CN108687377A - 全自动化数控钻孔专机生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动化数控钻孔专机生产设备，它涉及太阳能光伏行业中光伏板支撑架管钻孔专用专机领域，钻孔装置通过地脚螺栓二次浇灌固定在调整垫铁上，上料装置的轨道中心轴线与钻孔装置的夹紧轴线对中，上料装置的轨道高度与钻孔装置的托辊高度为同一高度，产品检验装置与下料装置的轨道中心轴线与轨道高度分别都与钻孔装置的夹紧轴线及托辊高度一一对应。它采用伺服进给，动力大，效率高，而且钻孔精度调整一次后，基本不需要重复调节，采用全自动化操作，柔性高，大大节省了劳动强度，产品合格率上提高了10倍，配置大通孔数控转台和回转夹紧系统可实现圆周钻孔和不同角度的钻孔模式，效率高，自动化程度高。

Description

全自动化数控钻孔专机生产设备

技术领域

本发明涉及一种全自动化数控钻孔专机生产设备，属于太阳能光伏行业中光伏板支撑架管钻孔专用专机技术领域。

背景技术

太阳能行业是一种节能、环保、绿化的新型行业，尤其是欧美等国家，光伏发电产业发展现如今日益壮大，因此大面积的光伏板对其管支架的需求量日益增多。

目前，水平面上的圆管钻孔现有技术采用将样管固定在平台上，采用人工画线，采用磁力钻孔的方式，这种钻孔效率及其低，耗费人工，工作量大，而且精度无法控制，较好的方式采用气动带动动力主轴钻孔的方式，这种钻孔方式严重受气量压强的影响，如果气压不足，会出现钻孔不通，钻头毁坏量大，效率也比较低。

圆周及其水平混合的圆管的钻孔自动化生产线目前国内尚没有。

发明内容

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种全自动化数控钻孔专机生产设备。

本发明的一种全自动化数控钻孔专机生产设备，它包含上料装置、钻孔装置、产品检验装置和下料装置，钻孔装置通过地脚螺栓二次浇灌固定在调整垫铁上，上料装置的轨道中心轴线与钻孔装置的夹紧轴线对中，上料装置的轨道高度与钻孔装置的托辊高度为同一高度，产品检验装置与下料装置的轨道中心轴线与轨道高度分别都与钻孔装置的夹紧轴线及托辊高度一一对应。

作为优选，所述的钻孔装置是由钻孔机架、钻孔总装结构、夹紧总装结构、回转总装结构、托辊总装结构和挡料总装结构组成，钻孔机架上设置有数个钻孔总装结构，数个钻孔总装结构的中部均设置有夹紧总装结构，钻孔机架的中部设置有回转总装结构，钻孔机架的一端上设置有托辊总装结构，钻孔机架的另一端设置有挡料总装结构。

作为优选，所述的钻孔总装结构是由总装机架、线轨、主轴箱体、主轴单元、转轴、第一电机、同步带轮、联轴器、丝杠、伺服电机组成，总装机架的两端两侧边上分别设置有线轨，线轨上滑设有主轴箱体，主轴箱体的内侧面上设置有主轴单元，且主轴单元固定在主轴箱体内，主轴单元的一端设置有转轴，主轴箱体的上方安装有第一电机，第一电机的一端设置有同步带轮，主轴箱体的下方位于总装机架内设置有联轴器，联轴器的一端连接有丝杠，联轴器的另一端与伺服电机连接，通过第一电机拖动同步带轮传递动力，提供不同转速，实现钻削，由伺服电机连接联轴器通过丝杠实现主轴箱体沿着线轨前后进给动作。

作为优选，所述的夹紧总装结构是由上夹紧支架、下夹紧支架、夹紧块、第一油缸、导向杆、销轴、轴承组成，上夹紧支架和下夹紧支架通过螺栓固定连接，上夹紧支架内设置有夹紧块，夹紧块与上夹紧支架上方的第一油缸连接，并通过导向杆固定连接，销轴和轴承内藏于下夹紧支架中，起到支撑圆管并可以提供圆周旋转工件的作用，夹紧结构原理是靠油缸推动夹紧块沿着导向杆夹紧圆管，由于有轴承支撑，可以起到夹紧和旋转的双重作用。

作为优选，所述的回转总装结构是由大通孔数控回转工作台、油缸支架、第二油缸、上夹紧块、下固定块、导杆组成，大通孔数控回转工作台通过定位键固定于钻孔装置的工作台上，油缸支架将第二油缸固定在大通孔数控回转工作台上，油缸支架的下方设置有上夹紧块和下固定块，其中上夹紧块与油缸支架之间有数个导杆，上夹紧块沿着导杆随着第二油缸上下升降并与下固定块实现圆管的夹紧，同时大通孔数控回转工作台具有高精度回转功能，从而实现了圆管的圆周孔的加工。

作为优选，所述的托辊总装结构是由机架、上托辊支架、导向杆、托辊、轴承套、第一链轮、第二电机、第二链轮、下油缸组成，机架上设置有上托辊支架，上托辊支架与机架之间设置有数个导向杆，上托辊支架上安装有托辊，托辊的一端设置有轴承套，轴承套内装有轴承，托辊的另一端设置有第一链轮，第二电机的一端设置有与第一链轮相啮合的第二链轮，上托辊支架的下方设置有下油缸，托辊的工作原理：下油缸可实现托辊沿着导向杆的升降，第二电机与托辊通过第一链轮和第二链轮传动实现圆管的传递。

作为优选，所述的挡料总装结构是由挡料支架、气缸、导向板、挡料板组成，挡料支架固定在钻孔装置的工作台上，挡料支架的中部设置有气缸，挡料支架的上方设置有导向板，导向板与气缸连接，导向板上设置有挡料板，通过气缸推动挡料板沿着导向板上下滑动，起到挡料的作用。

本发明的有益效果：它采用伺服进给，动力大，效率高，而且钻孔精度调整一次后，基本不需要重复调节，采用全自动化操作，柔性高，大大节省了劳动强度，产品合格率上提高了10倍，配置大通孔数控转台和回转夹紧系统可实现圆周钻孔和不同角度的钻孔模式，效率高，自动化程度高。

附图说明：

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明中上料装置的结构示意图；

图4为本发明中钻孔装置的结构示意图；

图5为本发明中产品检验装置的结构示意图；

图6为本发明中下料装置的结构示意图；

图7为本发明中钻孔装置的局部放大图；

图8为本发明中钻孔总装结构的结构示意图；

图9为本发明中夹紧总装结构的结构示意图；

图10为本发明中回转总装结构的结构示意图；

图11为本发明中托辊总装结构的结构示意图；

图12为本发明中挡料总装结构的结构示意图。

1-上料装置；2-钻孔装置；2-1-钻孔机架；2-2-钻孔总装结构；2-2-1-总装机架；2-2-2-线轨；2-2-3-主轴箱体；2-2-4-主轴单元；2-2-5-转轴；2-2-6-第一电机；2-2-7-同步带轮；2-2-8-联轴器；2-2-9-丝杠；2-2-10-伺服电机；2-3-夹紧总装结构；2-3-1-上夹紧支架；2-3-2-下夹紧支架；2-3-3-夹紧块；2-3-4-第一油缸；2-3-5-导向杆；2-3-6-销轴；2-3-7-轴承；2-4-回转总装结构；2-4-1-大通孔数控回转工作台；2-4-2-油缸支架；2-4-3-第二油缸；2-4-4-上夹紧块；2-4-5-下固定块；2-4-6-导杆；2-5-托辊总装结构；2-5-1-机架；2-5-2-上托辊支架；2-5-3-导向杆；2-5-4-托辊；2-5-5-轴承套；2-5-6-第一链轮；2-5-7-第二电机；2-5-8-第二链轮；2-5-9-下油缸；2-6-挡料总装结构；2-6-1-挡料支架；2-6-2-气缸；2-6-3导向板；2-6-4-挡料板；3-产品检验装置；4-下料装置。

具体实施方式：

如图1-图12所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含上料装置1、钻孔装置2、产品检验装置3和下料装置4，钻孔装置2通过地脚螺栓二次浇灌固定在调整垫铁上，上料装置1的轨道中心轴线与钻孔装置2的夹紧轴线对中，上料装置1的轨道高度与钻孔装置2的托辊高度为同一高度，产品检验装置3与下料装置4的轨道中心轴线与轨道高度分别都与钻孔装置2的夹紧轴线及托辊高度一一对应。

其中，所述的钻孔装置2是由钻孔机架2-1、钻孔总装结构2-2、夹紧总装结构2-3、回转总装结构2-4、托辊总装结构2-5和挡料总装结构2-6组成，钻孔机架2-1上设置有数个钻孔总装结构2-2，数个钻孔总装结构2-2的中部均设置有夹紧总装结构2-3，钻孔机架2-1的中部设置有回转总装结构2-4，钻孔机架2-1的一端上设置有托辊总装结构2-5，钻孔机架2-1的另一端设置有挡料总装结构2-6；所述的钻孔总装结构2-2是由总装机架2-2-1、线轨2-2-2、主轴箱体2-2-3、主轴单元2-2-4、转轴2-3-5、第一电机2-2-6、同步带轮2-2-7、联轴器2-2-8、丝杠2-2-9、伺服电机2-2-10组成，总装机架2-2-1的两端两侧边上分别设置有线轨2-2-2，线轨2-2-2上滑设有主轴箱体2-2-3，主轴箱体2-2-3的内侧面上设置有主轴单元2-2-4，且主轴单元2-2-4固定在主轴箱体2-2-3内，主轴单元2-2-4的一端设置有转轴2-3-5，主轴箱体2-2-3的上方安装有第一电机2-2-6，第一电机2-2-6的一端设置有同步带轮2-2-7，主轴箱体2-2-3的下方位于总装机架2-2-1内设置有联轴器2-2-8，联轴器2-2-8的一端连接有丝杠2-2-9，联轴器2-2-8的另一端与伺服电机2-2-10连接，通过第一电机2-2-6拖动同步带轮2-2-7传递动力，提供不同转速，实现钻削，由伺服电机2-2-10连接联轴器2-2-8通过丝杠2-2-9实现主轴箱体2-2-3沿着线轨2-2-2前后进给动作；所述的夹紧总装结构2-3是由上夹紧支架2-3-1、下夹紧支架2-3-2、夹紧块2-3-3、第一油缸2-3-4、导向杆2-3-5、销轴2-3-6、轴承2-3-7组成，上夹紧支架2-3-1和下夹紧支架2-3-2通过螺栓固定连接，上夹紧支架2-3-1内设置有夹紧块2-3-3，夹紧块2-3-3与上夹紧支架2-3-1上方的第一油缸2-3-4连接，并通过导向杆2-3-5固定连接，销轴2-3-6和轴承2-3-7内藏于下夹紧支架2-3-2中，起到支撑圆管并可以提供圆周旋转工件的作用，夹紧结构原理是靠油缸2-3-4推动夹紧块2-3-3沿着导向杆2-3-5夹紧圆管，由于有轴承2-3-7支撑，可以起到夹紧和旋转的双重作用；所述的回转总装结构2-4是由大通孔数控回转工作台2-4-1、油缸支架2-4-2、第二油缸2-4-3、上夹紧块2-4-4、下固定块2-4-5、导杆2-4-6组成，大通孔数控回转工作台2-4-1通过定位键固定于钻孔装置2的工作台上，油缸支架2-4-2将第二油缸2-4-3固定在大通孔数控回转工作台2-4-1上，油缸支架2-4-2的下方设置有上夹紧块2-4-4和下固定块2-4-5，其中上夹紧块2-4-4与油缸支架2-4-2之间有数个导杆2-4-6，上夹紧块2-4-4沿着导杆2-4-6随着油缸2-4-3上下升降并与下固定块2-4-5实现圆管的夹紧，同时大通孔数控回转工作台2-4-1具有高精度回转功能，从而实现了圆管的圆周孔的加工；所述的托辊总装结构2-5是由机架2-5-1、上托辊支架2-5-2、导向杆2-5-3、托辊2-5-4、轴承套2-5-5、第一链轮2-5-6、第二电机2-5-7、第二链轮2-5-8、下油缸2-5-9组成，机架2-5-1上设置有上托辊支架2-5-2，上托辊支架2-5-2与机架2-5-1之间设置有数个导向杆2-5-3，上托辊支架2-5-2上安装有托辊2-5-4，托辊2-5-4的一端设置有轴承套2-5-5，轴承套2-5-5内装有轴承，托辊2-5-4的另一端设置有第一链轮2-5-6，第二电机2-5-7的一端设置有与第一链轮2-5-6相啮合的第二链轮2-5-8，上托辊支架2-5-2的下方设置有下油缸2-5-9，托辊的工作原理：下油缸2-5-9可实现托辊2-5-4沿着导向杆2-5-3的升降，第二电机2-5-7与托辊2-5-4通过第一链轮2-5-6和第二链轮2-5-8传动实现圆管的传递；所述的挡料总装结构2-6是由挡料支架2-6-1、气缸2-6-2、导向板2-6-3、挡料板2-6-4组成，挡料支架2-6-1固定在钻孔装置2的工作台上，挡料支架2-6-1的中部设置有气缸2-6-2，挡料支架2-6-1的上方设置有导向板2-6-3，导向板2-6-3与气缸2-6-2连接，导向板2-6-3上设置有挡料板2-6-4，通过气缸2-6-2推动挡料板2-6-4沿着导向板2-6-3上下滑动，起到挡料的作用。

本具体实施方式的工艺流程：依次将加工样管放在上料装置1上，拨料系统拨料至上料辊道上，通过传动辊转动，传动轨道至钻孔装置2，钻孔装置2的托辊总装结构2-5升起传动样管，挡料总装结构2-6上的挡料板2-6-4升起挡料，托辊2-5-4下降，样管定位在夹紧总装结构2-3的夹紧轨道上，夹紧系统夹紧工作，钻孔总装结构2-2进给实现钻孔，夹紧松开，转台旋转一定角度，继续夹紧，钻孔，依次重复进行下去，直至实现全部圆周的钻孔，夹紧松开，挡料板2-6-4下降，托辊2-5-4升起，并传动样管，传至下料去辊道，感应下料装置4托辊转动，传动至尾端，推料气缸升起，实现推料动作，样管成功下至下料装置4上。

本具体实施方式的工作台面上设置有精磨的5道T型槽，所以更有利的保证了加工精度和稳定性能，因此台面上的钻孔总装可以根据客户要求尺寸在台面允许达到的范围内任意调动，适应性更强更广。

本具体实施方式的主轴动力头配备的ER40的弹性夹头，最大可以加持范围刀柄直径 4-26mm。

本具体实施方式的台面上的工作台可调性，可实现更多孔的加工，不仅仅局限于23孔，不仅仅局限于特定尺寸的加工。

本具体实施方式

本具体实施方式采用伺服进给，动力大，效率高，而且钻孔精度调整一次后，基本不需要重复调节，采用全自动化操作，柔性高，大大节省了劳动强度，产品合格率上提高了10倍，配置大通孔数控转台和回转夹紧系统可实现圆周钻孔和不同角度的钻孔模式，效率高，自动化程度高。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种全自动化数控钻孔专机生产设备，其特征在于：它包含上料装置(1)、钻孔装置(2)、产品检验装置(3)和下料装置(4)，钻孔装置(2)通过地脚螺栓二次浇灌固定在调整垫铁上，上料装置(1)的轨道中心轴线与钻孔装置(2)的夹紧轴线对中，上料装置(1)的轨道高度与钻孔装置(2)的托辊高度为同一高度，产品检验装置(3)与下料装置(4)的轨道中心轴线与轨道高度分别都与钻孔装置(2)的夹紧轴线及托辊高度一一对应。

2.根据权利要求1所述的一种全自动化数控钻孔专机生产设备，其特征在于：所述的钻孔装置(2)是由钻孔机架(2-1)、钻孔总装结构(2-2)、夹紧总装结构(2-3)、回转总装结构(2-4)、托辊总装结构(2-5)和挡料总装结构(2-6)组成，钻孔机架(2-1)上设置有数个钻孔总装结构(2-2)，数个钻孔总装结构(2-2)的中部均设置有夹紧总装结构(2-3)，钻孔机架(2-1)的中部设置有回转总装结构(2-4)，钻孔机架(2-1)的一端上设置有托辊总装结构(2-5)，钻孔机架(2-1)的另一端设置有挡料总装结构(2-6)。

3.根据权利要求1所述的一种全自动化数控钻孔专机生产设备，其特征在于：所述的钻孔总装结构(2-2)是由总装机架(2-2-1)、线轨(2-2-2)、主轴箱体(2-2-3)、主轴单元(2-2-4)、转轴(2-3-5)、第一电机(2-2-6)、同步带轮(2-2-7)、联轴器(2-2-8)、丝杠(2-2-9)、伺服电机(2-2-10)组成，总装机架(2-2-1)的两端两侧边上分别设置有线轨(2-2-2)，线轨(2-2-2)上滑设有主轴箱体(2-2-3)，主轴箱体(2-2-3)的内侧面上设置有主轴单元(2-2-4)，且主轴单元(2-2-4)固定在主轴箱体(2-2-3)内，主轴单元(2-2-4)的一端设置有转轴(2-3-5)，主轴箱体(2-2-3)的上方安装有第一电机(2-2-6)，第一电机(2-2-6)的一端设置有同步带轮(2-2-7)，主轴箱体(2-2-3)的下方位于总装机架(2-2-1)内设置有联轴器(2-2-8)，联轴器(2-2-8)的一端连接有丝杠(2-2-9)，联轴器(2-2-8)的另一端与伺服电机(2-2-10)连接。

4.根据权利要求1所述的一种全自动化数控钻孔专机生产设备，其特征在于：所述的夹紧总装结构(2-3)是由上夹紧支架(2-3-1)、下夹紧支架(2-3-2)、夹紧块(2-3-3)、第一油缸(2-3-4)、导向杆(2-3-5)、销轴(2-3-6)、轴承(2-3-7)组成，上夹紧支架(2-3-1)和下夹紧支架(2-3-2)通过螺栓固定连接，上夹紧支架(2-3-1)内设置有夹紧块(2-3-3)，夹紧块(2-3-3)与上夹紧支架(2-3-1)上方的第一油缸(2-3-4)连接，并通过导向杆(2-3-5)固定连接，销轴(2-3-6)和轴承(2-3-7)内藏于下夹紧支架(2-3-2)中。

5.根据权利要求1所述的一种全自动化数控钻孔专机生产设备，其特征在于：所述的回转总装结构(2-4)是由大通孔数控回转工作台(2-4-1)、油缸支架(2-4-2)、第二油缸(2-4-3)、上夹紧块(2-4-4)、下固定块(2-4-5)、导杆(2-4-6)组成，大通孔数控回转工作台(2-4-1)通过定位键固定于钻孔装置(2)的工作台上，油缸支架(2-4-2)将第二油缸(2-4-3)固定在大通孔数控回转工作台(2-4-1)上，油缸支架(2-4-2)的下方设置有上夹紧块(2-4-4)和下固定块(2-4-5)，其中上夹紧块(2-4-4)与油缸支架(2-4-2)之间有数个导杆(2-4-6)。

6.根据权利要求1所述的一种全自动化数控钻孔专机生产设备，其特征在于：所述的托辊总装结构(2-5)是由机架(2-5-1)、上托辊支架(2-5-2)、导向杆(2-5-3)、托辊(2-5-4)、轴承套(2-5-5)、第一链轮(2-5-6)、第二电机(2-5-7)、第二链轮(2-5-8)、下油缸(2-5-9)组成，机架(2-5-1)上设置有上托辊支架(2-5-2)，上托辊支架(2-5-2)与机架(2-5-1)之间设置有数个导向杆(2-5-3)，上托辊支架(2-5-2)上安装有托辊(2-5-4)，托辊(2-5-4)的一端设置有轴承套(2-5-5)，轴承套(2-5-5)内装有轴承，托辊(2-5-4)的另一端设置有第一链轮(2-5-6)，第二电机(2-5-7)的一端设置有与第一链轮(2-5-6)相啮合的第二链轮(2-5-8)，上托辊支架(2-5-2)的下方设置有下油缸(2-5-9)。

7.根据权利要求1所述的一种全自动化数控钻孔专机生产设备，其特征在于：所述的挡料总装结构(2-6)是由挡料支架(2-6-1)、气缸(2-6-2)、导向板(2-6-3)、挡料板(2-6-4)组成，挡料支架(2-6-1)固定在钻孔装置(2)的工作台上，挡料支架(2-6-1)的中部设置有气缸(2-6-2)，挡料支架(2-6-1)的上方设置有导向板(2-6-3)，导向板(2-6-3)与气缸(2-6-2)连接，导向板(2-6-3)上设置有挡料板(2-6-4)。