CN112548166A - 一种圆管用快速钻孔夹具 - Google Patents

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CN112548166A CN202011521226.8A CN202011521226A CN112548166A CN 112548166 A CN112548166 A CN 112548166A CN 202011521226 A CN202011521226 A CN 202011521226A CN 112548166 A CN112548166 A CN 112548166A
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李钦生
梁静
刘欣玉
王晓浩
孙志瑞
汪健阳
黄磊
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B47/00—Constructional features of components specially designed for boring or drilling machines; Accessories therefor
    • B23B47/28—Drill jigs for workpieces
    • B23B47/281—Jigs for drilling cylindrical parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B41/00—Boring or drilling machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2247/00—Details of drilling jigs
    • B23B2247/12—Drilling jigs with means to affix the jig to the workpiece

Abstract

本发明属于钻孔设备技术领域，具体的说是一种圆管用快速钻孔夹具，包括底板、支撑块、一号滚筒、一号转动轴、一号电机、定位机构和定长机构；本发明通过钻孔机构向下移动，压缩一号弹簧，一号弹簧产生的弹力使定位块压紧圆管，V形槽对圆管进行自动导向，实现圆管的自动定位夹紧，减少定位夹紧时间；钻孔机构继续向下移动进行钻孔；钻孔机构向上移动，带动一号弹簧上端向上移动，一号弹簧的拉力大于定位块和滑块的重力时，定位块向上移动，实现圆管的自动放松，减少放松时间；圆管放松后，一号电机带动二号链轮转动，带动一号链轮转动，带动一号滚筒转动，使圆管移动到定长机构确定的位置，钻孔机构再次进行钻孔，实现循环钻孔，节约时间。

Description

一种圆管用快速钻孔夹具
技术领域
本发明属于钻孔设备技术领域，具体的说是一种圆管用快速钻孔夹具。
背景技术
圆管是一种主要的型材，有金属材质，也有非金属材质，其应用非常广泛，例如作为设备框架、机械设备部件、工具产品构件等等。由于圆管特殊的形状，对于圆管的加工装夹相对较难，夹的过紧容易产生变形，并会在其表面留下夹痕，若夹的较松则容易使其飞出夹具，造成安全事故。有些圆管零件需要在表面钻孔，一般来说这种钻孔难度比较大。在圆管上钻孔，圆管的定位夹紧至关重要，需要使用定位夹紧夹具。
目前大多数圆管的定位夹紧夹具都是手动的，在钻孔数量较多时，孔的位置需要人工测量，并人工进行定位夹紧，这种钻孔方式可靠性底，生产效率低，不能实现快速钻孔。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种圆管用快速钻孔夹具。本发明主要用于解决现有技术中大多数圆管的定位夹紧夹具都是手动的问题，也就是用于解决钻孔生产效率低，不能实现快速钻孔的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供了一种圆管用快速钻孔夹具，包括底板、支撑块、一号滚筒、一号转动轴、一号电机、定位机构和定长机构；所述底板上方设置所述支撑块；所述支撑块设置在所述底板的一端；所述支撑块与所述底板固定连接；所述支撑块上端设有一号安装槽；所述一号安装槽内设置所述一号滚筒；所述一号滚筒的外圆柱面上设有一号环形凹槽；所述一号环形凹槽设置在所述一号滚筒的中部；所述一号环形凹槽为弧形；所述一号环形凹槽的最低点在所述一号滚筒的中间位置；所述一号滚筒与所述支撑块通过所述一号转动轴转动连接；所述一号滚筒与所述一号转动轴固定连接；所述一号转动轴的轴线与所述底板的长边垂直；两个所述一号转动轴对称设置在所述支撑块的两端；其中一个所述一号转动轴的一端设有一号链轮；所述一号链轮与所述一号转动轴固定连接；所述支撑块平行于所述一号转动轴的轴线的侧面上设置所述一号电机；所述一号电机设置在所述支撑块靠近所述一号链轮的侧面上；所述一号电机与所述支撑块通过电机座固定连接；所述一号电机的转轴端部设有二号链轮；所述二号链轮与所述一号电机的转轴固定连接；所述二号链轮和所述一号链轮通过链条连接；所述支撑机构的上方设置所述定位机构；所述定位机构包括定位块、导向柱、滑块、导向套和一号弹簧；所述一号弹簧的上端与钻孔机构的下端固定连接；所述一号弹簧的下端固定连接所述定位块；所述一号弹簧套设在所述钻孔机构钻头的外面；所述定位块的中间竖向设置导向孔；所述导向孔贯穿所述定位块；所述导向孔内固定连接所述导向套；所述导向套内孔的轴线与所述钻孔机构钻头的轴线在同一直线上；所述定位块下表面的中间位置设有V形槽；所述V形槽贯穿所述定位块；所述定位块相对的两个侧面上对称设置所述滑块；所述滑块设置在所述定位块与所述一号转动轴的轴线垂直的侧面上；所述滑块与所述定位块固定连接；所述滑块滑动连接在所述导向柱上；所述导向柱对称设置在所述支撑块侧面的避让槽内；所述导向柱设置在两个所述一号滚筒的中间；所述导向柱与所述支撑块固定连接；所述支撑机构的一侧设置所述定长机构；所述定长机构用于控制圆管的位置。
工作时，将圆管放置在两个一号滚筒上，一号电机带动二号链轮转动，进而带动一号链轮转动，进而带动一号转动轴转动，进而带动一号滚筒转动，进而带动圆管移动，进而使圆管移动到定长机构确定的位置，钻孔机构向下移动，进而带动定位块向下移动，进而定位块与圆管接触，钻孔机构继续向下移动，进而钻孔机构压缩一号弹簧，进而使一号弹簧产生弹力，进而弹力压紧圆管，又因为定位块下表面设有V形槽，进而V形槽的斜面与圆管外圆柱面接触，进而V形槽的斜面对圆管的外圆柱面进行自动导向，进而使圆管位于定位块的中间部位，进而实现圆管的自动定位夹紧，进而减少圆管的定位夹紧时间，进而提高工作效率，进而节约时间；圆管夹紧后钻孔机构继续向下移动，进而钻孔机构的钻头进行钻孔，钻孔完成后，钻孔机构向上移动，钻孔机构带动一号弹簧上端向上移动，当一号弹簧长度大于一号弹簧原长时，一号弹簧产生拉力，钻孔机构带动一号弹簧上端继续向上移动，当一号弹簧的拉力大于定位块和滑块的重力时，定位块向上移动，进而实现圆管的自动放松，进而减少圆管放松时间，进而提高工作效率，进而节约时间；圆管放松后，一号电机带动二号链轮转动，进而带动一号链轮转动，进而带动一号转动轴转动，进而带动一号滚筒转动，进而带动圆管移动，进而使圆管移动到定长机构确定的位置，进而钻孔机构再次向下移动进行钻孔，进而实现快速循环钻孔，进而节约时间。
优选的，所述定长机构包括二号滚筒、三号滚筒、定长条、齿条、齿轮、二号转动轴、伺服电机、支撑架和支撑柱；所述支撑块垂直于所述一号转动轴轴线的侧面上设有二号安装槽；所述二号安装槽贯穿所述支撑块；所述二号安装槽上部设置所述二号滚筒；所述二号滚筒的轴线与所述一号转动轴的轴线平行；两个所述二号滚筒对称设置在所述支撑块的两端；所述二号滚筒与所述支撑块转动连接；所述二号滚筒下方设置所述定长条；所述定长条与所述二号滚筒滚动连接；所述定长条下方设置所述三号滚筒；所述三号滚筒与所述定长条滚动连接；两个所述三号滚筒对称设置在所述支撑块的两端；所述三号滚筒与所述支撑块转动连接；所述定长条下方设置所述齿条；所述齿条与所述定长条固定连接；所述齿条设置在所述定长条的中部；所述三号滚筒对应所述齿条处设置有四号凹槽；所述四号凹槽避开所述齿条；所述定长条下方设置所述齿轮；所述齿轮与所述齿条啮合；所述齿轮与所述支撑块通过所述二号转动轴转动连接；所述齿轮与所述二号转动轴固定连接；所述二号转动轴的一端的端部固定连接所述伺服电机的转轴端部；所述伺服电机与所述支撑块通过电机架固定连接；所述定长条的一端固定连接所述支撑架；所述支撑架设置在所述定长条的上方；所述支撑架上端设有四号滚筒；所述支撑架与所述四号滚筒转动连接；所述四号滚筒的外圆柱面上设有二号环形凹槽；所述二号环形凹槽设置在所述四号滚筒的中部；所述二号环形凹槽为弧形；所述二号环形凹槽的最低点在所述四号滚筒的中间位置；所述定长条靠近所述支撑架的一端设有定位柱；所述定位柱设置在所述定长条的上方；所述定位柱与所述定长条固定连接；所述定长条靠近所述支撑架的一端固定连接所述支撑柱的上端；所述支撑柱设置在所述定长条的下方；所述支撑柱下端设有三号安装槽；所述三号安装槽内设有一号滚轮；所述一号滚轮与所述支撑柱转动连接；所述一号滚轮与所述底板滚动连接。
圆管放松后，伺服电机带动二号转动轴转动，进而带动齿轮转动，进而带动齿条移动，进而带动定长条移动，进而带动定位柱移动，同时一号电机控制一号滚筒转动，带动圆管沿圆管轴向移动，进而使圆管末端抵触在定位柱上，进而使圆管沿圆管轴向移动到需要钻孔的位置，进而使钻孔机构在正确的位置钻孔，进而保证圆管的加工精度，进而保证圆管的质量；通过在定长条下方设置支撑柱，阻止定长条末端向下变形，进而阻止定位柱上端向外侧偏斜，进而减小圆管轴向位移的偏差，进而减小钻孔机构钻孔位置的偏差，进而提高圆管加工精度，进而提高圆管的质量；而且四号滚筒对圆管末端产生支撑力，防止圆管末端向下移动，进而减小圆管轴向位移的偏差，进而减小钻孔机构钻孔位置的偏差，进而提高圆管加工精度，进而提高圆管的质量。
优选的，所述一号弹簧下部的螺距大于上部的螺距；所述一号弹簧下部的弹簧丝线径大于上部的弹簧丝线径。
钻孔机构向下移动压缩弹簧时，一号弹簧下部分的螺距大于上部分的螺距，且下部分的弹簧丝线径大于上部分的弹簧丝的线径，使一号弹簧的下部分比上部分难压缩，使一号弹簧的上部分比一号弹簧的下部分先压缩，当一号钻孔机构钻孔时，一号弹簧下部分的弹簧丝与弹簧丝之间的距离大，方便铁屑的排出，进而减少缠绕在钻头上的铁屑，进而减少清理铁屑的时间，进而节约时间；钻孔机构停止向上移动后，一号弹簧下部分的螺距远大于一号弹簧上部分的螺距，使下部分弹簧丝与弹簧丝之间的距离方便清理缠绕在钻头上的铁屑，进而将缠绕在钻头上的铁屑清理干净，进而减少向四周飞出的铁屑，进而降低工作人员被飞出的铁屑划伤的可能，进而保障工作人员的安全；而且弹簧下部分螺距大，使铁屑不易缠绕在弹簧上，进而减少缠绕在弹簧上的铁屑，进而减少清理铁屑的时间，进而节约时间；且下部弹簧丝与弹簧丝之间的距离大，方便快速更换导向套，进而减少钻孔直径不同时更换导向套的时间，进而节约时间。
优选的，所述导向柱与所述滑块相对的侧面上设有磁铁；所述磁铁靠近所述一号滚筒设置。
钻孔机构向上移动时，磁铁产生的磁力吸引滑块，进而增加滑块向上滑动的阻力，当一号弹簧拉力大于滑块受到的阻力时，滑块突然快速的向上移动，进而一号弹簧快速抖动，进而将缠绕在一号弹簧上的铁屑抖落，进而减少清理铁屑的时间，进而节约时间。
优选的，所述一号环形凹槽外设有一号环形气囊；所述一号环形气囊套设在所述一号滚筒外；所述一号环形气囊两端对称设置一号螺母；所述一号螺母与所述一号滚筒螺纹连接；所述二号环形凹槽外设有二号环形气囊；所述二号环形气囊套设在所述四号滚筒外；所述二号环形气囊两端对称设置二号螺母；所述二号螺母与所述四号滚筒螺纹连接。
圆管压在一号环形气囊上后，通过旋转一号螺母，调整一号环形气囊形状，使一号环形气囊形成一个固定的形状，在一号环形气囊与圆管接触处形成一个贴合的曲面，当一号滚筒带动一号环形气囊转动时，一号环形气囊内的气体流动，使一号环形气囊与圆管接触处的贴合曲面一直不变，进而增加圆管与一号环形气囊的接触面积，进而增加圆管与一号环形气囊之间的摩擦力，进而增加圆管在一号环形气囊上转动的阻力，进而减小圆管在一号环形气囊上的转动，进而使钻孔机构在正确的位置钻孔，进而提高圆管加工精度，进而提高圆管的质量；圆管压在一号环形气囊上后，通过旋转二号螺母，调整二号环形气囊形状，使二号环形气囊形成一个固定的形状，在二号环形气囊与圆管接触处形成一个贴合的曲面，当四号滚筒带动二号环形气囊转动时，二号环形气囊内的气体流动，使二号环形气囊与圆管接触处的贴合曲面一直不变，进而增加圆管与二号环形气囊的接触面积，进而增加圆管与二号环形气囊之间的摩擦力，进而增加圆管在二号环形气囊上转动的阻力，进而减小圆管在二号环形气囊上的转动，进而使钻孔机构在正确的位置钻孔，进而提高圆管加工精度，进而提高圆管的质量。
优选的，所述一号滚轮由两个锥形滚轮形成；所述锥形滚轮靠近所述三号安装槽侧壁的一端的直径大于另一端的直径；所述底板上设有导轨；所述导轨与所述底板固定连接；所述导轨与所述锥形滚轮接触的面设置成相应的斜面；所述锥形滚轮与所述导轨滚动连接；所述锥形滚轮靠近三号安装槽侧壁的一端与所述三号安装槽侧壁贴合。
通过将导轨表面设置成斜面，斜面对两个锥形滚轮同时产生作用力，进而使两个锥形滚轮同时产生往三号安装槽侧壁移动的趋势，进而同时对三号安装槽的两个侧壁产生推力，进而同时使三号安装槽的两个侧壁产生移动的趋势，但是三号安装槽两个侧壁之间距离固定，因此两个锥形滚轮在导轨上的位置不变，进而使支撑柱在导轨上的位置不变，进而防止定长条末端产生横向偏位，进而防止定位柱发生偏位，进而减小圆管轴向位移的偏差，进而减小钻孔机构钻孔位置的偏差，进而提高圆管加工精度，进而提高圆管的质量。
本发明的有益效果如下：
1.本发明中通过将圆管放置在两个一号滚筒上，一号电机带动二号链轮转动，进而带动一号链轮转动，进而带动一号转动轴转动，进而带动一号滚筒转动，进而带动圆管移动，进而使圆管移动到定长机构确定的位置，钻孔机构向下移动，进而带动定位块向下移动，进而定位块与圆管接触，钻孔机构继续向下移动，进而钻孔机构压缩一号弹簧，进而使一号弹簧产生弹力，进而弹力压紧圆管，又因为定位块下表面设有V形槽，进而V形槽的斜面与圆管外圆柱面接触，进而V形槽的斜面对圆管的外圆柱面进行自动导向，进而使圆管位于定位块的中间部位，进而实现圆管的自动定位夹紧，进而减少圆管的定位夹紧时间，进而提高工作效率，进而节约时间；圆管夹紧后钻孔机构继续向下移动，进而钻孔机构的钻头进行钻孔，钻孔完成后，钻孔机构向上移动，钻孔机构带动一号弹簧上端向上移动，当一号弹簧长度大于一号弹簧原长时，一号弹簧产生拉力，钻孔机构带动一号弹簧上端继续向上移动，当一号弹簧的拉力大于定位块和滑块的重力时，定位块向上移动，进而实现圆管的自动放松，进而减少圆管放松时间，进而提高工作效率，进而节约时间；圆管放松后，一号电机带动二号链轮转动，进而带动一号链轮转动，进而带动一号转动轴转动，进而带动一号滚筒转动，进而带动圆管移动，进而使圆管移动到定长机构确定的位置，进而钻孔机构再次向下移动进行钻孔，进而实现循环钻孔，进而节约时间。
2.本发明中圆管放松后，伺服电机带动二号转动轴转动，进而带动齿轮转动，进而带动齿条移动，进而带动定长条移动，进而带动定位柱移动，同时一号电机控制一号滚筒转动，带动圆管沿圆管轴向移动，进而使圆管末端抵触在定位柱上，进而使圆管沿圆管轴向移动到需要钻孔的位置，进而使钻孔机构在正确的位置钻孔，进而保证圆管的加工精度，进而保证圆管的质量；通过在定长条下方设置支撑柱，阻止定长条末端向下变形，进而阻止定位柱上端向外侧偏斜，进而减小圆管轴向位移的偏差，进而减小钻孔机构钻孔位置的偏差，进而提高圆管加工精度，进而提高圆管的质量；而且四号滚筒对圆管末端产生支撑力，防止圆管末端向下移动，进而减小圆管轴向位移的偏差，进而减小钻孔机构钻孔位置的偏差，进而提高圆管加工精度，进而提高圆管的质量。
3.本发明中钻孔机构向下移动压缩弹簧时，一号弹簧下部分的螺距大于上部分的螺距，且下部分的弹簧丝线径大于上部分的弹簧丝的线径，使一号弹簧的下部分比上部分难压缩，使一号弹簧的上部分比一号弹簧的下部分先压缩，当一号钻孔机构钻孔时，一号弹簧下部分的弹簧丝与弹簧丝之间的距离大，方便铁屑的排出，进而减少缠绕在钻头上的铁屑，进而减少清理铁屑的时间，进而节约时间；钻孔机构停止向上移动后，一号弹簧下部分的螺距远大于一号弹簧上部分的螺距，使下部分弹簧丝与弹簧丝之间的距离方便清理缠绕在钻头上的铁屑，进而将缠绕在钻头上的铁屑清理干净，进而减少向四周飞出的铁屑，进而降低工作人员被飞出的铁屑划伤的可能，进而保障工作人员的安全；而且弹簧下部分螺距大，使铁屑不易缠绕在弹簧上，进而减少缠绕在弹簧上的铁屑，进而减少清理铁屑的时间，进而节约时间；且下部弹簧丝与弹簧丝之间的距离大，方便快速更换导向套，进而减少钻孔直径不同时更换导向套的时间，进而节约时间。
4.本发明中钻孔机构向上移动时，磁铁产生的磁力吸引滑块，进而增加滑块向上滑动的阻力，当一号弹簧拉力大于滑块受到的阻力时，滑块突然快速的向上移动，进而一号弹簧快速抖动，进而将缠绕在一号弹簧上的铁屑抖落，进而减少清理铁屑的时间，进而节约时间。
5.本发明中圆管压在一号环形气囊上后，通过旋转一号螺母，调整一号环形气囊形状，使一号环形气囊形成一个固定的形状，在一号环形气囊与圆管接触处形成一个贴合的曲面，当一号滚筒带动一号环形气囊转动时，一号环形气囊内的气体流动，使一号环形气囊与圆管接触处的贴合曲面一直不变，进而增加圆管与一号环形气囊的接触面积，进而增加圆管与一号环形气囊之间的摩擦力，进而增加圆管在一号环形气囊上转动的阻力，进而减小圆管在一号环形气囊上的转动，进而使钻孔机构在正确的位置钻孔，进而提高圆管加工精度，进而提高圆管的质量；圆管压在一号环形气囊上后，通过旋转二号螺母，调整二号环形气囊形状，使二号环形气囊形成一个固定的形状，在二号环形气囊与圆管接触处形成一个贴合的曲面，当四号滚筒带动二号环形气囊转动时，二号环形气囊内的气体流动，使二号环形气囊与圆管接触处的贴合曲面一直不变，进而增加圆管与二号环形气囊的接触面积，进而增加圆管与二号环形气囊之间的摩擦力，进而增加圆管在二号环形气囊上转动的阻力，进而减小圆管在二号环形气囊上的转动，进而使钻孔机构在正确的位置钻孔，进而提高圆管加工精度，进而提高圆管的质量。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明中定位夹具的整体结构示意图；
图2是图1中A处的局部放大图；
图3是本发明中一号滚筒的结构示意图；
图4是本发明中定位夹具的内部结构示意图；
图5是图4中B处的局部放大图；
图6是本发明中一号滚轮的的结构示意图；
图中：底板1、导轨11、支撑块2、二号安装槽22、一号滚筒3、一号环形气囊31、一号螺母32、一号转动轴4、一号链轮41、一号电机5、二号链轮51、链条52、定位机构6、定位块61、V形槽611、导向柱62、磁铁621、滑块63、导向套64、一号弹簧65、定长机构7、二号滚筒71、三号滚筒72、定长条73、齿条731、齿轮74、二号转动轴75、伺服电机76、支撑架77、四号滚筒771、二号环形气囊772、二号螺母773、支撑柱78、三号安装槽781、一号滚轮782、锥形滚轮783，定位柱79。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图5所示，一种圆管用快速钻孔夹具，包括底板1、支撑块2、一号滚筒3、一号转动轴4、一号电机5、定位机构6和定长机构7；所述底板1上方设置所述支撑块2；所述支撑块2设置在所述底板1的一端；所述支撑块2与所述底板1固定连接；所述支撑块2上端设有一号安装槽；所述一号安装槽内设置所述一号滚筒3；所述一号滚筒3的外圆柱面上设有一号环形凹槽；所述一号环形凹槽设置在所述一号滚筒3的中部；所述一号环形凹槽为弧形；所述一号环形凹槽的最低点在所述一号滚筒3的中间位置；所述一号滚筒3与所述支撑块2通过所述一号转动轴4转动连接；所述一号滚筒3与所述一号转动轴4固定连接；所述一号转动轴4的轴线与所述底板1的长边垂直；两个所述一号转动轴4对称设置在所述支撑块2的两端；其中一个所述一号转动轴4的一端设有一号链轮41；所述一号链轮41与所述一号转动轴4固定连接；所述支撑块2平行于所述一号转动轴4的轴线的侧面上设置所述一号电机5；所述一号电机5设置在所述支撑块2靠近所述一号链轮41的侧面上；所述一号电机5与所述支撑块2通过电机座固定连接；所述一号电机5的转轴端部设有二号链轮51；所述二号链轮51与所述一号5电机的转轴固定连接；所述二号链轮51和所述一号链轮41通过链条52连接；所述支撑机构的上方设置所述定位机构6；所述定位机构6包括定位块61、导向柱62、滑块63、导向套64和一号弹簧65；所述一号弹簧65的上端与钻孔机构的下端固定连接；所述一号弹簧65的下端固定连接所述定位块61；所述一号弹簧65套设在所述钻孔机构钻头的外面；所述定位块61的中间竖向设置导向孔；所述导向孔贯穿所述定位块61；所述导向孔内固定连接所述导向套64；所述导向套64内孔的轴线与所述钻孔机构钻头的轴线在同一直线上；所述定位块61下表面的中间位置设有V形槽611；所述V形槽611贯穿所述定位块61；所述定位块61相对的两个侧面上对称设置所述滑块63；所述滑块63设置在所述定位块61与所述一号转动轴4的轴线垂直的侧面上；所述滑块63与所述定位块61固定连接；所述滑块63滑动连接在所述导向柱62上；所述导向柱62对称设置在所述支撑块2侧面的避让槽内；所述导向柱62设置在两个所述一号滚筒3的中间；所述导向柱62与所述支撑块2固定连接；所述支撑机构的一侧设置所述定长机构7；所述定长机构7用于控制圆管的位置。
工作时，将圆管放置在两个一号滚筒3上，一号电机5带动二号链轮51转动，进而带动一号链轮41转动，进而带动一号转动轴4转动，进而带动一号滚筒3转动，进而带动圆管移动，进而使圆管移动到定长机构7确定的位置，钻孔机构向下移动，进而带动定位块61向下移动，进而定位块61与圆管接触，钻孔机构继续向下移动，进而钻孔机构压缩一号弹簧65，进而使一号弹簧65产生弹力，进而弹力压紧圆管，又因为定位块61下表面设有V形槽611，进而V形槽611的斜面与圆管外圆柱面接触，进而V形槽611的斜面对圆管的外圆柱面进行自动导向，进而使圆管位于定位块61的中间部位，进而实现圆管的自动定位夹紧，进而减少圆管的定位夹紧时间，进而提高工作效率，进而节约时间；圆管夹紧后钻孔机构继续向下移动，进而钻孔机构的钻头进行钻孔，钻孔完成后，钻孔机构向上移动，钻孔机构带动一号弹簧65上端向上移动，当一号弹簧65长度大于一号弹簧65原长时，一号弹簧65产生拉力，钻孔机构带动一号弹簧65上端继续向上移动，当一号弹簧65的拉力大于定位块61和滑块63的重力时，定位块61向上移动，进而实现圆管的自动放松，进而减少圆管放松时间，进而提高工作效率，进而节约时间；圆管放松后，一号电机5带动二号链轮51转动，进而带动一号链轮41转动，进而带动一号转动轴4转动，进而带动一号滚筒3转动，进而带动圆管移动，进而使圆管移动到定长机构7确定的位置，进而钻孔机构再次向下移动进行钻孔，进而实现循环钻孔，进而节约时间。
如图1至图5所示，所述定长机构7包括二号滚筒71、三号滚筒72、定长条73、齿条731、齿轮74、二号转动轴75、伺服电机76、支撑架77和支撑柱78；所述支撑块2垂直于所述一号转动轴4轴线的侧面上设有二号安装槽22；所述二号安装槽22贯穿所述支撑块2；所述二号安装槽22上部设置所述二号滚筒71；所述二号滚筒71的轴线与所述一号转动轴4的轴线平行；两个所述二号滚筒71对称设置在所述支撑块2的两端；所述二号滚筒71与所述支撑块2转动连接；所述二号滚筒71下方设置所述定长条73；所述定长条73与所述二号滚筒71滚动连接；所述定长条73下方设置所述三号滚筒72；所述三号滚筒72与所述定长条73滚动连接；两个所述三号滚筒72对称设置在所述支撑块2的两端；所述三号滚筒72与所述支撑块2转动连接；所述定长条73下方设置所述齿条731；所述齿条731与所述定长条73固定连接；所述齿条731设置在所述定长条73的中部；所述三号滚筒72对应所述齿条731处设置有四号凹槽；所述四号凹槽避开所述齿条731；所述定长条73下方设置所述齿轮74；所述齿轮74与所述齿条731啮合；所述齿轮74与所述支撑块2通过所述二号转动轴75转动连接；所述齿轮74与所述二号转动轴75固定连接；所述二号转动轴75的一端的端部固定连接所述伺服电机76的转轴端部；所述伺服电机76与所述支撑块2通过电机架固定连接；所述定长条73的一端固定连接所述支撑架77；所述支撑架77设置在所述定长条73的上方；所述支撑架77上端设有四号滚筒771；所述支撑架77与所述四号滚筒771转动连接；所述四号滚筒771的外圆柱面上设有二号环形凹槽；所述二号环形凹槽设置在所述四号滚筒771的中部；所述二号环形凹槽为弧形；所述二号环形凹槽的最低点在所述四号滚筒771的中间位置；所述定长条73靠近所述支撑架77的一端设有定位柱79；所述定位柱79设置在所述定长条73的上方；所述定位柱79与所述定长条73固定连接；所述定长条73靠近所述支撑架77的一端固定连接所述支撑柱78的上端；所述支撑柱78设置在所述定长条73的下方；所述支撑柱78下端设有三号安装槽781；所述三号安装槽781内设有一号滚轮782；所述一号滚轮782与所述支撑柱78转动连接；所述一号滚轮782与所述底板1滚动连接。
圆管放松后，伺服电机76带动二号转动轴75转动，进而带动齿轮74转动，进而带动齿条731移动，进而带动定长条73移动，进而带动定位柱79移动，同时一号电机5控制一号滚筒3转动，带动圆管沿圆管轴向移动，进而使圆管末端抵触在定位柱79上，进而使圆管沿圆管轴向移动到需要钻孔的位置，进而使钻孔机构在正确的位置钻孔，进而保证圆管的加工精度，进而保证圆管的质量；通过在定长条73下方设置支撑柱78，阻止定长条73末端向下变形，进而阻止定位柱79上端向外侧偏斜，进而减小圆管轴向位移的偏差，进而减小钻孔机构钻孔位置的偏差，进而提高圆管加工精度，进而提高圆管的质量；而且四号滚筒771对圆管末端产生支撑力，防止圆管末端向下移动，进而减小圆管轴向位移的偏差，进而减小钻孔机构钻孔位置的偏差，进而提高圆管加工精度，进而提高圆管的质量。
如图1和图4所示，所述一号弹簧65下部的螺距大于上部的螺距；所述一号弹簧65下部的弹簧丝线径大于上部的弹簧丝线径。
钻孔机构向下移动压缩弹簧时，一号弹簧65下部分的螺距大于上部分的螺距，且下部分的弹簧丝线径大于上部分的弹簧丝的线径，使一号弹簧65的下部分比上部分难压缩，使一号弹簧65的上部分比一号弹簧65的下部分先压缩，当一号钻孔机构钻孔时，一号弹簧65下部分的弹簧丝与弹簧丝之间的距离大，方便铁屑的排出，进而减少缠绕在钻头上的铁屑，进而减少清理铁屑的时间，进而节约时间；钻孔机构停止向上移动后，一号弹簧65下部分的螺距远大于一号弹簧65上部分的螺距，使下部分弹簧丝与弹簧丝之间的距离方便清理缠绕在钻头上的铁屑，进而将缠绕在钻头上的铁屑清理干净，进而减少向四周飞出的铁屑，进而降低工作人员被飞出的铁屑划伤的可能，进而保障工作人员的安全；而且弹簧下部分螺距大，使铁屑不易缠绕在弹簧上，进而减少缠绕在弹簧上的铁屑，进而减少清理铁屑的时间，进而节约时间；且下部弹簧丝与弹簧丝之间的距离大，方便快速更换导向套64，进而减少钻孔直径不同时更换导向套64的时间，进而节约时间。
如图1和图2所示，所述导向柱62与所述滑块63相对的侧面上设有磁铁621；所述磁铁621靠近所述一号滚筒3设置。
钻孔机构向上移动时，磁铁621产生的磁力吸引滑块63，进而增加滑块63向上滑动的阻力，当一号弹簧65拉力大于滑块63受到的阻力时，滑块63突然快速的向上移动，进而一号弹簧65快速抖动，进而将缠绕在一号弹簧65上的铁屑抖落，进而减少清理铁屑的时间，进而节约时间。
如图1至图5所示，所述一号环形凹槽外设有一号环形气囊31；所述一号环形气囊31套设在所述一号滚筒3外；所述一号环形气囊31两端对称设置一号螺母32；所述一号螺母32与所述一号滚筒3螺纹连接；所述二号环形凹槽外设有二号环形气囊772；所述二号环形气囊772套设在所述四号滚筒771外；所述二号环形气囊772两端对称设置二号螺母773；所述二号螺母773与所述四号滚筒771螺纹连接。
圆管压在一号环形气囊31上后，通过旋转一号螺母32，调整一号环形气囊31形状，使一号环形气囊31形成一个固定的形状，在一号环形气囊31与圆管接触处形成一个贴合的曲面，当一号滚筒3带动一号环形气囊31转动时，一号环形气囊31内的气体流动，使一号环形气囊31与圆管接触处的贴合曲面一直不变，进而增加圆管与一号环形气囊31的接触面积，进而增加圆管与一号环形气囊31之间的摩擦力，进而增加圆管在一号环形气囊31上转动的阻力，进而减小圆管在一号环形气囊31上的转动，进而使钻孔机构在正确的位置钻孔，进而提高圆管加工精度，进而提高圆管的质量；圆管压在一号环形气囊31上后，通过旋转二号螺母773，调整二号环形气囊772形状，使二号环形气囊772形成一个固定的形状，在二号环形气囊772与圆管接触处形成一个贴合的曲面，当四号滚筒771带动二号环形气囊772转动时，二号环形气囊772内的气体流动，使二号环形气囊772与圆管接触处的贴合曲面一直不变，进而增加圆管与二号环形气囊772的接触面积，进而增加圆管与二号环形气囊772之间的摩擦力，进而增加圆管在二号环形气囊772上转动的阻力，进而减小圆管在二号环形气囊772上的转动，进而使钻孔机构在正确的位置钻孔，进而提高圆管加工精度，进而提高圆管的质量。
如图1和图6所示，所述一号滚轮782由两个锥形滚轮783形成；所述锥形滚轮783靠近所述三号安装槽781侧壁的一端的直径大于另一端的直径；所述底板1上设有导轨11；所述导轨11与所述底板1固定连接；所述导轨11与所述锥形滚轮783接触的面设置成相应的斜面；所述锥形滚轮783与所述导轨11滚动连接；所述锥形滚轮783靠近三号安装槽781侧壁的一端与所述三号安装槽781侧壁贴合。
通过将导轨11表面设置成斜面，斜面对两个锥形滚轮783同时产生作用力，进而使两个锥形滚轮783同时产生往三号安装槽781侧壁移动的趋势，进而同时对三号安装槽781的两个侧壁产生推力，进而同时使三号安装槽781的两个侧壁产生移动的趋势，但是三号安装槽781两个侧壁之间距离固定，因此两个锥形滚轮783在导轨11上的位置不变，进而使支撑柱78在导轨11上的位置不变，进而防止定长条73末端产生横向偏位，进而防止定位柱79发生偏位，进而减小圆管轴向位移的偏差，进而减小钻孔机构钻孔位置的偏差，进而提高圆管加工精度，进而提高圆管的质量。
工作时，将圆管放置在两个一号滚筒3上，一号电机5带动二号链轮51转动，进而带动一号链轮41转动，进而带动一号转动轴4转动，进而带动一号滚筒3转动，进而带动圆管移动，进而使圆管移动到定长机构7确定的位置，钻孔机构向下移动，进而带动定位块61向下移动，进而定位块61与圆管接触，钻孔机构继续向下移动，进而钻孔机构压缩一号弹簧65，进而使一号弹簧65产生弹力，进而弹力压紧圆管，又因为定位块61下表面设有V形槽611，进而V形槽611的斜面与圆管外圆柱面接触，进而V形槽611的斜面对圆管的外圆柱面进行自动导向，进而使圆管位于定位块61的中间部位，进而实现圆管的自动定位夹紧，进而减少圆管的定位夹紧时间，进而提高工作效率，进而节约时间；圆管夹紧后钻孔机构继续向下移动，进而钻孔机构的钻头进行钻孔，钻孔完成后，钻孔机构向上移动，钻孔机构带动一号弹簧65上端向上移动，当一号弹簧65长度大于一号弹簧65原长时，一号弹簧65产生拉力，钻孔机构带动一号弹簧65上端继续向上移动，当一号弹簧65的拉力大于定位块61和滑块63的重力时，定位块61向上移动，进而实现圆管的自动放松，进而减少圆管放松时间，进而提高工作效率，进而节约时间；圆管放松后，一号电机5带动二号链轮51转动，进而带动一号链轮41转动，进而带动一号转动轴4转动，进而带动一号滚筒3转动，进而带动圆管移动，进而使圆管移动到定长机构7确定的位置，进而钻孔机构再次向下移动进行钻孔，进而实现循环钻孔，进而节约时间。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (6)

1.一种圆管用快速钻孔夹具，其特征在于：包括底板(1)、支撑块(2)、一号滚筒(3)、一号转动轴(4)、一号电机(5)、定位机构(6)和定长机构(7)；所述底板(1)上方设置所述支撑块(2)；所述支撑块(2)设置在所述底板(1)的一端；所述支撑块(2)与所述底板(1)固定连接；所述支撑块(2)上端设有一号安装槽；所述一号安装槽内设置所述一号滚筒(3)；所述一号滚筒(3)的外圆柱面上设有一号环形凹槽；所述一号环形凹槽设置在所述一号滚筒(3)的中部；所述一号环形凹槽为弧形；所述一号环形凹槽的最低点在所述一号滚筒(3)的中间位置；所述一号滚筒(3)与所述支撑块(2)通过所述一号转动轴(4)转动连接；所述一号滚筒(3)与所述一号转动轴(4)固定连接；所述一号转动轴(4)的轴线与所述底板(1)的长边垂直；两个所述一号转动轴(4)对称设置在所述支撑块(2)的两端；其中一个所述一号转动轴(4)的一端设有一号链轮(41)；所述一号链轮(41)与所述一号转动轴(4)固定连接；所述支撑块(2)平行于所述一号转动轴(4)的轴线的侧面上设置所述一号电机(5)；所述一号电机(5)设置在所述支撑块(2)靠近所述一号链轮(41)的侧面上；所述一号电机(5)与所述支撑块(2)通过电机座固定连接；所述一号电机(5)的转轴端部设有二号链轮(51)；所述二号链轮(51)与所述一号电机(5)的转轴固定连接；所述二号链轮(51)和所述一号链轮(41)通过链条(52)连接；所述支撑机构的上方设置所述定位机构(6)；所述定位机构(6)包括定位块(61)、导向柱(62)、滑块(63)、导向套(64)和一号弹簧(65)；所述一号弹簧(65)的上端与钻孔机构的下端固定连接；所述一号弹簧(65)的下端固定连接所述定位块(61)；所述一号弹簧(65)套设在所述钻孔机构钻头的外面；所述定位块(61)的中间竖向设置导向孔；所述导向孔贯穿所述定位块(61)；所述导向孔内固定连接所述导向套(64)；所述导向套(64)内孔的轴线与所述钻孔机构钻头的轴线在同一直线上；所述定位块(61)下表面的中间位置设有V形槽(611)；所述V形槽(611)贯穿所述定位块(61)；所述定位块(61)相对的两个侧面上对称设置所述滑块(63)；所述滑块(63)设置在所述定位块(61)与所述一号转动轴(4)的轴线垂直的侧面上；所述滑块(63)与所述定位块(61)固定连接；所述滑块(63)滑动连接在所述导向柱(62)上；所述导向柱(62)对称设置在所述支撑块(2)侧面的避让槽内；所述导向柱(62)设置在两个所述一号滚筒(3)的中间；所述导向柱(62)与所述支撑块(2)固定连接；所述支撑机构的一侧设置所述定长机构(7)；所述定长机构(7)用于控制圆管的位置。
2.根据权利要求1所述的一种圆管用快速钻孔夹具，其特征在于：所述定长机构(7)包括二号滚筒(71)、三号滚筒(72)、定长条(73)、齿条(731)、齿轮(74)、二号转动轴(75)、伺服电机(76)、支撑架(77)和支撑柱(78)；所述支撑块(2)垂直于所述一号转动轴(4)轴线的侧面上设有二号安装槽(22)；所述二号安装槽(22)贯穿所述支撑块(2)；所述二号安装槽(22)上部设置所述二号滚筒(71)；所述二号滚筒(71)的轴线与所述一号转动轴(4)的轴线平行；两个所述二号滚筒(71)对称设置在所述支撑块(2)的两端；所述二号滚筒(71)与所述支撑块(2)转动连接；所述二号滚筒(71)下方设置所述定长条(73)；所述定长条(73)与所述二号滚筒(71)滚动连接；所述定长条(73)下方设置所述三号滚筒(72)；所述三号滚筒(72)与所述定长条(73)滚动连接；两个所述三号滚筒(72)对称设置在所述支撑块(2)的两端；所述三号滚筒(72)与所述支撑块(2)转动连接；所述定长条(73)下方设置所述齿条(731)；所述齿条(731)与所述定长条(73)固定连接；所述齿条(731)设置在所述定长条(73)的中部；所述三号滚筒(72)对应所述齿条(731)处设置有四号凹槽；所述四号凹槽避开所述齿条(731)；所述定长条(73)下方设置所述齿轮(74)；所述齿轮(74)与所述齿条(731)啮合；所述齿轮(74)与所述支撑块(2)通过所述二号转动轴(75)转动连接；所述齿轮(74)与所述二号转动轴(75)固定连接；所述二号转动轴(75)的一端的端部固定连接所述伺服电机(76)的转轴端部；所述伺服电机(76)与所述支撑块(2)通过电机架固定连接；所述定长条(73)的一端固定连接所述支撑架(77)；所述支撑架(77)设置在所述定长条(73)的上方；所述支撑架(77)上端设有四号滚筒(771)；所述支撑架(77)与所述四号滚筒(771)转动连接；所述四号滚筒(771)的外圆柱面上设有二号环形凹槽；所述二号环形凹槽设置在所述四号滚筒(771)的中部；所述二号环形凹槽为弧形；所述二号环形凹槽的最低点在所述四号滚筒(771)的中间位置；所述定长条(73)靠近所述支撑架(77)的一端设有定位柱(79)；所述定位柱(79)设置在所述定长条(73)的上方；所述定位柱(79)与所述定长条(73)固定连接；所述定长条(73)靠近所述支撑架(77)的一端固定连接所述支撑柱(78)的上端；所述支撑柱(78)设置在所述定长条(73)的下方；所述支撑柱(78)下端设有三号安装槽(781)；所述三号安装槽(781)内设有一号滚轮(782)；所述一号滚轮(782)与所述支撑柱(78)转动连接；所述一号滚轮(782)与所述底板(1)滚动连接。
3.根据权利要求2所述的一种圆管用快速钻孔夹具，其特征在于：所述一号弹簧(65)下部的螺距大于上部的螺距；所述一号弹簧(65)下部的弹簧丝线径大于上部的弹簧丝线径。
4.根据权利要求3所述的一种圆管用快速钻孔夹具，其特征在于：所述导向柱(62)与所述滑块(63)相对的侧面上设有磁铁(621)；所述磁铁(621)靠近所述一号滚筒(3)设置。
5.根据权利要求4所述的一种圆管用快速钻孔夹具，其特征在于：所述一号环形凹槽外设有一号环形气囊(31)；所述一号环形气囊(31)套设在所述一号滚筒(3)外；所述一号环形气囊(31)两端对称设置一号螺母(32)；所述一号螺母(32)与所述一号滚筒(3)螺纹连接；所述二号环形凹槽外设有二号环形气囊(772)；所述二号环形气囊(772)套设在所述四号滚筒(771)外；所述二号环形气囊(772)两端对称设置二号螺母(773)；所述二号螺母(773)与所述四号滚筒(771)螺纹连接。
6.根据权利要求5所述的一种圆管用快速钻孔夹具，其特征在于：所述一号滚轮(782)由两个锥形滚轮(783)形成；所述锥形滚轮(783)靠近所述三号安装槽(781)侧壁的一端的直径大于另一端的直径；所述底板(1)上设有导轨(11)；所述导轨(11)与所述底板(1)固定连接；所述导轨(11)与所述锥形滚轮(783)接触的面设置成相应的斜面；所述锥形滚轮(783)与所述导轨(11)滚动连接；所述锥形滚轮(783)靠近三号安装槽(781)侧壁的一端与所述三号安装槽(781)侧壁贴合。
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