CN205685319U - 一种新型设备线夹自动标孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型设备线夹自动标孔装置，该装置定位精准，操作简单，携带方便，可以在减少作业人员的基础上，有效缩短作业时间，降低工程成本，提高工程质量，无需太多人员参与，不会影响工程进度，并能确保工程质量；采用的技术方案为：一种新型设备线夹自动标孔装置，垂直标孔器竖直设置在设备线夹固定底座上，尺寸自动匹配器横向活动设置在垂直标孔器上，自动控制系统中的步进电机对应设置在垂直标孔器与尺寸自动匹配器上，步进电机驱动尺寸自动匹配器自动匹配尺寸，并沿垂直标孔器垂直上下移动，对设备线夹进行螺孔定位标记，步进电机固定设置在支撑座上，本实用新型广泛应用于设备线夹技术领域。

Description

一种新型设备线夹自动标孔装置

技术领域

本实用新型一种新型设备线夹自动标孔装置，属于设备线夹技术领域。

背景技术

在进行设备线夹打孔前，需要对设备线夹的螺孔按照安装尺寸做定位标记，然后用电钻机完成打孔。这道工序非常关键，因为一旦螺孔定位标记出现偏差，将引起螺孔尺寸与安装尺寸不符，导致设备线夹无法安装，造成工作材料浪费，人力浪费、工时浪费。

目前，在施工现场中，螺孔定位标记工作的完成常常通过两种方法实现，一是通过肉眼观察、尺子比量尺寸，确定孔位，这种方法非常耗时耗力，容易出现差错；二是通过制作简易的模具进行定位，简易的模具采用常用的纸张或其它材质较软的材料制成，虽然较第一种方法较为省时，但模具工艺粗糙、容易损坏，精度不高，也容易引起较大误差。

综上所述，设备线夹螺孔定位这项工作在制作工艺落后、测量尺寸粗略、参与人员多、用工时间长的制约下，资金成本高、投入人力多、精确度低、影响工程进度和工程质量。

基于此申请人向国家局申请了专利号为：201520879747.9，名称为一种设备线夹自动标孔装置的实用新型专利，但在使用过程中发现，电机特别容易损坏，后经研究分析发现电机直接受到丝杠的作用力，导致电机出现故障，另外固定尺寸自动匹配器的连接板在使用一段时间后，垂直度发生了变化，致使标孔出现误差。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术存在的不足，提供了一种新型设备线夹自动标孔装置，该装置定位精准，操作简单，携带方便，可以在减少作业人员的基础上，有效缩短作业时间，加快工程进度，降低工程成本，提高工程质量，在确保标孔准确的同时，大大提高了电机的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种新型设备线夹自动标孔装置，包括设备线夹固定底座、垂直标孔器、尺寸自动匹配器和自动控制系统，所述垂直标孔器竖直设置在设备线夹固定底座上，所述尺寸自动匹配器横向活动设置在垂直标孔器上，所述自动控制系统中的步进电机对应设置在垂直标孔器与尺寸自动匹配器上，所述步进电机驱动尺寸自动匹配器自动匹配尺寸，并沿垂直标孔器垂直上下移动，对设备线夹进行螺孔定位标记，所述步进电机固定设置在支撑座上，所述支撑座用于减小步进电机受到的反作用力，保护电机不受损坏；

所述垂直标孔器的结构为：包括单向丝杆、标孔滑台、背板、支撑板和滑轨，所述背板竖直固定在底座本体上，所述滑轨竖直固定在背板的内侧，所述支撑板固定设置在背板的外侧，所述支撑板用于确保背板的垂直度，所述标孔滑台的中部活动设置在单向丝杆上，所述标孔滑台的两边对应卡入滑轨内，所述尺寸自动匹配器固定设置在标孔滑台上，所述尺寸自动匹配器可沿单向丝杆垂直上下移动。

所述尺寸自动匹配器的结构为：包括连接板、滚轴丝杆、丝杆滑台和标孔刀具，所述连接板的下侧横向固定设置有导轨，所述滚轴丝杆平行于导轨设置，且所述导轨位于滚轴丝杆的下方，所述滚轴丝杆上活动设置有一个或多个丝杆滑台，所述丝杆滑台能沿滚轴丝杆往复移动，所述丝杆滑台的上部对应套在导轨上，所述丝杆滑台的下部设置有标孔刀具。

所述设备线夹固定底座的结构为：包括底座本体、双向丝杆、固定夹具和手柄，所述双向丝杆横向设置在底座本体上，所述双向丝杆上设置有正反螺纹，螺距为2mm，所述固定夹具活动设置在双向丝杆上，所述 固定夹具能沿双向丝杆做往复运动，所述固定夹具用于固定设备线夹，使设备线夹处于水平状态，所述手柄设置在双向丝杆的一端，用于控制双向丝杆正反转。

自动控制系统的结构为：包括PLC单元、步进电机、驱动器和触摸操作屏，所述步进电机设置在支撑座上，所述步进电机、PLC单元、驱动器和触摸操作屏之间均电连接，所述触摸操作屏作为输入端，经PLC单元、驱动器转换信号后控制步进电机工作。

所述单向丝杆上设置有单向螺纹，螺距为1mm。

所述支撑座为凹型结构，或为直板型结构，或为四边框形结构。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：本实用新型线夹固定底座是用来固定设备线夹的，使其稳固的处于水平状态。尺寸自动匹配器由一部单向丝杆滑台和两部双向丝杆滑台组成，通过控制器输入螺孔间的距离参数，驱动系统按照控制器的参数驱动步进电机带动滑块及刀具运动，达到设定距离（最多可确定6个点的距离）。设定完成后，通过垂直标孔器带动尺寸自动匹配器向下移动，利用标孔刀头在设备线夹上做出标记。设备线夹自动标孔装置是集约机械自动化、工艺标准化、控制数字化于一身的智能器械，利用它完成设备线夹螺孔定位标记，不但提高了作业效率，而且降低了工程成本，本实用新型将步进电机设置在支撑座上，在丝杆受力时，减小此力对步进电机的影响，防止因丝杠受力直接作用于步进电机，导致步进电机损坏，另外本实用新型在与垂直标孔器的背板后侧设置支撑板，能确保垂直标孔器在标孔过程中的垂直度，防止因垂直标孔器带动的尺寸匹配器重量大，导致垂直标孔器的连接板弯曲，造成标孔误差。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中尺寸自动匹配器的结构示意图。

图3为本实用新型中设备线夹固定底座的结构示意图。

图中：1为设备线夹固定底座、11为底座本体、12为双向丝杆、13为固定夹具、14为手柄、2为垂直标孔器、21为单向丝杆、22为标孔滑台、23为背板、24为支撑板、25为滑轨、3为尺寸自动匹配器、31为连接板、32为滚轴丝杆、33为丝杆滑台、34 为标孔刀具、35为导轨、4为自动控制系统、5为支撑座。

具体实施方式

如图1～图3所示，本实用新型一种新型设备线夹自动标孔装置，包括设备线夹固定底座1、垂直标孔器2、尺寸自动匹配器3和自动控制系统4，所述垂直标孔器2竖直设置在设备线夹固定底座1上，所述尺寸自动匹配器3横向活动设置在垂直标孔器2上，所述自动控制系统4中的步进电机对应设置在垂直标孔器2与尺寸自动匹配器3上，所述步进电机驱动尺寸自动匹配器3自动匹配尺寸，并沿垂直标孔器2垂直上下移动，对设备线夹进行螺孔定位标记，所述步进电机固定设置在支撑座5上，所述支撑座5用于减小步进电机受到的反作用力，保护电机不受损坏；

所述垂直标孔器2的结构为：包括单向丝杆21、标孔滑台22、背板23、支撑板24和滑轨25，所述背板23竖直固定在底座本体11上，所述滑轨25竖直固定在背板23的内侧，所述支撑板24固定设置在背板23的外侧，所述支撑板24用于确保背板（23）的垂直度，所述标孔滑台22的中部活动设置在单向丝杆21上，所述标孔滑台22的两边对应卡入滑轨25内，所述尺寸自动匹配器3固定设置在标孔滑台22上，所述尺寸自动匹配3可沿单向丝杆21垂直上下移动。

所述尺寸自动匹配器3的结构为：包括连接板31、滚轴丝杆32、丝杆滑台33和标孔刀具34，所述连接板31的下侧横向固定设置有导轨35，所述滚轴丝杆平行于导轨35设置，且所述导轨35位于滚轴丝杆32的下方，所述滚轴丝杆32上活动设置有一个或多个丝杆滑台33，所述丝杆滑台33能沿滚轴丝杆32往复移动，所述丝杆滑台33的上部对应套在导轨35上，所述丝杆滑台33的下部设置有标孔刀具34。

所述设备线夹固定底座1的结构为：包括底座本体11、双向丝杆12、固定夹具13和手柄14，所述双向丝杆12横向设置在底座本体11上，所述双向丝杆12上设置有正反螺纹，螺距为2mm，所述固定夹具13活动设置在双向丝杆12上，所述 固定夹具13能沿双向丝杆12做往复运动，所述固定夹具13用于固定设备线夹，使设备线夹处于水平状态，所述手柄14设置在双向丝杆12的一端，用于控制双向丝杆12正反转。

自动控制系统4的结构为：包括PLC单元、步进电机、驱动器和触摸操作屏，所述步进电机设置在支撑座5上，所述步进电机、PLC单元、驱动器和触摸操作屏之间均电连接，所述触摸操作屏作为输入端，经PLC单元、驱动器转换信号后控制步进电机工作。

所述单向丝杆21上设置有单向螺纹，螺距为1mm。

所述支撑座5为凹型结构，或为直板型结构，或为四边框形结构。

本实用新型由设备线夹固定底座、尺寸自动匹配器，垂直标孔器、自动控制系统、支撑座五大部分组成，工作原理是设备线夹固定底座是用来固定设备线夹的，使其稳固的处于水平状态。尺寸自动匹配器由一部单向丝杆滑台和两部双向丝杆滑台组成，通过控制器输入螺孔间的距离参数，自动控制系统按照现场作业要求参数驱动步进电机带动滑块及刀具运动，达到设定距离（最多可确定6个点的距离）。设定完成后，通过垂直标孔器带动尺寸自动匹配器向下移动，利用标孔刀头在设备线夹上做出标记。设备线夹自动标孔装置是集约机械自动化、工艺标准化、控制数字化于一身的智能器械，利用它完成设备线夹螺孔定位标记，不但提高了作业效率与，降低了工程成本。

（一）设备线夹固定底座

设备线夹固定底座的主要作用是固定需要标孔的设备线夹，尺寸可自动调节适应不同尺寸类型的设备线夹。

⑴结构组成：双向丝杆、连轴器、支撑轴、支撑座、滑台、固定夹具、手柄。

⑵连接方式：双向丝杆通过支撑轴与手柄相连，在丝杆上安装2支滑台，两支分别安装在左向和右向丝杆上，在两支滑台上分别安装固定夹具。

⑶工作原理：手动转动手柄带动丝杆按顺时针和逆时针两个方向转动，使滑台在丝杆上来回移动，安装在左向和右向上的滑台按相反方向移动来增加或减少与中间滑台的距离，从而使固定夹具夹紧不同尺寸型号的的设备线夹，并使其保持水平位置。

（二）垂直打孔器的结构与原理

垂直打孔器为打孔刀具提供运动轨迹，是带动刀头完成标孔动作的载体，由丝杆、滑台组成，尺寸自动匹配器安装在滑台上，通过电机驱动丝杆转动、滑台移动带动刀头完成标孔动作。

⑴结构组成：单向丝杆、连轴器、支撑轴、支撑座、滑台。

⑵连接方式：垂直打孔装置整体安装在设备线夹固定底座上，其滑台与尺寸自动匹配器相连。

⑶工作原理：通过步进电机带动丝杆按顺时针和逆时针两个方向转动，最终使滑台在丝杆上上下移动，从而带动尺寸自动匹配器完成打点动作。

（三）尺寸自动匹配器的结构与原理

尺寸自动匹配器主要通过丝杆带动滑台沿丝杆运动，以此准确获得螺孔螺距尺寸。该装置由连接板、单向丝杆滑台、双向丝杆滑台、标孔刀具组成，通过两部双向丝杆与一部单向丝杆控制滑台移动最终保证安装在滑台上标孔道具的刀头位置与设备线夹螺孔距离一致。其各部件作用分别为：

1.连接板

起到连接尺寸自动匹配器与垂直标孔器的作用，尺寸为：228mm×167mm×10mm。

2.单向丝杆滑台

通过带动单向丝杆滑台移动来确定滑块之间的尺寸，最终确定标孔尺寸。

⑴结构组成：单向丝杆、连轴器、支撑轴、支撑座、滑台。

⑵连接方式：支撑轴端用来固定一部双向丝杆滑台使其保持不动，滑台部分固定另一个双向丝杆滑台，其底部固定在连接板底侧，丝杆通过连轴器与步进电机相连。

⑶工作原理：步进电机具有正反转的功能，可带动丝杆按顺时针和逆时针两个方向转动，最终使滑台在丝杆上来回移动，从而确定尺寸。

3.双向丝杆滑台

丝杆具有左向和右向螺纹，可以使安装在左向和右向上的滑台按相反方向移动来增加或减少滑台之间的距离，中间固定一支滑台，此滑台为可拆卸式，在丝杆上不做水平运动，需要时安装上去，不需要时可方便拆下。

⑴结构组成：双向丝杆、连轴器、支撑轴、支撑座、滑台（3个）。

⑵连接方式：其底部固定在连接板底侧，第一部双向丝杆滑台固定在单向丝杆滑台支撑轴上，另一部双向丝杆滑台固定在单向丝杆滑台的滑块上，两部双向丝杆滑台结构完全相同，其中该双向丝杆滑台的，丝杆通过连轴器与步进电机相连，在丝杆上安装3支滑台，中间一支为可拆卸式，两边两支分别安装在左右向丝杆上，在三支滑台上都安装了标孔刀头。

⑶工作原理：在丝杆中间位置安装一支滑台，不在丝杆上运动为可拆卸式，步进电机具有正反转的功能，可带动丝杆按顺时针和逆时针两个方向转动，使滑台在丝杆上来回移动，安装在左向和右向上的滑台按相反方向移动来增加或减少与中间滑台的距离，从而确定尺寸。

4.标孔刀具

通过标孔刀具锋利的刀头可轻松在设备线夹下做一个圆形凹陷标记，这个标记有利于电钻机的钻头圆心与设备线夹的打孔位置的位置校正，而且最大优点是在电钻机的钻头通过这个标记进入到设备线夹打孔时，能防止由于震动等原因导致电机钻头位置偏移等问题。

⑴结构组成：刀头、刀身。

刀头的材料是钨钛合金极为坚硬具有不易被磨损的特性，尖部为直径为6mm的高度为5mm的锥形总长10mm，刀身的材料为306不锈钢。

⑵连接方式：刀头安装在刀身的顶端，刀身下部车有螺纹，通过螺纹固定在滑台上。

⑶工作原理：安装在滑台上，在滑台的带动下运动标孔。

（四）自动控制系统的结构域原理

所述自动控制系统结构为：包括步进电机、驱动器、PLC单元、和触摸操作屏，所述步进电机安装与支撑座上，步进电机、驱动器、PLC单元、触摸操作屏之间均电连接，通过触摸操作屏向PLC单元发送控制指令，PLC经过运算后指定驱动器控制步进电机做相应动作。

接收控制器指令，驱动步进电机顺时针或逆时针转动。

⑴结构组成：步进电机、驱动器、PLC单元、和触摸操作屏。

⑵连接方式：步进电机安装与支撑座上，并依次与驱动器、PLC单元、触摸操作屏电接线连接。

⑶工作原理：触摸屏是使用该装置工作人员的操作装置，通过对触摸屏进行指令输入，来控制PLC的运行。4轴PLC接受到指令后进行参数运算，并将控制指令向驱动器发送。驱动器接受到控制指令后，将控制指令信号转化步进电机动作信号，从而控制电机的运动速度和加速度。步进电机安装于电机支撑底座上并于丝杆相连，来带动丝杆做顺时针或逆时针运动，从而带动尺寸匹配器、和垂直标孔器动作。

（五）支撑座

⑴结构组成：凹型结构，或为直板型结构，或为四边框形结构。

⑵连接方式：支撑座安装于垂直标孔器和尺寸制动匹配器上，并固定步进电机。

⑶工作作用：支撑与固定步进电机，防止在丝杆受力后将力直接传导于步进电动机轴，造成步进电机损坏。

模具基本是由质地较硬航空铝6061制成，该装置有精确自动变化尺寸功能，通过底座夹具固定再进行螺孔定位标记，这种方法快速简便精确。

上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种新型设备线夹自动标孔装置，其特征在于，包括设备线夹固定底座（1）、垂直标孔器（2）、尺寸自动匹配器（3）和自动控制系统（4），所述垂直标孔器（2）竖直设置在设备线夹固定底座（1）上，所述尺寸自动匹配器（3）横向活动设置在垂直标孔器（2）上，所述自动控制系统（4）中的步进电机对应设置在垂直标孔器（2）与尺寸自动匹配器（3）上，所述步进电机驱动尺寸自动匹配器（3）自动匹配尺寸，并沿垂直标孔器（2）垂直上下移动，对设备线夹进行螺孔定位标记，所述步进电机固定设置在支撑座（5）上，所述支撑座（5）用于减小步进电机受到的反作用力，保护电机不受损坏；

所述垂直标孔器（2）的结构为：包括单向丝杆（21）、标孔滑台（22）、背板（23）、支撑板（24）和滑轨（25），所述背板（23）竖直固定在底座本体（11）上，所述滑轨（25）竖直固定在背板（23）的内侧，所述支撑板（24）固定设置在背板（23）的外侧，所述支撑板（24）用于确保背板（23）的垂直度，所述标孔滑台（22）的中部活动设置在单向丝杆（21）上，所述标孔滑台（22）的两边对应卡入滑轨（25）内，所述尺寸自动匹配器（3）固定设置在标孔滑台（22）上，所述尺寸自动匹配器（3）可沿单向丝杆（21）垂直上下移动。

2.根据权利要求1所述的一种新型设备线夹自动标孔装置，其特征在于，所述尺寸自动匹配器（3）的结构为：包括连接板（31）、滚轴丝杆（32）、丝杆滑台（33）和标孔刀具（34），所述连接板（31）的下侧横向固定设置有导轨（35），所述滚轴丝杆平行于导轨（35）设置，且所述导轨（35）位于滚轴丝杆（32）的下方，所述滚轴丝杆（32）上活动设置有一个或多个丝杆滑台（33），所述丝杆滑台（33）能沿滚轴丝杆（32）往复移动，所述丝杆滑台（33）的上部对应套在导轨（35）上，所述丝杆滑台（33）的下部设置有标孔刀具（34）。

3.根据权利要求1或2所述的一种新型设备线夹自动标孔装置，其特征在于，所述设备线夹固定底座（1）的结构为：包括底座本体（11）、双向丝杆（12）、固定夹具（13）和手柄（14），所述双向丝杆（12）横向设置在底座本体（11）上，所述双向丝杆（12）上设置有正反螺纹，螺距为2mm，所述固定夹具（13）活动设置在双向丝杆（12）上，所述 固定夹具（13）能沿双向丝杆（12）做往复运动，所述固定夹具（13）用于固定设备线夹，使设备线夹处于水平状态，所述手柄（14）设置在双向丝杆（12）的一端，用于控制双向丝杆（12）正反转。

4.根据权利要求3所述的一种新型设备线夹自动标孔装置，其特征在于，所述自动控制系统（4）的结构为：包括PLC单元、步进电机、驱动器和触摸操作屏，所述步进电机设置在支撑座（5）上，所述步进电机、PLC单元、驱动器和触摸操作屏之间均电连接，所述触摸操作屏作为输入端，经PLC单元、驱动器转换信号后控制步进电机工作。

5.根据权利要求4所述的一种新型设备线夹自动标孔装置，其特征在于，所述单向丝杆（21）上设置有单向螺纹，螺距为1mm。

6.根据权利要求5所述的一种新型设备线夹自动标孔装置，其特征在于，所述支撑座（5）为凹型结构，或为直板型结构，或为四边框形结构。