光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机，属于钢支架加工设备领域，包括底座、多个钻床、用于固定工件的装夹装置以及控制箱，多个钻床并排且间隔地安装于底座上，装夹装置安装于底座靠近钻床的位置，钻床与控制箱连接。本实用新型提供的光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机实现了多孔的同时加工，可实现自动化加工，不仅结构简单，操作简单方便，而且保证了钻孔质量和孔间距，降低了钻头损耗，大大提高了生产效率，使加工更加安全高效。
【专利说明】
光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机
技术领域
[0001]本实用新型涉及钢支架加工设备领域，具体而言，涉及一种光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机。
【背景技术】
[0002]太阳能光伏电站钢支架大多数采用薄壁轻型钢材，其中薄壁方管或矩形管被大量使用。考虑到钢支架的防腐及现场安装便利，其结构件普遍采用螺栓铰接，并非采用焊接来构架承载支架。方管或矩形管钻孔的工作量非常巨大，尤其一支0.5m?3.5m左右管材少则三个多则十几个孔位，尤其是孔径、孔位都有相应规范，其中大部分孔孔位都需要小型钻床来完成。有的在人工划线后，采用一人操作一台小钻床钻I?2个孔位，由多人同时操作组成流水生产线，分别钻孔，有的是几台钻排成一排，每台钻床钻削头中心距便是钻孔中心距。钻削三个孔便是三名工作人员分别操作一台钻床。若30MW电站几万支钢管要完成打孔，其劳动力用工非常巨大，工作场面非常壮观，加上工期非常短，短时间找不到大量钻床工人，其次钻孔质量、孔与孔的距离都无法保证，并且钻削头损耗非常大。而大型多孔钻床根本无法满足生产需求。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提供了一种光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机，旨在改善上述问题。
[0004]本实用新型是这样实现的:
[0005]—种光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机，包括底座、多个钻床、用于固定工件的装夹装置以及控制箱，多个所述钻床并排且间隔地安装于所述底座上，所述装夹装置安装于所述底座靠近所述钻床的位置，所述钻床与所述控制箱连接。
[0006]进一步地，所述钻床包括钻床本体、驱动装置、钻头组件以及用于驱动所述钻头组件上下移动的进给装置，所述驱动装置安装于所述钻床本体上，所述驱动装置与所述进给装置连接，所述钻头组件与所述进给装置连接，所述装夹装置位于所述钻头组件的下方。
[0007]通过进给装置实现钻头组件的上下移动，进给的控制更加快速高效。装夹装置能够很好地将薄壁管固定于钻头组件的下方，便于钻头组件对薄壁管钻孔。
[0008]进一步地，所述钻头组件包括钻头、钻削头主轴以及用于驱动所述钻头转动的旋转驱动总成装置，所述钻头与所述钻削头主轴连接，所述旋转驱动总成装置与所述钻削头主轴连接，所述钻削头主轴与所述进给装置连接。
[0009]旋转驱动总成装置驱动钻削头主轴转动，进给装置驱动钻削头主轴的上下移动，从而带动整个钻头组件进或退。通过控制箱控制旋转驱动总成装置和进给装置，能够很好地控制钻头的转动和进给。
[0010]进一步地，所述进给装置包括转轴，所述转轴的一端与所述驱动装置连接，另一端与所述钻床本体转动连接，所述转轴上设置有齿轮，所述钻削头主轴上设置有齿条，所述齿轮与所述齿条配合。
[0011]在驱动装置的带动下，转轴转动，带动转轴上的齿轮转动，通过齿轮和齿条的配合，实现钻削头主轴的上下移动，从而实现钻头的进给或退出。采用齿轮和齿条的配合，使钻头的进给运动精确，易于控制。
[0012]进一步地，所述驱动装置包括相互连接的电机和变速箱，所述变速箱与所述转轴的一端转动连接，所述钻床本体远离所述变速箱的一侧安装有轴承座，所述轴承座上设置有轴承，所述转轴远离所述变速箱的一端与所述轴承的内圈配合。
[0013]通过轴承座将转轴稳固地固定于钻床本体上，并且能够很方便地转动。传动准确，保证了对钻头的进给的控制。
[0014]进一步地，所述钻床本体与所述底座滑动连接，所述底座上设置有用于锁紧所述钻床本体的锁紧装置。
[0015]每个钻床本体能够在底座上滑动，使得任意两个钻床本体之间的间距能够调节，从而可根据薄壁管所需加工的孔的不同孔距相应调整钻床本体的间距，适应了不同孔距的加工要求。通过调整钻床本体实现钻头间距的调节，以钻头的间距来保证孔距尺寸的准确性，与现有技术的人工划线后的人工操作相比，大大提高了钻孔的准确性。
[0016]进一步地，所述底座上设置有滑轨，所述钻床本体上设置有滑块，所述滑块与所述滑轨滑动连接。
[0017]通过滑块在滑轨上滑动，能够非常方便地调节多个钻床本体之间的间距，在钻床本体移动到位后，只需通过锁紧装置将钻床本体固定于底座上即可。
[0018]进一步地，所述底座上设置有用于推动工件的推送装置。
[0019]通过设置推送装置，能够在工件一次钻孔加工完成后，将工件推出，以便安装下一个工件。另外，推送装置也可以实现一定距离的推送，在工件一次钻孔加工完成后，推送一定的距离，再对该工件进行下一次钻孔，提高了钻孔的效率。
[0020]进一步地，所述装夹装置包括装夹本体、气钳机构以及气缸，所述气钳机构包括钳体和挡板，所述挡板安装于所述底座上，所述钳体可伸缩地连接于所述装夹本体上，所述钳体与所述气缸连接。
[0021 ]装夹装置在装夹工件时，通过气缸带动钳体从装夹本体伸出，将工件固定于嵌体和挡板之间;在松开工件时，气缸带动钳体缩回，从而将工件松开。
[0022]进一步地，所述钻孔机还包括冷却系统，所述冷却系统包括水箱、冷却水栗、水路以及冷却水喷头，所述水箱与所述冷却水栗连接，所述水路的一端与所述冷却水栗连通，另一端与所述冷却水喷头连接，所述冷却水喷头通过支架固定于所述底座靠近所述装夹装置的位置，所述冷却水栗与所述控制箱电连接。
[0023]冷却系统工作时，在控制箱的控制下，冷却水栗从水箱抽取冷却水，冷却水通过水路最终从冷却水喷头喷出，冷却水喷头对准钻头钻孔位置。
[0024]本实用新型提供的光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机的有益效果是:该光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机在使用时，首先通过装夹装置将薄壁管固定于底座上，然后控制箱控制多个钻床同时对薄壁管进行钻孔，从而同时完成多个孔的加工。
[0025]本实用新型提供的光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机实现了多孔的同时加工，可实现自动化加工，不仅结构简单，操作简单方便，而且保证了钻孔质量和孔间距，降低了钻头损耗，大大提高了生产效率，使加工更加安全高效。
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0027]图1为本实用新型实施例提供的光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机的背面视角的结构示意图；
[0028]图2为本实用新型实施例提供的光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机的正面视角的结构示意图；
[0029]图3为本实用新型实施例提供的光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机的侧视图；
[0030]图4为本实用新型实施例提供的光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机在图3中沿A-A线的结构示意图；
[0031]图5为本实用新型实施例提供的光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机的底座的俯视结构示意图；
[0032]图6为本实用新型实施例提供的光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机在图5中沿B-B线的结构示意图。
[0033]图中标记分别为:
[0034]底座10;
[0035]钻床20 ；钻床本体201 ；钻头202 ；钻削头主轴203 ；转轴204 ；齿轮205 ；齿条206 ；电机207 ；变速箱208 ；轴承座209 ；轴承210;法兰211 ；
[0036]装夹装置30；装夹本体301 ；气缸302 ；钳体303 ；挡板304 ；
[0037]控制箱40;
[0038]推送装置50;
[0039]水箱601;冷却水栗602;水路603;冷却水喷头604;支架605。
【具体实施方式】
[0040]本实用新型的设计者在研究中发现，现有的太阳能光伏电站钢支架所用的薄壁管在钻孔时，通常是采用人工划线、人工操作小钻床钻孔，采用这种方式，所需的工作人员较多，劳动力用工非常巨大，加上工期非常短，短时间找不到大量钻床工人，钻孔质量、孔与孔的距离都无法保证，并且钻削头损耗非常大，而大型多孔钻床根本无法满足生产需求。
[0041]鉴于此，本实用新型的设计者通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，设计了一种光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机，实现了多孔的同时加工，可实现自动化加工，不仅结构简单，操作简单方便，而且保证了钻孔质量和孔间距，降低了钻头损耗，大大提高了生产效率，使加工更加安全高效。
[0042]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0043]实施例
[0044]请参阅图1和图2，本实施例提供了一种光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机，该钻孔机包括底座10、多个钻床20、用于固定工件的装夹装置30以及控制箱40，多个钻床20并排且间隔地安装于底座10上，装夹装置30安装于底座10靠近钻床20的位置，钻床20与控制箱40连接。其中，控制箱40优选采用PLC控制箱，在完成工件安装装夹到位后，可实现一键启动，实现多孔位同时钻削。另外，钻床20的数量可根据实际需要进行设置，可以采用两台、三台、四台、五台等，本实施例以三台钻床20为例。
[0045]请参阅图2?图4，钻床20包括钻床本体201、驱动装置、钻头组件以及用于驱动钻头组件上下移动的进给装置，驱动装置安装于钻床本体201上，驱动装置与进给装置连接，钻头组件与进给装置连接，装夹装置30位于钻头组件的下方。
[0046]通过进给装置实现钻头组件的上下移动，进给的控制更加快速高效。装夹装置30能够很好地将薄壁管固定于钻头组件的下方，便于钻头组件对薄壁管钻孔。
[0047]请参阅图4，钻头组件包括钻头202、钻削头主轴203以及用于驱动钻头202转动的旋转驱动总成装置(图中未示出)，钻头202与钻削头主轴203连接，旋转驱动总成装置与钻削头主轴203连接，钻削头主轴203与进给装置连接。
[0048]旋转驱动总成装置驱动钻削头主轴203转动，进给装置驱动钻削头主轴203的上下移动，从而带动整个钻头组件进或退。通过控制箱40控制旋转驱动总成装置和进给装置，能够很好地控制钻头202的转动和进给。
[0049]请参阅图4，进给装置包括转轴204，转轴204的一端与驱动装置连接，另一端与钻床本体201转动连接，转轴204上设置有齿轮205，钻削头主轴203上设置有齿条206，齿轮205与齿条206配合。
[0050]在驱动装置的带动下，转轴204转动，带动转轴204上的齿轮205转动，通过齿轮205和齿条206的配合，实现钻削头主轴203的上下移动，从而实现钻头202的进给或退出。采用齿轮205和齿条206的配合，使钻头202的进给运动精确，易于控制。当然，也可以采用其他装置，例如丝杆机构等，只要能够实现钻削头主轴203的上下移动即可。
[0051 ]请参阅图2?图4，驱动装置包括相互连接的电机207和变速箱208，变速箱208与转轴204的一端转动连接，钻床本体201远离变速箱208的一侧安装有轴承座209，轴承座209上设置有轴承210，转轴204远离变速箱208的一端与轴承210的内圈配合。其中，电机207可以采用步进电机、伺服电机等。
[0052]轴承座209通过内六角螺栓与钻床本体201连接，轴承210在安装于轴承座209上时，通过轴用卡环卡紧。
[0053]通过轴承座209将转轴204稳固地固定于钻床本体201上，并且能够很方便地转动。传动准确，保证了对钻头202的进给的控制。
[0054]变速箱208通过法兰211与钻床本体201连接，法兰211通过外六角螺栓组合件与钻床本体201连接，转轴204穿过法兰211。
[0055]每个钻床本体201均与底座10滑动连接，底座10上设置有用于锁紧钻床本体201的锁紧装置。锁紧装置为现有结构，例如可以采用螺栓连接等。
[0056]每个钻床本体201能够在底座10上滑动，使得任意两个钻床本体201之间的间距能够调节，从而可根据薄壁管所需加工的孔的不同孔距相应调整钻床本体201的间距，适应了不同孔距的加工要求。通过调整钻床本体201实现钻头202间距的调节，以钻头202的间距来保证孔距尺寸的准确性，与现有技术的人工划线后的人工操作相比，大大提高了钻孔的准确性。
[0057]底座10上设置有滑轨，钻床本体201上设置有滑块，滑块与滑轨滑动连接。通过滑块在滑轨上滑动，能够非常方便地调节多个钻床本体201之间的间距，在钻床本体201移动到位后，只需通过锁紧装置将钻床本体201固定于底座10上即可。
[0058]请参阅图2，底座10上设置有用于推动工件的推送装置50。推送装置50可采用液动装置或气动装置，也可以采用机械传动装置，如丝杆机构等，只要能够保证推动工件作直线运动即可。
[0059]通过设置推送装置50，能够在工件一次钻孔加工完成后，将工件推出，以便安装下一个工件。另外，推送装置50也可以实现一定距离的推送，在工件一次钻孔加工完成后，推送一定的距离，再对该工件进行下一次钻孔，提高了钻孔的效率，这样在孔距成等距离变化时，可通过推送装置50调节距离，则不必每次在需要调节钻孔位置时，都拆装钻孔本体，省去了拆装的工时。
[0060]请参阅图1?图3，装夹装置30包括装夹本体301、气钳机构以及气缸302，气钳机构包括钳体303和挡板304，挡板304安装于底座10上，钳体303可伸缩地连接于装夹本体301上，钳体303与气缸302连接。
[0061 ] 装夹装置30在装夹工件时，通过气缸302带动钳体303从装夹本体301伸出，将工件固定于嵌体和挡板304之间；在松开工件时，气缸302带动钳体303缩回，从而将工件松开。[0062 ]请参阅图1?图3、图5以及图6，钻孔机还包括冷却系统，冷却系统包括水箱601、冷却水栗602、水路603以及冷却水喷头604，水箱601与冷却水栗602连接，水路603的一端与冷却水栗602连通，另一端与冷却水喷头604连接，冷却水喷头604通过支架605固定于底座10靠近装夹装置30的位置，冷却水栗602与控制箱40电连接。
[0063]冷却系统工作时，在控制箱40的控制下，冷却水栗602从水箱601抽取冷却水，冷却水通过水路603最终从冷却水喷头604喷出，冷却水喷头604对准钻头202钻孔位置。冷却水喷头604可以与支架605活动连接，方便调节冷却水喷头604的喷水位置。
[0064]本实施例提供的光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机，PLC控制箱控制着气路、水路603及机械传动。
[0065]请参阅图1?图6，本实施例提供的光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机的钻孔工艺如下:
[0066]1.接通电源前检查好气路、水路603、钻头202对位回零。
[0067]2.摆放并装夹好工件，启动控制箱40开关。
[0068]3.PLC输出信号给气钳机构，工件被夹紧定位(一直维持待加工完毕后释放)。
[0069]4.PLC输出主轴(钻头202)启动信号，主轴启动完毕，冷却水栗602开始工作。
[0070]5.PLC输出信号给电机207，电机207通过变速箱208带动转轴204使得钻头202快速进刀至薄壁管上表面。此时PLC输出信号给电机207，电机207速度降低时，钻头202加工薄壁管上表面。待钻透上表面后PLC输出信号给电机207，使得钻头202快进刀至薄壁管下表面后，PLC输出信号给电机207，钻削进刀速度再次降低，直至钻头202钻透薄壁管下表面。PLC输出回程信号给电机207，电机207反方向快速工作，钻头202快速回归到机械零位。
[0071]6.工件加工完毕。PLC给信号依次停止冷却水栗602、旋转驱动总成装置(如果钻头202用变频系统操作则钻削回到待速状态)、最后释放气钳机构，重新更换新的加工工件。
[0072]综上所述，请参阅图1?图6，本实施例提供的光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机实现了多孔的同时加工，可实现自动化加工，不仅结构简单，操作简单方便，而且还具有以下优点:
[0073]省工:将人工进刀改设为PLC程序控制，人工只需上下工件即可，这样一个人就可以照看两台以上的设备，省了至少50%的人工。
[0074]保证钻孔质量:将人工进刀改设为PLC程序控制，避免了人力的不可控影响，使得钻出的孔成型优良，毛刺少。
[0075]钻头202损耗少:现有技术由于人力的不可控因素，使得钻头202的损耗很大，将人工进刀改设为PLC程序控制，避免了卡钻头202、打钻头202等现象，钻头202损耗减少了 50 %以上。
[0076]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0077]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0078]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0079]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机，其特征在于，包括底座、多个钻床、用于固定工件的装夹装置以及控制箱，多个所述钻床并排且间隔地安装于所述底座上，所述装夹装置安装于所述底座靠近所述钻床的位置，所述钻床与所述控制箱连接。2.根据权利要求1所述的光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机，其特征在于，所述钻床包括钻床本体、驱动装置、钻头组件以及用于驱动所述钻头组件上下移动的进给装置，所述驱动装置安装于所述钻床本体上，所述驱动装置与所述进给装置连接，所述钻头组件与所述进给装置连接，所述装夹装置位于所述钻头组件的下方。3.根据权利要求2所述的光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机，其特征在于，所述钻头组件包括钻头、钻削头主轴以及用于驱动所述钻头转动的旋转驱动总成装置，所述钻头与所述钻削头主轴连接，所述旋转驱动总成装置与所述钻削头主轴连接，所述钻削头主轴与所述进给装置连接。4.根据权利要求3所述的光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机，其特征在于，所述进给装置包括转轴，所述转轴的一端与所述驱动装置连接，另一端与所述钻床本体转动连接，所述转轴上设置有齿轮，所述钻削头主轴上设置有齿条，所述齿轮与所述齿条配合。5.根据权利要求4所述的光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机，其特征在于，所述驱动装置包括相互连接的电机和变速箱，所述变速箱与所述转轴的一端转动连接，所述钻床本体远离所述变速箱的一侧安装有轴承座，所述轴承座上设置有轴承，所述转轴远离所述变速箱的一端与所述轴承的内圈配合。6.根据权利要求2所述的光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机，其特征在于，所述钻床本体与所述底座滑动连接，所述底座上设置有用于锁紧所述钻床本体的锁紧装置。7.根据权利要求6所述的光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机，其特征在于，所述底座上设置有滑轨，所述钻床本体上设置有滑块，所述滑块与所述滑轨滑动连接。8.根据权利要求1所述的光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机，其特征在于，所述底座上设置有用于推动工件的推送装置。9.根据权利要求1所述的光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机，其特征在于，所述装夹装置包括装夹本体、气钳机构以及气缸，所述气钳机构包括钳体和挡板，所述挡板安装于所述底座上，所述钳体可伸缩地连接于所述装夹本体上，所述钳体与所述气缸连接。10.根据权利要求1-9任一项所述的光伏电站薄壁钢支架多孔钻孔机，其特征在于，所述钻孔机还包括冷却系统，所述冷却系统包括水箱、冷却水栗、水路以及冷却水喷头，所述水箱与所述冷却水栗连接，所述水路的一端与所述冷却水栗连通，另一端与所述冷却水喷头连接，所述冷却水喷头通过支架固定于所述底座靠近所述装夹装置的位置，所述冷却水栗与所述控制箱电连接。
【文档编号】B23B39/14GK205414467SQ201620106175
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年2月2日
【发明人】赵长玉, 赵长煦, 方晓琴
【申请人】东台银信钢结构工程有限公司