CN113245854B - 一种五金板件焊接钻孔一体化加工设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种五金板件焊接钻孔一体化加工设备，其包括安装架以及设置于安装架上的管板、焊接机构、钻孔机构、驱动机构、固定机构和控制器，所述管板包括板件和管件；所述焊接机构安装于所述固定机构上并位于管板的上方，其用于对管板进行焊接加工；所述固定机构与所述焊接机构联动连接，其用于对管板进行定位和固定；所述钻孔机构与所述驱动机构连接，所述钻孔机构在所述驱动机构的作用下转动和升降，其用于对管板进行钻孔。整个设备能够自动化的对管件进行定位固定并将其牢牢的焊接在板件上，同时还能够对板件进行钻孔加工，整个动作连续进行，能大大的缩小管板的加工时间，进而很大的提高加工效率。

Description

一种五金板件焊接钻孔一体化加工设备
技术领域
本发明涉及板件加工领域，尤其涉及一种五金板件焊接钻孔一体化加工设备。
背景技术
五金配件指用五金制作成的机器零件或部件，以及一些小五金制品。它可以单独用途，也可以做协助用具。例如五金工具、五金零部件、日用五金、建筑五金以及安防用品等。小五金产品大都不是最终消费品。而是作为工业制造的配套产品、半成品以及生产过程所用工具等等。只有一小部分日用五金产品(配件)是人们生活必须的工具类消费品，五金件的种类有很多。
目前对一些五金板件进行加工时，需要将管件焊接在板件上，并在板件上钻通孔，然而，在进行焊接和钻孔加工时，这两个步骤需要使用到单独设备，两个加工没有连续性，需要在一个工序加工完毕后转移到另一个加工设备中进行加工，不仅存在加工效率低，且加工步骤繁琐，需要反复拆装部件，十分麻烦，使用效果不够好，为此，我们需要一种五金板件焊接钻孔一体化加工设备。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种五金板件焊接钻孔一体化加工设备。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种五金板件焊接钻孔一体化加工设备，包括安装架以及设置于安装架上的管板、焊接机构、钻孔机构、驱动机构、固定机构和控制器，所述管板包括板件和管件；
所述焊接机构安装于所述固定机构上并位于管板的上方，其用于对管板进行焊接加工；
所述固定机构与所述焊接机构联动连接，其用于对管板进行定位和固定；
所述钻孔机构与所述驱动机构连接，所述钻孔机构在所述驱动机构的作用下转动和升降，其用于对管板进行钻孔；
所述钻孔机构与所述固定机构联动连接，在所述钻孔机构上升对管板钻孔时，所述固定机构下移对所述管板进行固定并在管板固定后驱使所述焊接机构转动对管板进行焊接。
优选的，所述安装架包括底板，且底板的顶部通过下竖板固定有横向的放置台板，放置台板的顶面设置有板件限位槽和通孔，板件限位槽与通孔连通，板件位于板件限位槽内，所述放置台板的顶部通过上竖板固定有横向的上横板，两个所述上横板上均固定有固定座。
优选的，所述驱动机构包括固定于底板上方的壳体，壳体的顶部固定有双头电机，所述双头电机的下输出端固定有转动安装于壳体内的主动齿轮，所述壳体内转动安装有多个环绕主动齿轮设置的转动杆，所述转动杆上固定套装有与主动齿轮啮合的从动齿轮；
所述转动杆的上端穿出壳体并固定有竖向的矩形驱动杆，所述双头电机的上输出端固定有与放置台板转动连接的往复螺纹杆。
优选的，所述钻孔机构包括螺纹连接于往复螺纹杆上的可竖向移动的升降板，所述升降板上转动安装有多个中空的钻头，所述钻头位于对应通孔的正下方，所述钻头的内侧形状为矩形，且矩形驱动杆插接于对应钻头的内侧，所述升降板的顶部固定有竖向的第一齿条，第一齿条的上端活动贯穿放置台板。
优选的，所述焊接机构包括转动安装于上横板上的竖向的转动管，转动管的下端固定有L形固定杆的短端，L形固定杆的长端固定有激光焊接主体，激光焊接主体的发射端朝向板件和管件的连接处；
所述转动管的内侧壁上设置有螺旋形的螺旋形驱动槽以及竖向的缓冲直槽，缓冲直槽的下端与螺旋形驱动槽的上端连通，所述缓冲直槽内滑动配合有可竖向移动的弧形驱动块，弧形驱动块固定于固定机构上。
优选的，所述固定机构包括两个活动贯穿上横板的竖向的第二齿条，两个第二齿条之间固定有横向的连接板，所述固定座上通过转轴转动安装有换向齿轮，所述换向齿轮与对应的第二齿条和第一齿条均啮合；
所述连接板上固定有竖向的活动插接于所述转动管内的竖杆，所述竖杆的下端连接有可沿竖杆长度方向移动的位于转动管下方的中空定位块，所述中空定位块的上端与转动管之间固定设置有套装于竖杆上的第一弹簧，所述弧形驱动块固定于竖杆上。
优选的，所述竖杆的下端固定有滑动配合于中空定位块内的矩形的限位块，中空定位块的内侧形状为矩形并与限位块大小一致，所述中空定位块包括一体设置的圆锥段和圆柱段，所述限位块的底部与圆柱段的底壁之间固定有第二弹簧。
优选的，其中一个所述上竖板上固定有控制器和电源，且控制器的输出端与激光焊接主体和双头电机均电连接，底板的底部四角均固定安装有移动轮。
优选的，所述升降板上设置有与钻头大小匹配的安装孔，且钻头的下端转动安装于安装孔内，钻头的下端固定套装有两个分别位于升降板上、下侧的限位圈。
优选的，所述放置台板和上横板上均设置有与第二齿条大小匹配的第一插孔，且第二齿条活动插接于第一插孔内，所述放置台板上设置有与第一齿条大小匹配的第二插孔，且第一齿条活动插接于第二插孔内。
与现有技术相比，本方案中通过双头电机能够驱使往复螺纹杆和主动齿轮转动，此时，主动齿轮带动四个从动齿轮转动，进而通过矩形驱动杆带动钻头转动，方便对板件进行钻孔，在往复螺纹杆转动时，设置的升降板会升降带动第一齿条和钻头升降，因此，钻头会转动的同时进行升降，当钻头上升到最高时即可穿过通孔对板件进行钻孔，且一次性可以钻多个孔，钻孔效率高。
本方案中在升降板和第一齿条上移时，在换向齿轮的作用下，设置的第二齿条、连接板和会下移，在竖杆刚开始下移时，设置的弧形驱动块在缓冲直槽内竖向移动，此时，转动管不会动作，而设置的竖杆会下移带动限位块下移，限位块推动第二弹簧和中空定位块下移，下移的中空定位块会自动对管件进行定位。
本方案中，中空定位块将管件牢牢的压紧在板件上，此时，设置的钻头开始对板件进行钻孔动作，当竖杆继续下移时，设置的弧形驱动块从缓冲直槽进入螺旋形驱动槽内，此时，继续下移时，设置的弧形驱动块会驱使转动管转动带动激光焊接主体绕着管件转动，进而对板件和管件的连接处进行激光焊接，当转动管下落到最低时，设置的钻头刚好将板件钻孔完毕。
整个设备能够自动化的对管件进行定位固定并将其牢牢的焊接在板件上，同时还能够对板件进行钻孔加工，整个动作连续进行，能大大的缩小管板的加工时间，进而很大的提高加工效率，同时，整个加工设备结构简单，制作成本低，使用灵活且便利。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的三维结构示意图。
图3为图1中A处结构放大示意图。
图4为本发明的从动齿轮布置示意图。
图5为本发明的转动管示意图。
图6为图5的剖面示意图。
图7为本发明的中空定位块结构示意图。
图8为本发明的第二齿条布置示意图。
图9为本发明中加工完成后的管板结构示意图。
图中标号：10安装架、101底板、102放置台板、1021板件限位槽、1022通孔、103下竖板、104上竖板、105上横板、106固定座、20管板、201板件、202管件、30焊接机构、301转动管、3010缓冲直槽、3011螺旋形驱动槽、302激光焊接主体、303弧形驱动块、40钻孔机构、401升降板、402钻头、403第一齿条、50驱动机构、501壳体、502转动杆、503矩形驱动杆、504从动齿轮、505双头电机、506主动齿轮、507往复螺纹杆、60固定机构、601第二齿条、602连接板、603换向齿轮、604竖杆、605中空定位块、606第一弹簧、607限位块、608第二弹簧、70控制器。
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。
参照图1-9；
实施例一
一种五金板件焊接钻孔一体化加工设备，包括安装架10以及设置于安装架10上的管板20、焊接机构30、钻孔机构40、驱动机构50、固定机构60和控制器70，管板20包括板件201和管件202；
焊接机构30安装于固定机构60上并位于管板20的上方，其用于对管板20进行焊接加工；
固定机构60与焊接机构30联动连接，其用于对管板20进行定位和固定；
钻孔机构40与驱动机构50连接，钻孔机构40在驱动机构50的作用下转动和升降，其用于对管板20进行钻孔；
钻孔机构40与固定机构60联动连接，在钻孔机构40上升对管板20钻孔时，固定机构60下移对管板20进行固定并在管板20固定后驱使焊接机构30转动对管板20进行焊接。
本实施方式中，安装架10包括底板101，且底板101的顶部通过下竖板103固定有横向的放置台板102，放置台板102的顶面设置有板件限位槽1021和通孔1022，板件限位槽1021与通孔1022连通，板件201位于板件限位槽1021内，放置台板102的顶部通过上竖板104固定有横向的上横板105，两个上横板105上均固定有固定座106。
本实施方式中，驱动机构50包括固定于底板101上方的壳体501，壳体501的顶部固定有双头电机505，双头电机505的下输出端固定有转动安装于壳体501内的主动齿轮506，壳体501内转动安装有多个环绕主动齿轮506设置的转动杆502，转动杆502上固定套装有与主动齿轮506啮合的从动齿轮504；
转动杆502的上端穿出壳体501并固定有竖向的矩形驱动杆503，双头电机505的上输出端固定有与放置台板102转动连接的往复螺纹杆507。
本实施方式中，钻孔机构40包括螺纹连接于往复螺纹杆507上的可竖向移动的升降板401，升降板401上转动安装有多个中空的钻头402，钻头402位于对应通孔1022的正下方，钻头402的内侧形状为矩形，且矩形驱动杆503插接于对应钻头402的内侧，升降板401的顶部固定有竖向的第一齿条403，第一齿条403的上端活动贯穿放置台板102。
实施例二
一种五金板件焊接钻孔一体化加工设备，其在实施例一的基础上，焊接机构30包括转动安装于上横板105上的竖向的转动管301，转动管301的下端固定有L形固定杆的短端，L形固定杆的长端固定有激光焊接主体302，激光焊接主体302的发射端朝向板件201和管件202的连接处；
转动管301的内侧壁上设置有螺旋形的螺旋形驱动槽3011以及竖向的缓冲直槽3010，缓冲直槽3010的下端与螺旋形驱动槽3011的上端连通，缓冲直槽3010内滑动配合有可竖向移动的弧形驱动块303，弧形驱动块303固定于固定机构60上。
实施例三
一种五金板件焊接钻孔一体化加工设备，其在实施例二的基础上，固定机构60包括两个活动贯穿上横板105的竖向的第二齿条601，两个第二齿条601之间固定有横向的连接板602，固定座106上通过转轴转动安装有换向齿轮603，换向齿轮603与对应的第二齿条601和第一齿条403均啮合；
连接板602上固定有竖向的活动插接于转动管301内的竖杆604，竖杆604的下端连接有可沿竖杆604长度方向移动的位于转动管301下方的中空定位块605，中空定位块605的上端与转动管301之间固定设置有套装于竖杆604上的第一弹簧606，弧形驱动块303固定于竖杆604上。
本实施方式中，竖杆604的下端固定有滑动配合于中空定位块605内的矩形的限位块607，中空定位块605的内侧形状为矩形并与限位块607大小一致，中空定位块605包括一体设置的圆锥段和圆柱段，限位块607的底部与圆柱段的底壁之间固定有第二弹簧608。
本实施方式中，其中一个上竖板104上固定有控制器70和电源，控制器70的型号为ATMEGA16，且控制器70的输出端与激光焊接主体302和双头电机505均电连接，底板101的底部四角均固定安装有移动轮。
本实施方式中，升降板401上设置有与钻头402大小匹配的安装孔，且钻头402的下端转动安装于安装孔内，钻头402的下端固定套装有两个分别位于升降板401上、下侧的限位圈，放置台板102和上横板105上均设置有与第二齿条601大小匹配的第一插孔，且第二齿条601活动插接于第一插孔内，放置台板102上设置有与第一齿条403大小匹配的第二插孔，且第一齿条403活动插接于第二插孔内。
工作原理：本方案在使用时，将板件201放置于板件限位槽1021内，之后人力上拉中空定位块605使其圆柱段插接在管件202内，之后通过操作控制器70控制主动齿轮506和激光焊接主体302工作，通过双头电机505能够驱使往复螺纹杆507和主动齿轮506转动，此时，主动齿轮506带动四个从动齿轮504转动，进而通过矩形驱动杆503带动钻头402转动，方便对板件201进行钻孔，而在往复螺纹杆507上往复螺纹的作用下，在往复螺纹杆507转动时，设置的升降板401会升降带动第一齿条403和钻头402升降，因此，钻头402会转动的同时进行升降，当钻头402上升到最高时即可穿过通孔1022对板件201进行钻孔，且一次性可以钻多个孔，钻孔效率高。
在升降板401和第一齿条403上移时，在换向齿轮603的作用下，设置的第二齿条601、连接板602和404会下移，在竖杆604刚开始下移时，设置的弧形驱动块303在缓冲直槽3010内竖向移动，此时，转动管301不会动作，而设置的竖杆604会下移带动限位块607下移，限位块607推动第二弹簧608和中空定位块605下移，下移的中空定位块605会自动对管件202进行定位。
同时，中空定位块605将管件202牢牢的压紧在板件201上，此时，设置的钻头402开始对板件201进行钻孔动作，当竖杆604继续下移时，设置的弧形驱动块303从缓冲直槽3010进入螺旋形驱动槽3011内，此时，继续下移时，设置的弧形驱动块303会驱使转动管301转动带动激光焊接主体302绕着管件202转动，进而对板件201和管件202的连接处进行激光焊接，当转动管301下落到最低时，设置的钻头402刚好将板件201钻孔完毕。
此时，在往复螺纹杆507上往复螺纹的作用下，设置的升降板401下移，而竖杆604上移回程，如此，即可对管板20进行焊接和钻孔加工，且焊接效果好，焊接均匀。
整个设备能够自动化的对管件202进行定位固定并将其牢牢的焊接在板件201上，同时还能够对板件201进行钻孔加工，整个动作连续进行，能大大的缩小管板20的加工时间，进而很大的提高加工效率，同时，整个加工设备结构简单，制作成本低，使用灵活且便利。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种五金板件焊接钻孔一体化加工设备，其特征在于，包括安装架(10)以及设置于安装架(10)上的管板(20)、焊接机构(30)、钻孔机构(40)、驱动机构(50)、固定机构(60)和控制器(70)，所述管板(20)包括板件(201)和管件(202)；
所述焊接机构(30)安装于所述固定机构(60)上并位于管板(20)的上方，其用于对管板(20)进行焊接加工；
所述固定机构(60)与所述焊接机构(30)联动连接，其用于对管板(20)进行定位和固定；
所述钻孔机构(40)与所述驱动机构(50)连接，所述钻孔机构(40)在所述驱动机构(50)的作用下转动和升降，其用于对管板(20)进行钻孔；
所述钻孔机构(40)与所述固定机构(60)联动连接，在所述钻孔机构(40)上升对管板(20)钻孔时，所述固定机构(60)下移对所述管板(20)进行固定并在管板(20)固定后驱使所述焊接机构(30)转动对管板(20)进行焊接。
2.根据权利要求1所述的一种五金板件焊接钻孔一体化加工设备，其特征在于，所述安装架(10)包括底板(101)，且底板(101)的顶部通过下竖板(103)固定有横向的放置台板(102)，放置台板(102)的顶面设置有板件限位槽(1021)和通孔(1022)，板件限位槽(1021)与通孔(1022)连通，板件(201)位于板件限位槽(1021)内，所述放置台板(102)的顶部通过上竖板(104)固定有横向的上横板(105)，两个所述上横板(105)上均固定有固定座(106)。
3.根据权利要求2所述的一种五金板件焊接钻孔一体化加工设备，其特征在于，所述驱动机构(50)包括固定于底板(101)上方的壳体(501)，壳体(501)的顶部固定有双头电机(505)，所述双头电机(505)的下输出端固定有转动安装于壳体(501)内的主动齿轮(506)，所述壳体(501)内转动安装有多个环绕主动齿轮(506)设置的转动杆(502)，所述转动杆(502)上固定套装有与主动齿轮(506)啮合的从动齿轮(504)；
所述转动杆(502)的上端穿出壳体(501)并固定有竖向的矩形驱动杆(503)，所述双头电机(505)的上输出端固定有与放置台板(102)转动连接的往复螺纹杆(507)。
4.根据权利要求3所述的一种五金板件焊接钻孔一体化加工设备，其特征在于，所述钻孔机构(40)包括螺纹连接于往复螺纹杆(507)上的可竖向移动的升降板(401)，所述升降板(401)上转动安装有多个中空的钻头(402)，所述钻头(402)位于对应通孔(1022)的正下方，所述钻头(402)的内侧形状为矩形，且矩形驱动杆(503)插接于对应钻头(402)的内侧，所述升降板(401)的顶部固定有竖向的第一齿条(403)，第一齿条(403)的上端活动贯穿放置台板(102)。
5.根据权利要求4所述的一种五金板件焊接钻孔一体化加工设备，其特征在于，所述焊接机构(30)包括转动安装于上横板(105)上的竖向的转动管(301)，转动管(301)的下端固定有L形固定杆的短端，L形固定杆的长端固定有激光焊接主体(302)，激光焊接主体(302)的发射端朝向板件(201)和管件(202)的连接处；
所述转动管(301)的内侧壁上设置有螺旋形的螺旋形驱动槽(3011)以及竖向的缓冲直槽(3010)，缓冲直槽(3010)的下端与螺旋形驱动槽(3011)的上端连通，所述缓冲直槽(3010)内滑动配合有可竖向移动的弧形驱动块(303)，弧形驱动块(303)固定于固定机构(60)上。
6.根据权利要求5所述的一种五金板件焊接钻孔一体化加工设备，其特征在于，所述固定机构(60)包括两个活动贯穿上横板(105)的竖向的第二齿条(601)，两个第二齿条(601)之间固定有横向的连接板(602)，所述固定座(106)上通过转轴转动安装有换向齿轮(603)，所述换向齿轮(603)与对应的第二齿条(601)和第一齿条(403)均啮合；
所述连接板(602)上固定有竖向的活动插接于所述转动管(301)内的竖杆(604)，所述竖杆(604)的下端连接有可沿竖杆(604)长度方向移动的位于转动管(301)下方的中空定位块(605)，所述中空定位块(605)的上端与转动管(301)之间固定设置有套装于竖杆(604)上的第一弹簧(606)，所述弧形驱动块(303)固定于竖杆(604)上。
7.根据权利要求6所述的一种五金板件焊接钻孔一体化加工设备，其特征在于，所述竖杆(604)的下端固定有滑动配合于中空定位块(605)内的矩形的限位块(607)，中空定位块(605)的内侧形状为矩形并与限位块(607)大小一致，所述中空定位块(605)包括一体设置的圆锥段和圆柱段，所述限位块(607)的底部与圆柱段的底壁之间固定有第二弹簧(608)。
8.根据权利要求3所述的一种五金板件焊接钻孔一体化加工设备，其特征在于，其中一个所述上竖板(104)上固定有控制器(70)和电源，且控制器(70)的输出端与激光焊接主体(302)和双头电机(505)均电连接，底板(101)的底部四角均固定安装有移动轮。
9.根据权利要求4到7任一项所述的一种五金板件焊接钻孔一体化加工设备，其特征在于，所述升降板(401)上设置有与钻头(402)大小匹配的安装孔，且钻头(402)的下端转动安装于安装孔内，钻头(402)的下端固定套装有两个分别位于升降板(401)上、下侧的限位圈。
10.根据权利要求5或6所述的一种五金板件焊接钻孔一体化加工设备，其特征在于，所述放置台板(102)和上横板(105)上均设置有与第二齿条(601)大小匹配的第一插孔，且第二齿条(601)活动插接于第一插孔内，所述放置台板(102)上设置有与第一齿条(403)大小匹配的第二插孔，且第一齿条(403)活动插接于第二插孔内。
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