CN109351850B - U型槽钢的便捷打孔器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种U型槽钢的便携打孔器，包括：控制单元、传动单元和打孔单元；其中，控制单元包括用于对U型槽钢打孔提供动力支持的刀模控制模块和用于调节外侧夹紧模间距以适应及固定不同规格U型槽钢的夹紧模控制模块，所述传动单元与控制单元相连接，用于传动控制单元提供的动力；所述打孔单元与传动单元相连接，用于对U型槽钢相对的两个侧面在同一中轴线上进行打孔；本发明一种U型槽钢的便携打孔器，能够现场对U型槽钢切割并打两侧孔，不用加工连续的孔，增加U型槽钢的连接固定强度，同时简化了U型槽钢的生产过程，大大提高U型槽钢的生产效率。

Description

U型槽钢的便捷打孔器
技术领域
本发明涉及金属打孔领域，具体而言，涉及一种U型槽钢的便捷打孔器。
背景技术
在现有技术中，U型槽钢被广泛用于钢结构建筑的檩条、墙梁，也可自行拼接组合成轻量型屋架、托架等建筑构件，还可用于机械轻工制造中的柱、梁和臂等，U型槽钢之间的拼接或是U型槽钢与配件之间的拼接主要通过槽钢螺栓来实现。在工业生产中，为了提高螺栓拼接的便利性，通常在U型钢槽的背部加工出若干呈线性分布的孔结构，在使用时，根据需求定长裁断后，通过螺栓和螺母进行拼接。但这种具有多孔结构的U型槽钢存在如下缺陷：
(1)由于多孔结构的存在，使得U型槽钢的加工过程更为复杂，工作量增大；
(2)多孔结构还降低了U型槽钢的承载能力；
(3)拼接处的受力点集中在U型槽钢的背部，受力不均，存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种U型槽钢的便捷打孔器，对U型槽钢根据需求进行现场打孔，以解决上述多孔结构的U型槽钢加工过程复杂、承载能力差、受力不均匀等问题。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案，一种U型槽钢的便携打孔器，包括，控制单元、传动单元和打孔单元，其中，控制单元包括用于对U型槽钢打孔提供动力支持的刀模控制模块和用于调节外侧夹紧模间距以适应及固定不同规格U型槽钢的夹紧模控制模块，所述传动单元与控制单元相连接，用于传动控制单元提供的动力；所述打孔单元与传动单元相连接，用于对U型槽钢相对的两个侧面在同一中轴线上进行打孔。
进一步地，所述打孔单元包括：内侧动模和外侧夹紧模；其中，内侧动模为两个相互对称的结构，位于所述U型槽钢便携打孔器的顶端，与固定臂连接，用于对U型槽钢相对的两个侧面打孔；外侧夹紧模位于内侧动模的外侧，分别与第一调节臂和第二调节臂连接，所述外侧夹紧模同样为两个相互对称的结构，并且与内侧动模位于同一中轴线上，用于固定U型槽钢以配合内侧动模进行打孔。
进一步地，所述内侧动模，包括用于对U型槽钢侧面进行打孔的内侧刀模、用于支撑和保护所述内侧动模的动模外壳、用于固定所述内侧刀模并控制其移动的滑动刀柄、用于放置滚珠的保持架，其中，所述动模外壳与所述保持架的中心有一带弧度的光滑的中空凹槽，凹槽最宽部分的宽度略大于滚珠直径，凹槽最窄部分的宽度略小于滚珠直径，以保证滚珠能够在所述凹槽中顺利滚动。
进一步地，所述内侧刀模为方形，与滑动刀柄固定连接，用以对 U型槽钢的侧面打出方形孔，方形孔可配合使用马车螺栓。
进一步地，所述外侧夹紧模，包括，与内侧刀模形状相同、比内侧刀模略大且能够使内侧刀模刚好穿过的夹紧刀模，用于配合所述内侧刀模对U型槽钢进行打孔的夹紧模导轨，所述夹紧模导轨位于夹紧刀模的上方与所述夹紧刀模连接，用于保护和支撑所述外侧夹紧模结构的夹紧模外壳，所述夹紧模外壳与夹紧模导轨连接。
进一步地，所述滑动刀柄的侧面连接有弹簧，用于带动所述内侧刀模上下移动。
所述控制单元中的刀模控制模块包括：第一手柄、第二手柄、控制柜及至少四个压力传感器；第一手柄通过第一转轴与打孔器外壳连接，且能够沿轴转动的方向旋转，第一手柄与一第二转轴连接，第一手柄和第二手柄还通过第二转轴与一油压泵连接，用于对所述U型槽钢便携打孔器提供部分动力；所述第二转轴还与一控制柜连接，控制柜内部包括第一电机、控制板和警报器，所述第一电机用于对所述U 型槽钢打孔器提供另一部分动力，控制第二转轴压缩油压泵，所述控制柜表面还设置一块可触摸操作的显示屏与所述主板连接，用于输入操作指令及输出图像信息。
进一步地，所述第一手柄10的末端手持位置设置第五压力传感器，用于当操作人员对打孔器施加压力时，将压力数据传输至控制板 19，控制板19内预设手柄压力值M。
进一步地，所述第二转轴为曲轴，和所述油压泵共同位于第一手柄和第二手柄之间，第二转轴的一端与第一转轴连接，另一端与油压泵内部的柱塞固定连接，用于支撑第一转轴，并将动力传递至油压泵内。
进一步地，至少四个压力传感器，分别为第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器，均匀分布在外侧夹紧模用于夹紧U型槽钢的面上，用于检测U型槽钢与外侧夹紧模的接触情况，并将检测结果无线传输至控制板。
进一步地，所述控制板实时接收来自第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器测得的压力信息，所述控制板内预设固定压力值N，用于保护U型槽钢不被过大的压力损坏；
所述控制板对第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器测得的压力信息进行如下的运算处理：
其中，d12为第一压力传感器、第二压力传感器检测到的压力值的比较值，u为U型槽钢与外侧夹紧模接触面的摩擦系数，s1为第一压力传感器检测到的压力值，s2为第二压力传感器检测到的压力值，为第一压力传感器与第二压力传感器压力值的平均值；
其中，d13为第一压力传感器、第三压力传感器检测到的压力值的比较值，u为U型槽钢与外侧夹紧模接触面的摩擦系数，s1为第一压力传感器检测到的压力值，s3为第三压力传感器检测到的压力值，为第一压力传感器与第三压力传感器压力值的平均值；
其中，d14为第一压力传感器、第四压力传感器检测到的压力值的比较值，u为U型槽钢与外侧夹紧模接触面的摩擦系数，s1为第一压力传感器检测到的压力值，s4为第四压力传感器检测到的压力值，为第一压力传感器与第四压力传感器压力值的平均值；
其中，d23为第二压力传感器、第三压力传感器检测到的压力值的比较值，u为U型槽钢与外侧夹紧模接触面的摩擦系数，s2为第二压力传感器检测到的压力值，s3为第三压力传感器检测到的压力值，为第二压力传感器与第三压力传感器压力值的平均值；
其中，d24为第二压力传感器、第四压力传感器检测到的压力值的比较值，u为U型槽钢与外侧夹紧模接触面的摩擦系数，s2为第二压力传感器检测到的压力值，s4为第四压力传感器检测到的压力值，为第二压力传感器与第四压力传感器压力值的平均值；
其中，d34为第三压力传感器、第四压力传感器检测到的压力值的比较值，u为U型槽钢与外侧夹紧模接触面的摩擦系数，s3为第三压力传感器检测到的压力值，s4为第四压力传感器检测到的压力值，为第三压力传感器与第四压力传感器压力值的平均值；
所述控制板内还预设最大压力差值，用于检测U型槽钢所放的位置是否垂直于内侧刀模，并将上述运算结果与最大压力差值进行对比；
进一步地，所述控制板与警报器通过电路连接，控制板对第一压力传、第二压力传、第三压力传、第四压力传感器的检测信息进行判断，并配合警报器发出警报提示。
进一步地，所述传动单元包括：油压泵、出油管、进油管、液压油缸7、储油缸、楔形顶块、顶块复位弹簧及滚珠。
进一步地，油压泵内有液压油，所述油压泵用于把机械能转化为压力能，以达到传递动力的目的。
进一步地，所述出油管和进油管设置在所述第二手柄内部，所述出油管的一端通过所述出油阀与所述油压泵连接，另一端与所述液压油缸连接，用于将所述油压泵压出的液压油输送至液压油缸；所述进油管的一端通过进油阀与油压泵连接，另一端与所述储油缸连接，用于将所述储油缸中的液压油输送回油压泵。
进一步地，所述进油阀和出油阀均为单向阀。
进一步地，所述液压油缸的内部有一可沿液压油缸内壁移动的T 型活塞杆，T型活塞杆的顶部与楔形顶块接触，楔形顶块的侧方设置顶块复位弹簧，用于打孔结束时复位楔形顶块。
具体而言，所述内侧动模下方的保持架上设置有滚珠，用于配合所述楔形顶块移动。
进一步地，所述夹紧模控制模块包括，内模齿条、第一螺纹滚轮、外模齿条和第二螺纹滚轮，其中，所述第一螺纹滚轮处的打孔器外壳内凹并带有适应第一螺纹滚轮大小的通孔，所述第一螺纹滚轮部分外露于打孔器壳体，所述内模齿条、外模齿条和第二螺纹滚轮均位于打孔器壳体内部。
进一步地，所述内模齿条与所述固定臂连接，所述第一螺纹滚轮与所述第一调节臂连接，所述内模齿条与所述螺纹滚轮啮合；所述外模齿条与所述第一调节臂连接，所述第二螺纹滚轮与所述第二调节臂连接，所述外模齿条与所述第二螺纹滚轮相互啮合。
进一步地，所述第一螺纹滚轮与所述第二螺纹滚轮方向一致，规格相同。
进一步地，所述第一螺纹滚轮还连接第二电机，所述第二电机用于带动第一螺纹滚轮转动，以调整外侧夹紧模的间距，第二电机与控制板连接；
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明一种U型槽钢的便捷打孔器，能够现场对U型槽钢切割并打两侧孔，不用加工连续的孔，增加U型槽钢的连接固定强度，即使条钢是固定震动大载荷大的物体，也能保障固定强度，同时简化了U型槽钢的生产过程，大大提高U型槽钢的生产效率。
本发明一种U型槽钢的便携打孔器，所述打孔单元对U型槽钢打出的孔为方形孔，与马车螺栓配合使用，方形孔刚好可以卡住马车螺栓的方头部分，在安装过程中，可以防止螺栓转动，单手即可完成操作，安装更加省时省力。
本发明一种U型槽钢的便携打孔器，通过第一电机对U型槽钢打孔器提供另一部分动力，以减轻使用者的操作负担，使任何人都能够轻松操作。
本发明一种U型槽钢的便携打孔器，所述进油阀和出油阀均为单向阀，防止液压油回流，实现液压油的单向流动，提高动力传递的效率。
本发明一种U型槽钢的便携打孔器，所述外侧夹紧模用于夹紧U 型槽钢的面上，设置至少四个压力传感器，可以实时监控U型槽钢与所述外侧夹紧模的接触情况，确保U型槽的侧面与内侧刀模垂直，从而使打出的孔能够更好地配合马车螺栓的使用，增加固定强度，避免受力不均。
本发明一种U型槽钢的便携打孔器，所述夹紧模控制模块可以针对不同规格的U型槽钢进行调节固定，能够满足大部分U型槽钢的打孔需求，并且，直接手动调节，操作简便，控制过程直观。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的一种U型槽钢的便捷打孔器的整体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种U型槽钢的便捷打孔器的内侧动模结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种U型槽钢的便捷打孔器的内侧刀模结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种U型槽钢的便捷打孔器的外侧夹紧模结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种U型槽钢的便捷打孔器的夹紧刀模结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种U型槽钢的便捷打孔器的夹紧模控制模块结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图来描述发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释发明的技术原理，并非在限制发明的保护范围。
需要说明的是，在发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。
此外，还需要说明的是，在发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。
本发明实施例提供的一种U型槽钢的便携打孔器，包括，控制单元、传动单元和打孔单元，其中，控制单元包括用于对U型槽钢进行打孔提供动力支持的刀模控制模块和用于调节外侧夹紧模间距以适应及固定不同规格U型槽钢的夹紧模控制模块，所述传动单元与控制单元相连接，用于传动控制单元提供的动力；所述打孔单元与传动单元相连接，用于对U型槽钢相对的两个侧面在同一中轴线上进行打孔。
请参阅图1所示，所述打孔单元包括：内侧动模1和外侧夹紧模 2；其中，内侧动模1为对称结构，位于所述U型槽钢便携打孔器的顶端，与固定臂20连接，用于对U型槽钢相对的两个侧面打孔；外侧夹紧模2位于内侧动模1的外侧，分别与第一调节臂21和第二调节臂22连接，同样为对称结构，并且与内侧动模1位于同一中轴线上，用于固定U型槽钢以配合内侧动模1进行打孔，并且，U型槽钢两侧面所打出的孔也是在同一中轴线上对称的，以保证螺栓能够顺利穿过。
请参阅图2和图3所示，所述内侧动模1，包括用于对U型槽钢侧面进行打孔的内侧刀模150、用于支撑和保护所述内侧动模1的动模外壳140、用于固定所述内侧刀模150并控制其移动的滑动刀柄110、用于放置滚珠的保持架130，其中，所述动模外壳140与所述保持架 130的中心有一带弧度的光滑的中空凹槽，凹槽最宽部分的宽度略大于滚珠直径，凹槽最窄部分的宽度略小于滚珠直径，以保证滚珠能够在所述凹槽中顺利滚动。
具体而言，所述内侧刀模150为方形，与滑动刀柄110固定连接，用以对U型槽钢的侧面打出方形孔，方形孔可配合使用马车螺栓，方形孔可以卡住马车螺栓的方头部分，在安装螺母的过程中防止螺栓转动，单手即可完成操作，相对于普通螺栓来说，安装更加省时省力，能够实现快速安装的目的。
请参阅图4和图5所示，所述外侧夹紧模2，包括，与内侧刀模 150形状相同、比内侧刀150模略大且能够使内侧刀模刚好穿过的夹紧刀模230，用于配合所述内侧刀模对U型槽钢进行打孔的夹紧模导轨220，所述夹紧模导轨220位于夹紧刀模230的上方与所述夹紧刀模230连接，用于保护和支撑所述外侧夹紧模结构的夹紧模外壳210，所述夹紧模外壳210与夹紧模导轨220连接。
请继续参阅图2所示，滑动刀柄110的侧面连接有弹簧，所述滑动刀柄110能够借助外力及弹簧的力量反复上下移动，从而带动内侧刀模150上下移动，使所述内侧刀模完成打孔任务。
具体而言，在打孔时，所述外侧夹紧模2与内侧动模1配合固定所需打孔的U型槽钢，滑动刀柄110侧面的弹簧在外力的作用下分别向所述外侧夹紧模2的方向压缩，同时滑动刀柄110与内侧刀模150 沿弹簧受力方向移动，所述内侧刀模150刚好穿过夹紧刀模230，沿夹紧模导轨220移动对U型槽钢进行打孔，以保证所述内侧刀模的打孔方向垂直于所述U型槽钢的侧面。
请继续参阅图1所示，所述控制单元中的刀模控制模块包括：第一手柄10、第二手柄101、控制柜17及四个压力传感器，分别为第一压力传感器23、第二压力传感器24、第三压力传感器25和第四压力传感器26；第一手柄10通过第一转轴9与打孔器外壳连接，且能够沿轴转动的方向旋转，第一手柄10与第二转轴15连接，第一手柄 10和第二手柄101还通过第二转轴15与一油压泵16连接，操作人员通过对第一手柄10和第二手柄101施加外力对所述U型槽钢便携打孔器提供部分动力；所述第二转轴15还与一控制柜17连接，控制柜17内部包括第一电机18、控制板19和警报器，所述控制柜表面设置一块可触摸操作的显示屏与所述主板连接，用于输入操作指令及输出图像信息；所述第一电机用于对所述U型槽钢打孔器提供另一部分动力，控制第二转轴15压缩油压泵16，以减轻使用者的操作负担，使任何人都能够轻松操作。
具体而言，所述控制板19实时接收来自第一压力传感器23、第二压力传感器24、第三压力传感器25和第四压力传感器26测得的压力信息，所述控制板内预设固定压力值N，用于保护U型槽钢不被过大的压力损坏，当上述任一压力传感器的压力值高于控制板19内的预设固定压力值N时，控制板19控制第二电机停止运行，避免对 U型槽钢造成损害。
同时，所述控制板19对第一压力传感器23、第二压力传感器24、第三压力传感器25和第四压力传感器26测得的压力信息进行如下的运算处理：
其中，d12为第一压力传感器、第二压力传感器检测到的压力值的比较值，u为U型槽钢与外侧夹紧模接触面的摩擦系数，s1为第一压力传感器检测到的压力值，s2为第二压力传感器检测到的压力值，为第一压力传感器与第二压力传感器压力值的平均值；
其中，d13为第一压力传感器、第三压力传感器检测到的压力值的比较值，u为U型槽钢与外侧夹紧模接触面的摩擦系数，s1为第一压力传感器检测到的压力值，s3为第三压力传感器检测到的压力值，为第一压力传感器与第三压力传感器压力值的平均值；
其中，d14为第一压力传感器、第四压力传感器检测到的压力值的比较值，u为U型槽钢与外侧夹紧模接触面的摩擦系数，s1为第一压力传感器检测到的压力值，s4为第四压力传感器检测到的压力值，为第一压力传感器与第四压力传感器压力值的平均值；
其中，d23为第二压力传感器、第三压力传感器检测到的压力值的比较值，u为U型槽钢与外侧夹紧模接触面的摩擦系数，s2为第二压力传感器检测到的压力值，s3为第三压力传感器检测到的压力值，为第二压力传感器与第三压力传感器压力值的平均值；
其中，d24为第二压力传感器、第四压力传感器检测到的压力值的比较值，u为U型槽钢与外侧夹紧模接触面的摩擦系数，s2为第二压力传感器检测到的压力值，s4为第四压力传感器检测到的压力值，为第二压力传感器与第四压力传感器压力值的平均值；
其中，d34为第三压力传感器、第四压力传感器检测到的压力值的比较值，u为U型槽钢与外侧夹紧模接触面的摩擦系数，s3为第三压力传感器检测到的压力值，s4为第四压力传感器检测到的压力值，为第三压力传感器与第四压力传感器压力值的平均值；
所述控制板19内还预设最大压力差值，并将上述运算结果与最大压力差值进行对比，用于检测U型槽钢所放的位置是否垂直于内侧刀模，并将对比结果转换为图像，显示在显示屏上，便于操作人员观察，若存在上述比较值超出最大压力值，显示屏做出相应的提示，操作人员需根据提示重新调整U型槽钢的位置，当显示屏上的图像信息显示未有超出最大比较值的部分，即可进行打孔操作。
具体而言，所述第一手柄10的末端手持位置设置第五压力传感器，用于当操作人员对打孔器施加压力时，将压力数据传输至控制板 19，控制板19内预设手柄压力值M，所述预设手柄压力值M大小在人手可轻易达到的范围内，所述控制板19接收到手柄10的压力数据，与预设手柄压力值M比较，当来自第五压力传感器的压力值大于控制板内预设手柄压力值M时，控制板19控制第一电机18启动，所述第一电机18与人手共同为所述U型槽钢的便携打孔器提供动力。
具体而言，所述第二转轴15为曲轴，和所述油压泵16共同位于第一手柄10和第二手柄101之间，第二转轴15的一端与第一转轴10连接，另一端与油压泵内部的柱塞(图中未标出)固定连接，用于支撑第一转轴10，并将操作人员及第一电机提供的动力传递至油压泵内。
请继续参阅图1所示，所述传动单元包括：油压泵16、出油管 11、进油管12、液压油缸7、储油缸6、楔形顶块4、顶块复位弹簧 5及滚珠3。
具体而言，油压泵16内装有液压油，所述油压泵用于把上述操作人员和第一电机提供的机械能转化为压力能，将所述油压泵16中的液压油压出出油阀13，进入出油管11，以达到传递动力的目的。
所述出油管11和进油管12设置在第二手柄101内部，出油管 11的一端通过出油阀13与油压泵16连接，另一端与液压油缸7连接，用于将油压泵16压出的液压油输送至液压油缸7；进油管12的一端通过进油阀14与油压泵16连接，另一端与储油缸6连接，用于将储油缸中的液压油输送回油压泵16。
具体而言，所述进油阀14和出油阀13均为单向阀，防止液压油回流，实现液压油的单向流动，提高动力传递的效率。
所述液压油缸7的内部有一可沿液压油缸内壁移动的T型活塞杆， T型活塞杆的顶部与楔形顶块4接触，楔形顶块4的侧方设置顶块复位弹簧5，用于打孔结束时复位楔形顶块4；具体而言，油压泵16中的液压油通过出油阀13进入液压油缸7，液压油缸7内部的液压增大，所述T型活塞杆带动楔形顶块4向左移动，并给内侧动模1以冲击力，使内侧动模1内部的滑动刀柄110带动内侧刀模150向两侧弹开，从而对U型槽钢打孔，完成动力传递过程，此时顶块复位弹簧5 处于压缩状态。
具体而言，所述内侧动模1下方的保持架130上设置有滚珠3，用于减小内侧动模1与楔形顶块4之间的摩擦力，减少动力损失。
打孔结束后，停止对打孔器施加外力，滑动刀柄110侧面的弹簧还原，内侧动模1复位，并对楔形顶块4向右挤压，顶块复位弹簧5 还原，带动楔形顶块4向右移动，滑动刀柄110侧面的弹簧与顶块复位弹簧5同时作用于楔形顶块4，使其向右推动液压油缸7内部的T 型活塞杆；所述储油缸6通过导管与液压油缸7连接，由于楔形顶块 4推动T型活塞杆，液压油缸7内的液压增大，液压油经过导管流入储油缸6中；所述储油缸6通过导管与回油油压复位阀8连接，打开回油油压复位阀8，在大气压的作用下，储油缸6中的液压油顺着进油管12，经过进油阀14流回到油压泵16中。
由于实际应用时，会使用到不同的U型槽钢，其宽度会有所差异，针对这一现象，本发明实施例设置了夹紧模控制模块，调节外侧夹紧模2的间距，以适应各种规格的U型槽钢。
请参阅图6所示，所述夹紧模控制模块包括，内模齿条27、第一螺纹滚轮28、外模齿条29和第二螺纹滚轮30，其中，所述第一螺纹滚轮28处的打孔器外壳内凹并带有适应第一螺纹滚轮28大小的通孔，第一螺纹滚轮28部分外露与打孔器壳体，以便于调节，内模齿条27、外模齿条29和第二螺纹滚轮30均位于打孔器壳体内部；内模齿条27与固定臂20连接，第一螺纹滚轮28与第一调节臂21连接，内模齿条27与螺纹滚轮28啮合；外模齿条29与第一调节臂21连接，第二螺纹滚轮30与第二调节臂22连接，外模齿条29与第二螺纹滚轮30相互啮合；并且，第一螺纹滚轮28与第二螺纹滚轮30方向一致，规格相同，以保证第一调节臂21与第二调节臂22向相反方向移动，且移动距离相同。
具体而言，当需要调整外侧夹紧模的间距时，转动第一螺纹滚轮 28，使第一调节臂21带动外侧夹紧模2沿内侧动模1所在的中轴线移动，此时，与第一调节臂21连接的外模齿条29随之移动，与外模齿条29啮合的第二螺纹滚轮30带动第二调节臂22及外侧夹紧模2沿上述中轴线向相反方向移动，进而实现外侧夹紧模2可调节固定不同规格的U型槽钢。
具体而言，所述第一螺纹滚轮28还连接第二电机，所述第二电机用于带动第一螺纹滚轮28转动，以调整外侧夹紧模的间距，第二电机与控制板19连接；操作人员手动调节第一螺纹滚轮28固定住U 型槽钢后，操作人员通过显示屏发出夹紧指令，控制板控制第二电机启动，带动外侧夹紧模2向内侧夹紧，由于内侧刀模150与外侧夹紧模2是垂直的位置关系，夹紧的过程中，U型槽钢通过挤压会自动调整与内侧刀模150垂直，进而使所述打孔器打出与槽钢表面垂直的方孔。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种U型槽钢的便携打孔器，其特征在于，包括控制单元、传动单元和打孔单元；
其中，所述控制单元包括用于对U型槽钢打孔提供动力支持的刀模控制模块和用于调节外侧夹紧模间距以适应及固定不同规格U型槽钢的夹紧模控制模块；所述刀模控制模块包括：第一手柄、第二手柄、控制柜及至少四个压力传感器；所述第一手柄通过第一转轴与打孔器外壳连接，第一手柄与一第二转轴连接，第一手柄和第二手柄还通过第二转轴与一油压泵连接，用于对所述U型槽钢便携打孔器提供部分动力；所述第二转轴还与一控制柜连接，控制柜内部包括第一电机、控制板和警报器，所述第一电机用于对所述U型槽钢打孔器提供另一部分动力，所述控制柜表面设置一块可触摸操作的显示屏与所述控制板连接，用于输入操作指令及输出图像信息；
所述夹紧模控制模块包括，内模齿条、第一螺纹滚轮、外模齿条和第二螺纹滚轮，其中，所述第一螺纹滚轮处的打孔器外壳内凹并带有适应第一螺纹滚轮大小的通孔，所述第一螺纹滚轮部分外露于打孔器壳体，所述内模齿条、外模齿条和第二螺纹滚轮均位于打孔器壳体内部；
所述第一螺纹滚轮还连接第二电机，所述第二电机用于带动第一螺纹滚轮转动，以调整外侧夹紧模的间距，第二电机与控制板连接；
所述控制板实时接收来自第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器测得的压力信息，所述控制板内预设固定压力值N，用于保护U型槽钢不被过大的压力损坏；
所述控制板对第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器测得的压力信息进行如下的运算处理：
（1）
其中，d12为第一压力传感器、第二压力传感器检测到的压力值的比较值，u为U型槽钢与外侧夹紧模接触面的摩擦系数，s1为第一压力传感器检测到的压力值，s2为第二压力传感器检测到的压力值，为第一压力传感器与第二压力传感器压力值的平均值；
（2）
其中，d13为第一压力传感器、第三压力传感器检测到的压力值的比较值，u为U型槽钢与外侧夹紧模接触面的摩擦系数，s1为第一压力传感器检测到的压力值，s3为第三压力传感器检测到的压力值，为第一压力传感器与第三压力传感器压力值的平均值；
（3）
其中，d14为第一压力传感器、第四压力传感器检测到的压力值的比较值，u为U型槽钢与外侧夹紧模接触面的摩擦系数，s1为第一压力传感器检测到的压力值，s4为第四压力传感器检测到的压力值，为第一压力传感器与第四压力传感器压力值的平均值；
（4）
其中，d23为第二压力传感器、第三压力传感器检测到的压力值的比较值，u为U型槽钢与外侧夹紧模接触面的摩擦系数，s2为第二压力传感器检测到的压力值，s3为第三压力传感器检测到的压力值，为第二压力传感器与第三压力传感器压力值的平均值；
（5）
其中，d24为第二压力传感器、第四压力传感器检测到的压力值的比较值，u为U型槽钢与外侧夹紧模接触面的摩擦系数，s2为第二压力传感器检测到的压力值，s4为第四压力传感器检测到的压力值，为第二压力传感器与第四压力传感器压力值的平均值；
（6）
其中，d34为第三压力传感器、第四压力传感器检测到的压力值的比较值，u为U型槽钢与外侧夹紧模接触面的摩擦系数，s3为第三压力传感器检测到的压力值，s4为第四压力传感器检测到的压力值，为第三压力传感器与第四压力传感器压力值的平均值；
所述控制板内还预设最大压力差值，并将上述运算结果与最大压力差值进行对比，用于检测U型槽钢所放的位置是否垂直于内侧刀模；
所述传动单元与控制单元相连接，用于传动控制单元提供的动力；所述传动单元包括：油压泵、出油管、进油管、液压油缸、储油缸、楔形顶块、顶块复位弹簧及滚珠；
所述油压泵内有液压油，所述油压泵用于把机械能转化为压力能，以达到传递动力的目的；
所述出油管和进油管设置在所述第二手柄内部，所述出油管的一端通过所述出油阀与所述油压泵连接，另一端与所述液压油缸连接，用于将所述油压泵压出的液压油输送至液压油缸；
所述进油管的一端通过进油阀与油压泵连接，另一端与所述储油缸连接，用于将所述储油缸中的液压油输送回油压泵；
所述进油阀和出油阀均为单向阀；
所述液压油缸的内部有一可沿液压油缸内壁移动的T型活塞杆，T型活塞杆的顶部与楔形顶块接触，楔形顶块的侧方设置顶块复位弹簧，用于打孔结束时复位楔形顶块；
所述打孔单元与传动单元相连接，用于对U型槽钢相对的两个侧面在同一中轴线上进行打孔，所述打孔单元包括：内侧动模和外侧夹紧模；
所述内侧动模下方的保持架上设置有滚珠，用于配合所述楔形顶块移动；
所述内侧动模相互对称设置在楔形顶块两侧，位于所述U型槽钢便携打孔器的顶端，与固定臂连接，用于对U型槽钢相对的两个侧面打孔。
2.根据权利要求1所述的U型槽钢的便携打孔器，其特征在于，所述外侧夹紧模位于内侧动模的外侧，分别与第一调节臂和第二调节臂连接，所述外侧夹紧模相互对称设置在内侧动模两侧，并且与内侧动模位于同一中轴线上，用于固定U型槽钢以配合内侧动模进行打孔。
3.根据权利要求2所述的U型槽钢的便携打孔器，其特征在于，所述内侧动模，包括：
用于对U型槽钢侧面进行打孔的内侧刀模；
用于固定所述内侧刀模并控制其移动的滑动刀柄；
用于放置滚珠的保持架；
所述外侧夹紧模，包括：
与内侧刀模形状相同、比内侧刀模大且能够使内侧刀模刚好穿过的夹紧刀模；
用于配合所述内侧刀模对U型槽钢进行打孔的夹紧模导轨；
所述夹紧模导轨位于夹紧刀模的上方与所述夹紧刀模连接；
其中，所述内侧动模还设有用于支撑和保护所述内侧动模的动模外壳，所述动模外壳与所述保持架的中心有一带弧度的光滑的中空凹槽，凹槽最宽部分的宽度大于滚珠直径，凹槽最窄部分的宽度小于滚珠直径，以保证滚珠能够在所述凹槽中顺利滚动；
所述外侧夹紧模还设有用于保护和支撑所述外侧夹紧模结构的夹紧模外壳，所述夹紧模外壳与夹紧模导轨连接。
4.根据权利要求3所述的U型槽钢的便携打孔器，其特征在于，所述内侧刀模为方形，与滑动刀柄固定连接，用以对U型槽钢的侧面打出方形孔，方形孔用于配合使用马车螺栓。
5.根据权利要求3所述的U型槽钢的便携打孔器，其特征在于，所述滑动刀柄的侧面连接有弹簧，用于带动所述内侧刀模上下移动。
6.根据权利要求1所述的U型槽钢的便携打孔器，其特征在于，所述控制板与警报器通过电路连接，所述控制板用于对第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器的检测信息进行判断，并配合警报器发出警报提示；
所述第二转轴为曲轴，和所述油压泵共同位于第一手柄和第二手柄之间，第二转轴的一端与第一转轴连接，另一端与油压泵内部的柱塞固定连接；
所述第一手柄的末端手持位置设置第五压力传感器，用于当操作人员对打孔器施加压力时，将压力数据传输至控制板，所述控制板内预设手柄压力值。
7.根据权利要求6所述的U型槽钢的便携打孔器，其特征在于，所述至少四个压力传感器均匀分布在外侧夹紧模用于夹紧U型槽钢的面上，用于检测U型槽钢与外侧夹紧模的接触情况。
8.根据权利要求2所述的U型槽钢的便携打孔器，其特征在于，所述内模齿条与所述固定臂连接，所述第一螺纹滚轮与所述第一调节臂连接，所述内模齿条与所述螺纹滚轮啮合；所述外模齿条与所述第一调节臂连接，所述第二螺纹滚轮与所述第二调节臂连接，所述外模齿条与所述第二螺纹滚轮相互啮合。
9.根据权利要求8所述的U型槽钢的便携打孔器，其特征在于，所述第一螺纹滚轮与所述第二螺纹滚轮方向一致，规格相同。
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