一种铝合金模板加工用钻孔系统及钻孔方法

技术领域

本发明涉及铝合金模板加工技术领域，尤其涉及一种铝合金模板加工用钻孔系统及钻孔方法。

背景技术

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用，工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入，目前铝合金是应用最多的合金，铝合金在建筑上的使用最为频繁，其具备高强度且轻量化的特性，这也使铝合金的使用极为方便。铝合金在当做模板使用时，往往需要对铝合金进行切割、钻孔和抛光等，其中，钻孔操作是在铝合金模板表面的特定位置进行钻孔，部分钻孔是用于与其余零件相配合设置的，对孔尺寸精度要求极高。

现有的铝合金模板多种多样，包括顶板模板、连接角铝、楼面C槽等各种版型。

现有技术在对连接角铝进行钻孔加工时，由于连接角铝材质较薄，且支撑点较少，在对连接角铝钻孔时，容易因为压力造成连接角铝产生变形。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中在对连接角铝进行钻孔加工时，由于连接角铝材质较薄，且支撑点较少，在对连接角铝钻孔时，容易因为压力造成连接角铝产生变形的问题，而提出的一种铝合金模板加工用钻孔系统及钻孔方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种铝合金模板加工用钻孔系统，包括工作面板，还包括：所述工作面板上滑动安装有升降板，所述升降板的两侧固定安装有第一齿条，所述升降板上设置有电主轴，所述电主轴的输出端夹持有钻杆；滑动安装在工作面板上的模具架，所述模具架上滑动安装有支撑垫，所述支撑垫的一侧固定安装有第二齿条，所述第二齿条与第一齿条之间通过驱动件传动连接；转动安装在工作面板上的两个对称设置的第一丝杠，对称所述第一丝杠上均螺纹连接有第一螺母座，所述升降板与两侧的第一螺母座共同固定安装；所述工作面板的下方固定安装有电机，所述电机的输出端与两侧第一丝杠之间通过连接件传动连接。

为了在钻孔时对铝合金模板进行支撑，减少铝合金模板变形，优选地，所述驱动件包括：两个对称设置的支撑座，所述支撑座内转动安装有支撑杆，所述支撑杆的两端分别同轴固定有第一齿轮和第二齿轮，两侧所述第一齿轮分别与第一齿条和第二齿条啮合连接；所述工作面板上滑动安装有第三齿条，两侧所述第二齿轮均与第三齿条啮合连接。

为了对电机减速使两侧的第一丝杠匀速旋转带动钻杆升降，优选地，所述连接件包括：转动安装在工作面板下方的传动轴，所述传动轴的两端固定安装有第一锥形齿，所述第一丝杠的下端贯穿工作面板并安装有第二锥形齿，所述第一锥形齿和第二锥形齿啮合连接；所述传动轴上固定安装有第三齿轮，所述电机的输出端固定安装有第四齿轮，所述第三齿轮与第四齿轮啮合连接。

为了使铝合金模板上的孔位与钻杆位于同一轴线上，优选地，所述工作面板上固定安装有轴座，所述轴座内转动安装有第二丝杠，所述第二丝杠的一端贯穿轴座并安装有调节盘，所述第二丝杠上螺纹连接有第二螺母座，所述第二螺母座与模具架的下方固定连接。

为了提高钻孔效率，对铝合金模板进行排钻，优选地，还包括：滑动安装在升降板上的多组L形支撑板，多组所述L形支撑板上均固定安装有保护盒，所述保护盒滑动安装板，所述电主轴与安装板固定连接。

为了减少钻杆发生断裂现象，进一步地，所述安装板与保护盒内顶板之间固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆上套有第一弹簧，所述第一弹簧的两端分别与保护盒内顶板以及伸缩杆固定连接。

为了调节钻杆与钻杆之间的间距，以提高装置的实用性，进一步地，还包括：滑动安装在升降板上的轨迹板，所述轨迹板上设置有多组轨迹槽以及滑动安装在轨迹槽内的转轮，所述转轮固定安装在L形支撑板；所述升降板上固定安装有气缸，所述气缸的输出端与轨迹板固定连接。

为了提高加工时的工作环境，优选地，还包括：所述工作面板的下方设置有集尘箱，所述集尘箱内固定安装有负压风机，所述集尘箱与支撑垫之间固定连接有风管。

为了压紧铝合金模板，提高钻孔的精确性，进一步地，所述支撑垫远离风管的一侧滑动安装有连接销，所述连接销位于支撑垫内的一端共同安装有推板，所述连接销的另一端共同安装有压板；所述连接销位于支撑垫外的一端套有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别与压板和支撑垫固定连接。

一种铝合金模板加工钻孔方法，操作步骤如下：

步骤1：将铝合金模板需要钻孔的面朝上放置；

步骤2：准备对铝合金模板进行排钻，钻孔与钻孔之间的间距可根据铝合金模板的规格进行调节；

步骤3：排钻时，铝合金模板内部被进行支撑，减少铝合金模板的变形；

步骤4：钻孔时产生的铝屑被吸走，保持工作环境的整洁。

与现有技术相比，本发明提供了一种铝合金模板加工用钻孔系统及钻孔方法，具备以下有益效果：

1、该铝合金模板加工用钻孔系统，在对铝合金模板进行钻孔时，生产出的铝合金模板会被放置在模具架上，随着电机的工作，两侧的第一丝杠开始旋转，带动升降板下降，升降板两侧的第一齿条带动啮合连接的第一齿轮转动，转动的第一齿轮将旋转的力通过支撑杆传递给同轴的第二齿轮，第二齿轮带动啮合连接的第三齿条向模具架一侧滑动，滑动的第三齿条又带动靠近模具架一侧的第二齿轮转动，转动的第二齿轮带动同轴的第一齿轮转动，转动的第一齿轮带动啮合连接的第二齿条滑动，并推动支撑垫在模具架上移动，在夹紧铝合金模板的同时又对铝合金模板进行支撑，减少钻孔时产生变形的问题；

2、该铝合金模板加工用钻孔系统，通过设置的轨迹板，在气缸的作用下，气缸的输出端带动轨迹板上下滑动，滑动的轨迹板通过在轨迹槽与转轮的配合，实现多组L形支撑板之间的相互靠近或远离，满足不同规格的铝合金模板上孔眼间距不同的需求；

3、该铝合金模板加工用钻孔系统，铝合金模板在夹持时，第二弹簧可对铝合金模板产生预紧力并且可根据铝合金模板的厚度实时的进行松紧的调节，在松开铝合金模板时，第二弹簧的复位使推板滑动，将残留在支撑垫内的铝屑推入风管入口，负压通过风管将支撑垫内的铝屑抽入集尘箱内，减少铝屑的飞扬。

附图说明

图1为本发明提出的一种铝合金模板加工用钻孔系统的结构示意图；

图2为本发明提出的一种铝合金模板加工用钻孔系统的第二视角构示意图；

图3为本发明提出的一种铝合金模板加工用钻孔系统的图1中A部分的结构示意图；

图4为本发明提出的一种铝合金模板加工用钻孔系统的图1中B部分的结构示意图；

图5为本发明提出的一种铝合金模板加工用钻孔系统的图2中C部分的结构示意图；

图6为本发明提出的一种铝合金模板加工用钻孔系统的支撑垫结构示意图；

图7为本发明提出的一种铝合金模板加工用钻孔系统的集尘箱结构示意图。

图中：1、工作面板；2、升降板；3、第一齿条；4、电主轴；5、钻杆；6、模具架；7、支撑垫；8、第二齿条；9、第一丝杠；10、第一螺母座；11、电机；12、第二弹簧；13、支撑座；14、支撑杆；15、第一齿轮；16、第二齿轮；17、第三齿条；18、传动轴；19、第一锥形齿；20、第二锥形齿；21、L形支撑板；22、保护盒；23、第三齿轮；24、第四齿轮；25、安装板；26、伸缩杆；27、第一弹簧；28、轨迹板；2801、轨迹槽；29、转轮；30、气缸；31、集尘箱；32、负压风机；33、风管；34、轴座；35、第二丝杠；36、调节盘；37、第二螺母座；38、连接销；39、推板；40、压板；41、底板。

具体实施方式

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

参照图1－图7，一种铝合金模板加工用钻孔系统，包括矩形结构的工作面板1，在工作面板1下表面的四个拐角处均固定安装有支撑腿，为了提高装置的稳定性，在支撑腿之间共同安装有底板41，加强支撑腿之间的连接，并在支撑腿的下方固定安装有防滑垫脚，增加与地面之间的摩擦。还包括：工作面板1上滑动安装有升降板2，升降板2的两侧固定安装有第一齿条3，升降板2上设置有电主轴4，电主轴4的输出端夹持有钻杆5；滑动安装在工作面板1上的模具架6，模具架6上滑动安装有支撑垫7，支撑垫7的一侧固定安装有第二齿条8，第二齿条8与第一齿条3之间通过驱动件传动连接。

支撑垫7整体呈长条的矩形结构，并且上方具有开口，在开口处固定安装有橡胶垫以免与铝合金模板刚性接触，并且在钻孔时产生的铝屑可以落入支撑垫7的开口内。

参阅图1和图2和图3，对本方案中的驱动件，进一步进行了优化。

驱动件包括：两个对称设置的支撑座13，支撑座13内转动安装有支撑杆14，支撑杆14的两端分别同轴固定有第一齿轮15和第二齿轮16，两侧第一齿轮15分别与第一齿条3和第二齿条8啮合连接；工作面板1上滑动安装有第三齿条17，两侧第二齿轮16均与第三齿条17啮合连接。

在升降板2向下移动时，升降板2两侧的第一齿条3带动啮合连接的第一齿轮15转动，转动的第一齿轮15将旋转的力通过支撑杆14传递给同轴的第二齿轮16，第二齿轮16带动啮合连接的第三齿条17向模具架6一侧滑动，滑动的第三齿条17又带动靠近模具架6一侧的第二齿轮16转动，转动的第二齿轮16带动同轴的第一齿轮15转动，转动的第一齿轮15带动啮合连接的第二齿条8滑动，并推动支撑垫7在模具架6上移动，夹紧铝合金模板。

参阅图2和图5，转动安装在工作面板1上的两个对称设置的第一丝杠9，对称第一丝杠9上均螺纹连接有第一螺母座10，升降板2与两侧的第一螺母座10共同固定安装；工作面板1的下方固定安装有电机11，电机11的输出端通与两侧第一丝杠9之间通过连接件传动连接。

参阅图2和图5，对本方案中的连接件，进一步进行了优化。

连接件包括：转动安装在工作面板1下方的传动轴18，传动轴18的两端固定安装有第一锥形齿19，第一丝杠9的下端贯穿工作面板1并安装有第二锥形齿20，第一锥形齿19和第二锥形齿20啮合连接；传动轴18上固定安装有第三齿轮23，电机11的输出端固定安装有第四齿轮24，第三齿轮23与第四齿轮24啮合连接。

在电机11的工作期间，电机11的输出端带动第四齿轮24转动，转动的第四齿轮24带动啮合连接的第三齿轮23转动并进行减速，转动的第三齿轮23带动同轴的传动轴18旋转，旋转的第一丝杠9将旋转的力通过啮合连接的第一锥形齿19和第二锥形齿20传递至第一丝杠9上，使第一丝杠9旋转，使螺纹连接在第一丝杠9上的第一螺母座10进行直线的移动，从而控制升降板2的移动。

参阅图1和图2，更进一步的是，工作面板1上固定安装有轴座34，轴座34内转动安装有第二丝杠35，第二丝杠35的一端贯穿轴座34并安装有调节盘36，第二丝杠35上螺纹连接有第二螺母座37，第二螺母座37与模具架6的下方固定连接。

由于铝合金模板的厚度并不一致，因此，当铝合金模板放置在模具架6上后，通过旋转调节盘36，改变第二螺母座37的位置，使铝合金模板上需要钻孔的位置与钻杆5位于同一轴线上。

需要说明的是，第二丝杠35的延伸方向与第一丝杠9的延伸方向相互垂直，模具架6通过滑块与滑轨的配合滑动在工作面板1上，因此在旋转调节盘36时，两侧的滑块约束了第二螺母座37的旋转度，从而使第二螺母座37在第二丝杠35进行直线移动。

总的来说，在对铝合金模板进行钻孔时，生产出的铝合金模板会被放置在模具架6上，随着电机11的工作，两侧的第一丝杠9开始旋转，带动升降板2下降，升降板2两侧的第一齿条3带动啮合连接的第一齿轮15转动，转动的第一齿轮15将旋转的力通过支撑杆14传递给同轴的第二齿轮16，第二齿轮16带动啮合连接的第三齿条17向模具架6一侧滑动，滑动的第三齿条17又带动靠近模具架6一侧的第二齿轮16转动，转动的第二齿轮16带动同轴的第一齿轮15转动，转动的第一齿轮15带动啮合连接的第二齿条8滑动，并推动支撑垫7在模具架6上移动，在夹紧铝合金模板的同时又对铝合金模板进行支撑，减少钻孔时产生变形的问题。

实施例2：

参照图1－图7，与实施例1基本相同，在实施例1的基础上，对整个技术方案，进一步进行了优化。

由于铝合金模板需要进行纵向的连续钻孔，单独钻孔效率太低，并且会影响孔眼的分布，参阅图1和图2和图4，本实施例中的铝合金模板加工用钻孔系统还包括：滑动安装在升降板2上的多组L形支撑板21，L形支撑板21的数量为5-10个，并且在升降板2上只进行横向滑动，多组L形支撑板21上均固定安装有保护盒22，保护盒22滑动安装板25，电主轴4与安装板25固定连接。

参阅图4，更进一步的是，安装板25与保护盒22内顶板之间固定安装有伸缩杆26，伸缩杆26上套有第一弹簧27，第一弹簧27的两端分别与保护盒22内顶板以及伸缩杆26固定连接。

在钻杆5与铝合金模板初接触时，第一弹簧27会受力进行一定程度上的压缩，从而对钻杆5进行保护，随后在升降板2的压动作用下和第一弹簧27的回弹作用下，钻杆5恢复下移，并进行钻孔加工。

实施例3：

参照图1－图7，与实施例2基本相同，在实施例2的基础上，对整个技术方案，进一步进行了优化。

在钻孔前，需要根据铝合金模板的规格大小，调节钻孔的孔眼间距，参阅图1和图2，本实施例中的铝合金模板加工用钻孔系统还包括：滑动安装在升降板2上的轨迹板28，轨迹板28上设置有多组轨迹槽2801以及滑动安装在轨迹槽2801内的转轮29，转轮29固定安装在L形支撑板21；升降板2上固定安装有气缸30，气缸30的输出端与轨迹板28固定连接。

在气缸30的作用下，气缸30的输出端带动轨迹板28上下滑动，滑动的轨迹板28通过在轨迹槽2801与转轮29的配合，实现多组L形支撑板21之间的相互靠近或远离。

需要说明的是，多组轨迹槽2801的数量与L形支撑板21的数量相同，并且间距相同，从而约束相邻L形支撑板21之间的间距相等，多组轨迹槽2801整体呈上大下小的扇形结构，当轨迹板28上移时，约束多组转轮29相互靠近，当轨迹板28下移时，约束多组转轮29相互分离。

实施例4：

参照图1－图7，与实施例3基本相同，在实施例3的基础上，对整个技术方案，进一步进行了优化。

在钻孔过程中，钻孔产生的铝屑会随着气流飞扬，参阅图1和图6和图7，本实施例中的铝合金模板加工用钻孔系统还包括：工作面板1的下方设置有集尘箱31，集尘箱31内固定安装有负压风机32，集尘箱31与支撑垫7之间固定连接有风管33。

在负压风机32的工作期间，负压通过风管33将支撑垫7内的铝屑抽入集尘箱31内，减少铝屑的飞扬。

参阅图6，更进一步的是，支撑垫7远离风管33的一侧滑动安装有连接销38，连接销38位于支撑垫7内的一端共同安装有推板39，连接销38的另一端共同安装有压板40；连接销38位于支撑垫7外的一端套有第二弹簧12，第二弹簧12的两端分别与压板40和支撑垫7固定连接。

在夹持时，第二弹簧12可对铝合金模板产生预紧力并且可根据铝合金模板的厚度实时地进行松紧的调节，在松开铝合金模板时，第二弹簧12的复位使推板39滑动，将残留在支撑垫7内的铝屑推入风管33入口。

一种铝合金模板加工钻孔方法，操作步骤如下：

步骤1：将铝合金模板需要钻孔的面朝上放置，随着电机11的工作，升降板2下降通过驱动件推动支撑垫7抵住铝合金模板；

步骤2：准备对铝合金模板进行排钻，气缸30的输出端带动轨迹板28上下滑动，滑动的轨迹板28通过在轨迹槽2801与转轮29的配合，实现多组L形支撑板21之间的相互靠近或远离；

步骤3：排钻时，铝合金模板内部被支撑垫7进行支撑，减少铝合金模板的变形；

步骤4：钻孔时产生的铝屑落入支撑垫7内被风管33吸走，保持工作环境的整洁。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。