一种钢结构配件制造用钻孔设备的制作方法

1.本发明涉及钻孔设备的技术领域，具体为一种钢结构配件制造用钻孔设备。


背景技术：

2.钢结构配件是由钢制材料通过焊接、铆接或者螺栓连接组成的一种配件，在进行钢结构配件生产时，一般需要再通过钻孔机在钢结构的特定位置预留出合适数量的孔洞以方便后期的安装操作，在进行大型钢结构配件的安装时，由于部分钢结构体积过大安装操作复杂，很难预先设置安装孔，有时还需要根据现场零件配合进行临时开孔操作。
3.如公开号为cn116000337a的一种钢结构配件制造用钻孔设备，涉及钻孔装置技术领域。包括加工台，加工台的两端侧边表面靠近顶端处固定安装有安装块，加工台内部的底端表面固定安装有连接箱，加工台内部的两端侧边表面靠近顶端处固定安装有齿条座，加工台内部的顶端表面转动连接有连接台。通过设置的安装块组件结构，可在对钢结构配件进行钻孔加工过程中，并拢两片钢化玻璃，从而方便工人直视钻孔进程的同时，对工人的面部进行保护，通过设置的齿条座组件结构，可自由调整钻孔机的钻孔点，操作步骤简单，钻孔作业精确，误差低，且此装置结构可方便两位工人对位站立，便于教学指导和提升对钢结构配件的钻孔加工速率。
4.在进行大型钢结构安装时如钢板，由于其体积大，与其相连部件数量多，因此在其与各个部件相连时容易由于其它部件安装时的微小误差导致与大型钢结构相连的位置产生较大的误差，因此需要安装时进行部分孔洞的临时的开孔操作，且由于大型钢结构体积大难以放入常用开孔设备内进行夹持开孔操作，所以需要操作者使用小型开孔设备进行手动开孔操作，且必要时还需要将操作人员吊到高处合适位置进行开孔操作，这就需要多个操作人员相互配合将开孔设备扶正，或是临时架设支撑架进行开孔设备的约束限位，才能保证开孔设备钻孔时不会出现孔洞倾斜的情况，非常麻烦，且若是在高处开设孔洞，由于活动空间小，且借力支点少，操作者很难对开孔设备进行有效的扶正操作，且开孔设备的支架安置操作也会非常麻烦，从而导致开孔设备的安装非常麻烦，同时钻头在进行钻孔操作时，钻头螺旋槽内堆积的金属碎屑，可能会由于金属碎屑堆积和卡合导致钻头转动时受到极大阻力，进而可能会导致钻头卡死，导致电机过载影响装置的使用。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种钢结构配件制造用钻孔设备，以便于解决上述背景技术提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钢结构配件制造用钻孔设备，包括钻孔器，所述钻孔器主要分为电机和钻头两个部分，且钻头通过夹持机构与电机输出轴固定连接；
7.还包括：
8.形状为工字形设置的固定盘，所述电机固定穿设于固定盘底端的中心位置处，所
述固定盘的外周侧设有导向机构，且导向机构约束所述钻孔器的移动轨迹；
9.定位机构，定位机构装设于钻孔器的下方，所述固定盘与导向机构之间设有限位组件。
10.优选的，所述导向机构包括限位环，所述限位环转动套设于固定盘外周侧的中间位置处，所述固定盘顶侧与固定盘之间和固定盘底侧与固定盘之间均相对设有若干滚珠，所述固定盘的顶侧对应滚珠的位置处、固定盘的底侧对应滚珠的位置处和限位环的外壁上对应滚珠的位置处均开设有环形槽，且滚珠的两端分别插入对应的环形槽内。
11.通过采用上述技术方案，滚珠与环形槽的设置可约束固定盘与限位环之间的位置，并极大抵消固定盘与限位环之间的摩擦力，防止限位环受到拉动时，固定盘与限位环之间抵触力过大影响固定盘与限位环之间的转动。
12.优选的，所述限位环的底侧通过螺栓相对固定装设有导杆，所述导杆底部滑动穿设有导向筒。
13.通过采用上述技术方案，导杆与导向筒的设置可约束钻孔器的移动轨迹，使得钻孔器竖直方向或是水平方向往复移动，防止钻孔器移动时发生位置偏差影响装置的使用。
14.优选的，所述限位组件包括若干圆杆，所述限位环的内环壁上相对开设有若干形状为t字形设置的滑槽，且圆杆滑动装设于对应的滑槽内，所述固定盘的外周壁上对应滑槽的位置处开设有弧形槽，所述圆杆的一端转动穿设有球形块，且球形块位于对应滑槽外的一端插入对应的弧形槽内。
15.通过采用上述技术方案，球形块与弧形槽的设置，使得固定盘与限位环之间受到较大扭力时，可自动将球形块由弧形槽内挤出，解除固定盘与限位环之间的约束限位状态，不用操作者进行其他操作，且滚珠的转动可极大的降低装置零件的磨损速率，延长了装置的使用寿命。
16.优选的，所述限位环的顶端固定装设有环管，若干所述滑槽的外周侧开设有形状为环形设置的导流槽，且导流槽的内部与环管的内部通过若干导管相连通，所述环管的内环壁上相对固定装设有若干气泵，且每个气泵的进气端均插入对应的环管内。
17.通过采用上述技术方案，环管、若干导管的设置使得若干气泵可同时由导流槽吸取空气。
18.优选的，所述圆杆的另一端固定装设有推板，且推板与对应滑槽的内壁相接处，所述推板的外周壁上相对装设有两个密封圈，所述圆杆的外周侧装设有密封环，所述滑槽的内部通过连接孔与导流槽的内部相连通。
19.通过采用上述技术方案，连接管、导流槽和环管的设置，使得若干气泵可同时由若干滑槽内吸取空气，使得若干滑槽内的压力保持相同状态。
20.优选的，所述导杆的底端固定装设有活塞板，且活塞板的外周壁与对应导向筒的内壁相接处，所述导向筒的外周壁上通过限压阀固定穿设有软质管，且软质管的顶端插入导流槽内并与限位环固定连接。
21.通过采用上述技术方案，软质管与活塞板的设置使得气泵在调节滑槽内其气压的同时可同步调节导向筒内的气压，进而自动控制导杆逐步缩入导向槽内，从而控制钻头注入插入钢结构配件中，不用操作者进行其他操作。
22.优选的，所述定位机构包括若干磁性块，所述磁性块位于对应导向筒底端开口内
的中心位置处，且磁性块通过若干支撑杆与对应导向筒的内壁固定连接。
23.通过采用上述技术方案，磁性块的设置使得导向筒可吸入在钢结构配件上，从而进行较小强度的定位操作，不需要操作者进行手动扶持。
24.优选的，所述导向筒的底端开设有形状为环形设置的储存槽，所述储存槽内穿设有的软质环管，且软质环管与对应储存槽的内壁过盈配合，所述软质环管的内部填充有填充液。
25.通过采用上述技术方案，储存环的设置为软质环管留出形变空间，且软质管内部填充的填充液使得软质环可以进行更大程度的形变，方便了软质环对导向管和钢结构配件之前缝隙的封堵。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该改进型钢结构部件钻孔机，可根据需要快速稳定的将装置固定在大型钢结构配件的任何平面上，不用进行大型钢结构配件的加持操作或是寻找借力点进行支架安装操作，且装置单人即可完成使用，且在装置进行钻孔操作时，钻头以特定角度平稳插入大型钢结构配件，并在钻头被金属碎屑卡死时，自动解除钻头的卡死状态，装置体积小便于携带安装，其具体内容如下；
27.1、设置有导向机构、限位组件和定位机构，通过定位机构与导向机构的相互配合，可快速稳定的将装置固定在大型钢结构配件的任何平面上，不用进行大型钢结构配件的加持操作，且使得钻孔器以特定的角度向大型钢结构配件方向移动进行钻孔操作，装置单人操作即可不需要设置支架也不需要寻找借力支点，且装置安装槽操作简单，体积小便于携带安装，在钻头由于金属碎屑卡死时，通过限位组件、导向机构的相互配合，可使得钻头呈现一定程度的震动状态，将相互附着抵触的金属随着振散，解除钻头的卡死状态，且钻头在震动时，通过限位组件与定位机构的相互配合，可间歇性的增强装置的定位效果，防止装置产生位置影响钻孔操作。
附图说明
28.图1为本发明整体示意图；
29.图2为本发明固定盘的内部结构示意图；
30.图3为本发明图2中a处的放大结构示意图；
31.图4为本发明图2中b处的放大结构示意图；
32.图5为本发明图2中c处的放大结构示意图。
33.图中：1、钻孔器；11、电机；12、钻头；2、固定盘；3、导向机构；31、限位环；32、滚珠；33、环形槽；34、导杆；35、导向筒；36、活塞板；37、软质管；38、环管；39、导流槽；310、导管；311、气泵；4、限位组件；41、滑槽；42、圆杆；43、弧形槽；44、球形块；45、推板；46、密封圈；47、连接孔；48、密封环；5、定位机构；51、磁性块；52、支撑杆；53、储存槽；54、软质环管。
具体实施方式
34.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。
35.请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种钢结构配件制造用钻孔设备，包括钻孔器1，钻孔器1主要分为电机11和钻头12两个部分，且钻头12通过夹持机构与电机11输出轴固定连接，夹持机构为手钻本体与钻杆之间的连接夹具还包括：形状为工字形设置的固定盘2和定位机构5，电机11固定穿设于固定盘2底端的中心位置处，固定盘2的外周侧设有导向机构3，且导向机构3约束钻孔器1的移动轨迹。导向机构3包括限位环31，限位环31转动套设于固定盘2外周侧的中间位置处，固定盘2顶侧与固定盘2之间和固定盘2底侧与固定盘2之间均相对设有若干滚珠32，固定盘2的顶侧对应滚珠32的位置处、固定盘2的底侧对应滚珠32的位置处和限位环31的外壁上对应滚珠32的位置处均开设有环形槽33，且滚珠32的两端分别插入对应的环形槽33内，限位环31的底侧通过螺栓相对固定装设有导杆34，导杆34底部滑动穿设有导向筒35，限位环31的顶端固定装设有环管38，若干滑槽41的外周侧开设有形状为环形设置的导流槽39，且导流槽39的内部与环管38的内部通过若干导管310相连通，若干导管310相对设置，环管38的内环壁上相对固定装设有若干气泵311，且每个气泵311的进气端均插入对应的环管38内，环管38内相对固定装设有压力传感器控制气泵311吸取环管38内空气的速率，导杆34的底端固定装设有活塞板36，且活塞板36的外周壁与对应导向筒35的内壁相接处，导向筒35的外周壁上通过限压阀固定穿设有软质管37，且软质管37的顶端插入导流槽39内并与限位环31固定连接，软质管37为橡胶管。滚珠32与环形槽33的设置可约束固定盘2与限位环31之间的位置，并极大抵消固定盘2与限位环31之间的摩擦力，导杆34与导向筒35的设置可约束钻孔器1的移动轨迹，使得钻孔器1竖直方向或是水平方向往复移动，环管38、若干导管310的设置使得若干气泵311可同时由导流槽39吸取空气，软质管37与活塞板36的设置使得气泵311在调节滑槽41内其气压的同时可同步调节导向筒35内的气压，进而自动控制导杆34逐步缩入导向槽内，从而控制钻头12注入插入钢结构配件中。
36.根据图2及图5所示，定位机构5装设于钻孔器1的下方。定位机构5包括若干磁性块51，磁性块51位于对应导向筒35底端开口内的中心位置处，且磁性块51通过若干支撑杆52与对应导向筒35的内壁固定连接，导向筒35的底端开设有形状为环形设置的储存槽53，储存槽53横截面的形状为矩形设置，储存槽53内穿设有的软质环管54，且软质环管54与对应储存槽53的内壁过盈配合，软质环管54的内部填充有填充液。磁性块51的设置使得导向筒35可吸入在钢结构配件上，从而进行较小强度的定位操作，储存环的设置为软质环管54留出形变空间，且软质管37内部填充的填充液使得软质环可以进行更大程度的形变。
37.根据图2-4所示，固定盘2与导向机构3之间设有限位组件4。限位组件4包括若干圆杆42，限位环31的内环壁上相对开设有若干形状为t字形设置的滑槽41，且圆杆42滑动装设于对应的滑槽41内，固定盘2的外周壁上对应滑槽41的位置处开设有弧形槽43，圆杆42的一端转动穿设有球形块44，且球形块44位于对应滑槽41外的一端插入对应的弧形槽43内，圆杆42的另一端固定装设有推板45，且推板45与对应滑槽41的内壁相接处，推板45的外周壁上相对装设有两个封堵推板45与对应滑槽41内壁之间缝隙的密封圈46，圆杆42的外周侧装设有封堵圆杆42与对应滑槽41内壁之间的缝隙的密封环48，滑槽41的内部通过连接孔47与导流槽39的内部相连通，连接孔47排气端位于对应推板45靠近对应圆杆42的一侧。球形块44与弧形槽43的设置，使得固定盘2与限位环31之间受到较大扭力时，可自动将球形块44由弧形槽43内挤出，解除固定盘2与限位环31之间的约束限位状态，且滚珠32的转动可极大的
降低装置零件的磨损速率，连接管、导流槽39和环管38的设置，使得若干气泵311可同时由若干滑槽41内吸取空气，使得若干滑槽41内的压力保持相同状态。
38.工作原理：在进行大型钢结构配件的钻孔操作时，将装置放置于大型钢结构配件上，并使导向管底端开口与大型钢结构配件表面相接处，由于磁性块51与大型钢结构配件之间的吸引力，磁性块51向大型钢结构配件方向移动并与大型钢结构配件表面贴合，这时导向管的底端与大型钢结构配件表面相接处，软质环管54形变缩入储存槽53内，且软质环管54与大型钢结构配件表面紧密贴合封堵导向管与大型钢结构配件之间的缝隙，同时装置被约束限位在大型钢结构配件上，然后推动导向管，随着导向管在大型钢结构配件表面的滑动，可调整钻头12的位置，使钻头12对准钻孔位置；
39.然后启动气泵311以一定速率将环管38内的气体抽出，并随着环管38内气压的降低，压力传感器控制气泵311抽取气体的速率逐渐降低直至停止抽取气体，使得钻头12与钢结构配件之间的抵触力保持在相对稳定的状态；
40.随着气泵311逐渐抽取环管38内的气体，环管38内形成负压状态，这时导流槽39内的气体由导管310处流入环管38内进行环管38内气体的补充，且随着导流槽39内气体的流失导流槽39内形成负压状态，使得滑槽41内的气体由连接孔47处流入导流槽39内进行导流槽39内气体的补充，使得滑槽41内形成负压状态，推板45形成负压的一侧向滑槽41开口方向拉动推板45，进而通过圆杆42推动球形块44向弧形槽43方向移动，增加滚珠32与球形块44之间的抵触；
41.同时导向管内的气体由软质管37流入导流槽39内进行导流槽39内气体的补充，使得导向管内形成负压状态，导向管内形成的负压状态使得导向管与大型钢结构配件形成一定的吸附力，增强导向管与大型钢结构配件之间的连接强度，并向导向管方向拉动活塞板36，使得导杆34向导向管内移动；
42.然后启动电机11驱动钻头12转动进行大型钢结构配件的钻孔操作，根据上述，随着气泵311逐渐抽出导流槽39内的气体，导杆34逐渐缩入导向管内，从而通过导杆34拉动限位环31和固定盘2向大型钢结构配件方向移动，进而使得钻头12逐渐插入大型钢结构配件进行大型钢结构配件的钻孔操作，并使得钻头12与大型钢结构配件之间具有足够的抵触力，且在气泵311停止抽取气体时，钻头12与大型钢结构配件之间的抵触力达到最大值；
43.需要说明的是，在导杆34向大型钢结构配件方向拉动限位环31时，由于滚珠32与环形槽33内壁的相互抵触，使得固定盘2与限位环31不会由于抵触力的增加而导致固定盘2与限位环31之间的摩擦力出现急速增长，且随着滚珠32在环形槽33内的转动，固定盘2与限位环31之间仍然可以进行较容易的转动；
44.在钻头12由于碎屑卡死时，电机11由于无法驱动钻头12转动，从而使得固定盘2与限位环31之间出现极大的扭力，并使得球形块44与弧形槽43的内壁之间出现足够的抵触力，随着球形块44的转动球形块44由弧形槽43内挤出，自动解除固定盘2与限位环31之间的约束限位状态，这时固定盘2在限位环31内转动；
45.需要说明的是，随着球形块44由环形槽33内挤出，会同步向滑槽41内推动推板45，使得推板45与密封环48之间的空间增加，进一步增大滑槽41、导向管和环管38内的负压，从而进一步增强导向管35与大型钢结构部件之间的连接强度，防止由于固定盘2与限位环31之间的转动导致装置振动影响装置的固定；
46.在球形块44重新对准弧形槽43时，根据上述由于滑槽41内负压对推板45的拉动，球形块44重新插入弧形槽43内，重新恢复固定盘2与限位环31之间的约束限位，根据上述随着球形块44反复重新插入弧形槽43，由于球形块44与弧形槽43内壁之间的撞击，固定盘2和钻头12产生震动，同时使得电机11间歇性的驱动钻头12，使得钻头12螺旋槽面与金属碎屑之间形成反复抵触撞击的情况，最终将钻头12螺纹槽内堆积附着，相互抵触的金属碎屑振散，从而解除金属碎屑对钻头12的抵触限位，使得钻头12重新恢复使用；
47.综上所述，随着气泵311持续抽取环管38内的气体，钻头12逐渐插入大型钢结构配件中，直至完成大型钢结构配件特定位置的钻孔操作，在钻孔操作完成后，启动气泵311向环管38内注入空气，即可解除导向管内的负压状态，直接将装置由大型钢结构配件上拔下即可完成装置的拆卸操作。
48.本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
49.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种钢结构配件制造用钻孔设备，包括钻孔器(1)，所述钻孔器(1)主要分为电机(11)和钻头(12)两个部分，且钻头(12)与电机(11)输出轴之间通过夹持机构相连；其特征在于，还包括：形状为工字形设置的固定盘(2)，所述电机(11)固定穿设于固定盘(2)底端的中心位置处，所述固定盘(2)的外周侧设有导向机构(3)，且导向机构(3)约束所述钻孔器(1)的移动轨迹；定位机构(5)，所述定位机构(5)设于钻孔器(1)的下方，所述固定盘(2)与导向机构(3)之间设有限位组件(4)。2.根据权利要求1所述的一种钢结构配件制造用钻孔设备，其特征在于：所述导向机构(3)包括限位环(31)，所述限位环(31)转动套设于固定盘(2)外周侧的中间位置处，所述固定盘(2)顶侧与固定盘(2)之间和固定盘(2)底侧与固定盘(2)之间均相对设有若干滚珠(32)，所述固定盘(2)的顶侧对应滚珠(32)的位置处、固定盘(2)的底侧对应滚珠(32)的位置处和限位环(31)的外壁上对应滚珠(32)的位置处均开设有环形槽(33)，且滚珠(32)的两端分别插入对应的环形槽(33)内。3.根据权利要求2所述的一种钢结构配件制造用钻孔设备，其特征在于：所述限位环(31)的底侧通过螺栓相对固定装设有导杆(34)，所述导杆(34)底部滑动穿设有导向筒(35)。4.根据权利要求2所述的一种钢结构配件制造用钻孔设备，其特征在于：所述限位组件(4)包括若干圆杆(42)，所述限位环(31)的内环壁上相对开设有若干形状为t字形设置的滑槽(41)，且圆杆(42)滑动装设于对应的滑槽(41)内，所述固定盘(2)的外周壁上对应滑槽(41)的位置处开设有弧形槽(43)，所述圆杆(42)的一端转动穿设有球形块(44)，且球形块(44)位于对应滑槽(41)外的一端插入对应的弧形槽(43)内。5.根据权利要求4所述的一种钢结构配件制造用钻孔设备，其特征在于：所述限位环(31)的顶端固定装设有环管(38)，若干所述滑槽(41)的外周侧开设有形状为环形设置的导流槽(39)，且导流槽(39)的内部与环管(38)的内部通过若干导管(310)相连通，所述环管(38)的内环壁上相对固定装设有若干气泵(311)，且每个气泵(311)的排气端均插入对应的环管(38)内。6.根据权利要求4所述的一种钢结构配件制造用钻孔设备，其特征在于：所述圆杆(42)的另一端固定装设有推板(45)，且推板(45)与对应滑槽(41)的内壁相接处，所述推板(45)的外周壁上相对装设有两个密封圈(46)，所述圆杆(42)的外周侧套设有密封环(48)，所述滑槽(41)的内部通过连接孔(47)与导流槽(39)的内部相连通。7.根据权利要求3所述的一种钢结构配件制造用钻孔设备，其特征在于：所述导杆(34)的底端固定装设有活塞板(36)，且活塞板(36)的外周壁与对应导向筒(35)的内壁相接处，所述导向筒(35)的外周壁上固定穿设有软质管(37)，且软质管(37)的顶端插入导流槽(39)内并与限位环(31)固定连接。8.根据权利要求3所述的一种钢结构配件制造用钻孔设备，其特征在于：所述定位机构(5)包括若干磁性块(51)，所述磁性块(51)位于对应导向筒(35)底端开口内的中心位置处，且磁性块(51)通过若干支撑杆(52)与对应导向筒(35)的内壁固定连接。9.根据权利要求8所述的一种钢结构配件制造用钻孔设备，其特征在于：所述导向筒
(35)的底端开设有形状为环形设置的储存槽(53)，所述储存槽(53)内穿设有形状为环形设置的软质环管(54)，且软质环管(54)与对应储存槽(53)的内壁过盈配合，所述软质环管(54)内部填充有填充液。

技术总结
本发明公开了一种钢结构配件制造用钻孔设备，包括钻孔器，所述钻孔器主要分为电机和钻头两个部分，且钻头通过夹持机构与电机输出轴固定连接；还包括：形状为工字形设置的固定盘，所述电机固定穿设于固定盘底端的中心位置处，所述固定盘的外周侧设有导向机构。该改进型钢结构部件钻孔机，可根据需要快速稳定的将装置固定在大型钢结构配件的任何平面上，不用进行大型钢结构配件的加持操作或是寻找借力点进行支架安装操作，且装置单人即可完成使用，且在装置进行钻孔操作时，钻头以特定角度平稳插入大型钢结构配件，并在钻头被金属碎屑卡死时，自动解除钻头的卡死状态，装置体积小便于携带安装。便于携带安装。便于携带安装。


技术研发人员：韩召先 任大鹏 赵世民 蒲建亮 杨新园 马晓伟
受保护的技术使用者：青岛昊宇重工有限公司
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/9/9