技术领域
[0001] 本实用新型涉及扳手加工设备技术领域，特别涉及一种扳手自动钻孔设备。
背景技术
[0002] 活动扳手的生产过程，从机加工到组装成型再到
表面处理，需要经过多道复杂繁琐的工序。其中，扳手的钻孔是非常关键的一道加工工序，若扳手的
蜗杆孔钻孔出现偏差，不仅会影响其后续蜗杆轴等零部件的组装，而且会影响到扳手在使用时的手感。目前，扳手钻孔的过程主要由人工操作来实现，劳动强度较高，钻孔效率较低，并且钻孔的
精度也难以把握。随着工业生产的自动化程度越来越高，扳手的钻孔加工也越来越向机械化、自动化靠拢，而传统的扳手钻孔设备，大多数仅适用于手工操作，难以持续地进行钻孔加工来满足流
水线加工要求，效率较低，且加工精度和可靠性不高。实用新型内容
[0003] 本实用新型提供了一种扳手自动钻孔设备，适用于扳手的钻孔加工流水线，以解决现有的扳手钻孔设备大多仅适用于手工操作，效率较低，且加工精度和可靠性不高的问题。
[0004] 为了达到上述目的，本实用新型提供了一种扳手自动钻孔设备，所述扳手包括头部和柄部，所述扳手的头部内侧设置有三个工作面，外侧设置有一外轮廓面，所述扳手自动钻孔设备包括：
[0005] 传送线，所述传送线上固定设置有多个托板，所述传送线用于将待钻孔的扳手从所述传送线第一端搬运至第二端；
[0006] 矫正装置，所述矫正装置设置在所述传送线的第二端，所述矫正装置用于将搬运至所述传送线第二端的扳手矫正至第一预设
姿态；
[0007] 搬运机械手，所述搬运机械手设置在所述传送线的第二端，所述搬运机械手用于将所述传送线第二端已矫正的扳手搬运至钻孔的工位，在钻孔时对扳手的柄部进行
定位，并在钻孔完成后将扳手移走；
[0008] 定位夹具，所述定位夹具设置在一
工作台上，所述定位夹具用于对待钻孔的扳手的头部进行夹紧定位；
[0009] 钻孔装置，所述钻孔装置设置在所述工作台上，所述钻孔装置用于对被所述定位夹具和所述搬运机械手配合定位的扳手进行钻孔加工。
[0010] 其中，所述传送线的托板上还设置有多个定位柱；所述传送线的第二端还设置有第一油缸。
[0011] 其中，所述矫正装置包括：
[0012] 矫正
块，所述矫正块的侧面上设置有三个矫
正面，所述矫正面与所述扳手头部的工作面一一对应；
[0013] 调整
气缸，所述调整气缸固定设置在所述矫正块的上表面，所述调整气缸的
活塞杆与一调整滚轮臂固定连接，所述调整滚轮臂用于移动所述扳手，并将三个工作面贴合在对应的所述矫正块的三个矫正面上。
[0014] 其中，所述搬运机械手包括一夹抓部，所述夹抓部的底端与一Y轴滑块固定连接，所述Y轴滑块滑动地设置在一Y轴
导轨上，所述Y轴导轨的第一端靠近所述传送线的第二端；所述Y轴导轨的底部固定设置有一X轴滑块，所述X轴滑块滑动地设置在一X轴导轨上。
[0015] 其中，所述Y轴导轨的第二端还设置一Y轴
电机，所述X轴导轨的第一端还设置有一X轴电机。
[0016] 其中，所述夹抓部包括一上夹取板和一下夹取板，所述上夹取板和所述下夹取板均滑动地设置在所述夹抓部的夹取
基座上，所述夹取基座的底部与所述Y轴滑块固定连接，所述夹取基座上还设置有一夹取气缸，所述夹取气缸用于驱动所述上夹取板和所述下夹取板在所述夹取基座上的滑动。
[0017] 其中，所述定位夹具包括：夹具基座；
[0018] 三弯定位块，所述三弯定位块滑动设置在所述夹具基座的第一侧，所述三弯定位块上设置有三个定位面，与所述扳手头部的工作面一一对应；
[0019] 夹持螺杆，包括上夹持螺杆和下夹持螺杆，所述上夹持螺杆和所述下夹持螺杆分别设置在所述三弯定位块所在平面的上方和下方，所述上夹持螺杆和所述下夹持螺杆分别固定设置在一上夹持臂和一下夹持臂的第一端，所述上夹持臂和所述下夹持臂均设置在所述夹具基座的第二侧；
[0020] 侧面顶块，所述侧面顶块设置在所述夹具基座的第三侧，所述侧面顶块靠近所述三弯定位块的一侧设置有一弧形定位面，所述弧形定位面与所述扳手的外轮廓面相对应。
[0021] 其中，所述夹具基座的第一侧还设置有定位气缸，所述定位气缸固定设置在所述夹具基座上，所述定位气缸用于驱动所述三弯定位块并提供
挤压力；所述上夹持臂和所述下夹持臂之间设置有第二油缸，所述第二油缸滑动设置在所述夹具基座的第二侧内壁上，所述第二油缸用于驱动所述上夹持臂和所述下夹持臂并提供夹紧力；所述夹具基座的第三侧还设置有第三油缸，所述第三油缸用于驱动所述侧面顶块，并提供所述弧形定位面对所述外轮廓面上的挤压力。
[0022] 其中，所述矫正块和所述三弯定位块上均设置有一
传感器，分别用于感应所述矫正面与对应的所述工作面、所述定位面与对应的所述工作面的贴合状况。
[0023] 其中，所述钻孔装置包括一
钻头，所述钻头可伸缩地设置在一钻头基座上，所述钻头基座的底部与所述工作台固定连接；所述钻头基座上还设置有一直线电机和一转动电机，所述直线电机用于驱动所述钻头的直线移动，所述转动电机用于驱动所述钻头的转动。
[0024] 本实用新型的上述方案有如下的有益效果：
[0025] 本实用新型的扳手自动钻孔设备，设置有扳手搬运的传送线和搬运机械手，对扳手调整定位的矫正装置和定位夹具，以及钻孔加工的钻孔装置，能全机械化地进行扳手的移动，姿态调整，
机械臂夹持搬运以及定位钻孔等工序，并且所有工序均集成在一条加工流水线上，有利于各功能模块的布局以及相邻模块之间的衔接配合，减少了工序之间的物料转运时间，提高了扳手机械化钻孔的效率和可靠性；本实用新型的扳手自动钻孔设备，设置有多个传感器，传感器以及各执行气缸、油缸和电机等均与一控制系统电连接，使得本扳手自动钻孔设备可以全自动化地完成对多个扳手的钻孔加工，减少人工的劳动强度，提高生产效率和产能。
附图说明
[0026] 图1为本实用新型的整体结构示意图；
[0027] 图2为本实用新型的传送线第二端及矫正装置结构示意图；
[0028] 图3为本实用新型的搬运机械手结构示意图；
[0029] 图4为本实用新型的定位夹具结构示意图；
[0030] 图5为本实用新型的三弯定位块定位扳手的示意图；
[0031] 图6为本实用新型的钻孔装置结构示意图。
[0032] 【附图标记说明】
[0033] 1-扳手；101-头部；102-柄部；103-工作面；104-外轮廓面；2-传送线；201-托板；202-定位柱；203-第一油缸；3-矫正装置；301-矫正块；302-矫正面；303-调整气缸；304-调整滚轮臂；4-搬运机械手；401-夹抓部；402-Y轴滑块；403-Y轴导轨；404-X轴滑块；405-X轴导轨；406-Y轴电机；407-X轴电机；408-上夹取板；409-下夹取板；410-夹取基座；411-夹取气缸；5-定位夹具；501-夹具基座；502-三弯定位块；503-定位面；504-上夹持螺杆；505-下夹持螺杆；506-上夹持臂；507-下夹持臂；508-侧面顶块；509-弧形定位面；510-定位气缸；
511-第二油缸；512-第三油缸；6-工作台；7-钻孔装置；701-钻头；702-钻头基座；703-直线电机；704-转动电机；8-传感器。
具体实施方式
[0034] 为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体
实施例进行详细描述。
[0035] 本实用新型针对现有的扳手钻孔设备大多仅适用于手工操作，效率较低，且加工精度和可靠性不高的问题，提供了一种扳手自动钻孔设备，适用于扳手的钻孔加工流水线，其中所述扳手1包括头部101和柄部102，所述扳手1的头部101内侧设置有三个工作面103，外侧设置有一外轮廓面104，如图5所示。
[0036] 如图1所示，本实用新型提供了一种扳手自动钻孔设备，包括：传送线2，所述传送线2上固定设置有多个托板201，所述传送线2用于将待钻孔的扳手1从所述传送线2第一端搬运至第二端；矫正装置3，所述矫正装置3设置在所述传送线2的第二端，所述矫正装置3用于将搬运至所述传送线2第二端的扳手1矫正至第一预设姿态；搬运机械手4，所述搬运机械手4设置在所述传送线2的第二端，所述搬运机械手4用于将所述传送线2第二端已矫正的扳手1搬运至钻孔的工位，在钻孔时对扳手1的柄部102进行定位，并在钻孔完成后将扳手移走；定位夹具5，所述定位夹具5设置在一工作台6上，所述定位夹具5用于对待钻孔的扳手1的头部101进行夹紧定位；钻孔装置7，所述钻孔装置7设置在所述工作台6上，所述钻孔装置7用于对被所述定位夹具5和所述搬运机械手4配合定位的扳手1进行钻孔加工。
[0037] 本实用新型的上述实施例所述的扳手自动钻孔设备，首先通过人工或者机械的方式将扳手1以一定的姿态放置于传送线2第一端的托扳201上，传送线2带动固定设置在其上的托板201和放置在托板201上的扳手1移动至传送线2的第二端。传送线2第二端设置的矫正装置3，将此处托板201上的扳手1进一步修正至第一预设姿态，使得搬运机械手4能顺利地夹取扳手1的柄部102。当扳手1被矫正装置调整好姿态后，设置在传送线2第二端的搬运机械手4，将会移动至扳手1的柄部102
位置将扳手1夹取并固定，再将扳手1搬运至钻孔工位处。钻孔工位处设置了一定位夹具5，在钻孔时扳手1的头部101将会被定位夹具5夹紧定位，而扳手1的柄部102仍被搬运机械手4夹持定位，以保证扳手1钻孔时定位的准确性，不会发生移位和偏转等现象。当扳手1被定位夹具5和搬运机械手4配合夹紧定位后，设置在定位夹具5其中一侧的钻孔装置7，将会移动至扳手1的钻孔位置并对扳手1头部102进行钻孔。当钻孔完成后，钻孔装置7和定位夹具5将会依次离开扳手1头部102位置，然后搬运机械手4继续夹持住扳手1的柄部102并将扳手1移动至下一工位，至此一个扳手1的钻孔加工已经完成。随后搬运机械手4复位至传送线2的第二端，并将下一个扳手1夹取并进行下一个扳手1的钻孔加工工序。本实用新型的扳手自动钻孔设备，能全机械化地进行扳手1的移动，姿态调整，机械臂夹持搬运以及定位钻孔等工序，并且所有工序均集成在一条加工流水线上，有利于各功能模块的布局以及相邻模块之间的衔接配合，提高了扳手1机械化钻孔的效率和可靠性。
[0038] 如图2所示，所述传送线2的托板201上还设置有多个定位柱202；所述传送线2的第二端还设置有第一油缸203。
[0039] 本实用新型的上述实施例所述的传送线2，其托板201上设置的定位柱202用于人工或机械臂放置扳手1至托板201上时进行初步定位，保证扳手1摆放在托板201上的初始姿态能被矫正装置3进行调整。传送带2通过第二端设置的第一油缸203驱动，将传送带2第一端托板201上的扳手1移动至第二端。
[0040] 其中，所述矫正装置3包括：矫正块301，所述矫正块301的侧面上设置有三个矫正面302，所述矫正面302与所述扳手1头部101的工作面103一一对应；调整气缸303，所述调整气缸303固定设置在所述矫正块301的上表面，所述调整气缸303的
活塞杆与一调整滚轮臂304固定连接，所述调整滚轮臂304用于移动所述扳手1，并将三个工作面103贴合在对应的所述矫正块301的三个矫正面302上。
[0041] 本实用新型的上述实施例所述的矫正装置，其矫正块301上的三个矫正面302，通过与扳手1的工作面103贴合的方式矫正扳手1的姿态，使得扳手1的柄部102朝向特定的方向形成第一预设姿态，以便于被搬运机械手4夹取固定。其中，矫正块301固定设置在传送线2的其中一侧，其上表面固定设置有一调整气缸303。调整滚轮臂304包括一调整臂，调整臂转动地设置在调整气缸303前侧的
支架上，调整臂包括驱动端和滚轮端，其中驱动端与调整气缸303的活塞杆固定连接，滚轮端上设置有滚轮，滚轮可在托板201的上表面滚动。当放置有扳手1的托板201移动至调整臂的正下方时，调整气缸303的活塞杆伸出推动调整臂的驱动端向外转动，使得滚轮端向内移动，滚轮将
接触扳手1的外轮廓面104并将扳手1向矫正块
301的方向挤压，此时扳手1的三个工作面103将会逐步地靠近并贴合在对应的矫正块301的三个矫正面302上。当三个工作面103全部贴合完成后，扳手1完成姿态矫正并形成第一预设姿态，随后搬运机械手4将会移动并夹取扳手1的柄部102。
[0042] 如图3所示，所述搬运机械手4包括一夹抓部401，所述夹抓部401的底端与一Y轴滑块402固定连接，所述Y轴滑块402滑动地设置在一Y轴导轨403上，所述Y轴导轨403的第一端靠近所述传送线2的第二端；所述Y轴导轨403的底部固定设置有一X轴滑块404，所述X轴滑块404滑动地设置在一X轴导轨405上。所述Y轴导轨403的第二端还设置一Y轴电机406，所述X轴导轨405的第一端还设置有一X轴电机407。所述夹抓部401包括一上夹取板408和一下夹取板409，所述上夹取板408和所述下夹取板409均滑动地设置在所述夹抓部401的夹取基座410上，所述夹取基座410的底部与所述Y轴滑块402固定连接，所述夹取基座410上还设置有一夹取气缸411，所述夹取气缸411用于驱动所述上夹取板408和所述下夹取板409在所述夹取基座上411的滑动。
[0043] 本实用新型的上述实施例所述的搬运机械手4，通过夹抓部401对扳手1柄部102的夹取。而搬运机械手4设置了X轴导轨405和Y轴导轨403，使得夹抓部401可在X、Y方向上来回移动，将扳手1从传送线2的第二端搬运至定位夹具5的工位处。其中，夹抓部401通过底部的Y轴滑块402滑动地设置在Y轴导轨403上，且Y轴导轨403的第一端靠近传送线2的第二端，因此夹抓部401可在Y轴电机406的驱动下滑动至Y轴导轨403的第一端以夹取扳手1柄部102。同时，Y轴导轨403通过其底部的X轴滑块404滑动地设置在X轴导轨405上，使得Y轴导轨403和夹抓部401的整体可沿X轴导轨405来回滑动，并通过X轴电机407驱动，将扳手1从传送线2的X坐标位置移动至定位夹具5的X坐标位置，以及将完成钻孔加工的扳手1从定位夹具5的X轴坐标位置移动至下一个工位的X轴坐标位置处。搬运机械手4的夹取部401，通过滑动设置在夹取基座410上的上夹取板408和下夹取板409的配合，对扳手1柄部102进行夹取固定，其中上夹取板408和下夹取板409的滑动通过设置在夹取基座410上的夹取气缸411来驱动控制。本实用新型的搬运机械手4，其夹取部401的夹取动作、夹取部401沿Y轴方向移动、夹取部401沿X轴方向的移动独立执行，简化了其运动控制，提高了扳手1夹取和搬运的灵活性。
[0044] 如图4、图5所示，所述定位夹具5包括：夹具基座501；三弯定位块502，所述三弯定位块502滑动设置在所述夹具基座501的第一侧，所述三弯定位块502上设置有三个定位面503，与所述扳手1头部101的工作面103一一对应；夹持螺杆，包括上夹持螺杆504和下夹持螺杆505，所述上夹持螺杆504和所述下夹持螺杆505分别设置在所述三弯定位块502所在平面的上方和下方，所述上夹持螺杆504和所述下夹持螺杆505分别固定设置在一上夹持臂
506和一下夹持臂507的第一端，所述上夹持臂506和所述下夹持臂507均设置在所述夹具基座501的第二侧；侧面顶块508，所述侧面顶块508设置在所述夹具基座501的第三侧，所述侧面顶块508靠近所述三弯定位块502的一侧设置有一弧形定位面509，所述弧形定位面509与所述扳手1的外轮廓面104相对应。
[0045] 本实用新型的上述实施例所述的定位夹具5，通过三弯定位块502、夹持螺杆和侧面顶块508的配合完成对扳手1头部101的夹紧定位。其中三弯定位块502上设置的三个定位面503，与扳手1头部101内侧的三个工作面103一一对应，当扳手1被搬运至定位夹具5预设的位置时，三弯定位块502移动，使得三个定位面503与对应的工作面103相接触并施加挤压力，以调整扳手1的姿态，完成对扳手1头部101位置的校正。分别设置在三弯定位块502所在平面的上方和下方的上夹持螺杆504和下夹持螺杆505，在三弯定位块502接触扳手1头部101后，分别向下和向上挤压扳手1头部101，完成对扳手1头部101在竖直方向上的夹紧定位。其中，上夹持螺杆504和下夹持螺杆505分别与设置在夹具基座501第二侧的上夹持臂
506和下夹持臂507的第一端固定连接，通过设置在两个夹持臂第二端的驱动机构驱动上夹持臂506和下夹持臂507，并分别传递夹紧力至上夹持螺杆504和下夹持螺杆505上，形成对扳手1头部101的夹紧定位。随后，设置在夹具基座501第三侧的侧面顶块508，通过其侧面设置的弧形定位面509，与扳手1头部101外侧的外轮廓面104接触并施加挤压力，以限制扳手1外侧的位置。三弯定位块502与侧面顶块508的配合作用，形成对扳手1头部101水平方向上的夹紧定位，最终扳手1头部101在三弯定位块502、夹持螺杆和侧面顶块508的共同作用下，在竖直方向和水平方向上均被夹紧定位，以便于进行钻孔加工，在钻孔时不会发生移位和偏转现象。
[0046] 其中，所述夹具基座501的第一侧还设置有定位气缸510，所述定位气缸510固定设置在所述夹具基座501上，所述定位气缸510用于驱动所述三弯定位块502并提供挤压力；所述上夹持臂506和所述下夹持臂507之间设置有第二油缸511，所述第二油缸511滑动设置在所述夹具基座501的第二侧内壁上，所述第二油缸511用于驱动所述上夹持臂506和所述下夹持臂507并提供夹紧力；所述夹具基座501的第三侧还设置有第三油缸512，所述第三油缸512用于驱动所述侧面顶块508，并提供所述弧形定位面509对所述外轮廓面104上的挤压力。
[0047] 本实用新型的上述实施例所述的定位夹具5，三弯定位块502滑动地设置在夹具基座501的第一侧，且通过定位气缸510驱动，使得三弯定位块502的各个定位面503可进入扳手1头部101内侧与对应的各个工作面103接触，并通过定位气缸510施加挤压力。在夹具基座501的第二侧设置的第二油缸511，其缸体侧面滑动设置在夹具基座501第二侧，且其活塞杆与夹具基座501固定连接，使得第二油缸511的活塞杆伸出时可以反向推动缸体滑动并对上夹持臂506和下夹持臂507作用，以分别驱动并控制设置在上夹持臂506和下夹持臂507第一端的上夹持螺杆504和下夹持螺杆505，使之对扳手1头部101在竖直方向上进行夹紧定位。侧面顶块508通过第三油缸512驱动，使得侧面顶块508可在夹具基座501的
底板上沿第三油缸512活塞杆的移动方向来回滑动，以对扳手1头部102的外轮廓面104进行挤压限位。
[0048] 其中，所述矫正块301和所述三弯定位块502上均设置有一传感器8，分别用于感应所述矫正面302与对应的所述工作面103、所述定位面503与对应的所述工作面103的贴合状况。
[0049] 本实用新型的上述实施例所述的扳手自动钻孔设备，两个传感器8以及各执行气缸、油缸和电机等均与一控制系统电连接，通过全自动化的方式对扳手1的钻孔加工进行控制。当扳手1随着托板201移动至传送线2的第二端时，安装在矫正块301上的传感器8触发并反馈至控制系统，控制系统控制调整气缸303作用，驱动调整滚轮臂304对扳手1姿态进行矫正，使得扳手1的三个工作面103与对应的矫正面302贴合。当全部贴合完成后，传感器8再次触发，控制系统随后发出指令控制搬运机械手4移动至传送线2的第二端，将扳手1的柄部102夹持。在扳手1移动至定位夹具5的位置，且三弯定位块502的各个定位面503均与对应的工作面103贴合后，三弯定位块502上的传感器8能反馈信息至控制系统，控制系统发出指令并逐步控制上夹持螺杆504、下夹持螺杆505的上下夹紧和侧面顶块508的对扳手1外侧的限位，保证定位夹具5对扳手1头部101夹紧定位的有序进行，提高操作的可靠性。
[0050] 如图6，所述钻孔装置7包括一钻头701，所述钻头701可伸缩地设置在一钻头基座702上，所述钻头基座702的底部与所述工作台6固定连接；所述钻头基座702上还设置有一直线电机703和一转动电机704，所述直线电机703用于驱动所述钻头701的直线移动，所述转动电机704用于驱动所述钻头701的转动。
[0051] 本实用新型的上述实施例所述的钻孔装置7，用于钻孔加工的钻头701可伸缩地设置在钻头基座702上，并通过直线电机703驱动其伸缩运动。当扳手1的头部101移动至定位夹具5上并被夹紧定位后，直线电机703驱动钻头701伸长并移动至定位夹具5上扳手1头部101的钻孔位置，随后转动电机704驱动钻头701转动，对扳手1头部101进行钻孔。当钻孔完成后，转动电机704先停止转动，随后直线电机703驱动钻头701缩回至钻头基座702上，完成对一个扳手1的钻孔加工。
[0052] 以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
