一种镀锌钢管多角度钻斜孔装置及镀锌钢管钻斜孔工艺

摘要

本发明涉及一种镀锌钢管多角度钻斜孔装置及镀锌钢管钻斜孔工艺，包括支撑机构、执行机构和钢管本体,所述支撑机构上安装有执行机构，执行机构位于支撑机构内侧，执行机构抵靠在钢管本体的外壁上，钢管本体位于支撑机构内侧，钢管本体呈空心圆柱形结构，支撑机构对钢管本体起到顶紧和上下移动调节的作用，支撑机构带动执行机构上下移动和围绕钢管本体做周向运动，执行机构夹持抵靠在钢管本体上，执行机构从不同角度在钢管本体上打孔。本发明可以解决多角度打孔时人工操作不便捷，费时费力，打孔不稳定，容易将斜孔打偏，影响打孔的质量和使用，而现有的打孔机械不能在同一镀锌钢管上多角度打孔等问题。

说明书

技术领域

本发明涉及镀锌钢管加工设备领域，具体的是一种镀锌钢管多角度钻斜孔装置及镀锌钢管钻斜孔工艺。

技术背景

近年来，大口径、大壁厚镀锌钢管广泛应用于国内外基础性设施建设中，如大型结构件主体结构制作、钢结构厂房主梁立柱等建设施工过程中，有时需要在镀锌钢管上开设一些不同角度的斜孔，以便于安装和使用，传统的打孔操作由人工完成，这样的操作不太便捷，费时费力，打孔不稳定，容易将斜孔打偏，影响打孔的质量和使用，而现有的机械打孔一般为打直孔或固定角度的斜孔，不能在同一镀锌钢管上多角度打孔。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种镀锌钢管多角度钻斜孔装置及镀锌钢管钻斜孔工艺，可以解决镀锌钢管上多角度打孔时人工操作不便捷，费时费力，打孔不稳定，容易将斜孔打偏，影响打孔的质量和使用，而现有的打孔机械不能在同一镀锌钢管上多角度打孔等问题，本发明可以实现同一镀锌钢管上多角度打孔的功能，操作方便，省时省力，打孔精准，不易打偏，提高了工作效率，降低了工作人员的劳动强度，从而实现精准定位打孔位置和多角度打孔等优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种镀锌钢管多角度钻斜孔装置，包括支撑机构、执行机构和钢管本体,所述支撑机构上安装有执行机构，执行机构位于支撑机构内侧，执行机构抵靠在钢管本体的外壁上，钢管本体位于支撑机构内侧，钢管本体呈空心圆柱形结构，支撑机构对钢管本体起到顶紧和上下移动调节的作用，支撑机构带动执行机构上下移动和围绕钢管本体做周向运动，执行机构夹持抵靠在钢管本体上，执行机构从不同角度在钢管本体上打孔，操作方便，省时省力，打孔精准，不易打偏。

所述支撑机构包括底板、支撑架、竖向驱动电机、竖向丝杠、竖向滑块、横向圆轨、环形齿条、横向齿轮、横向驱动电机、横向滑板、底部固定板、底部顶紧气缸、底部顶紧锥、顶部固定板、顶部气缸和顶部顶紧锥，所述底板上安装有支撑架，支撑架呈倒U形结构，支撑架上通过电机座对称安装有竖向驱动电机，竖向驱动电机的输出轴上通过联轴器安装有竖向丝杠，竖向丝杠通过轴承安装在底板上，竖向丝杠上通过螺纹啮合方式安装有竖向滑块，竖向滑块之间安装有横向圆轨，横向圆轨呈空腔圆柱形结构，横向圆轨内侧壁上下两端对称安装有环形齿条，环形齿条通过齿轮啮合方式与横向齿轮连接，横向齿轮安装在横向驱动电机的输出轴上，横向驱动电机通过电机座安装在横向滑板上，横向滑板通过滑动配合方式安装在横向圆轨的内壁上；所述底板中间位置上安装有底部固定板，底部固定板上安装有底部顶紧气缸，底部顶紧气缸上通过法兰安装有底部顶紧锥，底部顶紧锥呈圆锥形结构；所述支撑架顶板底端中间位置上安装有顶部固定板，顶部固定板上安装有顶部气缸，顶部气缸上通过法兰安装有顶部顶紧锥，顶部顶紧锥呈倒圆锥形结构；所述底部顶紧锥与顶部顶紧锥上下对称安装，底部顶紧锥和顶部顶紧锥的中心线位于横向圆轨的轴心线上；竖向驱动电机通过竖向滑块带动横向圆轨上下移动，横向驱动电机通过齿轮啮合方式带动横向滑板，横向滑板以滑动配合方式在横向圆轨内壁上滑动，横向滑板带动执行机构围绕钢管本体做周向运动，从而实现对钢管本体的不同位置进行打孔，底部顶紧气缸带动底部顶紧锥上下移动，使底部顶紧锥对钢管本体从下面顶紧，顶部气缸带动顶板顶紧锥上下移动，使顶部顶紧锥对钢管本体从上面顶紧，底部顶紧锥与顶部顶紧锥的中心线位于横向圆轨的轴心线上，可防止打孔时打偏，使打孔更精准。

所述执行机构包括连接板、锁紧板、执行气缸、钻孔驱动电机、斜孔钻头、钻孔辅助板、辅助伸缩杆、定位板、辅助电动推杆、辅助定位块、调节固定板、调节气缸、定位气缸、定位顶板、锁紧气缸、锁紧横杆、从动锁杆和锁紧电动推杆，所述连接板的一端通过销轴安装在横向滑板上，连接板另一端安装在锁紧板上，连接板上安装有执行气缸，执行气缸上安装有调节固定板，调节固定板通过销轴与调节气缸的顶端连接，调节气缸的底端通过销轴安装在横向滑板上，执行气缸的顶端通过法兰安装有电机座，电机座上安装有钻孔驱动电机，钻孔驱动电机的输出轴上通过联轴器与斜孔钻头连接，钻孔驱动电机的输出轴上通过轴承安装有钻孔辅助板，钻孔辅助板上均匀安装有辅助伸缩杆，辅助伸缩杆上安装有定位板，定位板中间开有圆形定位孔，定位板沿其周向均匀开有向心定位孔，定位板的向心定位孔内安装有辅助电动推杆，辅助电动推杆上通过法兰安装有辅助定位块，辅助定位块呈圆弧形结构；所述定位板上沿其周向均匀安装有定位气缸，定位气缸的顶端通过球铰链安装有定位顶板；所述锁紧板上下对称安装有锁紧气缸，锁紧气缸的顶端上通过法兰安装有锁紧横杆，锁紧横杆的两端通过销轴对称安装有从动锁杆，从动锁杆上通过销轴安装有锁紧电动推杆，锁紧电动推杆通过销轴安装在锁紧板上；所述斜孔钻头位于定位板的圆形定位孔内，斜孔钻头的直径小于定位板的圆形定位孔的直径；所述辅助伸缩杆上设有辅助弹簧；所述定位顶板上沿其周向均匀安装有定位吸盘；执行气缸通过控制伸缩带动安装在钻孔驱动电机输出轴上的斜孔钻头进行打孔进给，钻孔驱动电机带动斜孔钻头转动进行打孔，调节气缸通过控制伸缩带动执行气缸做弧线运动，从而起到调节钻孔角度的效果，辅助弹簧配合辅助伸缩杆对定位板进行固定，同时当打孔时起到减震的作用，辅助电动推杆通过控制伸缩带动辅助定位块在定位板的圆形定位孔内移动，辅助定位块对斜孔钻头起到限位和导引的作用，定位气缸通过控制伸缩带动定位顶板上的定位吸盘抵靠在钢管本体上，定位吸盘外接现有真空气泵，现有的真空气泵通过定位吸盘吸附固定在钢管本体上，锁紧气缸通过控制伸缩带动锁紧横杆移动，锁紧电动推杆通过控制伸缩带着安装在从动锁杆上的锁紧抓手移动，使锁紧抓手固定在钢管本体的外壁上，操作方便，省时省力，打孔精准，而且不易打偏，提高了工作效率，降低了工作人员的劳动强度。

作为本发明的一种优选技术方案，所述从动锁杆上安装有锁紧抓手，锁紧抓手位于钢管本体的外壁上，锁紧抓手的表面为齿形结构，锁紧电动推杆通过控制伸缩带着安装在从动锁杆上的锁紧抓手移动，使锁紧抓手固定在钢管本体的外壁上，齿形结构的表面可增加摩擦力，可防止从动锁杆打滑，结构简单，操作方便，有助于提高打孔精准度。

此外，本发明还提供了一种镀锌钢管多角度钻斜孔装置的镀锌钢管钻斜孔工艺，包括以下步骤：

1、底部顶紧气缸带动底部顶紧锥上下移动，使底部顶紧锥对钢管本体从下面顶紧，顶部气缸带动顶板顶紧锥上下移动，使顶部顶紧锥对钢管本体从上面顶紧，底部顶紧锥与顶部顶紧锥的中心线位于横向圆轨的轴心线上，可防止打孔时打偏，使打孔更精准；

2、竖向驱动电机通过竖向滑块带动横向圆轨上下移动，横向驱动电机通过齿轮啮合方式带动横向滑板，横向滑板以滑动配合方式在横向圆轨内壁上滑动，横向滑板带动执行机构围绕钢管本体做周向运动，从而实现对钢管本体的不同位置进行打孔；

3、执行气缸通过控制伸缩带动安装在钻孔驱动电机输出轴上的斜孔钻头进行打孔进给，钻孔驱动电机带动斜孔钻头转动进行打孔，调节气缸通过控制伸缩带动执行气缸做弧线运动，从而起到调节钻孔角度的效果，辅助弹簧配合辅助伸缩杆对定位板进行固定，同时当打孔时起到减震的作用；

4、辅助电动推杆通过控制伸缩带动辅助定位块在定位板的圆形定位孔内移动，辅助定位块对斜孔钻头起到限位和导引的作用，定位气缸通过控制伸缩带动定位顶板上的定位吸盘抵靠在钢管本体上，定位吸盘外接现有真空气泵，通过现有的真空气泵使定位吸盘吸附固定在钢管本体上，锁紧气缸通过控制伸缩带动锁紧横杆移动，锁紧电动推杆通过控制伸缩带着安装在从动锁杆上的锁紧抓手移动，使锁紧抓手固定在钢管本体的外壁上，操作方便，省时省力，打孔精准，而且不易打偏，提高了工作效率，降低了工作人员的劳动强度，可以实现同一镀锌钢管上多角度打孔的功能，解决了镀锌钢管上多角度打孔时人工操作不便捷，费时费力，打孔不稳定，容易将斜孔打偏，影响打孔的质量和使用，而现有的打孔机械不能在同一镀锌钢管上多角度打孔等难题。

本发明的有益效果是：

1、本发明可以解决镀锌钢管上多角度打孔时人工操作不便捷，费时费力，打孔不稳定，容易将斜孔打偏，影响打孔的质量和使用，而现有的打孔机械不能在同一镀锌钢管上多角度打孔等问题，本发明可以实现同一镀锌钢管上多角度打孔的功能，操作方便，省时省力，打孔精准，不易打偏，提高了工作效率，降低了工作人员的劳动强度，从而实现精准定位打孔位置和多角度打孔等优点。

2、本发明设计了执行机构，执行气缸通过控制伸缩带动安装在钻孔驱动电机输出轴上的斜孔钻头进行打孔进给，钻孔驱动电机带动斜孔钻头转动进行打孔，调节气缸通过控制伸缩带动执行气缸做弧线运动，从而起到调节钻孔角度的效果，辅助弹簧配合辅助伸缩杆对定位板进行固定，同时当打孔时起到减震的作用，锁紧抓手的表面为齿形结构，可增加摩擦力，防止从动锁杆打滑，结构简单，操作方便，有助于提高打孔精准度，实现精准定位打孔位置和多角度打孔。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明竖向丝杠、竖向滑块、横向圆轨、环形齿条、横向齿轮、横向驱动电机、横向滑板的剖面图；

图3是本发明执行机构(去辅助电动推杆、辅助定位块、定位气缸、定位顶板和定位吸盘)和钢管本体的结构示意图；

图4是本发明斜孔钻头、定位板、辅助电动推杆和辅助定位块的结构示意图；

图5是本发明定位板、定位气缸、定位顶板和定位吸盘的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1到图5所示，一种镀锌钢管多角度钻斜孔装置，包括支撑机构1、执行机构2和钢管本体3,所述支撑机构1上安装有执行机构2，执行机构2位于支撑机构1内侧，执行机构2抵靠在钢管本体3的外壁上，钢管本体3位于支撑机构1内侧，钢管本体3呈空心圆柱形结构，支撑机构1对钢管本体3起到顶紧和上下移动调节的作用，支撑机构1带动执行机构2上下移动和围绕钢管本体3做周向运动，执行机构2夹持抵靠在钢管本体3上，执行机构2从不同角度在钢管本体3上打孔，操作方便，省时省力，打孔精准，不易打偏。

所述支撑机构1包括底板101、支撑架102、竖向驱动电机103、竖向丝杠104、竖向滑块105、横向圆轨106、环形齿条107、横向齿轮108、横向驱动电机109、横向滑板110、底部固定板111、底部顶紧气缸112、底部顶紧锥113、顶部固定板114、顶部气缸115和顶部顶紧锥116，所述底板101上安装有支撑架102，支撑架102呈倒U形结构，支撑架102上通过电机座对称安装有竖向驱动电机103，竖向驱动电机103的输出轴上通过联轴器安装有竖向丝杠104，竖向丝杠104通过轴承安装在底板101上，竖向丝杠104上通过螺纹啮合方式安装有竖向滑块105，竖向滑块105之间安装有横向圆轨106，横向圆轨106呈空腔圆柱形结构，横向圆轨106内侧壁上下两端对称安装有环形齿条107，环形齿条107通过齿轮啮合方式与横向齿轮108连接，横向齿轮108安装在横向驱动电机109的输出轴上，横向驱动电机109通过电机座安装在横向滑板110上，横向滑板110通过滑动配合方式安装在横向圆轨106的内壁上；所述底板101中间位置上安装有底部固定板111，底部固定板111上安装有底部顶紧气缸112，底部顶紧气缸112上通过法兰安装有底部顶紧锥113，底部顶紧锥113呈圆锥形结构；所述支撑架102顶板底端中间位置上安装有顶部固定板114，顶部固定板114上安装有顶部气缸115，顶部气缸115上通过法兰安装有顶部顶紧锥116，顶部顶紧锥116呈倒圆锥形结构；所述底部顶紧锥113与顶部顶紧锥116上下对称安装，底部顶紧锥113和顶部顶紧锥116的中心线位于横向圆轨106的轴心线上；竖向驱动电机103通过竖向滑块105带动横向圆轨106上下移动，横向驱动电机109通过齿轮啮合方式带动横向滑板110，横向滑板110以滑动配合方式在横向圆轨106内壁上滑动，横向滑板110带动执行机构2围绕钢管本体3做周向运动，从而实现对钢管本体3的不同位置进行打孔，底部顶紧气缸112带动底部顶紧锥113上下移动，使底部顶紧锥113对钢管本体3从下面顶紧，顶部气缸115带动顶板顶紧锥上下移动，使顶部顶紧锥116对钢管本体3从上面顶紧，底部顶紧锥113与顶部顶紧锥116的中心线位于横向圆轨106的轴心线上，可防止打孔时打偏，使打孔更精准。

所述执行机构2包括连接板201、锁紧板202、执行气缸203、钻孔驱动电机204、斜孔钻头205、钻孔辅助板206、辅助伸缩杆207、定位板208、辅助电动推杆209、辅助定位块210、调节固定板211、调节气缸212、定位气缸213、定位顶板214、锁紧气缸215、锁紧横杆216、从动锁杆217和锁紧电动推杆218，所述连接板201的一端通过销轴安装在横向滑板110上，连接板201另一端安装在锁紧板202上，连接板201上安装有执行气缸203，执行气缸203上安装有调节固定板211，调节固定板211通过销轴与调节气缸212的顶端连接，调节气缸212的底端通过销轴安装在横向滑板110上，执行气缸203的顶端通过法兰安装有电机座，电机座上安装有钻孔驱动电机204，钻孔驱动电机204的输出轴上通过联轴器与斜孔钻头205连接，钻孔驱动电机204的输出轴上通过轴承安装有钻孔辅助板206，钻孔辅助板206上均匀安装有辅助伸缩杆207，辅助伸缩杆207上安装有定位板208，定位板208中间开有圆形定位孔，定位板208沿其周向均匀开有向心定位孔，定位板208的向心定位孔内安装有辅助电动推杆209，辅助电动推杆209上通过法兰安装有辅助定位块210，辅助定位块210呈圆弧形结构；所述定位板208上沿其周向均匀安装有定位气缸213，定位气缸213的顶端通过球铰链安装有定位顶板214；所述锁紧板202上下对称安装有锁紧气缸215，锁紧气缸215的顶端上通过法兰安装有锁紧横杆216，锁紧横杆216的两端通过销轴对称安装有从动锁杆217，从动锁杆217上通过销轴安装有锁紧电动推杆218，锁紧电动推杆218通过销轴安装在锁紧板202上；所述从动锁杆217上安装有锁紧抓手219，锁紧抓手219位于钢管本体3的外壁上，锁紧抓手219的表面为齿形结构；所述斜孔钻头205位于定位板208的圆形定位孔内，斜孔钻头205的直径小于定位板208的圆形定位孔的直径；所述辅助伸缩杆207上设有辅助弹簧220；所述定位顶板214上沿其周向均匀安装有定位吸盘221；执行气缸203通过控制伸缩带动安装在钻孔驱动电机204输出轴上的斜孔钻头205进行打孔进给，钻孔驱动电机204带动斜孔钻头205转动进行打孔，调节气缸212通过控制伸缩带动执行气缸203做弧线运动，从而起到调节钻孔角度的效果，辅助弹簧220配合辅助伸缩杆207对定位板208进行固定，同时当打孔时起到减震的作用，辅助电动推杆209通过控制伸缩带动辅助定位块210在定位板208的圆形定位孔内移动，辅助定位块210对斜孔钻头205起到限位和导引的作用，定位气缸213通过控制伸缩带动定位顶板214上的定位吸盘221抵靠在钢管本体3上，定位吸盘221外接现有真空气泵，现有的真空气泵通过定位吸盘221吸附固定在钢管本体3上，锁紧气缸215通过控制伸缩带动锁紧横杆216移动，锁紧电动推杆218通过控制伸缩带着安装在从动锁杆217上的锁紧抓手219移动，使锁紧抓手219固定在钢管本体3的外壁上，操作方便，省时省力，打孔精准，而且不易打偏，提高了工作效率，降低了工作人员的劳动强度。

此外，本发明还提供了一种镀锌钢管多角度钻斜孔装置的镀锌钢管钻斜孔工艺，包括以下步骤：

1、底部顶紧气缸112带动底部顶紧锥113上下移动，使底部顶紧锥113对钢管本体3从下面顶紧，顶部气缸115带动顶板顶紧锥上下移动，使顶部顶紧锥116对钢管本体3从上面顶紧，底部顶紧锥113与顶部顶紧锥116的中心线位于横向圆轨106的轴心线上，可防止打孔时打偏，使打孔更精准；

2、竖向驱动电机103通过竖向滑块105带动横向圆轨106上下移动，横向驱动电机109通过齿轮啮合方式带动横向滑板110，横向滑板110以滑动配合方式在横向圆轨106内壁上滑动，横向滑板110带动执行机构2围绕钢管本体3做周向运动，从而实现对钢管本体3的不同位置进行打孔；

3、执行气缸203通过控制伸缩带动安装在钻孔驱动电机204输出轴上的斜孔钻头205进行打孔进给，钻孔驱动电机204带动斜孔钻头205转动进行打孔，调节气缸212通过控制伸缩带动执行气缸203做弧线运动，从而起到调节钻孔角度的效果，辅助弹簧220配合辅助伸缩杆207对定位板208进行固定，同时当打孔时起到减震的作用；

4、辅助电动推杆209通过控制伸缩带动辅助定位块210在定位板208的圆形定位孔内移动，辅助定位块210对斜孔钻头205起到限位和导引的作用，定位气缸213通过控制伸缩带动定位顶板214上的定位吸盘221抵靠在钢管本体3上，定位吸盘221外接现有真空气泵，通过现有的真空气泵使定位吸盘221吸附固定在钢管本体3上，锁紧气缸215通过控制伸缩带动锁紧横杆216移动，锁紧电动推杆218通过控制伸缩带着安装在从动锁杆217上的锁紧抓手219移动，使锁紧抓手219固定在钢管本体3的外壁上，操作方便，省时省力，打孔精准，而且不易打偏，提高了工作效率，降低了工作人员的劳动强度，可以实现同一镀锌钢管上多角度打孔的功能，解决了镀锌钢管上多角度打孔时人工操作不便捷，费时费力，打孔不稳定，容易将斜孔打偏，影响打孔的质量和使用，而现有的打孔机械不能在同一镀锌钢管上多角度打孔等难题，达到了目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。