CN116638333A - 一种箱型钢用数控平板钻床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑器材加工技术领域，具体涉及一种箱型钢用数控平板钻床，包括底框，还包括控制器、钻头、位置调节机构和固定机构，位置调节机构包括纵向滑动组件、横向滑动组件和升降组件，固定机构设在横向滑动组件上，固定机构包括转盘、驱动组件、内撑组件和夹持组件，转盘通过旋转轴转动设置在横向滑动组件上，内撑组件设在转盘的外壁上，夹持组件设在横向滑动组件上，纵向滑动组件、横向滑动组件、升降组件、驱动组件和内撑组件与控制器均为电性连接，本发明涉及的一种箱型钢用数控平板钻床，无需工人来回跑逐一对钢柱顶部和底部两端进行钻孔，省时省力，节约了大量时间，不仅实现自动钻孔，同时大大提升了钻孔效率。

Description

一种箱型钢用数控平板钻床

技术领域

本发明涉及建筑器材加工技术领域，具体涉及一种箱型钢用数控平板钻床。

背景技术

随着现代化的发展，大型工业厂房以及多高层、超高层建筑的兴建，越来越多的地方用到了钢结构。对于普通钢结构中梁柱连接节点常采用全焊接或翼缘焊接-腹板螺栓连接，这种连接方式虽然节点强度、刚度较大，但是连接节点的延性、变形能力不够充分。且需要现场焊接等，施工效率较低。装配式型钢连接节点的出现，与已有的普通连接节点相比，其主要构件及焊接工艺都在工厂完成，现场只需进行吊装及螺栓连接，加快的施工速度，而且具有较大的延性和变形能力，在地震或者火灾的情况下能够保持良好的性能，确保人们生命和财产安全。

基于上述原因，需要事先对箱型钢柱的外壁钻出需要安装螺栓的安装孔。

现有钻孔方式存在以下不足：

1.由于箱型钢柱的长度较大，一般都是一两米起步，需要人工手持钻头来回跑逐一对箱型钢柱的顶部和底部两端钻出对称的安螺孔，费时费力，钻孔效率低。

2.为了确保箱型钢柱与其他钢构件的连接稳固性，需要在钢柱的顶部和底部两端均钻出足够数量的对称螺孔，从而方便后期的安装定位效果，但是现有的箱型钢柱在顶部一端钻孔结束，需要翻转整个钢柱，不仅翻转费时费力，同时，在翻转后，工人需要重新确定好另一端的孔位再打孔，容易造成误差，从而降低了钻孔精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种箱型钢用数控平板钻床，用来解决人工打磨速度慢、效率低的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种箱型钢用数控平板钻床，包括底框，

还包括控制器、钻头、位置调节机构和固定机构，

位置调节机构设在底框的顶部，位置调节机构包括纵向滑动组件、横向滑动组件和升降组件，纵向滑动组件设在底框的顶部，底框的顶部固定设有两个竖杆，横向滑动组件设在两个竖杆的外壁上，升降组件设在横向滑动组件上，钻头固定设在升降组件上，

固定机构设在横向滑动组件上，固定机构包括转盘、驱动组件、内撑组件和夹持组件，转盘通过旋转轴转动设置在横向滑动组件上，内撑组件设在转盘的外壁上，夹持组件设在横向滑动组件上，纵向滑动组件、横向滑动组件、升降组件、驱动组件和内撑组件与控制器均为电性连接。

进一步的，纵向滑动组件包括第一滑板、第一丝杆和第一电机，底框的顶部呈对称设置有两个导杆，第一滑板滑动设在两个导杆的外壁上，第一丝杆转动设置在底框的顶部，第一丝杆与第一滑板的底部螺纹连接，第一电机固定设在底框的顶部，其输出端与第一丝杆的一端固定连接，第一电机与控制器电连接。

进一步的，横向滑动组件包括第二丝杆、第二滑板和第二电机，两个竖杆的外壁上固定设有两个限位杆，第二滑板滑动设在两个限位杆的外壁上，第二丝杆转动设置在两个竖杆之间，第二丝杆与第二滑板的外壁螺纹连接，第二电机固定设在其中一个竖杆的外壁上，其输出端与第二丝杆的一端固定连接，第二电机与控制器电连接。

进一步的，升降组件包括第三电机、第三丝杆和第三滑板，第三电机插设在第二滑板的顶部，第三丝杆转动设置在第二滑板上，第三电机的输出端与第三丝杆的顶端固定连接，第二滑板上固定设有两个导向杆，第三滑板滑动设在两个导向之间，第三丝杆与第三滑板的外壁螺纹连接，第三电机与控制器电连接。

进一步的，内撑组件包括双向液压缸和两个推板，双向液压缸固定设在转盘的外壁上，两个推板分别固定设在双向液压缸的两个输出端上，转盘的外壁上等间距设置有四个定位块，双向液压缸与控制器电连接。

进一步的，夹持组件包括双向丝杆滑台和两个L型夹块，双向丝杆滑台固定设在第一滑板的顶部，双向丝杆滑台上设有两个滑块，每个L型夹块均固定设在一个滑块的顶部。

进一步的，驱动组件包括直流电机、皮带、主动轮和从动轮，直流电机固定设在第一滑板的顶部，主动轮固定设在其输出端上，从动轮固定设在旋转轴远离转盘的一端，皮带套设在主动轮和从动轮之间，且主动轮小于从动轮，直流电机与控制器电连接。

进一步的，第三滑板远离第三丝杆的顶部一端插设有驱动电机，钻头与其输出端固定连接，驱动电机与控制器电连接。

进一步的，两个竖杆之间固定设有两个加强杆，其中一个靠近第一滑板的加强杆的外壁上固定设有安装板，安装板的顶部固定设有气缸，气缸的输出端穿过安装板，其输出端上固定设有升降板，气缸与控制器电连接。

进一步的，升降板的顶部固定设有微电机，升降板的外壁上设有两个铰接轴，微电机的输出端和两个铰接轴的顶部均固定设有同步轮，三个同步轮之间套设有同步带，两个铰接轴的底部均固定设有打磨棒，微电机与控制器电连接。

本发明的有益效果：

1.本发明通过设计控制器、钻头、位置调节机构和固定机构，通过四者相互配合，先将箱型钢柱固定在第一滑板上，然后通过位置调节机构调节钻头的位置，调节钻孔位置，相较于现有技术，无需工人来回跑逐一对钢柱顶部和底部两端进行钻孔，省时省力，节约了大量时间，不仅实现自动钻孔，同时大大提升了钻孔效率。

2.本发明通过设计转盘和驱动组件，在钢柱的顶部两端的对称孔钻好后，通过控制器松开两个L型夹块，再启动驱动组件，从而带动转盘及其上夹持的钢柱一百八十度旋转，可直接对钢柱的底部进行钻孔，相较于现有技术，不仅节约了钢柱的翻转时间，减小了加工时差，节约了加工耗时，进一步提升了钻孔效率，同时，无需重新确定钢柱底部的孔位，能直接钻孔，进而提升了钻孔精度，防止造成加工误差，避免返工和废品率的增加。

3.本发明通过设计气缸、升降板、微电机、同步轮、同步带和打磨棒，当钻好的孔滑动至打磨棒37的正下方时，通过气缸推动升降板下降，从而带动其上的微电机、同步轮、同步带和打磨棒下降，两个钻好的孔壁进行打磨，无需后续通过人工打磨，方便箱型钢柱快速成型，提升其出厂速度，也能避免转运过程中工人误碰划伤，而且能够方便后续上螺栓，提升与其他钢构件的组装速度。

4.本发明通过设计内撑组件和夹持组件，能够对箱型钢柱的内壁撑紧，外壁夹紧，同时通过四个定位块进行限位，从而实现对整个钢柱的固定，防止在钻孔和打磨过程中产生晃动，进而有利于提升钻孔和打磨质量和效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对本发明实施例中的附图作简单地介绍。

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的立体结构示意图二；

图3为本发明的平面结构示意视图；

图4为图3中的A处放大图；

图5为本发明除去箱型钢柱的立体结构示意图一；

图6为图5中的B处放大图；

图7为本发明除去箱型钢柱的立体结构示意图二；

图8为图7中的C处放大图；

图中：钻头1，位置调节机构2，固定机构3，纵向滑动组件4，横向滑动组件5，升降组件6，转盘7，驱动组件8，内撑组件9，夹持组件10，第一滑板11，第一丝杆12，第一电机13，第二丝杆14，第二滑板15，第二电机16，第三电机17，第三丝杆18，第三滑板19，双向液压缸20，推板21，定位块22，双向丝杆滑台23，L型夹块24，滑块25，直流电机26，皮带27，主动轮28，从动轮29，驱动电机30，加强杆31，气缸32，升降板33，微电机34，同步轮35，同步带36，打磨棒37，箱型钢柱38。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。

实施例一

本发明提供一种技术方案，参照图1至图8所示，一种箱型钢用数控平板钻床，包括底框，

还包括控制器、钻头1、位置调节机构2和固定机构3，

位置调节机构2设在底框的顶部，位置调节机构2包括纵向滑动组件4、横向滑动组件5和升降组件6，纵向滑动组件4设在底框的顶部，底框的顶部固定设有两个竖杆，横向滑动组件5设在两个竖杆的外壁上，升降组件6设在横向滑动组件5上，钻头1固定设在升降组件6上，

固定机构3设在横向滑动组件5上，固定机构3包括转盘7、驱动组件8、内撑组件9和夹持组件10，转盘7通过旋转轴转动设置在横向滑动组件5上，内撑组件9设在转盘7的外壁上，夹持组件10设在横向滑动组件5上，纵向滑动组件4、横向滑动组件5、升降组件6、驱动组件8和内撑组件9与控制器均为电性连接。

参照图2和图5所示，纵向滑动组件4包括第一滑板11、第一丝杆12和第一电机13，底框的顶部呈对称设置有两个导杆，第一滑板11滑动设在两个导杆的外壁上，第一丝杆12转动设置在底框的顶部，第一丝杆12与第一滑板11的底部螺纹连接，第一电机13固定设在底框的顶部，其输出端与第一丝杆12的一端固定连接，第一电机13与控制器电连接，当箱型钢柱38的一端钻出两个孔后，通过控制器启动第一电机13，由于其输出端与第一丝杆12固定连接，第一丝杆12与底框转动连接，第一滑板11与两个导杆滑动连接，第一丝杆12与第一滑板11的底部螺纹连接，进而带动第一滑板11顶部放置的箱型钢柱38于底框的顶部水平滑动，当滑动至箱型钢柱38的顶部另一端时，需要注意的是，此处另一端，指的是箱型钢柱38顶部与之前两个钻好的孔的对称位置，然后按照之前步骤，依次钻出两个孔。

参照图2和图7所示，横向滑动组件5包括第二丝杆14、第二滑板15和第二电机16，两个竖杆的外壁上固定设有两个限位杆，第二滑板15滑动设在两个限位杆的外壁上，第二丝杆14转动设置在两个竖杆之间，第二丝杆14与第二滑板15的外壁螺纹连接，第二电机16固定设在其中一个竖杆的外壁上，其输出端与第二丝杆14的一端固定连接，第二电机16与控制器电连接，当对箱型钢柱38的顶部一端钻出一个孔后，通过控制器启动第二丝杆14，由于第二滑板15与第二丝杆14螺纹连接，第二丝杆14与两个竖杆转动连接，第二滑板15与两个限位杆固定连接，第二电机16的输出端与第二丝杆14的一端固定连接，进而带动第二滑板15及其上的钻头1水平滑动，从而对箱型钢柱38的顶部一端再钻出一个孔，该孔与第一个钻孔对称。

参照图2所示，升降组件6包括第三电机17、第三丝杆18和第三滑板19，第三电机17插设在第二滑板15的顶部，第三丝杆18转动设置在第二滑板15上，第三电机17的输出端与第三丝杆18的顶端固定连接，第二滑板15上固定设有两个导向杆，第三滑板19滑动设在两个导向之间，第三丝杆18与第三滑板19的外壁螺纹连接，第三电机17与控制器电连接，当箱型钢柱38被整体固定后，通过控制器启动第三电机17，由于其输出端与第三丝杆18的一端固定连接，第三丝杆18与第二滑板15的两端转动连接，第三滑板19与第三丝杆18螺纹连接，第三滑板19与两个导向杆滑动连接，钻头1和驱动电机30安装在第三滑板19上，进而带动钻头1和驱动电机30向靠近箱型钢柱38的一端靠近，然后通过驱动电机30带动钻头1旋转对箱型钢柱38的顶部钻孔。

参照图4所示，内撑组件9包括双向液压缸20和两个推板21，双向液压缸20固定设在转盘7的外壁上，两个推板21分别固定设在双向液压缸20的两个输出端上，转盘7的外壁上等间距设置有四个定位块22，双向液压缸20与控制器电连接，当对箱型钢柱38的顶部钻孔时，首先将箱型钢柱38水平插入四个定位块22之间，然后通过控制器启动双向液压缸20，使其两个输出端相互远离，由于两个推板21分别与双向液压缸20的两个输出端固定连接，从而对箱型钢柱38的一端内壁撑紧。

参照图4所示，夹持组件10包括双向丝杆滑台23和两个L型夹块24，双向丝杆滑台23固定设在第一滑板11的顶部，双向丝杆滑台23上设有两个滑块25，每个L型夹块24均固定设在一个滑块25的顶部，当两个推板21对箱型钢柱38的一端内壁撑紧后，通过双向丝杆滑台23带动两个滑块25相互靠近，由于每个L型夹块24均与一个滑块25的顶部固定连接，从而带动两个L型夹块24相互靠近，箱型钢柱38的另一端外壁夹紧，进而实现箱型钢柱38的整体固定。

参照图6所示，驱动组件8包括直流电机26、皮带27、主动轮28和从动轮29，直流电机26固定设在第一滑板11的顶部，主动轮28固定设在其输出端上，从动轮29固定设在旋转轴远离转盘7的一端，皮带27套设在主动轮28和从动轮29之间，且主动轮28小于从动轮29，直流电机26与控制器电连接，当箱型钢柱38的顶部两端的四个孔钻结束，通过双向丝杆滑台23松开两个L型夹块24，再通过控制器启动直流电机26，由于主动轮28与其输出端固定连接，从动轮29与旋转轴远离转盘7的一端固定连接，主动轮28和从动轮29通过皮带27套接，进而带动转盘7及其上的箱型钢柱38旋转一百八十度，再通过上述钻孔步骤对箱型钢柱38的底部两端钻出四个孔。

参照图3所示，第三滑板19远离第三丝杆18的顶部一端插设有驱动电机30，钻头1与其输出端固定连接，驱动电机30与控制器电连接，当钻头1调节至于箱型钢柱38接触时，通过控制器启动驱动电机30，由于钻头1与其输出端固定连接，从而带动钻头1高速旋转，对箱型钢柱38钻孔。

工作原理：当对箱型钢柱38的顶部钻孔时，首先将箱型钢柱38水平插入四个定位块22之间，然后通过控制器启动双向液压缸20，使其两个输出端相互远离，由于两个推板21分别与双向液压缸20的两个输出端固定连接，从而对箱型钢柱38的一端内壁撑紧。

当两个推板21对箱型钢柱38的一端内壁撑紧后，通过双向丝杆滑台23带动两个滑块25相互靠近，由于每个L型夹块24均与一个滑块25的顶部固定连接，从而带动两个L型夹块24相互靠近，箱型钢柱38的另一端外壁夹紧，进而实现箱型钢柱38的整体固定。

当箱型钢柱38被整体固定后，通过控制器启动第三电机17，由于其输出端与第三丝杆18的一端固定连接，第三丝杆18与第二滑板15的两端转动连接，第三滑板19与第三丝杆18螺纹连接，第三滑板19与两个导向杆滑动连接，钻头1和驱动电机30安装在第三滑板19上，进而带动钻头1和驱动电机30向靠近箱型钢柱38的一端靠近，然后通过驱动电机30带动钻头1旋转对箱型钢柱38的顶部钻孔。

当对箱型钢柱38的顶部一端钻出一个孔后，通过控制器启动第二丝杆14，由于第二滑板15与第二丝杆14螺纹连接，第二丝杆14与两个竖杆转动连接，第二滑板15与两个限位杆固定连接，第二电机16的输出端与第二丝杆14的一端固定连接，进而带动第二滑板15及其上的钻头1水平滑动，从而对箱型钢柱38的顶部一端再钻出一个孔，该孔与第一个钻孔对称。

当箱型钢柱38的一端钻出两个孔后，通过控制器启动第一电机13，由于其输出端与第一丝杆12固定连接，第一丝杆12与底框转动连接，第一滑板11与两个导杆滑动连接，第一丝杆12与第一滑板11的底部螺纹连接，进而带动第一滑板11顶部放置的箱型钢柱38于底框的顶部水平滑动，当滑动至箱型钢柱38的顶部另一端时，需要注意的是，此处另一端，指的是箱型钢柱38顶部与之前两个钻好的孔的对称位置，然后按照之前步骤，依次钻出两个孔。

当箱型钢柱38的顶部两端的四个孔钻结束，通过双向丝杆滑台23松开两个L型夹块24，再通过控制器启动直流电机26，由于主动轮28与其输出端固定连接，从动轮29与旋转轴远离转盘7的一端固定连接，主动轮28和从动轮29通过皮带27套接，进而带动转盘7及其上的箱型钢柱38旋转一百八十度，再通过上述钻孔步骤对箱型钢柱38的底部两端钻出四个孔。

实施例二

为了解决钻孔后的孔壁上的毛刺问题，本发明提供另一种技术方案，参照图8所示，两个竖杆之间固定设有两个加强杆31，其中一个靠近第一滑板11的加强杆31的外壁上固定设有安装板，安装板的顶部固定设有气缸32，气缸32的输出端穿过安装板，其输出端上固定设有升降板33，气缸32与控制器电连接，当钻好的孔滑动至打磨棒37的正下方时，通过控制器启动气缸32，从而使其输出端上的升降板33向下伸出，直至两个打磨棒37进入钻好的两个孔内部，再通过控制器断电气缸32，停止升降板33的下降。

参照图8所示，升降板33的顶部固定设有微电机34，升降板33的外壁上设有两个铰接轴，微电机34的输出端和两个铰接轴的顶部均固定设有同步轮35，三个同步轮35之间套设有同步带36，两个铰接轴的底部均固定设有打磨棒37，微电机34与控制器电连接，当两个打磨棒37进入钻好的两个孔内部后，通过控制器启动微电机34，由于三个同步轮35分别固定设在微电机34的输出端和两个铰接轴的顶部，两个铰接轴的底部固定设计有打磨棒37，三个同步轮35通过同步带36套接，进而带动两个打磨棒37高速旋转，对两个孔壁进行打磨，无需后续通过人工打磨，方便箱型钢柱38快速成型，提升其出厂速度，也能避免转运过程中工人误碰划伤，而且能够方便后续上螺栓，提升与其他钢构件的组装速度。

Claims (10)

1.一种箱型钢用数控平板钻床，包括底框，其特征在于：

还包括控制器、钻头（1）、位置调节机构（2）和固定机构（3），

位置调节机构（2）设在底框的顶部，位置调节机构（2）包括纵向滑动组件（4）、横向滑动组件（5）和升降组件（6），纵向滑动组件（4）设在底框的顶部，底框的顶部固定设有两个竖杆，横向滑动组件（5）设在两个竖杆的外壁上，升降组件（6）设在横向滑动组件（5）上，钻头（1）固定设在升降组件（6）上，

固定机构（3）设在横向滑动组件（5）上，固定机构（3）包括转盘（7）、驱动组件（8）、内撑组件（9）和夹持组件（10），转盘（7）通过旋转轴转动设置在横向滑动组件（5）上，内撑组件（9）设在转盘（7）的外壁上，夹持组件（10）设在横向滑动组件（5）上，纵向滑动组件（4）、横向滑动组件（5）、升降组件（6）、驱动组件（8）和内撑组件（9）与控制器均为电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种箱型钢用数控平板钻床，其特征在于：纵向滑动组件（4）包括第一滑板（11）、第一丝杆（12）和第一电机（13），底框的顶部呈对称设置有两个导杆，第一滑板（11）滑动设在两个导杆的外壁上，第一丝杆（12）转动设置在底框的顶部，第一丝杆（12）与第一滑板（11）的底部螺纹连接，第一电机（13）固定设在底框的顶部，其输出端与第一丝杆（12）的一端固定连接，第一电机（13）与控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的一种箱型钢用数控平板钻床，其特征在于：横向滑动组件（5）包括第二丝杆（14）、第二滑板（15）和第二电机（16），两个竖杆的外壁上固定设有两个限位杆，第二滑板（15）滑动设在两个限位杆的外壁上，第二丝杆（14）转动设置在两个竖杆之间，第二丝杆（14）与第二滑板（15）的外壁螺纹连接，第二电机（16）固定设在其中一个竖杆的外壁上，其输出端与第二丝杆（14）的一端固定连接，第二电机（16）与控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的一种箱型钢用数控平板钻床，其特征在于：升降组件（6）包括第三电机（17）、第三丝杆（18）和第三滑板（19），第三电机（17）插设在第二滑板（15）的顶部，第三丝杆（18）转动设置在第二滑板（15）上，第三电机（17）的输出端与第三丝杆（18）的顶端固定连接，第二滑板（15）上固定设有两个导向杆，第三滑板（19）滑动设在两个导向之间，第三丝杆（18）与第三滑板（19）的外壁螺纹连接，第三电机（17）与控制器电连接。

5.根据权利要求4所述的一种箱型钢用数控平板钻床，其特征在于：内撑组件（9）包括双向液压缸（20）和两个推板（21），双向液压缸（20）固定设在转盘（7）的外壁上，两个推板（21）分别固定设在双向液压缸（20）的两个输出端上，转盘（7）的外壁上等间距设置有四个定位块（22），双向液压缸（20）与控制器电连接。

6.根据权利要求6所述的一种箱型钢用数控平板钻床，其特征在于：夹持组件（10）包括双向丝杆滑台（23）和两个L型夹块（24），双向丝杆滑台（23）固定设在第一滑板（11）的顶部，双向丝杆滑台（23）上设有两个滑块（25），每个L型夹块（24）均固定设在一个滑块（25）的顶部。

7.根据权利要求7所述的一种箱型钢用数控平板钻床，其特征在于：驱动组件（8）包括直流电机（26）、皮带（27）、主动轮（28）和从动轮（29），直流电机（26）固定设在第一滑板（11）的顶部，主动轮（28）固定设在其输出端上，从动轮（29）固定设在旋转轴远离转盘（7）的一端，皮带（27）套设在主动轮（28）和从动轮（29）之间，且主动轮（28）小于从动轮（29），直流电机（26）与控制器电连接。

8.根据权利要求8所述的一种箱型钢用数控平板钻床，其特征在于：第三滑板（19）远离第三丝杆（18）的顶部一端插设有驱动电机（30），钻头（1）与其输出端固定连接，驱动电机（30）与控制器电连接。

9.根据权利要求1所述的一种箱型钢用数控平板钻床，其特征在于：两个竖杆之间固定设有两个加强杆（31），其中一个靠近第一滑板（11）的加强杆（31）的外壁上固定设有安装板，安装板的顶部固定设有气缸（32），气缸（32）的输出端穿过安装板，其输出端上固定设有升降板（33），气缸（32）与控制器电连接。

10.根据权利要求9所述的一种箱型钢用数控平板钻床，其特征在于：升降板（33）的顶部固定设有微电机（34），升降板（33）的外壁上设有两个铰接轴，微电机（34）的输出端和两个铰接轴的顶部均固定设有同步轮（35），三个同步轮（35）之间套设有同步带（36），两个铰接轴的底部均固定设有打磨棒（37），微电机（34）与控制器电连接。