CN115246076A - 一种孔径自适应调节的防尘打孔装备及其打孔方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种孔径自适应调节的防尘打孔装备及其打孔方法，装备包括箱体、装夹单元、驱动单元、防尘单元、孔径调节单元，所述孔径调节单元包括打孔轨道(20)、设于所述打孔轨道(20)之间联动控制进行孔径调节的方向把手(21)以及钢珠(23)，所述防尘单元包括吸尘孔(18)以及设于所述横板(3)一侧可调节的升降玻璃布帷幕(19)。本发明的孔径调节单元，利用环形孔径与方向把手配合，实现无需替换钻头的不同孔径打孔；同时，通过防尘单元的升降玻璃布帷幕与吸尘孔设置，解决打孔过程中扬尘飘散的问题；并通过驱动单元与装夹单元的配合，使得固定块、防护板将工件夹持固定，避免工件在打孔时出现位移，增加打孔效率。

Description

一种孔径自适应调节的防尘打孔装备及其打孔方法
技术领域
本发明属于工件打孔装置技术领域，更具体地，涉及一种孔径自适应调节的防尘打孔装备及其打孔方法。
背景技术
现有的建筑施工用工件往往需要进行打孔处理，而现有打孔装置无法对需打孔的工件进行固定，从而造成工件在打孔时出现位移的情况，不仅容易使工件被破坏，还影响打孔效率；同时，遇到不同大小的孔径还需要更换钻头，极大的影响施工效率，且钻孔过程的扬尘也未得到有效控制。
为解决上述问题，专利文献CN 215941214 U公开了一种用于建筑工程的工件打孔装置，包括底座、支撑座、连接座、限位板、导向杆、套筒和压板，该装置整体能够通过支撑座与固定平面固定，保证装置的整体稳定性，并通过限位板使需要打孔的工件能够与底座快速限位对接，但其不能同时适用各类孔径且无法控制扬尘；对此，专利文献CN 213379356 U公开一种便于调节孔径的铝型材打孔装置，包括两组平行放置的U形支架，U形支架的顶部均固接有操作板，操作板的顶部开设有多个贯穿至操作板底部的清理口，操作板的顶部固接有两组相互平行的滑轨，该装置实现了对不同孔径的空洞进行钻孔，能针对不同的铝型材选择不同的钻孔刀具，并实现了将打孔产生的碎渣进行及时收集，但其调节孔径的方式仍需替换钻孔，并不能有效的提高钻孔效率，同时其碎渣收集装置仅适用于固体碎渣的收集，对于木板类材料钻孔过程中的扬尘仍然无法得到控制。
综上所述，现有工件打孔装置，存在需替换钻头来适应不同孔径的打孔导致加工效率低下，且不能有效进行工件固定与扬尘控制等问题。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种孔径自适应调节的防尘打孔装备及其打孔方法，通过设置孔径调节单元，利用环形孔径与方向把手配合，实现无需替换钻头的不同孔径打孔；同时，通过防尘单元的升降玻璃布帷幕与吸尘孔设置，解决打孔过程中扬尘飘散的问题；并通过驱动单元与装夹单元的配合，使得固定块、防护板将工件夹持固定，避免工件在打孔时出现位移，增加打孔效率。
为了实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种孔径自适应调节的防尘打孔装备，包括箱体、设于该箱体内侧底部的装夹单元，所述装夹单元包括设于箱体底座顶部用于工件位置进垂向调节的电动伸缩杆和分别设于所述箱体侧面成对设置用于实现对工件横向固定的固定块；
与所述装夹单元连接的驱动单元，所述驱动单元包括设于箱体固定板外侧的驱动轴、与所述驱动轴连接的齿轮以及与所述齿轮连接用于驱动单元的移动柱；
设于该箱体内部并与箱体顶面连接的孔径调节单元，所述孔径调节单元包括设于所述横板顶面的打孔轨道、设于所述打孔轨道之间联动控制进行孔径调节的方向把手以及钢珠；
与所述孔径调节单元底部连接的打孔单元，所述打孔单元包括与所述方向把手连接的气缸升降装置以及与所述气缸升降装置连接的用于工件钻孔的金刚钻头；
以及设于所述箱体侧面与顶面的防尘单元，所述防尘单元包括设于所述固定板一侧的内部并与其连通的吸尘孔以及设于所述横板一侧可调节的升降玻璃布帷幕。
进一步地，所述装夹单元包括设于所述电动伸缩杆顶部的放置板以及与所述固定块连接用于装夹工件的防护板。
进一步地，所述驱动单元包括设于所述固定板侧面成对设置的驱动壳以及设于所述驱动壳顶部内侧与所述驱动轴顶端连接的轴承座以及与所述驱动轴连接的装夹电机。
进一步地，所述驱动单元包括设于所述移动柱一侧与所述齿轮啮合的齿条板以及设于所述移动柱顶部的滑块。
进一步地，所述驱动单元包括与所述滑块配套设置的滑槽以及滑板。
进一步地，所述孔径调节单元包括与所述钢珠配套设置用于固定钢珠的钢珠固定架。
进一步地，所述孔径调节单元包括设于所述打孔轨道外侧的轨道底板、与所述轨道底板对应设于所述打孔轨道内侧的轨道挡板。
进一步地，所述孔径调节单元包括套设于所述轨道挡板外部用于轨道缺口连接的轨道卡板。
进一步地，所述打孔单元包括与所述气缸升降装置连接的升降杆以及两端分别与所述升降杆及所述金刚钻头连接的钻孔电机。
按照本发明的第二个方面，提供一种可调节孔径的打孔方法，包括如下步骤：
S100：安装工件，将工件放置于放置板的顶部，通过调节电动伸缩杆带动放置板上下移动，将工件调节至适合打孔的位置；
S200：定位圆心，在工件放置后，通过外置控制器打开装夹电机带动齿轮转动，齿轮与齿条板啮合带动移动柱进行移动，移动柱通过滑块、滑槽驱动防护板向一侧移动，使工件预开孔处的圆心就位于金刚钻头正下方，后推进另外一侧的防护板将工件夹持，起到了定位圆心与固定工件的作用，避免工件在打孔时出现位移的同时保护工件的完好性；
S300：启动防尘设置，先将升降玻璃布帷幕降下，形成一个留有吸尘孔的密封打孔箱体，将吸尘孔与外部吸尘设备连接，当进行打孔作业时，开启外部吸尘设备通过吸尘孔将粉尘吸出并集中处理，解决打孔过程中扬尘飘散的问题；
S400：进行钻孔，通过外置控制器打开钻孔电机，带动金刚钻头转动，且钻孔电机转动过程中，通过气缸升降装置带动金刚钻头上下升降，对需打孔的工件进行加工；
S500：调节孔径，根据所需孔径大小，通过手动操作方向把手使钢珠在打孔轨道中一圈一圈转动，从而使金刚钻头逐步扩大孔径，且在变换轨道时，在前一圈的断口处安插所述轨道卡板，使钢珠向下一圈轨道前进，通过方向把手与钢珠带动金刚钻头围绕打孔轨道的环形路径移动，实现孔径大小的调节。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
1.本发明的一种孔径自适应调节的防尘打孔装备，通过设置孔径调节单元，利用环形孔径与方向把手配合，实现无需替换钻头的不同孔径打孔；同时，通过防尘单元的升降玻璃布帷幕与吸尘孔设置，解决打孔过程中扬尘飘散的问题；并通过驱动单元与装夹单元的配合，使得固定块、防护板将工件夹持固定，避免工件在打孔时出现位移，增加打孔效率。
2.本发明的一种孔径自适应调节的防尘打孔装备的孔径调节单元，通过手动移动方向把手，带动钢珠固定架与钢珠移动，使得与方向把手连接的金刚钻头围绕打孔轨道的环形路径移动，实现孔径大小的调节。
3.本发明的一种孔径自适应调节的防尘打孔装备，通过驱动装置中齿轮、齿条板的机械动作使得固定块、防护板将工件夹持固定，防止工件在打孔时出现位移的情况，增加了打孔的效率；并利用电动伸缩杆与放置板配合完成升降动作，可以平稳上下移动工件至合适位置，便于操作者观察打孔过程，避免放置板被金刚钻头破坏。
附图说明
图1为本发明实施例一种孔径自适应调节的防尘打孔装备的结构示意图；
图2为本发明实施例一种孔径自适应调节的防尘打孔装备剖面图；
图3为本发明实施例一种孔径自适应调节的防尘打孔装备驱动壳剖面图；
图4为本发明实施例一种孔径自适应调节的防尘打孔装备升降装置结构示意图；
图5为本发明实施例一种孔径自适应调节的防尘打孔装备的打孔组件剖面图；
图6为本发明实施例一种孔径自适应调节的防尘打孔装备打孔轨道示意图；
图7为本发明实施例一种孔径自适应调节的防尘打孔装备轨道卡板结构示意图；
图8为本发明实施例一种孔径自适应调节的防尘打孔装备的打孔方法的流程示意图。
在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为： 1-底座、2-固定板、3-横板、4-电动伸缩杆、5-放置板、6-防护板、 7-固定块、8-驱动壳、9-轴承座、10-驱动轴、11-齿轮、12-齿条板、 13-移动柱、14-滑块、15-滑板、16-滑槽、17-装夹电机、18-吸尘孔、 19-升降玻璃布帷幕、20-打孔轨道、21-方向把手、22-钢珠固定架、 23-钢珠、24-轨道底板、25-轨道挡板、26-轨道卡板、27-气缸升降装置、28-升降杆、29-钻孔电机、30-金刚钻头。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1-7所示，本发明实施例提供一种孔径自适应调节的防尘打孔装备，包括箱体、设于该箱体内部并与箱体顶面连接的孔径调节单元、与所述孔径调节单元底部连接的打孔单元，设于该打孔单元底部并与所述箱体内侧底部连接的装夹单元、与所述装夹单元连接的驱动单元以及设于所述箱体侧面与顶面的防尘单元，构成可调节孔径、防尘、固定性好的打孔装置。具体而言，所述横板3顶部设有所述孔径调节单元，所述孔径调节单元通过打孔轨道20、方向把手21以及钢珠23联动控制，进行孔径调节，带动打孔单元实现不同孔径打孔且无需替换钻头；所述打孔单元通过与所述方向把手21连接的气缸升降装置27驱动金刚钻头30上下移动，对底部装夹单元上的工件进行打孔；所述装夹单元通过设于箱体底座1顶部的电动伸缩杆4对工件位置进行上下调节，进一步通过与驱动单元连接的固定块7对工件进行固定，避免工件在打孔时出现位移；所述驱动单元通过设于箱体固定板2外侧的驱动轴10带动齿轮11转动，进一步通过所述齿轮11 带动与其连接的移动柱13移动，从而驱动所述装夹单元的固定块7 对工件进行装夹；所述防尘单元通过与所述横板3一侧连接的升降玻璃布帷幕19进行升降，形成一个密封的打孔环境，进一步通过设于所述固定板2一侧的内部并与其连通的吸尘孔18进行吸尘，解决打孔过程中扬尘飘散的问题。
如图1-4所示，本发明的实施例中，所述箱体包括底座1、设于所述底座1两侧并与其连接且分别设有驱动单元的固定板2以及设于所述固定板2顶部并与其连接且顶部与侧面分别设有孔径调节单元与防尘单元的横板3，构成一个内部设有与所述驱动单元连接的装夹单元以及与所述孔径调节单元连接的打孔单元的打孔装置箱体。所述装夹单元包括设于所述底座1顶部的电动伸缩杆4、设于所述电动伸缩杆4顶部并与其连接的放置板5、设于所述放置板5顶部并与驱动单元连接的固定块7以及与所述固定块7连接的防护板6；当进行打孔作业前，将工件放置于所述放置板5的顶部，通过所述电动伸缩杆 4带动所述放置板5上下移动，将工件调节至适合打孔的位置，进一步通过两侧所述驱动单元带动所述固定块7与所述防护板6将工件夹持并使其圆心位于所述打孔单元的正下方且所述防护板6内侧粘有橡胶垫，避免工件在打孔时出现位移的同时保护工件的完好性。所述驱动单元包括设于所述固定板2一侧的驱动壳8、设于所述驱动壳8 顶部内侧的轴承座9、设于所述轴承座9底部并与其连接且底部与装夹电机17连接的驱动轴10、套设于所述驱动轴10外部的齿轮11、与所述齿轮11连接并设有齿条板12的移动柱13、设于所述移动柱 13一端顶部的滑块14以及与所述滑块14配套连接的滑板15与滑槽 16；在工件放置后，工作人员通过外置控制器打开所述装夹电机17，装夹电机17带动所述齿轮11转动，所述齿轮11与所述齿条板12啮合带动所述移动柱13进行移动，所述移动柱13通过所述滑块14、滑槽16驱动所述防护板6向一侧移动，使工件预开孔处的圆心就位于金刚钻头正下方，后推进另外一侧的防护板6将工件夹持，起到了定位圆心与固定工件的作用。所述防尘单元包括设于所述横板3侧面的升降玻璃布帷幕19以及设于所述固定板2一侧并与其连通的吸尘孔18；在准备打孔前，将所述升降玻璃布帷幕19降下，形成一个留有吸尘孔18的密封打孔箱体，将所述吸尘孔18与外部吸尘设备连接，当进行打孔作业时，开启外部吸尘设备通过吸尘孔18将粉尘吸出并集中处理，解决打孔过程中扬尘飘散的问题。
如图5-7所示，本发明的实施例中，所述孔径调节单元包括设于所述横板3顶部的打孔轨道20、与所述打孔轨道20配套设置的轨道底板24、轨道挡板25和轨道卡板26、设于所述轨道底板24顶部并于其上滑行的钢珠23、套设于所述钢珠23外部用于固定所述钢珠23的钢珠固定架22以及设于所述钢珠固定架22外部且一端与打孔单元连接的方向把手21；所述打孔单元包括与所述方向把手21连接的气缸升降装置27、与所述气缸升降装置27连接的升降杆28以及一端与所述升降杆28连接一端与所述金刚钻头30连接的钻孔电机29；在进行打孔作业时，通过外置控制器打开所述钻孔电机29，带动所述金刚钻头30转动，且所述钻孔电机29转动过程中，通过所述气缸升降装置27带动所述金刚钻头30上下升降，对需打孔的工件进行加工；在打孔过程中需要变换孔径时，根据所需的孔径大小，通过手动操作所述方向把手21使所述钢珠23在打孔轨道中一圈一圈转动，从而使所述金刚钻头30逐步扩大孔径，且在变换轨道时，通过在前一圈的断口处安插所述轨道卡板26，使所述钢珠23向下一圈轨道前进，以所述金刚钻头30的半径0.5cm为例，每变换一次轨道，打孔半径增加0.5cm，通过所述方向把手21与钢珠23带动所述金刚钻头30 围绕所述打孔轨20道的环形路径移动，实现孔径大小的调节，且无需替换钻头。
如图8所示，本发明另一个实施例提供一种孔径自适应调节的防尘打孔装备的打孔方法，其包括如下步骤：
步骤1：安装工件，将工件放置于放置板的顶部，通过调节电动伸缩杆带动放置板上下移动，将工件调节至适合打孔的位置。
步骤2：定位圆心，在工件放置后，通过外置控制器打开装夹电机带动齿轮转动，齿轮与齿条板啮合带动移动柱进行移动，移动柱通过滑块、滑槽驱动防护板向一侧移动，使工件预开孔处的圆心就位于金刚钻头正下方，后推进另外一侧的防护板将工件夹持，起到了定位圆心与固定工件的作用，避免工件在打孔时出现位移的同时保护工件的完好性。
步骤3：启动防尘设置，先将升降玻璃布帷幕降下，形成一个留有吸尘孔的密封打孔箱体，将吸尘孔与外部吸尘设备连接，当进行打孔作业时，开启外部吸尘设备通过吸尘孔将粉尘吸出并集中处理，解决打孔过程中扬尘飘散的问题。
步骤4：进行钻孔，通过外置控制器打开钻孔电机，带动金刚钻头转动，且钻孔电机转动过程中，通过气缸升降装置带动金刚钻头上下升降，对需打孔的工件进行加工。
步骤5：调节孔径，根据所需孔径大小，通过手动操作方向把手使钢珠在打孔轨道中一圈一圈转动，从而使金刚钻头逐步扩大孔径，且在变换轨道时，在前一圈的断口处安插所述轨道卡板，使钢珠向下一圈轨道前进，通过方向把手与钢珠带动金刚钻头围绕打孔轨道的环形路径移动，实现孔径大小的调节。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种孔径自适应调节的防尘打孔装备，其特征在于，包括：
箱体，设于该箱体内侧底部的装夹单元，所述装夹单元包括设于箱体底座(1)顶部用于工件位置进垂向调节的电动伸缩杆(4)和分别设于所述箱体(1)侧面成对设置用于实现对工件横向固定的固定块(7)；
与所述装夹单元连接的驱动单元，所述驱动单元包括设于箱体固定板(2)外侧的驱动轴(10)、与所述驱动轴(10)连接的齿轮(11)以及与所述齿轮连接用于驱动单元的移动柱(13)；
设于该箱体内部并与箱体顶面连接的孔径调节单元，所述孔径调节单元包括设于所述横板(3)顶面的打孔轨道(20)、设于所述打孔轨道(20)之间联动控制进行孔径调节的方向把手(21)以及钢珠(23)；
与所述孔径调节单元底部连接的打孔单元，所述打孔单元包括与所述方向把手(21)连接的气缸升降装置(27)以及与所述气缸升降装置(27)连接的用于工件钻孔的金刚钻头(30)；
以及设于所述箱体侧面与顶面的防尘单元，所述防尘单元包括设于所述固定板(2)一侧的内部并与其连通的吸尘孔(18)以及设于所述横板(3)一侧可调节的升降玻璃布帷幕(19)。
2.根据权利要求1所述的一种孔径自适应调节的防尘打孔装备，其特征在于，所述装夹单元包括设于所述电动伸缩杆(4)顶部的放置板(5)以及与所述固定块(7)连接用于装夹工件的防护板(6)。
3.根据权利要求1或2所述的一种孔径自适应调节的防尘打孔装备，其特征在于，所述驱动单元包括设于所述固定板(2)侧面成对设置的驱动壳(8)以及设于所述驱动壳(8)顶部内侧与所述驱动轴(10)顶端连接的轴承座(9)以及与所述驱动轴(10)连接的装夹电机(17)。
4.根据权利要求1或2所述的一种孔径自适应调节的防尘打孔装备，其特征在于，所述驱动单元包括设于所述移动柱(13)一侧与所述齿轮(11)啮合的齿条板(12)以及设于所述移动柱(13)顶部的滑块(14)。
5.根据权利要求4所述的一种孔径自适应调节的防尘打孔装备，其特征在于，所述驱动单元包括与所述滑块(14)配套设置的滑槽(16)以及滑板(15)。
6.根据权利要求1或2所述的一种孔径自适应调节的防尘打孔装备，其特征在于，所述孔径调节单元包括与所述钢珠(23)配套设置用于固定钢珠的钢珠固定架(22)。
7.根据权利要求1或2所述的一种孔径自适应调节的防尘打孔装备，其特征在于，所述孔径调节单元包括设于所述打孔轨道(20)外侧的轨道底板(24)、与所述轨道底板(24)对应设于所述打孔轨道(20)内侧的轨道挡板(25)。
8.根据权利要求7所述的一种孔径自适应调节的防尘打孔装备，其特征在于，所述孔径调节单元包括套设于所述轨道挡板(25)外部用于轨道缺口连接的轨道卡板(26)。
9.根据权利要求1或2所述的一种孔径自适应调节的防尘打孔装备，其特征在于，所述打孔单元包括与所述气缸升降装置(27)连接的升降杆(28)以及两端分别与所述升降杆(28)及所述金刚钻头(30)连接的钻孔电机(29)。
10.一种可调节孔径的打孔方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100：安装工件，将工件放置于放置板的顶部，通过调节电动伸缩杆带动放置板上下移动，将工件调节至适合打孔的位置；
S200：定位圆心，在工件放置后，通过外置控制器打开装夹电机带动齿轮转动，齿轮与齿条板啮合带动移动柱进行移动，移动柱通过滑块、滑槽驱动防护板向一侧移动，使工件预开孔处的圆心就位于金刚钻头正下方，后推进另外一侧的防护板将工件夹持，起到了定位圆心与固定工件的作用，避免工件在打孔时出现位移的同时保护工件的完好性；
S300：启动防尘设置，先将升降玻璃布帷幕降下，形成一个留有吸尘孔的密封打孔箱体，将吸尘孔与外部吸尘设备连接，当进行打孔作业时，开启外部吸尘设备通过吸尘孔将粉尘吸出并集中处理，解决打孔过程中扬尘飘散的问题；
S400：进行钻孔，通过外置控制器打开钻孔电机，带动金刚钻头转动，且钻孔电机转动过程中，通过气缸升降装置带动金刚钻头上下升降，对需打孔的工件进行加工；
S500：调节孔径，根据所需孔径大小，通过手动操作方向把手使钢珠在打孔轨道中一圈一圈转动，从而使金刚钻头逐步扩大孔径，且在变换轨道时，在前一圈的断口处安插所述轨道卡板，使钢珠向下一圈轨道前进，通过方向把手与钢珠带动金刚钻头围绕打孔轨道的环形路径移动，实现孔径大小的调节。
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