CN104354007A - 圆管钻孔压销机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种圆管钻孔压销机床，包括机架，行走平台及定位机构，钻机，液压或气压系统，电器柜等，机架的中部沿纵向安装有钢管定位槽，钢管定位槽前、后端分别设有夹具，在行走机构的后部设置钻孔装置，在行走机构的前部设置压销装置。本发明能实现自动钻孔和自动压销工作，无需人工参与压销工作，自动化程度高、效率高效果好，节约人力资源和成本。

Description

圆管钻孔压销机床

技术领域

本发明涉及钢管钻孔加工技术领域，具体涉及一种自动化快速圆管钻孔压销机床。

背景技术

对圆钢管钻孔并压入管状销的加工过程中，首先需对钢管沿径向钻孔，需要将钻杆穿过钢管圆心的直径线上；在轴向上则要求与轴线垂直，然后将管状销沿钻孔径向插入圆钢管中。目前，针对上述加工过程，普遍采用机床钻孔配合人工压销轴的方式，或者采用半机械化压销方式。其加工速度慢，效果差，次品率高，人力成本高，费工费时。

现有机床对圆钢管进行径向钻孔时，通常采取机床钻具不动而是沿轴向平移圆钢管，平移过程保持其不旋转，采用定位机构对圆钢管定位后，再进行钻孔。这种钻孔方式由于需要不断移动钢管，钻孔精度必然受到影响，压销需要人工参与程度高，不利于自动化升级，从而影响加工效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有圆管钻孔压销加工过程，必须依赖人工参与加工，不利于自动化的问题和不足，提供一种能够准确定位的钢管钻孔定位并自动压销的机床，实现一名工人即可精确加工出合格的产品。

 技术方案：一种圆管（圆钢管或其他材质圆管）钻孔压销机床，包括机架，行走平台及定位机构，钻机，液压或气压系统，电器柜，机架的中部沿纵向安装有钢管定位槽，钢管定位槽后端固定有端定位块，机架的前、后端分别设有用于固定钢管的夹具，机架的两侧平行安装有纵导轨；所述行走平台安装在纵导轨上；行走平台的底部与机架的一端连接有纵推油缸（主油缸）；行走平台上设置有行走定位开关和刹车机构；在行走机构的后部设置钻孔装置，在行走机构的前部设置压销装置；所述钻孔装置包括安装于行走平台后端的两侧对称滑板，两侧滑板分别位于钢管定位槽的两侧；两侧滑板的下端与行走平台之间通过横导轨和横滑套匹配安装；在行走平台底部分别安装有驱动两侧滑板沿横向平移的横气缸；在两侧滑板的上端分别固定有钻机，两侧钻机的钻头相对，设置有针对两侧气缸行程的定位开关；所述压销装置包括安装于行走平台前端两侧的主气缸和辅气缸，两气缸的伸缩杆末端在同一轴向上，两气缸的伸缩杆末端分别套装于相应定位套中，两定位套固定在行走平台上；在靠近主气缸伸缩杆末端的位置上安装有储销盒，储销盒内并列安装有多枚管状销；储销盒的底部设有出销孔，出销孔与主气缸伸缩杆末端正对，设置有针对主气缸或辅气缸行程的定位开关。

所述机架的两侧或一侧设有定位纵梁，定位纵梁上设有与行走平台的刹车机构进行定位的定位卡槽。

在机架一侧的定位纵梁上设置有与行走定位开关配合感应的定位标记；每个定位标记与相应定位卡槽组合为一组定位点。

所述刹车机构包括刹车气缸和刹车压杆，刹车气缸通过支座铰接在行走平台底部前端，刹车气缸的伸缩杆末端与刹车压杆的一端铰接；所述刹车压杆为弧形杆，在弧形杆的拐角处安装有滑轮，该滑轮与所述定位卡槽高度一致，滑轮的直径小于所述定位卡槽的口径，刹车压杆的另一端与纵推液压缸的伸缩杆配合压紧，或者与行走平台的底部车架配合压紧。

所述压销装置与行走平台之间设置有自平衡机构，是在压销装置的支架底部两侧分别横向固定有导向杆，并套装有弹簧，导向杆的末端通过螺纹连接有调节螺母；在行走平台底部的车架上设置有挡边并在挡边上设置凹槽或通孔，所述导向杆套装于挡边的凹槽或通孔中；所述弹簧连接在调节螺母与挡边之间。

在两滑板上侧设置有接屑盒。

机架前端设置的夹具，包括L型前压板和前气缸，L型前压板的一端铰接在机架一侧，L型前压板与钢管定位槽垂直，L型前压板的另一端设置成与圆钢管表面匹配的弧形，在L型前压板中部设置有前销轴，在机架内竖向安装有前气缸，前气缸的伸缩杆末端铰接在该前销轴上；机架后端设置的夹具，包括L型后压板和后气缸，后气缸纵向固定在钢管定位槽的后端，L型后压板的一端铰接在钢管定位槽内，L型后压板的另一端位于钢管定位槽正上方，L型后压板的另一端设置有与圆钢管表面配合压紧的压头，在L型后压板的中部设置有后销轴，所述后气缸的伸缩杆末端铰接在该后销轴上。

有益效果：本发明中将圆钢管（或其他材质圆管）被固定始终位置不变，前夹具保持其不发生旋转，后夹具和端定位块保持其不发生轴向移动，从而保持其加工精度。

本发明中设置了沿机床纵向导向滑动行走平台，并能及时定位和刹车，行走平台带动钻孔装置和压销装置一起沿纵向平移，从而有利于自动压销过程，实现钻孔和压销在一道工序中全部完成，无需人工参与压销工作，自动化程度高、效率高效果好，节约人力资源和成本。

本发明中钻孔装置随行走平台的定位、刹车后即启动双钻机对圆钢管两侧对称钻孔，在纵导轨和横导轨以及相应滑套的配合作用下，定位精度非常高，加工效率高，自动化完成作业，无需人工移动钢管。

本发明中压销装置，利用主气缸和辅气缸相对配合工作，先利用辅气缸向前移动穿过钢管后再插入储销盒的出销口位置，然后主气缸启动对准出销口位置的管状销，并向前推，辅气缸同步向后移动，两气缸配合将管状销插入钢管后，分别退回。可见，辅气缸具有接引作用，确保管状销准确无误进入钢管的钻孔中。主气缸提供足够大的压销力度，而辅气缸的缸体可以变小，行动敏捷，结构设计合理，工作效果非常好。储销盒提供了源源不断的管状销，使整机不间断工作。

本发明中，在压销装置与行走平台之间又设置了自平衡机构，确保主气缸和辅气缸因压力偏差造成压销装置可能累计产生的错位问题，确保压销装置始终处于平衡位置进行工作，确保无故障长期运行。 

附图说明

图1是本发明机床的整体侧面结构示意图；

图2是图1中行走平台的侧面结构示意图；

图3是图2的左视图；

图4是图2的俯视图；

图5是图4的A向结构示意图；

图6是图1中前夹具的结构示意图；

图7是本发明的刹车机构示意图。

图中标号：1为机架，2为纵导轨，3为行走平台，31为车架，311为主气缸，312为辅气缸，313为定位套，314为储销盒，315为支架，316为导向杆，317为弹簧，318为调节螺母，319为挡边，321为滑板，322为横导轨，323为横导套，324为钻机，325为接屑盒，34为纵导套，35为刹车气缸，36为刹车压杆，361为滑轮（如轴承），362为压头，37为支座，38为连接头，39为定位纵梁，391为定位槽，4为纵推油缸，51为后气缸，52为L型后压板，53为后销轴，6为前夹具，61为底座，62为L型前压板，63为底销轴，64为前销轴，65为前气缸，7为钢管定位槽，8为端定位块，9为电器柜，10为圆钢管，11为接近开关。

具体实施方式

实施例：一种圆管钻孔压销机床，参见图1，在机架1上设置行走平台3，还设置液压或气压系统，电器柜9等。机架1的中部沿纵向安装有钢管定位槽7，定位槽后端固定有端定位块8，机架1的前、后端分别设有用于固定钢管的夹具，机架1的两侧平行安装有纵导轨2；所述行走平台3安装在纵导轨2上；行走平台3的底部与机架1的一端连接有纵推油缸4；行走平台3上设置有行走定位开关和刹车机构。沿机床纵向导向滑动行走平台，并能及时定位和刹车，行走平台带动钻孔装置和压销装置一起沿纵向平移，从而有利于自动压销过程，实现钻孔和压销在一道工序中全部完成，无需人工参与压销工作，自动化程度高、效率高效果好，节约人力资源和成本。

在行走机构的后部设置钻孔装置，在行走机构的前部设置压销装置。

参见图2、图3和图4，钻孔装置包括安装于行走平台3后端的两侧对称滑板321，两侧滑板321分别位于钢管定位槽7的两侧；两侧滑板321的下端与行走平台3之间通过横导轨322和横滑套匹配安装；在行走平台3底部分别安装有驱动两侧滑板321沿横向平移的横气缸；在两侧滑板321的上端分别固定有钻机324，两侧钻机324的钻头相对，设置有针对两侧气缸行程的定位开关。图4中，在两滑板321上侧设置有接屑盒325。钻孔装置随行走平台的定位、刹车后即启动双钻机对圆钢管两侧对称钻孔，在纵导轨和横导轨以及相应滑套的配合作用下，定位精度非常高，加工效率高，自动化完成作业，无需人工移动钢管。

参见图4和图5，压销装置包括安装于行走平台3前端两侧的主气缸311和辅气缸312，两气缸的伸缩杆末端在同一轴向上，两气缸的伸缩杆末端分别套装于相应定位套313中，两定位套313固定在行走平台3上；在靠近主气缸311伸缩杆末端的位置上安装有储销盒314，储销盒314内并列安装有多枚管状销；储销盒314的底部设有出销孔，出销孔与主气缸311伸缩杆末端正对，设置有针对主气缸311或辅气缸312行程的定位开关。

压销装置利用主气缸和辅气缸相对配合工作，先利用辅气缸向前移动穿过钢管后再插入储销盒的出销口位置，然后主气缸启动对准出销口位置的管状销，并向前推，辅气缸同步向后移动，两气缸配合将管状销插入钢管后，分别退回。可见，辅气缸具有接引作用，确保管状销准确无误进入钢管的钻孔中。主气缸提供足够大的压销力度，而辅气缸的缸体可以变小，行动敏捷，结构设计合理，工作效果非常好。储销盒提供了源源不断的管状销，使整机不间断工作。

参见图1、图3和图7，机架1的两侧设有定位纵梁39，定位纵梁39上设有与行走平台3的刹车机构进行定位的定位卡槽。同时，在机架1一侧的定位纵梁39上设置有与行走定位开关配合感应的定位标记；每个定位标记与相应定位卡槽组合为一组定位点。

其中，刹车机构包括纵刹车气缸35和刹车压杆36，纵刹车气缸35通过支座铰接在行走平台3底部前端，纵刹车气缸35的伸缩杆末端与刹车压杆36的一端铰接；所述刹车压杆36为弧形杆，在弧形杆的拐角处安装有滑轮，该滑轮与所述定位卡槽高度一致，滑轮的直径小于所述定位卡槽的口径，刹车压杆36的另一端与纵推液压缸的伸缩杆配合压紧，或者与行走平台3的底部车架配合压紧。

参见图5，压销装置与行走平台3之间设置有自平衡机构，是在压销装置的支架315底部两侧分别横向固定有导向杆316，并套装有弹簧317，导向杆316的末端通过螺纹连接有调节螺母318；在行走平台3底部的车架31上设置有挡边319并在挡边319上设置凹槽或通孔，所述导向杆316套装于挡边319的凹槽或通孔中；所述弹簧317连接在调节螺母318与挡边319之间。自平衡机构确保主气缸和辅气缸因压力偏差造成压销装置可能累计产生的错位问题，确保压销装置始终处于平衡位置进行工作，确保无故障长期运行。

参见图6，机架1前端设置的夹具，包括L型前压板62和前气缸65，L型前压板62的一端铰接在机架1一侧，L型前压板62与钢管定位槽7垂直，L型前压板62的另一端设置成与圆钢管表面匹配的弧形，在L型前压板62中部设置有前销轴64，在机架1内竖向安装有前气缸65，前气缸65的伸缩杆末端铰接在该前销轴64上。参见图1，机架1后端设置的夹具，包括L型后压板52和后气缸51，后气缸51纵向固定在钢管定位槽7的后端，L型后压板52的一端铰接在钢管定位槽7内，L型后压板52的另一端位于钢管定位槽7正上方，L型后压板52的另一端设置有与圆钢管表面配合压紧的压头，在L型后压板52的中部设置有后销轴53，所述后气缸51的伸缩杆末端铰接在该后销轴53上。前夹具和后夹具将圆钢管固定始终位置不变，前夹具保持其不发生旋转，后夹具和端定位块保持其不发生轴向移动，从而保持其加工精度。

以上方案工作过程顺序：开机→夹具→（纵向）定位开关①、刹车Ⅰ→钻孔、（横向）定位开关②→行走Ⅰ→（纵向）定位开关③、刹车Ⅱ→压销、（横向）定位开关④→行走Ⅱ→（纵向）定位开关①、刹车Ⅰ→……。

上述方案不仅适合圆钢管，也适合其他材质圆管钻孔和压销使用。驱动部分采用的油缸或气缸，可以根据实际情况互换使用或混合使用。

Claims (7)

1.一种圆管钻孔压销机床，包括机架，行走平台及定位机构，钻机，液压或气压系统，电器柜，其特征是：机架的中部沿纵向安装有钢管定位槽，钢管定位槽后端固定有端定位块，机架的前、后端分别设有用于固定钢管的夹具，机架的两侧平行安装有纵导轨；所述行走平台安装在纵导轨上；行走平台的底部与机架的一端连接有纵推油缸；行走平台上设置有行走定位开关和刹车机构；在行走机构的后部设置钻孔装置，在行走机构的前部设置压销装置；所述钻孔装置包括安装于行走平台后端的两侧对称滑板，两侧滑板分别位于钢管定位槽的两侧；两侧滑板的下端与行走平台之间通过横导轨和横滑套匹配安装；在行走平台底部分别安装有驱动两侧滑板沿横向平移的横气缸；在两侧滑板的上端分别固定有钻机，两侧钻机的钻头相对，设置有针对两侧气缸行程的定位开关；所述压销装置包括安装于行走平台前端两侧的主气缸和辅气缸，两气缸的伸缩杆末端在同一轴向上，两气缸的伸缩杆末端分别套装于相应定位套中，两定位套固定在行走平台上；在靠近主气缸伸缩杆末端的位置上安装有储销盒，储销盒内并列安装有多枚管状销；储销盒的底部设有出销孔，出销孔与主气缸伸缩杆末端正对，设置有针对主气缸或辅气缸行程的定位开关。

2.根据权利要求1所述的圆管钻孔压销机床，其特征是：所述机架的两侧或一侧设有定位纵梁，定位纵梁上设有与行走平台的刹车机构进行定位的定位卡槽。

3.根据权利要求2所述的圆管钻孔压销机床，其特征是：在机架一侧的定位纵梁上设置有与行走定位开关配合感应的定位标记；每个定位标记与相应定位卡槽组合为一组定位点。

4.根据权利要求1-3任一项所述的圆管钻孔压销机床，其特征是：所述刹车机构包括刹车气缸和刹车压杆，刹车气缸通过支座铰接在行走平台底部前端，刹车气缸的伸缩杆末端与刹车压杆的一端铰接；所述刹车压杆为弧形杆，在弧形杆的拐角处安装有滑轮，该滑轮与所述定位卡槽高度一致，滑轮的直径小于所述定位卡槽的口径，刹车压杆的另一端与纵推液压缸的伸缩杆配合压紧，或者与行走平台的底部车架配合压紧。

5.根据权利要求1所述的圆管钻孔压销机床，其特征是：所述压销装置与行走平台之间设置有自平衡机构，是在压销装置的支架底部两侧分别横向固定有导向杆，并套装有弹簧，导向杆的末端通过螺纹连接有调节螺母；在行走平台底部的车架上设置有挡边并在挡边上设置凹槽或通孔，所述导向杆套装于挡边的凹槽或通孔中；所述弹簧连接在调节螺母与挡边之间。

6.根据权利要求1所述的圆管钻孔压销机床，其特征是：在两滑板上侧设置有接屑盒。

7.根据权利要求1所述的圆管钻孔压销机床，其特征是：机架前端设置的夹具，包括L型前压板和前气缸，L型前压板的一端铰接在机架一侧，L型前压板与钢管定位槽垂直，L型前压板的另一端设置成与圆钢管表面匹配的弧形，在L型前压板中部设置有前销轴，在机架内竖向安装有前气缸，前气缸的伸缩杆末端铰接在该前销轴上；机架后端设置的夹具，包括L型后压板和后气缸，后气缸纵向固定在钢管定位槽的后端，L型后压板的一端铰接在钢管定位槽内，L型后压板的另一端位于钢管定位槽正上方，L型后压板的另一端设置有与圆钢管表面配合压紧的压头，在L型后压板的中部设置有后销轴，所述后气缸的伸缩杆末端铰接在该后销轴上。