一种金属型材自动移送打孔机构及方法

技术领域

本发明涉及金属型材加工技术领域，更具体地说，本发明涉及一种金属型材自动移送打孔机构及方法。

背景技术

在制造业和建筑领域，金属型材广泛应用于各种结构和设备中。为了满足特定的设计和功能需求，这些金属型材通常需要进行打孔操作。打孔可以用于安装螺栓、连接件、管道等；

中国专利公开了一种金属型材自动移送打孔机构，该专利申请号为CN202122181993.5，公开内容为包括加工筒，所述加工筒上设有开口，所述加工筒内设有支撑板，所述加工筒底壁固定有底座，所述底座内设有两个转槽，两个所述转槽内均转动连接有螺纹杆，所述支撑板侧壁固定有连接杆，所述连接杆通过连接机构与螺纹杆连接，所述底座侧壁设有电机，所述底座内设有传动腔，所述电机输出轴与螺纹杆末端均延伸至传动腔内，所述螺纹杆通过传动机构与电机连接。

但是无论是针对上述打孔机构还是目前市面上的打孔机构来说，均存在以下问题，在当前的金属型材打孔流程中，每次完成型材的打孔后，工人需要手动将型材从放料架上取下，然后放置在打孔台上进行打孔，此后，当打孔完成后，工人再次手动将型材取下，为下一次打孔操作做准备，导致人工过多的干预，操作工人需要反复进行取放动作，生产效率受到限制，并增加了人力资源的需求。

为此，我们提出一种金属型材自动移送打孔机构及方法解决上述问题。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种金属型材自动移送打孔机构及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金属型材自动移送打孔机构，包括

打孔机构，所述打孔机构的一侧设置有八面旋转机构，所述八面旋转机构靠近打孔机构的一侧安装有移送固定机构，所述移送固定机构通过加强支撑机构与打孔机构的相邻底部一侧固定，所述移送固定机构的外侧安装有八个自动移送机构，八个所述自动移送机构上均滑动安装有夹持机构。

在一个优选的实施方式中，所述打孔机构包括底支架、侧支架、打孔升降机、打孔机和打孔台；

所述底支架的顶部边侧固定连接于侧支架的底部，所述打孔升降机安装于侧支架的顶部一侧，所述打孔机的上部螺栓连接于打孔升降机的升降轴端，所述打孔台的底部螺丝连接于底支架的顶部。

在一个优选的实施方式中，所述八面旋转机构包括底座、支撑座、步进电机、转轴和八面支座；所述步进电机安装于底座的一侧上部，所述步进电机的输出轴固定连接于转轴的相邻端，所述转轴的外壁贯穿并通过轴承转动连接于底座的上部，所述转轴的另一外侧壁安装有八面支座。

在一个优选的实施方式中，所述移送固定机构包括八个固定台和八面固定座；八个所述固定台分别固定连接于八面支座的八个面板上，所述八面固定座的八内平面分别螺栓连接于八个固定台外壁上，所述自动移送机构包括中支板、滑轨、滑块、滑动座、线性驱动气缸、触停开关一、触停开关二和两个侧板；所述线性驱动气缸的底部一侧螺栓连接于八面固定座一侧面上，所述线性驱动气缸的滑座顶部螺丝连接于滑动座的底部，所述滑轨的底部螺丝连接于中支板的顶部，所述滑块滑动连接于滑轨的外壁，所述滑动座的内顶壁螺丝连接于滑块的顶部，所述滑动座的内底壁滑动连接于中支板的底部，所述触停开关一和触停开关二对称安装于滑动座的一侧，两个所述侧板分别螺丝连接于线性驱动气缸及中支板的两侧，所述夹持机构包括夹持座、双轴向丝杆模组和双夹持头；所述夹持座的底部螺栓连接于滑动座的顶部，所述双轴向丝杆模组安装于夹持座的顶部，所述双夹持头分别螺丝连接于双轴向丝杆模组的双滚珠螺母座上。

在一个优选的实施方式中，所述加强支撑机构包括八个侧加强杆、弯曲部、中加强杆和旋转接头；

八个所述侧加强杆的一端分别固定连接于八面支座的一侧，八个所述侧加强杆的另一端通过弯曲部分别固定于八个自动移送机构中的侧板上，所述转轴的端部通过旋转接头与中加强杆的一端固定，所述中加强杆的另一端固定连接于打孔台的底中部，所述底支架的一侧安装有控制器。

另外，本发明还提供了一种金属型材自动移送打孔机构的打孔方法，包括以下步骤：

S1、通过控制器启动步进电机，使其输出轴通过转轴带动八面支座的旋转，继而使自动移送机构开始转动，中上部已完成打孔的金属型材从当前旋转至下一个位置，即下一个自动移送机构移动至中上方；

S2、通过启动线性驱动气缸，使滑块沿滑轨向打孔机构的一侧滑动，滑块的运动带动滑动座同步移动，使被夹持机构夹持的金属型材移动至打孔台上方；

S3、启动打孔升降机，将升降轴向下移动，使打孔机的刀具部分与金属型材接触，进行间断地移动的打孔操作；

S4、当夹持的金属型材到达目标位置时，触停开关一接触打孔台的一侧，停止线性驱动气缸并反向启动；

S5、打孔机完成打孔操作后，控制器控制打孔升降机保持上升状态，控制器控制线性驱动气缸反向移动，复位自动移送机构；

S6、触停开关二与侧板接触，感应停止线性驱动气缸，重复八面旋转机构的操作，将自动移送机构旋转至下一个位置。

本发明的技术效果和优点：本发明通过使用八面旋转机构和自动移送机构等多个关键机构，实现金属型材的自动移送打孔操作，通过自动将型材从当前位置转移到下一个位置移送打孔，并确保型材在打孔台上进行准确的打孔，通过这一自动化的流程，能够显著提高生产效率，减少人工操作干预，同时保障打孔的准确性和稳定性，将有效改善生产线的整体效率，减少人力资源需求，为生产流程带来实质性的提升。

附图说明

图1为一种金属型材自动移送打孔机构整体结构示意图。

图2为本发明的打孔机构结构示意图。

图3为本发明的八面旋转机构和自动移送机构结构示意图。

图4为本发明的加强支撑机构结构示意图。

图5为本发明的自动移送机构和夹持机构一视角结构示意图。

图6为本发明的自动移送机构和夹持机构另一视角结构示意图。

附图标记为：10、打孔机构；11、底支架；12、侧支架；13、打孔升降机；14、打孔机；15、打孔台；16、控制器；20、八面旋转机构；21、底座；22、支撑座；23、步进电机；24、转轴；25、八面支座；30、移送固定机构；31、固定台；32、八面固定座；40、自动移送机构；41、中支板；42、滑轨；43、滑块；44、滑动座；45、线性驱动气缸；46、触停开关一；47、触停开关二；48、侧板；50、加强支撑机构；51、侧加强杆；52、弯曲部；53、中加强杆；54、旋转接头；60、夹持机构；61、夹持座；62、双轴向丝杆模组；63、双夹持头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照说明书附图1-6，本发明一实施例的一种金属型材自动移送打孔机构，包括打孔机构10，打孔机构10的一侧设置有八面旋转机构20，八面旋转机构20靠近打孔机构10的一侧安装有移送固定机构30，移送固定机构30通过加强支撑机构50与打孔机构10的相邻底部一侧固定，移送固定机构30的外侧安装有八个自动移送机构40，八个自动移送机构40上均滑动安装有夹持机构60。

如图2所示，打孔机构10包括底支架11、侧支架12、打孔升降机13、打孔机14和打孔台15；底支架11的顶部边侧固定连接于侧支架12的底部，打孔升降机13安装于侧支架12的顶部一侧，打孔机14的上部螺栓连接于打孔升降机13的升降轴端，打孔台15的底部螺丝连接于底支架11的顶部，启动打孔升降机13，将升降轴向下移动，打孔机14与打孔升降机13相连，使打孔机14的刀具部分与金属型材接触，进行打孔操作。

如图4所示，八面旋转机构20包括底座21、支撑座22、步进电机23、转轴24和八面支座25；步进电机23安装于底座21的一侧上部，步进电机23的输出轴固定连接于转轴24的相邻端，转轴24的外壁贯穿并通过轴承转动连接于底座21的上部，转轴24的另一外侧壁安装有八面支座25。

如图3所示，移送固定机构30包括八个固定台31和八面固定座32；八个固定台31分别固定连接于八面支座25的八个面板上，八面固定座32的八内平面分别螺栓连接于八个固定台31外壁上。

如图5所示，自动移送机构40包括中支板41、滑轨42、滑块43、滑动座44、线性驱动气缸45、触停开关一46、触停开关二47和两个侧板48；线性驱动气缸45的底部一侧螺栓连接于八面固定座32一侧面上，线性驱动气缸45的滑座顶部螺丝连接于滑动座44的底部，滑轨42的底部螺丝连接于中支板41的顶部，滑块43滑动连接于滑轨42的外壁，滑动座44的内顶壁螺丝连接于滑块43的顶部，滑动座44的内底壁滑动连接于中支板41的底部，触停开关一46和触停开关二47对称安装于滑动座44的一侧，两个侧板48分别螺丝连接于线性驱动气缸45及中支板41的两侧，触发线性驱动气缸45，使其运动，导致滑块43沿滑轨42向打孔机构10的一侧滑动，滑块43的运动带动滑动座44同步移动，进而使被夹持机构60夹持的金属型材移动至打孔台15上方。

如图5所示，夹持机构60包括夹持座61、双轴向丝杆模组62和双夹持头63；夹持座61的底部螺栓连接于滑动座44的顶部，双轴向丝杆模组62安装于夹持座61的顶部，双夹持头63分别螺丝连接于双轴向丝杆模组62的双滚珠螺母座上，夹持机构60的作用是在打孔操作时，稳定夹持金属型材，使其位置准确且不发生移动，从而保障打孔的精确性和一致性，通过双轴向丝杆模组62的运动，双夹持头63能够实现自动夹持和释放。

如图4所示，加强支撑机构50包括八个侧加强杆51、弯曲部52、中加强杆53和旋转接头54；八个侧加强杆51的一端分别固定连接于八面支座25的一侧，八个侧加强杆51的另一端通过弯曲部52分别固定于八个自动移送机构40中的侧板48上，转轴24的端部通过旋转接头54与中加强杆53的一端固定，中加强杆53的另一端固定连接于打孔台15的底中部；

八个侧加强杆51提供了横向支撑和稳定，通过弯曲部52固定于各自的自动移送机构40的侧板48上，从而将自动移送机构40与八面支座25牢固连接，确保整个移送和打孔过程中机构的稳定性，通过中加强杆53增加自动移送机构40的支撑和稳定性。

如图1所示，底支架11的一侧安装有控制器16，控制器16的作用是对整个自动移送和打孔进行控制和协调，以确保各个组件的协同运作，通过控制器16启动和停止步进电机23，使转轴24和八面支座25旋转，通过控制线性驱动气缸45的运动，实现自动移送机构40的打孔移动，通过控制打孔升降机13的升降运动，在打孔操作时刀具与金属型材之间的精确接触，满足打孔需求，通过控制双轴向丝杆模组62的运动，使双夹持头63固定金属型材，以实现精确的夹持和释放操作。

本发明还提供了一种金属型材自动移送打孔机构的打孔方法，包括以下步骤：

S1、通过控制器16启动步进电机23，使其输出轴通过转轴24带动八面支座25的旋转，继而使自动移送机构40开始转动，中上部已完成打孔的金属型材从当前旋转至下一个位置，即下一个自动移送机构40移动至中上方；

S2、通过启动线性驱动气缸45，使滑块43沿滑轨42向打孔机构10的一侧滑动，滑块43的运动带动滑动座44同步移动，使被夹持机构60夹持的金属型材移动至打孔台15上方；

S3、启动打孔升降机13，将升降轴向下移动，使打孔机14的刀具部分与金属型材接触，进行间断地移动的打孔操作；

S4、当夹持的金属型材到达目标位置时，触停开关一46接触打孔台15的一侧，停止线性驱动气缸45并反向启动；

S5、打孔机14完成打孔操作后，控制器16控制打孔升降机13保持上升状态，控制器16控制线性驱动气缸45反向移动，复位自动移送机构40；

S6、触停开关二47与侧板48接触，感应停止线性驱动气缸45，重复八面旋转机构20的操作，将自动移送机构40旋转至下一个位置。

本发明的工作原理是：本发明通过控制器16启动步进电机23，步进电机23的旋转驱动使得其输出轴与转轴24相连的端开始旋转，步进电机23的旋转驱动使其输出轴与转轴24相连的端开始旋转，八面支座25的旋转作用于移送固定机构30的八面固定座32，进而带动自动移送机构40开始转动，八面支座25的旋转带动自动移送机构40转动，使中上部已完成打孔的金属型材从当前位置旋转至下一个位置，即下一个自动移送机构40移动至中上方，继续为金属型材进行移送和打孔操作，当需要将金属型材移送至打孔台15进行打孔操作时，首先触发线性驱动气缸45，使其运动，导致滑块43沿滑轨42向打孔机构10的一侧滑动，滑块43的运动带动滑动座44同步移动，进而使被夹持机构60夹持的金属型材移动至打孔台15上方，启动打孔升降机13，将升降轴向下移动，打孔机14与打孔升降机13相连，使打孔机14的刀具部分与金属型材接触，进行打孔操作，通过控制器16控制线性驱动气缸45间断地移动，确保打孔机14对移送中的金属型材进行适当的打孔，当夹持的金属型材到达目标位置时，触停开关一46接触打孔台15的一侧，停止线性驱动气缸45并反向启动，打孔机14完成打孔操作后，控制器16控制打孔升降机13保持上升状态，控制器16控制线性驱动气缸45反向移动，复位自动移送机构40，触停开关二47与侧板48接触，感应停止线性驱动气缸45，重复八面旋转机构20的操作，将自动移送机构40旋转至下一个位置，为下一次移送和打孔操作做准备，重复八面旋转机构20的操作，将自动移送机构40旋转至下一个位置，为下一次移送和打孔操作做准备。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。