一种金属门窗用钻孔装置及方法与流程

1.本发明涉及门窗加工技术领域，具体涉及一种金属门窗用钻孔装置及方法。


背景技术：

2.随着近年来城镇化速度的加快，建筑行业飞速发展，对金属门窗的需求也越来越大，金属门窗在制作过程中需要对应开出装锁孔、猫眼孔等一些标准孔，便于后续对其装配锁具和猫眼的需要。
3.现有的金属门窗在打孔时，是通过电机带动钻头转动打孔，同时，通过气缸推动电机上下移动，实现钻头的上下移动，完成金属门窗开孔，但由于不同型号的金属门窗开孔位置不同，需要人工反复左右前后移动金属门窗对其开孔位置进行定位，需要耗费大量的人力和时间，人工的劳动强度较大，导致生产效率的降低，不利于生产企业的成本控制。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供一种金属门窗用钻孔装置，所述的金属门窗用钻孔装置包括：工作台；滑动台，滑动设置在工作台上，用于窗棂杆的放置；推拉件，安装在工作台上，推拉件的输出端连接在滑动台上，用于对滑动台进行推拉；夹持杆，设置有两个，相对的滑动处于滑动台的上表面，夹持杆的设置方向与滑动台滑动方向一致，夹持杆与推拉件之间通过传动结构进行连接；钻孔下压件，安装在工作台上，用于对窗棂杆下压定位并进行定位钻孔；所述的钻孔下压件包括安装架、转动驱动件、转动套、升降杆、多棱杆、钻孔杆和按压件，安装架上转动设置有竖直的转动套，升降杆螺纹配合嵌套在转动套的内部；多棱杆上部转动嵌套在转动套的内部，多棱杆下部非转动可滑动嵌套在转动套的内部，转动套的底部固定连接有钻孔杆，升降杆的底部可升降且转动嵌套有按压件，钻孔杆可升降的嵌套在按压件的内部，多棱杆的顶部连接有转动驱动件；第一压力感应器，其用于感应升降杆的压力；第二压力感应器，其用于感应夹持杆的夹持力；距离感应器，其用于感应窗棂杆端部距离；控制器，其用于控制推拉件推动滑动台进入放置工位，窗棂杆落到滑动台上；推拉件拉动滑动台向加工工位移动，通过传动结构传动使夹持杆靠拢，夹持杆靠拢将窗棂杆夹持住；判断夹持杆的压力f1是否大于一个预先设置f
1标
，如果是，则距离感应器检测窗棂杆端部距离为l0；控制器根据一个预先设置的打孔位置li控制推拉件对滑动台进行移动，移动距离为l0 li；转动驱动件驱动多棱杆带动升降杆转动，在螺纹配合下，升降杆带着钻孔杆和按压件下降；判断升降杆的压力f2是否等于一个预先设置f
2标
，如果是，则对钻孔深度标记为
零；根据一个预先设置的打孔深度查找一个预先设置的深度-长度-驱动量信息表，获得驱动量和长度；根据驱动量控制转动驱动件驱动多棱杆转动，钻孔杆转动并配合螺纹传动施加按压力对窗棂杆进行钻孔；根据长度控制推拉件拉动滑动台移动。
5.优选的：所述工作台的底部设置有支撑腿，支撑腿的底部还可以设置有转动轮、万向轮中的一种或者两者的组合，转动轮和/或万向轮上设置有用于制动的卡板。
6.优选的：所述传动结构包括移动齿杆、传动齿轮和传动齿杆，移动齿杆滑动嵌套在滑动台的内部并与推拉件的输出端固定连接，移动齿杆的侧壁固定设置有齿纹，工作台的内部转动设置传动齿轮，传动齿轮有两个并相对的设置在移动齿杆的两侧，传动齿杆滑动设置在滑动台的内部并与夹持杆固定连接，传动齿杆的滑动方向与夹持杆的滑动方向一致，传动齿轮与移动齿杆和传动齿杆啮合；当推拉件推动滑动台移动时，推拉件先推动移动齿杆在滑动台的内部移动，移动齿杆带动传动齿轮转动，传动齿轮推动传动齿杆移动使滑动台分离，便于将窗棂杆释放；当推拉件拉动滑动台移动时，推拉件先拉动移动齿杆在滑动台的内部移动，移动齿杆带动传动齿轮转动，传动齿轮拉动传动齿杆移动，使夹持杆靠拢将窗棂杆夹持住。
7.优选的：所述工作台上固定有放置槽，放置槽处于放置工位上，放置槽的用于盛放窗棂杆。
8.优选的：所述滑动台的端部固定连接有填充杆，当滑动台进入到加工工位时，填充杆支撑在放置槽的下方，避免放置槽内部的窗棂杆落在工作台上，当滑动台进入到放置工位上时，填充杆滑动出放置槽的下方，放置槽内部的窗棂杆失去填充杆的支撑落在滑动台上。
9.优选的：所述放置槽的底部与滑动台的上表面存在空隙，填充杆的高度大于窗棂杆的一倍厚度且小于窗棂杆厚度的二倍。
10.优选的：所述按压件是圆盘结构，按压件可升降且可转动嵌套在钻孔杆的底部，并通过弹簧进行下压。
11.优选的：所述转动套和安装架之间的摩擦力大于升降杆和转动套之间的摩擦力。
12.优选的：所述转动驱动件包括从动皮带轮、主动皮带轮和电机，电机固定安装在安装架上，电机的输出轴同轴固定连接有主动皮带轮，多棱杆的顶端同轴固定连接有从动皮带轮，主动皮带轮与从动皮带轮之间通过皮带进行连接。
13.本发明还提供一种金属门窗用钻孔方法，应用于上述所述的包括一种金属门窗用钻孔装置，所述金属门窗用钻孔方法如下步骤：s1、推拉件推动滑动台进入放置工位，窗棂杆落到滑动台上；s2、推拉件拉动滑动台向加工工位移动，通过传动结构传动使夹持杆靠拢，夹持杆靠拢将窗棂杆夹持住；s3、判断夹持杆的压力f1是否大于一个预先设置f
1标
，如果是，则执行s4；s4、距离感应器检测窗棂杆端部距离为l0；s5、根据一个预先设置的打孔位置li控制推拉件对滑动台进行移动，移动距离为l0 li；s6、转动驱动件驱动多棱杆带动升降杆转动，在螺纹配合下，升降杆带着钻孔杆和按压件下降；
s7、判断升降杆的压力f2是否等于一个预先设置f
2标
，如果是，则对钻孔深度标记为零；s8、对钻孔深度标记为零；s9、根据一个预先设置的打孔深度查找一个预先设置的深度-长度-驱动量信息表，获得驱动量和长度；s10、根据驱动量控制转动驱动件驱动多棱杆转动，钻孔杆转动并配合螺纹传动施加按压力对窗棂杆进行钻孔；s11、根据长度控制推拉件拉动滑动台移动。
14.本发明的技术效果和优点：通过推拉件进行夹持和推动可以进行窗棂杆的夹持和移动作业，实现了联动作业。通过升降杆配合转动套作业，完成下压、钻孔的顺序联动作业。通过压力和尺寸控制，实现了定位置打孔作业。
附图说明
15.图1为本发明提出的一种金属门窗用钻孔装置的立体结构示意图。
16.图2为本发明提出的一种金属门窗用钻孔装置的俯视结构示意图。
17.图3为图2中a-a截面的局部剖视结构示意图。
18.图4为图2中b-b截面的局部剖视结构示意图。
19.图5为本发明提出的一种金属门窗用钻孔装置中传动结构的立体结构示意图。
20.图6为本发明提出的一种金属门窗用钻孔方法的流程图。
21.附图标记说明：工作台1，电动伸缩杆2，安装架3，夹持杆4，按压件5，升降杆6，转动套7，从动皮带轮8，主动皮带轮9，电机10，滑动台11，放置槽12，填充杆13，窗棂杆14，传动结构15，多棱杆16，钻孔杆17，移动齿杆18，传动齿轮19，传动齿杆20。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
23.实施例1参考图1~图4，在本实施例中提出了一种金属门窗用钻孔装置，用于对金属的门窗棂杆进行钻孔，所述的金属门窗用钻孔装置包括：工作台1，可以是矩形的板状结构，工作台1上设置有放置工位和加工工位。工作台1用于支撑和安装。工作台1的底部可以设置有支撑腿，支撑腿的底部固定设置有垫板，垫板上开设有透孔，螺栓穿过透孔可以将工作台1固定在地面或者流水线上。当然所述的支撑腿的底部还可以设置有转动轮、万向轮中的一种或者两者的组合，转动轮和/或万向轮上设置有用于制动的卡板，从而方便金属门窗用钻孔装置的移动与固定。
24.滑动台11，滑动设置在工作台1上表面，滑动台11可以是板状结构，便于窗棂杆14的放置，并能保持窗棂杆14的水平放置，使窗棂杆14在加工过程中不翘起等，具体在此不做
赘述。
25.推拉件，安装在工作台1上，推拉件的输出端连接在滑动台11上，用于对滑动台11进行推拉，以此保证滑动台11在放置工位和加工工位上移动并进行转换，所述的推拉件可以是液压杆、电动伸缩杆2、气动伸缩杆或者电机与丝杆组合结构，能保证滑动台11水平移动，具体在此不做赘述。
26.夹持杆4，设置有两个，相对的滑动处于滑动台11的上表面，夹持杆4的设置方向与滑动台11滑动方向一致，夹持杆4与推拉件之间通过传动结构15进行连接。参考图5，所述的传动结构15可以包括移动齿杆18、传动齿轮19和传动齿杆20，移动齿杆18滑动嵌套在滑动台11的内部并与推拉件的输出端固定连接，移动齿杆18的侧壁固定设置有齿纹，工作台1的内部转动设置传动齿轮19，传动齿轮19有两个并相对的设置在移动齿杆18的两侧，传动齿杆20滑动设置在滑动台11的内部并与夹持杆4固定连接，传动齿杆20的滑动方向与夹持杆4的滑动方向一致，传动齿轮19与移动齿杆18和传动齿杆20啮合。当推拉件推动滑动台11移动时，推拉件先推动移动齿杆18在滑动台11的内部移动，移动齿杆18带动传动齿轮19转动，传动齿轮19推动传动齿杆20移动，从而可以使滑动台11分离，便于将窗棂杆14释放。当推拉件拉动滑动台11移动时，推拉件先拉动移动齿杆18在滑动台11的内部移动，移动齿杆18带动传动齿轮19转动，传动齿轮19拉动传动齿杆20移动，依次使夹持杆4靠拢将窗棂杆14夹持住，推拉件继续拉动可以使滑动台11在工作台1上移动。传动齿轮19可以是单个齿轮结构，也可以是同轴固定连接的两个齿轮，两个齿轮半径的不同，可以调控移动齿杆18和滑动台11滑动比例具体在此不做赘述。传动结构15还可以是其他结构，具体在此不做赘述。
27.工作台1上固定有放置槽12，放置槽12处于放置工位上，放置槽12用于盛放窗棂杆14，滑动台11的端部固定连接有填充杆13，放置槽12处于放置工位的上方，放置槽12的内部截面形状与窗棂杆14的形状相同，便于窗棂杆14在放置槽12的内部叠放，窗棂杆14在重力作用下下落，当滑动台11进入到加工工位时，填充杆13支撑在放置槽12的下方，避免放置槽12内部的窗棂杆14落在工作台1上，当滑动台11进入到放置工位上时，填充杆13滑动出放置槽12的下方，放置槽12内部的窗棂杆14失去填充杆13的支撑落在滑动台11上。放置槽12的底部与滑动台11的上表面存在空隙，填充杆13的高度大于窗棂杆14的一倍厚度且小于窗棂杆14厚度的二倍，从而可以保证窗棂杆14的逐个进料。
28.钻孔下压件，安装在工作台1上，用于对窗棂杆14下压定位并进行定位钻孔。所述的钻孔下压件可以包括安装架3、转动驱动件、转动套7、升降杆6、多棱杆16、钻孔杆17和按压件5，安装架3可以是倒置的凹字形结构，安装架3的连接点处于加工工位的两侧，当然安装架3还可以是倒置的l字形结构，具体在此不做赘述。安装架3上转动设置有竖直的转动套7，升降杆6螺纹配合嵌套在转动套7的内部。多棱杆16上部转动嵌套在转动套7的内部，多棱杆16下部非转动可滑动嵌套在升降杆6的内部，升降杆6的内部同轴开设有多棱杆16截面配合的嵌套孔，从而完成非转动可升降嵌套。升降杆6的底部固定连接有钻孔杆17，升降杆6的底部可升降且转动嵌套有按压件5，钻孔杆17可升降的嵌套在按压件5的内部，多棱杆16的顶部连接有转动驱动件。在转动驱动件的作用下，多棱杆16带动升降杆6转动，在螺纹配合下，升降杆6带着钻孔杆17和按压件5下降，当按压件5抵到窗棂杆14的上表面，按压件5无法下降，多棱杆16带动钻孔杆17转动并配合螺纹传动施加按压力对窗棂杆14进行钻孔。钻孔杆17伸出按压件5可以对窗棂杆14进行打孔，在按压件5的作用下可以对窗棂杆14进行按
压，避免了窗棂杆14打孔过程中移动。按压件5可以是圆盘结构，按压件5可升降且可转动嵌套在钻孔杆17的底部，并通过弹簧进行下压，从而给窗棂杆14按压力。转动套7和安装架3之间的摩擦力大于升降杆6和转动套7之间的摩擦力，从而保证了钻孔杆17和按压件5先升降后转动进行打孔。转动驱动件可以包括从动皮带轮8、主动皮带轮9和电机10，电机10固定安装在安装架3上，电机10的输出轴同轴固定连接有主动皮带轮9，多棱杆16的顶端同轴固定连接有从动皮带轮8，主动皮带轮9与从动皮带轮8之间通过皮带进行连接。在电机10的驱动下，主动皮带轮9转动驱动从动皮带轮8转动，以此驱动多棱杆16转动。安装架3上可以设置有罩壳，罩壳将从动皮带轮8和主动皮带轮9覆盖在内，避免了杂物进入到皮带与从动皮带轮8、主动皮带轮9之间造成传动阻碍，同时增加了装置的安全性。
29.第一压力感应器，可以安装在升降杆6上，用于感应升降杆6的压力。
30.第二压力感应器，可以安装在夹持杆4上，用于感应夹持杆4的夹持力。
31.距离感应器，安装在滑动台11上，用于感应窗棂杆14端部距离，距离感应器安装位置可以标定为坐标为零，具体在此不做赘述。
32.控制器，可以与推拉件、电机10、第一压力感应器、第二压力感应器电连接，推拉件推动滑动台11进入放置工位，窗棂杆14落到滑动台11上，推拉件拉动滑动台11向加工工位移动，通过传动结构15传动使夹持杆4靠拢，夹持杆4靠拢将窗棂杆14夹持住，控制器第二压力感应器感应的压力f1是否大于一个预先设置f
1标
，如果是，则距离感应器检测窗棂杆14端部距离为l0，并标定此时窗棂杆14端部为加工基准。f
1标
的设置标准可以判断夹持杆4对窗棂杆14夹持稳定，且移动齿杆18不相对滑动台11移动。控制器根据一个预先设置的打孔位置li控制推拉件对滑动台11进行移动，移动距离为l0 li。控制器控制转动驱动件驱动多棱杆16带动升降杆6转动，在螺纹配合下，升降杆6带着钻孔杆17和按压件5下降，当按压件5抵到窗棂杆14的上表面，按压件5无法下降，控制器判断第一压力感应器感应的压力f2是否等于一个预先设置f
2标
，如果是，则对钻孔深度标记为零，f
2标
保证钻孔杆17开始对窗棂杆14进行打孔，控制器根据一个预先设置的打孔深度查找一个预先设置的深度-长度-驱动量信息表，获得驱动量和长度。控制器根据驱动量控制转动驱动件驱动多棱杆16转动，钻孔杆17转动并配合螺纹传动施加按压力对窗棂杆14进行钻孔，控制器根据长度控制推拉件拉动滑动台11移动。钻孔结束后，转动驱动件驱动多棱杆16反向转动，以此使钻孔杆17抬升，完成打孔作业。通过推拉件进行夹持和推动可以进行窗棂杆14的夹持和移动作业，实现了联动作业。通过升降杆6配合转动套7作业，完成下压、钻孔的顺序联动作业。通过压力和尺寸控制，实现了定位置打孔作业。
33.实施例2参考图6，在本实施例中提出了一种金属门窗用钻孔方法，包括如下步骤：s1、推拉件推动滑动台11进入放置工位，窗棂杆14落到滑动台11上。
34.s2、推拉件拉动滑动台11向加工工位移动，通过传动结构15传动使夹持杆4靠拢，夹持杆4靠拢将窗棂杆14夹持住。
35.s3、判断夹持杆4的压力f1是否大于一个预先设置f
1标
，如果是，则执行s4。
36.s4、距离感应器检测窗棂杆14端部距离为l0。
37.s5、根据一个预先设置的打孔位置li控制推拉件对滑动台11进行移动，移动距离为l0 li。
38.s6、转动驱动件驱动多棱杆16带动升降杆6转动，在螺纹配合下，升降杆6带着钻孔杆17和按压件5下降。
39.s7、判断升降杆6的压力f2是否等于一个预先设置f
2标
，如果是，则执行s8。
40.s8、对钻孔深度标记为零。
41.s9、根据一个预先设置的打孔深度查找一个预先设置的深度-长度-驱动量信息表，获得驱动量和长度。
42.s10、根据驱动量控制转动驱动件驱动多棱杆16转动，钻孔杆17转动并配合螺纹传动施加按压力对窗棂杆14进行钻孔。
43.s11、根据长度控制推拉件拉动滑动台11移动。
44.显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。