专利名称：高速连续式滴灌管打孔机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种塑料制品加工设备，具体的说是滴灌管加工流水线上用于打孔的专用设备，属塑料加工机械技术领域。
背景技术：
滴灌是一种先进的节水浇灌技术，它采用一种特制的滴灌管铺设在农田中完成滴灌。滴灌管由塑料软管制成，在管的内壁上均匀设有滴头，滴头上设有迷宫式紊流通道，通道的终端设有通往滴灌管外部的出水孔，滴灌管中的水经滴头后仅允许微量水通过。滴灌管的加工通常是在专用的自动化流水线上完成，它由滴头加工、滴头输送、滴灌管挤出、滴头粘接、滴灌管打孔、滴灌管收卷等工序组成，其中，滴灌管打孔工序是在已经热压粘合了滴头的滴灌管上滴头所在部位打孔，该工序所用的设备为滴灌管打孔机。滴灌管打孔机常采用钻孔的加工方式，工作过程为在滴灌管进料过程中，当其内的滴头被检测到时，检测元件发出信号中断进料，并启动夹紧、打孔部分，顺序动作钻打滴灌孔。打孔部分的钻杆在气缸驱动下作前进、后退的往复运动，工作过程为程序化的顺序动作过程，滴灌管进料方式为断续的间断进料方式，动作程序多、进料速度慢，其加工速度不超过50米/分钟，生产效率低。由于滴灌管打孔是整个滴灌管生产线中的一道重要工序，其加工速度低势必会成为制约整条生产线生产效率的瓶颈，因此改进打孔技术，提高打孔速度，是亟待解决的问题。
发明内容
本实用新型用于解决上述已有技术之缺陷而提供一种采用打孔加工方式的高速连续式滴灌管打孔机，从而可将进料速度提高到100米/分钟以上，满足滴灌管生产线高效率生产的要求。
本实用新型所称问题是由以下技术方案解决的一种高速连续式滴灌管打孔机，其特别之处是构成中包括底座20、打孔底板3、打孔装置、滴头探测装置和跟踪伺服装置，其中打孔底板支撑于底座上，滴灌管6位于打孔底板上，所述打孔装置由打孔电机16、主轴25、打孔刀架5和打孔器4组成，主轴与打孔电机位于打孔刀架上，两者传动连接，打孔器4安装在主轴端部、位于打孔底板上部，打孔器上设有空心打孔刀4-1，打孔刀对应滴头7。
上述高速连续式滴灌管打孔机，所述所述滴头探测装置位于打孔底板3上、其位置位于滴灌管进料侧，滴头探测装置由探测轮8、探测轮连杆32、回位弹簧12、探测开关11和升降板9组成，所述探测轮连杆铰接在升降板上，探测轮和回位弹簧分别设置在探测轮连杆两端，探测开关设置在探测轮连杆的一侧、并与打孔电机的控制电路电连接。
上述高速连续式滴灌管打孔机，所述跟踪伺服装置包括步进电机14、丝杠18、丝杠母17、直线导轨2、导轨滑块15和测位开关26，所述步进电机输出轴联接丝杠，丝杠母固接打孔刀架5，打孔刀架位于导轨滑块15上，测位开关26位于直线导轨两端。
上述高速连续式滴灌管打孔机，所述打孔器4内设有径向孔，所述主轴安装打孔器端内设排屑孔25-1、外套吸屑座30，吸屑座固定，吸屑座内设有环形槽30-2和吸屑管30-1，吸屑座上接吸屑弯头31，吸屑弯头连接真空泵，所述空心打孔刀、径向孔、排屑孔、环行槽、吸屑管、吸屑弯头形成排屑通道。
上述高速连续式滴灌管打孔机，所述打孔底板上设有滴灌管导正块13，升降板下部设有滴头导槽38，所述两滴灌管导正块中心线、滴头导槽中心线、探测轮中心线、打孔刀中心线设置在一条轴线上。
上述高速连续式滴灌管打孔机，所述打孔底板上设有调节支架28，调节支架与调节螺杆42螺纹连接，调节螺杆经调节块41连接滴灌管压板39，滴灌管压板上对应打孔刀位置设有打孔槽39-1。
上述高速连续式滴灌管打孔机，增设微调装置，所述微调装置由微调螺杆34、微调螺母35和微调手柄23组成，微调螺杆一端穿过托架板37并与其轴向定位、另一端与打孔底板3螺纹连接，微调螺母位于微调螺杆上，微调螺杆上设有径向通孔，微调手柄23位于该孔中。
上述高速连续式滴灌管打孔机，所述底座20上设有托架36，托架板37支撑刀架底板1，所述托架板固接刀架升降气缸24，刀架升降气缸活塞固接刀架底板，所述打孔装置、自动跟踪伺服装置位于刀架底板上。
上述高速连续式滴灌管打孔机，所述打孔底板3上设有升降气缸10，所述升降气缸活塞固接升降滑块40、升降滑块固接升降板9。
本实用新型打孔器设置在主轴上，当滴头探测装置检测到滴灌管中滴头时启动打孔电机使打孔器与滴灌管同步运行，在滴灌管连续进料过程中完成打孔加工，该方式可大幅度提高滴灌管的进料速度，从而提高生产效率，加工速度可达120米/秒，相比原有打孔方式可提高近3倍，生产效率成倍提高。本实用新型设置的跟踪伺服装置，可以根据上道工序牵引机的牵引速度自动设定并调节打孔装置和滴头探测装置之间距离，而无需人工干预，其调整过程快速、精确、可靠，提高了打孔工序的自动化性能。此外，本实用新型辅以真空吸屑及配置调整机构后，可有效防止打孔器的堵塞，并可精确控制打孔深度，工作可靠，使用性能好。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1的左视图；图3是图2的A部放大视图；图4是图1的俯视图。
图中标号表示如下1.刀架底板；2.直线导轨；3.打孔底板；4.打孔器；4-1.打孔刀；5.打孔刀架；6.滴灌管；7.滴头；8.探测轮；9.升降板；10.升降气缸；11.探测开关；12.回位弹簧；13.滴灌管导正块；14.步进电机；15.直线导轨滑块；16.打孔电机；17.丝杠母；18.丝杠；19.联轴器；20底座；21.支撑杆；22.微调百分表；23.微调手柄；24.刀架升降气缸；25.主轴；25-1.排屑孔；26-1、26-2.测位开关；27.升降导柱；28.调节支架；29.调节手柄；30.吸屑座；30-1.吸屑管；30-2.环行槽；31.吸屑弯头；32.探测轮连杆；33.装饰罩；34.微调螺杆；35.微调螺母；36.托架；37.托架板；38.滴头导槽；39.滴灌管压板；39-1.打孔槽；40.升降滑块；41.调节块；42.调节螺杆。
具体实施方式
参看图1，本实用新型的构成中包括底座20、打孔底板3、打孔装置、滴头探测装置和跟踪伺服装置，打孔底板由支撑杆21支撑于底座上，滴灌管6在打孔底板上移动。参看图1～图4，打孔装置由打孔电机16、主轴25、打孔刀架5和打孔器4组成，主轴和打孔电机均位于打孔刀架5上，主轴由两个轴承支撑，一端与打孔电机16传动连接，另一端安装打孔器4，打孔器上安装空心打孔刀4-1，打孔刀位于打孔底板上部，对应滴头7。
参看图1、图4，所述滴头探测装置位于打孔底板3上，由探测轮8、探测轮连杆32、回位弹簧12、探测开关11和升降板9组成，探测轮的位置要先于打孔刀接触滴灌管。探测轮连杆铰接在升降板上，探测轮和回位弹簧分别设置在探测轮连杆两端，探测开关对应探测轮连杆、并与打孔电机的控制电路电连接。探测开关为接近开关。探测装置和打孔装置的工作过程如下，滴灌管6沿打孔底板3直线运动，当滴头7接触探测轮8时，推动探测轮上移，探测轮连杆32下移，探测开关11动作启动打孔电机16，打孔电机带动主轴25旋转，打孔器4及打孔刀4-1随之旋转，打孔刀旋转方向与滴灌管的运动方向一致，且打孔刀刃部的旋转线速度与滴灌软管的运动速度一致，当打孔刀运动到低点时完成打孔加工，滴灌管上的孔形与打孔刀刀刃形状一致，在上述过程中滴灌管连续运行。
打孔后切削下的碎片需随时清除，参看图2、图3，碎片清除过程如下进行，打孔器4内设有径向孔，打孔刀4-1的内孔与该径向孔对应，在主轴安装打孔器端内设排屑孔25-1、外套吸屑座30，吸屑座固定不动，吸屑座内设环行槽30-2和吸屑管30-1，吸屑座上接吸屑弯头31，吸屑弯头连接真空泵(图中未画出)，空心打孔刀、径向孔、排屑孔、环行槽、吸屑管、吸屑弯头形成排屑通道，由真空泵和排屑通道将切削的碎片吸走排出。
上述打孔装置和滴头探测装置的协调动作需根据牵引机的牵引速度Vs(即滴灌管的挤出速度)设定滴头探测装置与打孔装置之间的距离。而跟踪机构则可根据牵引机的牵引速度自动调整滴头探测装置与打孔装置之间的距离。参看图1、图4，跟踪机构包括步进电机M14、丝杠18、丝杠母17、直线导轨2、导轨滑块15和测位开关26，步进电机M的输出轴由联轴器19连接丝杠，丝杠母固接打孔刀架5。为减小摩擦及提高运动准确性，采用直线导轨，直线导轨2与直线导轨滑块15形成移动副，打孔刀架5位于直线导轨滑块15上。
跟踪伺服装置由PLC控制，其工作原理为刀架跟踪系统送电，PLC初始化PLC使刀架跟踪电机旋转，使刀架自动向左移动，当刀架碰到测位开关(可选择接近开关类型)26-1时停住，此时为刀架原点。PLC采集到牵引速度值(米/分钟)，将此值在PLC内进行运算，得出刀架应在的位置，即电机应转的转数，该转数执行完毕后即使刀架停止在匹配该即时牵引速度下的准确打孔位置上，测位开关26-2为刀架向右移动时的限位保护，防止刀架向右过量。
打孔电机控制原理打孔装置送电，PLC初始化PLC使打孔刀旋转停止在一设定好的位置上，即原点位置，当PLC接到滴头探测开关11的触发信号，使打孔刀头迅速旋转到和滴灌管接触位置，两者以相同的线速度同向前移，在前移过程中将孔打毕。当滴灌管与刀头分离后，打孔刀迅速旋转到原点位置，等待下一个滴头的到达。
仍参看图1、图4，为保证滴灌管在打孔底板上直线运行，在打孔底板上设有滴灌管导正块13，升降板下部固接滴头导槽38，两滴灌管导正块中心线、滴头导槽中心线、探测轮中心线、打孔刀中心线共线设置。
本实用新型在对不同规格的滴灌管进行打孔加工时，需要调整打孔刀与滴头之间的高低位置，以保证打孔深度。故增设微调装置。参看图1、图2，微调装置由微调螺杆34、微调螺母35和微调手柄23组成，微调螺杆一端穿过托架板37并由螺母轴向定位、另一端与打孔底板3螺纹连接，微调螺母位于微调螺杆上，起锁紧作用，微调螺杆上设有径向通孔，微调手柄23位于该孔中，旋转微调手柄23，微调螺杆原位转动，推动打孔底板，依靠打孔底板的弹性变形实现微调。微调量由微调百分表22显示。
本实用新型在不工作时，打孔装置、滴头探测装置和跟踪伺服装置均上移抬起，与打孔底板之间形成一定的空间以便于调整。其中，打孔装置和跟踪伺服装置都设置在刀架底板1上，其上移由刀架升降气缸完成。参看图1、图2，所述托架板37固接刀架升降气缸24，刀架升降气缸活塞固接刀架底板，刀架升降气缸的活塞运动时，刀架底板连同升降导柱37相对托架板运动。滴头探测装置的上移依靠升降气缸10的活塞9实现，由图1、图4可见，升降气缸10固定设置在打孔底板3上，升降板9固接升降滑块40，升降气缸活塞10固接升降滑块，回位弹簧12的一端即固定在升降滑块上，当升降气缸活塞运动时，带动滴头探测装置移动。
参看图1～4，滴灌管打孔加工时，为对滴灌管定位，由滴灌管压板39压在其上，滴灌管压板的压紧程度可通过旋转调节手柄29、带动调节块41及与调节块固接的滴灌管压板39上下移动实现调节，滴灌管压板上对应打孔刀位置设有打孔槽39-1。
权利要求1.一种高速连续式滴灌管打孔机，其特征在于构成中包括底座(20)、打孔底板(3)、打孔装置、滴头探测装置和跟踪伺服装置，其中打孔底板支撑于底座上，滴灌管(6)位于打孔底板上，所述打孔装置由打孔电机(16)、主轴(25)、打孔刀架(5)和打孔器(4)组成，主轴与打孔电机位于打孔刀架上，两者传动连接，打孔器(4)安装在主轴端部、位于打孔底板上部，打孔器上设有空心打孔刀(4-1)，打孔刀对应滴头(7)。
2.根据权利要求1所述的高速连续式滴灌管打孔机，其特征在于所述所述滴头探测装置位于打孔底板(3)上、其位置位于滴灌管的进料侧，滴头探测装置由探测轮(8)、探测轮连杆(32)、回位弹簧(12)、探测开关(11)和升降板(9)组成，所述探测轮连杆铰接在升降板上，探测轮和回位弹簧分别设置在探测轮连杆两端，探测开关设置在探测轮连杆的一侧、并与打孔电机的控制电路电连接。
3.根据权利要求2所述的高速连续式滴灌管打孔机，其特征在于所述跟踪伺服装置包括步进电机(14)、丝杠(18)、丝杠母(17)、直线导轨(2)、导轨滑块(15)和测位开关(26)，所述步进电机输出轴联接丝杠，丝杠母固接打孔刀架(5)，打孔刀架位于导轨滑块(15)上，测位开关(26)位于直线导轨两端。
4.根据权利要求1或2或3所述的高速连续式滴灌管打孔机，其特征在于所述打孔器(4)内设有径向孔，所述主轴安装打孔器端内设排屑孔(25-1)、外套吸屑座(30)，吸屑座固定，吸屑座内设有环形槽(30-2)和吸屑管(30-1)，吸屑座上接吸屑弯头(31)，吸屑弯头连接真空泵，所述空心打孔刀、径向孔、排屑孔、环行槽、吸屑管、吸屑弯头形成排屑通道。
5.根据权利要求4所述的高速连续式滴灌管打孔机，其特征在于所述打孔底板上设有滴灌管导正块(13)，升降板下部设有滴头导槽(38)，所述两滴灌管导正块中心线、滴头导槽中心线、探测轮中心线、打孔刀中心线设置在一条轴线上。
6.根据权利要求5所述的高速连续式滴灌管打孔机，其特征在于所述打孔底板上设有调节支架(28)，调节支架与调节螺杆(42)螺纹连接，调节螺杆经调节块(41)连接滴灌管压板(39)，滴灌管压板上对应打孔刀位置设有打孔槽(39-1)。
7.根据权利要求6所述的高速连续式滴灌管打孔机，其特征在于增设微调装置，所述微调装置由微调螺杆(34)、微调螺母(35)和微调手柄(23)组成，微调螺杆一端穿过托架板(37)并与其轴向定位、另一端与打孔底板(3)螺纹连接，微调螺母位于微调螺杆上，微调螺杆上设有径向通孔，微调手柄(23)位于该孔中。
8.根据权利要求7所述的高速连续式滴灌管打孔机，其特征在于所述底座(20)上设有托架(36)，托架板(37)支撑刀架底板(1)，所述托架板固接刀架升降气缸(24)，刀架升降气缸活塞固接刀架底板，所述打孔转置、自动跟踪伺服装置位于刀架底板上。
9.根据权利要求8所述的高速连续式滴灌管打孔机，其特征在于所述打孔底板(3)上设有升降气缸(10)，所述升降气缸活塞固接升降滑块(40)、升降滑块固接升降板(9)。
专利摘要一种高速连续式滴灌管打孔机，属塑料加工机械技术领域，用于解决滴灌管打孔速度满的问题。其特别之处是构成中包括底座、打孔底板、打孔装置、滴头探测装置和跟踪伺服装置，打孔底板支撑于底座上，滴灌管位于打孔底板上，打孔装置由打孔电机、主轴、打孔刀架和打孔器组成，主轴与打孔电机位于打孔刀架上，两者传动连接，打孔器安装在主轴端部、位于打孔底板上部，打孔器上设有空心打孔刀，打孔刀对应滴头。本实用新型在滴灌管连续进料过程中完成打孔，该方式可大幅度提高滴灌管进料速度，加工速度可达120米/分钟，比原打孔方式提高近3倍。跟踪伺服装置可自动设定并调节打孔装置和滴头探测装置之间距离，调整过程精确可靠，提高了设备的自动化性能。
文档编号B26D7/18GK2843789SQ20052002461
公开日2006年12月6日 申请日期2005年8月4日 优先权日2005年8月4日
发明者武志生 申请人:武志远