自动寻位钻孔机及其自动寻位钻孔方法
专利汇可以提供自动寻位钻孔机及其自动寻位钻孔方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种自动寻位钻孔机及其自动寻位方法，包括 基座 、移动模组、钻孔机构、寻位机构及PLC 控制器 ；所述基座上设有一固定加工区，该基座于固定加工区的一端设有用以放置 钻头 的储刀架，所述移动模组设置在基座的一侧，所述PLC控制器连接移动模组、钻孔机构及寻位机构。通过寻位机构配合PLC控制器自动获取 工件 的打孔信息，通过钻孔机构与移动模组及PLC控制器的配合实现自动钻孔动作，钻孔 位置 的确定及钻孔动作的执行均通过本发明自动寻位钻孔机实现，提高钻孔效率及 精度 ，同时也减轻工人的劳动强度。，下面是自动寻位钻孔机及其自动寻位钻孔方法专利的具体信息内容。
1.一种自动寻位钻孔机，其特征在于，包括：基座、设置在基座上的至少一移动模组、设置在移动模组上的钻孔机构、设置在移动模组上的寻位机构、及连接移动模组、钻孔机构及寻位机构的PLC控制器；所述基座上设有一固定加工区，该基座于固定加工区的一端设有用以放置钻头的储刀架，所述移动模组设置在基座的一侧，所述钻孔机构具有刀座、刀柄、钻头及动力伺服电机，所述刀座固定在移动模组上，刀柄可转动的装设在刀座上，钻头装设在刀柄上，动力伺服电机连接刀柄；所述寻位机构包括位移传感器及寻位滑座，寻位滑座固定连接移动模组，位移传感器连接PLC控制器，所述PLC控制器连接移动模组、钻孔机构及寻位机构。
2.如权利要求1所述的自动寻位钻孔机，其特征在于：所述钻孔机构包括刀架、装设在刀架上的所述刀座、所述刀柄、所述钻头、动力伺服电机及换刀气缸，所述刀架固定设置在移动模组上，所述钻头设置在刀柄的一侧，刀柄的另一侧连接换刀气缸，所述动力伺服电机设置在换刀气缸的一侧，动力伺服电机通过传动皮带连接刀柄的转轴。
3.如权利要求2所述的自动寻位钻孔机，其特征在于：所述移动模组包括X轴模组、Y轴模组及Z轴模组，所述X轴模组包括X轴滑轨、X轴滑块及X轴进给伺服电机，所述Y轴模组包括Y轴滑轨、Y轴滑块及Y轴进给伺服电机，所述Z轴模组包括Z轴滑轨、Z轴滑块及Z轴伺服电机，X轴滑轨固定在基座上，Y轴滑轨固定在X轴滑块上，Z轴滑轨固定在Y轴滑块上，所述刀架固定设置在Z轴滑块上，所述寻位机构的寻位滑座固定在移动模组的Z轴滑块上。
4.如权利要求3所述的自动寻位钻孔机，其特征在于：所述基座的固定加工区设置在基座的中部，固定加工区的两侧分别设有一组移动模组，各移动模组上分别设有所述钻孔机构及寻位机构，所述储刀架对应设有两组。
5.如权利要求4所述的自动寻位钻孔机，其特征在于：所述的位移传感器包括横向位移传感器、纵向位移传感器，所述寻位机构包括还寻位滑轨、横向移位杆、横向笔形气缸、纵向笔形气缸、纵向移位杆及寻位座，横向位移传感器装设在横向移位杆上，纵向位移传感器装设在纵向移位杆上，横向移位杆连接横向笔形气缸，纵向移位杆连接纵向笔形气缸，使横向移位杆可横向移动的装设在寻位座上，纵向移位杆可纵向移动的设置在寻位座上，寻位座连接带有位置开关的笔形气缸，寻位滑座固定在移动模组的Z轴滑块上。
6.如权利要求5所述的自动寻位钻孔机，其特征在于：所述寻位机构还包括基准桩，工件上设置有基准部，所述基准桩可拆卸的设置在工件的基准部。
7.如权利要求4所述的自动寻位钻孔机，其特征在于：所述基座于固定加工区内设有一线性滑轨，线性滑轨上设有可于线性滑轨上滑动的线性滑块，线性滑块连接滑轨气缸，所述工件安装在固定工装上，固定工装固定配合在线性滑块上。
8.如权利要求1所述的自动寻位钻孔机，其特征在于：所述PLC控制器与一操控面板相连，该PLC控制器内存储有欲进行钻孔加工的各种器械的钻孔信息，钻孔信息包括各个器械的相对基准点、要进行钻孔的各个孔的坐标位置、各个孔对应的孔径大小。
9.一种自动寻位钻孔机的自动寻位钻孔方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将欲钻孔的工件固定在基座的固定加工区内；若工件需要确定基准位置，则进入步骤2，若工件无需确定基准位置，则直接进入步骤3；
步骤2：PLC控制器根据工件的型号，分别控制固定加工区两侧的移动模组移动至靠近基准桩的位置后停止，寻位机构的笔形气缸带动寻位座往工件的一侧伸出，当感应到基准桩后，笔形气缸停止移动，横向笔形气缸及纵向笔形气缸分别控制横向移位杆及纵向移位杆朝基准桩伸出并触碰基准桩，横向位移传感器及纵向位移传感器记录横向移位杆及纵向移位杆触碰到基准桩时的坐标，并传送至PLC控制器，PLC控制器根据基准桩的坐标计算出各个钻孔位置及钻孔孔径的大小之后进入步骤3。
步骤3：PLC控制器将工件的钻孔孔径大小对应的钻头型号发送给钻孔机构，移动模组移动至储刀架对应的钻头型号位置处，并朝向钻头移动，使钻头插入刀柄内，通过换刀气缸将钻头进行固定后进入步骤4。
步骤4：PLC控制器将工件的钻孔位置发送给移动模组，移动模组带动钻孔机构移动至工件一侧后停止，钻孔机构的动力伺服电机启动，对工件进行钻孔作业，若下一钻孔位置与当前的孔径相同，当前钻孔位置钻完孔后即自动进入下一钻孔位置的钻孔作业，直至工件上所有的钻孔位置都加工完成进入步骤6,若下一钻孔位置的孔径与当前钻孔孔径不同，则进入步骤5进行换刀动作。
步骤5：PLC控制器将工件的钻孔孔径大小对应的钻头型号发送给钻孔机构，并控制移动模组移动至储刀架，换刀气缸将刀柄内的钻头推出刀柄外，使钻头落入储刀架上，移动模组带动钻孔机构移动至欲取用的钻头型号位置处，并朝向钻头移动，使钻头插入刀柄内，并通过换刀气缸将钻头进行固定后进入步骤4。
步骤6：移动模组在PLC控制器的动作指令下将钻孔机构上的钻头放置在储刀架上，移动模组带动钻孔机构回归至初始状态。
10.如权利要求9所述的自动寻位机的自动寻位钻孔方法，其特征在于：步骤1中，工件的固定是通过固定工装实现，将固定工装固定在基座的线性滑块上，工件安装在固定工装上，按下启动按钮，滑轨气缸会将线性滑块及固定在线性滑块上的固定工装及工件A沿着线性滑轨拉入基座的固定加工区内；步骤6中，工件加工完成后，将自动退回到装卸区域，再将工件从固定工装上取下。
自动寻位钻孔机及其自动寻位钻孔方法
技术领域
背景技术
大多体积大，不易移动，需要手工测量产品，并标注钻孔位置，因此其钻孔作业劳动强度大，
钻孔效率低，加工成本居高不下，并且因为健身器材或者体育器械的左右两边都有不同孔
径的多个孔，钻完一面后需要在翻到另一面装夹后再钻孔,不但工作效率和精度极低，也大
大增加了工人的劳动强度，在两面的钻孔过程中容易出现钻孔位置偏离预定位置的状况产
生，使得产品的一致性差，影响产品的外观，甚至影响产品的装配。
发明内容
的PLC控制器；所述基座上设有一固定加工区，该基座于固定加工区的一端设有用以放置钻
头的储刀架，所述移动模组设置在基座的一侧，所述钻孔机构具有刀座、刀柄、钻头及动力
伺服电机，所述刀座固定在移动模组上，刀柄可转动的装设在刀座上，钻头装设在刀柄上，
动力伺服电机连接刀柄；所述寻位机构包括位移传感器及寻位滑座，寻位滑座固定连接移
动模组，位移传感器连接PLC控制器，所述PLC控制器连接移动模组、钻孔机构及寻位机构。
刀柄的另一侧连接换刀气缸，所述动力伺服电机设置在换刀气缸的一侧，动力伺服电机通
过传动皮带连接刀柄的转轴。
所述Z轴模组包括Z轴滑轨、Z轴滑块及Z轴伺服电机，X轴滑轨固定在基座上，Y轴滑轨固定在
X轴滑块上，Z轴滑轨固定在Y轴滑块上，所述刀架固定设置在Z轴滑块上，所述寻位机构的寻
位滑座固定在移动模组的Z轴滑块上。
组。
移传感器装设在横向移位杆上，纵向位移传感器装设在纵向移位杆上，横向移位杆连接横
向笔形气缸，纵向移位杆连接纵向笔形气缸，使横向移位杆可横向移动的装设在寻位座上，
纵向移位杆可纵向移动的设置在寻位座上，寻位座连接带有位置开关的笔形气缸，寻位滑
座固定在移动模组的Z轴滑块上。
配合在线性滑块上。
各个孔对应的孔径大小。
基准桩后，笔形气缸停止移动，横向笔形气缸及纵向笔形气缸分别控制横向移位杆及纵向
移位杆朝基准桩伸出并触碰基准桩，横向位移传感器及纵向位移传感器记录横向移位杆及
纵向移位杆触碰到基准桩时的坐标，并传送至PLC控制器，PLC控制器根据基准桩的坐标计
算出各个钻孔位置及钻孔孔径的大小之后进入步骤3。
气缸将钻头进行固定后进入步骤4。
置与当前的钻孔位置相同，当前钻孔位置钻完孔后即自动进入下一钻孔位置的钻孔作业，
直至工件上所有的钻孔位置都加工完成进入步骤6,若下一钻孔位置的孔径与当前钻孔孔
径不同，则进入步骤5进行换刀动作。
动模组带动钻孔机构移动至欲取用的钻头型号位置处，并朝向钻头移动，使钻头插入刀柄
内，并通过换刀气缸将钻头进行固定后进入步骤4。
块上的固定工装及工件A沿着线性滑轨拉入基座的固定加工区内；步骤6中，工件加工完成
后，将自动退回到装卸区域，再将工件从固定工装上取下。
钻孔机构与移动模组及PLC控制器的配合实现自动钻孔动作，钻孔位置的确定及钻孔动作
的执行均通过本发明自动寻位钻孔机实现，提高钻孔效率及精度，同时也减轻工人的劳动
强度。本发明较佳可在基座的左右两侧分别设计一组可自动换刀的钻孔机构，左右两组移
动模组的X轴、Y轴、Z轴都是由高精度滚珠丝杆配合伺服电机移动进给，左右两组钻孔机构
可以采用完全对称或者完全不对称的方式执行各自的钻孔任务，这就解决了传统钻孔方式
钻完一面后需要再翻到另一面装夹工件再钻孔的问题，不但大幅度提高钻孔效率和精度，
也大大减轻了工人的劳动强度。
附图说明
具体实施方式
发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
4、及连接移动模组2、钻孔机构3及寻位机构4的PLC控制器。
轨221、Y轴滑块222及Y轴进给伺服电机223，所述Z轴模组23包括Z轴滑轨231、Z轴滑块232及
Z轴伺服电机233，X轴滑轨211固定在基座1上，Y轴滑轨221固定在X轴滑块212上，Z轴滑轨
231固定在Y轴滑块222上。
在换刀气缸35一侧的动力伺服电机36。所述刀架31固定设置在Z轴滑块332上，所述动力伺
服电机36通过传动皮带37连接刀柄33的转动轴。
移位杆43连接横向笔形气缸47，纵向位移传感器装设在纵向移位杆44上，纵向移位杆44连
接纵向笔形气缸48，使横向移位杆43可横向移动的装设在寻位座45上，纵向移位杆44可纵
向移动的设置在寻位座45上，寻位座45连接带有位置开关的笔形气缸49，寻位滑座42固定
在移动模组2的Z轴滑块232上。为了实现自动寻位，在工件A的欲钻孔的侧边还设有供基准
桩46装设的基准点，基准桩46可拆卸的安装在工件A上。
杆43、纵向移位杆44、横向位移传感器、纵向位移传感器。该PLC控制器与一操控面板相连，
并事先存储欲进行钻孔加工的各种器械的钻孔信息，钻孔信息包括各个器械的相对基准
点、要进行钻孔的各个孔的坐标位置、各个孔对应的孔径大小等。
3及寻位机构4，所述储刀架5设有两组，两组储刀架5分别朝向两组移动模组2。基座1两边的
两组移动模组2、钻孔机构3及寻位机构4分别通过PLC控制器单独控制，左边的机构对工件A
的左边进行独立的自动寻位及钻孔作业，右边的机构对工件A的右边进行独立的自动寻位
及钻孔作业。
连接操控面板工件A安装时，先将固定工装B安装在线性滑块13上，再将工件A固定在固定工
装B上。
定在线性滑块13上的固定工装B及工件A沿着线性滑轨12拉入基座1的固定加工区11内。同
一型号的单个或者多个工件依次进行钻孔加工时，首个工件A需要在进入固定加工区11之
前或者进入固定加工区11之后，在操控面板上输入工件A的参数(如工件A的名称和型号)。
有些工件A的钻孔位置需要加装基准桩46进行基准位置的确定，再根据基准位置确定钻孔
位置，有些工件的钻孔无需使用基准桩，直接在PLC控制器内存储钻孔位置。
出，当感应到基准桩46后，笔形气缸49停止移动，横向笔形气缸47及纵向笔形气缸48分别控
制横向移位杆及纵向移位杆朝基准桩46伸出并触碰基准桩46，横向位移传感器及纵向位移
传感器记录横向移位杆及纵向移位杆触碰到基准桩时的坐标，并传送至PLC控制器，PLC控
制器根据基准桩的坐标计算出各个钻孔位置及钻孔孔径的大小之后进入步骤3。
刀柄33内，并通过换刀气缸35将钻头34进行固定后进入步骤4。
钻孔位置钻完孔后即自动进入下一钻孔位置的钻孔作业，若下一钻孔位置与当前的孔径相
同，则进入步骤6,若下一钻孔位置的孔径与当前钻孔孔径不同，则进入步骤5进行换刀动
作。
入储刀架5上，移动模组2带动钻孔机构3移动至欲取用的钻头34型号位置处，并朝向钻头34
移动，使钻头34插入刀柄33内，并通过换刀气缸35将钻头34进行固定后进入步骤4。
1-6。若下一加工器械与当前工件A不同，需要更换对应的固定工装B，再重复步骤1-6。
的左右两侧分别设计一组可自动换刀的钻孔机构3，左右两组移动模组2的X轴、Y轴、Z轴都
是由高精度滚珠丝杆配合伺服电机移动进给，左右两组钻孔机构3可以采用完全对称或者
完全不对称的方式执行各自的钻孔任务，这就解决了传统钻孔方式钻完一面后需要再翻到
另一面装夹工件A再钻孔的问题，不但大幅度提高钻孔效率和精度，也大大减轻了工人的劳
动强度。
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