CN110421325B - 一种网架螺栓球的加工设备及方法 - Google Patents

一种网架螺栓球的加工设备及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种网架螺栓球的加工设备及方法，包括以下步骤：送料、固定螺栓球、预钻孔、钻孔、倒角、攻丝；所述一种网架螺栓球的加工设备包括机体、自动送料装置、固定装置、自动换钻装置、钻床、移动装置。通过自动送料装置，把螺栓球送至固定装置处，通过固定装置对螺栓球进行固定，通过移动装置转换螺栓球的方向，通过自动换钻装置更换需要的钻头，再通过钻床驱动钻头转动，完成对螺栓球的加工。本发明结构简单，节省人工，大大提高生产效率和加工精度，满足大批量生产。

Description

一种网架螺栓球的加工设备及方法
技术领域
本发明涉及建筑网架领域，尤其是涉及一种网架螺栓球的加工设备及方法。
背景技术
现代网架结构应用的越来越普遍，已成功运用到各类大型展馆、航站楼等，为满足各种造型需要，网架节点的连接杆件也越来越多，其加工精度要求也越来越高，特别是螺栓球的加工。
传统的螺栓球加工方法，是对普通车床进行改装，刀架拆除，加装手动分度工装，将钻、攻丝等刀具固定在主轴上，通过主轴旋转带动刀具，而达到螺栓球钻孔和攻丝的目的，过程中需要手动更换主轴上的刀具。此方法对于普通厂房等小型建筑加工较为适用，但对于复杂造型，杆件较多的大型螺栓球网架结构，其加工精度较难保证，特别是存在多种不规则角度时，需多次对螺栓球进行调整定位，其手工分度偏差较大，将直接影响螺栓球网架的安装质量，工序繁多，同时生产效率低。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供一种网架螺栓球的加工设备及方法，其结构简单、降低劳动力、生产效率和加工精度高，满足大批量生产。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种网架螺栓球的加工设备及方法，包括以下步骤：
a、送料：通过自动送料装置把螺栓球送至固定螺栓球处；
b、固定螺栓球：通过固定装置对螺栓球进行固定；
c、预钻孔：采用小钻头对螺栓球上劈面进行预钻孔加工，直至完成所有劈面预钻孔加工；
d、钻孔：通过自动换钻装置更换大钻头，扩大孔径直径，直至完成所有孔径的扩大；
e、倒角：通过自动换钻装置更换倒角转头，对孔径边缘进行倒角处理，直至完成所有孔径边缘的倒角；
f、攻丝：通过自动换钻装置更换攻丝钻头，对螺栓球上的钻孔进行攻丝处理，直至完成所有攻丝加工；
其中，所述一种网架螺栓球的加工设备包括机体、自动送料装置、固定装置、自动换钻装置、钻床、移动装置，所述自动换钻装置包括基座、位于基座上液压缸、同时设于基座和液压缸上的移动架、固定设于移动架上的第一电机、固定设于电机旋转轴上的异型齿轮、转动设于移动架上的第一转轴和第二转轴、固定在第一转轴上的转盘、环形阵列转盘上的通孔、位于通孔处的多个夹持组件、固定在移动架上的第一气缸、固定设于第二转轴上的齿轮和单向齿轮组，所述转盘端面为齿条状，齿轮与转盘上的齿齿合，所述异型齿轮只有四分之一有齿，转动时与转盘上的齿齿合；所述钻头通过夹持组件夹持并贯穿转盘上的通孔；液压缸启动，移动架向螺栓球方向移动，第一电机驱动异型齿轮转动一圈，转盘转动，完成对钻头更换工作；本发明通过驱动液压缸，使移动架和位于移动架上的转盘靠近螺栓球，转盘上的夹持组件，对钻头夹持，同时钻头能够在夹持组件上转动，不用放松对钻头的夹持，方便更换钻头和下次使用，通过第一电机驱动异型齿轮转动，异型齿轮每转动一圈，转盘转动一下，完成相邻的两个钻头的更换，钻头按加工顺序排列，形成一个循环，完成对螺栓球的加工，第二转轴上设有齿轮和单向齿轮组，齿轮与转盘上的齿齿合，使转盘朝一个方向转动，避免误操作，同时避免转盘由于惯性行走过多而导致加工出现问题，其结构简单、降低劳动力、生产效率和加工精度高，满足大批量生产。
所述自动送料装置包括移动部、固定设于移动部上的第二气缸和放料腔、放料腔上设有进料口和出料口、设于放料腔上的输送件、驱动输送件运行的第二电机，所述放料腔内设有弧形槽，螺栓球排列在弧形槽内；输送件上设有等距排列的送料弧形槽；螺栓球通过进料口进入放料腔内，第二气缸和输送件推动螺栓球向出料口处移动，移动部向移动装置方向移动，完成自动送料工作；本发明通过放料腔，使螺栓球整齐的排列，通过移动部，使出料口处的螺栓球向固定装置处移动，固定装置对螺栓球固定后，移动部再进行下移，使待加工的螺栓球脱离放料腔，再通过第二气缸和输送件把螺栓球持续的送至出料口处，重复上述工作，完成螺栓球的连续送料，降低劳动力，提高生产效率。
所述步骤b中的螺栓球，先通过固定杆与螺栓球固定，再通过固定装置对固定杆的夹持固定；方便对螺栓球的固定，使螺栓球的固定更稳固，避免螺栓球产生滑动，而影响螺栓球的加工质量，同时方便后续加工。
所述移动装置包括设于机体上的固定座、设于固定座上的第一移动板、位于第一移动板上方的第二移动板、固定设于固定座上的第三电机、固定设于第三电机上的第一螺杆、固定设于第一移动板上的第四电机、固定设于第四电机上的第二螺杆、固定设于第二移动板上的旋转组件，所述第一移动板和第二移动板上设有螺纹孔，第一螺杆和第二螺杆位于第一移动板和第二移动板上的螺纹孔内；所述固定装置固定在旋转组件上方；第三电机驱动第一螺杆转动，第一移动板沿第一螺杆方向左右移动，第四电机驱动第二螺杆转动，第二移动板沿第二螺杆方向左右移动，再通过旋转组件转动，完成对固定装置的移动工作；本发明通过第三电机驱动第一螺杆转动，使第一移动板沿第一螺杆方向左右移动，通过第四电机驱动第二螺杆转动，使第二移动板沿第二螺杆方向左右移动，再通过旋转组件转动，使固定装置能够转换各个角度，使螺栓球上的各劈面都能够正对应钻头，降低劳动力，提高加工精度。
本发明具有以下优点：其结构简单、降低劳动力、生产效率和加工精度高，满足大批量生产。
附图说明
图1为网架螺栓球的加工设备的结构示意图。
图2为网架螺栓球的加工设备的侧面结构示意图一。
图3为图2中的A处放大图。
图4为图3中的B处放大图。
图5为网架螺栓球的加工设备的侧面结构示意图二。
图6为固定装置的结构示意图。
图7为移动装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
一种网架螺栓球的加工设备及方法，包括以下步骤：
a、送料：通过自动送料装置把螺栓球送至固定螺栓球处；
b、固定螺栓球：通过固定装置对螺栓球进行固定；
c、预钻孔：采用小钻头对螺栓球上劈面进行预钻孔加工，直至完成所有劈面预钻孔加工；
d、钻孔：通过自动换钻装置更换大钻头，扩大孔径直径，直至完成所有孔径的扩大；
e、倒角：通过自动换钻装置更换倒角转头，对孔径边缘进行倒角处理，直至完成所有孔径边缘的倒角；
f、攻丝：通过自动换钻装置更换攻丝钻头，对螺栓球上的钻孔进行攻丝处理，直至完成所有攻丝加工；
如图1-7所示，所述一种网架螺栓球的加工设备包括机体1、自动送料装置、固定装置3、自动换钻装置、钻床5、移动装置6，所述自动送料装置包括移动部21、固定设于移动部上的第二气缸22和放料腔23、放料腔上设有进料口24和出料口25、设于放料腔上的输送件26、驱动输送件运行的第二电机27，所述放料腔内设有弧形槽，螺栓球排列在弧形槽内；输送件上设有等距排列的送料弧形槽；螺栓球通过进料口进入放料腔内，第二气缸和输送件推动螺栓球向出料口处移动，移动部向固定装置方向移动，固定装置完成对螺栓球的固定，移动部下移，使待加工的螺栓球脱离放料腔，移动部归位，完成自动送料工作。
进一步的，所述固定装置3包括固定设于移动装置上的支架31、固定支架上的卡盘32、移动设于卡盘上的多个卡爪33、驱动卡爪夹紧和放松的第五电机34；所述卡爪上设有防滑槽；第五电机正反转动，使卡爪完成对螺栓球的固定和放松，再通过移动装置，使固定好的螺栓球转换方向。
进一步的，所述移动装置6包括设于机体上的固定座61、设于固定座上的第一移动板62、位于第一移动板上方的第二移动板63、固定设于固定座上的第三电机64、固定设于第三电机上的第一螺杆65、固定设于第一移动板上的第四电机66、固定设于第四电机上的第二螺杆67、固定设于第二移动板上的旋转组件68，所述第一移动板和第二移动板上设有螺纹孔，第一螺杆和第二螺杆位于第一移动板和第二移动板上的螺纹孔内；所述固定装置3固定在旋转组件上方；第三电机驱动第一螺杆转动，第一移动板沿第一螺杆方向左右移动，第四电机驱动第二螺杆转动，第二移动板沿第二螺杆方向左右移动，再通过旋转组件转动，完成对固定装置的移动工作，使螺栓球上的各劈面都能够正对应钻头，再通过自动换钻装置，完成钻头的切换。
进一步的，所述自动换钻装置包括基座41、位于基座上液压缸42、同时设于基座和液压缸上的移动架43、固定设于移动架上的第一电机44、固定设于电机旋转轴上的异型齿轮45、转动设于移动架上的第一转轴46和第二转轴47、固定在第一转轴上的转盘48、环形阵列转盘上的通孔49、位于通孔处的多个夹持组件、固定在移动架上的第一气缸420、固定设于第二转轴上的齿轮430和单向齿轮组440，所述转盘端面为齿条状，齿轮430与转盘上的齿齿合，所述异型齿轮只有四分之一有齿，转动时与转盘上的齿齿合；所述夹持组件包括位于转盘孔处左右各一个固定板4101、移动设于固定板上的弧形夹板4102、同时固定在固定板和弧形夹板上的多个弹簧4103、设于弧形夹板内表面上的多个滚珠4104，所述钻头位于左右固定板的之间，通过弹簧使弧形夹板对钻头固定，通过弧形夹板上的滚珠，使钻头转动时减少钻头与弧形夹板之间的摩擦；所述钻头通过夹持组件夹持并贯穿转盘上的通孔；液压缸启动，移动架向螺栓球方向移动，第一电机驱动异型齿轮转动一圈，转盘转动，完成对钻头更换工作，再通过钻床驱动钻头旋转。
进一步的，所述钻床5包括机箱51、固定设于机箱上的伸缩件52、设于伸缩件上的旋转夹头53，机箱驱动旋转夹头转动，伸缩件驱动旋转夹头旋转；伸缩件使旋转夹头向钻头方向移动，通过旋转夹头使钻头固定在旋转夹头上，再通过机箱驱动旋转夹头转动，使钻头转动，完成对螺栓球的钻孔、攻丝等。
上述第一电机至第五电机、液压缸、第一气缸和第二气缸为市场上购买得到的。

Claims (1)

1.一种网架螺栓球的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、送料：通过自动送料装置把螺栓球送至固定螺栓球处；
b、固定螺栓球：通过固定装置对螺栓球进行固定；
c、预钻孔：采用小钻头对螺栓球上劈面进行预钻孔加工，直至完成所有劈面预钻孔加工；
d、钻孔：通过自动换钻装置更换大钻头，扩大孔径直径，直至完成所有孔径的扩大；
c、倒角：通过自动换钻装置更换倒角转头，对孔径边缘进行倒角处理，直至完成所有孔径边缘的倒角；
d、攻丝：通过自动换钻装置更换攻丝钻头，对螺栓球上的钻孔进行攻丝处理，直至完成所有攻丝加工；
其中，所述一种网架螺栓球的加工设备包括机体（1）、自动送料装置、固定装置（3）、自动换钻装置、钻床（5）、移动装置（6），所述自动换钻装置包括基座（41）、位于基座上液压缸（42）、同时设于基座和液压缸上的移动架（43）、固定设于移动架上的第一电机（44）、固定设于电机旋转轴上的异型齿轮（45）、转动设于移动架上的第一转轴（46）和第二转轴（47）、固定在第一转轴上的转盘（48）、环形阵列转盘上的通孔（49）、位于通孔处的多个夹持组件、固定在移动架上的第一气缸（420）、固定设于第二转轴上的齿轮（430）和单向齿轮组（440），所述转盘端面为齿条状，齿轮（430）与转盘上的齿齿合，所述异型齿轮只有四分之一有齿，转动时与转盘上的齿齿合；所述钻头通过夹持组件夹持并贯穿转盘上的通孔；液压缸启动，移动架向螺栓球方向移动，第一电机驱动异型齿轮转动一圈，转盘转动，完成对钻头更换工作；
所述自动送料装置包括移动部（21）、固定设于移动部上的第二气缸（22）和放料腔（23）、放料腔上设有进料口（24）和出料口（25）、设于放料腔上的输送件（26）、驱动输送件运行的第二电机（27），所述放料腔内设有弧形槽，螺栓球排列在弧形槽内；输送件上设有等距排列的送料弧形槽；螺栓球通过进料口进入放料腔内，第二气缸和输送件推动螺栓球向出料口处移动，移动部向移动装置方向移动，完成自动送料工作；
所述步骤b中的螺栓球，先通过固定杆与螺栓球固定，再通过固定装置对固定杆夹持固定；
所述移动装置（6）包括设于机体上的固定座（61）、设于固定座上的第一移动板（62）、位于第一移动板上方的第二移动板（63）、固定设于固定座上的第三电机（64）、固定设于第三电机上的第一螺杆（65）、固定设于第一移动板上的第四电机（66）、固定设于第四电机上的第二螺杆（67）、固定设于第二移动板上的旋转组件（68），所述第一移动板和第二移动板上设有螺纹孔，第一螺杆和第二螺杆位于第一移动板和第二移动板上的螺纹孔内；所述固定装置（3）固定在旋转组件上方；第三电机驱动第一螺杆转动，第一移动板沿第一螺杆方向左右移动，第四电机驱动第二螺杆转动，第二移动板沿第二螺杆方向前后移动，再通过旋转组件转动，完成对固定装置的移动工作；
所述夹持组件包括位于转盘孔处左右各一个固定板(4101)、移动设于固定板上的弧形夹板(4102)、同时固定在固定板和弧形夹板上的多个弹簧(4103)、设于弧形夹板内表面上的多个滚珠(4104)，所述钻头位于左右固定板的之间，通过弹簧使弧形夹板对钻头固定；
所述固定装置(3)包括固定设于移动装置上的支架(31)、固定支架上的卡盘(32)、移动设于卡盘上的多个卡爪(33)、驱动卡爪夹紧和放松的第五电机(34)；所述卡爪上设有防滑槽；第五电机正反转动，使卡爪完成对螺栓球的固定和放松，再通过移动装置，使固定好的螺栓球转换方向。
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