CN210548229U - 一种用于弧形板材的钻孔加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于弧形板材的钻孔加工装置，包括架体，架体包括两根立柱，在两根立柱的顶端之间架设有横梁，横梁的顶部安装有横移直线模组，在横移直线模组的滑台上安装有纵移直线模组，在纵移直线模组的滑台上安装有钻孔机，在钻孔机下方设置夹具组件，夹具组件的两端分别通过旋转组件与两根立柱连接，两个旋转组件驱动夹具组件旋转，本实用新型改变了传统对弧形板材的钻孔方式，实现自动化钻孔加工作业，有效提高钻孔效率，加工后的弧形板材质量一致性好，合格率高，而且，在钻孔加工作业过程中，本实用新型设计的夹具组件不会对弧形板材造成无法修复的损伤或形变，避免出现废品，有效降低企业生产成本，提高企业经济效益。

Description

一种用于弧形板材的钻孔加工装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于弧形板材的钻孔加工装置，属于机械加工技术领域。

背景技术

随着社会的发展，在建筑、装饰、机械设备、家具以及众多的领域中，弧形板材应用较广，其中一部分是由木头加工的弧形板材，木质的弧形板材应用在家具领域较多；还有一部分是由实际使用需求采用塑料制成的弧形板材，主要应用在装饰领域中；剩余较大部分的弧形板材均是由金属材料制成，主要应用在建筑、机械设备等领域中，由于金属材料制成的弧形金属板材在使用时，均需要连接固定，因此，在弧形金属板材上需要钻设若干个用于连接固定的孔，但是由于弧形板材的结构并不是一个平面，因此，在弧形金属板材上钻孔是非常有难度的，特别是一些厚度比较薄的弧形金属板材，更不便于钻孔加工，目前主要是采用人工进行钻孔的方式，效率非常低，而且加工后的弧形金属板材质量一致性差，合格率低，工人劳动强度高，并且，在人工钻孔的过程中，还很容易导致弧形金属板材发生形变，出现废品，这一过程也无法得到有效控制，导致企业生产成本高，经济效益差；目前也有一些用于对弧形金属板材加工的设备和夹具，但是这些加工的设备均是由普通的台钻改进的，还是要依靠人工进行钻孔作业，而且，现有的夹具也并不适用于夹持厚度比较薄的弧形金属板材，现有的夹具容易对厚度比较薄的弧形金属板材造成无法修复的损伤或形变。

发明内容

为解决现有技术的不足，本实用新型提供一种用于弧形板材的钻孔加工装置，同时公开一种用于弧形板材的钻孔加工方法，改变了传统对弧形板材的钻孔方式，实现自动化钻孔加工作业，有效提高钻孔效率，加工后的弧形板材质量一致性好，合格率高，而且，在钻孔加工作业过程中，本实用新型设计的夹具组件不会对弧形板材造成无法修复的损伤或形变，避免出现废品，有效降低企业生产成本，提高企业经济效益。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种用于弧形板材的钻孔加工装置，包括架体，所述架体包括竖直固定设置的两根立柱，在两根立柱的顶端之间架设有横梁，所述横梁的顶部安装有横移直线模组，在横移直线模组的滑台上安装有纵移直线模组，在纵移直线模组的滑台上安装有钻孔机，钻孔机的输出端竖直向下，在钻孔机的输出端下方设置有用于夹持弧形板材的夹具组件，所述夹具组件的两端分别通过旋转组件与两根立柱连接，且两个旋转组件对称设置，两个旋转组件驱动夹具组件旋转，所述旋转组件包括固定安装在立柱上的旋转电机，在旋转电机的输出轴上安装有旋转法兰盘，在旋转法兰盘上安装有气缸，所述夹具组件包括上夹体和下夹体，待加工的弧形板材被夹持在上夹体和下夹体之间，所述上夹体的两端顶部分别与两个气缸的执行端固定连接，所述下夹体的两端分别与两个旋转法兰盘固定连接。

作为本实用新型的进一步优选，所述的上夹体是弧形板结构，在上夹体上形成有若干个用于钻孔机的钻头穿过的腰形通孔；所述的下夹体的顶部表面是与弧形板结构上夹体配合的弧形面；在下夹体的顶部形成有与上夹体上若干个腰形通孔对应的若干个凹槽；弧形板结构上夹体和顶部表面是弧形面的下夹体分别与待加工的弧形板材上表面和下表面贴合，保证上夹体和下夹体夹持待加工的弧形板材时不会对待加工的弧形板材造成损伤或形变，非常适用于对一些厚度比较薄的弧形金属板材进行加工。

作为本实用新型的进一步优选，在下夹体的内部形成有排料通道，所述排料通道沿下夹体长度方向延伸并贯穿下夹体，且下夹体上的若干个凹槽通过排料通道依次连通；所述排料通道的两端分别通过金属蛇皮软管与外部除尘过滤装置连通，在旋转法兰盘上形成有供金属蛇皮软管穿过的孔；在钻孔加工作业过程中，外部除尘过滤装置通过金属蛇皮软管对排料通道进行抽吸，使排料通道内部形成负压，钻孔加工作业过程中产生的烟气以及掉落在下夹体凹槽内的金属碎屑经排料通道被吸走，保证了作业环境的卫生以及空气的质量。

作为本实用新型的进一步优选，在上夹体的底部表面和下夹体的顶部表面分别设置有橡胶层，所述橡胶层的表面形成有若干个圆形凹槽；橡胶层可以有效防止待加工的弧形板材与上夹体和下夹体发生硬性接触或摩擦造成损伤，橡胶层的表面形成的若干个圆形凹槽可以增大橡胶层与待加工的弧形板材之间的摩擦力。

作为本实用新型的进一步优选，所述的下夹体的两侧边沿位置形成有沿下夹体长度方向延伸的侧壁体，所述的上夹体的宽度小于下夹体上两个侧壁体之间的宽度；两个侧壁体用于对待加工的弧形板材进行限位，同时使上夹体在夹持待加工的弧形板材时可以嵌入在下夹体的两个侧壁体之间。

作为本实用新型的进一步优选，所述的纵移直线模组通过矩形框与横移直线模组的滑台固定连接，所述矩形框套设在横梁与横移直线模组的外围，矩形框的顶板与横移直线模组的滑台固定连接，矩形框的两个侧板分别位于横梁的两侧，矩形框的底板与竖直设置的纵移直线模组的顶端固定连接；提高横移直线模组在调整纵移直线模组和钻孔机的横向位置时的移动稳定性。

作为本实用新型的进一步优选，在夹具组件的下方设置有碎屑回收车，所述碎屑回收车包括车架，在车架上设置有碎屑回收槽，碎屑回收槽的后侧壁底部通过铰链与车架转动连接，碎屑回收槽的前侧壁外侧面安装有把手，在车架的底部安装有行走轮；碎屑回收车用于回收钻孔加工作业时产生的金属碎屑，金属碎屑直接掉落在碎屑回收槽中，清理碎屑回收槽时，通过把手将碎屑回收车从夹具组件下方拉出，然后掀起碎屑回收槽将碎屑回收槽中的金属碎屑倒出。

作为本实用新型的进一步优选，两个旋转组件驱动夹具组件向左旋转的角度范围是0-15度，两个旋转组件驱动夹具组件向右旋转的角度范围是0-15度；即两个旋转组件驱动夹具组件从初始位置向左旋转的最大角度是15度，两个旋转组件驱动夹具组件从初始位置向右旋转的最大角度是15度。

作为本实用新型的进一步优选，所述的横移直线模组、纵移直线模组、钻孔机、旋转电机、气缸均由PLC控制器控制执行动作；实现自动化钻孔加工作业，有效提高钻孔效率。

一种用于弧形板材的钻孔加工方法，包括以下步骤：

（1）首先将待加工的弧形板材放置到下夹体的顶部，并将待加工的弧形板材两端与下夹体顶部刻画的标准线对齐，PLC控制器控制两个气缸的气路，使两个气缸驱动上夹体将待加工的弧形板材夹持在上夹体与下夹体之间；

（2）PLC控制器控制横移直线模组动作，调整纵移直线模组和钻孔机的横向位置，使钻孔机的钻头与上夹体上的其中一个腰形通孔对应，然后PLC控制器控制两个旋转电机动作，使两个旋转电机驱动上夹体和下夹体夹持待加工的弧形板材旋转至钻孔位置后停止；PLC控制器控制钻孔机启动，然后PLC控制器控制纵移直线模组动作，调整钻孔机的纵向位置，使钻孔机的钻头穿过上夹体上的腰形通孔后对待加工的弧形板材进行钻孔加工作业；

（3）钻孔加工作业完成后，PLC控制器控制纵移直线模组动作，调整钻孔机的纵向位置，使钻孔机的钻头退出上夹体上的腰形通孔；然后PLC控制器控制两个旋转电机动作，使两个旋转电机驱动上夹体和下夹体夹持待加工的弧形板材旋转至初始位置后停止；

（4）重复步骤（2）和（3），直至弧形板材上所有待加工的孔位加工完成后，PLC控制器控制两个气缸的气路，使两个气缸驱动上夹体与下夹体脱离，释放加工完成后的弧形板材。

本实用新型的有益效果在于：改变了传统对弧形板材的钻孔方式，实现自动化钻孔加工作业，有效提高钻孔效率，加工后的弧形板材质量一致性好，合格率高，而且，在钻孔加工作业过程中，本实用新型设计的夹具组件不会对弧形板材造成无法修复的损伤或形变，避免出现废品，有效降低企业生产成本，提高企业经济效益。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型上夹体与下夹体即将夹持待加工的弧形板材时的剖面结构示意图；

图3为本实用新型上夹体俯视结构示意图；

图4为本实用新型下夹体俯视结构示意图；

图5为本实用新型横移直线模组与纵移直线模组连接关系示意图；

图6为本实用新型碎屑回收车侧视结构示意图；

图中主要附图标记含义如下：

1-立柱，2-横梁，3-横移直线模组，4-纵移直线模组，5-钻孔机，6-旋转电机，7-旋转法兰盘，8-气缸，9-弧形板材，11-上夹体，111-腰形通孔，12-下夹体，121-凹槽，122-排料通道，123-侧壁体，13-金属蛇皮软管，14-车架，15-碎屑回收槽，16-把手，17-铰链，18-行走轮，19-矩形框。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做具体的介绍。

如图1-5所示：本实施例是一种用于弧形板材的钻孔加工装置，包括架体，架体包括竖直固定设置的两根立柱1，在两根立柱1的顶端之间架设有横梁2，横梁2的顶部安装有横移直线模组3，在横移直线模组3的滑台上安装有纵移直线模组4，在纵移直线模组4的滑台上安装有钻孔机5，钻孔机5的输出端竖直向下，在钻孔机5的输出端下方设置有用于夹持弧形板材9的夹具组件，夹具组件的两端分别通过旋转组件与两根立柱1连接，且两个旋转组件对称设置，两个旋转组件驱动夹具组件旋转，旋转组件包括固定安装在立柱1上的旋转电机6，在旋转电机6的输出轴上安装有旋转法兰盘7，在旋转法兰盘7上安装有气缸8，夹具组件包括上夹体11和下夹体12，待加工的弧形板材9被夹持在上夹体11和下夹体12之间，上夹体11的两端顶部分别与两个气缸8的执行端固定连接，下夹体12的两端分别与两个旋转法兰盘7固定连接。

如图2-4所示，本实施例中，上夹体11是弧形板结构，在上夹体11上形成有若干个用于钻孔机5的钻头穿过的腰形通孔111；下夹体12的顶部表面是与弧形板结构上夹体11配合的弧形面；在下夹体12的顶部形成有与上夹体11上若干个腰形通孔111对应的若干个凹槽121；弧形板结构上夹体11和顶部表面是弧形面的下夹体12分别与待加工的弧形板材9上表面和下表面贴合，保证上夹体11和下夹体12夹持待加工的弧形板材9时不会对待加工的弧形板材9造成损伤或形变，非常适用于对一些厚度比较薄的弧形金属板材进行加工。

如图2和4所示，本实施例在下夹体12的内部形成有排料通道122，排料通道122沿下夹体12长度方向延伸并贯穿下夹体12，且下夹体12上的若干个凹槽121通过排料通道122依次连通；排料通道122的两端分别通过金属蛇皮软管13与外部除尘过滤装置连通，在旋转法兰盘7上形成有供金属蛇皮软管13穿过的孔；在钻孔加工作业过程中，外部除尘过滤装置通过金属蛇皮软管13对排料通道122进行抽吸，使排料通道122内部形成负压，钻孔加工作业过程中产生的烟气以及掉落在下夹体12凹槽121内的金属碎屑经排料通道122被吸走，保证了作业环境的卫生以及空气的质量。

本实施例在实际应用时，在上夹体11的底部表面和下夹体12的顶部表面分别设置有橡胶层，橡胶层的表面形成有若干个圆形凹槽；橡胶层可以有效防止待加工的弧形板材9与上夹体11和下夹体12发生硬性接触或摩擦造成损伤，橡胶层的表面形成的若干个圆形凹槽可以增大橡胶层与待加工的弧形板材9之间的摩擦力。

如图2和4所示，本实施例中，下夹体12的两侧边沿位置形成有沿下夹体12长度方向延伸的侧壁体123，上夹体11的宽度小于下夹体12上两个侧壁体123之间的宽度；两个侧壁体123用于对待加工的弧形板材9进行限位，同时使上夹体11在夹持待加工的弧形板材9时可以嵌入在下夹体12的两个侧壁体123之间。

如图1和5所示，本实施例中，纵移直线模组4通过矩形框19与横移直线模组3的滑台固定连接，矩形框19套设在横梁2与横移直线模组3的外围，矩形框19的顶板与横移直线模组3的滑台固定连接，矩形框19的两个侧板分别位于横梁2的两侧，矩形框19的底板与竖直设置的纵移直线模组4的顶端固定连接；提高横移直线模组3在调整纵移直线模组4和钻孔机5的横向位置时的移动稳定性。

如图1和6所示，本实施例中，在夹具组件的下方设置有碎屑回收车，碎屑回收车包括车架14，在车架14上设置有碎屑回收槽15，碎屑回收槽15的后侧壁底部通过铰链17与车架14转动连接，碎屑回收槽15的前侧壁外侧面安装有把手16，在车架14的底部安装有行走轮18；碎屑回收车用于回收钻孔加工作业时产生的金属碎屑，金属碎屑直接掉落在碎屑回收槽15中，清理碎屑回收槽15时，通过把手16将碎屑回收车从夹具组件下方拉出，然后掀起碎屑回收槽15将碎屑回收槽15中的金属碎屑倒出。

本实施例中，两个旋转组件驱动夹具组件向左旋转的角度范围是0-15度，两个旋转组件驱动夹具组件向右旋转的角度范围是0-15度；即两个旋转组件驱动夹具组件从初始位置向左旋转的最大角度是15度，两个旋转组件驱动夹具组件从初始位置向右旋转的最大角度是15度。

本实施例中的横移直线模组3、纵移直线模组4、钻孔机5、旋转电机6、气缸8均由PLC控制器控制执行动作；实现自动化钻孔加工作业，有效提高钻孔效率。

一种用于弧形板材的钻孔加工方法，包括以下步骤：

（1）首先将待加工的弧形板材9放置到下夹体12的顶部，并将待加工的弧形板材9两端与下夹体12顶部刻画的标准线对齐，PLC控制器控制两个气缸8的气路，使两个气缸8驱动上夹体11将待加工的弧形板材9夹持在上夹体11与下夹体12之间；

（2）PLC控制器控制横移直线模组3动作，调整纵移直线模组4和钻孔机5的横向位置，使钻孔机5的钻头与上夹体11上的其中一个腰形通孔111对应，然后PLC控制器控制两个旋转电机6动作，使两个旋转电机6驱动上夹体11和下夹体12夹持待加工的弧形板材9旋转至钻孔位置后停止；PLC控制器控制钻孔机5启动，然后PLC控制器控制纵移直线模组4动作，调整钻孔机5的纵向位置，使钻孔机5的钻头穿过上夹体11上的腰形通孔111后对待加工的弧形板材9进行钻孔加工作业；

（3）钻孔加工作业完成后，PLC控制器控制纵移直线模组4动作，调整钻孔机5的纵向位置，使钻孔机5的钻头退出上夹体11上的腰形通孔111；然后PLC控制器控制两个旋转电机6动作，使两个旋转电机6驱动上夹体11和下夹体12夹持待加工的弧形板材9旋转至初始位置后停止；

（4）重复步骤（2）和（3），直至弧形板材9上所有待加工的孔位加工完成后，PLC控制器控制两个气缸8的气路，使两个气缸8驱动上夹体11与下夹体12脱离，释放加工完成后的弧形板材9。

本实用新型改变了传统对弧形板材的钻孔方式，实现自动化钻孔加工作业，有效提高钻孔效率，加工后的弧形板材质量一致性好，合格率高，而且，在钻孔加工作业过程中，本实用新型设计的夹具组件不会对弧形板材造成无法修复的损伤或形变，避免出现废品，有效降低企业生产成本，提高企业经济效益。

以上所述仅是本实用新型专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型专利原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型专利的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于弧形板材的钻孔加工装置，其特征在于：包括架体，所述架体包括竖直固定设置的两根立柱，在两根立柱的顶端之间架设有横梁，所述横梁的顶部安装有横移直线模组，在横移直线模组的滑台上安装有纵移直线模组，在纵移直线模组的滑台上安装有钻孔机，钻孔机的输出端竖直向下，在钻孔机的输出端下方设置有用于夹持弧形板材的夹具组件，所述夹具组件的两端分别通过旋转组件与两根立柱连接，且两个旋转组件对称设置，两个旋转组件驱动夹具组件旋转，所述旋转组件包括固定安装在立柱上的旋转电机，在旋转电机的输出轴上安装有旋转法兰盘，在旋转法兰盘上安装有气缸，所述夹具组件包括上夹体和下夹体，待加工的弧形板材被夹持在上夹体和下夹体之间，所述上夹体的两端顶部分别与两个气缸的执行端固定连接，所述下夹体的两端分别与两个旋转法兰盘固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于弧形板材的钻孔加工装置，其特征在于，所述的上夹体是弧形板结构，在上夹体上形成有若干个用于钻孔机的钻头穿过的腰形通孔；所述的下夹体的顶部表面是与弧形板结构上夹体配合的弧形面；在下夹体的顶部形成有与上夹体上若干个腰形通孔对应的若干个凹槽。

3.根据权利要求2所述的一种用于弧形板材的钻孔加工装置，其特征在于，在下夹体的内部形成有排料通道，所述排料通道沿下夹体长度方向延伸并贯穿下夹体，且下夹体上的若干个凹槽通过排料通道依次连通；所述排料通道的两端分别通过金属蛇皮软管与外部除尘过滤装置连通，在旋转法兰盘上形成有供金属蛇皮软管穿过的孔。

4.根据权利要求2所述的一种用于弧形板材的钻孔加工装置，其特征在于，在上夹体的底部表面和下夹体的顶部表面分别设置有橡胶层，所述橡胶层的表面形成有若干个圆形凹槽。

5.根据权利要求1所述的一种用于弧形板材的钻孔加工装置，其特征在于，所述的下夹体的两侧边沿位置形成有沿下夹体长度方向延伸的侧壁体，所述的上夹体的宽度小于下夹体上两个侧壁体之间的宽度。

6.根据权利要求1所述的一种用于弧形板材的钻孔加工装置，其特征在于，所述的纵移直线模组通过矩形框与横移直线模组的滑台固定连接，所述矩形框套设在横梁与横移直线模组的外围，矩形框的顶板与横移直线模组的滑台固定连接，矩形框的两个侧板分别位于横梁的两侧，矩形框的底板与竖直设置的纵移直线模组的顶端固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于弧形板材的钻孔加工装置，其特征在于，在夹具组件的下方设置有碎屑回收车，所述碎屑回收车包括车架，在车架上设置有碎屑回收槽，碎屑回收槽的后侧壁底部通过铰链与车架转动连接，碎屑回收槽的前侧壁外侧面安装有把手，在车架的底部安装有行走轮。

8.根据权利要求1所述的一种用于弧形板材的钻孔加工装置，其特征在于，两个旋转组件驱动夹具组件向左旋转的角度范围是0-15度，两个旋转组件驱动夹具组件向右旋转的角度范围是0-15度。

9.根据权利要求3所述的一种用于弧形板材的钻孔加工装置，其特征在于，所述的横移直线模组、纵移直线模组、钻孔机、旋转电机、气缸均由PLC控制器控制执行动作。

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