一种基于风电法兰生产用自动化钻孔装置及其方法与流程

本发明涉及法兰生产，具体为一种基于风电法兰生产用自动化钻孔装置及其方法。

背景技术：

1、风电法兰是连接塔筒各段或塔筒与轮毂，轮毂与叶片之间的结构件，通常采用螺栓连接。风电法兰所使用的材料为低合金高强度钢，工作环境最低温度接近-40℃，承受风力最大可达12级，对热处理的要求为正火，正火工艺通过细化晶粒，均匀组织，改善组织缺陷，提高锻件法兰的综合力学性能。

2、法兰的表面设置有多个孔，在生产过程中需要用到打孔装置对其进行定位打孔操作，现有的定位打孔装置多是在将法兰固定完成后直接对其打孔，打孔结束后对法兰的表面进行清理，由于在打孔的过程中表面堆积大量的铁屑，容易影响法兰成孔质量，而且铁屑飞溅，人工清理起来较为麻烦。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于风电法兰生产用自动化钻孔装置及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于风电法兰生产用自动化钻孔装置，包括支撑台、工作台、钻孔头、遮挡组件、加工工位和清扫组件，若干个所述加工工位设于所述工作台顶部，所述工作台转动设于所述支撑台顶部，所述工作台转动可带动所述加工工位移动，所述钻孔头设于所述工作台一侧，其用于对所述加工工位上的工件进行钻孔，所述遮挡组件套设于所述钻孔头外侧，用于阻挡钻孔时碎屑溅出，两个所述加工工位之间设有一个所述清扫组件，其用于对所述工作台上的碎屑进行收集清理。

3、进一步的，所述清扫组件包括连接盒、清扫头、毛刷、吸尘斗和吸尘器，所述连接盒通过驱动件一滑动设于所述工作台上，两个所述清扫头对称设有所述连接盒外侧，且所述连接盒内部设有用于驱动所述清扫头转动的驱动件二，所述毛刷和所述吸尘斗分别设于所述清扫头外壁两侧，所述毛刷与所述吸尘斗呈垂直分布，所述吸尘斗通过吸尘管与所述吸尘器贯通，实现对工作台进行清理的目的。

4、进一步的，所述驱动件二包括齿轮一、齿轮二、齿条一、齿条二和驱动电机一，所述齿轮一套设于所述清扫头上，所述齿条一与所述齿轮一相啮合，所述齿条一通过滑轨一与所述连接盒滑动连接，所述齿条一一端连接有所述齿条二，两个所述齿条二对称分布，一个所述齿轮二同时与两个所述齿条二相啮合，所述驱动电机一的输出轴与所述齿轮二连接，实现驱动清扫头转动的目的。

5、进一步的，所述驱动件一包括直线导轨、丝杆和连接块，所述丝杆转动设于所述直线导轨内壁，所述丝杆一端连接有用于驱动的步进电机，所述连接块通过丝杆螺母套设于所述丝杆外壁，所述连接块与所述连接盒固定连接，实现带动清扫组件水平移动的目的。

6、进一步的，所述遮挡组件包括连接盘、遮挡布、驱动件三、磁吸条和敲打件，所述连接盘套设于所述钻孔头外侧，两片所述遮挡布对称设于所述连接盘底部，所述驱动件三用于控制所述遮挡布开闭，连接在一起的遮挡布可将钻孔头全部围起来，所述敲打件设置于所述连接盘上位于所述遮挡布外侧，用于对遮挡布进行敲打震动，所述磁吸条设置在所述遮挡布两端，且相邻的两个所述磁吸条的磁性相反。

7、进一步的，所述敲打件包括驱动盘、凸块、敲打杆和弹簧，所述敲打杆铰接设于所述连接盘外壁，所述驱动盘通过驱动件四转动设于所述连接盘外壁，所述凸块等距分布于所述驱动盘外壁上，且所述凸块靠近所述敲打杆一侧为弧形面，所述敲打杆外壁远离所述凸块一侧通过弹簧弹性支撑在所述连接盘外壁。

8、进一步的，所述驱动件四包括内齿轮、齿轮三和驱动电机二，所述内齿轮设置在所述驱动盘的内壁上，所述齿轮三与所述内齿轮相啮合，所述驱动电机二的输出轴与所述齿轮三连接，用于驱动所述齿轮三转动。

9、进一步的，所述驱动件三包括弧形齿条一、双面弧形齿条二、齿轮四、齿轮五和驱动电机三，所述弧形齿条一和所述双面弧形齿条二错位分布，所述弧形齿条一和所述双面弧形齿条二的外齿同时与所述齿轮四相啮合，所述双面弧形齿条二的内齿与所述齿轮五相啮合，所述齿轮五套设于所述驱动电机三的输出轴上，所述弧形齿条一的一端与一侧的所述磁吸条连接，所述双面弧形齿条二的一端与另一侧的所述磁吸条连接。

10、进一步的，若干个所述加工工位等距分布在所述工作台顶部，所述加工工位包括加工台和夹具，所述夹具设置在所述加工台上用于对法兰进行夹持。

11、所述的一种基于风电法兰生产用自动化钻孔装置的方法，具体包括以下步骤：

12、s1、先将待加工的法兰放置在加工台上，利用夹具将其固定在加工台上，此时工作台转动可带动当前法兰移动，将其移动至钻孔头下方的加工位后停止；

13、s2、启动驱动件三，使其带动遮挡布移动，直至遮挡布围绕成环形，将钻孔头围住，且磁铁条两两吸附在一起，此时可启动钻孔头，使其对当前所对应的法兰进行钻孔加工；

14、s3、加工完成后，可使遮挡布反向移动打开，将加工好的法兰向下料位移动，在移动过程中，将清扫组件中的毛刷移动至垂直向下的位置，从而会对经过的法兰上表面进行清扫，将碎屑清扫到加工台上，当法兰移动至下料位后，此时将清扫组件中的吸尘斗转换到垂直向下的位置，对工作台上清扫下料的碎屑进行收集；

15、s4、将下料位的法兰取下后，其加工台会继续向上料位移动，在此过程中，清扫组件中的毛刷会对当前加工台进行清理，并在其移动到上料位后，利用吸尘斗对清扫下来的碎屑进行吸收，经过两次清理的加工台会再次移动至上料位上，即可安装上新的待加工的法兰。

16、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

17、1、本发明通过设置清扫组件可对工作台上钻孔后所产生的碎屑进行收集处理，避免对后续作业产生影响，且设置有多个清扫组件可在工作台运输过程中对其进行多次清理，大大提高了清理的清洁性，保证可被完全清理干净，并且可实时调节毛刷与吸尘斗的位置，当有加工台经过时，可将毛刷调节到垂直向下的位置，其它时候可将吸尘斗调节到垂直向下的位置，这样可自动对加工台以及加工的法兰顶部进行清扫，以确保其顶部不会有碎屑残留，且对其进行柔性清理，减少其表面所受的磨损。

18、2、本发明可利用遮挡布将钻孔头完全围绕起来，中间无缝隙，这样可保证在钻孔使所产生的碎屑就不会迸溅到外侧，而全部被遮挡布阻挡住，使碎屑掉落在当前工作台上的一定范围，更加便于后续对工作台进行清理，减少对周围环境的污染。

19、3、本发明可控制两侧的遮挡布同时打开或关闭，这样可减少遮挡布与移动的加工台之间的接触，从而可减少遮挡布的磨损，且也不会出现遮挡布被带偏，无法实现遮挡作用的情况。

20、4、本发明还可间歇式的控制敲打杆对遮挡布产生敲打，使遮挡布自身产生震动，从而可将其外壁附着的残留的碎屑全部抖落下来，避免有碎屑残留对后续加工产生影响。

技术特征：

1.一种基于风电法兰生产用自动化钻孔装置，其特征在于：包括支撑台（1）、工作台（2）、钻孔头（3）、遮挡组件（4）、加工工位（5）和清扫组件（6），若干个所述加工工位（5）设于所述工作台（2）顶部，所述工作台（2）转动设于所述支撑台（1）顶部，所述工作台（2）转动可带动所述加工工位（5）移动，所述钻孔头（3）设于所述工作台（2）一侧，其用于对所述加工工位（5）上的工件进行钻孔，所述遮挡组件（4）套设于所述钻孔头（3）外侧，用于阻挡钻孔时碎屑溅出，两个所述加工工位（5）之间设有一个所述清扫组件（6），其用于对所述工作台（2）上的碎屑进行收集清理；所述清扫组件（6）包括连接盒（7）、清扫头（8）、毛刷（9）、吸尘斗（10）和吸尘器（11），所述连接盒（7）通过驱动件一滑动设于所述工作台（2）上，两个所述清扫头（8）对称设有所述连接盒（7）外侧，且所述连接盒（7）内部设有用于驱动所述清扫头（8）转动的驱动件二，所述毛刷（9）和所述吸尘斗（10）分别设于所述清扫头（8）外壁两侧，所述毛刷（9）与所述吸尘斗（10）呈垂直分布，所述吸尘斗（10）通过吸尘管与所述吸尘器（11）贯通。

2.根据权利要求1所述的一种基于风电法兰生产用自动化钻孔装置，其特征在于：所述驱动件二包括齿轮一（12）、齿轮二（13）、齿条一（14）、齿条二（15）和驱动电机一，所述齿轮一（12）套设于所述清扫头（8）上，所述齿条一（14）与所述齿轮一（12）相啮合，所述齿条一（14）通过滑轨一与所述连接盒（7）滑动连接，所述齿条一（14）一端连接有所述齿条二（15），两个所述齿条二（15）对称分布，一个所述齿轮二（13）同时与两个所述齿条二（15）相啮合，所述驱动电机一的输出轴与所述齿轮二（13）连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于风电法兰生产用自动化钻孔装置，其特征在于：所述驱动件一包括直线导轨（16）、丝杆和连接块（17），所述丝杆转动设于所述直线导轨（16）内壁，所述连接块（17）通过丝杆螺母套设于所述丝杆外壁，所述连接块（17）与所述连接盒（7）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于风电法兰生产用自动化钻孔装置，其特征在于：所述遮挡组件（4）包括连接盘（18）、遮挡布（19）、驱动件三、磁吸条（20）和敲打件（21），所述连接盘（18）套设于所述钻孔头（3）外侧，两片所述遮挡布（19）对称设于所述连接盘（18）底部，所述驱动件三用于控制所述遮挡布（19）开闭，所述敲打件（21）设置于所述连接盘（18）上位于所述遮挡布（19）外侧，用于对遮挡布（19）进行敲打震动，所述磁吸条（20）设置在所述遮挡布（19）两端，且相邻的两个所述磁吸条（20）的磁性相反。

5.根据权利要求4所述的一种基于风电法兰生产用自动化钻孔装置，其特征在于：所述敲打件（21）包括驱动盘（22）、凸块（23）、敲打杆（24）和弹簧（25），所述敲打杆（24）铰接设于所述连接盘（18）外壁，所述驱动盘（22）通过驱动件四转动设于所述连接盘（18）外壁，所述凸块（23）等距分布于所述驱动盘（22）外壁上，且所述凸块（23）靠近所述敲打杆（24）一侧为弧形面，所述敲打杆（24）外壁远离所述凸块（23）一侧通过弹簧（25）弹性支撑在所述连接盘（18）外壁。

6.根据权利要求5所述的一种基于风电法兰生产用自动化钻孔装置，其特征在于：所述驱动件四包括内齿轮（26）、齿轮三（27）和驱动电机二，所述内齿轮（26）设置在所述驱动盘（22）的内壁上，所述齿轮三（27）与所述内齿轮（26）相啮合，所述驱动电机二的输出轴与所述齿轮三（27）连接，用于驱动所述齿轮三（27）转动。

7.根据权利要求4所述的一种基于风电法兰生产用自动化钻孔装置，其特征在于：所述驱动件三包括弧形齿条一（28）、双面弧形齿条二（29）、齿轮四（30）、齿轮五（31）和驱动电机三，所述弧形齿条一（28）和所述双面弧形齿条二（29）错位分布，所述弧形齿条一（28）和所述双面弧形齿条二（29）的外齿同时与所述齿轮四（30）相啮合，所述双面弧形齿条二（29）的内齿与所述齿轮五（31）相啮合，所述齿轮五（31）套设于所述驱动电机三的输出轴上，所述弧形齿条一（28）的一端与一侧的所述磁吸条（20）连接，所述双面弧形齿条二（29）的一端与另一侧的所述磁吸条（20）连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于风电法兰生产用自动化钻孔装置，其特征在于：若干个所述加工工位（5）等距分布在所述工作台（2）顶部，所述加工工位（5）包括加工台（32）和夹具（33），所述夹具（33）设置在所述加工台（32）上用于对法兰进行夹持。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种基于风电法兰生产用自动化钻孔装置的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种基于风电法兰生产用自动化钻孔装置及其方法，包括支撑台、工作台、钻孔头、遮挡组件、加工工位和清扫组件，若干个加工工位设于工作台顶部，工作台转动设于支撑台顶部，工作台转动可带动加工工位移动，钻孔头设于工作台一侧，其用于对加工工位上的工件进行钻孔，遮挡组件套设于钻孔头外侧，用于阻挡钻孔时碎屑溅出，两个加工工位之间设有一个清扫组件，其用于对工作台上的碎屑进行收集清理。本发明通过设置清扫组件可对工作台上钻孔后所产生的碎屑进行收集处理，避免对后续作业产生影响，且设置有多个清扫组件可在工作台运输过程中对其进行多次清理，大大提高了清理的清洁性，保证可被完全清理干净。

技术研发人员：胡大为,闫志龙,樊璟赟,郭振华,郝军伟,张强,郝志峰,张雁玲
受保护的技术使用者：山西天宝集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11