钢管束翼板孔数控加工设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢管束翼板孔数控加工设备。
【背景技术】
[0002]I型钢管束构件是一种新型钢结构墙体构件，它是由若干根薄壁U型钢管与一根用于封堵U型钢管开口的等宽方钢管，经叠加组立并焊接在一起构成钢管束构件。其中I型钢管束构件的外形结构见图1a所示，U型钢管的结构见图1b所示，其中A为冷弯成型的U型钢管，B为方钢管，Al为U型钢管的翼缘，A2为腹板，A3为板孔。在组成钢管束的各U型钢管的翼板上，布置有用于在楼板建造施工中穿插钢筋的数组小孔。
[0003]I型钢管束的规格为:
[0004]长度范围约为4000— 12000mm，厚度范围约为130— 200mm，高度范围约为310—2100mm，钢管束板厚约为4一6mm。
[0005]I型钢管束构件翼板孔的加工工序，研制初期均采用摇臂钻床进行加工，即在I型钢管束构件组立焊接完成后，由工人操作摇臂钻对钢管束翼板上的小孔逐个进行钻削加工。这道工序存在着劳动强度大、生产效率低、成本高等问题。
【发明内容】
[0006]为了克服现有钢管束翼板钻孔工序手工操作存在的上述缺陷，本发明提供一种使钢管束翼板钻孔工作实现自动化，在保证产品质量与生产效率的同时，减轻生产人员劳动强度的钢管束翼板孔数控加工设备。
[0007]本发明采用的技术方案是:
[0008]钢管束翼板孔数控加工设备，包括起支承作用的基座，其特征在于:沿所述的基座的长度方向上平行排布有若干输送辊，若干所述的输送辊用以构成钢管束构件加工用工作台；
[0009]所述的基座上设置有可沿基座的长度方向移动的用以安装若干钻削动力头的龙门机架，所述的钻削动力头可沿所述的龙门机架横向移动；所述的钻削动力头的底部安装有用以钢管束构件孔加工用刀具的钻头。
[0010]所述的龙门机架上安装有横向溜板，所述的横向溜板通过滚动直线导轨副安装在龙门机架上，且所述的横向溜板的顶部安装有横向移动电机，所述的横向溜板带动钻削动力头沿龙门机架横向移动。
[0011]所述的龙门机架的顶部还安装有齿轮齿条传动副，所述的齿轮齿条传动副与所述的横向移动电机驱动连接，若干所述的钻削动力头在齿轮齿条传动副作用下分别沿龙门机架横向移动。
[0012]所述的钻削动力头包括主轴电机和多轴齿轮箱，所述的主轴电机的上端连接联轴节，下端设置有所述的多轴齿轮箱，所述的多轴齿轮箱包括主传动轴，所述的主传动轴的两侧分别通过齿轮传动副与一主轴传动连接，所述的主轴的底部安装有所述的钻头。
[0013]若干所述的输送辊通过输送辊机架安装在基座上，且所述的输送辊由电机通过链轮传动。
[0014]所述的输送辊机架的下方安装有用于排出切肩的排肩器，所述的排肩器包括安装在工作台两端的排肩器尾轮、套设在排肩器尾轮上的并可随排肩器尾轮转动而旋转的排肩链板以及安装在工作台末端的具有切肩排出口的切肩排出端，所述的排肩链板与切肩排出端相互配合。
[0015]所述的工作台的两侧分别设置有固定式横向定夹装置和根据钢管束构件的不同尺寸调整横向间距的移动式横向定夹装置。
[0016]所述的工作台的左右两端分别设置有用以在加工过程中对钢管束构件长度方向的定位与夹紧的纵向定夹装置。
[0017]每根所述的输送辊的两侧的中间部位分别安装有中间托辊，且所述的中间托辊与输送辊抵接，所述的中间托辊通过中间托辊支架固设在基座上。
[0018]用于I型钢管束翼板钻孔生产的数控加工设备，其主要结构组成及功能特征如下:
[0019]基座:作为设备基础件，用于安装、联接及支撑设备其它组成部件。
[0020]排肩器尾轮:作为排肩器的重要部件，与切肩排出端及排肩链板共同组成排肩器，并在排肩器传动电机的带动下，支撑并拖动排肩链板作排肩循环运动，将切肩从切肩排出立而排除。
[0021]输送辊机架:用于支撑由链轮传动的输送辊。
[0022]输送辊:数根输送辊安装在输送辊机架上，由电机通过链轮拖动同步旋转，共同构成钢管束构件加工用工作台。
[0023]龙门机架:用于安装钻削动力头，并作为设备行走部件，带动钻削动力头，沿基座长度方向(纵向)运行，实现孔加工纵向定位。
[0024]齿轮齿条传动副:安装在龙门机架的顶部，在横向伺服电机拖动下，带动钻削动力头沿基座宽度方向(横向)运行，实现孔加工的横向定位。
[0025]横向移动电机:安装在横向溜板顶部，用于驱动齿轮齿条传动副，带动各钻削动力头能够分别沿龙门机架横向移动，实现钢管束各U型钢管翼板孔的钻削定位。
[0026]横向溜板:用滚动直线导轨副安装在龙门机架上，其上采用滚动直线导轨安装钻削动力头，在电机拖动下，带动钻削动力头实现横向定位运动。
[0027]多轴齿轮箱:作为钻削动力头的重要组成部件之一，安装于主轴电机下部，将电机的单轴运动，通过传动齿轮副，变为可带动两根钻削主轴运动，实现每个动力头的双孔同步钻削。
[0028]钢管束构件:由数根U型钢管及一根方钢管焊接构成，钻削加工时，水平定位夹紧在工作台上；各U型钢管上沿长度方向均布三组(每组2*2个翼板孔)孔需要加工。
[0029]横向定夹装置:布置在工作台的上下两侧，一侧为固定式，作为构件定位基准，另一侧可以横向移动，实现对工件的侧向夹紧。
[0030]中间托辊:作为工作台的各输送辊为细长杆件，为了在加工过程中提高输送辊的刚性，避免长期使用发生变形，故采用中间托辊支撑方式加强刚度。
[0031]纵向定夹装置:安装在工作左右两端，用于在加工过程中，对工件长度方向的定位与夹紧。
[0032]本发明的有益效果体现在:
[0033]I)多钻削动力头:为了能够提高加工效率，并适合钢管束构件宽度尺寸大的实际情况，特采用多钻削动力头进行同步钻削加工，具有加工效率高、孔位精度高、占用加工场地集中等优点。
[0034]2)多轴钻削加工:在每个钻削动力头上，均设有两个钻削主轴，见图4所示，通过主轴电机及联轴节，将旋转运动传递给主传动轴，再经过齿轮传动副的传动，将旋转运动传递给两个钻削主轴，最终带动两根钻头作旋转主运动，实现了单动力多轴钻削加工；提高了加工效率，降低了加工能耗，并且也保证了每个U型钢管对每排孔位间距的精度要求。
[0035]3)输送辊刚度提高办法:作为组成设备工作台的输送辊，为细长杆类部件，在钻削加工过程中，输送辊中部将因长度过大而导致刚度减弱，这将严重影响钢管束构件的翼板孔钻加工，为了提高输送辊的整体刚度，在输送辊下部采用中间托辊的支撑方式，来解决输送辊刚度弱的问题。
【附图说明】
[0036]图1a是I型钢钢管束结构示意图。
[0037]图1b是U型钢管束结构示意图。
[0038]图2是本发明整体结构主视图。
[0039]图3是本发明整体结构俯视图。
[0040]图4是本发明整体结构侧视图。
[0041]图5a是本发明钻削动力头局部结构示意图。
[0042]图5b是本发明钻削动力头整体结构示意图。
[0043]图6a是本发明中间托辊整体结构示意图。
[0044]图6b是本发明中间托辊局部结构示意图。
【具体实施方式】
[0045]参照图1a至图6b，钢管束翼板孔数控加工设备，包括起支承作用的基座1，沿所述的基座I的长度方向上平行排布有若干输送辊4，若干所述的输送辊4用以构成钢管束构件12加工用工作台；
[0046]所述的基座I上设置有可沿基座的长度方向移动的用以安装若干钻削动力头的龙门机架5，所述的钻削动力头8可沿所述的龙门机架5横向移动；所述的钻削动力头8的底部安装有用以钢管束构件孔加工用刀具的钻头11。
[0047]所述的龙门机架5上安装有横向溜板9，所述的横向溜板9通过滚动直线导轨副安装在龙门机架5上，且所述的横向溜板9的顶部安装有横向移动电机7，所述的横向溜板9带动钻削动力头8沿龙门机架5横向移动。
[0048]所述的龙门机架5的顶部还安装有齿轮齿条传动副6，所述的齿轮齿条传动副6与所述的横向移动电机7驱动连接，若干所述的钻削动力头8在齿轮齿条传动副6作用下分别沿龙门机架5横向移动。
[0049]所述的钻削动力头8包括主轴电机81和多轴齿轮箱10，所述的主轴电机81的上端连接联轴节82，下端设置有所述的多轴齿轮箱10，所述的多轴齿轮箱包括主传动轴103，所述的主传动轴103的两侧分别通过齿轮传动副102与一主轴101传动连接，所述的主轴101的底部安装有所述的钻头11。
[0050]若干所述的输送辊4通过输送辊机架3安装在基座I上，且所述的输送辊4由电机通过链轮传动。
[0051]所述的输送