CN114682815A - 一种大型空心圆柱体机壳端盖孔钻加工系统及钻孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机壳机盖技术领域，且公开了一种大型空心圆柱体机壳端盖孔钻加工系统及钻孔方法，包括支撑机体、端盖，所述支撑机体的内部设置有计算机极坐标模型模块，用于计算端盖表面钻孔位置相对计算机极坐标模型模块中心点的距离和角度，所述计算机极坐标模型模块的表面设置有定位模块一，所述定位模块一与所述端盖表面钻孔的位置相对应，该大型空心圆柱体机壳端盖孔钻加工系统及钻孔方法，通过计算机极坐标模型模块与定位模块一的配合，可快速确定钻孔位置相对端盖中心点的距离和角度，定位模块一与转盘的转动驱动设备和钻孔装置的移动驱动设备的配合使用，可快速精准调节钻头的位置，实现对端盖表面的快速精准钻孔加工。

Description

一种大型空心圆柱体机壳端盖孔钻加工系统及钻孔方法

技术领域

本发明涉及机壳机盖技术领域，具体为一种大型空心圆柱体机壳端盖孔钻加工系统及钻孔方法。

背景技术

机壳机盖是一些机械设备的端盖，在使用时，需要在机盖的表面进行钻孔加工，用于机盖的安装等操作。

大型的圆柱体机壳端盖成型加工完成之后，需要在端盖的表面进行钻孔加工，现有大型圆柱体机壳端盖的钻孔方式是工作人员对端盖钻孔的位置进行标记定位，然后手动控制钻孔设备的位置，对端盖的表面进行钻孔加工，这种圆柱体端盖表面钻孔加工效率较低，同时不易对端盖表面钻孔的位置进行精准定位，圆柱体端盖表面钻孔精度不高。

发明内容

为实现大型圆柱体机壳端盖表面钻孔加工的高效率和高精度的目的，可将计算机极坐标定位计算模型运用到大型圆柱体机壳端盖的钻孔加工中，以提高大型圆柱体机壳端盖表面钻孔加工的效率和精度，本发明通过以下技术方案予以实现：一种大型空心圆柱体机壳端盖孔钻加工系统，包括支撑机体、端盖，所述支撑机体的内部设置有计算机极坐标模型模块，用于计算端盖表面钻孔位置相对计算机极坐标模型模块中心点的距离和角度，所述计算机极坐标模型模块的表面设置有定位模块一，所述定位模块一与所述端盖表面钻孔的位置相对应，用于对转盘的转动和钻孔装置的移动进行控制，所述支撑机体的内部转动连接有转盘，用于带动直轨转动，所述转盘的表面设置有直轨，用于钻孔装置的移动调节，所述直轨的内部滑动连接有钻孔装置，所述钻孔装置的下表面滑动连接有钻头，所述钻孔装置的侧表面设置有距离检测模块，用于检测端盖表面钻孔的位置与钻头在竖直方向上的距离，所述钻孔装置与所述钻头之间设置有驱动杆，用于调节钻头的位置高度，所述定位模块一与所述转盘的转动驱动设备和钻孔装置的移动驱动设备之间为电连接，利用定位模块一，对转盘的转动和钻孔装置的移动进行控制调节，所述距离检测模块与所述驱动杆之间为电连接，利用距离检测模块，对钻头的位置高度进行控制调节。

进一步的，所述计算机极坐标模型模块的中心点位置与所述端盖表面中心点和转盘的中心点在同一竖直方向上。

进一步的，所述转盘的转动驱动设备包括齿圈和传动齿轮，所述齿圈位于所述转盘的外表面，所述传动齿轮与所述齿圈相啮合，所述定位模块一与所述传动齿轮之间为电连接，利用定位模块一对传动齿轮的转动进行控制，并通过传动齿轮与齿圈的啮合，对转盘进行转动调节。

进一步的，所述钻孔装置的移动驱动设备为传动螺杆，所述钻孔装置的侧表面设有支撑侧板，所述支撑侧板与所述传动螺杆螺纹连接，传动螺杆通过与支撑侧板螺纹啮合，带动钻孔装置移动，所述传动螺杆的表面设有驱动齿轮，所述定位模块一与所述驱动齿轮之间为电连接，定位模块一通过控制驱动齿轮转动，对钻孔装置的位置进行移动控制调节。

进一步的，所述钻孔装置的侧表面设有定位模块二，所述定位模块二与所述定位模块一之间为电信号，定位模块二与定位模块一配合，用于检测判断钻头的位置是否准确。

进一步的，还包括圆柱体，所述支撑机体的下表面滑动连接有定位侧板，所述定位侧板下端的表面设有气缸，所述气缸的表面设有夹板，所述夹板与所述圆柱体的侧表面相适配，气缸通过控制夹板移动，可利用夹板将支撑机体夹紧在圆柱体的表面。

进一步的，所述定位侧板的内部设有调节机构，用于调节定位侧板的位置，所述调节机构包括齿盘、齿轮一和调节丝杆。

进一步的，所述齿盘与支撑机体的外侧表面转动连接，所述齿轮一与所述齿盘相啮合，齿盘与齿轮一啮合，带动齿轮一转动，所述调节丝杆位于支撑机体的下表面，与所述定位侧板螺纹连接，所述齿轮一与所述调节丝杆之间为带连接，齿轮一通过带连接带动调节丝杆转动，调节丝杆通过与定位侧板螺纹啮合，可对定位侧板的位置进行调节。

一种大型空心圆柱体机壳端盖孔钻孔方法，包括以下步骤：

S1、对圆柱体和端盖进行固定，将圆柱体和端盖放置在支撑机体的下方，利用调节机构调节定位侧板的位置，启动气缸，利用夹板将支撑机体与圆柱体固定在一起；

S2、确定钻孔位置的坐标，根据端盖表面需要钻孔的位置，确定定位模块一在计算机极坐标模型模块中相对应的位置，利用计算机极坐标模型模块计算出定位模块一的极坐标；

S3、调节直轨的角度，利用定位模块一控制传动齿轮转动，并带动转盘转动，通过转盘带动直轨转动，使直轨的位置角度与定位模块一的极坐标中角度坐标相一致；

S4、调节钻孔装置的位置，利用定位模块一控制驱动齿轮转动，并通过传动螺杆与支撑侧板螺纹啮合，将钻头移动调节到端盖表面钻孔位置的正上方；

S5、调节钻头的高度，利用距离检测模块对端盖的表面相对于钻头的距离进行检测，启动驱动杆，将调节钻头调节到端盖表面钻孔的位置；

S6、启动钻孔装置，利用钻孔装置带动钻头转动，即可对端盖的表面进行钻孔加工。

进一步的，所述S1具体为：

S101、启动齿盘转动，齿盘通过与齿轮一啮合，带动齿轮一转动，齿轮一通过带连接带动调节丝杆转动；

S102、调节丝杆通过与定位侧板螺纹啮合，带动定位侧板移动，定位侧板带动气缸向圆柱体的侧表面移动，启动气缸，利用夹板将支撑机体与圆柱体固定在一起。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、该大型空心圆柱体机壳端盖孔钻加工系统及钻孔方法，通过计算机极坐标模型模块与定位模块一的配合，可确定端盖表面钻孔位置在计算机极坐标模型模块中的相对坐标，从而可快速确定钻孔位置相对端盖中心点的距离和角度，定位模块一与转盘的转动驱动设备和钻孔装置的移动驱动设备的配合使用，可快速精准调节钻头的位置，并通过距离检测模块与驱动杆的配合，可对钻头的高度进行调节，从而实现对端盖的表面进行快速精准钻孔加工。

2、该大型空心圆柱体机壳端盖孔钻加工系统及钻孔方法，通过齿盘与齿轮一的配合，可利用调节丝杆与定位侧板的螺纹啮合，对定位侧板的位置进行调节，气缸和夹板与圆柱体的配合使用，可将支撑机体固定在圆柱体的表面，便于对端盖进行固定定位，同时可适用于不同尺寸规格的圆柱体和端盖，便于对各种尺寸规格的端盖进行钻孔加工。

附图说明

图1为本发明钻孔系统主视结构示意图；

图2为本发明钻孔装置结构示意图；

图3为本发明钻孔系统俯视结构示意图；

图4为本发明计算机极坐标模型模块结构示意图；

图5为本发明钻孔系统中模块之间控制结构示意图。

图中：1、支撑机体；101、计算机极坐标模型模块；2、定位模块一；3、圆柱体；31、端盖；4、转盘；5、齿圈；51、传动齿轮；6、直轨；61、传动螺杆；62、驱动齿轮；7、钻孔装置；71、支撑侧板；72、钻头；8、距离检测模块；9、驱动杆；10、定位模块二；11、定位侧板；111、气缸；112、夹板；12、调节机构；121、齿盘；122、齿轮一；123、调节丝杆。

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做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。

该大型空心圆柱体机壳端盖孔钻加工系统及钻孔方法的实施例如下：

请参阅图1-图5，一种大型空心圆柱体机壳端盖孔钻加工系统，包括支撑机体1、端盖31，支撑机体1的内部设置有计算机极坐标模型模块101，用于计算端盖31表面钻孔位置相对计算机极坐标模型模块101中心点的距离和角度，计算机极坐标模型模块101的中心点位置与端盖31表面中心点和转盘4的中心点在同一竖直方向上。

计算机极坐标模型模块101的表面设置有定位模块一2，定位模块一2与端盖31表面钻孔的位置相对应，用于对转盘4的转动和钻孔装置7的移动进行控制，支撑机体1的内部转动连接有转盘4，用于带动直轨6转动，转盘4的转动驱动设备包括齿圈5和传动齿轮51，齿圈5位于转盘4的外表面，传动齿轮51与齿圈5相啮合，定位模块一2与传动齿轮51之间为电连接，利用定位模块一2对传动齿轮51的转动进行控制，并通过传动齿轮51与齿圈5的啮合，对转盘4进行转动调节。

转盘4的表面设置有直轨6，用于钻孔装置7的移动调节，直轨6的内部滑动连接有钻孔装置7，钻孔装置7的下表面滑动连接有钻头72，钻孔装置7的移动驱动设备为传动螺杆61，钻孔装置7的侧表面设有支撑侧板71，支撑侧板71与传动螺杆61螺纹连接，传动螺杆61通过与支撑侧板71螺纹啮合，带动钻孔装置7移动，传动螺杆61的表面设有驱动齿轮62，定位模块一2与驱动齿轮62之间为电连接，定位模块一2通过控制驱动齿轮62转动，对钻孔装置7的位置进行移动控制调节。

钻孔装置7的侧表面设置有距离检测模块8，用于检测端盖31表面钻孔的位置与钻头72在竖直方向上的距离，钻孔装置7与钻头72之间设置有驱动杆9，用于调节钻头72的位置高度，定位模块一2与转盘4的转动驱动设备和钻孔装置7的移动驱动设备之间为电连接，利用定位模块一2，对转盘4的转动和钻孔装置7的移动进行控制调节，距离检测模块8与驱动杆9之间为电连接，利用距离检测模块8，对钻头72的位置高度进行控制调节。

钻孔装置7的侧表面设有定位模块二10，定位模块二10与定位模块一2之间为电信号连接，定位模块二10与定位模块一2配合，用于检测判断钻头72的位置是否准确。

还包括圆柱体3，支撑机体1的下表面滑动连接有定位侧板11，定位侧板11下端的表面设有气缸111，气缸111的表面设有夹板112，夹板112与圆柱体3的侧表面相适配，气缸111通过控制夹板112移动，可利用夹板112将支撑机体1夹紧在圆柱体3的表面，定位侧板11的内部设有调节机构12，用于调节定位侧板11的位置，调节机构12包括齿盘121、齿轮一122和调节丝杆123。

齿盘121与支撑机体1的外侧表面转动连接，齿轮一122与齿盘121相啮合，齿盘121与齿轮一122啮合，带动齿轮一122转动，调节丝杆123位于支撑机体1的下表面，与定位侧板11螺纹连接，齿轮一122与调节丝杆123之间为带连接，齿轮一122通过带连接带动调节丝杆123转动，调节丝杆123通过与定位侧板11螺纹啮合，可对定位侧板11的位置进行调节。

工作原理：首先，将圆柱体3和端盖31放置在支撑机体1的下方，通过相关驱动设备使齿盘121转动，齿盘121通过与齿轮一122啮合，带动齿轮一122转动，齿轮一122通过带连接带动调节丝杆123转动，调节丝杆123通过与定位侧板11螺纹啮合，带动定位侧板11移动，定位侧板11带动气缸111向圆柱体3的侧表面移动，当气缸111靠近圆柱体3的侧表面时，启动气缸111，利用气缸111带动夹板112移动，将夹板112固定在圆柱体3的侧表面，从而将支撑机体1与圆柱体3固定在一起。

根据端盖31表面需要钻孔的位置，确定定位模块一2在计算机极坐标模型模块101中相对应的位置，从而确定定位模块一2的极坐标，包括定位模块距离计算机极坐标模型模块101中心点的位置和定位模块一2在计算机极坐标模型模块101中的角度，通过定位模块一2对传动齿轮51进行控制，传动齿轮51转动时，会通过与齿圈5啮合，带动转盘4转动，转盘4带动直轨6转动，将直轨6转动到与定位模块一2在计算机极坐标模型模块101中的角度相对应的位置。

然后通过定位模块一2对驱动齿轮62进行控制，驱动齿轮62转动时，会带动传动螺杆61一起转动，传动螺杆61通过与支撑侧板71螺纹啮合，会带动钻孔装置7一起移动，通过钻孔装置7将钻头72移动到定位模块一2的正下方，此时距离检测模块8会对端盖31的表面相对于钻头72的距离进行检测，并控制启动驱动杆9，利用驱动杆9调节钻头72的高度，然后启动钻孔装置7，利用钻孔装置7带动钻头72转动，此时即可对端盖31的表面进行钻孔加工。

一种大型空心圆柱体机壳端盖孔钻孔方法，包括以下步骤：

S1、对圆柱体3和端盖31进行固定，将圆柱体3和端盖31放置在支撑机体1的下方，利用调节机构12调节定位侧板11的位置；

S101、启动齿盘121转动，齿盘121通过与齿轮一122啮合，带动齿轮一122转动，齿轮一122通过带连接带动调节丝杆123转动；

S102、调节丝杆123通过与定位侧板11螺纹啮合，带动定位侧板11移动，定位侧板11带动气缸111向圆柱体3的侧表面移动，启动气缸111，利用夹板112将支撑机体1与圆柱体3固定在一起；

S2、确定钻孔位置的坐标，根据端盖31表面需要钻孔的位置，确定定位模块一2在计算机极坐标模型模块101中相对应的位置，利用计算机极坐标模型模块101计算出定位模块一2的极坐标；

S3、调节直轨6的角度，利用定位模块一2控制传动齿轮51转动，并带动转盘4转动，通过转盘4带动直轨6转动，使直轨6的位置角度与定位模块一2的极坐标中角度坐标相一致；

S4、调节钻孔装置7的位置，利用定位模块一2控制驱动齿轮62转动，并通过传动螺杆61与支撑侧板71螺纹啮合，将钻头72移动调节到端盖31表面钻孔位置的正上方；

S5、调节钻头72的高度，利用距离检测模块8对端盖31的表面相对于钻头72的距离进行检测，启动驱动杆9，将调节钻头72调节到端盖31表面钻孔的位置；

S6、启动钻孔装置7，利用钻孔装置7带动钻头72转动，即可对端盖31的表面进行钻孔加工。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种大型空心圆柱体机壳端盖孔钻加工系统，包括支撑机体（1）、端盖（31），其特征在于：所述支撑机体（1）的内部设置有计算机极坐标模型模块（101），所述计算机极坐标模型模块（101）的表面设置有定位模块一（2），所述定位模块一（2）与所述端盖（31）表面钻孔的位置相对应，所述支撑机体（1）的内部转动连接有转盘（4），所述转盘（4）的表面设置有直轨（6），所述直轨（6）的内部滑动连接有钻孔装置（7），所述钻孔装置（7）的下表面滑动连接有钻头（72），所述钻孔装置（7）的侧表面设置有距离检测模块（8），所述钻孔装置（7）与所述钻头（72）之间设置有驱动杆（9），所述定位模块一（2）与所述转盘（4）的转动驱动设备和钻孔装置（7）的移动驱动设备之间为电连接，所述距离检测模块（8）与所述驱动杆（9）之间为电连接。

2.根据权利要求1所述的一种大型空心圆柱体机壳端盖孔钻加工系统，其特征在于：所述计算机极坐标模型模块（101）的中心点位置与所述端盖（31）表面中心点和转盘（4）的中心点在同一竖直方向上。

3.根据权利要求2所述的一种大型空心圆柱体机壳端盖孔钻加工系统，其特征在于：所述转盘（4）的转动驱动设备包括齿圈（5）和传动齿轮（51），所述齿圈（5）位于所述转盘（4）的外表面，所述传动齿轮（51）与所述齿圈（5）相啮合，所述定位模块一（2）与所述传动齿轮（51）之间为电连接。

4.根据权利要求3所述的一种大型空心圆柱体机壳端盖孔钻加工系统，其特征在于：所述钻孔装置（7）的移动驱动设备为传动螺杆（61），所述钻孔装置（7）的侧表面设有支撑侧板（71），所述支撑侧板（71）与所述传动螺杆（61）螺纹连接，所述传动螺杆（61）的表面设有驱动齿轮（62），所述定位模块一（2）与所述驱动齿轮（62）之间为电连接。

5.根据权利要求4所述的一种大型空心圆柱体机壳端盖孔钻加工系统，其特征在于：所述钻孔装置（7）的侧表面设有定位模块二（10），所述定位模块二（10）与所述定位模块一（2）之间为电信号。

6.根据权利要求4所述的一种大型空心圆柱体机壳端盖孔钻加工系统，其特征在于：还包括圆柱体（3），所述支撑机体（1）的下表面滑动连接有定位侧板（11），所述定位侧板（11）下端的表面设有气缸（111），所述气缸（111）的表面设有夹板（112），所述夹板（112）与所述圆柱体（3）的侧表面相适配。

7.根据权利要求6所述的一种大型空心圆柱体机壳端盖孔钻加工系统，其特征在于：所述定位侧板（11）的内部设有调节机构（12），所述调节机构（12）包括齿盘（121）、齿轮一（122）和调节丝杆（123）。

8.根据权利要求7所述的一种大型空心圆柱体机壳端盖孔钻加工系统，其特征在于：所述齿盘（121）与支撑机体（1）的外侧表面转动连接，所述齿轮一（122）与所述齿盘（121）相啮合，所述调节丝杆（123）位于支撑机体（1）的下表面，与所述定位侧板（11）螺纹连接，所述齿轮一（122）与所述调节丝杆（123）之间为带连接。

9.一种大型空心圆柱体机壳端盖孔钻孔方法，采用如权利要求1至8任一项所述的一种大型空心圆柱体机壳端盖孔钻加工系统，其特征在于：包括以下步骤：

S1、对圆柱体（3）和端盖（31）进行固定，将圆柱体（3）和端盖（31）放置在支撑机体（1）的下方，利用调节机构（12）调节定位侧板（11）的位置，启动气缸（111），利用夹板（112）将支撑机体（1）与圆柱体（3）固定在一起；

S2、确定钻孔位置的坐标，根据端盖（31）表面需要钻孔的位置，确定定位模块一（2）在计算机极坐标模型模块（101）中相对应的位置，利用计算机极坐标模型模块（101）计算出定位模块一（2）的极坐标；

S3、调节直轨（6）的角度，利用定位模块一（2）控制传动齿轮（51）转动，并带动转盘（4）转动，通过转盘（4）带动直轨（6）转动，使直轨（6）的位置角度与定位模块一（2）的极坐标中角度坐标相一致；

S4、调节钻孔装置（7）的位置，利用定位模块一（2）控制驱动齿轮（62）转动，并通过传动螺杆（61）与支撑侧板（71）螺纹啮合，将钻头（72）移动调节到端盖（31）表面钻孔位置的正上方；

S5、调节钻头（72）的高度，利用距离检测模块（8）对端盖（31）的表面相对于钻头（72）的距离进行检测，启动驱动杆（9），将调节钻头（72）调节到端盖（31）表面钻孔的位置；

S6、启动钻孔装置（7），利用钻孔装置（7）带动钻头（72）转动，即可对端盖（31）的表面进行钻孔加工。

10.根据权利要求9所述的一种大型空心圆柱体机壳端盖孔钻孔方法，其特征在于：所述S1具体为：

S101、启动齿盘（121）转动，齿盘（121）通过与齿轮一（122）啮合，带动齿轮一（122）转动，齿轮一（122）通过带连接带动调节丝杆（123）转动；

S102、调节丝杆（123）通过与定位侧板（11）螺纹啮合，带动定位侧板（11）移动，定位侧板（11）带动气缸（111）向圆柱体（3）的侧表面移动，启动气缸（111），利用夹板（112）将支撑机体（1）与圆柱体（3）固定在一起。

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