CN113601039A - 一种用于内管壁不规则金属管件的激光钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于内管壁不规则金属管件的激光钻孔装置，包括主体、支架、夹持机构和定位机构，主体和夹持机构均设置在支架上，定位机构设置在夹持机构上，夹持机构包括拉动组件和夹持组件，定位机构设置在夹块上，定位组件包括定位单元、限位单元和润滑单元，该用于内管壁不规则金属管件的激光钻孔装置，通过夹持机构实现工件的夹紧，通过定位机构对工件进行定位，通过主体实现钻孔，该装置对工件进行双重夹紧，同时采用柔性夹持，避免刚性夹持划花工件，对工件进行保护，且通过定位机构对内壁不规则的工件进行较好的定位夹紧效果，提高了实用性，该定位机构通过润滑单元对定位柱的移动进行在线润滑，避免机构卡死，提高了装置的稳定性。

Description

一种用于内管壁不规则金属管件的激光钻孔装置

技术领域

本发明涉及一种用于内管壁不规则金属管件的激光钻孔装置。

背景技术

激光钻孔装置是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件钻孔的装置。

现有的激光钻孔装置一般采用卡盘进行夹紧固定，采用刚性夹持，容易划花工件，甚至造成工件损坏，同时现有的夹持机构一般只能对规则性的工件进行夹紧，当工件不规则时，夹持机构就会难以夹紧工件，从而影响钻孔精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于内管壁不规则金属管件的激光钻孔装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于内管壁不规则金属管件的激光钻孔装置，包括主体、支架、夹持机构和定位机构，所述主体和夹持机构均设置在支架上，所述定位机构设置在夹持机构上；

所述夹持机构包括拉动组件和夹持组件，所述夹持组件有两个，两个夹持组件分别设置在支架的两侧，所述夹持组件包括拉杆、第一弹簧、移动板、磁铁和夹持单元，所述拉杆设置在支架上，所述支架上设有滑槽，所述拉杆的一端位于滑槽内，所述拉杆与滑槽滑动连接，所述第一弹簧设置在滑槽内，所述第一弹簧的一端与滑槽连接，所述第一弹簧的另一端与拉杆连接，所移动板设置在拉杆的一侧，所述移动板为柱形，两个夹持组件的两个移动板正对设置，所述夹持单元设置在移动板和拉杆之间，所述夹持单元有四个，相邻的两个夹持单元形成的夹角为90°，所述夹持单元包括夹杆和夹块，所述夹杆有两个，两个夹杆分别设置在拉杆和移动板上，两个夹杆分别与拉杆和移动板铰接，两个夹杆相互铰接，所述夹块设置在两个夹杆的铰接处，所述夹块与两个夹杆的铰接处铰接，所述夹块的截面为弧形，所述夹块的弧形截面的圆心位于移动板的轴线上，所述磁铁设置在移动板上，两个移动板上的两个磁铁正对设置，两个磁铁互斥；

所述定位机构设置在夹块上，所述定位机构包括若干定位组件，各定位组件均匀设置在夹块上，所述定位组件包括定位单元、限位单元和润滑单元，所述定位单元包括定位柱和第二弹簧，所述夹块上设有定位槽，所述定位柱的一端位于定位槽外，所述定位柱的另一端伸入定位槽内，所述定位柱与定位槽滑动连接，所述第二弹簧设置在定位槽内，所述第二弹簧的一端与定位槽连接，所述第二弹簧的另一端与定位柱连接，所述限位单元有两个，两个限位单元分别设置在定位柱的两侧，所述限位单元包括限位杆和限位块，所述限位块设置在定位柱上，所述定位槽内设有限位槽，所述限位块位于限位槽内，所述限位块与限位槽滑动连接，所述限位杆设置在限位槽内，所述限位块套设在限位杆上，所述限位块与限位杆滑动连接，所述润滑单元设置在限位块内，所述润滑单元有四个，相邻的两个润滑单元形成的夹角为90°，所述润滑单元包括限位轮、壳体、密封球和第三弹簧，所述限位块内设有凹槽，所述限位轮设置在凹槽内，所述限位杆上设有卡槽，所述限位轮的一端位于卡槽内，所述限位轮与卡槽滚动连接，所述限位轮中空设置，所述限位轮上设有圆孔，所述壳体设置在圆孔处，所述壳体顶部设有开口，所述密封球设置在开口处，所述密封球与卡槽抵靠，所述壳体底部设有若干通孔，所述第三弹簧设置在壳体内，所述第三弹簧的一端与壳体连接，所述第三弹簧的另一端与密封球连接。

为了驱动夹持机构运行，所述拉动组件包括驱动单元和拉动单元，所述驱动单元包括电机和驱动轴，所述电机水平设置在支架上，所述驱动轴安装在电机上，所述拉动单元有两个，两个拉动单元分别与两个拉杆对应设置，所述拉动单元包括线盘和拉绳，所述线盘套设在驱动轴上，所述线盘与驱动轴键连接，所述拉绳的一端与线盘连接，所述拉绳的另一端与拉杆连接，所述拉绳绕设在线盘上。

为了对装置进行支撑，所述支架包括底座、支杆和横杆，所述横杆通过支杆设置在底座上方，所述主体设置在横杆上，所述电机和滑槽均设置在底座上。

本发明的有益效果是，该用于内管壁不规则金属管件的激光钻孔装置，通过夹持机构实现工件的夹紧，通过定位机构对工件进行定位，通过主体实现钻孔，与现有的夹持机构相比，该机构通过夹持机构和定位机构对工件进行双重夹紧，实现更好的夹持效果，同时夹持机构和定位机构均采用柔性夹持，避免刚性夹持划花工件，对工件进行保护，且通过定位机构对内壁不规则的工件进行较好的定位夹紧效果，提高了实用性，与现有的定位机构相比，该机构通过润滑单元对定位柱的移动进行在线润滑，避免机构卡死，提高了装置的稳定性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的用于内管壁不规则金属管件的激光钻孔装置的结构示意图；

图2是本发明的用于内管壁不规则金属管件的激光钻孔装置的定位组件的结构示意图；

图3是本发明的用于内管壁不规则金属管件的激光钻孔装置的限位单元与润滑单元的连接结构示意图；

图4是图3的A部放大图；

图中：1.主体，2.拉杆，3.第一弹簧，4.移动板，5.磁铁，6.夹杆，7.夹块，8.定位柱，9.第二弹簧，10.限位杆，11.限位块，12.限位轮，13.壳体，14.密封球，15.第三弹簧，16.电机，17.驱动轴，18.线盘，19.拉绳，20.底座，21.支杆，22.横杆。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种用于内管壁不规则金属管件的激光钻孔装置，包括主体1、支架、夹持机构和定位机构，所述主体1和夹持机构均设置在支架上，所述定位机构设置在夹持机构上；

该装置使用时，通过夹持机构实现工件的夹紧，通过定位机构对工件进行定位，实现更好的夹紧效果，通过主体1实现钻孔。

如图1所示，所述夹持机构包括拉动组件和夹持组件，所述夹持组件有两个，两个夹持组件分别设置在支架的两侧，所述夹持组件包括拉杆2、第一弹簧3、移动板4、磁铁5和夹持单元，所述拉杆2设置在支架上，所述支架上设有滑槽，所述拉杆2的一端位于滑槽内，所述拉杆2与滑槽滑动连接，所述第一弹簧3设置在滑槽内，所述第一弹簧3的一端与滑槽连接，所述第一弹簧3的另一端与拉杆2连接，所移动板4设置在拉杆2的一侧，所述移动板4为柱形，两个夹持组件的两个移动板4正对设置，所述夹持单元设置在移动板4和拉杆2之间，所述夹持单元有四个，相邻的两个夹持单元形成的夹角为90°，所述夹持单元包括夹杆6和夹块7，所述夹杆6有两个，两个夹杆6分别设置在拉杆2和移动板4上，两个夹杆6分别与拉杆2和移动板4铰接，两个夹杆6相互铰接，所述夹块7设置在两个夹杆6的铰接处，所述夹块7与两个夹杆6的铰接处铰接，所述夹块7的截面为弧形，所述夹块7的弧形截面的圆心位于移动板4的轴线上，所述磁铁5设置在移动板4上，两个移动板4上的两个磁铁5正对设置，两个磁铁5互斥；

将工件的两端套在两个移动板4上，运行拉动组件，拉动组件拉动两个拉杆2相互靠近，拉杆2驱动夹杆6移动，夹杆6驱动移动板4移动，从而使得两个移动板4相互靠近，从而使得两个移动板4上的两个磁铁5相互靠近，从而使得两个磁铁5的互斥力增大，从而使得两个磁铁5的互斥力对移动板4产生反向推力，随着拉杆2的继续移动，拉杆2向着移动板4方向靠近，从而使得两个夹杆6向外撑开，从而使得夹杆6驱动夹块7向外撑开，从而使得夹块7贴紧工件的内壁，从而对工件的内壁进行夹紧，这里移动板4移动，使得四个夹持单元同时撑开，从而使得四个夹块7同时向外撑开，从而对工件进行定心夹紧，这里通过磁铁5的互斥力对工件的内壁进行夹紧，采用柔性夹持，对工件实现保护。

如图3-4所示，所述定位机构设置在夹块7上，所述定位机构包括若干定位组件，各定位组件均匀设置在夹块7上，所述定位组件包括定位单元、限位单元和润滑单元，所述定位单元包括定位柱8和第二弹簧9，所述夹块7上设有定位槽，所述定位柱8的一端位于定位槽外，所述定位柱8的另一端伸入定位槽内，所述定位柱8与定位槽滑动连接，所述第二弹簧9设置在定位槽内，所述第二弹簧9的一端与定位槽连接，所述第二弹簧9的另一端与定位柱8连接，所述限位单元有两个，两个限位单元分别设置在定位柱8的两侧，所述限位单元包括限位杆10和限位块11，所述限位块11设置在定位柱8上，所述定位槽内设有限位槽，所述限位块11位于限位槽内，所述限位块11与限位槽滑动连接，所述限位杆10设置在限位槽内，所述限位块11套设在限位杆10上，所述限位块11与限位杆10滑动连接，所述润滑单元设置在限位块11内，所述润滑单元有四个，相邻的两个润滑单元形成的夹角为90°，所述润滑单元包括限位轮12、壳体13、密封球14和第三弹簧15，所述限位块11内设有凹槽，所述限位轮12设置在凹槽内，所述限位杆10上设有卡槽，所述限位轮12的一端位于卡槽内，所述限位轮12与卡槽滚动连接，所述限位轮12中空设置，所述限位轮12上设有圆孔，所述壳体13设置在圆孔处，所述壳体13顶部设有开口，所述密封球14设置在开口处，所述密封球14与卡槽抵靠，所述壳体13底部设有若干通孔，所述第三弹簧15设置在壳体13内，所述第三弹簧15的一端与壳体13连接，所述第三弹簧15的另一端与密封球14连接。

这里第二弹簧9处于形变状态，第二弹簧9的回复力对定位柱8产生向外的推力，从而使得定位柱8贴紧工件的内壁，当工件的内壁不规则时，工件内壁的凸出部队定位柱8产生向下的推力，从而使得定位柱8下压，定位柱8驱动第二弹簧9压缩，第二弹簧9的回复力对定位柱8产生向外的推力，从而使得定位柱8贴紧工件的内壁，从而对使得当工件的内壁不规则时，通过各定位柱8对工件内壁的各个位置均能进行贴紧，从而实现更好的夹持效果，这里定位柱8移动驱动限位块11移动，限位块11位于限位槽内，从而使得限位块11只能沿着限位槽的轴线方向移动，从而对限位块11的移动进行限位，限位块11套设在限位杆10上，从而使得限位块11只能沿着限位杆10的轴线方向移动，从而对限位块11的移动进行更好的限位，从而对定位柱8的移动进行更好的限位，这里限位轮12位于卡槽内，通过限位轮12减小了与限位杆10的接触面积，从而减小了摩擦力，从而使得限位块11移动的更加稳定，同时限位块11移动时，驱动限位轮12滚动，限位轮12驱动密封球14滚动，当密封球14与卡槽抵靠时，卡槽将密封球14下压，从而使得密封球14压入壳体13内，从而使得限位轮12内的润滑油通过各通孔进入壳体13内，然后通过密封球14与壳体13之间的空隙流出，从而对卡槽进行润滑，从而使得限位块11移动的更加稳定，从而使得定位柱8移动的更加稳定，避免定位柱8卡死，当密封球14由卡槽处移开时，此时第三弹簧15处于形变状态，密封球14受不到阻挡，在第三弹簧15的回复力作用下，就会驱动密封球14反向移动，从而使得密封球14再次对壳体13进行密封，避免润滑油流出，这里只有当密封球14与卡槽抵靠时，才会流出润滑油，从而使得润滑油只能在卡槽内流出，从而对卡槽进行更好的润滑效果，避免润滑油的浪费。

如图1所示，为了驱动夹持机构运行，所述拉动组件包括驱动单元和拉动单元，所述驱动单元包括电机16和驱动轴17，所述电机16水平设置在支架上，所述驱动轴17安装在电机16上，所述拉动单元有两个，两个拉动单元分别与两个拉杆2对应设置，所述拉动单元包括线盘18和拉绳19，所述线盘18套设在驱动轴17上，所述线盘18与驱动轴17键连接，所述拉绳19的一端与线盘18连接，所述拉绳19的另一端与拉杆2连接，所述拉绳19绕设在线盘18上。

运行电机16，电机16驱动驱动轴17旋转，驱动轴17驱动线盘18旋转，将拉绳19绕上线盘18，从而使得拉绳19拉动拉杆2移动，拉杆2驱动夹持机构移动，从而对工件进行夹紧，当需要取下工件时，反向运行电机16，电机16驱动驱动轴17反向旋转，驱动轴17驱动线盘18反向旋转，从而使得拉绳19放出，此时第一弹簧3处于形变状态，拉杆2受不到拉绳19的拉力，在第一弹簧3的回复力作用下，就会驱动拉杆2反向移动，从而使得夹持机构相互远离，即可取下工件。

为了对装置进行支撑，所述支架包括底座20、支杆21和横杆22，所述横杆22通过支杆21设置在底座20上方，所述主体1设置在横杆22上，所述电机16和滑槽均设置在底座20上。

该装置使用时，将工件的两端套在两个移动板4上，运行电机16，电机16驱动驱动轴17旋转，驱动轴17驱动线盘18旋转，将拉绳19绕上线盘18，从而使得拉绳19拉动拉杆2移动，拉杆2驱动夹杆6移动，夹杆6驱动移动板4移动，从而使得两个移动板4相互靠近，从而使得两个移动板4上的两个磁铁5相互靠近，从而使得两个磁铁5的互斥力增大，从而使得两个磁铁5的互斥力对移动板4产生反向推力，随着拉杆2的继续移动，拉杆2向着移动板4方向靠近，从而使得两个夹杆6向外撑开，从而使得夹杆6驱动夹块7向外撑开，从而使得夹块7贴紧工件的内壁，从而对工件的内壁进行夹紧，这里移动板4移动，使得四个夹持单元同时撑开，从而使得四个夹块7同时向外撑开，从而对工件进行定心夹紧，这里通过磁铁5的互斥力对工件的内壁进行夹紧，采用柔性夹持，对工件实现保护，这里第二弹簧9处于形变状态，第二弹簧9的回复力对定位柱8产生向外的推力，从而使得定位柱8贴紧工件的内壁，当工件的内壁不规则时，工件内壁的凸出部队定位柱8产生向下的推力，从而使得定位柱8下压，定位柱8驱动第二弹簧9压缩，第二弹簧9的回复力对定位柱8产生向外的推力，从而使得定位柱8贴紧工件的内壁，从而对使得当工件的内壁不规则时，通过各定位柱8对工件内壁的各个位置均能进行贴紧，从而实现更好的夹持效果，这里定位柱8移动驱动限位块11移动，限位块11位于限位槽内，从而使得限位块11只能沿着限位槽的轴线方向移动，从而对限位块11的移动进行限位，限位块11套设在限位杆10上，从而使得限位块11只能沿着限位杆10的轴线方向移动，从而对限位块11的移动进行更好的限位，从而对定位柱8的移动进行更好的限位，这里限位轮12位于卡槽内，通过限位轮12减小了与限位杆10的接触面积，从而减小了摩擦力，从而使得限位块11移动的更加稳定，同时限位块11移动时，驱动限位轮12滚动，限位轮12驱动密封球14滚动，当密封球14与卡槽抵靠时，卡槽将密封球14下压，从而使得密封球14压入壳体13内，从而使得限位轮12内的润滑油通过各通孔进入壳体13内，然后通过密封球14与壳体13之间的空隙流出，从而对卡槽进行润滑，从而使得限位块11移动的更加稳定，从而使得定位柱8移动的更加稳定，避免定位柱8卡死，当密封球14由卡槽处移开时，此时第三弹簧15处于形变状态，密封球14受不到阻挡，在第三弹簧15的回复力作用下，就会驱动密封球14反向移动，从而使得密封球14再次对壳体13进行密封，避免润滑油流出，这里只有当密封球14与卡槽抵靠时，才会流出润滑油，从而使得润滑油只能在卡槽内流出，从而对卡槽进行更好的润滑效果，避免润滑油的浪费，然后运行主体1，实现工件的钻孔，当需要取下工件时，反向运行电机16，电机16驱动驱动轴17反向旋转，驱动轴17驱动线盘18反向旋转，从而使得拉绳19放出，此时第一弹簧3处于形变状态，拉杆2受不到拉绳19的拉力，在第一弹簧3的回复力作用下，就会驱动拉杆2反向移动，从而使得夹持机构相互远离，即可取下工件。

与现有技术相比，该用于内管壁不规则金属管件的激光钻孔装置，通过夹持机构实现工件的夹紧，通过定位机构对工件进行定位，通过主体1实现钻孔，与现有的夹持机构相比，该机构通过夹持机构和定位机构对工件进行双重夹紧，实现更好的夹持效果，同时夹持机构和定位机构均采用柔性夹持，避免刚性夹持划花工件，对工件进行保护，且通过定位机构对内壁不规则的工件进行较好的定位夹紧效果，提高了实用性，与现有的定位机构相比，该机构通过润滑单元对定位柱8的移动进行在线润滑，避免机构卡死，提高了装置的稳定性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种用于内管壁不规则金属管件的激光钻孔装置，其特征在于，包括主体(1)、支架、夹持机构和定位机构，所述主体(1)和夹持机构均设置在支架上，所述定位机构设置在夹持机构上；

所述夹持机构包括拉动组件和夹持组件，所述夹持组件有两个，两个夹持组件分别设置在支架的两侧，所述夹持组件包括拉杆(2)、第一弹簧(3)、移动板(4)、磁铁(5)和夹持单元，所述拉杆(2)设置在支架上，所述支架上设有滑槽，所述拉杆(2)的一端位于滑槽内，所述拉杆(2)与滑槽滑动连接，所述第一弹簧(3)设置在滑槽内，所述第一弹簧(3)的一端与滑槽连接，所述第一弹簧(3)的另一端与拉杆(2)连接，所移动板(4)设置在拉杆(2)的一侧，所述移动板(4)为柱形，两个夹持组件的两个移动板(4)正对设置，所述夹持单元设置在移动板(4)和拉杆(2)之间，所述夹持单元有四个，相邻的两个夹持单元形成的夹角为90°，所述夹持单元包括夹杆(6)和夹块(7)，所述夹杆(6)有两个，两个夹杆(6)分别设置在拉杆(2)和移动板(4)上，两个夹杆(6)分别与拉杆(2)和移动板(4)铰接，两个夹杆(6)相互铰接，所述夹块(7)设置在两个夹杆(6)的铰接处，所述夹块(7)与两个夹杆(6)的铰接处铰接，所述夹块(7)的截面为弧形，所述夹块(7)的弧形截面的圆心位于移动板(4)的轴线上，所述磁铁(5)设置在移动板(4)上，两个移动板(4)上的两个磁铁(5)正对设置，两个磁铁(5)互斥；

所述定位机构设置在夹块(7)上，所述定位机构包括若干定位组件，各定位组件均匀设置在夹块(7)上，所述定位组件包括定位单元、限位单元和润滑单元，所述定位单元包括定位柱(8)和第二弹簧(9)，所述夹块(7)上设有定位槽，所述定位柱(8)的一端位于定位槽外，所述定位柱(8)的另一端伸入定位槽内，所述定位柱(8)与定位槽滑动连接，所述第二弹簧(9)设置在定位槽内，所述第二弹簧(9)的一端与定位槽连接，所述第二弹簧(9)的另一端与定位柱(8)连接，所述限位单元有两个，两个限位单元分别设置在定位柱(8)的两侧，所述限位单元包括限位杆(10)和限位块(11)，所述限位块(11)设置在定位柱(8)上，所述定位槽内设有限位槽，所述限位块(11)位于限位槽内，所述限位块(11)与限位槽滑动连接，所述限位杆(10)设置在限位槽内，所述限位块(11)套设在限位杆(10)上，所述限位块(11)与限位杆(10)滑动连接，所述润滑单元设置在限位块(11)内，所述润滑单元有四个，相邻的两个润滑单元形成的夹角为90°，所述润滑单元包括限位轮(12)、壳体(13)、密封球(14)和第三弹簧(15)，所述限位块(11)内设有凹槽，所述限位轮(12)设置在凹槽内，所述限位杆(10)上设有卡槽，所述限位轮(12)的一端位于卡槽内，所述限位轮(12)与卡槽滚动连接，所述限位轮(12)中空设置，所述限位轮(12)上设有圆孔，所述壳体(13)设置在圆孔处，所述壳体(13)顶部设有开口，所述密封球(14)设置在开口处，所述密封球(14)与卡槽抵靠，所述壳体(13)底部设有若干通孔，所述第三弹簧(15)设置在壳体(13)内，所述第三弹簧(15)的一端与壳体(13)连接，所述第三弹簧(15)的另一端与密封球(14)连接。

2.如权利要求1所述的用于内管壁不规则金属管件的激光钻孔装置，其特征在于，所述拉动组件包括驱动单元和拉动单元，所述驱动单元包括电机(16)和驱动轴(17)，所述电机(16)水平设置在支架上，所述驱动轴(17)安装在电机(16)上，所述拉动单元有两个，两个拉动单元分别与两个拉杆(2)对应设置，所述拉动单元包括线盘(18)和拉绳(19)，所述线盘(18)套设在驱动轴(17)上，所述线盘(18)与驱动轴(17)键连接，所述拉绳(19)的一端与线盘(18)连接，所述拉绳(19)的另一端与拉杆(2)连接，所述拉绳(19)绕设在线盘(18)上。

3.如权利要求2所述的用于内管壁不规则金属管件的激光钻孔装置，其特征在于，所述支架包括底座(20)、支杆(21)和横杆(22)，所述横杆(22)通过支杆(21)设置在底座(20)上方，所述主体(1)设置在横杆(22)上，所述电机(16)和滑槽均设置在底座(20)上。

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