专利名称：扣件自动打孔机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种打孔机，具体的说是一种为搭建建筑用脚手架的扣件打孔的自动打孔机。
背景技术：
建造楼房等建筑时必须搭建脚手架，搭建脚手架时必须使用扣件将纵横设置的钢管连接起来。扣件作为常用的连接部件，一般是由三个零件组成，中间一个零件的两端分别通过互相垂直设置的销轴连接有与脚手架的纵横的钢管配合的活动扣件。在制造扣件时，一般是分别铸造扣件的中间零件和活动扣件，然后再在中间零件和活动扣件的对应位置进行打孔，打好孔后在用铆钉将中间零件和活动扣件连接起来，就形成了可以使用的扣件。目前，对扣件进行打孔，仍是人工操作，是在一块底板中央设置有一圆柱形铁管，围绕铁管设置夹持扣件的钳子，把一个活动扣件和一个中间零件组配后放到底板上的圆柱形铁管外面，扣住铁管，然后握住钳子，把扣件夹住，对准钻头，然后拉动钻床的手柄，使钻头对扣件打孔。这样的操作不仅效率低下，也不够精准，影响了日常的生产经营活动。
实用新型内容本实用新型需要解决的技术问题是提供一种自动的扣件打孔机。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是一种扣件自动打孔机，包括安装有钻头的钻床，钻床安装在底座上，在底座上还通过支架安装有用于卡装扣件的转盘；所述转盘通过减速齿轮组与步进电机连接；所述转盘下面设置有限制转盘转动位置的行程触块，转盘的下方的底座上设置有与行程触块对应的感应触头；转盘上面两个相对的边缘处对称设置有若干由气缸带动的夹持扣件的夹持装置；所述钻床上设置有控制钻头上下运动的伺服电机；所述伺服电机、步进电机、感应触头分别和PLC控制系统及控制开关连接。本实用新型的改进在于所述转盘下方对应钻头的位置设置有顶柱。本实用新型的改进在于所述转盘下面设置有圆锥型的对刀孔，转盘下方的底座上设置有由气缸驱动的与对刀孔对应的顶端为圆锥柱型的校正杆。本实用新型的改进在于所述减速齿轮组包括步进电机输出轴上的小齿轮、固定在转盘下面中心位置的大齿轮，大齿轮与小齿轮咬合，大齿轮通过中心轴及轴承座安装在支架上。本实用新型的改进在于所述夹持装置包括固定在转盘上的底板、以及设置在底板上两个夹持杆，两个夹持杆一端分别通过拉杆铰接在所述气缸的伸缩杆上，夹持杆和拉杆亦通过轴套方式铰接，夹持杆中部通过销轴铰接在底板上，两个夹持杆的另一端分别对应设置有夹持条和与扣件的圆弧面配合的呈凹圆弧型的夹持块；在夹持条和夹持块中部位置设置有与扣件内壁和各处高度相应的定位扣件用的圆管。本实用新型的改进在于所述圆管上有一截凸出圆管端口的与扣件高度相应的圆弧片，圆管的外端侧面还设置有防止扣件轴向转动的挡块。本实用新型的改进还在于所述底板的两侧和转盘上分别设置有互相垂直的长条形孔I和长条形孔II，底板通过穿在长条形孔I和长条形孔II中的螺栓固定在转盘上。本实用新型的改进在于所述伺服电机通过蜗轮蜗杆机构控制钻头的上下运动。本实用新型的改进在于所述伺服电机或者PLC控制系统中设置有感应钻头钻进速度和/或钻头压力的传感元件，所述传感元件在钻头不能钻进时控制伺服电机反向动作。由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是使用本实用新型的设计方案可以实现对扣件自动打孔，并且能使用多台钻床同时对多个扣件进行钻孔，提高了钻孔效率，大大节约人工成本。设定好程序并经过首次对刀后，操作人员只需将需要打孔的扣件放置在转盘上，并将打好孔的扣件从转盘上取下即可。在支架上设置有轴承座，轴承座与大齿轮连接，大齿轮与小齿轮咬合，小齿轮与步进电机连 接，转盘与大齿轮连接，这样的结构，可使转盘在电机的控制下旋转；在转盘下面设置有一行程触块，行程触块下方对应两个感应触头，感应触头通过控制步进电机动作，可以精准地控制转盘进行顺时针、逆时针各180度的旋转。夹持装置的设计结构可以牢牢地夹持住扣件，以便进行打孔作业。钻床上由三相交流电机为钻孔工作的主电机，它控制钻头转动，由伺服电机控制钻头抬落，当遇有硬度高的扣件而钻头不能钻进时，伺服电机会将感应信号传递到PLC控制系统中，PLC控制系统会立即控制控制伺服电机反向动作将钻头抬起。在转盘下方对应钻头的位置设置有顶柱，在进行打孔作业时，起稳固转盘的作用。在转盘下面设置有对刀孔，对应着对刀孔在转盘下方设置有与对刀孔匹配的校正杆，校正杆与气缸相连，通过气缸操作校正杆的伸缩，校对钻头打孔的精准度。此外，在底板两侧设置有长条形孔I，转盘上设置有与长条形孔I呈十字型的长条形孔II，底板通过螺钉穿过呈十字型的长条形孔I、长条形孔II设置在转盘上，通过十字型的长条形孔，可以进一步调节底板的位置，以调整钻头打孔的精准度。
图I是本实用新型的结构示意图；图2是转盘上面的平面示意图；图3是夹持装置的结构示意图。其中，I、主电机，2、伺服电机，3、钻头，4、转盘，5、对刀孔，6、行程触块，7、大齿轮，8、小齿轮，9、步进电机，10、轴承座，11、支架，12、感应触头，13、校正杆，14、顶柱，15、气缸，16、伸缩杆，17、拉杆，18、长条形孔I，19、长条形孔II，20、夹持条，21、夹持杆，22、夹持块，23、圆管，24、底板，25、挡块，26、底座。
具体实施方式
以下结合附图说明对本实用新型做进一步详细说明如图所示，扣件自动打孔机，包括安装有主电机I和钻头3的钻床，钻床安装在底座26的边沿上，钻床可以并排安装两台(当然还可以安装三台或者更多台或者一台)，在底座26中部设置有支架11，在支架11上安装有转盘4，转盘4通过减速齿轮组与步进电机9连接；减速齿轮组包括大齿轮7、小齿轮8，大齿轮7通过中心轴及轴承座10安装在支架11上，且固定在转盘4下面，大齿轮7侧面与小齿轮8咬合，小齿轮8与步进电机9输出轴连接，步进电机9安装在支架11上或者直接安装在底座26上。在转盘4下面设置有一行程触块6，转盘4的下方的底座26上设置有与行程触块6对应的感应触头12。打开电源，按动开关，步进电机9带动小齿轮8转动，小齿轮8带动大齿轮7转动，而大齿轮7则带动转盘4转动，当行程触块6转动到感应触头12的位置时，感应触头12获得信号控制步进电机9停止，转盘4停止转动。在装卡好扣件后，按动开关，步进电机9反向转动，带动小齿轮8转动，小齿轮8带动大齿轮7转动，大齿轮7带动转盘4反方向转动180度，返回原位置。在转盘4下方对应钻头3的位置设置有顶柱14，顶柱14为丝杠结构，在打孔作业前将丝杠顶柱调整到顶住转盘4底面但少有间隙的配合位置，可 以在进行打孔作业时，对转盘4起稳固作用，防止转盘4过度倾斜；在转盘4的下面还设置 有对刀孔5，转盘4下方的底座26上设置有与对刀孔5对应的校正杆13，校正杆13下面与一气缸相连，通过气缸控制校正杆13的校对活动，所述校正杆13顶端呈圆锥柱状，对刀孔5的内孔也与校正杆13顶端的圆锥柱对应的圆锥孔，这样更有利于对正。转盘4上面的两个相对的边缘处各对称设置有两个并排布置的由气缸15带动的夹持扣件的夹持装置(当然夹持装置还可以设置三对或者更多对，或者一对)；在气缸15 —端设置有伸缩杆16，夹持装置与气缸15的伸缩杆16对应连接。夹持装置包括设置在转盘4上的底板24、设置在底板24上两个夹持杆21,两个夹持杆21分别通过拉杆17铰接在所述气缸15的伸缩杆16上，拉杆17与夹持杆21也是通过轴和套的形式铰接，夹持杆21中部通过销轴铰接在底板24上，两个夹持杆21的外端分别对应设置有夹持条20和与扣件的圆弧面配合的呈凹圆弧型的夹持块22 ;在夹持条20和夹持块22的中间位置设置有一圆管23，圆管23与扣件内壁的弧度相应，圆管23的高度与扣件各处高度相应，用以将定位扣件，使扣件需要打孔的位置与钻床上的钻头的位置对应。圆管23上有一截凸出圆管23端口的与扣件高度相应的圆弧片，圆弧片正好与扣件的相应部位配合，在圆管23的外端侧面还设置有防止扣件轴向转动的挡块25。在底板24的两侧各设置一个长条形孔I 18，与长条形孔I 18对应，在转盘4上设置有与长条形孔I 18垂直的长条形孔II 19，长条形孔I 18与长条形孔II 19呈十字型，用螺钉穿过呈十字型的长条形孔I 18、长条形孔II 19把底板24固定在转盘4上。钻床上设置有控制钻头3上下运动的伺服电机2，伺服电机2通过蜗轮蜗杆机构控制钻头3的上下运动。伺服电机2的输出轴上设置有蜗杆，在控制钻头上下运动的转轴上设置有蜗轮。伺服电机2、步进电机9、感应触头12分别和PLC控制系统及控制开关连接。感应触头12用于控制步进电机9的正转或者反转。伺服电机2或者PLC控制系统中设置有感应钻头3钻进速度和/或钻头压力的传感元件，所述传感元件在钻头3不能钻进时控制伺服电机2反向动作。在进行打孔时，如果遇到扣件过硬，根据返回到程序的信号，伺服电机2自动抬起钻头，以避免钻头的fe伤。开始工作前，现将转盘4转到工作位置，然后启动驱动校正杆13的气缸，使校正杆13和对刀孔5进行精准对正，打开所有电源，夹持装置呈打开状态，把扣件放到圆管23的位置，扣住圆管23，圆管23凸出的圆弧片正好抵在扣件的相应部位，踩下加紧扣件的气缸15的按钮，伸缩杆16伸长，推动拉杆17和夹持杆21运动，夹持条20和夹持块22紧紧地夹持住扣件，按动步进电机9开关，转盘4旋转180度，把夹持的扣件转动到钻头3的下方，在主电机I和伺服电机2的控制下，钻头3进行打孔作业。与此同时，操作人员在转到外面的夹持装置上装卡好扣件，当打孔完毕，按动步进电机9开关，在感应触头12的记忆作用下，转盘4反方向旋转180度，使已打好孔的扣件返回到原来的位置，再踩下气缸15的按钮，伸缩 杆16缩短,拉动拉杆17和夹持杆21运动,夹持条20和夹持块22松开扣件,操作人员将打好孔的扣件取下，然后放置好准备打孔的扣件，继续进行作业。
权利要求1.一种扣件自动打孔机，包括安装有钻头(3)的钻床，其特征在于钻床安装在底座(26)上，在底座(26)上还通过支架(11)安装有用于卡装扣件的转盘(4);所述转盘(4)通过减速齿轮组与步进电机(9)连接； 所述转盘(4)下面设置有限制转盘(4)转动位置的行程触块(6)，转盘(4)的下方的底座(26)上设置有与行程触块(6)对应的感应触头(12);转盘(4)上面两个相对的边缘处对称设置有若干由气缸(15)带动的夹持扣件的夹持装置； 所述钻床上设置有控制钻头(3)上下运动的伺服电机(2);所述伺服电机(2)、步进电机(9)、感应触头(12)分别和PLC控制系统及控制开关连接。
2.根据权利要求I所述的扣件自动打孔机，其特征在于所述转盘(4)下方对应钻头(3)的位置设置有顶柱(14)。
3.根据权利要求I所述的扣件自动打孔机，其特征在于所述转盘(4)下面设置有圆锥型的对刀孔(5)，转盘(4)下方的底座上设置有由气缸驱动的与对刀孔(5)对应的顶端为圆锥柱型的校正杆(13)。
4.根据权利要求I所述的扣件自动打孔机，其特征在于所述减速齿轮组包括步进电机(9)输出轴上的小齿轮(8)、固定在转盘(4)下面中心位置的大齿轮(7)，大齿轮(7)与小齿轮(8)咬合，大齿轮(7)通过中心轴及轴承座(10)安装在支架(11)上。
5.根据权利要求I所述的扣件自动打孔机，其特征在于所述夹持装置包括固定在转盘(4)上的底板(24)、以及设置在底板(24)上两个夹持杆(21)，两个夹持杆(21) —端分别通过拉杆(17)铰接在所述气缸(15)的伸缩杆(16)上，夹持杆(21)和拉杆(17)亦通过轴套方式铰接，夹持杆(21)中部通过销轴铰接在底板(24)上，两个夹持杆(21)的另一端分别对应设置有夹持条(20)和与扣件的圆弧面配合的呈凹圆弧型的夹持块(22);在夹持条(20)和夹持块(22)中部位置设置有与扣件内壁和各处高度相应的定位扣件用的圆管(23)。
6.根据权利要求5所述的扣件自动打孔机，其特征在于所述圆管(23)上有一截凸出圆管(23 )端口的与扣件高度相应的圆弧片，圆管(23 )的外端侧面还设置有防止扣件轴向转动的挡块(25)。
7.根据权利要求5所述的扣件自动打孔机，其特征在于所述底板(24)的两侧和转盘(4)上分别设置有互相垂直的长条形孔I(18)和长条形孔II (19)，底板(24)通过穿在长条形孔I (18)和长条形孔II (19)中的螺栓固定在转盘(4)上。
8.根据权利要求I所述的扣件自动打孔机，其特征在于所述伺服电机(2)通过蜗轮蜗杆机构控制钻头(3)的上下运动。
9.根据权利要求I或者8任一项所述的扣件自动打孔机，其特征在于所述伺服电机(2)或者PLC控制系统中设置有感应钻头(3)钻进速度和/或钻头压力的传感元件，所述传感元件在钻头(3)不能钻进时控制伺服电机(2)反向动作。
专利摘要本实用新型公开了一种扣件自动打孔机，包括安装有钻头的钻床，钻床安装在底座上，在底座上还通过支架安装有用于卡装扣件的转盘；所述转盘通过减速齿轮组与步进电机连接；所述转盘下面设置有限制转盘转动位置的行程触块，转盘的下方的底座上设置有与行程触块对应的感应触头；转盘上面两个相对的边缘处对称设置有若干由气缸带动的夹持扣件的夹持装置；所述钻床上设置有控制钻头上下运动的伺服电机；所述伺服电机、步进电机、感应触头分别和PLC控制系统及控制开关连接。本实用新型提高了钻孔效率，大大节约人工成本。
文档编号B23Q3/06GK202377568SQ20122000454
公开日2012年8月15日 申请日期2012年1月7日 优先权日2012年1月7日
发明者刘锡波, 魏守星 申请人:河北天铸机械有限公司, 魏守星