【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械制造加工，具体涉及一种兼容多款板件自动化钻孔设备。
技术介绍
1、换挡臂是摩托车变速操作系统中的一个重要部件，主要用于连接换挡杆和变速箱。然而，由于换挡臂属于非标准零件，不同型号的摩托车上配备的换挡臂在形状、尺寸以及钻孔面上的倾斜度上存在显著差异。这些差异导致了换挡臂上的弹簧挂孔加工角度各不相同，从而给生产带来了诸多挑战：
2、1.生产成本高：现有的钻孔设备在加工不同型号的换挡臂时，需要设计专门的工装夹具以确保钻孔面的水平。由于换挡臂具有不规则形状，每种型号都需要特定的工装夹具，这导致了工装夹具种类繁多，增加了生产成本。此外，在卸料过程中，传统的机械手或夹具结构也存在问题。机械手抓取卸料虽然稳定但是也需要较大空间来满足其运动轨迹，而申请人所研发的加工装置整体结构紧凑，无法给机械手预留较大空间，机械手容易去其他结构发生运动干涉，而且机械手成本高昂；采用夹具进行卸料则需要专门设计相应的夹具，不仅结构复杂，而且针对不同型号的换挡臂需要不同的夹具，进一步推高了整体生产成本，降低了经济效益。
3、2.加工质量低：单一型号的换挡臂批次加工量通常不大，但在实际生产中，不同型号的产品需要频繁更换工装夹具并调整设备。这种频繁的更换和调整不仅降低了加工效率，还难以保证加工精度，从而影响了最终产品的质量。每次更换工装夹具后，操作人员都需对设备进行精度调整，这使得加工过程变得繁琐且容易出错，进一步降低了加工质量。
4、3.专业性要求高：换挡臂的弹簧挂孔对于加工精度有极高的要求。每次更换工装夹具后，都
5、因此，亟需针对换挡臂设计一种通用性强且加工成本低、质量好的钻孔设备。
技术实现思路
1、本专利技术意在提供一种兼容多款板件自动化钻孔设备，以提升换挡臂的加工效率和加工质量。
2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种兼容多款板件自动化钻孔设备，包括固定在机架上的旋转盘结构和钻孔单元、打磨单元和卸料单元；旋转盘结构上设有若干用于固定工件的定位单元，定位单元包括定位工装和压紧结构，定位工装转动连接至旋转盘结构上且在竖直面内转动，定位工装的两端开有定位孔并安装有定位销；机架上还设有与钻孔单元配合的角度调节机构，角度调节机构用于调整定位工装的转动角度；钻孔单元包括钻孔驱动结构和钻孔件，打磨单元包括打磨驱动结构和打磨件；卸料单元包括下料顶升气缸和卸料气缸，两者的运动路径相互垂直，且两者的输出轴端部均设有定位磁铁。
3、本方案的原理及优点是：
4、1、实际应用时，本方案通过角度调节机构和可转动的定位工装配合能够适应多种不同型号和形状的换挡臂，这种通用性减少了对特定工装夹具的需求，使得同一种设备可以处理不同型号的换挡臂，其次，本方案的下料顶升气缸和卸料气缸的输出轴端部均设有定位磁铁，定位磁铁对工件进行磁力吸附，使得装置能够更好地适应换挡臂的不规则形状，不需要复杂的机械手或卸料夹具结构，大大简化了卸料单元的结构；相比于传统钻孔设备和卸料装置，本方案有效减少了工装夹具和卸料夹具的数量和类型，提升设备的通用性，极大减少生产成本。
5、2、本方案定位工装实现了多型号工件的统一装夹，角度调节机构实现根据不同的换挡臂需求进行精确的角度调整，确保钻孔面的水平，两者配合有效减少了人为进行设备调节，减少了人为误差，从而保证加工的一致性和准确性，进一步提高了产品质量。
6、3、本方案通过定位单元、钻孔单元、打磨单元以及卸料单元实现了自动定位、钻孔加工以及自动卸料，钻孔设备的高度自动化和连续作业能力有效减少了工装夹具更换和设备调整的频率，减少了停机时间，大幅提升了生产效率，简化的操作流程和高效的卸料系统进一步提高了整体生产效率。
7、4、通用性强的设计减少了对特定工装夹具的需求，以及对设备调整的专业要求，操作人员只需进行简单的设置和监控，不需要复杂的调试技术，降低培训成本，新手操作人员也能快速上手，不影响生产的连续性和稳定性。
8、进一步，所述定位工装任一端的定位孔为多孔连通结构，且任一端的顶面向上凸起高于另一端的顶面使定位工装呈倒l型，且倒l型结构的横向部分向外一侧为曲面状。
9、上述设置具有以下效果：一是、将任一定位孔设计成多孔连通结构有利于根据实际换挡臂型号确定活动端的定位销的位置，保证多型号的换挡臂均可固定在定位工装上，实现多产品的统一装夹和自动化加工，降低生产成本；二是、部分型号的换挡臂工件具有向下凸出的结构，定位工装的倒l型结构有效避免了该型号工件在固定时因结构冲突而无法固定；其次、本钻孔设备整体结构非常紧凑，各单元加工时会有向上、向下等各种不同路径，定位工装的侧面设计成曲面状有效防止定位工装在转动过程与机架上的其他单元发生碰撞或加工干涉，有效保证各工序稳定进行。
10、进一步，所述角度调节机构位于定位工装下方，且包括伸缩驱动结构和顶升头，顶升头的端部为弧形。
11、由于本钻孔设备在研发设计时考虑了空间因素，整体结构非常紧凑，机架上个单元与旋转盘结构之间没有较大空闲，特别是钻孔单元需要向下钻孔，如果角度调节机构设置在机架上方虽然能实现带动工装旋转，但是容易与钻孔单元发生运动干涉导致生产的连续稳定，也容易发生碰撞而损坏结构，因此，角度调节机构位于定位工装下方并通过伸缩驱动结构向上顶起定位工装使其在竖直平面内旋转，不仅实现定位工装转动角度调节的精度和准确性，而且避免了机架上方各部件空间拥挤而造成运动干涉，保证了各工序和整体生产的连续稳定。
12、进一步，所述打磨驱动结构包括打磨气缸和纵横调节机构，打磨气缸的输出轴水平移动且输出轴端部与纵横调节机构连接固定；纵横调节机构包括支撑座，支撑座的中部位置设有固定块，固定块两侧对称设有滑动连接的横向滑动块；横向滑动块的外端内开有沿宽度贯穿的通槽，通槽内可拆卸安装有夹紧打磨件的夹块，夹块在通槽内上下运动，且夹块与打磨件之间转动连接。
13、进一步，所述打磨件包括打磨座和锉刀，打磨座包括夹持杆和活动块，夹持杆一端深入夹块内，另一端与活动块螺栓连接，活动块内设有浮动弹簧，锉刀位于活动块上且底部与浮动弹簧连接，锉刀为梯形结构且以锉刀面为基准其左右两端逐渐向底部外扩。
14、申请人在打磨单元的设计之初考虑的结构为利用打磨头实现工件的毛刺打磨，但是由于钻孔设备结构紧凑，且定位工装上工件与机架表面之间的空间非常狭窄，打磨头无法有效运转打磨表面，因此考虑到空间因素，申请人将打磨单元设计成横向移动打磨，利用打磨气缸带动打磨件沿工件的下表面进出，并且利用纵横调节机构以及打磨件与夹块的转动连接实现打磨件的多自由度调节，使锉刀的锉刀面与需要打磨的表面相平行，实现有效打磨。
15、然而，考虑到不同工件在定位工装上的固定姿态存在差别，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种兼容多款板件自动化钻孔设备，其特征在于：包括固定在机架上的旋转盘结构和钻孔单元、打磨单元和卸料单元；旋转盘结构上设有若干用于固定工件的定位单元，定位单元包括定位工装和压紧结构，定位工装转动连接至旋转盘结构上且在竖直面内转动，定位工装的两端开有定位孔并安装有定位销；机架上还设有与钻孔单元配合的角度调节机构，角度调节机构用于调整定位工装的转动角度；钻孔单元包括钻孔驱动结构和钻孔件，打磨单元包括打磨驱动结构和打磨件；卸料单元包括下料顶升气缸和卸料气缸，两者的运动路径相互垂直，且两者的输出轴端部均设有定位磁铁。
2.根据权利要求1所述的一种兼容多款板件自动化钻孔设备，其特征在于：所述定位工装任一端的定位孔为多孔连通结构，且任一端的顶面向上凸起高于另一端的顶面使定位工装呈倒L型，且倒L型结构的横向部分向外一侧为曲面状。
3.根据权利要求1所述的一种兼容多款板件自动化钻孔设备，其特征在于：所述角度调节机构位于定位工装下方，且包括伸缩驱动结构和顶升头，顶升头的端部为圆弧形。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种兼容多款板件自动化钻孔设备，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种兼容多款板件自动化钻孔设备，其特征在于：所述打磨件包括打磨座和锉刀，打磨座包括夹持杆和活动块，夹持杆一端深入夹块内，另一端与活动块螺栓连接，活动块内设有浮动弹簧，锉刀位于活动块上且底部与浮动弹簧连接，锉刀为梯形结构且以锉刀面为基准其左右两端逐渐向底部外扩。
6.根据权利要求5所述的一种兼容多款板件自动化钻孔设备，其特征在于：所述卸料气缸的输出轴端部与定位磁铁之间安装有卸料头，卸料头与定位磁铁之间设有避让组件，避让组件包括竖直滑动设置的避让导杆，定位磁铁固定在避让导杆的底部，避让导杆与卸料头之间设有直线轴承。
7.根据权利要求6所述的一种兼容多款板件自动化钻孔设备，其特征在于：所述机架上还设有限位单元，限位单元位于角度调节单元的上方并用于固定工件的上表面，且限位单元包括限位块和滑动底座，限位块固定在滑动底座上且通过滑动底座滑动连接在机架上。
8.根据权利要求2所述的一种兼容多款板件自动化钻孔设备，其特征在于：所述定位工装在两定位孔之间可拆卸连接有移动座，移动座上开有用于容纳工件端部的固定槽。
9.根据权利要求5-8任一所述的一种兼容多款板件自动化钻孔设备，其特征在于：所述顶升头上设有滚动轴承，滚动轴承的轴线垂直于顶升头的运动方向，滚动轴承的顶点所在平面高于顶升头的顶点平面。
10.根据权利要求9所述的一种兼容多款板件自动化钻孔设备，其特征在于：所述定位销的顶部为锥形。
...【技术特征摘要】
1.一种兼容多款板件自动化钻孔设备，其特征在于：包括固定在机架上的旋转盘结构和钻孔单元、打磨单元和卸料单元；旋转盘结构上设有若干用于固定工件的定位单元，定位单元包括定位工装和压紧结构，定位工装转动连接至旋转盘结构上且在竖直面内转动，定位工装的两端开有定位孔并安装有定位销；机架上还设有与钻孔单元配合的角度调节机构，角度调节机构用于调整定位工装的转动角度；钻孔单元包括钻孔驱动结构和钻孔件，打磨单元包括打磨驱动结构和打磨件；卸料单元包括下料顶升气缸和卸料气缸，两者的运动路径相互垂直，且两者的输出轴端部均设有定位磁铁。
2.根据权利要求1所述的一种兼容多款板件自动化钻孔设备，其特征在于：所述定位工装任一端的定位孔为多孔连通结构，且任一端的顶面向上凸起高于另一端的顶面使定位工装呈倒l型，且倒l型结构的横向部分向外一侧为曲面状。
3.根据权利要求1所述的一种兼容多款板件自动化钻孔设备，其特征在于：所述角度调节机构位于定位工装下方，且包括伸缩驱动结构和顶升头，顶升头的端部为圆弧形。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种兼容多款板件自动化钻孔设备，其特征在于：所述打磨驱动结构包括打磨气缸和纵横调节机构，打磨气缸的输出轴水平移动且输出轴端部与纵横调节机构连接固定；纵横调节机构包括支撑座，支撑座的中部位置设有固定块，固定块两侧对称设有滑动连接的横向滑动块；横向滑动块的外端内开有沿宽度贯穿的通槽，通槽内可拆卸安装有夹紧打磨件的夹块，夹块在通槽内上下运动，且夹块与打磨件...
【专利技术属性】
技术研发人员：方智恒，李姣姣，周俊，秦江军，陈龙，
申请(专利权)人：重庆市美琪工业制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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