CN205097279U - 一种小型塑料圆管打孔机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种小型塑料圆管打孔机,它包括支撑架,其特征在于:支撑架的左右两端对称安装有对心夹紧机构,旋转机构安装在水平移动机构上,水平移动机构安装在支撑架的底座上,钻孔机构安装在旋转机构上,电控***硬件装置安装在支撑架的底座上。此打孔机能够对不同规格的塑料圆管进行自动定位打孔,从而保证打孔位置的精度,打孔间距的一致性,保证同一径向方向开孔的一致性,提高了打孔的效率,降低了人工作业强度。

Description

一种小型塑料圆管打孔机
技术领域
本实用新型涉及一种自动打孔机,特别指的是一种用于不同规格塑料圆管的小型自动打孔机。
背景技术
在现代农业领域,特别是温室大棚里面,越来越多的采用带有小孔塑料管喷淋方式进行灌溉,其优点是节水,节省人工成本。而在实际生产过程中,对于塑料管的钻孔,多是采用手持电钻,进行人工打孔。由于是人工钻孔,会出现效率低,打孔间距不均,同一排的开孔方向不一致。
因此,为了满足以上要求,需要开发设计出一种方便移动,能对不同规格的塑料管进行自动快速打孔的设备。
实用新型内容
本实用新型的目的提供一种小型塑料圆管打孔机,此打孔机能够对不同规格的塑料圆管进行自动定位打孔,从而保证打孔位置的精度,打孔间距的一致性,保证同一径向方向开孔的一致性,提高了打孔的效率,降低了人工作业强度。
为了实现上述的技术特征,本实用新型的目的是这样实现的:一种小型塑料圆管打孔机,它包括支撑架,其特征在于:支撑架的左右两端对称安装有对心夹紧机构,旋转机构安装在水平移动机构上,水平移动机构安装在支撑架的底座上,钻孔机构安装在旋转机构上,电控***硬件装置安装在支撑架的底座上。
所述支撑架包括底座,底座上通过直角连接片固定安装有多根竖梁,竖梁之间固定安装有横梁,对心夹紧机构安装在横梁上,圆柱导轨通过导轨固定件固定安装在底座的上部,在两根圆柱导轨之间安装有步进电机支撑架。
所述对心夹紧机构包括大齿轮,大齿轮的外圆加工有环形齿,侧面加工有横截面为齿形的螺旋线,大齿轮与小齿轮啮合,小齿轮通过直流电机驱动,多根齿条夹紧块与大齿轮的侧面齿形螺旋线啮合并与支撑盘的滑槽构成滑动配合,支撑盘设置在小齿轮的外部。
所述旋转机构包括旋转环,旋转环外圆面的环形外齿圈与齿轮啮合,齿轮与旋转电机相连,旋转环在旋转电机的驱动下在拱形支座的环形凹槽中旋转。
所述钻孔机构包括主轴电机滑座,主轴电机滑座与直线导轨构成滑动配合,主轴电机固定安装在主轴电机滑座上,主轴电机的头部安装有小型钻头,一号螺母支座通过连接件与主轴电机滑座相连,一号螺杆通过一号联轴器与升降电机相连并与一号螺母支座构成螺纹传动连接,升降电机和直线导轨都固定安装在旋转环的外圆周上。
所述水平移动机构包括步进电机,步进电机通过二号联轴器驱动二号螺杆转动,二号螺杆和二号螺母支座构成螺纹传动连接,滑块连接梁固定安装在二号螺母支座上,承载梁固定安装在滑块连接梁的两端,承载梁下端的滑块与圆柱导轨构成滑动配合,所述承载梁顶部固定安装有拱形支座。
所述电控***硬件装置包括上位计算机、直流电机驱动板、步进电机驱动板、稳压电源模块和Ardiuno控制板,上位计算机通过USB数据线连接到Ardiuno控制板,Ardiuno控制板的多个输出端口分别与直流电机驱动板、步进电机驱动板和稳压电源模块相连。
本实用新型有如下有益效果:
本实用新型采用上述设计,可以环绕不同规格的塑料管上实现自动定位打孔。本实用新型水平移动机构提供了水平方向的运动,在水平移动机构上安装有旋转机构,提供了环绕塑料圆管的转动,钻孔机构提供了钻头的升降与旋转;对心夹紧机构用于固定圆管,并可根据规格调整夹紧时半径大小。电控***硬件部分实现了对各个电机的控制,以到达相关加工要求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型的支撑架结构示意图。
图3为本实用新型的对心加紧机构示意图。
图4为本实用新型的旋转机构示意图。
图5为本实用新型的钻孔机构示意图。
图6为本实用新型的水平移动机构示意图。
图中:支撑架10、对心夹紧机构20、旋转机构30、钻孔机构40、规格可变塑料圆管50、水平移动机构60;
底座101、直角连接片102、竖梁103、横梁104、圆柱导轨105、步进电机支撑架106、导轨固定件107;
小齿轮201、支撑盘202、大齿轮203、齿条夹紧块204、直流电机205;
拱形支座301、齿轮302、旋转环303、旋转电机304;
一号螺杆401、连接件402、小型钻头403、主轴电机404、主轴电机滑座405、直线导轨406、升降电机407、一号联轴器408、一号螺母支座409;
步进电机601、二号联轴器602、二号螺杆603、二号螺母支座604、滑块连接梁605、滑块606、承载梁607。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。
如图1所示,一种小型塑料圆管打孔机,它包括支撑架10,其特征在于:支撑架10的左右两端对称安装有对心夹紧机构20,旋转机构30安装在水平移动机构60上,水平移动机构60安装在支撑架10的底座上,钻孔机构40安装在旋转机构30上,电控***硬件装置安装在支撑架10的底座上。通过支撑架10对对心夹紧机构20进行支撑安装,通过对心夹紧机构20对规格可变塑料圆管50进行夹紧,通过水平移动机构60能够对旋转机构30进行平行移动,通过旋转机构30能够对钻孔机构40进行旋转。
如图2所示,所述支撑架10包括底座101,底座101上通过直角连接片102固定安装有多根竖梁103,竖梁103之间固定安装有横梁104,对心夹紧机构20安装在横梁104上,圆柱导轨105通过导轨固定件107固定安装在底座101的上部,在两根圆柱导轨105之间安装有步进电机支撑架106。通过支撑架10对对心夹紧机构20进行支撑安装,进而对规格可变塑料圆管50进行支撑。
如图3所示,所述对心夹紧机构20包括大齿轮203,大齿轮203的外圆加工有环形齿,侧面加工有横截面为齿形的螺旋线,大齿轮203与小齿轮201啮合,小齿轮201通过直流电机205驱动,多根齿条夹紧块204与大齿轮203的侧面齿形螺旋线啮合并与支撑盘202的滑槽构成滑动配合,支撑盘202设置在小齿轮201的外部。
进一步的,支撑盘202通过螺栓固定在横梁104上,三个齿条夹紧块204互成120度安装在支撑盘202的滑槽中,当直流电机205带动小齿轮201和大齿轮203转动时,通过大齿轮203侧面的齿形的螺旋线和齿条夹紧块204侧面啮合,驱动三个齿条夹紧块204在支撑盘(202)内部的滑槽中做向心运动,以夹紧规格可变塑料圆管50。
如图4所示,所述旋转机构30包括旋转环303,旋转环303外圆面的环形外齿圈与齿轮302啮合,齿轮302与旋转电机304相连,旋转环303在旋转电机304的驱动下在拱形支座301的环形凹槽中旋转,同时固定在其上的钻孔机构40也随之旋转。
如图5所示,所述钻孔机构40包括主轴电机滑座405,主轴电机滑座405与直线导轨406构成滑动配合,主轴电机404固定安装在主轴电机滑座405上,主轴电机404的头部安装有小型钻头403,一号螺母支座409通过连接件402与主轴电机滑座405相连,一号螺杆401通过一号联轴器408与升降电机407相连并与一号螺母支座409构成螺纹传动连接,升降电机407和直线导轨406都固定安装在旋转环303的外圆周上。当升降电机407转动时,驱动一号螺杆401转动,进而驱动一号螺母支座409上下运行,一号螺母支座409再带动主轴电机404沿着直线导轨(406)作上下垂直运动。
如图6所示,所述水平移动机构60包括步进电机601,步进电机601通过二号联轴器602驱动二号螺杆603转动,二号螺杆603和二号螺母支座604构成螺纹传动连接,滑块连接梁605固定安装在二号螺母支座604上,承载梁607固定安装在滑块连接梁605的两端,承载梁607下端的滑块606与圆柱导轨105构成滑动配合,所述承载梁607顶部固定安装有拱形支座301。通过步进电机601驱动二号螺杆603,二号螺杆603带动二号螺母支座604移动,进而带动承载梁607在圆柱导轨105上滑动,最终实现旋转机构30的移动。
进一步的,所述电控***硬件装置包括上位计算机、直流电机驱动板、步进电机驱动板、稳压电源模块和Ardiuno控制板,上位计算机通过USB数据线连接到Ardiuno控制板,Ardiuno控制板的多个输出端口分别与直流电机驱动板、步进电机驱动板和稳压电源模块相连。
本实用新型的工作过程为:
1、进行工作时,将待加工的塑料圆管放置于对对心夹紧机构20内,打开电源开关,将Arduino控制板用USB线连接到上位计算机。
2、将待加工的塑料圆管的直径,塑料圆管的厚度,打孔的坐标,打孔的数量,输入LabVIEW操作界面中,点击运行按钮,数据通过USB线传输给Arduino控制板。
3、Arduino控制板控制对心夹紧机构的两个直流电机,使其夹紧待加工的塑料圆管,水平移动机构中的步进电机接着运转,将钻头平移到第一个孔的轴向位置,旋转机构的旋转电机运转,使钻头旋转到第一个孔的位置,钻孔机构的升降电机和主轴电机同时转动,钻头旋转着,并做向心运动,当钻头钻入深度大于塑料管的厚度时,升降电机反向旋转,主轴电机停止旋转,并退出。
4、接着按程序,重复以上同样的步骤,直到最后一个孔。
5、对心夹紧机构的直流电机反向运动,使齿条夹紧块松开,自动钻孔完成。
上述实施例用来解释说明本实用新型,而不是对本实用新型进行限制,在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内,对本实用新型做出的任何修改和改变,都落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种小型塑料圆管打孔机,它包括支撑架(10),其特征在于:支撑架(10)的左右两端对称安装有对心夹紧机构(20),旋转机构(30)安装在水平移动机构(60)上,水平移动机构(60)安装在支撑架(10)的底座上,钻孔机构(40)安装在旋转机构(30)上,电控***硬件装置安装在支撑架(10)的底座上。
2.根据权利要求1所述的一种小型塑料圆管打孔机,其特征在于:所述支撑架(1)包括底座(101),底座(101)上通过直角连接片(102)固定安装有多根竖梁(103),竖梁(103)之间固定安装有横梁(104),对心夹紧机构(20)安装在横梁(104)上,圆柱导轨(105)通过导轨固定件(107)固定安装在底座(101)的上部,在两根圆柱导轨(105)之间安装有步进电机支撑架(106)。
3.根据权利要求1所述的一种小型塑料圆管打孔机,其特征在于:所述对心夹紧机构(20)包括大齿轮(203),大齿轮(203)的外圆加工有环形齿,侧面加工有横截面为齿形的螺旋线,大齿轮(203)与小齿轮(201)啮合,小齿轮(201)通过直流电机(205)驱动,多根齿条夹紧块(204)与大齿轮(203)的侧面齿形螺旋线啮合并与支撑盘(202)的滑槽构成滑动配合,支撑盘(202)设置在小齿轮(201)的外部。
4.根据权利要求1所述的一种小型塑料圆管打孔机,其特征在于:所述旋转机构(30)包括旋转环(303),旋转环(303)外圆面的环形外齿圈与齿轮(302)啮合,齿轮(302)与旋转电机(304)相连,旋转环(303)在旋转电机(304)的驱动下在拱形支座(301)的环形凹槽中旋转。
5.根据权利要求1所述的一种小型塑料圆管打孔机,其特征在于:所述钻孔机构(40)包括主轴电机滑座(405),主轴电机滑座(405)与直线导轨(406)构成滑动配合,主轴电机(404)固定安装在主轴电机滑座(405)上,主轴电机(404)的头部安装有小型钻头(403),一号螺母支座(409)通过连接件(402)与主轴电机滑座(405)相连,一号螺杆(401)通过一号联轴器(408)与升降电机(407)相连并与一号螺母支座(409)构成螺纹传动连接,升降电机(407)和直线导轨(406)都固定安装在旋转环(303)的外圆周上。
6.根据权利要求1所述的一种小型塑料圆管打孔机,其特征在于:所述水平移动机构(60)包括步进电机(601),步进电机(601)通过二号联轴器(602)驱动二号螺杆(603)转动,二号螺杆(603)和二号螺母支座(604)构成螺纹传动连接,滑块连接梁(605)固定安装在二号螺母支座(604)上,承载梁(607)固定安装在滑块连接梁(605)的两端,承载梁(607)下端的滑块(606)与圆柱导轨(105)构成滑动配合,所述承载梁(607)顶部固定安装有拱形支座(301)。
7.根据权利要求1所述的一种小型塑料圆管打孔机,其特征在于:所述电控***硬件装置包括上位计算机、直流电机驱动板、步进电机驱动板、稳压电源模块和Ardiuno控制板,上位计算机通过USB数据线连接到Ardiuno控制板,Ardiuno控制板的多个输出端口分别与直流电机驱动板、步进电机驱动板和稳压电源模块相连。
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