CN112548148A - 一种可调角度的自动排孔加工装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种可调角度的自动排孔加工装置及其使用方法，装置包括移动底座，移动底座的上端设置有支撑座，支撑座上设置有转盘组件，转盘组件与悬臂的一端相连，悬臂的另一端设置有台钻，台钻的操作手柄与伸缩机构的活塞杆铰接，伸缩机构的底端与移动底座铰接。本发明通过伸缩机构驱动代替人工操作台钻手柄，实现了钻孔的自动加工，精确进给；通过转盘组件调整台钻的角度，便于实现斜面上的斜孔加工。

Description

一种可调角度的自动排孔加工装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及排孔加工技术领域，特别是指一种可调角度的自动排孔加工装置及其使用方法。

背景技术

随着铝合金型材加工业发展，铝合金加工效率问题日益凸显，其主要影响因素是铝合金型材钻孔工序的加工，以建筑门窗用铝合金为甚，铝合金型材加工时，孔多，孔疏密不均，而且平面和斜面上均需要加工许多孔，从而增加了钻削加工的难度。目前多利用台钻或手电钻手动加工，存在以下问题：

(1)手动操作加工，劳动强度大，工作效率低，斜面孔加工困难，孔距精度和斜孔角度难以保证，加工零件的一致性差，后续的装配困难，不便工业化生产，并且生产过程存在一定的安全隐患等等；

(2)台钻或手电钻手动加工，主要是沿垂直方向进给，完成水平面上孔的加工，但无法调整台钻主轴的角度加工斜面上的斜孔，手电钻钻削加工斜面孔较困难；

(3)排孔加工，靠人工操作，台钻纵向(孔距方向)移动未实现自动进给，手动操作，误差较大，精度低，无法满足大批量工业化生产的要求；

(4)钻孔的深度靠人工经验，手工操作，操作不当可能伤及铝合金零件的另一面，且无法进行孔的自动加工和精确进给。

发明内容

本发明提出一种可调角度的自动排孔加工装置及其使用方法，通过伸缩机构驱动代替人工操作台钻手柄，实现了钻孔的自动加工，精确进给；通过转盘组件调整台钻的角度，便于实现斜面上的斜孔加工。

本发明的技术方案是这样实现的：一种可调角度的自动排孔加工装置，包括移动底座，移动底座的上端设置有支撑座，支撑座上设置有转盘组件，转盘组件与悬臂的一端相连，悬臂的另一端设置有台钻，台钻的操作手柄与伸缩机构的活塞杆铰接，伸缩机构的底端与移动底座铰接。

进一步地，转盘组件包括连接盘和底盘，底盘内沿轴线设置有连接轴，底盘套装在连接盘的外侧，连接盘转动套装在连接轴上，连接轴与支撑座固定相连，悬臂的下端与连接盘相连，底盘的周侧壁上对称设置有定位槽和滑动槽，定位槽对应于悬臂的位置处，连接盘的周侧壁上连接有螺杆，螺杆的端部穿过滑动槽且螺纹连接有锁紧螺母。

进一步地，底盘的外周侧壁上设置有刻度盘，悬臂上设置有角度指示针。

进一步地，还包括工作台和PLC控制器，工作台上设置有直线驱动机构，直线驱动机构与移动底座相连，直线驱动机构和伸缩机构均与PLC控制器电连接。

进一步地，直线驱动机构包括设置于工作台上的直线导轨和直线齿条，移动底座上设置有步进电机驱动的传动齿轮，传动齿轮和直线齿条啮合，直线导轨上设置有滑块，滑块与移动底座的下端相连，步进电机和伸缩机构均与PLC控制器电连接。

进一步地，工作台的一侧设置有支架，支架与直线导轨平行，支架远离工作台的一侧设置多个定位气缸，另一侧设置有与定位气缸一一对应的顶杆。

进一步地，伸缩机构为伸缩气缸或伸缩液压缸。

一种可调角度的自动排孔加工装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)拧松锁紧螺母，转动悬臂使角度指示针指到所需的角度，然后拧紧锁紧螺母，对悬臂锁紧定位，悬臂带动台钻达到设定的倾斜角度；

(2)移动底座带动台钻移动设定的距离后，伸缩机构的伸展和收缩带动操作把手转动，从而控制台钻进行钻孔；

(3)然后移动底座继续移动，重复步骤(2)，完成排孔加工。

进一步地，PLC控制器控制步进电机启动，步进电机带动传动齿轮转动，传动齿轮沿直线齿条移动，从而带动移动底座沿直线导轨移动，移动底座移动设定的距离后，步进电机暂停，PLC控制器控制伸缩机构伸展，带动操作手柄转动，台钻的钻头进给钻孔，伸缩机构收缩，带动操作手柄复位，钻头复位。

本发明的有益效果：

(1)本发明通过伸缩机构驱动代替人工操作台钻手柄，实现了钻孔的自动加工，精确进给；通过PLC控制伸缩机构行程，实现自动钻削进给深度加工，精确进给；

(2)目前台钻采用固定底盘，角度不能调节，本发明通过转盘组件调整台钻的角度，结构简单，操作方便，而且便于对台钻进行锁紧定位，通过刻度盘和角度指示针的配合，便于对台钻倾斜角度精确控制，从而调整钻孔角度，可实现斜面上的斜孔加工；

(4)通过设计齿轮齿条传动机构，利用PLC控制步进电机驱动纵向进给，可完成长条零件上的排孔加工；而且采用步进电机驱动，可实现排孔的精确定位，自动加工；

(5)移动底座沿直线导轨移动，摩擦力小，能保障纵向运动直线度。

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为本发明的结构示意图；

图2为转盘组件的结构示意图；

图3为连接盘的结构示意图；

图4为底盘的结构示意图；

图5为支架的结构示意图；

图6为支架的俯视图。

移动底座1，支撑座2，悬臂3，台钻4，操作手柄5，伸缩机构6，连接盘7，底盘8，连接轴9，定位槽10，滑动槽11，螺杆12，锁紧螺母13，刻度盘14，角度指示针15，直线导轨17，直线齿条18，步进电机19，传动齿轮20，滑块21，支架22，定位气缸23，顶杆24。

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付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。

实施例一

如图1所示，一种可调角度的自动排孔加工装置，包括移动底座1，移动底座1的上端设置有支撑座2，支撑座2上设置有转盘组件，转盘组件与悬臂3的一端相连，悬臂3的另一端设置有台钻4，台钻4的操作手柄5与伸缩机构6的活塞杆铰接，伸缩机构6的底端与移动底座1铰接。伸缩机构6可为伸缩气缸或者伸缩液压缸。

本实施例的使用方法：通过转盘组件调整悬臂3的倾斜角度，从而带动台钻4达到设定的倾斜角度，伸缩机构6伸缩带动操作手柄5转动，操作手柄5的转动带动台钻4钻头的进给，进行斜孔的加工，同时移动底座1移动，带动台钻4移动，从而完成工件的排孔加工。

实施例二

本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：如图1-4所示，转盘组件包括连接盘7和底盘8，底盘8内沿轴线固定有连接轴9，底盘8套装在连接盘7的外侧，连接盘7转动套装在连接轴9上，连接轴9与支撑座2固定相连，悬臂3的下端与连接盘7固定相连，底盘8的周侧壁上对称设置有定位槽10和滑动槽11，定位槽10对应于悬臂3的位置处，连接盘7的周侧壁上连接有螺杆12，螺杆12的端部穿过滑动槽11且螺纹连接有锁紧螺母13。底盘8的外周侧壁上设置有刻度盘14，悬臂3上固定有角度指示针15。

本实施例的使用方法：拧松锁紧螺母13，转动悬臂3沿定位槽10移动使角度指示针15指到所需的角度，然后拧紧锁紧螺母13，对悬臂3锁紧定位，悬臂3带动台钻4达到设定的倾斜角度。

实施例三

本实施例与实施例二基本相同，不同之处在于：还包括工作台和PLC控制器，工作台上设置有直线驱动机构，直线驱动机构与移动底座1相连，直线驱动机构和伸缩机构6均与PLC控制器电连接。

如图1所示，直线驱动机构包括固定于工作台上的直线导轨17和直线齿条18，直线导轨17和直线齿条18相互平行，移动底座1上安装有步进电机19驱动的传动齿轮20，传动齿轮20和直线齿条18啮合，直线导轨17上滑动连接有滑块21，滑块21与移动底座1的下端相连，步进电机19和伸缩机构6均与PLC控制器电连接。直线驱动机构也可为其他结构，如齿轮链条的直线传动等。

本实施例的使用方法：PLC控制器控制步进电机19启动，步进电机19带动传动齿轮20转动，传动齿轮20沿直线齿条18移动，从而带动移动底座1沿直线导轨17移动，通过PLC控制器控制移动底座1每次移动的距离，进而控制相邻钻孔之间的间距，移动底座1移动设定的距离后，步进电机19暂停，PLC控制器控制伸缩机构6伸展，带动操作手柄5转动，台钻4的钻头进给钻孔，伸缩机构6收缩，带动操作手柄5复位，钻头复位，步进电机19启动，重复上述工作。

实施例四

本实施例与实施例一或二或三基本相同，不同之处在于：工作台的一侧设置有支架22，如图5和6所示，支架22与直线导轨17平行，支架22远离工作台的一侧沿长度方向固定多个定位气缸23，另一侧固定有与定位气缸23一一对应的顶杆24，定位气缸23与PLC控制器电相连。

本实施例的使用方法：将长条状的铝合金型材置于支架22的上端，铝合金型材的一侧与顶杆24相抵，PLC控制器控制定位气缸23伸展，定位气缸23的活塞杆置于铝合金型材另一端的上侧，实现铝合金型材的固定。移动底座1移动，对铝合金型材的斜边完成钻孔。

实施例五

实施例一至四所述的可调角度的自动排孔加工装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)拧松锁紧螺母13，转动悬臂3使角度指示针15指到所需的角度，然后拧紧锁紧螺母13，对悬臂3锁紧定位，悬臂3带动台钻4达到设定的倾斜角度；

(2)移动底座1带动台钻4移动设定的距离后，伸缩机构6伸缩带动操作把手转动，从而控制台钻4进行钻孔；

(3)然后移动底座1继续移动，重复步骤(2)，完成排孔加工。

步骤(2)中，PLC控制器控制步进电机19启动，步进电机19带动传动齿轮20转动，传动齿轮20沿直线齿条18移动，从而带动移动底座1沿直线导轨17移动，移动底座1移动设定的距离后，步进电机19暂停，PLC控制器控制伸缩机构6伸展，带动操作手柄5转动，台钻4的钻头进给钻孔，伸缩机构6收缩，带动操作手柄5复位，钻头复位。

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 (9)

1.一种可调角度的自动排孔加工装置，其特征在于：包括移动底座，移动底座的上端设置有支撑座，支撑座上设置有转盘组件，转盘组件与悬臂的一端相连，悬臂的另一端设置有台钻，台钻的操作手柄与伸缩机构的活塞杆铰接，伸缩机构的底端与移动底座铰接。

2.根据权利要求1所述的一种可调角度的自动排孔加工装置，其特征在于：转盘组件包括连接盘和底盘，底盘内沿轴线设置有连接轴，底盘套装在连接盘的外侧，连接盘转动套装在连接轴上，连接轴与支撑座固定相连，悬臂的下端与连接盘相连，底盘的周侧壁上对称设置有定位槽和滑动槽，定位槽对应于悬臂的位置处，连接盘的周侧壁上连接有螺杆，螺杆的端部穿过滑动槽且螺纹连接有锁紧螺母。

3.根据权利要求2所述的一种可调角度的自动排孔加工装置，其特征在于：底盘的外周侧壁上设置有刻度盘，悬臂上设置有角度指示针。

4.根据权利要求1-3之一所述的一种可调角度的自动排孔加工装置，其特征在于：还包括工作台和PLC控制器，工作台上设置有直线驱动机构，直线驱动机构与移动底座相连，直线驱动机构和伸缩机构均与PLC控制器电连接。

5.根据权利要求4所述的一种可调角度的自动排孔加工装置，其特征在于：直线驱动机构包括设置于工作台上的直线导轨和直线齿条，移动底座上设置有步进电机驱动的传动齿轮，传动齿轮和直线齿条啮合，直线导轨上设置有滑块，滑块与移动底座的下端相连，步进电机和伸缩机构均与PLC控制器电连接。

6.根据权利要求1所述的一种可调角度的自动排孔加工装置，其特征在于：伸缩机构为伸缩气缸或伸缩液压缸。

7.根据权利要求4所述的一种可调角度的自动排孔加工装置，其特征在于：工作台的一侧设置有支架，支架与直线导轨平行，支架远离工作台的一侧设置多个定位气缸，另一侧设置有与定位气缸一一对应的顶杆。

8.权利要求1-6之一所述的可调角度的自动排孔加工装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)拧松锁紧螺母，转动悬臂使角度指示针指到所需的角度，然后拧紧锁紧螺母，对悬臂锁紧定位，悬臂带动台钻达到设定的倾斜角度；

(2)移动底座带动台钻移动设定的距离后，伸缩机构的伸展和收缩带动操作把手转动，从而控制台钻进行钻孔；

(3)然后移动底座继续移动，重复步骤(2)，完成排孔加工。

9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，步骤(2)中，PLC控制器控制步进电机启动，步进电机带动传动齿轮转动，传动齿轮沿直线齿条移动，从而带动移动底座沿直线导轨移动，移动底座移动设定的距离后，步进电机暂停，PLC控制器控制伸缩机构伸展，带动操作手柄转动，台钻的钻头进给钻孔，伸缩机构收缩，带动操作手柄复位，钻头复位。

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