本发明涉及自动化多功能机械加工装置领域，尤其一种便携式模块化自动精密镗孔加工装置及其安装方法。
背景技术：
：：在矿业、林业、建筑业、冶金业和船舶制造等行业，广泛使用大型工程设备。由于这些设备负重或受压极大，一些关键部位的镗孔在一段时间的作业后很容易造成形变和磨损。如果不及时维修，将使大型工程设备性能逐渐降低，以致无法使用。然而，在大型工程设备的维修保养过程中，如何修复被损坏的镗孔是一个技术难题；即大型工程设备体积极其庞大，如果将大型工程设备运回生产厂家进行修复的成本巨大，且时间过长，降低了设备使用率。因此，需要选择在现场或就近的机械维修厂进行维修。目前，在中国大多数情况下使用人工方式来修复损坏的镗孔，但人工方式维修没有一个统一的、精准的、省时的和经济的维修办法。也就是说，人工方式维修不但时间长，而且精度低，使得修复后的镗孔寿命有限，被维修设备的性能不能达到出厂的水平。为克服这一现象，一些如美国的climaxportablemachinetoolsinc.、加拿大的yorkportablemachinetools等公司开发出了便携式自动镗孔机(us7,770,498b2)和镗焊机(us12573113)，来实现现场或就近镗孔的自动化维修。这项技术在发达国家已经有二十年的应用和发展历史，中国国内目前属于模仿阶段。然而，上述公司生产的镗孔机和镗焊机广泛采用分离、独立式设计，装卸过程繁琐且具有重复性，影响修复精度。技术实现要素：为了克服以上问题，本发明旨在提供一种便携式模块化镗孔加工装置，采用模块化设计，机构精简，使镗孔机和镗焊机成为该加工装置的一部分，适配性强，可以安装在工件上直接进行修复作业，无需重复装卸及可实现对镗孔进行多种加工处理的模块化镗孔自动处理装置。为实现上述目的，本发明的技术方案如下：本发明提供一种模块化便携式镗孔加工装置；其包括进给托架模块、镗孔处理模块、镗孔托架配合模块和镗杆或焊杆模块；镗孔处理模块，包括具有耦合支架的同轴镗杆驱动器、垂直镗杆驱动器和单轴焊杆驱动器；进给托架模块用于实现对镗杆或焊杆及其对应的驱动器轴向运动的控制，其包括滑动单元、固定单元和旋转驱动单元；所述同轴镗杆驱动器、垂直镗杆驱动器或单轴焊杆驱动器通过其耦合支架与紧固件、有缝夹头或无槽衬套固接所述进给托架模块上的滑动单元；镗孔托架配合模块由镗杆固定头及与其固接的固定头用焊板、镗杆固定尾及与其固接的固定尾用焊板以及焊条构成；其中，所述固定头和固定尾与待处理工件镗同心放置，所述固定头用焊板与所述待处理工件通过焊条焊接在一起；所述固定尾用焊板与所述待处理工件通过焊条焊接在一起；所述进给托架模块通过其固定单元固定在所述镗孔托架配合模块中的镗杆固定头上；当进行镗孔加工工艺时，镗杆从所述镗杆固定头插入到镗杆固定尾，并与镗孔同轴放置；所述镗杆与所述同轴镗杆驱动器或垂直镗杆驱动器使用紧固件、有缝夹头或无槽衬套相固接相固接，其中，所述镗杆固定头和镗杆固定尾内嵌滚珠轴承，以承载镗杆随所述同轴镗杆驱动器或垂直镗杆驱动器镗杆驱动器的进行旋转运动，所述同轴镗杆驱动器或垂直镗杆驱动器由所述旋转驱动单元带动；或者，当进行焊接加工工艺时，所述焊杆与单轴焊杆驱动器相固接，所述焊杆从所述镗杆固定尾插入，所述焊杆随所述单轴焊杆驱动器进行运动定位，所述单轴焊杆驱动器由所述旋转驱动单元带动。优选地，所述镗孔处理模块还包括实现镗杆或焊杆的轴向和旋转运动双轴控制的镗内槽加工驱动器和面洗驱动器。优选地，所述进给托架模块的滑动单元还包括：滚珠丝杠、传动齿轮组和进给驱动单元；所述进给驱动单元驱动传动齿轮组及滚珠丝杠，以控制滑动单元上放置的镗杆或焊杆的轴向运动。优选地，所述进给托架模块还包括：配备在进给托架模块上的旋转驱动单元，当镗杆驱动器或焊杆驱动器安装在镗孔托架配合模块上后，所述旋转驱动单元负责镗杆驱动器旋转运动的控制。优选地，所述模块化便携式镗孔加工装置，还包括同心锥，所述同心锥确保进给托架模块、镗处理模块以及镗孔托架配合模块的同轴安装。优选地，所述镗杆固定头与固定头用焊板的固接，以及所述镗杆固定尾与固定尾用焊板固接，是通过紧固件固接。优选地，所述滑动单元包括用于加固或者放松所述镗孔处理模块的耦合支架上的紧固件或无槽衬套；镗孔处理模块与镗杆或焊杆的装配通过紧固件、有缝夹头或无槽衬套完成固接。优选地，所述模块化便携式镗孔加工装置还包括安装在进给托架模块上的控制器模块，所述控制器模块由图形显示器、薄膜开关面板及通讯电路组成，控制所述进给托架模块和镗孔处理模块对镗杆或焊杆轴向运动和旋转运动。为实现上述目的，本发明还提供一种技术方案如下：一种便携式镗孔加工装置的安装方法，其中，待处理工件上具有至少一对同轴心的镗孔，其包括如下步骤：步骤s1：将镗杆插入待处理工件的镗孔中，通过同心锥使镗杆位于待处理工件同轴心的镗孔中；步骤s2：镗杆固定头及与其固接的固定头用焊板，以及镗杆固定尾及与其固接的固定尾用焊板，分别从镗孔的两端插入，并使所述固定头和固定尾与待处理工件镗同心放置；步骤s3：将所述固定头用焊板与所述待处理工件通过焊条焊接在一起；将所述固定尾用焊板与所述待处理工件通过焊条焊接在一起；步骤s4：抽出所述镗杆，所述同心锥自动滑落去除；步骤s5：所述镗孔托架配合模块通过其镗杆固定头固接于所述进给托架模块上的固定单元；如果进行镗杆操作，执行步骤s6；如果进行焊杆操作，执行步骤s7；步骤s6：所述进给托架模块上的滑动单元与所述镗杆驱动器的耦合支架相固接，所述镗杆从所述镗杆固定头插入到镗杆固定尾，所述镗杆与具有耦合支架的镗杆驱动器相固接，其中，所述镗杆固定头和镗杆固定尾内嵌滚珠轴承，以承载镗杆或焊杆随所述镗孔处理模块进行旋转运动；步骤s7：所述焊杆与单轴焊杆驱动器的耦合支架相固接，所述焊杆从所述镗杆固定尾插入，所述焊杆随所述单轴焊杆驱动器进行旋转运动。优选地，所述步骤s5具体包括：步骤s51：根据待处理工件的作业需求，选择镗孔处理模块中的一种驱动器；其中，所述镗孔处理模块包括同轴镗杆驱动器、垂直镗杆驱动器、单轴焊杆驱动器、实现镗杆或焊杆的轴向和旋转运动双轴控制的镗内槽加工驱动器和面洗驱动器；步骤s52：将选定的所述镗孔处理模块的耦合支架用紧固件、有缝夹头或无槽衬套固接于所述进给托架模块上的滑动单元；步骤s53：所述进给驱动单元中传动齿轮组及滚珠丝杠，配合滑动单元以控制其上放置的所述镗孔处理模块的轴向定位运动。从上述技术方案可以看出，本发明提供的便携式模块化自动精密镗孔加工装置，具有如下有益效果：①、模块化：其机构精简、无需重复装卸就可实现对镗孔进行多种加工处理的模块化镗孔自动处理装置。②、拆卸方便：目前世界上最大的便携式镗孔处理设备生产厂climax镗孔系列机器与镗焊系列机器，资深技师最少需要27分钟来安装镗孔机，需要20余分钟来拆除镗孔机，还需31分钟来安装镗焊机，总共耗时近90分钟。而按本发明设计生产的模块化镗处理设备，简化了部分安装和拆卸程序，从而节约了装配时间，使整个流程压缩至40分钟，且加工精度有所提高。③、该装置可以安装在工件上直接进行修复作业，完成镗孔的所需处理。较现有其它公司生产的便携式自动化镗孔机和镗焊机而言，具有操作步骤少、加工周期短和加工精度高的特点。附图说明图1为本发明便携式模块化自动精密镗孔加工装置的装配结构示意图图2为本发明便携式模块化自动精密镗孔加工装置中的进给托架模块侧视剖视图图3为本发明便携式模块化自动精密镗孔加工装置中的进给托架模块侧视图图4为本发明便携式模块化自动精密镗孔加工装置中的同轴镗杆驱动器正视侧视图图5为本发明便携式模块化自动精密镗孔加工装置中的垂直镗杆驱动器俯视侧视图图6为本发明便携式模块化自动精密镗孔加工装置中的单轴焊杆驱动器俯视侧视图图7为本发明便携式模块化自动精密镗孔加工装置中的镗孔托架配合模块结构示意图具体实施方式体现本发明特征与优点的实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的示例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上当做说明之用，而非用以限制本发明。以下结合附图1-7，通过具体实施例对本发明的便携式模块化镗孔加工装置及其安装方法作进一步详细说明。请参阅图1，图1为本发明便携式模块化自动精密镗孔加工装置的装配结构示意图。如图1所示，该装置包括进给托架模块1.0、镗孔处理模块2.0、镗孔托架配合模块3.0、控制模块4.0和镗杆5.0或焊杆模块6.0，以完成镗孔的综合处理作业。其中，例如，镗杆5.0可以为1000毫米镗杆5.1或1500毫米镗杆5.2或其它尺寸(图未示)，焊杆6.0可以为60毫米焊杆6.1或175毫米焊杆6.2或其它尺寸(图未示)。需要说明的是，在本发明的实施例中，为实现便携式镗孔加工装置的模块化，本发明中的进给托架模块1.0通常作为基础模块，镗孔处理模块2.0包括若干驱动器作为可选部件，来实现固定在镗孔托架配合模块3.0中的镗杆或焊杆5.0的轴向及旋转运动控制。具体地，为适配不同的加工任务，镗孔处理模块2.0可以配备镗杆驱动单元或焊杆旋转驱动单元；例如，镗杆驱动单元可以是如图1所示中的同轴镗杆驱动器2.1或垂直镗杆驱动器2.2；焊杆旋转驱动单元可以是如图1所示中的单轴焊杆驱动器2.3。当进给托架模块1.0与所示中的同轴镗杆驱动器2.1或垂直镗杆驱动器2.2组合时，可实现镗孔和倒角等切削功能；当进给托架模块1.0与焊杆旋转驱动器组合时，可实现对镗孔的周焊、段焊和跳焊等功能。进一步地，进给托架模块1.0还可以与其它模块组合，即镗孔处理模块2.0还可以包括其它模块，以实现对镗孔加工的其它处理功能；例如，镗孔处理模块2.0也可以包括实现镗杆或焊杆的轴向和旋转双轴运动控制的镗内槽加工驱动器(图未示)和面洗驱动器(图未示)等。请参阅图2，图2为本发明便携式模块化自动精密镗孔加工装置中的进给托架模块侧视剖视图。如图2所示，用于实现对镗杆5.1或焊杆5.2轴向运动控制的进给托架模块1.0包括滑动单元1.1、固定单元1.2和旋转驱动单元1.5；镗孔处理模块2.0通过其耦合支架固接进给托架模块1.0上的滑动单元1.1。具体地，请参阅图3、图4和图5，图3为本发明便携式模块化自动精密镗孔加工装置中的进给托架模块侧视图；图4为本发明便携式模块化自动精密镗孔加工装置中的同轴镗杆驱动器正视侧视图；图5为本发明便携式模块化自动精密镗孔加工装置中的垂直镗杆驱动器俯视侧视图。为叙述方便起见，在本实施例中，采用镗孔处理模块2.0中的同轴镗杆驱动器2.1为例进行详细说明镗孔处理模块2.0与进给托架模块1.0的组合关系，镗孔处理模块2.0中的其它驱动器的组合方式原理基本相同，在此不再一一赘述。如图3和图4所示，滑动单元1.1上包括用紧固件1.11；同轴镗杆驱动器2.1是通过耦合支架2.11与进给托架模块1.0的滑动单元1.1连接，并用紧固件1.11固接，然后通过位于同轴镗杆驱动器2.1中的紧固件2.12或无缝衬套定位。在本发明的其它实施例中，可以用有缝夹头或无槽衬套等替代紧固件1.11达到固接功能。使用者可以通过调节滑动单元1.1上紧固件1.11来加固或者放松同轴镗杆驱动器2.1。如果需要用镗孔处理模块2.0中的其它驱动器来替换同轴镗杆驱动器2.1时，只需先松动滑动单元1.1中的螺杆螺母1.11，取出同轴镗杆驱动器2.1，使用上述同样方式安置与更换上垂直镗杆驱动器2.2(如图5所示)或单轴焊杆驱动器2.3。如图6所示，单轴焊杆驱动器2.3也可以通过耦合支架2.31连接滑动单元1.1，即通过滑动单元1.1上紧固件1.11与进给托架模块1.0连接，并用紧固件2.12或无缝衬套定位。在完成一项镗处理作业后，使用者只需拧松进给托架滑动单元上的一对紧固件1.11，即可更换下一镗处理模块并开始新的作业，无需拆卸镗孔托架配合模块3.0、进给托架模块1.0以及控制器4.0。在本发明的一些较佳的实施例中，如图2和图3所示，滑动单元1.1内部附有丝杠套管1.13，丝杠套管1.13与滚珠丝杠1.3啮合连接。滚珠丝杠1.3与丝杠用随动齿轮1.43靠键位定位连接。进给驱动单元1.6可以为进给伺服电机。在本实施例中，进给伺服电机1.6配备合适的滚珠丝杠1.3及传动齿轮组1.4，实现对镗孔处理模块轴向运动的驱动与控制。进给驱动单元1.6装在进给托架模块1.0内，伺服电机1.6与主动齿轮1.41靠键位定位连接。当伺服电机1.6工作时，主动齿轮1.41与随动齿轮1.42啮合并带动随动齿轮1.42；动随动齿轮1.42与滚珠丝杠用随动齿轮1.43啮合，并带动滚珠丝杠用随动齿轮1.43，从而实现滑动单元1.1与其上放置的镗驱动模块2.0的进给动作。请参阅7，图7为本发明便携式模块化自动精密镗孔加工装置中的镗孔托架配合模块结构示意图。如图7所示，镗孔托架配合模块3.0由镗杆固定头3.1、镗杆固定尾3.3、固定头用焊板3.2、固定尾用焊板3.4以及焊条3.5构成。其中，固定头3.1和固定尾3.3与待处理工件镗同心放置，固定头用焊板3.2与待处理工件通过焊条3.5焊接在一起；固定尾用焊板3.4与待处理工件通过焊条3.5焊接在一起。在本实施例中，镗杆固定头3.1与固定头用焊板3.2靠四对螺栓螺母连接固定；镗杆固定尾3.3与固定尾用焊板3.4也由四对螺栓螺母连接固定。在将镗杆固定头3.1与待处理工件镗同心放置后，将固定头用焊板3.2与待处理工件用焊条3.5焊接在一起；同样，在将固定尾3.3与待处理工件镗同心放置后，将固定尾用焊板3.4与待处理工件用焊条焊接在一起，其中，镗杆固定头3.1和镗杆固定尾3.3内嵌有内径与镗杆5.0或焊杆6.0直径相同的滚珠轴承，两个滚珠轴承能够同时支撑镗杆5.0或焊杆6.0重量。同轴镗杆驱动器2.1、垂直镗杆驱动器2.2与单轴焊杆驱动器2.3的旋转运动控制均可以由进给托架模块1.0内的旋转驱动单元1.5实现。当进行镗孔加工工艺前，镗杆5.0借助同心锥(图未示)和镗孔托架配合模块3.0可以与镗孔同轴放置，镗杆5.0从镗杆固定尾3.3插入到镗杆固定头3.1，且使镗杆5.0与同轴镗杆驱动器2.1的耦合支架2.11使用紧固件、有缝夹头或无槽衬套相固接，其中，镗杆固定头3.1和镗杆固定尾3.3内嵌的滚珠轴承，以承载镗杆5.0随镗杆驱动器2.1进行旋转运动，同轴镗杆驱动器2.1由旋转驱动单元带动。当进行焊接加工工艺时，焊杆6.0与单轴焊杆驱动器2.3相固接，焊杆6.0从镗杆固定头3.1插入，焊杆6.0随单轴焊杆驱动器2.3进行运动定位。加工刀具可放置并固定于镗杆5.0上。进给托架模块1.0通过其固定单元固定在镗孔托架配合模块3.0中的镗杆固定头上。镗孔托架配合模块3.0通过进给托架模块1.0上的固定单元1.2同心套置在镗孔托架配合模块3.0中的固定头3.1上，固定单元1.2的支撑座用紧固件1.21加紧，以达到挤压配合的目的。镗孔托架配合模块3.0同时还能保障进给托架模块1.0、镗处理模块2.0以及镗杆焊杆模块5.0的同轴安装。镗孔处理模块2.0与镗杆5.0或焊杆6.0的装配，可以根据所选择的同轴镗杆驱动器2.1、垂直镗杆驱动器2.2和单轴焊杆驱动器2.3情况而定，具体的装配关系如下：①、与同轴镗杆驱动器2.1配合时，同轴镗杆驱动器2.1靠调节螺丝2.12与镗杆5.0连接并固定。②、与垂直镗杆驱动器2.2配合时，垂直镗杆驱动器2.2靠定位销2.12与镗杆5.0连接并固定。③、单轴焊杆驱动器2.3使用耦合器2.31上的紧固件或有缝夹头与焊杆6.0配合连接并固定。此外，本发明的模块化便携式镗孔加工装置还包括安装在进给托架模块1.0上的控制器模块4.0，控制器模块4.0由图形显示器、薄膜开关面板及通讯电路组成，控制进给托架模块1.0和镗孔处理模块2.0带动镗杆5.0或焊杆6.0轴向运动和旋转运动。控制器模块4.0通过电缆连接在进给托架模块1.0尾部。综上所述，通过上述进给托架模块1.0、镗杆驱动模块2.0、镗孔托架配合模块3.0、控制器4.0和镗杆焊杆模块5.0的配合，可以完成便携式镗处理装置安装的模块化和自动化。在本发明的实施例中，还包括一种模块化便携式镗孔加工装置的安装方法，用于待处理工件上具有至少一对同轴心镗孔的加工，其可以包括如下步骤：步骤s1：将镗杆插入待处理工件的镗孔中，通过同心锥使镗杆位于待处理工件同轴心的镗孔中；步骤s2：镗杆固定头及与其固接的固定头用焊板，以及镗杆固定尾及与其固接的固定尾用焊板，分别从镗孔的两端插入，并使所述固定头和固定尾与待处理工件镗同心放置；步骤s3：将固定头用焊板与所述待处理工件通过焊条焊接在一起；将固定尾用焊板与待处理工件通过焊条焊接在一起；步骤s4：抽出镗杆，同心锥自动滑落去除；步骤s5：镗孔托架配合模块通过其镗杆固定头固接于进给托架模块上的固定单元；如果进行镗杆操作，则执行步骤s6；如果进行焊杆操作，则执行步骤s7；步骤s6：进给托架模块上的滑动单元与镗杆驱动器的耦合支架相固接，镗杆从镗杆固定尾插入到镗杆固定头，镗杆与具有耦合支架的镗杆驱动器相固接，其中，镗杆固定头和镗杆固定尾内嵌滚珠轴承，以承载镗杆或焊杆随镗孔处理模块进行旋转运动；步骤s7：焊杆与单轴焊杆驱动器的耦合支架相固接，焊杆从镗杆固定头插入，焊杆随单轴焊杆驱动器进行旋转运动。需要说明的是，在本发明的实施例中，由于焊杆的直径通常小于膛杆，焊杆并不承接在镗杆固定头和镗杆固定尾内嵌的滚珠轴承上。为了使焊杆安装到位，可以通过进给托架模块进行微调；同理，为了使膛杆上的刀具安装到位，也可以通过进给托架模块进行微调。在本实施例中，步骤s5具体包括：步骤s51：根据待处理工件的作业需求，选择镗孔处理模块中的一种驱动器；其中，所述镗孔处理模块包括同轴镗杆驱动器、垂直镗杆驱动器、单轴焊杆驱动器、实现镗杆或焊杆轴向和旋转运动双轴控制的镗内槽加工驱动器和面洗驱动器；步骤s52：将选定的镗孔处理模块的耦合支架用紧固件、有缝夹头或无槽衬套固接于进给托架模块上的滑动单元；步骤s53：进给驱动单元中传动齿轮组及滚珠丝杠，配合滑动单元以控制其上放置的镗孔处理模块的轴向定位运动。以上的仅为本发明的实施例，实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。当前第1页12当前第1页12