一种用于在大型钢结构侧面钻孔的装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及钻孔机技术领域，具体而言，尤其涉及一种用于在大型钢结构侧面钻孔的装置及其使用方法。


背景技术：

2.目前起重机主端梁连接板等大型钢结构的侧面孔仍然采用压杠钻进行手工钻孔，现有作业方式作业面高2米以上，需求至少三个熟练工人配合进行操作；作业时，需要两个工人一左一右用手稳住固定在手电钻上的压杠，另一个工人操作手电钻进行钻孔；由于这类的钢结构件的体壁往往都很厚、强度和硬度都很高，工人们完全靠手和身体的力量将电钻压向钢结构件进行钻孔，不仅劳动强度大，生产效率还很低，且由于一般都是在高空作业，存在一定的安全隐患。


技术实现要素：

3.根据上述提出的在起重机主端梁连接板等大型钢结构的侧面进行钻孔，至少需要三个工人用压杠钻进行钻孔操作，不仅劳动强度大、生产效率低、还存在一定安全隐患的技术问题，本发明提供一种在现有的举升机的工作平台上安装一套可实现上、下、左、右、前、后六个方向可实现移动的、只需一个工人操作的用于在大型钢结构侧面钻孔的装置及其使用方法。
4.本发明采用的技术手段如下：
5.一种用于在大型钢结构侧面钻孔的装置，包括可移动的操作平台，所述操作平台上面的一侧装有滑道一，所述滑道一上活动地装有滑块一，所述滑块一的顶部装有底板，所述底板的四个边角处竖直向上地装有四个滑道二，所述滑道二中活动地装有滑块二，四个所述滑块二固定连接有升降台，所述升降台可在升降机构的作用带动所述滑块二沿所述滑道二下上下运动，所述升降台上还装有用于在所述钢结构上打孔的钻孔机。
6.进一步地，所述操作平台装于举升机上，所述举升机的工作平台作为操作平台使用；所述钻孔机侧的两个所述滑道二上装有拉杆，所述拉杆的端部装有可吸附在所述钢结构上的吸盘。
7.进一步地，所述钻孔机包括壳体，所述壳体的底部固定在所述升降台上，所述壳体中活动地装有主轴；所述主轴的前端固定有钻头、后端设有花键轴，所述主轴上还固定装有连接套；所述壳体的上端装有电机一，所述电机一的轴端固定有螺杆一，所述螺杆一上螺装有螺母一，所述螺母一上固定连接有连接板，所述连接板采用轴向被锁定、周向可旋转的方式同所述连接套的另一端连接在一起；所述电机一的上端设置有电机二，所述电机二的轴端同传动机构的输入端连接，所述传动机构的输出端设置有花键，所述花键同所述花键轴啮合连接。
8.进一步地，所述升降台上装有和所述滑道一呈垂直设置的滑道三，所述滑道三中活动地装有滑块三，所述钻孔机通过固定在其底部钻孔机安装板固定在所述滑块三的上
面，所述升降台上装有推动所述钻孔机和滑块三沿所述滑道三做往复直线运动的平移机构。
9.进一步地，所述平移机构包括国定在所述升降台上的电机四，所述电机四的轴端连接有螺杆三，所述螺杆三上螺装有螺母三，所述螺母三和所述钻孔机安装板连接，所述电机四做正反旋转时带动所述钻孔机安装板、钻孔机和滑块三沿所述滑道三做往复直线运动。
10.进一步地，所述升降机构包括固定在所述升降台上面的电机安装座，所述电机安装座上面装有轴端竖直向下的电机三，所述电机三输出轴穿过所述电机安装座后其轴端连接有螺杆二，所述螺杆二上螺装有螺母二，所述螺母二和所述升降台连接，所述电机三做正反旋转时带动所述升降台、滑块沿滑道二做上下往复直线运动。
11.进一步地，所述钻孔机另一侧的所述操作平台上设有操作区，所述操作区侧的两个所述滑道二之间装有控制器安装板，所述控制器安装板的外侧装有控制器，所述电机一、电机三、电机四及所述举升机内的驱动电机及和举升电机与所述控制器电连接。
12.进一步地，述操作区侧的所述操作平台的边缘处装有护栏。
13.进一步地，所述举升机的机体上装有支腿和轮子。
14.本发明还公开了一种用于在大型钢结构侧面钻孔的装置的操作方法，包括如下步骤：
15.步骤一、将举升机移动到待钻孔的钢结构处，展开支腿操作者登上操作平台，打开控制器的供电开关，通过操作控制器上对应的按键将操作平台升至对应高度。
16.步骤二、启动控制吸盘的开关，用吸盘将本装置同钢结构吸附在一起。
17.步骤三、接通控制器与电源的连接，显示正常后，操作人员通过操控控制器操作面板上相应的操作键控制各个电机开始进行孔加工。
18.步骤四、完成全部孔的加工后切断钻孔机与控制器的连接，在控制器操作面板上点按返回按键，使钻孔机返回坐标零点；将操作平台降回地面，切断电源，收回支腿，清理作业现场，完成作业。
19.本发明具有以下优点：
20.1、本发明通过装在其下部的举升机及安装在底板上的升降机构，可实现钻孔机在高度方向上的移动，适用于在竖直方向上大间距范围内的孔加工。
21.2、本发明通过装在升降台上的平移机构，可实现钻孔机在水平方向的移动，进一步扩大了钻孔的范围，且无需移动举升机就可实现一定范围内的水平方向的孔的加工，提高了加工的效率。
22.3、通过吸盘和结构件固定，能有效抵消本装置在进行钻孔作业时抵消钻孔产生的进给力，且在作业完成后切断磁铁的吸力即可消除吸附力，操作便利。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本发明的三维图。
25.图2是本发明的主视图。
26.图3是图2的俯视图。
27.图4是图2中钻孔机的主视图。
28.图5是本发明的电气原理图。
29.1、举升机；1.1、支腿；1.2、操作平台；1.4、操作区；1.5；转杆；1.6、轮子；1.7、举升电机；1.8、驱动电机；2、滑道一；2.1、滑块一；3、吸盘；3.1、电磁铁；4、拉杆；5、支撑座；6、钻孔机；6.1、主轴；6.2、钻头；6.3、钻孔机安装板；6.4、电机一；6.5、螺杆一；6.6、电机二；6.7、传动机构；6.8、螺母一；6.9、连接板；6.10、连接套；6.11、花键轴；6.12、壳体；7、升降机构；7.1、电机三；7.2、螺杆二；7.3、螺母二；8、升降台；8.1、电机安装座；9、底板；9.1、滑道二；9.2、滑块二；9.3、控制器安装板；10、控制器；11、护栏；12、电源；13、滑道三；13.1、滑块三；14、平移机构；14.1、电机四；14.2、螺杆三；14.3、螺母三；14.4、螺杆安装座；15、拉杆安装板。
具体实施方式
30.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
31.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
33.本发明提供一种用于在大型钢结构侧面钻孔的装置，如图1、2、3所示，包括举升机1，举升机1的工作平台则作为本装置的操作平台1.2来使用；在操作平台1.2上面的一侧对称地装有两个滑道一2，每个滑道一2上活动地装有两个滑块一2.1，在四个滑块一2.1的顶部装有底板9，在底板9的四个边角处竖直向上地装有四个滑道二9.1，在滑道二9.1中活动地装有滑块二9.2，四个滑块二9.2两两相对设置，在滑块9.2的端面上通过角板固定连接有升降台8，升降台8可在升降机构7的作用带动滑块二9.2沿滑道二9.1上下运动；升降台8上还装有用于在钢结构上打孔的钻孔机6。在升降台8上还装有和滑道一2呈垂直设置的两个滑道三13，每个滑道三13中活动地装有一个滑块三13.1，钻孔机6通过固定在其底部钻孔机安装板6.3固定在两个滑块三13.1的上面，在升降台8上装有推动钻孔机6和滑块三13.1沿滑道三13做往复直线运动的平移机构14。
34.如图4所示，所述钻孔机6包括壳体6.12，钻孔机6通过其壳体6.12的底部固定在钻孔机安装板6.3，壳体6.12中活动地有主轴6.1，在主轴6.1的前端通过夹爪固定有钻头6.2、
后端设有花键轴6.11，在花键轴6.11上加工有滑动花键槽，滑动花键槽的长度需根据本装置轴向的行程去设定；主轴6.1上还固定装有连接套6.10；壳体6.12的上端装有电机一6.4，电机一6.4的轴端固定有螺杆一6.5，螺杆一6.5上螺装有螺母一6.8，当电机一6.4做正反旋转时螺母一6.8可在螺杆一6.5上做轴向的往复直线运动；螺母一6.8上固定连接有连接板6.9，连接板6.9的另一端加工有圆孔，连接套6.10穿装在圆孔中，用轴承挡圈将连接板6.9挡住以限制它和连接套6.10之间产生相对的轴向运动，其目的是当电机一6.4旋转时，螺母一6.8沿螺杆一6.5运动能带动主轴6.1做往复的轴向运动；在电机一6.4的上端设置有电机二6.6，电机二6.6的轴端与传动机构6.7的输入端连接，传动机构6.7的输出端设置有花键，花键同花键轴6.11啮合连接；当电机二6.6启动后，它的旋转运动通过传动机构6.7输出端的花键带动花键轴6.11，花键轴6.11带动主轴6.1旋转，钻头6.2在主轴6.1的带动下也就旋转起来，同时启动电机一6.4，通过螺杆一6.5及螺母一6.8将电机一6.4的旋转运动转换成直线运动，再通过螺母一6.8、连接板6.9及连接套6.10带动主轴6.1进行进给运动，即完成钻孔加工。
35.如图3所示，所述平移机构14包括国定在升降台8侧部上的电机四14.1，电机四14.1的轴端连接有螺杆三14.2，螺杆三14.2的另一端通过轴承装在升降台8另一侧的螺杆安装座14.4中，螺杆三14.2上螺装有螺母三14.3，螺母三14.3的顶部和钻孔机安装板6.3的底面固定连接(图中未示出)，当电机四14.1做正反旋转时就会带动钻孔机安装板6.3、钻孔机6和滑块三13.1沿滑道三13做往复直线运动。
36.如图1、2所示，所述升降机构7包括固定在升降台8上面的电机安装座8.1，在电机安装座8.1上面两侧各装有一个轴端竖直向下的电机三7.1，电机三7.1的输出轴穿过电机安装座8.1后其轴端连接有螺杆二7.2，螺杆二7.2的下端同固定在底板9上的支撑座5旋转连接，螺杆二7.2上螺装有螺母二7.3，螺母二7.3和升降台8固定连接，当电机三7.1做正反旋转时带动升降台8、滑块9.2沿滑道二9.1做上下往复直线运动。
37.在平移机构14和升降机构7的作用下，钻孔机6可完成在一定平面内所有孔加工。
38.作为一种优选的实施方式，所述钻孔机6另一侧的操作平台1.2上设有一个操作区1.4，操作区1.4侧的两个滑道二9.1之间装有控制器安装板9.3，控制器安装板9.3的外侧装有控制器10，电机一6.4、电机二6.6、电机三7.1、电机四14.1及举升机1内的驱动电机1.8和举升电机1.7与控制器10电连接；在举升机1内还可装上蓄电池组，由蓄电池组作为电源12为控制器10供电，自带电源12的模式使这个装置在使用时更为方便；操作人员在操作区1.4内操控控制器10即可完成所有的动作。
39.作为一种优选的实施方式，所述操作区1.4侧的操作平台1.2的边缘处装有保护操作人员避免跌落的护栏11，护栏11上设有供人上下的出口。
40.作为一种优选的实施方式，如图2、3所示，所述举升机1的机体上装有支腿1.1和轮子1.6；当将举升机1移动到所要施工的地方，可将支腿1.1展开，并通过旋转其上面的转杆1.5将举升机1升起一定的高度，使举升机1的轮子1.6离开地面，提高本装置的稳定性，进而提高钻孔的精度。
41.作为一种优选的实施方式，如图1所示，所述钻孔机6侧的两个滑道二9.1的外侧上固定一块拉杆安装板15，在拉杆安装板15上装有拉杆4，拉杆4的端部装有吸盘3，在钻孔操作前将吸盘3吸附在所要钻孔的钢结构上，抵消钻孔产生的进给力；吸盘3应优先使用装有
电磁铁3.1的吸盘3，也可以使用装有永磁铁的吸盘3。
42.本发明还提供该钻孔装置两种运行模式的操作方法，包括如下步骤：
43.为便于描述，本文以操作人员面向钻孔机6的方向设定坐标系，操作人员的左侧为-x、右侧为x，下为-y、上为y，后为-z、前为z。
44.手动运行模式：
45.步骤一、将举升机1移动到待钻孔的钢结构处，展开支腿1.1，操作者登上操作平台1.2，打开控制器10的供电开关，通过操作控制器10上控制举升电机1.7将操作平台1.2升至对应高度。
46.步骤二、操作人员用手推动装在滑块二9.2上的控制器安装板9.3，使钻孔机6靠近钢结构，靠近后启动控制吸盘3的开关，用吸盘3将本装置同钢结构吸附在一起。
47.步骤三、接通控制器10与电源12的连接，显示正常后，在控制器10操作面板上进行操作：通过点按-x、x、-y、y方向的按键，将钻孔机6对准所要钻的孔位，其中-x、x按键控制电机四14.1；-y、y按键控制电机三7.1；按下钻孔机6的启动开关，电机二6.6启动、钻头6.2开始旋转；在控制器10的操作面板上通过点按-z、z方向按键控制电机一6.4，进而控制钻头6.2的进给方向，完成钻孔。
48.步骤四、重复上述步骤，完成其他孔位的钻孔工作，最后切断钻孔机6与控制器10的连接，在控制器10操作面板上点按返回按键，使钻孔机6返回坐标零点；将操作平台1.2降回地面，切断电源12，收回支腿1.1，清理作业现场，完成作业。
49.自动运行模式：
50.步骤一、将举升机1移动到待钻孔的钢结构处，展开支腿1.1，操作者登上操作平台1.2，打开控制器10的供电开关，通过操作控制器10上对应的按键将操作平台1.2升至对应高度。
51.步骤二、操作人员用手推动装在滑块二9.2上的控制器安装板9.3，使钻孔机6靠近钢结构，靠近后启动控制吸盘3的开关，用吸盘3将本装置同钢结构吸附在一起。
52.步骤三、接通控制器10与电源12的连接，显示正常后，在控制器10操作面板上进行操作：通过点按-x、x、-y、y方向的按键，将钻孔机6对准预设的零位；在控制器10的操作面板输入其他待钻孔位与零位的间距以及孔深，按下启动按键，控制器10自动控制电机四14.1、电机三7.1、电机一6.4，电机二6.6、进而控制钻头6.2的移动方向、移动距离和进给方向以及进给长度，自动完成全部孔位的钻孔工作。
53.步骤四、最后切断钻孔机6与控制器10的连接，在控制器10操作面板上点按返回按键，使钻孔机6返回坐标零点；将操作平台1.2降回地面，切断电源12，收回支腿1.1，清理作业现场，完成作业。
54.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。