣件利用自身重力作用自動(dòng)進(jìn)出鉆孔夾具的方法。
[0018]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是:
[0019]使用本發(fā)明扣件全自動(dòng)鉆孔機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)扣件全自動(dòng)化鉆孔，工人只需將扣件源源不斷裝滿到重力軌道倉室內(nèi)，打開電源，從扣件自動(dòng)進(jìn)入下置式鉆孔夾具內(nèi)，氣缸自動(dòng)夾緊、動(dòng)力頭自動(dòng)進(jìn)給、鉆孔后動(dòng)力頭自動(dòng)退回，扣件夾緊氣缸自動(dòng)松開，到扣件自動(dòng)落入扣件收集箱等一切操作程序均由全自動(dòng)鉆孔機(jī)自動(dòng)完成。一位工人可以同時(shí)看管、操作多臺(tái)全自動(dòng)鉆孔機(jī)。使用全自動(dòng)鉆孔機(jī)，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約大量人力資源成本，改進(jìn)型ER彈簧筒夾使鉆頭損耗降低。原來使用鉆套引導(dǎo)鉆頭鉆孔，鉆頭有效切削長度有近三分之一被鉆套空間占用，鉆頭有效切削刃口不能全部利用，鉆頭浪費(fèi)大。采用改進(jìn)型ER彈簧筒夾，鉆頭切削刃口部分基本可以全部用完。由于下置式鉆孔夾具不用鉆套，每年可節(jié)約大量工具鋼和加工費(fèi)用，沒有外套磨損鉆頭，也延長了鉆頭的使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
:
[0020]圖1是扣件全自動(dòng)鉆孔機(jī)整體結(jié)構(gòu)示意圖
[0021]圖2是機(jī)械手從傾斜的重力軌道倉上接收扣件的示意圖
[0022]圖3是機(jī)械手滾輪停留在凸輪最高處的示意圖
[0023]圖4是機(jī)械手從傾斜的角度轉(zhuǎn)到水平姿態(tài)時(shí)示意圖
[0024]圖5是機(jī)械手從傾斜的角度轉(zhuǎn)到水平姿態(tài)時(shí)右視圖
[0025]圖6是擒縱滑板結(jié)構(gòu)示意圖
[0026]圖7是擒縱滑板俯視工作示意圖
[0027]圖8是下置式鉆孔夾具主視圖
[0028]圖9是下置式鉆孔夾具右視圖
[0029]圖10是機(jī)械手將扣件遞送到鉆孔夾具下方示意圖
[0030]圖11是機(jī)械手從夾緊氣缸桿中退出的示意圖
[0031]圖12是改進(jìn)型ER彈簧筒夾剖視圖
[0032]其中:1、底座，2、動(dòng)力頭，3、機(jī)械手，4、下置式鉆孔夾具，5、冷卻泵，6、輸送帶，7、擒縱滑板，8、重力軌道倉，9、滾輪，10、凸輪，11、定位鉆孔模夾緊氣缸，12、電機(jī)，13、同步齒形輪，14、同步齒形帶，15、氣液阻尼缸，16、調(diào)速伐，17、轉(zhuǎn)換器，18、主軸箱，19、主軸，20、ER彈簧筒夾,21、鉆頭,22、撥桿,23、撥板,24、導(dǎo)向管,25、導(dǎo)向管支架,26、導(dǎo)軌,27、導(dǎo)軌板,28、扣件，30、冷卻潤滑模塊，31、滑輪軸，32、V形滑輪，33、滑輪座架，34、拉力彈簧，35、V形滑板，36、擒留爪，37、縱釋爪，38、支撐螺栓，39、矩形槽，40、定位軸，41、機(jī)械手支架，42、手臂導(dǎo)軌底板，43、手臂導(dǎo)軌，44、手臂滑座，45、機(jī)械臂，46、機(jī)械手，47、轉(zhuǎn)軸，48、活動(dòng)指頭，49、定位檔板，50、氣缸桿，51、機(jī)械手氣缸，52、氣缸支架，53、機(jī)械臂支架，54、機(jī)械臂關(guān)節(jié)，55、機(jī)械手關(guān)節(jié)，56、活動(dòng)指頭拉簧，57、機(jī)械手軸承，58、短指節(jié)，59、U形手掌，60、長指頭，61、半圓形定位柱，62、銷孔端定位塊,63、鉆孔模支架,64、銷孔端定位塊螺栓,65、輔助定位塊導(dǎo)向桿，66、壓縮彈簧,67、輔助定位塊,68、導(dǎo)向定位板,69、定位板夾緊螺栓,70、半圓形定位柱螺栓

【具體實(shí)施方式】
:
[0033]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0034]如圖1所示:扣件全自動(dòng)鉆孔機(jī)包括動(dòng)力頭2、機(jī)械手3、下置式鉆孔夾具4、冷卻泵5和輸送帶6。動(dòng)力頭2可根據(jù)扣件不同品種、規(guī)格、技術(shù)要求呈一字形橫向或直角方向安裝在整體底座I上，動(dòng)力頭2可同時(shí)從兩個(gè)不同方向?qū)奂?8鉆孔。每套動(dòng)力頭2可獨(dú)自配置機(jī)械手3和下置式鉆孔夾具4也可根據(jù)工藝要求，兩套動(dòng)力頭2共用一套機(jī)械手3和下置式鉆孔夾具4，下置式鉆孔夾具4、固定在整體底座I的中央、機(jī)械手3布置在一側(cè)動(dòng)力頭2的旁邊、輸送帶6布置在機(jī)械手3的下方。
[0035]動(dòng)力頭2包括主軸箱18、氣液阻尼缸15和電機(jī)12三部分組成，電機(jī)12通過同步齒形輪13和同步齒形帶14與主軸箱18連接、帶動(dòng)主軸19、ER彈簧筒夾20、鉆頭21同步旋轉(zhuǎn)、采用同步齒形帶14傳動(dòng)可確保轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、主軸19轉(zhuǎn)速不會(huì)因皮帶發(fā)熱，摩擦力下降造成主軸19轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，也不會(huì)因?yàn)檫M(jìn)給扭距大三角皮帶打滑。氣液阻尼缸15是一種新型氣液結(jié)構(gòu)，利用液體經(jīng)伐控制產(chǎn)生阻尼作用，使氣缸保持均速進(jìn)給。
[0036]如圖2所示，機(jī)械手機(jī)構(gòu)3由機(jī)械手46、擒縱滑板7、重力軌道倉8三部分組成，機(jī)械手46在接收扣件28時(shí)與重力軌道倉8同時(shí)成傾斜狀態(tài)。機(jī)械手46是利用重力下滑原理，實(shí)現(xiàn)扣件28自動(dòng)上料，無需消耗能源和設(shè)置傳送機(jī)構(gòu)。圖3是機(jī)械手46保持傾斜角度是利用滾輪9在凸輪10高位姿態(tài)時(shí)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)機(jī)械手46上的滾輪9沿凸輪10移動(dòng)到凸輪10的最高處，機(jī)械手46與重力軌道倉8同角度如圖4，當(dāng)機(jī)械手46向前移動(dòng)到與機(jī)械手臂45接觸時(shí)機(jī)械手46下的滾輪9從凸輪10接觸滾動(dòng)變?yōu)槿繎铱眨辉俳佑|凸輪10，機(jī)械手46從傾斜轉(zhuǎn)為水平狀態(tài)。
[0037]如圖4、圖5所示:機(jī)械手46在手臂氣缸51推動(dòng)下從凸輪10高處滑下后，機(jī)械手46從傾斜狀態(tài)變?yōu)樗綘顟B(tài)，可完成向定位夾緊模4傳送扣件28的姿態(tài)調(diào)整，扣件也只有水平放置才能被送進(jìn)定位夾緊模4內(nèi)。
[0038]如圖6所示:擒縱滑板7被布置在重力軌道倉8的導(dǎo)向管距形長槽39中，為了提高擒縱滑板7的響應(yīng)速度、V形滑板35由固定在滑輪座架33上的4個(gè)凹下的V形滑輪32夾持、凸起的V形滑板35可在凹下配合的V形滾輪32夾持下輕松滑動(dòng)。
[0039]如圖7所示:扣件28在重力軌道倉8內(nèi)下滑時(shí)碰到擒縱滑板7上的擒留爪36被攔阻停止下滑，排在后面的扣件28只能在重力軌道倉8內(nèi)依次等待。
當(dāng)機(jī)械手46向前運(yùn)送扣件28時(shí)，機(jī)械手46、撥桿22跟隨機(jī)械手臂45移動(dòng)、擒縱滑板7失去撥桿22限制，在拉力彈簧34作用下也向前運(yùn)動(dòng)，使擒縱滑板7上的擒留爪36離開扣件28，如圖7中虛線所示扣件28依靠重力下滑到擒縱滑板內(nèi)被縱釋爪37阻攔停在擒縱滑板7內(nèi)，當(dāng)機(jī)械手46返回到與傾斜的重力軌道倉8同步時(shí)，機(jī)械手臂46的撥桿22將擒縱滑板上的撥板23向后撥動(dòng)，使擒縱滑板7上的擒留爪36插入扣件28叉口之間把擒縱滑板7外的扣件28攔住，不讓其下滑，同時(shí)由于擒縱滑板7上的縱釋爪37跟隨擒縱滑板7后移，并脫離擒縱滑板7內(nèi)的扣件28，扣件28被釋放后依靠自身重力從軌道倉8滑到機(jī)械手46工位上，被定位擋板49阻擋，此時(shí)擒縱滑板7內(nèi)沒有扣件，這種情景恢復(fù)到開始狀態(tài)，當(dāng)機(jī)械手46再次運(yùn)送扣件28到鉆孔夾具4時(shí)，又會(huì)重復(fù)上述的過程。
[0040]如圖10所示:當(dāng)機(jī)械手46運(yùn)送扣件28到鉆孔夾具4的下方時(shí)，鉆孔夾具夾緊氣缸11從機(jī)械手掌59中間U形缺口中芽入，將扣件28夾緊在鉆孔夾具4中，機(jī)械手46被套在夾緊氣缸11中。如圖11所示，當(dāng)機(jī)械手46得到扣件28被氣缸夾緊信號后開始退回，活動(dòng)指48碰到鉆孔夾具夾緊氣缸桿11后，會(huì)順著氣缸桿11繞自身轉(zhuǎn)軸47向后旋轉(zhuǎn)，拉力彈簧56被拉長蓄能，活動(dòng)指48旋轉(zhuǎn)后形成一個(gè)運(yùn)動(dòng)通道，當(dāng)機(jī)械手46避開鉆孔夾具4夾緊氣缸11后，活動(dòng)指48被拉力彈簧56拖回原位與固定長指60平行，可重新拾取扣件28。
[0041]如圖8所示，當(dāng)鉆孔夾具4的夾緊氣缸11將扣件28頂入鉆孔夾具，扣件會(huì)在導(dǎo)向定位板幫助下，接近半圓形定信柱61,此時(shí)輔助定位塊67在扣件28與半圓形定位柱61還有3到6毫米間隙時(shí)，搶先接觸扣件非鉆孔端并輕輕壓下扣件28，使扣件順著半圓形定位柱61順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)扣件鉆孔端接觸到銷孔端定位塊62后，扣件不再轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著夾緊氣缸11向上夾緊，扣件非鉆孔端又會(huì)在銷孔端定位塊62作用下，反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，輔助定位塊67向上移動(dòng)，壓縮彈簧66繼續(xù)貯存能量，當(dāng)扣件28內(nèi)圓弧面與半圓形定位柱61夾緊后，定位工作全部完成，扣件在六個(gè)方向的自由度全部被限制，操作位置被精確鎖定，輔助定位塊67會(huì)給動(dòng)力頭一個(gè)信號，動(dòng)力頭在確認(rèn)扣件被夾緊后，才會(huì)進(jìn)給鉆孔，如果扣件在夾緊時(shí)出現(xiàn)異常，動(dòng)力頭得不到信號，是不會(huì)冒然鉆孔。
[0042]如圖9所示，下置式鉆孔夾具輔助定位塊還有一個(gè)幫助扣件脫離鉆孔夾具的功能，當(dāng)鉆孔完成，夾緊氣缸11自動(dòng)退回，鉆孔夾具內(nèi)的扣件會(huì)在自身重力作用下自動(dòng)下落，輔助定位塊67自身在夾緊扣件的力消失后，在壓縮彈簧66作用下會(huì)自動(dòng)返回，產(chǎn)生一定推力作用，當(dāng)扣件被鉆孔中的鐵屑卡阻時(shí)，輔助定位塊壓縮彈簧66在安裝預(yù)緊時(shí)和扣件被夾緊時(shí)壓縮貯存的能量足以將扣件從鉆孔夾具內(nèi)推出來，扣件自身重力和輔助定位塊66推力的雙重作用可確?？奂杆倜撾x鉆孔夾具。
[0043]如圖12所示，本發(fā)明改進(jìn)的ER彈簧筒夾在鎖緊螺母上設(shè)計(jì)一個(gè)與鉆頭配合良好的支撐套。當(dāng)鉆頭鉆孔時(shí)，強(qiáng)大的軸向力使鉆頭產(chǎn)生彎曲力距，沒有鉆套鉆頭會(huì)偏離扣件鉆孔位置，有了帶支撐套的ER彈簧筒夾，鉆頭在軸向力作用下產(chǎn)生的彎曲力距被ER彈簧筒夾支撐套的剛度抵消，鉆頭伸出支撐套很短，以能把孔鉆通即可，伸出支撐套的鉆頭長度短，剛度非常好，即使遇到不大的斜坡也不會(huì)偏離鉆孔位置，經(jīng)過研究實(shí)驗(yàn)，扣件鉆孔厚度一般在10到14毫米之間，鉆頭直徑通常為8.5毫米，長徑比小于2.0，屬于淺孔鉆削，采用無鉆套的改進(jìn)型ER彈簧筒夾完全可行，經(jīng)實(shí)際應(yīng)用效果很好。
[0044]開始工作前工人將重力軌道倉內(nèi)放滿扣件28、扣件28依靠自身重力作用直接滑到機(jī)械手46工位上，工人即可啟動(dòng)電源、主軸鉆頭21高速旋轉(zhuǎn)待機(jī)、冷卻泵將乳化冷卻液注入鉆孔夾具內(nèi)、機(jī)械手46拾取扣件，在機(jī)械手臂氣缸51推動(dòng)下，將扣件28送到鉆孔4的下方，鉆孔夾具夾緊氣缸11得到扣件28到位行程開關(guān)信號后，立即將扣件28從機(jī)械手掌59中頂入鉆孔夾具4內(nèi)夾緊、動(dòng)力頭2接到扣件28夾緊行程開關(guān)信號后，主軸19開始進(jìn)給，鉆頭21對扣件28進(jìn)行鉆孔，與此同時(shí)機(jī)械手46得到扣件28夾緊行程開關(guān)信號后開始退回，當(dāng)機(jī)械手46在退回時(shí)，活動(dòng)指頭48碰到鉆孔夾具4夾緊氣缸11后，會(huì)順著夾緊氣缸桿11繞自身轉(zhuǎn)軸47反時(shí)針旋轉(zhuǎn)、拉力彈簧56被拉長蓄能、活動(dòng)指頭48旋轉(zhuǎn)后形成一個(gè)運(yùn)動(dòng)通道，當(dāng)機(jī)械手46避開夾緊氣缸桿11后，活動(dòng)指頭48被拉力彈簧56拖回原位，與固定長指60平行，又可重新拾取扣件。當(dāng)機(jī)械手46退回到與重力軌道倉8同一角度時(shí)，機(jī)械撥桿22撞到撥板23，使V形滑板35向后移動(dòng)、縱釋爪37離開扣件28、擒縱滑板內(nèi)的扣件28在沒有任何阻擋下，依靠扣件28自身重力落到機(jī)械手46的指形軌道上。V形滑板35在向后移動(dòng)的同時(shí)，擒留爪36伸入扣件28中間，當(dāng)擒縱滑板內(nèi)的扣件28滑到機(jī)械手46上時(shí)，重力軌道倉內(nèi)的扣件28被擒留爪36阻擋在擒縱滑板7外面。當(dāng)鉆頭21鉆通扣件28、氣液阻尼缸15碰到行程開關(guān)后立即退回，鉆孔夾具4的夾緊氣缸11得到主軸鉆頭21退回信號后迅速松開扣件28、扣件28依靠自身重力和鉆孔夾具4上輔助定位塊67的壓縮彈簧66作用被迅速推出鉆孔夾具4落入扣件收集倉內(nèi)。當(dāng)機(jī)械手46又一次得到鉆孔夾具4的夾緊氣缸11退到原位信號后，在機(jī)械手臂氣缸51推動(dòng)下又一次向鉆孔夾具4輸送扣件28,當(dāng)機(jī)械手臂45向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械手臂45上的撥桿22離開撥板23、V形滑板35在拉力彈簧34作用下也向前運(yùn)動(dòng)，使擒縱滑板7上擒留爪36離開被阻擋的扣件28，擒縱滑板7外面的扣件28脫離擒留爪36的阻擋，順著重力軌道倉8滑到擒縱滑板7內(nèi)被縱釋爪37捕捉留在擒縱滑板7內(nèi)，為下一次向機(jī)械手46輸送扣件28作準(zhǔn)備?？奂詣?dòng)鉆孔機(jī)不斷重復(fù)上述程序，使扣件28源源不斷的進(jìn)入全自動(dòng)鉆孔機(jī)，完成鉆孔工序后又源源不斷的落入成品工件箱。
[0045]本發(fā)明還提供一種扣件自動(dòng)進(jìn)出鉆孔夾具的方法:其特征在于一種扣件全自動(dòng)鉆孔機(jī)重力輸送扣件的方法，扣件全自動(dòng)鉆孔機(jī)利用扣件自身重力作用自動(dòng)向機(jī)械手輸送扣件，扣件鉆孔完成后利用自身重力作用自動(dòng)從鉆孔模中脫出，自動(dòng)進(jìn)入扣件收集倉內(nèi)。其特征在于:扣件全自動(dòng)鉆孔機(jī)將機(jī)械手模塊上的重力軌道倉設(shè)計(jì)成大于扣件安息角，使扣件被放在重力軌道倉內(nèi)后，能依靠自身重力作用向低處機(jī)械手方向自主滑動(dòng)，扣件從重力軌道倉到機(jī)械手之間的工件輸送不需要任何機(jī)械裝置驅(qū)動(dòng)。
扣件全自動(dòng)鉆孔機(jī)同時(shí)將扣件定位夾緊鉆孔模從傳統(tǒng)的上置式裝夾扣件和側(cè)面裝夾扣件設(shè)計(jì)成下置式裝夾扣件，定位鉆孔模氣缸夾緊扣件時(shí)，從扣件下方把扣件向上頂入定位鉆孔模，扣件鉆孔完成后，夾緊氣缸退回原位，扣件利用自身重力作用從下置式定位鉆孔模內(nèi)自動(dòng)脫出，自動(dòng)落入扣件收集倉內(nèi)，扣件從鉆孔模中取出不需人工操作，也不需要任何機(jī)械裝置抓取，利用重力輸送扣件和利用重力取出鉆模中的扣件。是本發(fā)明專利特有的綠色、環(huán)保工藝方法。
【權(quán)利要求】
1.一種扣件全自動(dòng)鉆孔機(jī)，包括下置式鉆孔夾具、機(jī)械手、動(dòng)力頭。其特征在于:機(jī)械手能自動(dòng)從重力軌道倉內(nèi)的擒縱滑板下拾取扣件，從鉆孔夾具下面把扣件送入鉆孔夾具內(nèi)自動(dòng)夾緊，動(dòng)力頭自動(dòng)進(jìn)給、自動(dòng)鉆孔，鉆孔完成后，扣件自動(dòng)從鉆孔夾具中退出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下置式鉆孔夾具，鉆孔后扣件能自動(dòng)從鉆孔夾具內(nèi)退出。其特征在于:鉆孔夾具被設(shè)計(jì)在鉆孔空間的下部，扣件從下向上裝入鉆孔夾具，鉆孔完成后?？奂米陨淼闹亓ψ饔茫詣?dòng)退出鉆孔夾具。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下置式鉆孔夾具，其特征在于:下置式鉆孔夾具由半圓形定位柱61、銷孔端定位塊62、鉆孔模支架63、輔助定位塊67、壓縮彈簧66、輔助定位塊導(dǎo)向桿65、導(dǎo)向定位板68和緊固螺栓組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下置式鉆孔夾具，其特征在于:所述的鉆孔夾具有一個(gè)帶壓縮彈簧的輔助定位塊，當(dāng)扣件進(jìn)入鉆孔夾具時(shí)，輔助定位塊會(huì)搶先接觸扣件，使扣件在半圓形圓柱上作輕微轉(zhuǎn)動(dòng)，使扣件準(zhǔn)確進(jìn)入最佳位置。當(dāng)鉆孔結(jié)束后，輔助定位塊依靠彈簧貯存的壓縮能量，將扣件從鉆孔夾具中迅速推出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械手能自動(dòng)從重力軌道倉內(nèi)的擒縱滑板下拾取扣件送到下置式鉆孔夾具，其特征在于:扣件依靠自身重力從重力軌道倉滑到擒縱滑板內(nèi)，擒縱滑板根據(jù)機(jī)械手信號向機(jī)械手輸出扣件，機(jī)械手自動(dòng)變軌，將扣件水平送到鉆孔夾具內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械手，由機(jī)械手53和U形手掌59通過機(jī)械臂關(guān)節(jié)54和機(jī)械手關(guān)節(jié)55連接，機(jī)械手掌中間有一個(gè)U形缺口，缺口處有一個(gè)被活動(dòng)指頭拉簧56固定可繞軸旋轉(zhuǎn)的活動(dòng)指頭48和一個(gè)固定短指節(jié)58，活動(dòng)指頭48對面有一根固定長指，固定長指與活動(dòng)指頭左邊是扣件定位檔板49，進(jìn)入機(jī)械手的扣件被定位在活動(dòng)指和長指之間。
7.一種改進(jìn)型ER彈簧筒夾，其特征在于:改進(jìn)型ER彈簧筒夾將傳統(tǒng)鉆孔夾具上引導(dǎo)鉆頭的固定鉆套移植到ER彈簧筒夾鎖緊螺母上，成為支撐套，支撐套與鉆頭沒有相對旋轉(zhuǎn)，能夠保證鉆孔精度不變。
8.一種扣件全自動(dòng)鉆孔機(jī)重力輸送扣件的方法，扣件全自動(dòng)鉆孔機(jī)利用扣件自身重力作用自動(dòng)向機(jī)械手輸送扣件，扣件鉆孔完成后利用自身重力作用自動(dòng)從鉆孔模中脫出，自動(dòng)進(jìn)入扣件收集倉內(nèi)。其特征在于:扣件全自動(dòng)鉆孔機(jī)將機(jī)械手系統(tǒng)中的重力軌道倉傾斜角設(shè)計(jì)成大于扣件安息角度，使扣件被放在重力軌道倉內(nèi)后，能依靠自身重力作用向低處機(jī)械手方向自主滑動(dòng)，扣件從重力軌道倉到機(jī)械手之間的工件輸送不需要任何機(jī)械裝置驅(qū)動(dòng)。扣件全自動(dòng)鉆孔機(jī)同時(shí)將扣件定位夾緊鉆孔模從傳統(tǒng)的上置式裝夾扣件和側(cè)面裝夾扣件設(shè)計(jì)成從下向上裝夾扣件，定位鉆孔模氣缸夾緊扣件時(shí)，從扣件下方把扣件向上頂入鉆孔夾具，扣件鉆孔完成后，夾緊氣缸退回原位，扣件利用自身重力作用從下置式鉆孔夾具內(nèi)自動(dòng)脫出落入扣件收集倉內(nèi)，扣件從鉆孔模中取出不需人工操作，也不需要任何機(jī)械裝置抓取，利用重力輸送扣件和利用重力取出鉆模中的扣件。是本發(fā)明專利特有的綠色、環(huán)保工藝方法。
【文檔編號】B23Q7/04GK104139196SQ201310162538
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月6日
【發(fā)明者】殷其政, 張連元 申請人:殷其政, 張連元