解决多规格玻璃钢法兰打孔的工装设计的问题.pdf

好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。——《中庸》

解决多规格玻璃钢法兰打孔的工装设计

的问题

摘要：目前打孔设备在对大直径的法兰打孔时，无法通过设备将法兰面上的

螺栓孔进行连续打孔；还需人工通过其他设备进行辅助移动定位，打孔效率低且

定位不准，适用的法兰规格范围较小。市场上对此类非标设备供应较少，技术上

不成熟；一般都是自己厂家开发，技术上存在较大的差异。适用多规格的法兰的

打孔设备就有了实际意义，在人力资源成本越来越高的时代需要制造自动化的打

孔设备，使得法兰的钻孔打磨不再用人工，生产速度提高，人力减少。其工装主

要技术特点：对多种规格的法兰进行连续打孔。

关键词：大直径；连续打孔；适用多种规格；自动化定位

1、多规格玻璃钢法兰打孔工装设计的背景介绍

玻璃钢法兰是带短管的法兰，非单独的法兰片结构。因玻璃钢法兰与钢制法

兰结构不同，故采用钢制法兰的打孔设备匹配性较差，故需要专门制造针对玻璃

钢法兰打孔设备的工装。目前打孔设备在对大直径的法兰打孔时，无法通过设备

将法兰面上的螺栓孔进行连续打孔；还需人工通过其他设备进行辅助移动定位，

打孔效率低且定位不准，适用的法兰规格范围较小。制定需求后需要进行功能分

析。

2、多规格玻璃钢法兰打孔工装设计的主体结构组成

本文介绍的玻璃钢法兰打孔工装均采用优质钢材制造，产品性能优良，结构

稳固，适合长久多次使用。适用于多种规格法兰及连续打孔，定位精度高等特点。

玻璃钢法兰打孔工装主要由以下部件组成：龙门架总成机构部件、玻璃钢法

兰的支撑旋转台、护罩结构、螺钉弹垫、底部支架、小车运行轨道、传动齿条

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等；在设计中需要考虑工装适用的范围广，定位精度高，操作方便等。法兰自

动打孔定位工装装配图见图2

1.

龙门架总成2-4、螺钉弹垫5、法兰支撑旋转台6、护罩7-8、螺钉弹垫

9、底架10、小车轨道11、齿条

3、多规格玻璃钢法兰打孔工装设计的主体结构介绍

玻璃钢法兰打孔工装定位的龙门架由以下部分组成：EMG型伺服电机、

ZDR110行星减速机、连接法兰、螺旋锥齿换向器、顶部横梁、机械传动轴、

标准型立式带座调心轴承SN609、角转向器联轴器、螺旋锥齿换向器、直线导轨

传动构件、滚珠丝杠螺母座、BF支撑侧支撑座、横梁、滑块、连接套、梅花联轴

器、圆法兰型直线轴承、提升装置滚珠丝杠、导向柱、带凸台圆形座外球面球轴

承、龙门架底座、刀头移动座、超薄气缸SDA20-100、滚珠丝杠副、BK固定侧

支撑座、BF2系列弹性联轴器、ZBR115伺服行星减速机、轴用挡圈、带凸台圆

形座外球面球轴承、手持钻夹具隔套、手持钻夹具、手持钻夹具连接件、内六角

圆柱头螺钉等构件。

法兰支撑旋转台由以下构件组成：伺服进给机构、ZB115伺服行星减速机、

EMG型伺服电机、回转支承平台、回转支承、主动小齿轮、轴端挡片、底盘小车、

车轮挡片、轮套、带立式座轴承、贯通式从动轴、紧固件等组成。

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护罩、底部支架、小车轨道及齿条等组成底部结构。主体部分通过螺栓组装，

形成完整的设备体系。底部支架通过预埋地脚进行固定，固定前使用垫铁进行设

备的调平。

4、多规格玻璃钢法兰打孔工装设计的工作原理及步骤

自动打孔的定位工装原理为PLC编程设定相关的参数（打孔的数量、定位原

点、行程设定等），通过伺服电机的控制，进行玻璃钢法兰的固定装夹定位，法

兰就位后进行自动化打孔。