CN112658695B - 一种工件自动冲孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明为了克服现有技术中冲孔装置无法对孔洞贯穿处的毛刺、毛边等进行打磨处理，不便于后期工件利用的技术问题，提供一种工件自动冲孔装置，包括机架，机架包括间隔布置的底板和顶板，顶板上设有冲孔头，底板上设有对工件限位的夹持机构，冲孔头包括冲孔冲头和液压缸，冲孔冲头和液压缸之间设有连接杆，连接杆的周向设有若干个辅助机构，辅助机构包括复位件、调节件和摩擦件，调节件包括一端与连接杆相连的稳固块，摩擦件包括一端与稳固块的另一端转动相连的摩擦板，复位件的一端与摩擦板相连，复位件的另一端与调节件相连，复位件压缩时摩擦板的外侧面与冲孔冲头的周面平齐，复位件延伸时摩擦板部分凸出冲孔冲头的周面。

Description

一种工件自动冲孔装置

技术领域

本发明涉及工件冲孔技术领域，特别是涉及一种工件自动冲孔装置。

背景技术

冲孔是指在钢板、革、布、木板等材料上打出各种图形以适应不同的需求，在针对工件进行冲孔时，需使用到冲孔装置，现有工件自动冲孔装置不能针对贯通处的毛刺及毛边进行处理，后期还需工人返工。

公告号为CN104923614A的带拍照检测定位的冲孔装置，包括冲孔驱动装置、上模板及冲孔头，还包括位于所述冲孔头下方位置的夹持装置及支撑座，所述夹持装置包括对称设置的夹持块，夹持块之间夹持被加工件；所述上模板与被加工件之间设有拍照定位装置，所述上模板的前侧面安装有指示灯及显示屏，所述指示灯、显示屏及拍照定位装置分别与控制单元连接。

上述专利通过拍照定位装置与夹持块对被加工件的加工位置进行调节，其结构简单、成本低；采用图像对比处理实时显示调整信息，其操作简便；设置支撑块可以防止被加工件的整体变形，并且设置的冲槽便于冲孔落料。问题在于，上述冲孔装置在冲孔的过程中，只是简单地针对工件进行冲孔处理，在冲孔完成之后，冲出的孔洞贯穿处出现会出现一些毛刺以及毛边的情况，但该带拍照检测定位的冲孔装置的装置完全没法自动处理这些毛刺以及毛边，这样冲出的孔洞十分不方便后期工件的利用。

发明内容

本发明为了克服现有技术中冲孔装置无法对孔洞贯穿处的毛刺、毛边等进行打磨处理，不便于后期工件利用的技术问题，提供一种工件自动冲孔装置，该装置在完成冲孔加工时可自动对孔洞贯通处的毛刺、毛边等进行打磨处理，相较传统操作中冲孔后再打磨的分步式处理方式，本申请将冲孔操作与打磨操作集成在一起，大大缩短了冲孔操作的加工周期，进而有效提升了加工效率。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种工件自动冲孔装置，包括机架，机架包括间隔布置的底板和顶板，顶板上设有冲孔头，底板上设有对工件限位的夹持机构，冲孔头包括冲孔冲头和液压缸，液压缸可带动冲孔冲头靠近或远离底板运动，冲孔冲头和液压缸之间设有连接杆，连接杆的周向设有若干个辅助机构，辅助机构包括复位件、调节件和摩擦件，调节件包括一端与连接杆相连的稳固块，摩擦件包括一端与稳固块的另一端转动相连的摩擦板，复位件的一端与摩擦板相连，复位件的另一端与调节件相连，复位件压缩时摩擦板的外侧面与冲孔冲头的周面平齐，复位件延伸时摩擦板部分凸出冲孔冲头的周面。

本申请提供一种工件自动冲孔装置，顶板上的液压缸驱动冲孔冲头对底板上的工件进行冲孔加工，底板上的夹持机构对工件进行限位，避免工件在冲孔加工过程中发生位置偏移，冲孔加工包括冲孔冲头的下行过程和复位过程。在下行过程中，辅助机构中的摩擦板保持与连接杆平行的状态，当冲孔冲头贯通工件时，工件与辅助机构中的调节件接触，调节件触发复位件动作实现摩擦板的位置偏移，此时摩擦板倾斜于连接杆，在冲孔冲头的复位过程中，辅助机构随冲孔冲头同步上移，此过程中倾斜的摩擦板对工件上冲出的孔洞下缘进行打磨处理，从而很好地清除孔洞下边缘出现的毛刺跟毛边，同时，工件在此过程中与调节件分离，在工件上孔洞的限位和调节件的调配下复位件回复至初始状态，摩擦板复位至与连接杆平行的状态，为下一次冲孔加工中的毛刺打磨处理做准备。本申请利用辅助机构将对孔洞边缘处毛刺打磨处理操作集成在冲孔冲头的冲孔周期中，在冲孔冲头复位的同时可完成毛刺打磨处理，不需要在冲孔周期外附加打磨周期，工件上冲孔加工的效率大幅提升，工期有效缩短；此外，本申请中辅助机构与冲孔冲头使用同一驱动部件，无需加设额外的驱动部件，实现加工过程中的能源节约；最后，辅助机构上摩擦板的打开和复位均依托于冲孔加工过程自动实现，这一实现过程不需要加工控制系统进行调节，辅助机构的动作与冲孔冲头的动作实现良好的周期保持，有效避免因控制系统扰动造成辅助机构动作与冲孔冲头的相互干涉。

作为优选，调节件包括与连接杆相连的固定块和移动块，移动块位于固定块和稳固块之间，固定块与移动块之间设有伸缩杆，伸缩杆的周面上套设有稳固弹簧，稳固弹簧的两端分别与固定块和移动块抵接，移动块远离固定块的一侧设有活动杆，活动杆上滑动连接有触碰板，触碰板位于移动块与摩擦板之间，水平布置的触碰板远离活动杆的一端与摩擦板可接触。

作为优选，摩擦板的内侧面上设有U形块，U形块靠近摩擦板远离冲孔冲头的一端，U形块上固定连接有连接轴，连接轴与稳固块转动相连，稳固块位于U形块上的U型槽内。

作为优选，复位件包括限位件和复位弹簧，稳固块靠近冲孔冲头的一端设有复位板，复位板位于摩擦板内侧，水平布置的复位弹簧的两端分别与摩擦板和复位板相连，活动杆远离移动块的一端设有卡块，限位件包括弹性挂钩和刚性挂钩，弹性挂钩与摩擦板相连，刚性挂钩与卡块相连，复位弹簧处于压缩状态时弹性挂钩和刚性挂钩卡接，复位弹簧延伸时弹性挂钩和刚性挂钩分离。

本发明通过设置连接杆、冲孔冲头、固定块、稳固块、连接轴、U形块、摩擦板、弹性挂钩、复位板、复位弹簧、伸缩杆、移动块、稳固弹簧、活动杆、卡块、刚性挂钩、触碰板、轴承和螺纹杆，使得工件冲孔装置在冲孔的过程中可以同步针对冲出的孔洞进行处理，在冲完孔洞之后，工件的上边缘触碰到触碰板，触碰板会通过螺纹杆和轴承带动移动块向上运动，移动块会通过活动杆和卡块带动刚性挂钩向上运动，弹性挂钩会从刚性挂钩上脱离，那么由于复位弹簧的压缩复位作用力，摩擦板会变成倾斜状态，这样当整个辅助机构向上运动时，摩擦板会对孔洞贯穿处的下边缘进行打磨处理，这样倾斜的打磨方式，较之于常规的直上直下打磨方式，可以更好地清除孔洞贯穿处的毛刺和毛边。

作为优选，移动块靠近冲孔冲头的一端连接有螺纹杆的一端，螺纹杆的另一端贯穿触碰板并延伸至触碰板靠近冲孔冲头的一侧，触碰板与螺纹杆螺纹转动相连，螺纹杆上设有转动块，转动块靠近螺纹杆远离冲孔冲头的一端。

作为优选，冲孔冲头的截面呈矩形，辅助机构的数目为四个且分别与冲孔冲头的四个侧面位置对应，触碰板与冲孔冲头上端面之间的距离大于工件上的冲孔深度。

作为优选，顶板与底板通过竖板固定，夹持机构包括固定安装在竖板上的电动推杆，电动推杆位于竖板远离工件的一侧，电动推杆的输出端贯穿竖板且连接有夹持板。

作为优选，弹性挂钩由弹簧钢制成。

作为优选，移动块远离稳固块的一端设有轴承，轴承外环的表面与移动块固定连接，轴承内环的内壁与螺纹杆的表面固定连接。

本申请中，当冲孔冲头贯穿工件时，工件针对孔洞开设处的上表面触碰到触碰板，此时摩擦板会弹出，这样冲孔头向上运动，摩擦板即可针对工件进行打磨处理，轴承、螺纹杆和转动块的设置，是为了方便调节触碰板的上下位置，调节触碰板的位置，是为了使得冲孔头可以适用于不同厚度的工件冲孔处理。

综上所述，本发明具有如下有益效果：（1）本申请利用辅助机构将对孔洞边缘处毛刺打磨处理操作集成在冲孔冲头的冲孔周期中，在冲孔冲头复位的同时可完成毛刺打磨处理，不需要在冲孔周期外附加打磨周期，工件上冲孔加工的效率大幅提升，工期有效缩短；（2）本申请中辅助机构与冲孔冲头使用同一驱动部件，无需加设额外的驱动部件，实现加工过程中的能源节约；（3）辅助机构上摩擦板的打开和复位均依托于冲孔加工过程自动实现，这一实现过程不需要加工控制系统进行调节，辅助机构的动作与冲孔冲头的动作实现良好的周期保持，有效避免因控制系统扰动造成辅助机构动作与冲孔冲头的相互干涉。

附图说明

图1是本发明整体的结构示意图。

图2是本发明中冲孔头的正视图。

图3是本发明中冲孔头的俯视图。

图4是本发明中辅助机构的正视图。

图5是图4中A-A处的局部放大图。

图6是本发明中辅助机构的轴测图。

图7是本发明中摩擦板弹出时辅助机构的示意图。

图中：

1机架、101底板、102竖板、103顶板、2液压缸、3移动板、4冲孔头、401连接杆、402冲孔冲头、403辅助机构、4031固定块、4032稳固块、4033连接轴、4034 U形块、4035摩擦板、4036弹性挂钩、4037复位板、4038复位弹簧、4039伸缩杆、40310移动块、40311稳固弹簧、40312活动杆、40313卡块、40314刚性挂钩、40315触碰板、40316轴承、40317螺纹杆、5夹持机构、501电动推杆、502夹持板、6转动块。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

如图1-图7所示，本发明提供一种工件自动冲孔装置，包括机架1、液压缸2、移动板3和冲孔头4，液压缸2固定安装在机架1上，液压缸2的设置是为了带动移动板3进行上下运动，移动板3固定连接在液压缸2底部的输出端上，冲孔头4固定安装在移动板3的底部，机架1包括底板101，底板101顶部的左右两侧均固定连接有竖板102，两个竖板102的顶部通过顶板103固定连接，液压缸2固定安装在顶板103的顶部，竖板102远离冲孔头4的一侧固定安装有夹持机构5，夹持机构5包括固定安装在竖板102上的电动推杆501，电动推杆501靠近冲孔头4一侧的输出端贯穿竖板102且延伸至其外部固定连接有夹持板502，夹持板502的底部与底板101的顶部相互接触，夹持板502可以进行左右运动，通过设置夹持机构5，可以针对工件进行夹持，方便针对工件进行冲孔处理。

冲孔头4包括固定连接在移动板3底部的连接杆401，连接杆401的底端固定安装有冲孔冲头402，连接杆401的四个侧面均固定安装有辅助机构403，辅助机构403包括固定块4031与稳固块4032，固定块4031靠近连接杆401的一侧与其固定连接，固定块4031与连接杆401之间固定连接，稳固块4032靠近连接杆401的一侧与其固定连接，稳固块4032与连接杆401之间固定连接，稳固块4032的前侧转动连接有连接轴4033，连接轴4033的后端贯穿稳固块4032且延伸至其外部，连接轴4033可以在稳固块4032上转动，连接轴4033的左侧设置有U形块4034，连接轴4033的前后两端分别与U形块4034内壁的前后两侧固定连接，U形块4034的左侧固定连接有摩擦板4035，从图3可以看出左右两个摩擦板4035的大小一样，前后两个摩擦板4035的大小一样，这样的设置，是为了使得四个摩擦板4035配合正好形成了一个完整的方形框，这样方形框正好适配于冲孔冲头402冲出的孔洞，左侧的摩擦板4035与后侧的摩擦板4035上下高度和厚度是一样的，不一样只是俯视图中所体现的距离，摩擦板4035右侧的底部固定连接有弹性挂钩4036，弹性挂钩4036由弹簧钢制成，弹性挂钩4036从说明书附图中可以明显看出形状，弹性挂钩4036的前后较宽，但弹性挂钩4036的厚度稍微薄一点，因此，弹性挂钩4036的形变从图4来看只能是向下弯折然后再复位，稳固块4032的底部固定连接有复位板4037，复位板4037左侧的底部固定连接有复位弹簧4038，复位弹簧4038的左端与摩擦板4035的右侧固定连接，复位弹簧4038图4所示状态为压缩状态，当没有外物限制复位弹簧4038时，复位弹簧4038会变长，固定块4031的底部通过伸缩杆4039连接有移动块40310，设置伸缩杆4039是为了使得移动块40310只会进行上下运动，伸缩杆4039的表面套接有稳固弹簧40311，固定块4031与移动块40310之间通过稳固弹簧40311固定连接，移动块40310的底部固定连接有活动杆40312，活动杆40312的底端贯穿稳固块4032且延伸至其下方固定连接有卡块40313，卡块40313的左侧固定连接有与弹性挂钩4036配合使用的刚性挂钩40314，刚性挂钩40314不具备弹性，不会发生形变以及复位这一过程，活动杆40312的表面且位于稳固块4032与移动块40310之间的位置滑动连接有触碰板40315，从图6可以看出活动杆40312为矩形条状杆，那么触碰板40315滑动连接在活动杆40312上，也就意味着，触碰板40315只会发生上下运动，不会在活动杆40312的表面旋转，移动块40310底部的左侧通过轴承40316连接有螺纹杆40317，螺纹杆40317左侧的顶部固定连接有转动块6，通过设置转动块6，方便工作人员直接手动旋转螺纹杆40317，轴承40316外环的表面与移动块40310固定连接，轴承40316内环的内壁与螺纹杆40317的表面固定连接，这里利用了轴承40316内外环可以发生相对旋转的特性，螺纹杆40317发生转动不会影响到移动块40310，螺纹杆40317的底端贯穿触碰板40315且延伸至其下方，螺纹杆40317与触碰板40315之间螺纹连接，图6中绘制活动杆40312和螺纹杆40317长度较短是利用折断绘制原理，不然不方便观看，图7箭头所示，表示触碰板40315可以向上运动。

使用时，将工件放置在底板101的顶部，电动推杆501带动夹持板502运动，两个夹持板502会将工件夹持住，液压缸2通过移动板3带动冲孔头4向下运动，冲孔头4向下运动最终会导致冲孔冲头402向下运动，冲孔冲头402对工件进行冲孔处理，冲孔冲头402对工件进行冲孔时，冲孔冲头402会不断向下运动直至贯穿工件，当冲孔头4不断向下运动时，触碰板40315也在向下运动，当冲孔冲头402贯穿了工件，摩擦板4035的上边缘也贯穿了工件，此时，工件的顶部会碰到触碰板40315，触碰板40315会通过螺纹杆40317和轴承40316带动移动块40310向上运动，移动块40310向上运动会压缩伸缩杆4039和稳固弹簧40311，移动块40310会通过活动杆40312带动卡块40313向上运动，卡块40313带动刚性挂钩40314脱离弹性挂钩4036，此时，复位弹簧4038会复位，也就是伸长，复位弹簧4038会带动摩擦板4035运动，整个冲孔头4会从图2所示状态运动至图7所示状态，也就是摩擦板4035会变成倾斜状态，那么当冲孔完成，液压缸2通过移动板3带动冲孔头4向上运动时，摩擦板4035会对冲出的孔洞下边缘进行打磨处理，从而很好地清除孔洞下边缘出现的毛刺跟毛边，同时，工件没有顶住触碰板40315时，稳固弹簧40311会带动移动块40310向下运动，刚性挂钩40314会向下运动恢复原样，摩擦板4035被工件逐渐挤压时，摩擦板4035对工件孔洞处进行打磨，弹性挂钩4036会重新挂接到刚性挂钩40314上，最后，整个冲孔头4会运动至工件的外部，如此可以再进行下一次冲孔，那么工件有薄有厚，如何保证摩擦板4035的上边缘运动至工件下方时，工件的顶部正好触碰到触碰板40315，此时就可以通过转动块6转动螺纹杆40317，螺纹杆40317旋转方向的不同会使得触碰板40315会向下或者向上运动。

Claims (6)

1.一种工件自动冲孔装置，包括机架，机架包括间隔布置的底板和顶板，顶板上设有冲孔头，其特征在于，底板上设有对工件限位的夹持机构，冲孔头包括冲孔冲头和液压缸，液压缸可带动冲孔冲头靠近或远离底板运动，冲孔冲头和液压缸之间设有连接杆，连接杆的周向设有若干个辅助机构，辅助机构包括复位件、调节件和摩擦件，调节件包括一端与连接杆相连的稳固块，摩擦件包括一端与稳固块的另一端转动相连的摩擦板，复位件的一端与摩擦板相连，复位件的另一端与调节件相连，复位件压缩时摩擦板的外侧面与冲孔冲头的周面平齐，复位件延伸时摩擦板部分凸出冲孔冲头的周面；调节件包括与连接杆相连的固定块和移动块，移动块位于固定块和稳固块之间，固定块与移动块之间设有伸缩杆，伸缩杆的周面上套设有稳固弹簧，稳固弹簧的两端分别与固定块和移动块抵接，移动块远离固定块的一侧设有活动杆，活动杆上滑动连接有触碰板，触碰板位于移动块与摩擦板之间，水平布置的触碰板远离活动杆的一端与摩擦板可接触；摩擦板的内侧面上设有U形块，U形块靠近摩擦板远离冲孔冲头的一端，U形块上固定连接有连接轴，连接轴与稳固块转动相连，稳固块位于U形块上的U型槽内；复位件包括限位件和复位弹簧，稳固块靠近冲孔冲头的一端设有复位板，复位板位于摩擦板内侧，水平布置的复位弹簧的两端分别与摩擦板和复位板相连，活动杆远离移动块的一端设有卡块，限位件包括弹性挂钩和刚性挂钩，弹性挂钩与摩擦板相连，刚性挂钩与卡块相连，复位弹簧处于压缩状态时弹性挂钩和刚性挂钩卡接，复位弹簧延伸时弹性挂钩和刚性挂钩分离。

2.根据权利要求1所述一种工件自动冲孔装置，其特征在于，移动块靠近冲孔冲头的一端连接有螺纹杆的一端，螺纹杆的另一端贯穿触碰板并延伸至触碰板靠近冲孔冲头的一侧，触碰板与螺纹杆螺纹转动相连，螺纹杆上设有转动块，转动块靠近螺纹杆远离冲孔冲头的一端。

3.根据权利要求1所述一种工件自动冲孔装置，其特征在于，冲孔冲头的截面呈矩形，辅助机构的数目为四个且分别与冲孔冲头的四个侧面位置对应，触碰板与冲孔冲头上端面之间的距离大于工件上的冲孔深度。

4.根据权利要求1所述一种工件自动冲孔装置，其特征在于，顶板与底板通过竖板固定，夹持机构包括固定安装在竖板上的电动推杆，电动推杆位于竖板远离工件的一侧，电动推杆的输出端贯穿竖板且连接有夹持板。

5.根据权利要求1所述一种工件自动冲孔装置，其特征在于，弹性挂钩由弹簧钢制成。

6.根据权利要求1或2所述一种工件自动冲孔装置，其特征在于，移动块远离稳固块的一端设有轴承，轴承外环的表面与移动块固定连接，轴承内环的内壁与螺纹杆的表面固定连接。

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