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专利号: 2022111625434
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种全自动管材钻孔平台的钻孔方法,其特征在于,所述全自动管材钻孔平台的钻孔方法通过全自动管材钻孔平台实现,全自动管材钻孔平台包括工作台(1)和钻孔装置(2),其特征在于,所述工作台(1)上平行设有两组定点移动装置(3),第一定点移动装置的托台上固定有移动管材的气动虎钳(4),气动虎钳(4)沿管材移动方向设有旋转管材的气动卡盘(5),气动卡盘(5)固定在工作台(1)上;气动虎钳(4)和气动卡盘(5)的相对侧均设有检测管材位置的激光传感器(6);第二定点移动装置的托台上固定有副钻孔装置(22),与副钻孔装置(22)相对设有主钻孔装置(21),主副钻孔装置的钻头位于气动虎钳(4)和气动卡盘(5)之间,当第二定点移动装置的托台移动到最左端时,两个钻头同轴心相对;所述工作台(1)两侧均设有升降平台(7),升降平台(7)上设有若干用于传输管材的V型滚筒(8);方法如下:

S1.设置初始位置:

第一定点移动装置的托台位于最右端,气动虎钳开口位于最大位置,气动卡盘位张角为最大,第二定点移动装置的托台位于最左端,升降平台与工作台齐平;

S2.调节升降平台:

调节至管材的轴心与气动卡盘夹具的轴心重合;

S3.V型滚筒输送管材,激光传感器检测管材位置,计算第一钻孔位置,将管材移动至第一钻孔位置停止移动;

S4.判断第二钻孔位置相对于第一钻孔位置的旋转角度:旋转角度 ,主钻孔装置完成第一钻孔,气动虎钳夹紧管材左移至第二钻孔位置,气动卡盘夹紧管材,主钻孔装置完成钻孔,气动虎钳和气动卡盘复位;

旋转角度 且 ,主钻孔装置完成第一钻孔,管材移动并旋转至第二钻孔位置,主钻孔装置完成钻孔;

旋转角度 ,副钻孔装置移动第二钻孔位置,主副钻孔装置同时钻孔,完成后,副钻孔装置复位;

S5. 判断下一钻孔位置相对于主钻头轴心的旋转角度:旋转角度 ,气动虎钳夹紧管材左移至下一钻孔位置,气动卡盘夹紧管材,主钻孔装置完成钻孔,气动虎钳和气动卡盘复位;

旋转角度 且 ,管材移动并旋转至下一钻孔位置,主钻孔装置完成钻孔;

旋转角度 ,副钻孔装置移动下一钻孔位置,副钻孔装置完成后,副钻孔装置复位;

S6.重复步骤S5至任务结束;

所述步骤S3中,气动虎钳右端面与主钻孔装置的钻头轴心水平距离为D2,管材第一钻孔位置与管材顶部水平距离为D1,相邻钻孔位置水平距离为 ,相邻钻孔位置旋转角度为 , m+1为钻孔数;

若 ,管材继续移动时间t:

若 且 ,管材继续移动时间t:

若 且 ,管材继续移动时间t:

1,2,3,…,m;

其中,v表示管材移动速度,n为 的最小整数值。

2.根据权利要求1所述全自动管材钻孔平台的钻孔方法,其特征在于,所述定点移动装置(3)包括限位箱(31)、滚珠丝杠(32)、直线滑轨(33)、托台(34)和限位板(35),所述限位箱(31)和限位板(35)通过平行设置的两组直线滑轨(33)连接;所述滚珠丝杠(32)设于两组直线滑轨(33)之间,一端连接限位箱(31)内的步进电机,另一端固定在限位板(35)上;所述托台(34)通过滑块与直线滑轨滑动连接,托台底部与滚珠丝杠(32)的螺母座固定连接。

3.根据权利要求1所述全自动管材钻孔平台的钻孔方法,其特征在于,所述气动卡盘(5)的夹具上设有同步轮(51),同步轮(51)通过同步带(52)与步进电机(53)的同步轮连接,控制卡盘夹具的旋转。

4.根据权利要求1所述全自动管材钻孔平台的钻孔方法,其特征在于,所述升降平台(7)包括上三角架(71)、位移装置(72)和下三角架(73),上三角架(71)通过滑轨(74)连接在工作台(1)侧面;位移装置(72)包括一对互为上下关系且接触斜面具有相同倾斜角的上楔形块和下楔形块,接触斜面设有滑轨,上楔形块的顶面固定在上三角架(71)的底面,上楔形块与滚珠丝杠的螺母座连接,实现上楔形块的定向移动;下三角架(73)固定工作台(1)侧面,下三角架(73)的顶面固定在位移装置(72)的下楔形块底面。

5.根据权利要求2所述全自动管材钻孔平台的钻孔方法,其特征在于,所述限位箱(31)与托台(34)之间设有防尘罩(9),第一定点移动装置的托台与气动卡盘下方的垫块之间设有防尘罩(9),第二定点移动装置的托台与限位板之间设有防尘罩(9)。

6.根据权利要求4所述全自动管材钻孔平台的钻孔方法,其特征在于,所述步骤S2中,V型滚筒中心与气动卡盘夹具轴心垂直方向距离为r,管材半径 ;若 ,上三角架顶面下降距离为 ;若 ,上三角架顶面上升距离为 。

7.一种全自动管材钻孔平台的钻孔方法,其特征在于,所述全自动管材钻孔平台的钻孔方法通过全自动管材钻孔平台实现,全自动管材钻孔平台包括工作台(1)和钻孔装置(2),其特征在于,所述工作台(1)上平行设有两组定点移动装置(3),第一定点移动装置的托台上固定有移动管材的气动虎钳(4),气动虎钳(4)沿管材移动方向设有旋转管材的气动卡盘(5),气动卡盘(5)固定在工作台(1)上;气动虎钳(4)和气动卡盘(5)的相对侧均设有检测管材位置的激光传感器(6);第二定点移动装置的托台上固定有副钻孔装置(22),与副钻孔装置(22)相对设有主钻孔装置(21),主副钻孔装置的钻头位于气动虎钳(4)和气动卡盘(5)之间,当第二定点移动装置的托台移动到最左端时,两个钻头同轴心相对;所述工作台(1)两侧均设有升降平台(7),升降平台(7)上设有若干用于传输管材的V型滚筒(8);

管材相邻钻孔位置水平距离为 ,相邻钻孔位置旋转角度均为, m+1为钻孔数;气动虎钳右端面与主钻孔装置的钻头轴心水平距离为D2,管材第一钻孔位置与管材顶部水平距离为D1;方法如下:

 S1.设置初始位置;

 S2.调节升降平台;

S3.V型滚筒输送管材,激光传感器检测管材位置,计算第一钻孔位置,将管材移动至第一钻孔位置停止移动;

S4.副钻孔装置移动第二钻孔位置,主副钻孔装置同时钻孔,完成后,副钻孔装置复位;

S5. 气动虎钳夹紧管材左移至下一钻孔位置,副钻孔装置移动到下一钻孔位置,主副钻孔装置同时钻孔,完成后,气动虎钳和副钻孔装置复位;

S6.重复步骤S5至任务结束;

所述步骤S3中,

若 ,管材继续移动时间t:

若 且 ,管材继续移动时间t:

若 且 ,管材继续移动时间t:

1,2,3,…,m;

其中,v表示管材移动速度,n为 的最小整数值。