一种纤维复合材料装配式栅栏杆制造装置及制造方法与流程

1.本发明涉及复合纤维栅栏杆制造技术领域，尤其涉及一种纤维复合材料装配式栅栏杆制造装置及制造方法。


背景技术：

2.复合纤维栅栏杆是一种新型材料制成的栅栏杆，其具有高强度、耐腐蚀、不易变形的优异性能，能够有效取代目前的金属材质的栅栏杆。
3.为方便栅栏杆安装，目前栅栏杆一种采用装配式结构，因此在制造过程中，需要在栅栏杆上打出各类装配孔。而对于复合纤维材质类的栅栏杆来说，其中打孔设备大体如专利公开号为“cn106426387b”所公开的一种碳纤维复合制品高效率钻孔设备所示，主要通过电机第三电动推杆推动第一电机和钻头向下运动，钻头对碳纤维复合制品进行钻孔操作，此时只有钻头旋切作用于碳纤维复合制品上，而钻头四周并不光滑，因此钻出的孔内壁上会产生残留断层的纤维冗余，因此在钻孔完成后还需对孔内壁进行打磨处理，以方便进行装配，这无疑大大降低了复合纤维栅栏杆的整体生产效率。据此，本技术提出一种纤维复合材料装配式栅栏杆制造装置及制造方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种纤维复合材料装配式栅栏杆制造装置及制造方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种纤维复合材料装配式栅栏杆制造装置，包括加工台，所述加工台的上端开设有传动槽，所述加工台上滑动连接有支撑台，所述支撑台上端安装有伺服液压缸，且所述伺服液压缸的伸缩端固定连接有钻台，所述钻台的上端固定安装有驱动电机，且所述钻台的下端固定连接有传动箱，所述传动箱内转动连接有往复丝杠，所述往复丝杠上设有与其相配合的丝杠螺母，且所述丝杠螺母通过连杆固定连接有压环，所述驱动电机的输出轴通过联轴器与往复丝杠固定连接，所述往复丝杠的下端固定连接有钻头，其中栅栏杆通过固定机构进行固定。
7.优选地，所述固定机构包括两个弧形夹持板，且两个弧形夹持板通过锁紧螺栓固定连接在一起，其中弧形夹持板通过支撑杆固定连接有齿圈，所述传动槽内安装有控制齿圈转动的控制机构。
8.优选地，所述控制机构包括两个转动连接在传动槽内壁上的第一齿轮，且所述第一齿轮通过单向轴承连接有第二齿轮，所述传动槽内滑动连接有齿条，所述齿条通过弹簧连接在传动槽内底部，其中所述第一齿轮与齿圈啮合，所述第二齿轮与齿条啮合。
9.优选地，所述加工台上螺纹连接有锁紧螺杆，且所述锁紧螺杆滑动贯穿相邻的齿条。
10.优选地，所述钻台的上端固定连接有储液箱，所述钻台的侧壁开设有条形槽，所述
条形槽内密封滑动连接有活塞，所述活塞通过推杆固定连接在丝杠螺母上端，所述条形槽通过进液管与储液箱相通，所述条形槽通过出液管连通有喷嘴，且所述进液管、出液管内均安装有单向阀。
11.优选地，所述加工台上滑动连接有两个支撑板，所述支撑板的侧壁开设有回转槽，所述回转槽内壁上转动连接有支撑滚轮。
12.优选地，所述加工台的上端开设有开设有导向槽，所述支撑台的下端固定连接有导向板，所述加工台的上端固定连接有两个挡板，两个所述挡板之间转动连接有调距螺杆，且所述调距螺杆上螺纹连接有调距螺母，所述调距螺母固定连接在支撑台的侧壁上。
13.本发明还公开了上述一种纤维复合材料装配式栅栏杆制造装置的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
14.s1、放置栅栏杆，向两侧滑动支撑板，将栅栏杆穿过齿圈后，使栅栏杆两端分别安放在两个支撑板的回转槽内，随后将利用两个弧形夹持板对栅栏杆进行固定；
15.s2、调节钻孔位置，根据使用需要转动调距螺杆，通过调距螺母带动支撑台及其上方的钻台、钻头等部件移动至所需钻孔位置；
16.s3、钻孔加工，启动驱动电机后可带动往复丝杠及钻头转动，同时伺服液压缸带动钻台及钻头下移，可进行钻孔加工，而往复丝杠转动时，可使得丝杠螺母、压环上下往复移动，压环能够不断切割钻出孔的边缘；
17.s4、取下栅栏杆，钻孔完毕后，通过拧松锁紧螺栓，可松开两个弧形夹持板对栅栏杆的固定，随后再次向两侧滑动支撑板即可取下栅栏杆。
18.本发明具有以下有益效果：
19.1、通过设置往复丝杠、丝杠螺母连杆及压环等部件，可在钻头对复合纤维栅栏杆进行旋切钻孔时，丝杠螺母不断带动压环上下往复移动，能够对钻出的孔壁断层纤维冗余进行清刮处理，如此可在钻孔完成后无需再经历打磨加工，大大提高了复合纤维栅栏杆的整体生产效率；
20.2、通过设置弧形夹持板及控制机构，既能够对复合纤维栅栏杆进行固定，保证钻孔过程中的温度性，同时控制机构还能随时调节复合纤维栅栏杆的角度，以方便在不同方向进行钻孔加工而无需拆卸弧形夹持板；
21.3、通过设置储液箱、活塞、进液管及出液管等部件，能够自动的将储液箱内的冷却液抽出并喷洒在钻孔位置处，可以在钻孔时进行冷却处理，而且能够根据钻头的转速、启停状态自动调节冷却液喷出速度、启停状态，既能够充分进行冷却，同时也不会造成冷却液的浪费。
附图说明
22.图1为本发明提出的一种纤维复合材料装配式栅栏杆制造装置的正面剖视结构示意图；
23.图2为本发明提出的一种纤维复合材料装配式栅栏杆制造装置的侧面结构示意图；
24.图3为本发明中弧形夹持板、弧形夹持板、钻头、连杆及压环的连接结构示意图；
25.图4为图1中的a处结构放大示意图；
26.图5为图1中的b处结构放大示意图；
27.图6为图2中的c处结构放大示意图；
28.图7为本发明中支撑板及其内部结构示意图。
29.图中：1加工台、2传动槽、3支撑台、4伺服液压缸、5钻台、6驱动电机、7传动箱、8丝杠螺母、9往复丝杠、10钻头、11连杆、12齿圈、13条形槽、14活塞、15推杆、16出液管、17弧形夹持板、18锁紧螺栓、19复合纤维栅栏杆、20压环、21第一齿轮、22第二齿轮、23单向轴承、24齿条、25弹簧、26锁紧螺杆、27挡板、28调距螺杆、29调距螺母、30导向槽、31导向板、32支撑板、33回转槽、34支撑滚轮、35支撑杆、36进液管、37储液箱。
具体实施方式
30.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。
31.参照图1-7，一种纤维复合材料装配式栅栏杆制造装置及制造方法，包括加工台1，加工台1的上端开设有传动槽2，加工台1上滑动连接有支撑台3，支撑台3上端安装有伺服液压缸4，且伺服液压缸4的伸缩端固定连接有钻台5，钻台5的上端固定安装有驱动电机6，且钻台5的下端固定连接有传动箱7，传动箱7内转动连接有往复丝杠9，往复丝杠9上设有与其相配合的丝杠螺母8，且丝杠螺母8通过连杆11固定连接有压环20，需要说明的是，压环20的外壁打磨抛光至光滑状态，从而在上下移动时能够有效的清除加工孔内壁上的断层纤维冗余，并加工出光滑的装配孔，方便复合纤维栅栏杆19之间装配处理。
32.驱动电机6的输出轴通过联轴器与往复丝杠9固定连接，往复丝杠9的下端固定连接有钻头10，其中栅栏杆通过固定机构进行固定。
33.固定机构包括两个弧形夹持板17，且两个弧形夹持板17通过锁紧螺栓18固定连接在一起，需要说明的是，参照图2及6所示，弧形夹持板17位置下方的加工台1设有一凹形槽，如此当两个弧形夹持板17带动复合纤维栅栏杆19旋转时不会受到下方加工台1的阻挡。
34.参照图3及图4，其中弧形夹持板17通过支撑杆35固定连接有齿圈12，传动槽2内安装有控制齿圈12转动的控制机构。控制机构包括两个转动连接在传动槽2内壁上的第一齿轮21，且第一齿轮21通过单向轴承23连接有第二齿轮22，传动槽2内滑动连接有齿条24，齿条24通过弹簧25连接在传动槽2内底部，其中第一齿轮21与齿圈12啮合，第二齿轮22与齿条24啮合。具体的，对于左侧的控制机构来说，第二齿轮22在顺时针转动时能够通过单向轴承23带动第一齿轮21转动，而在逆时针转动时无法通过单向轴承23带动第一齿轮21转动，因此左侧的第一齿轮21只会主动顺时针转动，则只能带动齿圈12发生逆时针转动；
35.而对于右侧的控制机构来说，则第二齿轮22在顺时针转动时无法通过单向轴承23带动第一齿轮21转动，而在逆时针转动时能够通过单向轴承23带动第一齿轮21转动，因此右侧的第一齿轮21只会主动逆时针转动，则只能带动齿圈12发生顺时针转动。如此可通过分别按压左右两侧的齿条24，来使左右两侧的第一齿轮21单向转动，最终使得齿圈12分别向两侧转动，以方便调节复合纤维栅栏杆19的固定角度。
36.且单向轴承23、第一齿轮21及第二齿轮22可参照下述方式进行安装连接：通过设置一连接轴，该连接轴与单向轴承23内圈固定相连，连接轴远离单向轴承23一端与第一齿轮21固定相连，且第二齿轮22与单向轴承23外圈固定相连，如此可使第一齿轮21、第二齿轮
22分别与单向轴承23的内外圈连接在一起，从而能够利用单向轴承23单向传递扭矩的作用，只将第二齿轮22的扭矩单向传递至第一齿轮21上。
37.加工台1上螺纹连接有锁紧螺杆26，且锁紧螺杆26滑动贯穿相邻的齿条24。钻台5的上端固定连接有储液箱37，钻台5的侧壁开设有条形槽13，条形槽13内密封滑动连接有活塞14，活塞14通过推杆15固定连接在丝杠螺母8上端，条形槽13通过进液管36与储液箱37相通，条形槽13通过出液管16连通有喷嘴，且进液管36、出液管16内均安装有单向阀。具体的，进液管36内单向阀限制冷却液只能从储液箱37流向条形槽13内，而出液管16内单向阀限制冷却液只能从条形槽13流向出液管16。
38.加工台1上滑动连接有两个支撑板32，支撑板32的侧壁开设有回转槽33，回转槽33内壁上转动连接有支撑滚轮34。通过设置可在加工台1上滑动的支撑板32，能够对不同长度的复合纤维栅栏杆19进行支撑，同时回转槽33内的支撑滚轮34可配合复合纤维栅栏杆19的旋转。
39.加工台1的上端开设有开设有导向槽30，支撑台3的下端固定连接有导向板31，加工台1的上端固定连接有两个挡板27，两个挡板27之间转动连接有调距螺杆28，且调距螺杆28上螺纹连接有调距螺母29，调距螺母29固定连接在支撑台3的侧壁上。
40.上述的一种纤维复合材料装配式栅栏杆制造装置的制造方法，包括以下步骤：
41.s1、放置栅栏杆，向两侧滑动支撑板32，将栅栏杆穿过齿圈12后，使栅栏杆两端分别安放在两个支撑板32的回转槽33内，随后将利用两个弧形夹持板17对栅栏杆进行固定；
42.s2、调节钻孔位置，根据使用需要转动调距螺杆28，通过调距螺母29带动支撑台3及其上方的钻台5、钻头10等部件移动至所需钻孔位置；
43.s3、钻孔加工，启动驱动电机6后可带动往复丝杠9及钻头10转动，同时伺服液压缸4带动钻台及钻头10下移，可进行钻孔加工，而往复丝杠9转动时，可使得丝杠螺母8、压环20上下往复移动，压环20能够不断切割钻出孔的边缘；
44.s4、取下栅栏杆，钻孔完毕后，通过拧松锁紧螺栓18，可松开两个弧形夹持板17对栅栏杆的固定，随后再次向两侧滑动支撑板32即可取下栅栏杆。
45.具体制造过程如下：经过步骤s1，将复合纤维栅栏杆19穿过齿圈12放置在支撑板32上后，并通过锁紧螺栓18、两个弧形夹持板对复合纤维栅栏杆19进行固定后，再经过步骤s2调节到钻孔位置后，可启动驱动电机6带动钻头10对复合纤维栅栏杆19进行钻孔处理，同时伺服液压缸4带动钻台5及钻头10下移，可配合进行钻孔处理。
46.此外，驱动电机6还将带动往复丝杠9转动，如此可使丝杠螺母8上下移动，而丝杠螺母8将通过连杆11推动下侧的压环20同步上下移动，如此可在钻头10钻出孔后，持续上下移动的压环20能够竖直作用于孔内壁上，从而快速切除清理掉孔内壁上的断层纤维冗余，使钻出的孔内壁十分光滑，而无需经过打磨处理，能够快速的投入装配阶段，有效提高复合纤维栅栏杆19的整体生产效率。
47.此外值得一提的是，当丝杠螺母8上下移动时还将通过推杆15推动活塞14同步上下移动，活塞14下移时能够主动将储液箱37内的冷却液抽入条形槽13内，而活塞14上移时则可将抽入的冷却液由出液管16排出，并由喷嘴喷至钻孔位置处，可以在钻孔进行冷却降温处理，避免高温烧伤复合纤维栅栏杆19表面。而且更为突出的是，由于往复丝杠9与钻头10连接在一起，因此其上的丝杠螺母8上下移动速度与钻头10转速相适应，则活塞14上下移
动频率也与钻头10转速相匹配，因此冷却液的排出速度及总量受钻头10转速控制，如此可自行根据钻头10的转速排出相应量、相应流速的冷却液，而且当钻头10停转时，则冷却液也随即停止排出。既能够充分进行冷却，同时也不会造成冷却液的浪费。
48.而当需要对复合纤维栅栏杆19其它方向钻孔时，可通过控制机构调整复合纤维栅栏杆19的角度，具体过程如下：可通过旋出左右两侧的锁紧螺杆26，可解除对齿条24的限位，此时可通过反复按压齿条24的上端，来使的第二齿轮22来回转动，如此可在单向轴承23作用下，使得左右两侧的第一齿轮21单向转动，具体可将左侧第一齿轮21设置为单向的顺时针转动，而将右侧的第一齿轮21设置为单向的逆时针转动，如此可通过控制按压左侧或右侧的齿条24来带动齿圈12逆时针或顺时针转动，且参照图6所示，齿圈12通过支撑杆35与下侧的弧形夹持板17固定连接在一起，因此齿圈12在转动时可以通过支撑杆35及弧形夹持板17带动复合纤维栅栏杆19旋转，以调整复合纤维栅栏杆19的角度，从而方便在不同方向进行钻孔加工处理。而且值得一提的是，由于齿条24上下移动的行程始终为固定距离(只需将齿条24下端按到传动槽2底部即可)，因此每次带动第二齿轮22及齿圈22的转动角度均为固定值，如此可将每次带动齿圈12转动角度设定为一精度值，从而能够通过控制按压齿条24的次数来准确的将复合纤维栅栏杆19旋转至所需加工角度，从而能够在准确的角度位置上加工出装配孔。
49.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。

技术特征：
1.一种纤维复合材料装配式栅栏杆制造装置，包括加工台(1)，其特征在于，所述加工台(1)的上端开设有传动槽(2)，所述加工台(1)上滑动连接有支撑台(3)，所述支撑台(3)上端安装有伺服液压缸(4)，且所述伺服液压缸(4)的伸缩端固定连接有钻台(5)，所述钻台(5)的上端固定安装有驱动电机(6)，且所述钻台(5)的下端固定连接有传动箱(7)，所述传动箱(7)内转动连接有往复丝杠(9)，所述往复丝杠(9)上设有与其相配合的丝杠螺母(8)，且所述丝杠螺母(8)通过连杆(11)固定连接有压环(20)，所述驱动电机(6)的输出轴通过联轴器与往复丝杠(9)固定连接，所述往复丝杠(9)的下端固定连接有钻头(10)，其中栅栏杆通过固定机构进行固定。2.根据权利要求1所述的一种纤维复合材料装配式栅栏杆制造装置，其特征在于，所述固定机构包括两个弧形夹持板(17)，且两个弧形夹持板(17)通过锁紧螺栓(18)固定连接在一起，其中弧形夹持板(17)通过支撑杆(35)固定连接有齿圈(12)，所述传动槽(2)内安装有控制齿圈(12)转动的控制机构。3.根据权利要求2所述的一种纤维复合材料装配式栅栏杆制造装置，其特征在于，所述控制机构包括两个转动连接在传动槽(2)内壁上的第一齿轮(21)，且所述第一齿轮(21)通过单向轴承(23)连接有第二齿轮(22)，所述传动槽(2)内滑动连接有齿条(24)，所述齿条(24)通过弹簧(25)连接在传动槽(2)内底部，其中所述第一齿轮(21)与齿圈(12)啮合，所述第二齿轮(22)与齿条(24)啮合。4.根据权利要求3所述的一种纤维复合材料装配式栅栏杆制造装置，其特征在于，所述加工台(1)上螺纹连接有锁紧螺杆(26)，且所述锁紧螺杆(26)滑动贯穿相邻的齿条(24)。5.根据权利要求1所述的一种纤维复合材料装配式栅栏杆制造装置，其特征在于，所述钻台(5)的上端固定连接有储液箱(37)，所述钻台(5)的侧壁开设有条形槽(13)，所述条形槽(13)内密封滑动连接有活塞(14)，所述活塞(14)通过推杆(15)固定连接在丝杠螺母(8)上端，所述条形槽(13)通过进液管(36)与储液箱(37)相通，所述条形槽(13)通过出液管(16)连通有喷嘴，且所述进液管(36)、出液管(16)内均安装有单向阀。6.根据权利要求1所述的一种纤维复合材料装配式栅栏杆制造装置，其特征在于，所述加工台(1)上滑动连接有两个支撑板(32)，所述支撑板(32)的侧壁开设有回转槽(33)，所述回转槽(33)内壁上转动连接有支撑滚轮(34)。7.根据权利要求1所述的一种纤维复合材料装配式栅栏杆制造装置，其特征在于，所述加工台(1)的上端开设有开设有导向槽(30)，所述支撑台(3)的下端固定连接有导向板(31)，所述加工台(1)的上端固定连接有两个挡板(27)，两个所述挡板(27)之间转动连接有调距螺杆(28)，且所述调距螺杆(28)上螺纹连接有调距螺母(29)，所述调距螺母(29)固定连接在支撑台(3)的侧壁上。8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种纤维复合材料装配式栅栏杆制造装置的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、放置栅栏杆，向两侧滑动支撑板(32)，将栅栏杆穿过齿圈(12)后，使栅栏杆两端分别安放在两个支撑板(32)的回转槽(33)内，随后将利用两个弧形夹持板(17)对栅栏杆进行固定；s2、调节钻孔位置，根据使用需要转动调距螺杆(28)，通过调距螺母(29)带动支撑台(3)及其上方的钻台(5)、钻头(10)等部件移动至所需钻孔位置；
s3、钻孔加工，启动驱动电机(6)后可带动往复丝杠(9)及钻头(10)转动，同时伺服液压缸(4)带动钻台及钻头(10)下移，可进行钻孔加工，而往复丝杠(9)转动时，可使得丝杠螺母(8)、压环(20)上下往复移动，压环(20)能够不断切割钻出孔的边缘；s4、取下栅栏杆，钻孔完毕后，通过拧松锁紧螺栓(18)，可松开两个弧形夹持板(17)对栅栏杆的固定，随后再次向两侧滑动支撑板(32)即可取下栅栏杆。

技术总结
本发明公开了一种纤维复合材料装配式栅栏杆制造装置，包括加工台，所述加工台的上端开设有传动槽，所述加工台上滑动连接有支撑台，所述支撑台上端安装有伺服液压缸，且所述伺服液压缸的伸缩端固定连接有钻台；本发明还公开了上述一种纤维复合材料装配式栅栏杆制造装置的制造方法，包括以下步骤：S1、放置栅栏杆；S2、调节钻孔位置；S3、钻孔加工；S4、取下栅栏杆。本发明通过在钻头对复合纤维栅栏杆进行旋切钻孔时，丝杠螺母不断带动压环上下往复移动，能够对钻出的孔壁断层纤维冗余进行清刮处理，如此可在钻孔完成后无需再经历打磨加工，大大提高了复合纤维栅栏杆的整体生产效率。大大提高了复合纤维栅栏杆的整体生产效率。大大提高了复合纤维栅栏杆的整体生产效率。


技术研发人员：章一萍 李莉 唐丽娜 周练
受保护的技术使用者：四川省建筑设计研究院有限公司
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/8/13