CN108637310B - 大型罐体自动开孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型罐体自动开孔装置，旨在解决化工罐体开孔操作不便，工作效率低的不足。该发明包括工作台、开孔机架，工作台下方设有支座，工作台和支座之间安装有可驱动工作台转动到任意角度的转动驱动机构，工作台上安装有用于夹紧罐体的夹紧机构；开孔机架上可升降安装有安装座，安装座上可横向移动安装有开孔电机，开孔电机输出轴上安装有开孔刀头，开孔刀头设置在工作台上方。这种大型罐体自动开孔装置大大方便了化工罐体的开孔操作，提高了开孔工作效率。

Description

大型罐体自动开孔装置

技术领域

本发明涉及化工防腐设备制造装备领域，更具体地说，它涉及一种大型罐体自动开孔装置。

背景技术

近年来，化工塑料设备得到迅猛发展，而其中各种塑料储罐、计量罐等制件都需要在筒壁上加工各种不同规格的孔，其中大的有直径500MM以上，原加工方式是用手枪钻沿着孔的周长紧密排列钻孔，接着用凿刀凿通圆周，然后用凿刀修圆孔圆周刀尺寸。上述手工加工方式费时费力，效率低下，特别是当筒体壁厚达到80MM以上厚度，手工方式极其困难。

发明内容

本发明克服了化工罐体开孔操作不便，工作效率低的不足，提供了一种大型罐体自动开孔装置，它大大方便了化工罐体的开孔操作，提高了开孔工作效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种大型罐体自动开孔装置，包括工作台、开孔机架，工作台下方设有支座，工作台和支座之间安装有可驱动工作台转动到任意角度的转动驱动机构，工作台上安装有用于夹紧罐体的夹紧机构；开孔机架上可升降安装有安装座，安装座上可横向移动安装有开孔电机，开孔电机输出轴上安装有开孔刀头，开孔刀头设置在工作台上方。

大型罐体进行钻孔时，先将罐体置于工作台上，然后启动夹紧机构，对罐体的位置进行调整并夹紧罐体。根据所需钻孔的大小选择大小合适的开孔刀头，然后根据罐体上所需钻孔的位置上下升降安装座的位置，安装座升降到位后，开孔电机横向移动使开孔刀头与罐体表面间距2-5mm，启动开孔电机，并向罐体方向横向移动安装座，使开孔刀头与罐体接触，从而完成罐体上的钻孔操作，最后开孔电机横向回位。当需要钻第二个孔时，以该钻完的孔为参照基准，通过转动驱动机构将工作台转过需要的角度，然后上下升降安装座调整高度至合适位置，之后开孔电机横向移动使开孔刀头与罐体表面间距2-5mm，启动开孔电机，并向罐体方向横向移动安装座，使开孔刀头与罐体接触，从而完成罐体上第二个孔的钻孔操作，最后开孔电机横向回位。当罐体上需要钻更多孔时，钻孔动作与钻第二个孔相同，只需要控制好工作台的转动角度和安装座的升降高度即可。这种大型罐体自动开孔装置大大方便了化工罐体的开孔操作，提高了开孔工作效率。

作为优选，转动驱动机构包括转盘、转动电机、驱动齿轮，转盘上设有啮合齿轮，转盘与工作台紧固连接，转动电机安装在支座上，驱动齿轮与转动电机输出轴连接，驱动齿轮与啮合齿轮啮合传动。

转动电机工作带动驱动齿轮转动，驱动齿轮与啮合齿轮啮合传动从而带动转盘转动，继而实现工作台的转动。转过的角度由整个钻孔装置的控制系统控制。工作台转动平稳可靠。

作为优选，夹紧机构包括均布设置在工作台上的若干夹紧单元，夹紧单元包括导槽梁、夹紧柱、夹紧活塞缸，导槽梁开口朝上，工作台上和导槽梁对应设有导向槽，夹紧活塞缸伸缩杆连接有滑杆，滑杆可滑动安装在导槽梁中，夹紧柱与滑杆外端之间连接导向柱，夹紧柱设置在工作台上方，导向柱可滑动设置在导向槽中。

夹紧机构工作时，夹紧活塞缸收缩，使滑杆在导槽梁中向内滑动，从而带动夹紧柱向内移动，使夹紧柱紧紧地抵接在罐体外壁上，实现对罐体的夹紧。由于均布设置有若干个夹紧单元，因此，可以从各个方向同步对罐体进行夹紧，不仅能够夹紧罐体还能实现罐体的定心操作。有利于提高钻孔位置的精准性。

另一种方案，夹紧机构包括升降活塞缸、升降柱，升降柱竖向设置且与升降活塞缸伸缩杆连接，升降柱外壁上同一水平位置均布铰接有若干组尺寸结构一致的夹紧单元，夹紧单元包括驱动杆、导槽梁、滑座、夹紧柱，导槽梁开口朝上，工作台上和导槽梁对应设有导向槽，滑座可滑动安装在导槽梁中，夹紧柱与滑座外端之间连接导向柱，夹紧柱设置在工作台上方，导向柱可滑动设置在导向槽中，驱动杆一端铰接在升降柱外壁上，另一端铰接在滑座上，驱动杆倾斜设置且穿过导向槽。

夹紧机构工作时，升降活塞缸向外伸出，带动升降柱向上移动，升降柱通过驱动杆拉动滑座在导槽梁中向内滑动，使夹紧柱紧紧地抵接在罐体外壁上，实现对罐体的夹紧。由于升降柱外壁上同一水平位置均布铰接有若干组尺寸结构一致的夹紧单元，因此各个夹紧单元能够实现完全同步动作，而且夹紧柱的移动速度和移动长度能够完全相同，均布设置的若干个夹紧柱从各个方向向罐体靠近，在夹紧罐体的同时，能够对罐体的位置进行微调，使罐体轴线能够和工作台的转动轴线重合，实现罐体的夹紧和自定心，有利于提高钻孔位置的精准性。

作为优选，开孔机架上安装有两竖向设置的升降导轨、两竖向设置的丝杆、升降电机，安装座两侧分别可上下滑动安装在升降导轨上，升降电机输出轴传动连接转轴，转轴两端分别与两丝杆传动连接，安装座上连接升降座，升降座适配连接在丝杆上。

升降电机工作带动丝杆转动，从而带动升降座在丝杆上升降移动，实现安装座的升降移动。安装座升降平稳可靠，升降高度控制精准。

作为优选，安装座上安装有电缸，电缸伸缩杆与开孔电机连接。电缸移动距离控制精准，控制方便。

作为优选，开孔刀头包括杆状刀架，刀架两端分别连接有大径刀头和小径刀头，大径刀头的刀尖与转动轴心的距离大于小径刀头的刀尖与转动轴心的距离0.5mm-3mm。

开孔刀头在罐体上开孔时，小径刀头转动半径略小于大径刀头转动半径，使大径刀头和小径刀头的旋转切割的位置不重合，以保证切割后的空间易于排屑。

作为优选，大径刀头和/或小径刀头的刀尖端设有容屑槽，容屑槽和刀尖之间设有弧形的导屑凸起，导屑凸起与刀尖之间倾斜过渡，导屑凸起与容屑槽之间设有呈内凹弧形的出屑段，出屑段向外倾斜设置。

刀尖端进行旋转切割时产生的切屑经过导屑凸起的导向后，大部分直接向外排出，但是还有部分来不及排出的切屑排向容屑槽，导屑凸起与容屑槽之间的出屑段进一步对切屑进行导向，且出屑段向外倾斜设置，便于气流向外排出，有利于切屑向外排出。

作为优选，小径刀头靠近刀尖位置的外壁上安装有发热体，发热体包括耐高温绝缘座、耐磨导热块，耐磨导热块安装在耐高温绝缘座中，耐磨导热块中插装有耐高温绝缘套，耐高温绝缘套中安装有电热丝，刀架内安装有给电热丝供电的电源，耐磨导热块外表面露在外面且与小径刀头外壁平齐。

罐体一般的塑料制品，小径刀头进行旋转切割的过程中，电热丝通电对耐磨导热块进行加热，使耐磨导热块产生高温，耐磨导热块与小径刀头切割后的孔内壁接触，对罐体进行加热软化，使大径刀头对经过加热软化后的罐体旋转切割时阻力大大降低，切割更加顺畅，有利于提高切割钻孔速度，减小刀头的磨损，延长刀头的使用寿命。

作为优选，大径刀头的刀尖与刀架轴线间的距离小于小径刀头的刀尖与刀架轴线间的距离。这种结构设置使小径刀头先旋转切割出孔径略小于的孔，然后大径刀头旋转切割出所需孔径的孔，便于大径刀头旋转切割是的出屑，减小大径刀头的磨损，提高钻孔质量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）大型罐体自动开孔装置大大方便了化工罐体的开孔操作，提高了开孔工作效率；（2）开孔位置定位精准；（3）开孔过程排屑效果好，刀头磨损小，使用寿命长，钻孔质量高。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明的开孔机架的结构示意图；

图3是本发明的开孔刀头的结构示意图；

图4是本发明的实施例1的夹紧机构结构示意图；

图5是本发明的实施例2的夹紧机构结构示意图；

图6是本发明的实施例2的夹紧机构的剖视图；

图7是本发明的实施例2的小径刀头的刀尖局部示意图；

图中：1、工作台，2、开孔机架，3、支座，4、安装座，5、开孔电机，6、开孔刀头，7、转盘，8、转动电机，9、驱动齿轮，10、撑板，11、加强筋板，12、导槽梁，13、夹紧柱，14、夹紧活塞缸，15、导向槽，16、升降活塞缸，17、升降柱，18、驱动杆，19、滑座，20、定位盘，21、升降导轨，22、丝杆，23、升降电机，24、转轴，25、升降座，26、刀架，27、大径刀头，28、小径刀头，29、容屑槽，30、导屑凸起，31、耐高温绝缘座，32、耐磨导热块，33、耐高温绝缘套，34、电热丝，35、出屑段，36、罐体。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1：一种大型罐体自动开孔装置（参见附图1至4），包括工作台1、开孔机架2，工作台呈圆形，工作台下方设有支座3，支座呈圆柱筒状，工作台下表面中心位置设有插装柱，插装柱可转动插装在支座中，工作台和支座之间安装有可驱动工作台转动到任意角度的转动驱动机构。转动驱动机构包括转盘7、转动电机8、驱动齿轮9，转盘设置在插装柱上，转盘上设有啮合齿轮，转盘与工作台紧固连接，转动电机安装在支座上，驱动齿轮与转动电机输出轴连接，驱动齿轮与啮合齿轮啮合传动。支座下端连接撑板10，支座和撑板之间连接有若干加强筋板11。

工作台上安装有用于夹紧罐体的夹紧机构；夹紧机构包括均布设置在工作台上的六个夹紧单元，夹紧单元包括导槽梁12、夹紧柱13、夹紧活塞缸14，导槽梁开口朝上，工作台上和导槽梁对应设有导向槽15，夹紧活塞缸伸缩杆连接有滑杆，滑杆可滑动安装在导槽梁中，夹紧柱与滑杆外端之间连接导向柱，夹紧柱设置在工作台上方，导向柱可滑动设置在导向槽中。

开孔机架上可升降安装有安装座4，安装座上可横向移动安装有开孔电机5，开孔电机输出轴上安装有开孔刀头6，开孔刀头设置在工作台上方。开孔刀头的转动轴线与转盘的转动轴线垂直相交。开孔机架上安装有两竖向设置的升降导轨21、两竖向设置的丝杆22、升降电机23，安装座两侧分别可上下滑动安装在升降导轨上，升降电机输出轴传动连接转轴24，转轴两端分别与两丝杆传动连接，安装座上连接升降座25，升降座适配连接在丝杆上。安装座上安装有电缸，电缸伸缩杆与开孔电机连接。开孔刀头包括杆状刀架26，刀架两端分别连接有大径刀头27和小径刀头28，大径刀头的刀尖与转动轴心的距离大于小径刀头的刀尖与转动轴心的距离0.5mm-3mm，a＞b。大径刀头的刀尖与刀架轴线间的距离小于小径刀头的刀尖与刀架轴线间的距离，c＞d。整个装置的控制系统通过控制升降电机控制安装座的升降距离，通过控制转动电机控制工作台的转动角度，通过控制电缸控制开孔电机的平移距离，开孔电机的启停机也由控制系统控制。

大型罐体进行钻孔时，先将罐体36置于工作台上，然后启动夹紧机构，对罐体的位置进行调整并夹紧罐体。根据所需钻孔的大小选择大小合适的开孔刀头，然后根据罐体上所需钻孔的位置上下升降安装座的位置，安装座升降到位后，开孔电机横向移动使开孔刀头与罐体表面间距2-5mm，启动开孔电机，并向罐体方向横向移动安装座，使开孔刀头与罐体接触，从而完成罐体上的钻孔操作，最后开孔电机横向回位。当需要钻第二个孔时，以该钻完的孔为参照基准，通过转动驱动机构将工作台转过需要的角度，然后上下升降安装座调整高度至合适位置，之后开孔电机横向移动使开孔刀头与罐体表面间距2-5mm，启动开孔电机，并向罐体方向横向移动安装座，使开孔刀头与罐体接触，从而完成罐体上第二个孔的钻孔操作，最后开孔电机横向回位。当罐体上需要钻更多孔时，钻孔动作与钻第二个孔相同，只需要控制好工作台的转动角度和安装座的升降高度即可。这种大型罐体自动开孔装置大大方便了化工罐体的开孔操作，提高了开孔工作效率。

实施例2：一种大型罐体自动开孔装置（参见附图5至7），其结构与实施例1相似，主要不同点在于本实施中夹紧机构包括升降活塞缸16、升降柱17，升降柱竖向设置且与升降活塞缸伸缩杆连接，升降柱外壁上同一水平位置均布铰接有六组尺寸结构一致的夹紧单元，夹紧单元包括驱动杆18、导槽梁、滑座19、夹紧柱，导槽梁开口朝上，工作台上和导槽梁对应设有导向槽，滑座可滑动安装在导槽梁中，夹紧柱与滑座外端之间连接导向柱，夹紧柱设置在工作台上方，导向柱可滑动设置在导向槽中，驱动杆一端铰接在升降柱外壁上，另一端铰接在滑座上，驱动杆倾斜设置且穿过导向槽。升降柱和转盘同轴设置，升降柱下方设有定位盘，升降活塞缸伸缩杆活动贯穿定位盘。大径刀头和/或小径刀头的刀尖端设有容屑槽29，容屑槽和刀尖之间设有弧形的导屑凸起30，导屑凸起与刀尖之间倾斜过渡，导屑凸起与容屑槽之间设有呈内凹弧形的出屑段35，出屑段向外倾斜设置。小径刀头靠近刀尖位置的外壁上安装有发热体，发热体包括耐高温绝缘座31、耐磨导热块32，耐磨导热块安装在耐高温绝缘座中，耐磨导热块中插装有耐高温绝缘套33，耐高温绝缘套中安装有电热丝34，刀架内安装有给电热丝供电的电源，耐磨导热块外表面露在外面且与小径刀头外壁平齐。其它结构与实施例1相同。

以上所述的实施例只是本发明的两种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (5)

1.一种大型罐体自动开孔装置，其特征是，包括工作台、开孔机架，工作台下方设有支座，工作台和支座之间安装有可驱动工作台转动到任意角度的转动驱动机构，工作台上安装有用于夹紧罐体的夹紧机构；开孔机架上可升降安装有安装座，安装座上可横向移动安装有开孔电机，开孔电机输出轴上安装有开孔刀头，开孔刀头设置在工作台上方；开孔刀头包括杆状刀架，刀架两端分别连接有大径刀头和小径刀头；大径刀头和/或小径刀头的刀尖端设有容屑槽，容屑槽和刀尖之间设有弧形的导屑凸起，导屑凸起与刀尖之间倾斜过渡，导屑凸起与容屑槽之间设有呈内凹弧形的出屑段，出屑段向外倾斜设置；夹紧机构包括升降活塞缸、升降柱，升降柱竖向设置且与升降活塞缸伸缩杆连接，升降柱外壁上同一水平位置均布铰接有若干组尺寸结构一致的夹紧单元，夹紧单元包括驱动杆、导槽梁、滑座、夹紧柱，导槽梁开口朝上，工作台上和导槽梁对应设有导向槽，滑座可滑动安装在导槽梁中，夹紧柱与滑座外端之间连接导向柱，夹紧柱设置在工作台上方，导向柱可滑动设置在导向槽中，驱动杆一端铰接在升降柱外壁上，另一端铰接在滑座上，驱动杆倾斜设置且穿过导向槽；大径刀头的刀尖与转动轴心的距离大于小径刀头的刀尖与转动轴心的距离0.5mm-3mm；大径刀头的刀尖与刀架轴线间的距离小于小径刀头的刀尖与刀架轴线间的距离。

2.根据权利要求1所述的大型罐体自动开孔装置，其特征是，转动驱动机构包括转盘、转动电机、驱动齿轮，转盘上设有啮合齿轮，转盘与工作台紧固连接，转动电机安装在支座上，驱动齿轮与转动电机输出轴连接，驱动齿轮与啮合齿轮啮合传动。

3.根据权利要求1所述的大型罐体自动开孔装置，其特征是，开孔机架上安装有两竖向设置的升降导轨、两竖向设置的丝杆、升降电机，安装座两侧分别可上下滑动安装在升降导轨上，升降电机输出轴传动连接转轴，转轴两端分别与两丝杆传动连接，安装座上连接升降座，升降座适配连接在丝杆上。

4.根据权利要求1所述的大型罐体自动开孔装置，其特征是，安装座上安装有电缸，电缸伸缩杆与开孔电机连接。

5.根据权利要求1所述的大型罐体自动开孔装置，其特征是，小径刀头靠近刀尖位置的外壁上安装有发热体，发热体包括耐高温绝缘座、耐磨导热块，耐磨导热块安装在耐高温绝缘座中，耐磨导热块中插装有耐高温绝缘套，耐高温绝缘套中安装有电热丝，刀架内安装有给电热丝供电的电源，耐磨导热块外表面露在外面且与小径刀头外壁平齐。