CN209035510U - 一种红外控制管材钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及管材加工技术领域，更具体地，涉及一种红外控制管材钻孔装置。包括机架、钻孔单元、第一驱动机构、底座、第一红外传感器和控制电路，所述的底座设于机架上，两组所述的钻孔单元分别对称设置在底座两边，钻孔单元可移动安装在机架上，所述的第一驱动机构与钻孔单元连接，所述的第一红外传感器设置于钻孔单元靠近底座的侧面，所述的控制电路分别与第一红外传感器和第一驱动机构电连接。能够实现自动化控制，实现精准控制钻孔深度。

Description

一种红外控制管材钻孔装置

技术领域

本实用新型涉及管材加工技术领域，更具体地，涉及一种红外控制管材钻孔装置。

背景技术

铝合金建筑模板技术在国外已有50多年历史，应用于钢筋混凝土建筑结构的各个领域，在美国、加拿大、日本、德国等发达国家，以及像韩国、新加坡、马来西亚、菲律宾、印度、墨西哥、巴西这样的新兴工业国家均得到了广泛的应用，并取得了良好的经济效益和社会效益。在我国香港、澳门地区也已经被使用10多年。

当前，我国处于城市化快速发展过程，高层建筑在各省市犹如雨后春笋拔地而起。高层和超高层建筑都是以钢筋混凝土为主体，铝合金模板是目前最为理想的工具式模板，对解决木模板耗费大量木材资源、建筑业熟练技术工人短缺等问题起到了关键作用。

铝合金模板具有重量轻、拆装方便、刚度高、板面大、拼缝少、稳定性好、精度高、浇筑的混凝土平整光洁、使用寿命长、周转次数多、经济性好、回收价值高、施工进度快、施工效率高、施工现场安全、整洁、施工形象好、对机械依赖程度低、应用范围广等特点，对推进建筑节能环保和建筑工业化进程起到重要作用并具有现实操作意义。

在铝合金模板的制造中，需要对管材进行钻孔，采用现有的钻床对管材进行钻孔不仅效率低，且产出的管材的一致性低。在现有的钻孔装置中，对钻孔的操作无法实现自动化控制，且对于实心管材无法对其进行钻孔深度的精准控制。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种红外控制管材钻孔装置，能够实现自动化控制，实现精准控制钻孔深度。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种红外控制管材钻孔装置，包括机架、钻孔单元、第一驱动机构、底座、第一红外传感器和控制电路，所述的底座设于机架上，两组所述的钻孔单元分别对称设置在底座两边，钻孔单元可移动安装在机架上，所述的第一驱动机构与钻孔单元连接，所述的第一红外传感器设置于钻孔单元靠近底座的侧面，所述的控制电路分别与第一红外传感器和第一驱动机构电连接。

在本装置中，将待加工的管材固定放置在底座上，启动钻孔单元，钻孔单元分别对管材对称的两侧面进行钻孔，通过第一驱动机构驱动管材一侧的钻孔单元向管材靠近，对管材一侧面进行钻孔，通过第一红外传感器检测钻孔单元与管材之间的距离，在对钻孔深度有要求的时候，通过控制电路预设参数，控制第一驱动机构的驱动行程，在达到要求深度时，第一红外传感器检测钻孔单元和管材之间已达到预设值，第一红外传感器反馈退位信号至控制电路，控制电路控制第一驱动装置退位。当一侧完成钻孔工作后，另一侧重复上述操作，完成钻孔。通过本装置能够自动对钻孔单元进行控制，能够根据用户需要控制钻孔的深度，同时，通过第一红外传感器能够避免在第一驱动装置在推进钻孔单元时，钻孔单元侧壁与管材碰撞导致管材移位，提高设备的安全性能。另外，通过本装置，能够对高效对管材进行钻孔，且能够钻取出左右两侧对称的孔，所加工出来的管材一致性好，偏差较小。

进一步的，还包括第二红外传感器，所述的第二红外传感器设于钻孔单元靠近第一驱动机构的侧面。第二红外传感器用于检测钻孔单元与第一驱动机构之间的距离，用于退出后限位，避免钻孔单元退出后与第一驱动机构碰撞，保证退出后钻孔单元与第一驱动机构的侧面留有余量，保证设备长期使用的精度要求以及延长设备的使用寿命，减少调试维修次数。

进一步的，所述的钻孔单元包括第二驱动机构、钻头和齿轮箱，若干个钻头与齿轮箱连接，所述的第二驱动机构与齿轮箱连接，驱动齿轮箱运转。第二驱动机构驱动齿轮箱内的旋转转动，钻头与齿轮箱内的齿轮连接，齿轮带动钻头旋转，若干个钻头同步运转且转速相同，当第一驱动机构驱动钻孔单元钻孔时，多个钻头能够同时对管材进行钻孔，管材上的加工孔一次成型，相对于现有使用钻床加工的工艺，通过本装置能够一次加工多个孔，且管材无需移动，加工出来的孔一致性好，具有高效稳定的优点。

进一步的，相邻的钻头等距设置。

进一步的，所述的第二驱动机构包括驱动电机、第一皮带轮和第二皮带轮，所述的驱动电机的输出轴上连接第一皮带轮，第二皮带轮连接齿轮箱，所述的第一皮带轮和第二皮带轮带传动。在同一侧上的钻孔单元上设有两组驱动电机、第一皮带轮和第二皮带轮，驱动电机设置在齿轮箱的上表面，不影响机械的运动以及能够有足够的空间进行散热，且通过带传动，具有传动平稳、缓冲吸振、结构简单、成本低、使用维护方便、 有良好的挠性和弹性的优点，同时，为了提高传动效率以及防止过载打滑，可选用同步带进行传动，带的工作面做成齿形，带轮的轮缘表面也做成相应的齿形，带与带轮主要靠啮合进行传动。其优点为钢丝绳制成的强力层受载后变形极小，齿形带的周节基本不变,带与带轮间无相对滑动,传动比恒定、准确；齿形带薄且轻，可用于速度较高的场合，传动时线速度可达40米/秒，传动比可达10，传动效率可达98%；结构紧凑，耐磨性好。

进一步的，所述的第一皮带轮直径比第二皮带轮直径小。通过小皮带轮带动大皮带轮，能够起到减速器的作用，提高钻头力矩。

进一步的，所述的第一驱动机构为液压缸，所述的液压缸分别设置于机架两侧，所述的液压缸连接钻孔单元。液压缸在接到钻孔命令后推动钻孔单元向内移动，钻孔完成后带动钻孔单元向外移动远离管材。当液压缸驱动至最大行程时，保证一侧的钻头只能钻到一侧的管材，而不会触碰另一侧的管材，保证钻孔的安全性。

进一步的，还包括接渣漏斗，所述的接渣漏斗设于底座下方。管材钻孔后的碎屑随底座下落至接渣漏斗，并通过接渣漏斗收集。

进一步的，还包括导轨，所述的导轨设置于机架上，所述的钻孔单元滑动安装在导轨上。导轨保证钻孔单元能够沿直线方向上运动，保证其运动的平稳，确保钻孔的稳定性以及一致性。

进一步的，还包括冷却喷头，所述的冷却喷头设置在钻孔单元上。冷却喷头外接冷却液，冷却喷头随钻孔单元移动而移动，当启动钻孔单元时，冷却喷头同时打开，对准钻孔位置喷射冷却液，减少钻孔温度，起到润滑作用。

与现有技术相比，有益效果是：

1、本装置能够实现自动化控制钻孔，且能够精准地控制钻孔深度。

2、本装置能够一次在管材上进行加工多个孔，加工效率高；

3、本装置能够钻取出左右两侧对称的孔，所加工出来的管材一致性好，偏差较小；

4、本装置传动平稳，采用导轨安装钻孔单元，保证钻孔运动平稳，确保钻孔的稳定性以及一致性。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是本实用新型控制原理示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，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；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

实施例1：

如图1-3所示，一种红外控制管材钻孔装置，包括机架21、钻孔单元23、液压缸和底座32，底座32安装在机架21上，两组钻孔单元23分别对称设置在底座32的两侧，其中钻孔单元23包括驱动电机231A、第一皮带轮231B、第二皮带轮231C、钻头232和齿轮箱233，驱动电机231A的输出轴上连接第一皮带轮231B，第二皮带轮231C连接齿轮箱233，第一皮带轮231B和第二皮带轮231C带传动，若干个钻头232与齿轮箱233连接，钻头232等距设置，两组钻孔单元23相对设置，两侧的钻头232一一对应，设置在同一轴线上，所有钻头232均设置在同一平面内。其中，还包括有第一红外传感器29、第二红外传感器30和控制电路31，第一红外传感器29设置在齿轮箱233靠近底座32的一侧面上，用于检测齿轮箱233与底座32之间的距离，第二红外传感器30设于齿轮箱233靠近液压缸的侧面上，用于检测齿轮箱233与液压缸主体之间的距离，第一红外传感器29和第二红外传感器30均与控制电路31电连接，控制电路31与液压缸电连接。

在机架21上安装有导轨24，齿轮箱233通过导轨24滑动安装在机架21上，在机架21的两侧分别安装了液压缸，液压缸连接齿轮箱233的侧壁，驱动齿轮箱233沿导轨24方向运动，导轨24方向与底座32的方向相互垂直，保证钻孔时钻头232与管材相互垂直，保证钻孔效果。在每组钻孔单元23上分别配备了两组驱动电机231A、第一皮带轮231B和第二皮带轮231C，驱动电机231A设置在齿轮箱233的上表面，不影响机械的运动以及能够有足够的空间进行散热，且通过带传动，具有传动平稳、缓冲吸振、结构简单、成本低、使用维护方便、 有良好的挠性和弹性的优点。

另外，为了减少钻孔时产生的热量，还设置了冷却喷头28，所述的冷却喷头28设置在钻孔单元23上。冷却喷头28外接冷却液，冷却喷头28随钻孔单元23移动而移动，当启动钻孔单元23时，冷却喷头28同时打开，对准钻孔位置喷射冷却液，减少钻孔温度，起到润滑作用。

其中，第一皮带轮231B直径比第二皮带轮231C直径小。通过小皮带轮带动大皮带轮，能够起到减速器的作用，提高钻头232力矩，保证钻孔的质量，另外，当液压缸驱动至最大行程时，保证一侧的钻头232只能钻到一侧的管材，而不会触碰另一侧的管材，保证钻孔的安全性。

在本实施例中，还包括接渣漏斗27，接渣漏斗27设于底座32下方。管材钻孔后的碎屑随底座32下落至接渣漏斗27，并通过接渣漏斗27收集。

本装置的运作过程如下：

将待加工的管材固定放置在底座32上，启动驱动电机231A，驱动电机231A带动第一皮带轮231B转动，第一皮带轮231B通过带传动带动第二皮带轮231C转动，第二皮带轮231C为齿轮箱233内的齿轮转动，若干个钻头232在齿轮的驱动下同步转动，在接到钻孔指令后，打开冷却喷头28，冷却液从冷却喷头28中喷出，通过液压缸驱动齿轮箱233向管材靠近，齿轮箱233上的钻头232对管材一侧面进行钻孔，通过第一红外传感器29检测齿轮箱233与管材之间的距离，在对钻孔深度有要求的时候，通过控制电路31预设参数，控制液压缸的驱动行程，在达到要求深度时，第一红外传感器29检测齿轮箱233和管材之间已达到预设值，第一红外传感器29反馈退位信号至控制电路31，控制电路31控制液压缸退位。当一侧完成钻孔工作后，另一侧重复上述操作，完成钻孔。在退位时，第二红外传感器30检测齿轮箱233与液压缸主体之间的距离，预先在控制电路31中设定好齿轮箱233与液压缸主体之间的安全距离，当退位到安全距离的限值时，第二红外传感器30发送信号至控制电路31，控制电路31控制液压缸停止运动，使齿轮箱233退位时不会与液压缸本体碰撞，这样就能够减少对齿轮箱233的振动损伤，保证退出后钻孔单元23与第一驱动机构22的侧面留有余量，保证设备长期使用的精度要求以及延长设备的使用寿命，减少调试维修次数。

通过本装置能够自动对钻孔单元23进行控制，能够根据用户需要控制钻孔的深度，同时，通过第一红外传感器29能够避免在第一驱动装置在推进钻孔单元23时，钻孔单元23侧壁与管材碰撞导致管材移位，提高设备的安全性能。另外，通过本装置，能够对高效对管材进行钻孔，且能够钻取出左右两侧对称的孔，所加工出来的管材一致性好，偏差较小。

本装置能够钻取出左右两侧对称的孔，所加工出来的管材一致性好，偏差较小，若干个钻头232同步运转且转速相同，钻孔时，多个钻头232能够同时对管材进行钻孔，管材上的加工孔一次成型，相对于现有使用钻床加工的工艺，通过本装置能够一次加工多个孔，且管材无需移动，加工出来的孔一致性好，具有高效稳定的优点。导轨24保证钻孔单元23能够沿直线方向上运动，保证其运动的平稳，确保钻孔的稳定性以及一致性。

实施例2：

本实施例与实施例1相似，不同之处在于，为了提高传动效率以及防止过载打滑，可选用同步带进行传动，带的工作面做成齿形，带轮的轮缘表面也做成相应的齿形，带与带轮主要靠啮合进行传动。其优点为钢丝绳制成的强力层受载后变形极小，齿形带的周节基本不变,带与带轮间无相对滑动,传动比恒定、准确；齿形带薄且轻，可用于速度较高的场合，传动时线速度可达40米/秒，传动比可达10，传动效率可达98%；结构紧凑，耐磨性好。除此之外，还能选用三角带传动，三角带传动工作时，带放在带轮上相应的型槽内，靠带与型槽两壁面的摩擦实现传动。数根三角带并用，在皮带轮上设置有相应数目的型槽，用三角带传动时,带与轮接触良好,打滑小,传动比相对稳定,运行平稳。因为数根三角带并用，因此即使其中一根破坏也不会发生事故，安全性好。

在本实施例中，液压缸可选用气缸或曲柄滑块机构替代。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种红外控制管材钻孔装置，包括机架（21），其特征在于，还包括钻孔单元（23）、第一驱动机构（22）、底座（32）、第一红外传感器（29）和控制电路（31），所述的底座（32）设于机架（21）上，两组所述的钻孔单元（23）分别对称设置在底座（32）两边，钻孔单元（23）可移动安装在机架（21）上，所述的第一驱动机构（22）与钻孔单元（23）连接，所述的第一红外传感器（29）设置于钻孔单元（23）靠近底座（32）的侧面，所述的控制电路（31）分别与第一红外传感器（29）和第一驱动机构（22）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种红外控制管材钻孔装置，其特征在于，还包括第二红外传感器（30），所述的第二红外传感器（30）设于钻孔单元（23）靠近第一驱动机构（22）的侧面。

3.根据权利要求1所述的一种红外控制管材钻孔装置，其特征在于，所述的钻孔单元（23）包括第二驱动机构（231）、钻头（232）和齿轮箱（233），若干个钻头（232）与齿轮箱（233）连接，所述的第二驱动机构（231）与齿轮箱（233）连接，驱动齿轮箱（233）运转。

4.根据权利要求3所述的一种红外控制管材钻孔装置，其特征在于，所述的第二驱动机构（231）包括驱动电机（231A）、第一皮带轮（231B）和第二皮带轮（231C），所述的驱动电机（231A）的输出轴上连接第一皮带轮（231B），第二皮带轮（231C）连接齿轮箱（233），所述的第一皮带轮（231B）和第二皮带轮（231C）带传动。

5.根据权利要求4所述的一种红外控制管材钻孔装置，其特征在于，所述的第一皮带轮（231B）直径比第二皮带轮（231C）直径小。

6.根据权利要求1所述的一种红外控制管材钻孔装置，其特征在于，所述的第一驱动机构（22）为液压缸，所述的液压缸分别设置于机架（21）两侧，所述的液压缸连接钻孔单元（23）。

7.根据权利要求1所述的一种红外控制管材钻孔装置，其特征在于，还包括接渣漏斗（27），所述的接渣漏斗（27）设于底座（32）下方。

8.根据权利要求1所述的一种红外控制管材钻孔装置，其特征在于，还包括导轨（24），所述的导轨（24）设置于机架（21）上，所述的钻孔单元（23）滑动安装在导轨（24）上。

9.根据权利要求1所述的一种红外控制管材钻孔装置，其特征在于，还包括冷却喷头（28），所述的冷却喷头（28）设置在钻孔单元（23）上。

10.根据权利要求3所述的一种红外控制管材钻孔装置，其特征在于，相邻的钻头（232）等距设置。