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一种铝合金工件的加工工艺及全自动装钉机.pdf

  • 上传人:三**
  • 文档编号:5313321
  • 上传时间:2019-01-03
  • 格式:PDF
  • 页数:20
  • 大小:1.24MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201710093965.3

    申请日:

    2017.02.21

    公开号:

    CN106584014A

    公开日:

    2017.04.26

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B23P 13/00申请日:20170221|||公开

    IPC分类号:

    B23P13/00; B23P19/02

    主分类号:

    B23P13/00

    申请人:

    东莞智富五金制品有限公司

    发明人:

    吴杰安

    地址:

    523000 广东省东莞市塘厦镇沙湖大岭边路5号

    优先权:

    专利代理机构:

    北京天盾知识产权代理有限公司 11421

    代理人:

    林晓宏

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    内容摘要

    本发明公开了一种铝合金工件的加工工艺及全自动装钉机,本发明在现有铝合金工件的工艺中增加了封堵孔头步骤和拔除胶塞步骤,在完成机械加工后通过胶钉将工件细孔封堵起来,在完成所有表面处理加工后,再通过夹头将胶钉自动拔除,有效保护工件细孔,避免加工过程污染或堵塞工件细孔。其工件细孔自动封堵机包括胶钉定位治具、安装于机架的吹胶钉机构和压胶钉机构,胶钉定位治具对应工件的各个工件细孔的位置分别设置有一具有弹性的弹性胶钉夹持孔;通过胶钉定位治具将胶钉临时固定在工件细孔的上方,保证压钉针能够准确地将胶钉压入到工件细孔中,全自动完成工件细孔的封堵作业,塞胶钉的过程动作稳定和可靠,提高生产效率,降低生产成本。

    权利要求书

    1.一种铝合金工件的加工工艺,其特征在于:包括以下步骤,
    机械加工步骤,对铝材或铝合金材料制成的工件至少进行压延、冲压、切削或铣削中的
    至少一个加工步骤和钻孔加工,得到带有若干工件细孔(10)的半成品工件;
    细孔清洁步骤,将半成品工件放置于定位治具中,将一头部的顶面和/或侧面带有至少
    一喷水孔的清洁针(6)插入到工件细孔(10)中,通过清洁针(6)的喷水孔(61)向工件细孔
    (10)中喷射高压水柱,高压水柱在工件细孔(10)中形成高速高压涡流,将工件细孔(10)清
    洁干净;
    烘干步骤,将半成品工件的工件细孔(10)吹干或烘干,
    通过全自动装钉机完成封堵孔头步骤,包括以下子步骤,
    上料步骤,通过机械手或手工作业在工件细孔自动封堵机的转盘(1)的上料工位将半
    成品工件分别放置于各工件定位治具(11)之上;
    循环送料步骤,通过液压缸(12)及直型传动齿条(13)间隔性定角度旋转转盘(1),使各
    工件定位治具(11)依次旋转到位于吹胶钉工位的吹胶钉机构(3)和位于压胶钉工位的压胶
    钉机构(4),最后到达下料工位;
    加装胶钉定位治具步骤,在上料步骤之前或在上料步骤之后,在半成品工件上套设一
    胶钉定位治具(2),使胶钉定位治具(2)设置与工件细孔(10)一一对应且上下对齐的弹性胶
    钉夹持孔;
    吹射胶钉步骤,在吹胶钉工位,通过吹胶钉机构(3)向各送钉软管(38)吹送一颗胶钉,
    胶钉通过相应的胶钉射出管(37)分别喷射到相应的弹性胶钉夹持孔,通过胶钉定位治具
    (2)的各弹性胶钉夹持孔分别夹持一颗胶钉,且各胶钉分别对齐位于其正下方的工件细孔
    (10);
    压胶钉步骤,在压胶钉工位,通过压胶钉机构(4)的压钉板(46)推动固定在压钉板(46)
    的各压钉针(47)下行,使各压钉针(47)下端部的细针体先插入位于其正下方的相应胶钉的
    钉针插孔,随着各压钉针(47)的继续下行,各压钉针(47)分别推动相应的胶钉下行并撑挤
    相应的弹性胶钉夹持孔,在弹性胶钉夹持孔被撑开到大于胶钉的钉头后,胶钉被压钉针
    (47)压入到下方的相应工件细孔(10)中,最后通过压胶钉机构(4)的压钉板(46)带动各压
    钉针(47)上行复位,压钉针(47)的细针体分别从各胶钉的钉针插孔中脱出,胶钉塞紧在工
    件细孔(10)中,使胶钉的钉头保留在工件细孔(10)的外部;
    表面处理步骤,从工件细孔自动封堵机的下料工位取下各半成品工件,在后续的表面
    处理步骤中使胶钉继续保留在工件细孔(10)中,对半成品工件进行打磨、抛光、除油、阳极
    氧化、染色、氧化膜封孔、清洗和精饰中的至少一个表面处理步骤;
    拔除胶塞,将半成品工件放置于定位治具中,先通过拔钉气缸推动若干夹头移动到各
    相对应胶钉所在位置,再通过各夹头气缸分别驱动相应的夹头夹紧相对应胶钉的钉头,最
    后通过拔钉气缸驱动夹头离开半成品工件,通过将胶钉从工件细孔(10)中拔出;
    成品。
    2.用于实现权利要求1的所述封堵孔头步骤的全自动装钉机,包括机架、旋转安装于机
    架上部的转盘(1)以及用于驱动转盘(1)间歇性旋转设定的角度的分度驱动机构,安装于机
    架上部的分度驱动机构连接转盘(1),转盘(1)间隔设置有若干用于定位工件的工件定位治
    具(11),其特征在于:还包括胶钉定位治具(2)、安装于机架的吹胶钉机构(3)和压胶钉机构
    (4),吹胶钉机构(3)和压胶钉机构(4)分别设置在转盘(1)的旁侧位置;
    胶钉定位治具(2),用于套设在工件细孔(10)之上,胶钉定位治具(2)对应工件的各个
    工件细孔(10)的位置分别设置有一具有弹性的弹性胶钉夹持孔,用于夹持胶钉并将各将胶
    钉分别定位在各工件细孔(10)的上部或上方;
    吹胶钉机构(3),设置有胶钉吹送装置、第一定位板(34)和若干胶钉射出管(37),各胶
    钉射出管(37)分别固定于第一定位板(34),胶钉吹送装置分别连接各胶钉射出管(37)的第
    一端,用于在需要向对应的弹性胶钉夹持孔输送胶钉时分别向各胶钉射出管(37)喷射一颗
    胶钉,各胶钉射出管(37)的第二端分别对齐停止在其下方的胶钉定位治具(2)的各个弹性
    胶钉夹持孔;
    压胶钉机构(4),设置有压钉气缸(40)、压钉板(46)和若干压钉针(47),各压钉针(47)
    分别固定于压钉板(46),压钉气缸(40)连接压钉板(46),各压钉针(47)分别对齐停止在其
    下方的胶钉定位治具(2)的各个弹性胶钉夹持孔,在压钉气缸(40)驱动各压钉针(47)下行
    并穿过相应的弹性胶钉夹持孔后压钉针(47)将夹持在弹性胶钉夹持孔处的胶钉分别压入
    到各工件细孔(10)中。
    3.根据权利要求2所述的全自动装钉机,其特征在于:所述胶钉定位治具(2)包括一金
    属板(20)和一具有弹性的软胶板(21),软胶板(21)固定在金属板(20)的上表面,金属板
    (20)对应各工件细孔(10)的位置分别开设有一胶钉扶持孔(22),软胶板(21)对各应工件细
    孔(10)的位置分别开设有一具有能够被撑开的弹性夹钉孔(23),每个弹性夹钉孔(23)的下
    方对应有一个胶钉扶持孔(22),弹性夹钉孔(23)的直径小于胶钉扶持孔(22)的直径,一个
    弹性夹钉孔(23)和对应在其下方的胶钉扶持孔(22)组成一所述弹性胶钉夹持孔。
    4.根据权利要求3所述的全自动装钉机,其特征在于:所述胶钉定位治具(2)开设有至
    少一治具导向孔,治具导向孔包括开设在所述软胶板(21)的至少一上导向孔(24)以及开设
    在所述金属板(20)的至少一下导向孔(25),一个上导向孔(24)对应对齐一个下导向孔
    (25),上导向孔(24)的直径等于或大于下导向孔(25)的直径;
    所述胶钉具有一钉头(27)和一钉体(26),初始状态下所述软胶板(21)的所述弹性夹钉
    孔(23)的直径小于钉头(27)的直径、大于钉体(26)的直径,所述金属板(20)的所述胶钉扶
    持孔(22)的直径大于钉头(27)的直径;
    所述胶钉中部开设有一钉针插孔(28),钉针插孔(28)的上部向上穿透钉头(27)的顶
    面,钉针插孔(28)的上部设置一敞开式扩口的压钉针挤压入口,压钉针挤压入口对应于钉
    头区段,压钉针挤压入口的直径自下到上的变化趋势是逐渐变大;
    弹性夹钉孔(23)的上部设置有一与钉头(27)的下部形状相匹配的垂直导向口,垂直导
    向口的横向截面积自下到上的变化趋势是逐渐变大;
    在所述压钉针(47)穿过相应的弹性胶钉夹持孔时压钉针(47)的下端部插入胶钉的钉
    针插孔(28)的上部,各胶钉分别撑开相应的弹性胶钉夹持孔并插入到下方的相应工件细孔
    (10)中;
    在压钉针(47)上行复位后压钉针(47)从钉针插孔(28)中脱出,各胶钉的钉体(26)分别
    塞紧在相应的工件细孔(10)中。
    5.根据权利要求4所述的全自动装钉机,其特征在于:所述分度驱动机构包括液压缸
    (12)、直型传动齿条(13)和单向传动齿轮组(14),
    液压缸(12)固定于机架,液压缸(12)设置有推杆,推杆连接直型传动齿条(13);
    所述转盘(1)传动连接单向传动齿轮组(14),单向传动齿轮组(14)传动连接直型传动
    齿条(13),单向传动齿轮组(14)中设置有单向传动齿轮或单向传动棘轮;
    在推杆驱动直型传动齿条(13)向前移动时单向传动齿轮组(14)驱动转盘(1)定向旋
    转,在推杆驱动直型传动齿条(13)后退时转盘(1)保持不动;
    各所述胶钉定位治具(2)等间隔分布在转盘(1)外缘的圆环区域中,相邻两个治具之间
    的夹角为a,在驱动转盘(1)旋转过角度a时直型传动齿条(13)往复移动的次数为1~5次。
    6.根据权利要求5所述的全自动装钉机,其特征在于:沿所述直型传动齿条(13)的位移
    方向,在初始状态下直型传动齿条(13)具有若干不同的初始安装位置,直型传动齿条(13)
    择一安装在其中一初始安装位置,选择不同的初始安装位置直型传动齿条(13)在往复移动
    时对应有不同的位移及啮合行程,用于调节在直型传动齿条(13)的一次往复移动中所述转
    盘(1)所旋转过的角度a的大小。
    7.根据权利要求6所述的全自动装钉机,其特征在于:所述转盘(1)的底部固定有刹车
    盘(15),刹车盘(15)的圆周面开设有若干定位插槽(16),各定位插槽(16)等间隔分布,定位
    插槽(16)外端部的两侧分别设置有导向弧形倒角,机架安装有至少一刹车气缸(17)和刹车
    插销(18),刹车气缸(17)连接刹车插销(18),
    在转盘(1)旋转至接近预定停止位置时刹车气缸(17)驱动刹车插销(18)插至定位插槽
    (16)中;
    在转盘(1)开始旋转之前刹车气缸(17)驱动刹车插销(18)退出定位插槽(16)。
    8.根据权利要求4所述的全自动装钉机,其特征在于:所述吹胶钉机构(3)包括第一底
    座(33)、第一气缸(30)、所述胶钉吹送装置、若干所述胶钉射出管(37)、所述第一定位板
    (34)和若干送钉软管(38),
    第一底座(33)固定在转盘(1)旁侧,第一气缸(30)固定于第一底座(33)的上部,第一气
    缸(30)的推杆连接第一定位板(34),第一定位板(34)悬于所述转盘(1)的上方;
    胶钉吹送装置设置有胶钉输送机构、排钉机构和气压吹钉器,胶钉输送机构连接排钉
    机构,排钉机构连接气压吹钉器,各送钉软管(38)的第一端分别连接气压吹钉器、第二端连
    接一胶钉射出管(37),各胶钉射出管(37)的第二端分别凸出在第一定位板(34)的下方。
    9.根据权利要求8所述的全自动装钉机,其特征在于:所述吹胶钉机构(3)设置有第一
    固定板(31)、推板(36)、若干第一导向柱(32)和若干第一限位柱(35),
    第一固定板(31)固定于第一底座(33),各第一导向柱(32)的上端部固定于第一固定板
    (31);
    推板(36)设置于第一固定板(31)的下方,推板(36)滑动安装于各第一导向柱(32),所
    述第一气缸(30)连接推板(36),各第一限位柱(35)的上端部固定于第一固定板(31)、下端
    部设置有防脱限位部;
    所述第一定位板(34)设置于推板(36)的下方,第一定位板(34)滑动安装于各第一导向
    柱(32),第一定位板(34)与推板(36)之间设置有第一弹簧(39),第一定位板(34)穿设于各
    第一限位柱(35)的柱体,各防脱限位部分别与第一定位板(34)限位配合;
    在第一气缸(30)推动推板(36)及第一定位板(34)下行后第一导向柱(32)先行分别插
    入相应的治具导向孔;在第一定位板(34)下行后各所述胶钉射出管(37)的第二端分别接近
    或压贴于相对应的弹性胶钉夹持孔。
    10.根据权利要求4所述的全自动装钉机,其特征在于:所述压胶钉机构(4)包括第二底
    座(43)、第二固定板(41)、第二定位板(44)、压钉板(46)、若干第二导向柱(42)和若干第二
    限位柱(45),
    第二固定板(41)固定于第二底座(43),各第二导向柱(42)的上端部固定于第二固定板
    (41);
    压钉板(46)设置于第二固定板(41)的下方,压钉板(46)滑动安装于各第二导向柱
    (42),所述压钉气缸(40)连接压钉板(46),各第二限位柱(45)的上端部固定于第二固定板
    (41)、下端部设置有第二防脱限位部;
    第二定位板(44)设置于压钉板(46)的下方,第二定位板(44)滑动安装于各第二导向柱
    (42),第二定位板(44)与压钉板(46)之间设置有第二弹簧(49),第二定位板(44)穿设于各
    第二限位柱(45)的柱体,各第二防脱限位部分别与第二定位板(44)限位配合,第二定位板
    (44)对应于各所述压钉针(47)的位置分别开设有一通孔(48);
    所述压钉针(47)的上部设置有针杆、下部设置有细针体,压钉针(47)的上部固定于压
    钉板(46),细针体的直径小于所述钉体(26)处的所述钉针插孔(28)的直径;
    在压钉气缸(40)推动压钉板(46)及第二定位板(44)下行后各第二导向柱(42)先行分
    别插入相应的所述治具导向孔,各细针体在后穿过第二定位板(44)的相应通孔(48)并下插
    到相应的胶钉的钉针插孔(28)中。

    说明书

    一种铝合金工件的加工工艺及全自动装钉机

    技术领域

    本发明涉及铝合金加工工艺及加工设备技术领域,具体涉及一种避免加工过程污
    染工件细孔的铝合金工件的加工工艺及全自动装钉机。

    背景技术

    现有技术中,铝合金等带有细孔的工件,在完成机械加工后,还要进行打磨、抛光、
    清洗、阳极氧化、染色等各种表面处理,工件细孔经常会污染或堵塞,尤其是工件上的细长
    型深孔,一旦细孔被污染或堵塞,是非常难以清理干净,因此,有必要在进行加工前,有必要
    先将细孔封堵,传统的做法是通过工人手工作业,将各胶塞分别塞入到细孔中,由于胶塞和
    工件细孔都非常小,且要塞紧,手工向工件细孔塞胶塞的作业难度较大,且工人手工塞胶塞
    的作业效率非常低,生产成本较高,因此有必要予以改进。

    发明内容

    针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种铝合金工件的加工工艺,增
    加保护细孔的工艺步骤,在不影响后续工艺的前提下避免加工过程污染工件细孔,有效保
    护工件细孔。

    针对现有技术存在的不足,本发明的另一目的是提供一种全自动装钉机,装钉效
    率高,降低生产成本,有效保护工件细孔,避免加工过程中污染工件细孔。

    本发明是通过下述技术方案实现的:一种铝合金工件的加工工艺,包括以下步骤,

    机械加工步骤,对铝材或铝合金材料制成的工件至少进行压延、冲压、切削或铣削
    中的至少一个加工步骤和钻孔加工,得到带有若干工件细孔的半成品工件;

    细孔清洁步骤,将半成品工件放置于定位治具中,将一头部的顶面和/或侧面带有
    至少一喷水孔的清洁针插入到工件细孔中,通过清洁针的喷水孔向工件细孔中喷射高压水
    柱,高压水柱在工件细孔中形成高速高压涡流,将工件细孔清洁干净;

    烘干步骤,将半成品工件的工件细孔吹干或烘干,

    通过全自动装钉机完成封堵孔头步骤,包括以下子步骤,

    上料步骤,通过机械手或手工作业在工件细孔自动封堵机的转盘的上料工位将半
    成品工件分别放置于各工件定位治具之上;

    循环送料步骤,通过液压缸及直型传动齿条间隔性定角度旋转转盘,使各工件定
    位治具依次旋转到位于吹胶钉工位的吹胶钉机构和位于压胶钉工位的压胶钉机构,最后到
    达下料工位;

    加装胶钉定位治具步骤,在上料步骤之前或在上料步骤之后,在半成品工件上套
    设一胶钉定位治具,使胶钉定位治具设置与工件细孔一一对应且上下对齐的弹性胶钉夹持
    孔;

    吹射胶钉步骤,在吹胶钉工位,通过吹胶钉机构向各送钉软管吹送一颗胶钉,胶钉
    通过相应的胶钉射出管分别喷射到相应的弹性胶钉夹持孔,通过胶钉定位治具的各弹性胶
    钉夹持孔分别夹持一颗胶钉,且各胶钉分别对齐位于其正下方的工件细孔;

    压胶钉步骤,在压胶钉工位,通过压胶钉机构的压钉板推动固定在压钉板的各压
    钉针下行,使各压钉针下端部的细针体先插入位于其正下方的相应胶钉的钉针插孔,随着
    各压钉针的继续下行,各压钉针分别推动相应的胶钉下行并撑挤相应的弹性胶钉夹持孔,
    在弹性胶钉夹持孔被撑开到大于胶钉的钉头后,胶钉被压钉针压入到下方的相应工件细孔
    中,最后通过压胶钉机构的压钉板带动各压钉针上行复位,压钉针的细针体分别从各胶钉
    的钉针插孔中脱出,胶钉塞紧在工件细孔中,使胶钉的钉头保留在工件细孔的外部;

    表面处理步骤,从工件细孔自动封堵机的下料工位取下各半成品工件,在后续的
    表面处理步骤中使胶钉继续保留在工件细孔中,对半成品工件进行打磨、抛光、除油、阳极
    氧化、染色、氧化膜封孔、清洗和精饰中的至少一个表面处理步骤;

    拔除胶塞,将半成品工件放置于定位治具中,先通过拔钉气缸推动若干夹头移动
    到各相对应胶钉所在位置,再通过各夹头气缸分别驱动相应的夹头夹紧相对应胶钉的钉
    头,最后通过拔钉气缸驱动夹头离开半成品工件,通过将胶钉从工件细孔中拔出;

    成品。

    本发明用于实现权利要求的所述封堵孔头步骤的全自动装钉机,包括机架、旋转
    安装于机架上部的转盘、用于驱动转盘间歇性旋转设定的角度的分度驱动机构、胶钉定位
    治具、安装于机架的吹胶钉机构和压胶钉机构,安装于机架上部的分度驱动机构连接转盘,
    转盘间隔设置有若干用于定位工件的工件定位治具,吹胶钉机构和压胶钉机构分别设置在
    转盘的旁侧位置;胶钉定位治具,用于套设在工件细孔之上,胶钉定位治具对应工件的各个
    工件细孔的位置分别设置有一具有弹性的弹性胶钉夹持孔,用于夹持胶钉并将各将胶钉分
    别定位在各工件细孔的上部或上方;吹胶钉机构,设置有胶钉吹送装置、第一定位板和若干
    胶钉射出管,各胶钉射出管分别固定于第一定位板,胶钉吹送装置分别连接各胶钉射出管
    的第一端,用于在需要向对应的弹性胶钉夹持孔输送胶钉时分别向各胶钉射出管喷射一颗
    胶钉,各胶钉射出管的第二端分别对齐停止在其下方的胶钉定位治具的各个弹性胶钉夹持
    孔;压胶钉机构,设置有压钉气缸、压钉板和若干压钉针,各压钉针分别固定于压钉板,压钉
    气缸连接压钉板,各压钉针分别对齐停止在其下方的胶钉定位治具的各个弹性胶钉夹持
    孔,在压钉气缸驱动各压钉针下行并穿过相应的弹性胶钉夹持孔后压钉针将夹持在弹性胶
    钉夹持孔处的胶钉分别压入到各工件细孔中。

    进一步的技术方案中,所述胶钉定位治具包括一金属板和一具有弹性的软胶板,
    软胶板固定在金属板的上表面,金属板对应各工件细孔的位置分别开设有一胶钉扶持孔,
    软胶板对各应工件细孔的位置分别开设有一具有能够被撑开的弹性夹钉孔,每个弹性夹钉
    孔的下方对应有一个胶钉扶持孔,弹性夹钉孔的直径小于胶钉扶持孔的直径,一个弹性夹
    钉孔和对应在其下方的胶钉扶持孔组成一所述弹性胶钉夹持孔。

    进一步的技术方案中,所述胶钉定位治具开设有至少一治具导向孔,治具导向孔
    包括开设在所述软胶板的至少一上导向孔以及开设在所述金属板的至少一下导向孔,一个
    上导向孔对应对齐一个下导向孔,上导向孔的直径等于或大于下导向孔的直径;所述胶钉
    具有一钉头和一钉体,初始状态下所述软胶板的所述弹性夹钉孔的直径小于钉头的直径、
    大于钉体的直径,所述金属板的所述胶钉扶持孔的直径大于钉头的直径;所述胶钉中部开
    设有一钉针插孔,钉针插孔的上部向上穿透钉头的顶面,钉针插孔的上部设置一敞开式扩
    口的压钉针挤压入口,压钉针挤压入口对应于钉头区段,压钉针挤压入口的直径自下到上
    的变化趋势是逐渐变大;弹性夹钉孔的上部设置有一与钉头的下部形状相匹配的垂直导向
    口,垂直导向口的横向截面积自下到上的变化趋势是逐渐变大;在所述压钉针穿过相应的
    弹性胶钉夹持孔时压钉针的下端部插入胶钉的钉针插孔的上部,各胶钉分别撑开相应的弹
    性胶钉夹持孔并插入到下方的相应工件细孔中;在压钉针上行复位后压钉针从钉针插孔中
    脱出,各胶钉的钉体分别塞紧在相应的工件细孔中。

    进一步的技术方案中,所述分度驱动机构包括液压缸、直型传动齿条和单向传动
    齿轮组,液压缸固定于机架,液压缸设置有推杆,推杆连接直型传动齿条;所述转盘传动连
    接单向传动齿轮组,单向传动齿轮组传动连接直型传动齿条,单向传动齿轮组中设置有单
    向传动齿轮或单向传动棘轮;在推杆驱动直型传动齿条向前移动时单向传动齿轮组驱动转
    盘定向旋转,在推杆驱动直型传动齿条后退时转盘保持不动;各所述胶钉定位治具等间隔
    分布在转盘外缘的圆环区域中,相邻两个治具之间的夹角为a,在驱动转盘旋转过角度a时
    直型传动齿条往复移动的次数为1~5次。

    进一步的技术方案中,沿所述直型传动齿条的位移方向,在初始状态下直型传动
    齿条具有若干不同的初始安装位置,直型传动齿条择一安装在其中一初始安装位置,选择
    不同的初始安装位置直型传动齿条在往复移动时对应有不同的位移及啮合行程,用于调节
    在直型传动齿条的一次往复移动中所述转盘所旋转过的角度a的大小。

    进一步的技术方案中,所述转盘的底部固定有刹车盘,刹车盘的圆周面开设有若
    干定位插槽,各定位插槽等间隔分布,定位插槽外端部的两侧分别设置有导向弧形倒角,机
    架安装有至少一刹车气缸和刹车插销,刹车气缸连接刹车插销,在转盘旋转至接近预定停
    止位置时刹车气缸驱动刹车插销插至定位插槽中;在转盘开始旋转之前刹车气缸驱动刹车
    插销退出定位插槽。

    进一步的技术方案中,所述吹胶钉机构包括第一底座、第一气缸、所述胶钉吹送装
    置、若干所述胶钉射出管、所述第一定位板和若干送钉软管,第一底座固定在转盘旁侧,第
    一气缸固定于第一底座的上部,第一气缸的推杆连接第一定位板,第一定位板悬于所述转
    盘的上方;胶钉吹送装置设置有胶钉输送机构、排钉机构和气压吹钉器,胶钉输送机构连接
    排钉机构,排钉机构连接气压吹钉器,各送钉软管的第一端分别连接气压吹钉器、第二端连
    接一胶钉射出管,各胶钉射出管的第二端分别凸出在第一定位板的下方。

    进一步的技术方案中,所述吹胶钉机构设置有第一固定板、推板、若干第一导向柱
    和若干第一限位柱,第一固定板固定于第一底座,各第一导向柱的上端部固定于第一固定
    板;推板设置于第一固定板的下方,推板滑动安装于各第一导向柱,所述第一气缸连接推
    板,各第一限位柱的上端部固定于第一固定板、下端部设置有防脱限位部;所述第一定位板
    设置于推板的下方,第一定位板滑动安装于各第一导向柱,第一定位板与推板之间设置有
    第一弹簧,第一定位板穿设于各第一限位柱的柱体,各防脱限位部分别与第一定位板限位
    配合;在第一气缸推动推板及第一定位板下行后第一导向柱先行分别插入相应的治具导向
    孔;在第一定位板下行后各所述胶钉射出管的第二端分别接近或压贴于相对应的弹性胶钉
    夹持孔。

    进一步的技术方案中,所述压胶钉机构包括第二底座、第二固定板、第二定位板、
    压钉板、若干第二导向柱和若干第二限位柱,第二固定板固定于第二底座,各第二导向柱的
    上端部固定于第二固定板;压钉板设置于第二固定板的下方,压钉板滑动安装于各第二导
    向柱,所述压钉气缸连接压钉板,各第二限位柱的上端部固定于第二固定板、下端部设置有
    第二防脱限位部;第二定位板设置于压钉板的下方,第二定位板滑动安装于各第二导向柱,
    第二定位板与压钉板之间设置有第二弹簧,第二定位板穿设于各第二限位柱的柱体,各第
    二防脱限位部分别与第二定位板限位配合,第二定位板对应于各所述压钉针的位置分别开
    设有一通孔;所述压钉针的上部设置有针杆、下部设置有细针体,压钉针的上部固定于压钉
    板,细针体的直径小于所述钉体处的所述钉针插孔的直径;在压钉气缸推动压钉板及第二
    定位板下行后各第二导向柱先行分别插入相应的所述治具导向孔,各细针体在后穿过第二
    定位板的相应通孔并下插到相应的胶钉的钉针插孔中。

    本发明和现有技术相比所具有的优点是:本发明工艺简单,在现有铝合金工件的
    工艺中增加了封堵孔头步骤和拔除胶塞步骤,在完成机械加工后通过胶钉将工件细孔封堵
    起来,在完成所有表面处理加工后,再通过夹头将胶钉自动拔除,有效保护工件细孔,避免
    加工过程污染或堵塞工件细孔。

    本发明的全自动装钉机结构简单,实现全自动化向工件细孔插塞胶钉或胶塞,通
    过胶钉定位治具将胶钉临时固定在工件细孔的上方,保证压钉针能够准确地将胶钉压入到
    工件细孔中,全自动完成工件细孔的封堵作业,有效保护工件细孔,避免加工过程中污染工
    件细孔,塞胶钉的过程动作稳定和可靠,装钉效率高,降低生产成本。

    附图说明

    下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

    图1是本发明的工艺流程图。

    图2是本发明的工件细孔自动封堵机的结构示意图。

    图3是本发明的吹胶钉机构的结构示意图。

    图4是本发明的压胶钉机构的结构示意图。

    图5是本发明的胶钉定位治具的结构示意图。

    图6是本发明的清洁针清洁工件细孔的结构示意图。

    图7是本发明的夹头拔除胶钉的结构示意图。

    图中:1、转盘 10、工件细孔 11、工件定位治具 12、液压缸 13、直型传动齿条 14、
    单向传动齿轮组 15、刹车盘 16、定位插槽 17、刹车气缸 18、刹车插销。

    2、胶钉定位治具 20、金属板 21、软胶板 22、胶钉扶持孔 23、弹性夹钉孔 24、上
    导向孔 25、下导向孔 26、钉体 27、钉头 28、钉针插孔

    3、吹胶钉机构 30、第一气缸 31、第一固定板 32、第一导向柱 33、第一底座 34、
    第一定位板 35、第一限位柱 36、推板 37、胶钉射出管 38、送钉软管 39、第一弹簧。

    4、压胶钉机构 40、压钉气缸 41、第二固定板 42、第二导向柱 43、第二底座 44、
    第二定位板 45、第二限位柱 46、压钉板 47、压钉针 48、通孔 49、第二弹簧。

    5、夹头。

    6、清洁针 61、喷水孔。

    具体实施方式

    以下所述仅为本发明的较佳实施例,并不因此而限定本发明的保护范围。

    实施例一

    一种铝合金工件的加工工艺,图1至7所示,包括以下步骤,

    机械加工步骤,对铝材或铝合金材料制成的工件至少进行压延、冲压、切削或铣削
    中的至少一个加工步骤和钻孔加工,得到带有工件细孔10的半成品工件;

    细孔清洁步骤,将半成品工件放置于定位治具中,将一头部的顶面和/或侧面带有
    至少一喷水孔61的清洁针6插入到工件细孔10中,通过清洁针6的喷水孔61向工件细孔10中
    喷射高压水柱,高压水柱在工件细孔10中形成高速高压涡流,将工件细孔10清洁干净;

    烘干步骤,将半成品工件的工件细孔10吹干或烘干,

    封堵孔头步骤,包括以下子步骤,

    上料步骤,通过机械手或手工作业在工件细孔自动封堵机的转盘1的上料工位将
    半成品工件分别放置于各工件定位治具11之上;

    循环送料步骤,通过液压缸12及直型传动齿条13间隔性定角度旋转转盘1,使各工
    件定位治具11依次旋转到位于吹胶钉工位的吹胶钉机构3和位于压胶钉工位的压胶钉机构
    4,最后到达下料工位;

    加装胶钉定位治具步骤,在上料步骤之前或在上料步骤之后,在半成品工件上套
    设一胶钉定位治具2,使胶钉定位治具2设置与工件细孔10一一对应且上下对齐的弹性胶钉
    夹持孔;

    吹射胶钉步骤,在吹胶钉工位,通过吹胶钉机构3向各送钉软管38吹送一颗胶钉,
    胶钉通过相应的胶钉射出管37分别喷射到相应的弹性胶钉夹持孔,通过胶钉定位治具2的
    各弹性胶钉夹持孔分别夹持一颗胶钉,且各胶钉分别对齐位于其正下方的工件细孔10;

    压胶钉步骤,在压胶钉工位,通过压胶钉机构4的压钉板46推动固定在压钉板46的
    各压钉针47下行,使各压钉针47下端部的细针体先插入位于其正下方的相应胶钉的钉针插
    孔,随着各压钉针47的继续下行,各压钉针47分别推动相应的胶钉下行并撑挤相应的弹性
    胶钉夹持孔,在弹性胶钉夹持孔被撑开到大于胶钉的钉头27后,胶钉被压钉针47压入到下
    方的相应工件细孔10中,最后通过压胶钉机构4的压钉板46带动各压钉针47上行复位,压钉
    针47的细针体分别从各胶钉的钉针插孔中脱出,胶钉塞紧在工件细孔10中,使胶钉的钉头
    27保留在工件细孔10的外部;

    表面处理步骤,从工件细孔自动封堵机的下料工位取下各半成品工件,在后续的
    表面处理步骤中使胶钉继续保留在工件细孔10中,对半成品工件进行打磨、抛光、除油、阳
    极氧化、染色、氧化膜封孔、清洗和精饰中的至少一个表面处理步骤;

    拔除胶塞,将半成品工件放置于定位治具中,先通过拔钉气缸推动若干夹头移动
    到各相对应胶钉所在位置,再通过各夹头气缸分别驱动相应的夹头夹紧相对应胶钉的钉头
    27,最后通过拔钉气缸驱动夹头离开半成品工件,通过将胶钉从工件细孔10中拔出;

    成品。

    实施例二

    全自动装钉机,见图2至图7所示,包括机架、转盘1以及分度驱动机构、胶钉定位治
    具2、吹胶钉机构3和压胶钉机构4,转盘1旋转安装于机架上部,分度驱动机构安装于机架上
    部,分度驱动机构连接转盘1,分度驱动机构用于驱动转盘1间歇性旋转设定的角度a,转盘1
    间隔设置有若干用于定位工件的工件定位治具11;吹胶钉机构3和压胶钉机构4分别安装于
    机架的上部,吹胶钉机构3和压胶钉机构4分别设置在转盘1的旁侧位置。

    分度驱动机构包括液压缸12、直型传动齿条13和单向传动齿轮组14,液压缸12固
    定于机架,液压缸12设置有推杆,推杆连接直型传动齿条13;转盘1传动连接单向传动齿轮
    组14,单向传动齿轮组14传动连接直型传动齿条13,单向传动齿轮组14中设置有单向传动
    齿轮或单向传动棘轮;在推杆驱动直型传动齿条13向前移动时单向传动齿轮组14驱动转盘
    1定向旋转,在推杆驱动直型传动齿条13后退时转盘1保持不动;各胶钉定位治具2等间隔分
    布在转盘1外缘的圆环区域中,相邻两个治具之间的夹角为a,在驱动转盘1旋转过角度a时
    直型传动齿条13往复移动的次数为1~5次。沿直型传动齿条13的位移方向,在初始状态下
    直型传动齿条13具有若干不同的初始安装位置,直型传动齿条13择一安装在其中一初始安
    装位置,选择不同的初始安装位置直型传动齿条13在往复移动时对应有不同的位移及啮合
    行程,用于调节在直型传动齿条13的一次往复移动中转盘1所旋转过的角度a的大小。

    本发明采用液压缸12和直型传动齿条13作为分度驱动机构,不需要使用高成本的
    大功率伺服电机系统,也解决选用传统电机不能灵活调节的问题以及安装空间不足的问
    题,且整个分度驱动机构的成本更低,负载动力大,运行过程更加稳定和可靠。

    第一种情况,例如当转盘1每次旋转的角度a分别为45度、90度或180度时,即转盘1
    分别对应使用8个胶钉定位治具2、4个胶钉定位治具2和2个胶钉定位治具2的情况下,可以
    分别调节直型传动齿条13在初始状态下的初始安装位置,使直型传动齿条13能够在一次往
    复移动中驱动转盘1旋转过的角度a刚好为45度、90度或180度,即有一定数量的固定档位可
    供使用选择使用,当然不限于45度、90度或180度,虽然所能调节的旋转角度a及档位数量是
    有限和固定的,但已能满足大部分情况下的实际生产过程中增减工位的需求,且调节简单、
    方便和快捷。

    第二种情况,例如当转盘1每次旋转的角度a减少一倍时,即转盘1上使用的胶钉定
    位治具2减少一倍时,如由8个胶钉定位治具2减少到4个胶钉定位治具2,或者由4个胶钉定
    位治具2减少到2个胶钉定位治具2,在其它硬件都不改动的前提下,在每一次驱动转盘1旋
    转时控制直型传动齿条13连续做两次往复移动即可,不需改变和调节设备的硬件,这种调
    节也非常简单、方便和快捷,快速解决在实际生产过程中最常见的增减工位时的调节作业。

    转盘1的底部固定有刹车盘15,刹车盘15的圆周面开设有若干定位插槽16,各定位
    插槽16等间隔分布,定位插槽16外端部的两侧分别设置有导向弧形倒角,机架安装有至少
    一刹车气缸17和刹车插销18,刹车气缸17连接刹车插销18,在转盘1旋转至接近预定停止位
    置时刹车气缸17驱动刹车插销18插至定位插槽16中;在转盘1开始旋转之前刹车气缸17驱
    动刹车插销18退出定位插槽16。

    胶钉定位治具2,用于套设在工件细孔10之上,胶钉定位治具2对应工件的各个工
    件细孔10的位置分别设置有一具有弹性的弹性胶钉夹持孔,用于夹持胶钉并将各将胶钉分
    别定位在各工件细孔10的上部或上方;胶钉定位治具2包括一金属板20和一具有弹性的软
    胶板21,软胶板21固定在金属板20的上表面,金属板20对应各工件细孔10的位置分别开设
    有一胶钉扶持孔22,软胶板21对各应工件细孔10的位置分别开设有一具有能够被撑开的弹
    性夹钉孔23,每个弹性夹钉孔23的下方对应有一个胶钉扶持孔22,弹性夹钉孔23的直径小
    于胶钉扶持孔22的直径,一个弹性夹钉孔23和对应在其下方的胶钉扶持孔22组成一弹性胶
    钉夹持孔。

    胶钉定位治具2开设有至少一治具导向孔,治具导向孔包括开设在软胶板21的至
    少一上导向孔24以及开设在金属板20的至少一下导向孔25,一个上导向孔24对应对齐一个
    下导向孔25,上导向孔24的直径等于或大于下导向孔25的直径;胶钉具有一钉头27和一钉
    体26,钉头27和一钉体26为圆柱体形状,初始状态下软胶板21的弹性夹钉孔23的直径小于
    钉头27的直径、大于钉体26的直径,金属板20的胶钉扶持孔22的直径大于钉头27的直径。胶
    钉中部开设有一钉针插孔28,钉针插孔28的上部向上穿透钉头27的顶面,钉针插孔28的上
    部设置一敞开式扩口的压钉针挤压入口,压钉针挤压入口对应于钉头区段,压钉针挤压入
    口的直径自下到上的变化趋势是逐渐变大;弹性夹钉孔23的上部设置有一与钉头27的下部
    形状相匹配的垂直导向口,垂直导向口的横向截面积自下到上的变化趋势是逐渐变大;在
    压钉针47穿过相应的弹性胶钉夹持孔时压钉针47的下端部插入胶钉的钉针插孔28的上部,
    各胶钉分别撑开相应的弹性胶钉夹持孔并插入到下方的相应工件细孔10中;在压钉针47上
    行复位后压钉针47从钉针插孔28中脱出,各胶钉的钉体26分别塞紧在相应的工件细孔10
    中。

    通过胶钉定位治具2先将胶钉夹持在工件细孔10上方,再通过压钉针47将其压入
    工件细孔10中,实现全自动化塞胶钉,且有效避免胶钉歪斜或掉落,在塞胶钉过程时动作稳
    定可靠,提高加工效率。

    吹胶钉机构3,吹胶钉机构3包括第一底座33、第一气缸30、胶钉吹送装置、若干胶
    钉射出管37、第一定位板34和若干送钉软管38,各胶钉射出管37分别固定于第一定位板34,
    胶钉吹送装置分别连接各胶钉射出管37的第一端,用于在需要向对应的弹性胶钉夹持孔输
    送胶钉时分别向各胶钉射出管37喷射一颗胶钉,各胶钉射出管37的第二端分别对齐停止在
    其下方的胶钉定位治具2的各个弹性胶钉夹持孔;第一底座33固定在转盘1旁侧,第一气缸
    30固定于第一底座33的上部,第一气缸30的推杆连接第一定位板34,第一定位板34悬于转
    盘1的上方;胶钉吹送装置设置有胶钉输送机构、排钉机构和气压吹钉器,胶钉输送机构连
    接排钉机构,排钉机构连接气压吹钉器,各送钉软管38的第一端分别连接气压吹钉器、第二
    端连接一胶钉射出管37,各胶钉射出管37的第二端分别凸出在第一定位板34的下方。

    吹胶钉机构3还设置有第一固定板31、推板36、若干第一导向柱32和若干第一限位
    柱35,第一固定板31固定于第一底座33,各第一导向柱32的上端部固定于第一固定板31;推
    板36设置于第一固定板31的下方,推板36滑动安装于各第一导向柱32,第一气缸30连接推
    板36,各第一限位柱35的上端部固定于第一固定板31、下端部设置有防脱限位部;第一定位
    板34设置于推板36的下方,第一定位板34滑动安装于各第一导向柱32,第一定位板34与推
    板36之间设置有第一弹簧39,第一定位板34穿设于各第一限位柱35的柱体,各防脱限位部
    分别与第一定位板34限位配合;在第一气缸30推动推板36及第一定位板34下行后第一导向
    柱32先行分别插入相应的治具导向孔;在第一定位板34下行后各胶钉射出管37的第二端分
    别接近或压贴于相对应的弹性胶钉夹持孔。

    压胶钉机构4,设置有压钉气缸40、压钉板46和若干压钉针47,压钉针47上部为大
    直径的杆体、下部为针体,针体的直径小于钉针插孔28的直径,各压钉针47分别固定于压钉
    板46,压钉气缸40连接压钉板46,各压钉针47分别对齐停止在其下方的胶钉定位治具2的各
    个弹性胶钉夹持孔,在压钉气缸40驱动各压钉针47下行并穿过相应的弹性胶钉夹持孔后压
    钉针47将夹持在弹性胶钉夹持孔处的胶钉分别压入到各工件细孔10中。

    压胶钉机构4包括第二底座43、第二固定板41、第二定位板44、压钉板46、若干第二
    导向柱42和若干第二限位柱45,第二固定板41固定于第二底座43,各第二导向柱42的上端
    部固定于第二固定板41;压钉板46设置于第二固定板41的下方,压钉板46滑动安装于各第
    二导向柱42,压钉气缸40连接压钉板46,各第二限位柱45的上端部固定于第二固定板41、下
    端部设置有第二防脱限位部;第二定位板44设置于压钉板46的下方,第二定位板44滑动安
    装于各第二导向柱42,第二定位板44与压钉板46之间设置有第二弹簧49,第二定位板44穿
    设于各第二限位柱45的柱体,各第二防脱限位部分别与第二定位板44限位配合,第二定位
    板44对应于各压钉针47的位置分别开设有一通孔48;压钉针47的上部设置有针杆、下部设
    置有细针体,压钉针47的上部固定于压钉板46,细针体的直径小于钉体26处的钉针插孔28
    的直径;在压钉气缸40推动压钉板46及第二定位板44下行后各第二导向柱42先行分别插入
    相应的治具导向孔,各细针体在后穿过第二定位板44的相应通孔48并下插到相应的胶钉的
    钉针插孔28中。

    以上内容仅为本发明的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员,依据本发明的
    思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,本说明书内容不应理解为对本发明
    的限制。

    关 键  词:
    一种 铝合金 工件 加工 工艺 全自动 装钉机
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