无源式自对中型厚重不锈钢圆板钻孔夹持设备的制作方法

文档序号:31048701发布日期:2022-08-06 06:08阅读:85来源:国知局
无源式自对中型厚重不锈钢圆板钻孔夹持设备的制作方法

1.本发明属于不锈钢圆板加工设备技术领域,具体是指无源式自对中型厚重不锈钢圆板钻孔夹持设备。


背景技术:

2.目前,对面积较大且较为厚重的圆形不锈钢板进行打孔前,为保证打孔的精准度,需要对圆形不锈钢板进行对中操作,为避免圆形不锈钢板在打孔时因发生相对位移而影响打孔的准确度,需要将圆形不锈钢板固定在工作台上,在现有技术中,为实现对中操作,工人大都通过手动推拉不锈钢板的方式对不锈钢板的位置进行调整,在调整完毕后,工人通过手动调节夹持机构对圆形不锈钢板进行夹持固定,采用此种方式时,需要工人反复进行调节,由于圆形不锈钢板较为沉重,导致工人在调整圆形不锈钢板的位置时格外费时费力,且采用手动调整位置的方式难以保证对中操作的准确性。
3.同时,高速转动的钻头与不锈钢圆板接触时会产生高温,在高温的影响下,钻头的使用寿命会大大降低,在现有技术中,大都采用浇灌过量切削液的方式,以实现降温功能,但采用此种方式时消耗的切削液较多,会造成切削液的浪费,为避免浪费,现有技术采用人工间歇涂抹切削液的方式进行降温,在钻孔前,使用者将切削液涂抹至待钻孔部位的附近,之后,启动钻孔机构进行钻孔操作,当切削液消耗完毕时,使用者关闭钻孔机构,并再次将切削液涂抹至待钻孔部位附近,采用此种方式时,能够避免切削液的浪费,但钻孔效率较低,从而使生产效率降低,当钻头的转速越快时,发热量越大,需要的切削液越多,当钻头转速越小时,发热量越小,需要的切削液越少,而现有技术难以根据实际需求,自动对切削液的进行控制。


技术实现要素:

4.针对上述情况,为克服现有技术的缺陷,本发明提供了无源式自对中型厚重不锈钢圆板钻孔夹持设备,针对厚重的圆形不锈钢板在打孔前需要工人手动进行对中操作和夹持操作而导致的费时费力且准确性差的技术问题,本方案在无任何传感器和驱动源的情况下,巧妙地借助了厚重的圆形不锈钢板自身的重力,在圆形不锈钢板被放置在承接板的上表面后,通过无源式自固定夹持机构将圆形不锈钢板自身的重力自动转换为对中操作和夹持操作的动力源,仅通过简单的机械结构,实现了自动对圆形不锈钢板进行对中操作和夹持操作的技术效果,而不需要工人手动对沉重的不锈钢板进行对中操作和夹持操作,不仅省时省力,且保证了对中操作的准确性。
5.针对切削液既不能过多(浇灌过量切削液能保证降温效果,但会造成浪费)也不能过少(切削液过少时,需要经常停机涂抹切削液,费时费力,且效率低下)的矛盾性问题,本方案创造性地引入了文丘里效应,当气体流经管径由粗变细的管道时,气体的流速加快,压强降低,从而在喷射腔靠近加速腔的一端形成真空区,在真空区的负压吸力的作用下,切削液被吸入到喷射腔内,此时,在高速流动的压缩空气的带动下,切削液被喷射至需要降温的
指定区域,当钻孔速度越快时,钻头与不锈钢圆板接触位置的发热量越大,喷射的切削液越多,当钻孔速度越慢时,钻头与不锈钢圆板接触位置的发热量越小,喷射的切削液越少,本方案通过离心式开合切削液控制钻孔组件和切削液喷射组件的配合使用,巧妙地引入了离心力的作用,仅通过简单的机械结构,在无任何传感器和检测元件的条件下,本方案在钻孔时能够自动根据发热量喷射出适量的切削液,而不会喷射出多余的切削液,在保证了良好的降温效果的同时,也避免了切削液的浪费。
6.本发明采取的技术方案如下:本发明提供的无源式自对中型厚重不锈钢圆板钻孔夹持设备,包括工作台、平移组件、升降组件、旋转组件、无源式自固定夹持机构和离心式钻孔喷射冷却机构,所述工作台上设有环形旋转槽和连通旋转槽,环形旋转槽和连通旋转槽呈同轴设置,所述平移组件设于工作台顶壁上,所述升降组件设于平移组件上,所述升降组件上设有固定板,所述无源式自固定夹持机构转动设于环形旋转槽和连通旋转槽上,所述旋转组件设于工作台顶壁上,所述旋转组件设于无源式自固定夹持机构上,所述离心式钻孔喷射冷却机构设于工作台上,所述离心式钻孔喷射冷却机构设于固定板上。
7.作为本方案的进一步改进,所述平移组件包括平移滑轨、平移滑座和电推杆,所述平移滑轨设于工作台顶壁上,所述平移滑座滑动设于平移滑轨上,所述电推杆设于工作台上,电推杆的活动端与平移滑座固定连接,所述升降组件包括升降筒体、升降驱动电机、升降驱动锥齿轮、升降丝杆、升降从动锥齿轮、升降滑孔和升降滑座,所述升降筒体设于平移滑座上,所述升降驱动电机设于平移滑座上,所述升降驱动锥齿轮转动设于升降筒体内,升降驱动锥齿轮与升降驱动电机的输出端同轴固接,所述升降丝杆转动设于升降筒体内,所述升降从动锥齿轮转动设于升降筒体内,升降从动锥齿轮与升降驱动锥齿轮呈啮合设置,升降从动锥齿轮与升降丝杆同轴固接,所述升降滑孔设于升降筒体上靠近无源式自固定夹持机构的一侧,所述升降滑座的一端螺纹连接设于升降丝杆上,升降滑座的另一端滑动贯穿升降滑孔设置且与固定板固定连接。
8.为便于对钻孔位置进行调整,本方案通过平移组件和旋转组件的配合使用,当需要调节钻孔位置时,使用者通过同时对旋转驱动电机和电推杆进行调节,使钻孔位置发生变化,有利于使用者通过本装置对圆形不锈钢板上的任意位置进行钻孔,进而有利于钻孔操作顺利进行。
9.同时,为便于调节钻孔深度,本方案设置有升降组件,当需要调节钻孔深度时,使用者通过对升降组件进行调节,从而使钻孔深度发生变化,进而有利于钻孔过程顺利进行。
10.优选地,所述离心式钻孔喷射冷却机构包括离心式开合切削液控制钻孔组件、切削液喷射组件和回流组件,所述离心式开合切削液控制钻孔组件设于固定板上,所述切削液喷射组件设于工作台上,切削液喷射组件设于固定板上,切削液喷射组件设于离心式开合切削液控制钻孔组件上,所述回流组件设于工作台上,回流组件设于切削液喷射组件上,所述离心式开合切削液控制钻孔组件包括双轴电机、钻头、调节座、开合控制座、开合控制离心弧形板、开合控制挡柱、离心弹簧、开合滑槽、开合控制板、开合控制弹簧和开合控制通孔,所述双轴电机设于固定板的底壁,钻头与双轴电机下端的输出端同轴固接,所述调节座设于固定板的顶壁上,调节座自上往下依次设有导通体和离心控制空腔,导通体内依次连通设有喷射腔、加速腔和气体进入腔,导通体内设有液体进入腔,液体进入腔与喷射腔上靠近加速腔的一端呈连通设置,加速腔从气体进入腔到喷射腔方向的横截面积逐渐减小,喷
射腔的横截面积与加速腔靠近喷射腔一端的横截面积相等,气体进入腔的横截面积与加速腔靠近气体进入腔一端的横截面积相等,气体进入腔的横截面积大于喷射腔的横截面积,所述开合控制座转动设于离心控制空腔内,开合控制座与双轴电机的上端的输出端同轴固接,开合控制座内呈阵列分布设有多组转动轴,所述开合控制离心弧形板转动设于开合控制座上,所述开合控制离心弧形板上设有转动端和摆动端,转动端与转动轴转动连接,摆动端设于开合控制离心弧形板上远离开合控制座的轴心的一端,开合控制离心弧形板呈圆弧形板状设置,所述离心弹簧设于开合控制座和开合控制离心弧形板之间,所述开合滑槽设于导通体内,气体进入腔与开合滑槽呈连通设置,所述开合控制通孔设于导通体的底部,开合控制通孔连通设于开合滑槽和离心控制空腔之间,所述开合控制板对称滑动连接设于开合滑槽内,所述开合控制弹簧设于开合滑槽和开合控制板之间,所述开合控制挡柱的上端设于开合控制板的底部,开合控制挡柱的下端滑动贯穿开合控制通孔设置且延伸至离心控制空腔内,开合控制挡柱下端的高度低于开合控制离心弧形板下端的高度。
11.优选地,所述切削液喷射组件包括储液箱、弹性连接管、空气压缩机、储气罐、充气管、连接管、万向定型喷射软管和喷射头,所述储液箱设于工作台上,所述弹性连接管的一端连通设于储液箱上,弹性连接管的另一端与液体进入腔呈连通设置,所述空气压缩机设于固定板上,所述储气罐设于固定板上,所述充气管连通设于空气压缩机和储气罐之间,所述连接管连通设于储气罐和气体进入腔之间,所述固定板底壁上呈阵列分布设有固定架,所述固定架与双轴电机呈相邻设置,万向定型喷射软管的上端与喷射腔呈连通设置,万向定型喷射软管的下端设于固定架上,所述喷射头设于万向定型喷射软管的下端。
12.作为本方案的进一步改进,所述回流组件包括落料嘴、集料瓶、吸液泵、吸液管、回流管和过滤筛网,所述落料嘴设于工作台的底壁,落料嘴与连通旋转槽呈同轴设置,所述集料瓶螺纹连接设于落料嘴的下端,所述过滤筛网设于集料瓶内,所述吸液泵设于工作台上,所述吸液管连通设于集料瓶的底部和吸液泵之间,所述回流管连通设于储液箱和吸液泵之间。
13.针对切削液既不能过多(浇灌过量切削液能保证降温效果,但会造成浪费)也不能过少(切削液过少时,需要经常停机涂抹切削液,费时费力,且效率低下)的矛盾性问题,本方案创造性地引入了文丘里效应,当气体流经管径由粗变细的管道时,气体的流速加快,压强降低,从而在喷射腔靠近加速腔的一端形成真空区,在真空区的负压吸力的作用下,切削液被吸入到喷射腔内,此时,在高速流动的压缩空气的带动下,切削液被喷射至需要降温的指定区域,当钻孔速度越快时,钻头与不锈钢圆板接触位置的发热量越大,喷射的切削液越多,当钻孔速度越慢时,钻头与不锈钢圆板接触位置的发热量越小,喷射的切削液越少。
14.同时,在钻孔时,本方案通过设置回流组件对使用过的切削液进行回收和过滤,实现对切削液的回收和再利用的功能,避免了切削液的浪费。
15.作为本方案的进一步改进,所述无源式自固定夹持机构包括承接组件、传动组件和夹持组件,所述承接组件转动设于环形旋转槽和连通旋转槽上,所述传动组件设于承接组件内,所述夹持组件设于承接组件上,所述承接组件包括固定台、重力感应式滑块、重力感应弹簧、承接柱、承接板和滚动槽,所述固定台转动设于环形旋转槽和连通旋转槽上,所述固定台自上而下依次连通设有放置腔、废屑收集腔和出料嘴,所述出料嘴转动设于连通旋转槽上,出料嘴与落料嘴呈连通设置,固定台自内而外依次设有废屑收集腔、内环板、传
动腔、中环板、控制腔和外环板,内环板内呈阵列分布设有控制滑槽,所述内环板上呈阵列分布设有控制通孔,控制通孔连通设于传动腔和控制滑槽之间,所述重力感应式滑块滑动设于控制滑槽内,所述重力感应弹簧设于重力感应式滑块底壁和控制滑槽底壁之间,承接柱的上端滑动贯穿放置腔的底壁且延伸至放置腔内,承接柱的下端延伸至控制滑槽内且与重力感应式滑块的顶部固定连接,所述承接板设于承接柱的上端,承接板设于放置腔内,所述滚动槽呈阵列分布设于承接板上壁,所述滚动槽内设有滚珠。
16.作为本方案的进一步改进,所述传动组件包括重力式控制直齿条、重力式传动齿轮、重力式驱动锥齿轮、重力式从动锥齿轮和同步控制齿轮,重力式控制直齿条的一端贯穿滑动控制滑槽设于重力感应式滑块上,重力式控制直齿条的另一端设于传动腔内,所述重力式传动齿轮转动设于传动腔内,重力式传动齿轮与重力式控制直齿条呈啮合设置,所述重力式驱动锥齿轮转动设于控制腔内,重力式驱动锥齿轮与重力式传动齿轮同轴固接,所述重力式从动锥齿轮转动设于控制腔内,重力式从动锥齿轮与重力式驱动锥齿轮呈啮合设置,所述同步控制齿轮转动设于控制腔内,同步控制齿轮与重力式从动锥齿轮同轴固接。
17.进一步地,所述夹持组件包括夹持控制环形座、夹持控制滑轨、夹持滑动直齿条、抵紧板、夹持板、环形滑槽和环形同步齿条,承接板上壁呈阵列分布设有夹持滑槽,所述夹持控制环形座设于固定台上部的侧壁,所述夹持控制滑轨呈阵列分布设于夹持控制环形座内底壁上,所述夹持板滑动设于夹持滑槽上,夹持板上靠近中环板的一侧设有抵紧滑槽,所述外环板设有连通孔一,连通孔一连通设于夹持控制环形座和控制腔之间,所述中环板设有连通孔二,连通孔二连通设于放置腔和控制腔之间,所述夹持滑动直齿条的一端滑动连接设于夹持控制滑轨上,夹持滑动直齿条的另一端滑动贯穿连通孔一和连通孔二设置且延伸至放置腔内,夹持滑动直齿条与同步控制齿轮呈啮合设置,夹持滑动直齿条上延伸至的放置腔的一端设有抵紧滑块,抵紧滑块与抵紧滑槽滑动连接,所述抵紧板设于夹持板上远离中环板的一侧,所述环形滑槽设于外环板内侧壁上,所述环形同步齿条转动设于环形滑槽上,环形同步齿条与同步控制齿轮呈啮合设置。
18.针对厚重的圆形不锈钢板在打孔前需要工人手动进行对中操作和夹持操作而导致的费时费力且准确性差的技术问题,本方案在无任何传感器和驱动源的情况下,巧妙地借助了厚重的圆形不锈钢板自身的重力,在圆形不锈钢板被放置在承接板的上表面后,通过无源式自固定夹持机构将圆形不锈钢板自身的重力自动转换为对中和夹持操作的动力源,仅通过简单的机械结构,实现了自动对圆形不锈钢板进行对中操作和夹持操作的技术效果,而不需要工人手动对沉重的不锈钢板进行对中操作和夹持操作,不仅省时省力,且保证了对中操作的准确性。
19.进一步地,所述旋转组件包括旋转驱动电机、旋转齿轮和旋转齿环,所述旋转驱动电机设于工作台顶壁上,所述旋转齿轮与旋转驱动电机的输出端同轴固接,所述旋转齿环设于外环板外侧壁上,旋转齿环与旋转齿轮呈啮合设置。
20.优选地,所述工作台的底部对称设有支撑腿,工作台上设有蓄电池,工作台上设有控制器,所述储气罐上设有压力传感器,所述控制器选用stc89c52型号的单片机,所述蓄电池分别与控制器、压力传感器、电推杆、升降驱动电机、旋转驱动电机、双轴电机、空气压缩机和吸液泵电性连接,所述重力感应式滑块、重力感应弹簧、承接柱、控制通孔、控制滑槽、传动组件、夹持控制滑轨、夹持板、夹持滑动直齿条、抵紧板、环形滑槽、夹持滑槽、抵紧滑
槽、连通孔一和连通孔二呈阵列分布设有多组且数量一致,开合控制离心弧形板和离心弹簧以开合控制座的轴心为圆心呈阵列分布设有多组。
21.采用上述结构本发明取得的有益效果如下:(1)针对厚重的圆形不锈钢板在打孔前需要工人手动进行对中操作和夹持操作而导致的费时费力且准确性差的技术问题,本方案在无任何传感器和驱动源的情况下,巧妙地借助了厚重的圆形不锈钢板自身的重力,在圆形不锈钢板被放置在承接板的上表面后,通过无源式自固定夹持机构将圆形不锈钢板自身的重力自动转换为对中和夹持操作的动力源,仅通过简单的机械结构,实现了自动对圆形不锈钢板进行对中操作和夹持操作的技术效果,而不需要工人手动对沉重的不锈钢板进行对中操作和夹持操作,不仅省时省力,且保证了对中操作的准确性。
22.(2)针对切削液既不能过多也不能过少的矛盾性问题,本方案创造性地引入了文丘里效应,当气体流经管径由粗变细的管道时,气体的流速加快,压强降低,从而在喷射腔靠近加速腔的一端形成真空区,在真空区的负压吸力的作用下,切削液被吸入到喷射腔内,此时,在高速流动的压缩空气的带动下,切削液被喷射至需要降温的指定区域,当钻孔速度越快时,钻头与不锈钢圆板接触位置的发热量越大,喷射的切削液越多,当钻孔速度越慢时,钻头与不锈钢圆板接触位置的发热量越小,喷射的切削液越少,本方案通过离心式开合切削液控制钻孔组件和切削液喷射组件的配合使用,巧妙地引入了离心力的作用,仅通过简单的机械结构,在无任何传感器和检测元件的条件下,在钻孔时能够自动根据发热量喷射出适量的切削液,而不会喷射出多余的切削液,在保证了良好的降温效果的同时,也避免了切削液的浪费。
23.(3)为便于对钻孔位置进行调整,本方案通过平移组件和旋转组件的配合使用,当需要调节钻孔位置时,使用者通过同时对旋转驱动电机和电推杆进行调节,使钻孔位置发生变化,有利于使用者通过本装置对圆形不锈钢板上的任意位置进行钻孔,进而有利于钻孔操作顺利进行。
24.(4)为便于调节钻孔深度,本方案设置有升降组件,当需要调节钻孔深度时,使用者通过对升降组件进行调节,从而使钻孔深度发生变化,进而有利于钻孔过程顺利进行。
25.(5)为避免切削液的浪费,在钻孔时,本方案通过设置回流组件对使用过的切削液进行回收和过滤,实现对切削液的回收和再利用的功能,避免了切削液的浪费,同时,通过回流组件能够对铁屑进行收集。
26.(6)在进行对中操作和夹持操作的过程中,通过在承接板的上表面设置若干组呈阵列分布的滚珠,有效的减小了圆形不锈钢板的底部与承接板上表面的摩擦力,有助于对中操作和夹持操作的顺利进行。
附图说明
27.图1为本发明提供的无源式自对中型厚重不锈钢圆板钻孔夹持设备的整体结构示意图;图2为本发明提供的无源式自对中型厚重不锈钢圆板钻孔夹持设备的立体结构示意图;图3为无源式自固定夹持机构的俯视图;
图4为图3中a-a部分的平面剖视图;图5为图3中b-b部分的平面剖视图;图6为无源式自固定夹持机构的右视图;图7为图6中c-c部分的平面剖视图;图8为图6中d-d部分的平面剖视图;图9为图6中e-e部分的平面剖视图;图10为本发明提供的无源式自对中型厚重不锈钢圆板钻孔夹持设备的右视图;图11为本发明提供的无源式自对中型厚重不锈钢圆板钻孔夹持设备的俯视图;图12为图10中f-f部分的平面剖视图;图13为图10中g-g部分的平面剖视图;图14为图12中a部分的局部放大示意图;图15为图13中b部分的局部放大示意图;图16为图11中h-h部分的平面剖视图;图17为图16中c部分的局部放大示意图;图18为图16中d部分的局部放大示意图;图19为图11中i-i部分的平面剖视图。
28.其中,1000、工作台,1001、环形旋转槽,1002、连通旋转槽,2000、平移组件,2001、平移滑轨,2002、平移滑座,2003、电推杆,3000、升降组件,3001、升降筒体,3002、升降驱动电机,3003、升降驱动锥齿轮,3004、升降丝杆,3005、升降从动锥齿轮,3006、升降滑孔,3007、升降滑座,4000、旋转组件,4001、旋转驱动电机,4002、旋转齿轮,4003、旋转齿环,5000、无源式自固定夹持机构,5100、承接组件,5101、固定台,5102、重力感应式滑块,5103、重力感应弹簧,5104、承接柱,5105、承接板,5106、放置腔,5107、废屑收集腔,5108、内环板,5109、传动腔,5110、中环板,5111、控制腔,5112、外环板,5113、控制通孔,5114、出料嘴,5115、控制滑槽,5116、滚动槽,5117、滚珠,5200、传动组件,5201、重力式控制直齿条,5202、重力式传动齿轮,5203、重力式驱动锥齿轮,5204、重力式从动锥齿轮,5205、同步控制齿轮,5300、夹持组件,5301、夹持控制环形座,5302、夹持控制滑轨,5303、夹持滑动直齿条,5304、抵紧板,5305、夹持板,5306、环形滑槽,5307、环形同步齿条,5308、夹持滑槽,5309、抵紧滑槽,5310、连通孔一,5311、连通孔二,5312、抵紧滑块,6000、离心式钻孔喷射冷却机构,6100、离心式开合切削液控制钻孔组件,6101、双轴电机,6102、钻头,6103、调节座,6111、离心控制空腔,6112、喷射腔,6113、加速腔,6114、气体进入腔,6115、液体进入腔,6104、开合控制座,6105、开合控制离心弧形板,6106、开合控制挡柱,6107、离心弹簧,6108、开合滑槽,6109、开合控制板,6110、开合控制弹簧,6117、开合控制通孔,6118、转动轴,6119、转动端,6120、摆动端,6200、切削液喷射组件,6201、储液箱,6202、弹性连接管,6203、空气压缩机,6204、储气罐,6205、充气管,6206、连接管,6207、万向定型喷射软管,6208、喷射头,6300、回流组件,6301、落料嘴,6302、集料瓶,6303、吸液泵,6304、吸液管,6305、回流管,6306、过滤筛网,7001、支撑腿,7002、蓄电池,7003、控制器,7004、压力传感器,7005、固定板,7006、固定架。
29.附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例;基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
31.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示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发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。
32.如图1、图2、图11、图18和图19所示,本发明提供的无源式自对中型厚重不锈钢圆板钻孔夹持设备,包括工作台1000、平移组件2000、升降组件3000、旋转组件4000、无源式自固定夹持机构5000和离心式钻孔喷射冷却机构6000,所述工作台1000上设有环形旋转槽1001和连通旋转槽1002,环形旋转槽1001和连通旋转槽1002呈同轴设置,所述平移组件2000设于工作台1000顶壁上,所述升降组件3000设于平移组件2000上,所述升降组件3000上设有固定板7005,所述无源式自固定夹持机构5000转动设于环形旋转槽1001和连通旋转槽1002上,所述旋转组件4000设于工作台1000顶壁上,所述旋转组件4000设于无源式自固定夹持机构5000上,所述离心式钻孔喷射冷却机构6000设于工作台1000上,所述离心式钻孔喷射冷却机构6000设于固定板7005上。
33.参阅图1、图2、图11、图12和图13,所述平移组件2000包括平移滑轨2001、平移滑座2002和电推杆2003,所述平移滑轨2001设于工作台1000顶壁上,所述平移滑座2002滑动设于平移滑轨2001上,所述电推杆2003设于工作台1000上,电推杆2003的活动端与平移滑座2002固定连接。
34.参阅图2、图12和图13,所述升降组件3000包括升降筒体3001、升降驱动电机3002、升降驱动锥齿轮3003、升降丝杆3004、升降从动锥齿轮3005、升降滑孔3006和升降滑座3007,所述升降筒体3001设于平移滑座2002上,所述升降驱动电机3002设于平移滑座2002上,所述升降驱动锥齿轮3003转动设于升降筒体3001内,升降驱动锥齿轮3003与升降驱动电机3002的输出端同轴固接,所述升降丝杆3004转动设于升降筒体3001内,所述升降从动锥齿轮3005转动设于升降筒体3001内,升降从动锥齿轮3005与升降驱动锥齿轮3003呈啮合设置,升降从动锥齿轮3005与升降丝杆3004同轴固接,所述升降滑孔3006设于升降筒体3001上靠近无源式自固定夹持机构5000的一侧,所述升降滑座3007的一端螺纹连接设于升降丝杆3004上,升降滑座3007的另一端滑动贯穿升降滑孔3006设置且与固定板7005固定连接。
35.参阅图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图18,所述无源式自固定夹持机构5000包括承接组件5100、传动组件5200和夹持组件5300,所述承接组件5100转动设于环形旋转槽1001和连通旋转槽1002上,所述传动组件5200设于承接组件5100内,所述夹持组件5300设于承接组件5100上,所述承接组件5100包括固定台5101、重力感应式滑块5102、重力感应弹簧5103、承接柱5104、承接板5105和滚动槽5116,所述固定台5101转动设于环形旋转槽1001和连通旋转槽1002上,所述固定台5101自上而下依次连通设有放置腔5106、废屑收集腔5107和出料嘴5114,所述出料嘴5114转动设于连通旋转槽1002上,固定台5101自内而
外依次设有废屑收集腔5107、内环板5108、传动腔5109、中环板5110、控制腔5111和外环板5112,内环板5108内呈阵列分布设有控制滑槽5115,所述内环板5108上呈阵列分布设有控制通孔5113,控制通孔5113连通设于传动腔5109和控制滑槽5115之间,所述重力感应式滑块5102滑动设于控制滑槽5115内,所述重力感应弹簧5103设于重力感应式滑块5102底壁和控制滑槽5115底壁之间,承接柱5104的上端滑动贯穿放置腔5106的底壁且延伸至放置腔5106内,承接柱5104的下端延伸至控制滑槽5115内且与重力感应式滑块5102的顶部固定连接,所述承接板5105设于承接柱5104的上端,承接板5105设于放置腔5106内,所述滚动槽5116呈阵列分布设于承接板5105上壁,所述滚动槽5116内设有滚珠5117。
36.参阅图1、图4、图7和图11,所述旋转组件4000包括旋转驱动电机4001、旋转齿轮4002和旋转齿环4003,所述旋转驱动电机4001设于工作台1000顶壁上,所述旋转齿轮4002与旋转驱动电机4001的输出端同轴固接,所述旋转齿环4003设于外环板5112外侧壁上,旋转齿环4003与旋转齿轮4002呈啮合设置。
37.参阅图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图18,所述传动组件5200包括重力式控制直齿条5201、重力式传动齿轮5202、重力式驱动锥齿轮5203、重力式从动锥齿轮5204和同步控制齿轮5205,重力式控制直齿条5201的一端滑动贯穿控制滑槽5115设于重力感应式滑块5102上,重力式控制直齿条5201的另一端设于传动腔5109内,所述重力式传动齿轮5202转动设于传动腔5109内,重力式传动齿轮5202与重力式控制直齿条5201呈啮合设置,所述重力式驱动锥齿轮5203转动设于控制腔5111内,重力式驱动锥齿轮5203与重力式传动齿轮5202同轴固接,所述重力式从动锥齿轮5204转动设于控制腔5111内,重力式从动锥齿轮5204与重力式驱动锥齿轮5203呈啮合设置,所述同步控制齿轮5205转动设于控制腔5111内,同步控制齿轮5205与重力式从动锥齿轮5204同轴固接,所述夹持组件5300包括夹持控制环形座5301、夹持控制滑轨5302、夹持滑动直齿条5303、抵紧板5304、夹持板5305、环形滑槽5306和环形同步齿条5307,承接板5105上壁呈阵列分布设有夹持滑槽5308,所述夹持控制环形座5301设于固定台5101上部的侧壁,所述夹持控制滑轨5302呈阵列分布设于夹持控制环形座5301内底壁上,所述夹持板5305滑动设于夹持滑槽5308上,夹持板5305上靠近中环板5110的一侧设有抵紧滑槽5309,所述外环板5112设有连通孔一5310,连通孔一5310连通设于夹持控制环形座5301和控制腔5111之间,所述中环板5110设有连通孔二5311,连通孔二5311连通设于放置腔5106和控制腔5111之间,所述夹持滑动直齿条5303的一端滑动连接设于夹持控制滑轨5302上,夹持滑动直齿条5303的另一端滑动贯穿连通孔一5310和连通孔二5311设置且延伸至放置腔5106内,夹持滑动直齿条5303与同步控制齿轮5205呈啮合设置,夹持滑动直齿条5303上延伸至的放置腔5106的一端设有抵紧滑块5312,抵紧滑块5312与抵紧滑槽5309滑动连接,所述抵紧板5304设于夹持板5305上远离中环板5110的一侧,所述环形滑槽5306设于外环板5112上靠近中环板5110一侧的侧壁上,所述环形同步齿条5307转动设于环形滑槽5306上,环形同步齿条5307与同步控制齿轮5205呈啮合设置。
38.参阅图1、图2、图11、图14、图15、图17和图19,所述离心式钻孔喷射冷却机构6000包括离心式开合切削液控制钻孔组件6100、切削液喷射组件6200和回流组件6300,所述离心式开合切削液控制钻孔组件6100设于固定板7005上,所述切削液喷射组件6200设于工作台1000上,切削液喷射组件6200设于固定板7005上,切削液喷射组件6200设于离心式开合切削液控制钻孔组件6100上,所述回流组件6300设于工作台1000上,回流组件6300设于切
削液喷射组件6200上,所述离心式开合切削液控制钻孔组件6100包括双轴电机6101、钻头6102、调节座6103、开合控制座6104、开合控制离心弧形板6105、开合控制挡柱6106、离心弹簧6107、开合滑槽6108、开合控制板6109、开合控制弹簧6110和开合控制通孔6117,所述双轴电机6101设于固定板7005的底壁,钻头6102与双轴电机6101下端的输出端同轴固接,所述调节座6103设于固定板7005的顶壁上,调节座6103自上往下依次设有导通体6116和离心控制空腔6111,导通体6116内依次连通设有喷射腔6112、加速腔6113和气体进入腔6114,导通体6116内设有液体进入腔6115,液体进入腔6115与喷射腔6112上靠近加速腔6113的一端呈连通设置,加速腔6113从气体进入腔6114到喷射腔6112方向的横截面积逐渐减小,喷射腔6112的横截面积与加速腔6113靠近喷射腔6112一端的横截面积相等,气体进入腔6114的横截面积与加速腔6113靠近气体进入腔6114一端的横截面积相等,气体进入腔6114的横截面积大于喷射腔6112的横截面积,所述开合控制座6104转动设于离心控制空腔6111内,开合控制座6104与双轴电机6101的上端的输出端同轴固接,开合控制座6104内呈阵列分布设有多组转动轴6118,所述开合控制离心弧形板6105转动设于开合控制座6104上,所述开合控制离心弧形板6105上设有转动端6119和摆动端6120,转动端6119与转动轴6118转动连接,摆动端6120设于开合控制离心弧形板6105上远离开合控制座6104的轴心的一端,开合控制离心弧形板6105呈圆弧形板状设置,所述离心弹簧6107设于开合控制座6104和开合控制离心弧形板6105之间,所述开合滑槽6108设于导通体6116内,气体进入腔6114与开合滑槽6108呈连通设置,所述开合控制通孔6117设于导通体6116的底部,开合控制通孔6117连通设于开合滑槽6108和离心控制空腔6111之间,所述开合控制板6109对称滑动连接设于开合滑槽6108内,所述开合控制弹簧6110设于开合滑槽6108和开合控制板6109之间,所述开合控制挡柱6106的上端设于开合控制板6109的底部,开合控制挡柱6106的下端滑动贯穿开合控制通孔6117设置且延伸至离心控制空腔6111内,开合控制挡柱6106下端的高度低于开合控制离心弧形板6105下端的高度。
39.参阅图1、图2、图4、图10、图11、图12、图13、图15、图16、图17、图18和图19,所述切削液喷射组件6200包括储液箱6201、弹性连接管6202、空气压缩机6203、储气罐6204、充气管6205、连接管6206、万向定型喷射软管6207和喷射头6208,所述储液箱6201设于工作台1000上,所述弹性连接管6202的一端连通设于储液箱6201上,弹性连接管6202的另一端与液体进入腔6115呈连通设置,所述空气压缩机6203设于固定板7005上,所述储气罐6204设于固定板7005上,所述充气管6205连通设于空气压缩机6203和储气罐6204之间,所述连接管6206连通设于储气罐6204和气体进入腔6114之间,所述固定板7005底壁上呈阵列分布设有固定架7006,所述固定架7006与双轴电机6101呈相邻设置,万向定型喷射软管6207的上端与喷射腔6112呈连通设置,万向定型喷射软管6207的下端设于固定架7006上,所述喷射头6208设于万向定型喷射软管6207的下端,所述回流组件6300包括落料嘴6301、集料瓶6302、吸液泵6303、吸液管6304、回流管6305和过滤筛网6306,所述落料嘴6301设于工作台1000的底壁,落料嘴6301与连通旋转槽1002呈同轴设置,落料嘴6301与出料嘴5114呈连通设置,所述集料瓶6302螺纹连接设于落料嘴6301的下端,所述过滤筛网6306设于集料瓶6302内,所述吸液泵6303设于工作台1000上,所述吸液管6304连通设于集料瓶6302的底部和吸液泵6303之间,所述回流管6305连通设于储液箱6201和吸液泵6303之间。
40.参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图18和图
19,所述工作台1000的底部对称设有支撑腿7001,工作台1000上设有蓄电池7002,工作台1000上设有控制器7003,所述储气罐6204上设有压力传感器7004,所述控制器7003选用stc89c52型号的单片机,所述蓄电池7002分别与控制器7003、压力传感器7004、电推杆2003、升降驱动电机3002、旋转驱动电机4001、双轴电机6101、空气压缩机6203和吸液泵6303电性连接,所述重力感应式滑块5102、重力感应弹簧5103、承接柱5104、控制通孔5113、控制滑槽5115、传动组件5200、夹持控制滑轨5302、夹持板5305、夹持滑动直齿条5303、抵紧板5304、环形滑槽5306、夹持滑槽5308、抵紧滑槽5309、连通孔一5310和连通孔二5311呈阵列分布设有多组且数量一致,开合控制离心弧形板6105和离心弹簧6107以开合控制座6104的轴心为圆心呈阵列分布设有多组。
41.具体使用时,在厚重的圆形不锈钢板与承接板5105的上表面接触前,无源式自固定夹持机构5000处于如图4和图5所示的初始状态,在将厚重的圆形不锈钢板放置在承接板5105的上表面之后,在厚重的不锈钢板提供的向下的重力的作用下,承接板5105向下移动,并带动承接柱5104向下移动,承接柱5104带动重力感应式滑块5102沿着控制滑槽5115向下移动,从而使重力感应弹簧5103受挤压产生弹性形变,重力感应式滑块5102带动重力式控制直齿条5201向下移动,重力式控制直齿条5201通过齿轮传动带动重力式传动齿轮5202转动,重力式传动齿轮5202带动重力式驱动锥齿轮5203转动,重力式驱动锥齿轮5203通过齿轮传动带动重力式从动锥齿轮5204转动,重力式从动锥齿轮5204带动同步控制齿轮5205转动,同步控制齿轮5205带动环形同步齿条5307沿着环形滑槽5306转动,环形同步齿条5307带动与环形同步齿条5307呈啮合设置的多组同步控制齿轮5205同步转动,多组同步控制齿轮5205带动与同步控制齿轮5205呈啮合设置的多组夹持滑动直齿条5303分别沿着夹持控制滑轨5302滑动,并同步向靠近放置腔5106的轴心的方向移动,在夹持滑动直齿条5303的推动下,夹持板5305沿着夹持滑槽5308向靠近圆形不锈钢板的方向移动,并带动抵紧板5304向靠近圆形不锈钢板的方向移动,与此同时,向下移动的承接板5105带动夹持板5305向下移动,在夹持滑动直齿条5303和承接板5105的共同作用下,多组夹持板5305向下移动的同时,向靠近圆形不锈钢板的方向移动,从而带动多组抵紧板5304向靠近圆形不锈钢板的方向移动,在同步移动的多组夹持板5305的共同作用下,多组抵紧板5304与圆形不锈钢板的侧壁相接触,圆形不锈钢板被推动至承接板5105的中心位置,并被牢固固定,此时,厚重的圆形不锈钢板轴心与承接板5105的轴心重合,通过执行上述操作,同时实现了厚重的圆形不锈钢板的对中操作和夹持操作的技术效果,同时,本方案通过设置滚动槽5116和滚珠5117,使圆形不锈钢板的下表面与承接板5105的上表面摩擦力大大降低,有利于对中操作和夹持操作的顺利进行,在圆形不锈钢板被固定后,承接板5105不再向下移动,通过上述操作,本方案在无任何传感器和驱动源的情况下,巧妙地借助了厚重的圆形不锈钢板自身的重力,在圆形不锈钢板被放置在承接板5105的上表面后,通过无源式自固定夹持机构5000将圆形不锈钢板自身的重力自动转换为对中操作和夹持操作的动力源,仅通过简单的机械结构,实现了自动对圆形不锈钢板进行对中操作和夹持操作的技术效果,而不需要工人手动对沉重的不锈钢板进行对中操作和夹持操作,不仅省时省力,且保证了对中操作的准确性;在钻孔前,使用者通过弯折万向定型喷射软管6207的下端以调整喷射头6208的喷射方向,并使喷射头6208的喷射方向指向钻头6102的下端,以保证切削液能够被喷射至指定位置;在钻孔前,储气罐6204内储存有压缩空气,随着储气罐6204内的压缩空气沿着连接
管6206逐渐喷出,储气罐6204内的压强逐渐减小,当储气罐6204内的气压过低时,不能带动切削液沿着液体进入腔6115进入到喷射腔6112内,为此,当储气罐6204内气压的减小到一定程度后,压力传感器7004对控制器7003发出电信号,使控制器7003打开空气压缩机6203,空气压缩机6203将压缩空气源源不断地充入到储气罐6204内,使储气罐6204内的气压逐渐增大,当储气罐6204内的气压增大到一定程度后,压力传感器7004再次对控制器7003发出电信号,使控制器7003关闭空气压缩机6203,从而使空气压缩机6203不再向储气罐6204内充入压缩空气;在钻孔前,参阅图12、图13、图14和图15,两组开合控制板6109处于闭合状态,摆动端6120到开合控制座6104轴心的距离等于开合控制座6104的半径,开合控制挡柱6106到开合控制座6104的轴心的距离大于摆动端6120到开合控制座6104的轴心的距离,在钻孔时,使用者通过控制器7003启动双轴电机6101,双轴电机6101带动上下两个输出端沿着顺时针方向同步高速转动,两个输出端同时带动钻头6102和开合控制座6104沿着顺时针方向同步高速转动,通过高速转动的钻头6102能够实现对圆形不锈钢板的钻孔操作,顺时针高速转动的开合控制座6104带动多组开合控制离心弧形板6105沿顺时针方向高速转动,从而使离心弹簧6107在开合控制离心弧形板6105的拉力作用下产生拉伸形变,在开合控制座6104高速转动时产生的离心力和离心弹簧6107的共同作用下,多组开合控制离心弧形板6105以开合控制座6104为轴心高速旋转的同时,以转动轴6118为轴心摆动,从而使摆动端6120到开合控制座6104的轴心的距离增大,且开合控制座6104的转速越快,摆动端6120到开合控制座6104的轴心的距离越远,当双轴电机6101的转速不断增大时,摆动端6120到开合控制座6104的轴心的距离也在不断增大,当摆动端6120到开合控制座6104的轴心的距离大于开合控制挡柱6106到开合控制座6104的轴心的距离时,摆动端6120以开合控制座6104的轴心为圆心沿着顺时针方向高速摆动,并与两组开合控制挡柱6106相接触,从而推动两组开合控制挡柱6106向远离开合控制座6104的轴心的方向移动,两组开合控制挡柱6106各自带动两组开合控制板6109沿着开合滑槽6108向远离开合控制座6104的轴心的方向移动,从而处于闭合状态的两组开合控制板6109相互远离,从而在两组开合控制板6109之间形成足以使空气流通的通道,进而使气体进入腔6114由如图15所示的截断状态变为连通状态,此时,储气罐6204内的压缩空气顺着充气管6205依次流经气体进入腔6114、加速腔6113和喷射腔6112,在此过程中,由于管径变细,从而使压缩气体的流速加快,压强减小,并在喷射腔6112靠近加速腔6113的一端形成真空区,在真空区的负压吸力的作用下,储液箱6201内的切削液沿着弹性连接管6202和液体进入腔6115被吸入到喷射腔6112内,在快速流动的压缩空气的带动下,进入到万向定型喷射软管6207内,并最终沿着喷射头6208喷射向高速转动的钻头6102与圆形不锈钢板之间的接触区域,以实现降温的功能,当双轴电机6101的转速越快时,钻头6102的转速越快,从而使旋转的钻头6102与圆形不锈钢板之间的接触位置的发热量越大,当发热量越大时,需要的切削液越多,由于双轴电机6101上下两端的输出端的转速和转向一致,当钻头6102的转速越快时,两组开合控制板6109之间形成的通道越大,从而使更多的压缩空气能够在同一时间依次流经气体进入腔6114、加速腔6113和喷射腔6112,从而使更多的切削液沿着液体进入腔6115被吸入到喷射腔6112内,从而使更多的切削液被喷射到向旋转的钻头6102与不锈钢板之间的接触区域,实现了降温的功能,反之,当双轴电机6101的转速越慢时,钻头6102的转速越慢,从而使旋转的钻头6102与圆形不锈钢板之间的接触区域的发热量越小,从而使需要的切削液越少,之后,较少的切削液被喷射到
向钻头6102与圆形不锈钢板之间的接触区域,以实现降温的功能,当双轴电机6101关闭时,钻头6102不再转动,从而使钻头6102的下端与圆形不锈钢板之间的接触区域不再发热,进而不需要切削液进行降温,此时,气体进入腔6114处于如图15所示的封闭状态,从而使切削液不再喷出,本方案创造性地引入了文丘里效应,通过离心式开合切削液控制钻孔组件和切削液喷射组件的配合使用,巧妙地引入了离心力的作用,仅通过简单的机械结构,在无任何传感器和检测元件的条件下,能够在钻孔时自动根据发热量喷射出适量的切削液,而不会喷射出多余的切削液,在保证了良好的降温效果的同时,也避免了切削液的浪费;当需对钻孔位置进行调整时,使用者通过控制器7003启动旋转驱动电机4001和电推杆2003,旋转驱动电机4001带动旋转齿轮4002转动,旋转齿轮4002通过齿轮传动带动旋转齿环4003转动,旋转齿环4003带动固定台5101沿着环形旋转槽1001转动,从而带动被夹持固定的圆形不锈钢板随之转动,同时,电推杆2003带动平移滑座2002沿着平移滑轨2001向靠近固定台5101的方向移动或者远离固定台5101的方向移动,平移滑座2002通过带动升降组件3000和固定板7005移动,从而带动钻头6102移动,通过同时对旋转驱动电机4001和电推杆2003进行调节,从而使钻孔位置发生变化,有利于使用者通过本设备对圆形不锈钢板上的任意位置进行钻孔;在调整好打孔位置后,使用者通过升降组件3000对钻孔深度进行调节,使用者通过控制器7003启动升降驱动电机3002,升降驱动电机3002带动升降驱动锥齿轮3003转动,升降驱动锥齿轮3003通过齿轮传动带动升降从动锥齿轮3005转动,升降从动锥齿轮3005带动升降丝杆3004转动,升降丝杆3004带动升降滑座3007沿着升降丝杆3004和升降滑孔3006向下移动,并逐渐靠近圆形不锈钢板的待钻孔位置,通过对升降组件3000进行调节,便于使用者控制钻孔深度,有利于钻孔过程顺利进行;在钻孔时,通过钻头6102对圆形不锈钢板进行钻孔,同时,切削液沿着喷射头6208喷射至钻孔处,以实现降温的功能,为避免切削液的浪费,实现对切削液的回收和再利用的功能,在钻孔的过程中,使用过的切削液携带着钻孔时产生的废屑流入到废屑收集腔5107内,并沿着废屑收集腔5107底部的出料嘴5114流入到集料瓶6302内,在过滤筛网6306的过滤作用下,废屑堆积在出料嘴5114内的过滤筛网6306上表面,而经过过滤的切削液则流入到过滤筛网6306的下方,并进入到集料瓶6302底部的吸液管6304内,此时,使用者通过控制器7003启动吸液泵6303,在吸液泵6303产生的负压吸力的作用下,经过过滤的切削液从吸液管6304内流入到回流管6305内,并顺着回流管6305进入到储液箱6201内进行回收和再次利用,通过执行上述操作,实现了切削液的回收和再利用的功能,避免了切削液的浪费,同时,通过回流组件能够对铁屑进行收集;在钻孔完毕后,需要对集料瓶6302内的废屑进行清理,使用者将集料瓶6302从落料嘴6301上拧下,并将堆积在过滤筛网6306上的废屑倒出,在清理完毕后,使用者将集料瓶6302拧回到落料嘴6301上。
42.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
43.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以
理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
44.以上对本发明及其实施方式进行了描述,这种描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。
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