[发明专利]一种自动打孔机及钻孔方法

权利要求书

1.一种自动打孔机，其特征在于：所述打孔机包括风钻(6)、气缸(3)、夹具(8)和自动控制系统，所述风钻(6)的头部安装有钻头(7)；

所述风钻(6)用于带动所述钻头(7)转动；

所述气缸(3)用于推动所述风钻(6)水平移动；

所述夹具用于夹紧待钻孔工件(11)；

所述自动控制系统包括钻头进给速度检测单元、钻孔深度检测单元、控制器和输气控制单元；

所述进给速度检测单元用于采集所述钻头的进给速度信息；

所述钻孔深度检测单元用于采集所述钻头的钻孔深度信息；

所述控制器根据所述进给速度和钻孔深度信息控制所述输气控制单元输入气缸(3)的空气流量，具体包括：

所述控制器根据所述钻头的进给速度判断钻头在钻孔时受到的阻力，并根据阻力大小调节所述输气控制单元输入气缸的空气流量；

当所述钻头(7)受到的阻力大于第一预设阻力而小于第二预设阻力时，使所述钻头(7)以第一速度做进给运动；

当所述钻头(7)受到的阻力大于第二预设阻力而小于第三预设阻力时，使所述钻头(7)以第二速度做进给运动；

当所述钻头(7)的阻力大于第三预设阻力时，使所述钻头(7)以第三速度做回程、进给往复运动；

当所述钻头(7)的测量深度到达预定深度时，所述控制器控制所述输气控制单元停止输入气缸(3)的空气；

其中，所述第一速度大于所述第二速度，所述第二速度大于或等于所述第三速度。

2.根据权利要求1所述的自动打孔机，其特征在于：

所述第一速度为钻头(7)与待钻孔工件(11)表面接触时的初始速度，所述第一预设阻力为钻头(7)与待钻孔工件(11)表面接触时的初始阻力。

3.根据权利要求1所述的自动打孔机，其特征在于：

所述自动控制系统还包括钻头转速检测单元，

所述钻头转速检测单元用于检测所述钻头转速信息；

所述控制器根据钻头转速信息和预设钻头转速信息控制所述输气控制单元输入风钻的空气流量。

4.根据权利要求3所述的自动打孔机，其特征在于：

所述气缸(3)的行程设定≤300mm，所述钻头(7)回程的距离为2－5cm，进入风钻(6)的总气压为0.3－0.5MP。

5.根据权利要求1所述的自动打孔机，其特征在于：

所述控制器为PLC控制器。

6.根据权利要求4所述的自动打孔机，其特征在于：

所述输气控制单元为气阀，所述气阀包括第一气阀和第二气阀；

所述打孔机还包括风钻进气管(18)和气缸进气管(13)；

所述风钻进气管(18)一端连接有第一气阀，另一端与所述风钻(6)的进气口连接；

所述气缸进气管(13)一端连接有第二气阀，另一端与所述气缸(3)的进气口连接。

7.根据权利要求1所述的自动打孔机，其特征在于：

所述打孔机还包括支架(1)、升降装置和滑动装置；

所述升降装置固定于所述支架(1)上，用于上下调节滑动装置的高度；

所述滑动装置固定于所述升降装置上，所述滑动装置包括滑轨基座(5)和滑轨(4)；

所述风钻(6)固定于所述滑轨(4)上，所述滑轨(4)可滑动设置于所述滑轨基座(5)上；

所述气缸(3)固定于所述滑轨基座(5)上，所述气缸(3)内设置有活塞杆(16)，所述活塞杆(16)的一端与所述滑轨(4)固定连接。

8.根据权利要求1所述的自动打孔机，其特征在于：

所述夹具(8)固定于移动装置上；

所述控制器驱动所述移动装置水平运动，使待钻孔工件(11)的打孔中心正对钻头(7)的中心。

9.一种使用如权利要求1所述的自动打孔机的钻孔方法，其特征在于：包括如下步骤：

采用夹具夹紧待钻孔工件，并使待钻孔工件的打孔中心处正对钻头的中心；

打开气阀，向气缸和风钻输入空气，所述气缸驱动所述风钻向待钻孔工件移动，所述风钻带动钻头转动；

所述控制器根据钻头的进给速度和钻孔深度判断钻头受到的阻力，并根据阻力大小调节所述输气控制单元输入气缸的空气流量；

当钻头受到的阻力大于第一预设阻力而小于第二预设阻力时，调节气阀，减少进入气缸的进气量，使所述钻头以第一速度做进给运动；

当所述钻头受到的阻力大于第二预设阻力而小于第三预设阻力时，调节气阀，减少进入气缸的进气量，使所述钻头以第二速度做进给运动；

当所述钻头的阻力大于第三预设阻力时，使所述钻头以第三速度做回程、进给往复运动，其中，所述第一速度大于所述第二速度，所述第二速度大于或等于所述第三速度；

当所述钻头的测量深度到达预定深度时，所述控制器控制所述输气控制单元停止输入气缸(3)的空气，钻头停止转动。