一种智能中心管打孔装置的制作方法

1.本发明涉及中心管的生产领域，特别是一种智能中心管打孔装置。


背景技术：

2.在水处理、污水处理、饮料、食品、制药、化工、实验室、环境工程及生物工程行业中的液体分离工序中经常会使用到过滤分离膜组件，过滤分离膜组件是包含膜及其支撑结构的实用装置。单个组件或多个组件都可以组装成膜分离装置以供在工厂和实验室运用。中心管是膜组件中的一个重要部件。
3.在中心管生产过程中，需要使用钻孔装置在中心管的圆柱侧面上钻出多列设置的渗透孔，中心管打完一列的渗透孔之后，需要对中心管转动一定的角度，之后再继续打孔，现有的中心管在转动的过程中容易与钻孔装置的支撑结构摩擦，导致中心管的外侧面磨损严重，影响中心管生产质量。


技术实现要素：

4.为此，需要提供一种智能中心管打孔装置，解决现有打孔装置，中心管外侧面容易磨损的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种智能中心管打孔装置，包括工作台、龙门架和控制柜；所述工作台上固定有放置架、转动模组和滑动模组，所述转动模组和滑动模组分别位于工作台相对的两侧边，所述放置架固定在转动模组和滑动模组之间，所述放置架包括安装板和两个平行设置的固定转轴，所述固定转轴固定在安转板上，所述固定转轴上转动安装有多个转动轮，两个固定转轴上的转动轮共同支撑中心管，所述转动模组和滑动模组用于共同夹紧中心管的两端，所述工作台与放置架相平行的两个侧边上设有钻孔滑轨；所述龙门架的两端与钻孔滑轨滑动连接，所述钻孔滑轨上设有水平滑动电机，所述水平滑动电机用于驱动龙门架沿钻孔滑轨往复滑动，所述龙门架上固定有竖直滑轨，所述竖直滑轨上固定有竖直滑动电机，所述竖直滑轨上滑动设有钻孔电机，所述竖直滑动电机用于驱动钻孔电机沿竖直滑轨往复滑动，所述钻孔电机的输出轴上设有钻头；所述工作台沿龙门架滑动方向的侧边上间隔设有多个位移感应探头，所述位移感应探头与控制柜电连接，所述水平滑动电机、竖直滑动电机、钻孔电机、转动模组和滑动模组分别与控制柜电连接。
6.进一步，所述转动轮的内部设有空腔，所述空腔内填充有非牛顿流体，所述非牛顿流体在空腔内的填充率小于100％。非牛顿流体未完全填充满空腔，具有一定的流动性，当钻头对中心管进行钻孔时，转动轮将收到一定的振动冲击，此时，非牛顿流体由于受到振动冲击，粘性增强，流动性减少，非牛顿流体处于硬化状态，整个转动轮的重心也更加的稳定，从而避免在中心管钻孔的时候，转动轮发生相对转动，提高中心管钻孔的精确性，而当中心管处于非钻孔状态时，转动模组带动中心管转动时，非牛顿流体恢复流动性，转动轮将相对的进行转动，避免磨损中心管的外表面。
7.进一步，所述腔体的内侧面周向设有多个凸台。凸台增加了非牛顿流体和转动轮
的接触面，当非牛顿流体受到振动冲击硬化时，非牛顿流体和转动轮结合的跟紧密，更有利于稳定转动轮的重心，避免转动轮发生相对转动。
8.进一步，所述转动轮沿固定转轴的轴向滑动设置，相邻两个所述转动轮之间连接有缓冲弹簧。转动轮在固定转轴上并没有固定位置，转动轮可以根据受到的振动而在固定转轴上进行相对的滑动，缓冲弹簧能够减缓转动轮受到的振动在轴向上的传递。
9.进一步，所述转动模组包括转动电机和转动夹具，所述转动夹具固定在转动电机的输出轴上，所述滑动模组包括滑动气缸、滑动板、滑动滑轨和夹紧块，所述滑动滑轨固定在工作台上，所述滑动板滑动设置在滑动滑轨上，所述滑动气缸的输出轴与滑动板连接，所述夹紧块固定在滑动板上，所述夹紧块与转动夹具相对应，所述转动电机、转动夹具和滑动气缸分别与控制柜电连接。转动夹具用于夹紧中心管的一端，夹紧块滑动与转动夹具夹紧中心管的两端，转动电机能够通过转动夹具带动中心管的转动，从而实现对中心管周侧边的打孔。
10.进一步，所述滑动模组还包括有手摇驱动装置，所述手摇驱动装置包括螺旋套筒、螺旋杆和手摇轮，所述螺旋套筒固定在滑动板上，所述螺旋套筒套设在螺旋杆上，所述手摇轮和夹紧块分别固定在螺旋杆的两端。手摇驱动装置用于人工对夹紧块进行推进或者退回，当滑动气缸控制出现问题时，工作人员通过转动手摇轮，螺旋杆回退，夹紧块远离中心管，从而取出中心管
11.进一步，所述夹紧块为水平设置的圆柱体，所述夹紧块的一侧面与螺旋杆相固定，夹紧块的另一侧面固定有圆锥体的夹紧头。夹紧块和夹紧夹具固定夹紧中心管，圆锥体的夹紧头可以伸入到中心管的内部，方便对中心管的定位。
12.进一步，所述安装板上间隔设有多对支撑台，每对两个所述支撑台与两个固定转轴一一对应，所述支撑台上多个长条形的安装槽，每对两个所述支撑台对应一个安装槽，所述支撑台上设有安装孔，所述支撑台和安装板通过在安装孔与安装槽内嵌设螺栓进行固定。每对支撑台通过长条形安装槽能够调整相对的距离，方便应对不同规格管径的中心管。
13.进一步，所述龙门架上还包括有冲洗管，所述冲洗管的冲刷头，冲洗管的另一端连接外部的水箱，所述冲刷头朝向钻头，所述钻头为外排屑钻头。
14.冲洗管用于对中心管的钻孔位置进行冲刷，避免杂屑在钻孔上的残留，影响钻孔的工序，同时冲刷的水还对钻头有一定的冷却作用，外排屑转头能够避免钻孔的杂屑进入到中心管内部，减少后续的清理步骤，提高生产效率。
15.上述技术方案具有以下有益效果：
16.本发明中，转动轮用于对长条形的中心管提供充足的支撑力，避免中心管在钻孔的同时发生断裂，转动轮在方便中心管定位的同时也能够随着中心管转动，当转动模组带动中心管转动一定的角度时，转动轮也能够相对的进行转动，转动轮的转动能够避免转动轮磨损中心管的外表面，保证中心管产品的良品率，位移感应探头用于实时的检测龙门架的滑动位置，并将其反馈给控制柜，之后通过控制柜对整个打孔装置进行智能控制，避免人工操作，保证打孔装置高效率、高精准性的在中心管上进行钻孔，控制柜通过与水平滑动电机、竖直滑动电机、钻孔电机、转动模组和滑动模组的电性控制连接，实现中心管钻孔过程的自动动化，有效的提高了中心管的生产效率。
附图说明
17.图1为实施例1所述智能中心管打孔装置的结构图。
18.图2为图1区域a的放大图。
19.图3为实施例1所述滑动模组的侧视图。
20.图4为实施例1所述安装板和支撑台的结构图。
21.图5为实施例1所述中心管和转动轮的结构图。
22.图6为实施例1所述智能中心管打孔装置的侧视图。
23.图7为实施例2所述转动轮的内部结构图。
24.图8为实施例2所述固定转轴和转动轮的结构图。
25.图9为本发明的控制柜的连接图。
26.附图标记说明：
27.1、工作台；11、钻孔滑轨；12、防护挡板；13、位移感应探头；14、水平滑动电机；15、竖直滑动电机；2、龙门架；21、冲洗管；22、冲刷头；3、控制柜4、放置架；41、安装板；411、安装槽；42、固定转轴；43、转动轮；431、空腔；432、非牛顿流体；433、凸台；44、缓冲弹簧；45、支撑台；451、安装孔；5、转动模组；51、转动电机；52、转动夹具；6、滑动模组；61、滑动气缸；62、滑动板；63、滑动滑轨；64、夹紧块；65、手摇驱动装置；651、螺旋套筒；652、螺旋杆；653、手摇轮；654、转动轴承；7、竖直滑轨；71、钻孔电机；72、钻头；8、水箱；9、中心管。
具体实施方式
28.为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
29.实施例1
30.请参阅图1-6、图9，本实施例提供一种智能中心管打孔装置，包括工作台1、龙门架2和控制柜3。
31.工作台1上固定有放置架4、转动模组5和滑动模组6，放置架4固定在转动模组5和滑动模组6之间，放置架4包括安装板41和两个平行设置的固定转轴42，固定转轴42固定在安转板上，安装板41固定在工作台1上，固定转轴42上转动安装有多个转动轮43，转动轮43沿固定转轴42的轴向自由滑动设置，两个固定转轴42上的转动轮43共同支撑中心管9。
32.具体的，安装板41上间隔设有多对支撑台45，每对两个支撑台45与两个固定转轴42一一对应，支撑台45上多个长条形的安装槽411，每对两个支撑台45对应一个安装槽411，支撑台45上设有安装孔451，支撑台45和安装板41通过在安装孔451与安装槽411内嵌设螺栓进行固定。每对支撑台45通过长条形安装槽411能够调整相对的距离，方便应对不同规格管径的中心管9。
33.转动模组5和滑动模组6分别位于工作台1相对的两侧边，转动模组5和滑动模组6用于共同夹紧中心管9的两端，工作台1与放置架4相平行的两个侧边上设有钻孔滑轨11。
34.具体的，转动模组5包括转动电机51和转动夹具52，转动夹具52固定在转动电机51的输出轴上，滑动模组6包括滑动气缸61、滑动板62、滑动滑轨63和夹紧块64，滑动滑轨63固定在工作台1上，滑动板62滑动设置在滑动滑轨63上，滑动气缸61的输出轴与滑动板62连接，夹紧块64固定在滑动板62上，夹紧块64与转动夹具52相对应。转动夹具52用于夹紧中心
管9的一端，夹紧块64滑动与转动夹具52夹紧中心管9的两端，转动电机51能够通过转动夹具52带动中心管9的转动，从而实现对中心管9周侧边的打孔。转动电机51、转动夹具52和滑动气缸61分别与控制柜3电连接。
35.本实施例中，转动模组5还可以包括减速机，转动夹具52通过减速机与转动电机51驱动连接，转动电机51为伺服电机。
36.滑动模组6还包括有手摇驱动装置65，手摇驱动装置65包括螺旋套筒651、螺旋杆652和手摇轮653，螺旋套筒651固定在滑动板62上，螺旋套筒651套设在螺旋杆652上，手摇轮653和夹紧块64分别固定在螺旋杆652的两端。
37.手摇驱动装置65用于人工对夹紧块64进行推进或者退回，当滑动气缸61控制出现问题时，工作人员通过转动手摇轮653，螺旋杆652回退，夹紧块64远离中心管9，从而取出中心管9。
38.夹紧块64为水平设置的圆柱体，夹紧块64的一侧面与螺旋杆652相固定，夹紧块64的另一侧面固定有圆锥体的夹紧头。夹紧块64和夹紧夹具固定夹紧中心管9，圆锥体的夹紧头可以伸入到中心管9的内部，方便对中心管9的定位。
39.本实施例中，夹紧块64和螺旋杆652的连接处固定有转动轴承654，夹紧块64固定在圆柱体上，从而中心管9转动时，夹紧块64能够同时进行转动。
40.龙门架2的两端与钻孔滑轨11滑动连接，钻孔滑轨11上设有水平滑动电机14，水平滑动电机14用于驱动龙门架2沿钻孔滑轨11往复滑动，龙门架2上固定有竖直滑轨7，竖直滑轨7上固定有竖直滑动电机15，竖直滑轨7上滑动设有钻孔电机71，竖直滑动电机15用于驱动钻孔电机71沿竖直滑轨7往复滑动，钻孔电机71的输出轴上设有钻头72。龙门架2上还包括有冲洗管21，冲洗管21的冲刷头22，冲洗管21的另一端连接外部的水箱8，冲刷头22朝向钻头72，钻头72为外排屑钻头72。水平滑动电机14、竖直滑动电机15、钻孔电机71分别与控制柜3电连接。
41.冲洗管21用于对中心管9的钻孔位置进行冲刷，避免杂屑在钻孔上的残留，影响钻孔的工序，同时冲刷的水还对钻头72有一定的冷却作用，外排屑转头能够避免钻孔的杂屑进入到中心管9内部，减少后续的清理步骤，提高生产效率。
42.本实施例中，冲洗管21为万向竹节管，工作台1的侧边固定有防护挡板12，工作台1上设有出水孔。万向竹节管能够灵活调整冲刷头22的朝向，同时具有一定的稳定性，避免在龙门架2左右滑动的过程中冲洗管21的晃动，保证钻孔的顺利进行。防护挡板12用于防止钻孔后的杂屑四处散落，同时出水孔能够将冲洗管21冲刷的水排出。
43.工作台1沿龙门架2滑动方向的侧边上间隔设有多个位移感应探头13，位移感应探头13与控制柜3电连接，本实施例中，位移感应探头13固定在防护挡板12的内侧面。
44.控制柜3控制龙门架2和钻孔电机71的滑动，控制柜3用于控制钻孔电机71、转动电机51、转动夹具52和滑动气缸61的开启与关闭。通过控制柜3对整个打孔装置进行智能控制，避免人工操作，保证打孔装置高效率、高精准性的在中心管9上进行钻孔。
45.本实施例中，钻孔滑轨11和竖直滑轨7上均设有驱动装置——水平滑动电机14和竖直滑动电机15，用于驱动龙门架2和钻孔电机71的滑动，水平滑动电机14和竖直滑动电机15、钻孔电机71、转动电机51、转动夹具52和滑动气缸61均通过导线与控制柜3相连接，控制台内置有控制程序，其上设置有操作界面，工作人员通过操作界面上输入中心管9规格和打
孔规格，之后控制程序智能控制相对应的电器元件的开启和关闭。
46.本实施例中，工作台1上放置架4、转动模组5和滑动模组6的数量为两组，龙门架2上钻孔电机71和钻头72的数量也为两组，能够同时进行两个中心管9的加工。
47.实施例2
48.请参阅图7-8，本实施例提供一种智能中心管打孔装置，与实施例1相比，本实施例在实施例1的基础上，再对转动轮43进行结构改造，具体如下：
49.转动轮43的内部设有空腔431，空腔431内填充有非牛顿流体432，非牛顿流体432在空腔431内的填充率小于100％。非牛顿流体432未完全填充满空腔431，具有一定的流动性，当钻头72对中心管进行钻孔时，转动轮43将收到一定的振动冲击，此时，非牛顿流体432由于受到振动冲击，粘性增强，流动性减少，非牛顿流体432处于硬化状态，整个转动轮43的重心也更加的稳定，从而避免在中心管钻孔的时候，转动轮43发生相对转动，提高中心管钻孔的精确性，而当中心管处于非钻孔状态时，转动模组5带动中心管转动时，非牛顿流体432恢复流动性，转动轮43将相对的进行转动，避免磨损中心管的外表面。
50.非牛顿流体432的填充率为60-90％，具体可以为60％、70％、80％、90％，本实施例中非牛顿流体432的填充率为80％。
51.腔体的内侧面周向设有多个凸台433。凸台433增加了非牛顿流体432和转动轮43的接触面，当非牛顿流体432受到振动冲击硬化时，非牛顿流体432和转动轮43结合的跟紧密，更有利于稳定转动轮43的重心，避免转动轮43发生相对转动。
52.本实施例中凸台433的横截面为梯形。转动轮43沿固定转轴42的轴向滑动设置，相邻两个转动轮43之间连接有缓冲弹簧44。
53.转动轮43在固定转轴42上并没有固定位置，转动轮43可以根据受到的振动而在固定转轴42上进行相对的滑动，缓冲弹簧44能够减缓转动轮43受到的振动在轴向上的传递。
54.本发明中心管9打孔装置的使用步骤如下：
55.1.工作人员先在控制柜3上设置中心管9的规格和打孔的规格，之后工作人员将中心管9放置到放置架4上，转动轮43支撑中心管9，中心管9的一端置入转动夹具52内；
56.2.控制柜3开启整个打孔装置，滑动气缸61伸长，推动夹紧块64与转动夹具52夹紧中心管9，转动夹具52夹紧中心管9端部，龙门架2运行到靠近滑动模组6的一端，
57.3.控制柜3通过竖直滑动电机15控制钻孔电机71沿竖直滑轨7下移，钻孔电机71开启，钻头72在中心管9上钻孔，钻孔的同时冲刷头22开启，对钻孔处进行冲刷，钻孔完成后钻孔电机71沿竖直滑轨7上移，控制柜3通过水平滑动电机14控制龙门架2移动到下一个打孔位置，重复本步骤；
58.4.中心管9上完成一列打孔后，控制柜3控制转动电机51通过转动夹具52带动中心管9转动一定的角度，之后停止，龙门架2运行到靠近滑动模组6的一端，重复步骤3；
59.5.当中心管9完成打孔后，控制柜3控制滑动气缸61收缩，夹紧块64与转动夹具52松开中心管9，转动夹具52松开中心管9端部，工作人员取出钻孔完成的中心管9，继续放入待钻孔中心管9，重复上述步骤。
60.本发明中，转动轮43用于对长条形的中心管9提供充足的支撑力，避免中心管9在钻孔的同时发生断裂，转动轮43在方便中心管9定位的同时也能够随着中心管9转动，当转动模组5带动中心管9转动一定的角度时，转动轮43也能够相对的进行转动，转动轮43的转
动能够避免转动轮43磨损中心管9的外表面，保证中心管9产品的良品率。
61.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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
或“包含
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
62.尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。