一种改良型球形玉石的钻孔装置技术领域
本发明属于玉石加工领域，具体涉及一种改良型球形玉石的钻孔装置。
背景技术
中国是世界上开采和使用玉最早、最广泛的国家。玉石富含人体所需的多种微量
元素，如锌、铁、铜、锰、镁、钴、硒、铬、钛、锂、钙、钾、钠等，经常佩戴和使用玉器，对经络血脉
皮肤等都有好处，能起到一定的保健作用。
玉石的特殊分子结构能和人体细胞产生共振吸收，从而达到改善循环、刺激细胞
再生、酶活性提高、生理功能恢复等保健作用。人们尤其喜欢将多个球形玉石串在一起，然
后佩戴至脖子或者手腕上，既美观又保健。为了将这些球形玉石串在一起，须对这些球形玉
石进行钻孔，然后通过精美的绳件将这些已钻孔的玉石依次串联起来。
目前，通常是采用手工的操作方式对这些玉石进行钻孔加工，使得钻孔后的玉石
质量较差，操作工人的劳动强度非常大，而且加工的效率也不高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明目的旨在于提供一种改良型球形玉石的钻孔装置，
可显著降低工人的劳动强度，可有效保证玉石的钻孔质量，大幅度提高加工效率。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种改良型球形玉石的钻孔装置，包括机架、第一凸轮、固定安装在机架底部上的第一
电机、与第一电机的输出轴相连接的第一旋转杆、固定安装在机架上的第一进料斗、安装在
第一进料斗的下方且与第一进料斗相连通的第一管道、安装在第一管道下方的支撑件，所
述支撑件的上方安装有固定夹，所述固定夹的相对位置处活动安装有活动夹,所述活动夹
可相对固定夹做远离或者靠近运动，所述固定夹上设置有第一弧形部，所述活动夹上设置
有与第一弧形部相匹配的第二弧形部，所述机架上还安装有第一推动柱，所述第一推动柱
的末端与活动夹的侧端相抵顶，所述第一凸轮安装在第一旋转杆上，且第一凸轮的旋转运
动可推动第一推动柱朝着靠近固定夹的方向运动，所述固定夹和活动夹之间安装有第一弹
簧，所述支撑件上插装有钻孔刀具，所述支撑件上设置有供钻孔刀具插装的腔室，所述支撑
件的底部安装有气缸，所述支撑件的底部在气缸的上方通过电机座安装有第二电机，所述
第二电机的输出轴与钻孔刀具相连接，所述气缸的伸缩杆与电机座固定连接，所述电机座
上设置有第一滑块，所述支撑件上设置有供第一滑块上下滑动的第一滑槽。
所述机架上还安装有第二推动柱，所述第二推动柱的末端与支撑件的侧端相抵
顶，所述第一旋转杆上还安装有第二凸轮，所述第二凸轮的旋转运动可推动第二推动柱朝
着靠近支撑件的方向运动，所述支撑件上设置有第二滑块，所述机架上设置有供第二滑块
左右滑动的第二滑槽，所述支撑件和机架之间安装有第二弹簧；所述第一进料斗的底部可
转动地安装有转动盘，所述转动盘上设置有多个料孔，所述转动盘的底部安装有第二旋转
杆，所述机架的底部还安装有第三电机，所述第三电机的输出轴与第二旋转杆相连接。
所述第一进料斗的上方连接有箱体，所述箱体的顶部设置有第一进料口，所述箱
体的底部设置有第二进料口，所述第二进料口与第一进料斗相连通，所述箱体的顶部安装
有气管，所述箱体的侧壁安装有加热器，所述箱体内安装有用于将第一进料口处掉落的玉
石输送至第二进料口处的输送装置。
所述输送装置包括从上至下依次安装在箱体内的第一传输部件、第二传输部件和
第三传输部件，所述第一传输部件和第二传输部件的输送方向相反，所述第一传输部件和
第三传输部件的输送方向相同，所述第一传输部件的始端和第一进料口相对应，所述第三
传输部件的末端和第二进料口相对应。
所述第一进料口处安装有第二管道，所述第二管道上连通有第三管道，所述第三
管道上连通有第二进料斗，所述第三管道内设置有可相对其做左右移动的第一板件，所述
第一板件的右端固定连接有第三推动柱，所述第三推动柱的右端固定连接有第二板件，所
述机架上可转动地安装有第三旋转杆，所述第三旋转杆上安装有用于推动第二板件相对第
三管道做左右移动的第三凸轮，所述第三旋转杆的旋转工作通过动力装置驱动。
所述动力装置包括安装在机架上的第四电机、与第四电机的输出轴相连接的第四
旋转杆、安装在第四旋转杆上的第一传动轮、安装在第三旋转杆上的第二传动轮，所述第一
传动轮和第二传动轮通过传动链传动连接。
本发明有益效果在于：
本发明通过上述结构的设置，待钻孔的球形玉石进入至第一进料斗内，接着从第一管
道处掉落至支撑件上，然后启动第一电机，第一电机可驱动第一旋转杆的旋转运动，第一旋
转杆的旋转运动可带动第一凸轮的同步旋转，第一凸轮的旋转运动可带动第一推动柱朝着
靠近活动夹和固定夹的方向运动，最后带动活动夹朝着靠近固定夹的方向运动，玉石在活
动夹和固定夹的配合作用下可被夹紧，接着启动第二电机，带动钻孔刀具的旋转，接着启动
气缸，带动第二电机和钻孔刀具一起向上运动，即钻孔刀具在做旋转运动的同时还在做向
上运动，最终完成对玉石的钻孔工作，由此，本发明可显著降低工人的劳动强度，可有效保
证玉石的钻孔质量，大幅度提高加工效率。
附图说明
图1为本发明第一进料斗（包括第一进料斗）以下位置结构的主视示意图；
图2为图1中的局部俯视示意图；
图3为本发明第一进料斗以上位置结构的主视示意图。
其中，1、机架；2、第一凸轮；3、第一电机；4、第一旋转杆；5、第一进料斗；6、第一管
道；7、支撑件；8、固定夹；9、活动夹；10、第二弧形部；11、第一弧形部；12、第一推动柱；13、第
一弹簧；14、钻孔刀具；15、气缸；16、电机座；17、第二电机；18、第一滑槽；19、第一滑块；20、
第二推动柱；21、第二凸轮；22、第二滑块；23、第二弹簧；24、转动盘；25、料孔；26、第一挡板；
27、第二旋转杆；28、第三电机；29、箱体；30、第一进料口；31、第二进料口；32、气管；33、加热
器；34、第一传输部件；35、第二传输部件；36、第三传输部件；37、第二管道；38、第三管道；
39、第二进料斗；40、第一板件；41、第三推动柱；42、第二板件；43、第三旋转杆；44、第三凸
轮；45、第四电机；46、第四旋转杆；47、第一传动轮；48、第二传动轮；49、传动链；50、安装板；
51、螺钉；52、卡圈；53、导向套；54、清洗刷；55、第二挡板；56、第三弹簧。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
为了更清晰地显示本发明的结构图，故将第一进料斗5以上的位置进行分开绘制，在实
际安装时，只需将箱体29放置在第一进料斗5上，保证第二进料口31和第一进料斗5相连通
即可。
如图1-3所示，为本发明的一种改良型球形玉石的钻孔装置，包括机架1、第一凸轮
2、固定安装在机架1底部上的第一电机3、与第一电机3的输出轴相连接的第一旋转杆4、固
定安装在机架1上的第一进料斗5、安装在第一进料斗5的下方且与第一进料斗5相连通的第
一管道6、安装在第一管道6下方的支撑件7，所述支撑件7的上方安装有固定夹8，所述固定
夹8的相对位置处活动安装有活动夹9,所述活动夹9可相对固定夹8做远离或者靠近运动，
所述固定夹8上设置有第一弧形部11，所述活动夹9上设置有与第一弧形部11相匹配的第二
弧形部10，所述机架1上还安装有第一推动柱12，所述第一推动柱12的末端与活动夹9的侧
端相抵顶，所述第一凸轮2安装在第一旋转杆4上，且第一凸轮2的旋转运动可推动第一推动
柱12朝着靠近固定夹8的方向运动，所述固定夹8和活动夹9之间安装有第一弹簧13，所述支
撑件7上插装有钻孔刀具14，所述支撑件7上设置有供钻孔刀具14插装的腔室，所述支撑件7
的底部安装有气缸15，所述支撑件7的底部在气缸15的上方通过电机座16安装有第二电机
17，所述第二电机17的输出轴与钻孔刀具14相连接，所述气缸15的伸缩杆与电机座16固定
连接，所述电机座16上设置有第一滑块19，所述支撑件7上设置有供第一滑块19上下滑动的
第一滑槽18。
待钻孔的球形玉石进入至第一进料斗5内，接着从第一管道6处掉落至支撑件7上，
然后启动第一电机3，第一电机3可驱动第一旋转杆4的旋转运动，第一旋转杆4的旋转运动
可带动第一凸轮2的同步旋转，第一凸轮2的旋转运动可带动第一推动柱12朝着靠近活动夹
9和固定夹8的方向运动，最后带动活动夹9朝着靠近固定夹8的方向运动，玉石在活动夹9和
固定夹8的配合作用下可被夹紧，接着启动第二电机17，带动钻孔刀具14的旋转，接着启动
气缸15，带动第二电机17和钻孔刀具14一起向上运动，即钻孔刀具14在做旋转运动的同时
还在做向上运动，最终完成对玉石的钻孔工作。
第一弧形部11和第二弧形部10可较好地将玉石进行夹紧，在实际制作时，可在第
一弧形部11和第二弧形部10的侧边设置夹齿部，可更好地对玉石进行夹紧工作。固定夹8和
活动夹9可通过安装板50进行安装，安装板50可通过螺钉51安装在机架1上。固定夹8和活动
夹9可通过卡圈52安装在安装板50上。
所述机架1上还安装有第二推动柱20，所述第二推动柱20的末端与支撑件7的侧端
相抵顶，所述第一旋转杆4上还安装有第二凸轮21，所述第二凸轮21的旋转运动可推动第二
推动柱20朝着靠近支撑件7的方向运动，所述支撑件7上设置有第二滑块22，所述机架1上设
置有供第二滑块22左右滑动的第二滑槽（图中未示出），所述支撑件7和机架1之间安装有第
二弹簧23，所述第二弹簧23的一端安装在支撑件7上，所述第二弹簧23的另一端安装在机架
1上；所述第一进料斗5的底部可转动地安装有转动盘24，所述转动盘24上设置有多个料孔
25，所述转动盘24的底部安装有第二旋转杆27，所述机架1的底部还安装有第三电机28，所
述第三电机28的输出轴与第二旋转杆27相连接。料孔25的数量为多个，沿着转动盘24的中
心线圆周排布。
玉石掉入至第一进料斗5内后，启动第三电机28，带动转动盘24的旋转，玉石将掉
落至料孔25内，当料孔25旋转至第一管道6的位置时，玉石从料孔25处掉落至第一管道6内。
料孔25的大小可和玉石的大小相匹配。另外，可在第一管道6对应转动盘24的上方设置第一
挡板26，可有效防止玉石直接掉落至第一管道6内。第三电机28可设置成步进电机，控制好
玉石进入第一管道6内的间隔时间，这样可方便玉石一个一个的进入至第一管道6内，进行
钻孔。
玉石完成钻孔工作后，在第二弹簧23的作用下，活动夹9开始复位，然后在第二凸
轮21的旋转作用下，可推动第二推动柱20朝着支撑件7的方向运动，使得支撑件7发生横向
移动，钻孔后的玉石便从支撑件7上掉落下来，可在支撑件7的下方设置收集器，对钻孔后的
玉石进行收集。
在实际制作时，可设置好第一凸轮2、第二凸轮21、第一推动柱12和第二推动柱20
的尺寸大小，以实现上述功能。第一推动柱12和第二推动柱20可设置成长度可调式，即其长
度可根据实际需求进行长短调节。
第一推动柱12和第二推动柱20可通过导向套53安装在机架1上。机架1可包括对应
支撑件7的位置处的安装件（图中未示出），第二滑槽可设置在该安装件上，这样即可实现支
撑件7在机架1上的横向移动。
所述第一进料斗5的上方连接有箱体29，所述箱体29的顶部设置有第一进料口30，
所述箱体29的底部设置有第二进料口31，所述第二进料口31与第一进料斗5相连通，所述箱
体29的顶部安装有气管32，所述箱体29的侧壁安装有加热器33，所述箱体29内安装有用于
将第一进料口30处掉落的玉石输送至第二进料口31处的输送装置。
加热器33是现有技术中的设备，可将箱体29内的温度升高至30-40摄氏度。经过加
热后的玉石，可为其钻孔工作做好准备，显著提高玉石的钻孔效果，保持较好的外观光泽。
箱体29内加热后的湿气可从气管32中排出，有效起到排湿的效果。
所述输送装置包括从上至下依次安装在箱体29内的第一传输部件34、第二传输部
件35和第三传输部件36，所述第一传输部件34和第二传输部件35的输送方向相反，所述第
一传输部件34和第三传输部件36的输送方向相同，所述第一传输部件34的始端和第一进料
口30相对应，所述第三传输部件36的末端和第二进料口31相对应。如图3所示，第二传输部
件35的右端可承接从第一传输部件34的末端掉落的玉石，第三传输部件36的左端可承接从
第二传输部件35的末端掉落的玉石。
第一传输部件34、第二传输部件35和第三传输部件36可以是现有技术中的设备，
能实现玉石的横向输送即可。
在第一传输部件34、第二传输部件35和第三传输部件36的作用下，可大幅度延长
玉石在箱体29内的停留时间，也可增大玉石与箱体29内的空气的接触空间，从而使得玉石
可以得到更为充分的加热和排湿。
另外，可以在第一传输部件34的上方安装清洗刷54，可对玉石进行较好的刷洗，保
证玉石的清洁度。
所述第一进料口30处安装有第二管道37，所述第二管道37上连通有第三管道38，
所述第三管道38上连通有第二进料斗39，所述第三管道38内设置有可相对其做左右移动的
第一板件40，所述第一板件40的右端固定连接有第三推动柱41，所述第三推动柱41的右端
固定连接有第二板件42，所述机架1上可转动地安装有第三旋转杆43，所述第三旋转杆43上
安装有用于推动第二板件42相对第三管道38做左右移动的第三凸轮44，所述第三旋转杆43
的旋转工作通过动力装置驱动。
玉石从第二进料斗39落入至第三管道38内后，通过动力装置可驱动第三旋转杆43
的旋转运动，进而带动第三凸轮44旋转运动，从而推动第二板件42的左右移动，最终可将玉
石从第三管道38推送至第二管道37，在重力的作用下，掉落至第一传输部件34上。
另外，第三管道38的右侧外壁上固定安装有第二挡板55，所述第二挡板55和第二
板件42之间连接有第三弹簧56。在第三弹簧56的作用下，可方便第二板件42和第一板件40
的复位工作。
本发明的第三凸轮44的相关参数、第三推动柱41的长度、第二管道37和第三管道
38的交接位置的长度值可通过实际尺寸进行设计。
所述动力装置包括安装在机架1上的第四电机45、与第四电机45的输出轴相连接
的第四旋转杆46、安装在第四旋转杆46上的第一传动轮47、安装在第三旋转杆43上的第二
传动轮48，所述第一传动轮47和第二传动轮48通过传动链49传动连接。
动力装置的工作原理为：启动第四电机45，可带动第四旋转杆46和第一传动轮47
的旋转，进而带动第二传动轮48的旋转，最后带动第三旋转杆43的旋转。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各
种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范
围之内。