CN106272992A - 背栓打孔机以及利用其加工背栓孔的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种背栓打孔机以及利用其加工背栓孔的方法，属于墙面装饰板材用的打孔设备领域。背栓打孔机包括：机架、设于机架上的工作台和打孔机头、以及控制器；打孔机头包括：主轴、分别设于主轴两端的主电机和钻头、以及筒状的内壳体和筒状的外壳体，依次套设在主轴的外围，两者筒壁的厚度均沿其圆周逐渐减小；位移电机控制位移齿轮与外齿轮相配合带动内壳体，旋转电机控制主动齿轮与从动齿轮相配合带动外壳体。本发明还涉及利用上述背栓打孔机加工背栓孔的方法，本发明利用位移电机和旋转电机相结合，使背栓钻头边旋转拓孔边水平移动，打出的底孔，孔型好，底孔直径大，能够承受较大的拉拔力。

Description

背栓打孔机以及利用其加工背栓孔的方法

技术领域

本发明涉及墙面装饰板材用的打孔设备领域，特别是指一种背栓打孔机以及利用其加工背栓孔的方法。

背景技术

目前，建筑物幕墙多采用后切式锚固安装，在石材幕墙的工程施工中，钻背栓孔是一项尤其关键的技术，背栓孔的尺寸及精度将直接影响石材幕墙的质量及其安全性。背栓孔的加工是由钻孔机来实现的，这种孔通常先利用钻头打出规定深度的直孔，然后机头上的偏心装置使钻头倾斜偏转，再对底孔进行拓孔，直孔段的侧壁会阻挡钻头，限制其倾斜角度，因此底孔的直径无法扩大，孔型也较差，无法承受较大的拉拔力。

发明内容

本发明提出一种背栓打孔机以及利用其加工背栓孔的方法，解决了现有技术中打孔机钻出的背栓孔孔型较差，无法承受较大拉拔力的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种背栓打孔机，包括：机架、设于机架上的工作台和打孔机头、以及控制器；其特征在于，打孔机头包括：主轴、分别设于主轴两端的主电机和钻头，以及：筒状的内壳体和筒状的外壳体，依次套设在主轴的外围，两者筒壁的厚度均沿其圆周逐渐减小；内壳体的外围设有一圈外齿轮，外壳体的外围设有一圈从动齿轮；主轴与内壳体之间，以及内壳体和外壳体之间均通过轴承连接；位移电机和由位移电机控制的位移齿轮，位移齿轮与外齿轮相配合，带动内壳体转动；旋转电机和由旋转电机控制的主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮相配合，带动外壳体转动；控制器分别与主电机、位移电机和旋转电机电连接。

本发明还涉及利用上述背栓打孔机加工背栓孔的方法，包括以下步骤：a、将板材背面朝上放置于工作台上，滚动至指定位置后，通过紧固装置固定；b、调节打孔机头的位置，按照预设的深度进行垂直钻孔，打出直孔；c、直孔打好后，钻头转动的同时，在水平方向360度平移，完成背栓孔的加工。

本发明的有益效果为：

本发明中的打孔机头，与现有技术的背栓钻头倾斜拓孔相比，拓孔时，利用位移电机和旋转电机相结合，使背栓钻头边旋转拓孔边水平移动，打出的底孔，孔型好，底孔直径大，能够承受较大的拉拔力；并且现有技术在玻璃上打孔的破碎率高，而本发明几乎不会发生破碎的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中打孔机头的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例中打孔机头的内壳体、外壳体和主轴的相对位置示意图；

图3为本发明一个实施例中钻头的结构示意图；

图4为图3所示视图的右视图；

图5为本发明实施例中机架的结构示意图；

图6为图5所示视图的左视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，为根据一些说明性实施例的打孔机头的剖面结构示意图。

实施例中的背栓打孔机，包括：机架、设于所述机架上的工作台111和打孔机头110、以及控制器；打孔机头110包括：主轴1、分别设于主轴1两端的主电机2和钻头3、筒状的内壳体4、筒状的外壳体5、位移电机6、由位移电机6控制的位移齿轮61、以及旋转电机7和由旋转电机7控制的主动齿轮71；其中，内壳体4和外壳体5依次套设在主轴1的外围，两者筒壁的厚度均沿其圆周逐渐减小，根据所需偏转的尺寸大小，调整两者筒壁的相对位置(如图2所示)；内壳体4的外围设有一圈外齿轮41，外壳体5的外围设有一圈从动齿轮51；主轴1与内壳体4之间，以及内壳体4和外壳体5之间均通过轴承连接；位移齿轮61与外齿轮41相配合，带动内壳体4转动；主动齿轮71与从动齿轮51相配合，带动外壳体5转动；控制器分别与主电机2、位移电机6和旋转电机7电连接。

实施例中的打孔机头，主电机2控制钻头3旋转，位移电机6和旋转电机7带动内壳体4和外壳体5同时顺时针转动，由于内壳体4和外壳体5的筒壁厚度不同，从而带动钻头3等加工部件水平方向偏转，当内壳体4的筒壁的最厚处和外壳体5的筒壁的最薄处相对应时，不发生偏移。利用位移电机和旋转电机相结合，使钻头边旋转拓孔边水平移动，打出的底孔，孔型好，底孔直径大，能够承受较大的拉拔力。

如图3所示，为根据一些说明性实施例的钻头的结构示意图。

一些说明性实施例的钻头3，包括钻杆31和位于钻杆31一端的切削头32；切削头32为截顶圆锥体，其底面上开设有多条凹槽33，凹槽33贯穿整个底面。优选地，多条凹槽33之间相互平行。

实施例中的钻头的切削头32可以是整个截顶圆锥体或者半个截顶圆锥体。

如图4所示，为图3所示视图的右视图。

为了减小打直孔的阻力，优选地，切削头32的一侧被切除，切除的截面为一斜面，凹槽33穿过该截面。

实施例中的打孔机头还包括：冲水装置10，固设于钻头3的外部。优选地，冲水装置10由水管和与水管一端连接的锥形喷头组成，喷头的尖端设有开口。

与现有钻头相比，本实施例的钻头内部不设导水孔，在底面上开设多条凹槽33，工作时，在其外部独立设置冲水装置，水通过凹槽33将石材粉末带出孔腔，避免了石材粉末堵塞导水孔出水口的问题。

实施例中的打孔机头还包括：用于固定外壳体5的支撑板101，外壳体5与支撑板101通过第二轴承连接，外壳体5相对于支撑板101可以自由转动。

实施例中的打孔机头还包括：丝杠8、用于控制丝杠8的升降电机9、以及用于固定丝杠8的支架100；支撑板101固设于丝杠8上，支架100与丝杠8通过第三轴承连接，升降电机9控制丝杠8转动，从而通过支撑板101带动钻头等加工部件升降活动。

实施例中的打孔机头还包括定位机构，定位机构包括：刻度尺102和传感器103，刻度尺102在所需的刻度处开设有孔隙，固设于支架100上，位于支撑板101的一侧；传感器103固设于支撑板101上，用于定位钻头3的位置。优选地，刻度尺102的材质为金属。

实施例中的控制器，如PLC工控机等，分别与升降电机9以及传感器103等电连接，当升降电机9带动钻头等加工部件下降到指定位置，该指定位置在刻度尺102上的孔隙处，传感器103的红外线穿过孔隙得到指令，再将该指令反馈给控制器，控制器控制各电机工作。

如图5和6所示，为根据一些说明性实施例的机架的结构示意图。

一些说明性实施例的机架，包括相对设置的第一横梁11-1与第二横梁11-2，相对设置的第一纵梁11-3与第二纵梁11-4，以及工作台111；第一横梁11-1、第二横梁11-2、第一纵梁11-3、第二纵梁11-4上分别一一对应平行设置丝杠(分别对应第一丝杠11-11、第二丝杠11-21、第三丝杠11-31、第四丝杠11-41)，第一横梁11-1、第一纵梁11-3与第二纵梁11-4固定设置，第二横梁11-2的两端分别滑动连接在第三丝杠11-31和第四丝杠11-41上，多个打孔机头110分别活动设置在第一丝杠11-11和第二丝杠11-21上。

工作台111用于固定被加工的板材，第一横梁11-1、第一纵梁11-3与第二纵梁11-4固定不动，第二横梁11-2相对第一横梁11-1滑动，打孔机头110沿第一丝杠11-11和第二丝杠11-21滑动，从而实现各打孔机头110之间间距的调节。

为了固定打孔机头110以及第二横梁11-2等安装于丝杠上的部件，实施例中的机架，还包括：多个套设在丝杠上的固定块，其内螺纹与丝杠上的螺纹相配合。

优选地，第二横梁11-2的两端、以及打孔机头110的背面分别设有环状部件，第二横梁11-2的两端对应套设在第三丝杠11-31、第四丝杠11-41上，打孔机头110通过环状部件套设在第一丝杠11-11、第二丝杠11-21上，每个环状部件的两侧各设有一个固定块。

为了增加设备的稳定性，一些说明性实施例的机架，第一纵梁11-3与第二纵梁11-4的内侧分别设有滑轨，与设在第二横梁11-2的两端的滑块相配合；第一横梁11-1与第二横梁11-2的内侧分别设有滑轨，与设在打孔机头110的背面的滑块相配合。

本发明还涉及一种利用上述背栓打孔机加工背栓孔的方法，包括以下步骤：

a、将板材背面朝上放置于工作台上，滚动至指定位置后，通过紧固装置固定；

b、调节打孔机头的位置，按照预设的深度进行垂直钻孔，打出直孔；

c、所述直孔打好后，钻头在转动的同时，在水平方向360度平移，完成背栓孔的加工。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种背栓打孔机，包括：机架、设于所述机架上的工作台(111)和打孔机头(110)、以及控制器；其特征在于，所述打孔机头包括：主轴(1)、分别设于所述主轴(1)两端的主电机(2)和钻头(3)，以及：

筒状的内壳体(4)和筒状的外壳体(5)，依次套设在所述主轴(1)的外围，两者筒壁的厚度均沿其圆周逐渐减小；所述内壳体(4)的外围设有一圈外齿轮(41)，所述外壳体(5)的外围设有一圈从动齿轮(51)；所述主轴(1)与所述内壳体(4)之间，以及所述内壳体(4)和所述外壳体(5)之间均通过轴承连接；

位移电机(6)和由所述位移电机(6)控制的位移齿轮(61)，所述位移齿轮(61)与所述外齿轮(41)相配合，带动所述内壳体(4)转动；

旋转电机(7)和由所述旋转电机(7)控制的主动齿轮(71)，所述主动齿轮(71)与所述从动齿轮(51)相配合，带动所述外壳体(5)转动；

所述控制器分别与主电机(2)、位移电机(6)和旋转电机(7)电连接。

2.根据权利要求1所述的背栓打孔机，其特征在于，所述钻头(3)包括钻杆(31)和位于所述钻杆(31)一端的切削头(32)；所述切削头(32)为截顶圆锥体，其底面上开设有多条凹槽(33)，所述凹槽(33)贯穿整个底面。

3.根据权利要求2所述的背栓打孔机，其特征在于，所述切削头(32)的一侧被切除，切除的截面为一斜面，所述凹槽(33)穿过所述截面。

4.根据权利要求1、2或3所述的背栓打孔机，其特征在于，还包括：冲水装置(10)，固设于所述钻头(3)的外部。

5.根据权利要求1所述的背栓打孔机，其特征在于，还包括：用于固定所述外壳体(5)的支撑板(101)，所述外壳体(5)与所述支撑板(101)通过第二轴承连接。

6.根据权利要求5所述的背栓打孔机，其特征在于，还包括：

丝杠(8)和用于控制所述丝杠(8)的升降电机(9)，所述支撑板(101)固设于所述丝杠(8)上，所述升降电机(9)通过所述丝杠(8)带动所述支撑板(101)活动；

用于固定所述丝杠(8)的支架(100)，与所述丝杠(8)通过第三轴承连接，固定在所述机架上。

7.根据权利要求6所述的背栓打孔机，其特征在于，还包括：

标尺(102)，在所需的位置处开设有孔隙；

传感器(103)，固设于所述支撑板(101)上，位于所述标尺(102)的正对面，所述传感器(103)通过感应所述孔隙定位。

8.根据权利要求1所述的背栓打孔机，其特征在于，所述机架包括相对设置的第一横梁(11-1)与第二横梁(11-2)，相对设置的第一纵梁(11-3)与第二纵梁(11-4)，以及工作台(111)和多个套设在所述丝杠上的固定块；第一横梁(11-1)、第二横梁(11-2)、第一纵梁(11-3)、第二纵梁(11-4)上分别一一对应平行设置丝杠，所述第一横梁(11-1)、所述第一纵梁(11-3)与所述第二纵梁(11-4)固定设置，所述第二横梁(11-2)的两端分别滑动连接在所述第一纵梁(11-3)与所述第二纵梁(11-4)的丝杠上，多个所述打孔机头分别活动设置在所述第一横梁(11-1)与所述第二横梁(11-2)的丝杠上；所述第二横梁(11-2)的两端以及所述打孔机头的背面分别设有环状部件，通过所述环状部件套设在丝杠上；每个所述环状部件的两侧各设有一个所述固定块，所述固定块的内螺纹与所述丝杠上的螺纹相配合。

9.根据权利要求8所述的背栓打孔机，其特征在于，

所述第一纵梁(11-3)与所述第二纵梁(11-4)的内侧分别设有滑轨，与设在所述第二横梁(11-2)的两端的滑块相配合；

所述第一横梁(11-1)与所述第二横梁(11-2)的内侧分别设有滑轨，与设在所述机座板的背面的滑块相配合。

10.一种利用如权利要求1所述的背栓打孔机加工背栓孔的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、将板材背面朝上放置于工作台上，滚动至指定位置后，通过紧固装置固定；

b、调节打孔机头的位置，按照预设的深度进行垂直钻孔，打出直孔；

c、所述直孔打好后，钻头转动的同时，在水平方向360度平移，完成背栓孔的加工。