专利名称：型钢腰部穿孔装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于在钢轨、H型钢、工字钢、槽钢等型钢的腰部穿孔用的可携带的电钻式穿孔装置。
图8所示为现有技术第1例穿孔装置101。该装置101，是具有由磁铁形成的固定装置100的携带式电钻。根据该图来说明利用这种穿孔装置101对H型钢102的腰部103进行穿孔作业。
首先，将H型钢102的腰部103朝上，并将固定装置100配置在其腰部103表面的规定位置上。固定装置100通过磁铁的磁力作用而被固定在腰部103上。然后，使穿孔装置101下降，在腰部103的规定位置上从上方开始钻孔。槽钢腰部的穿孔作业顺序同H型钢的一样。
现有技术第2例，是型钢的专用开孔装置，该装置用穿孔钻分别在翼缘104及腰部103两方上进行穿孔，这是众所周知的。
现有技术第3例，是特开平7-9222号公报所述的穿孔装置。该公报所述的穿孔装置具有一对夹持板，它从外方将槽钢的一对侧壁夹持住，此外，还设有钻头，该钻头可向被夹持的型钢的侧壁之间的腰部移动。因此，在用夹持部夹持型钢的状态下，使钻头动作而对腰部穿孔。
但，在上述现有技术第1例中，必须把要穿孔的那一面即腰部保持在水平状态之后，再将固定装置100安装在该面上。这是因为穿孔装置101只利用磁铁固定在腰部103上，如果腰部不是保持在水平状态，则穿孔装置就容易离开该固定位置。
但，要把需要穿孔的一面保持为水平状态时，如果型钢很重，则要用吊车来操纵，如果型钢轻，则要用人力来操纵，因此非常麻烦。
此外，还存在着穿孔作业效率低的问题，因为磁铁重而且大，要将钻头定位在预定要穿孔位置上的操作很麻烦。
现有技术第2例的专用开孔装置，一般很重而且大，是固定型装置，因此，需要将型钢搬到该专用装置处。型钢被放在专用装置的加工台上之后，再定位其穿孔位置。因此，将型钢运到专用装置处需要费工夫。另外，把型钢放在加工台上、或从台上搬下来也要费工夫。
在现有技术第3例中，要用夹持板将槽钢、H型钢等型钢夹持住，然后供穿孔作业用。因此，型钢放置在地面上的状态下是无法固定的，故存在着对放在地面上的型钢的腰部不能穿孔的问题。
本发明的主要目的是提供一种穿孔装置，这种穿孔装置在型钢的下侧翼缘与地面接触而放置的状态下，作业人员可以简便地对型钢的腰部进行穿孔。
为了达到上述目的，本发明型钢腰部用穿孔装置具有以下几种机构穿孔工具，该穿孔工具在将具有腰部的型钢夹持住的状态下，正对着型钢腰部穿孔；支持穿孔工具的框架；夹持机构，它安装在上述框架上，沿着与穿孔工具的旋转轴线几乎平行的方向从型钢两侧外方将其夹持住。
因此，采用本发明，可通过夹持装置将固定的型钢夹持，穿孔机的刃体可对固定住的型钢腰部穿孔。
图1是本发明一个实施例的型钢腰部穿孔装置的轴测图；图2为该装置的一部分装配轴测图；图3为该装置的断面图；图4为该装置的穿孔机的部分断面图；图5是说明该装置使用状态的一部分平面图；图6是用其他实施例的装置对H型钢穿孔时的说明图；图7是其他实施例装置的进退机构的部分断面图；图8是用现有技术第1例装置对H型钢穿孔时的说明图。
以下根据图1～图5，详细说明将本发明具体化的穿孔装置实施例1。
首先，说明型钢腰部穿孔装置10的概略结构。构成型钢腰部穿孔装置10的各部件，是用铁或不锈钢之类的具有高强度的材料做成的。在本实施例中，将图3的左侧作为前侧，将右侧作为后侧。
如图1及图3所示，穿孔装置10具有由相互连接固定的一对支架钢板11构成的框架。在支架钢板11的基端，固定有一对导轨12。在导轨12上，可滑动地安装有工作台13。在工作台13中央的上部，通过支持构件25设有把手26。如图3所示，在工作台13的内部，设有穿孔机24。在支架钢板11的前端侧，设有型钢19的夹紧装置18。在工作台13的后部，设有使穿孔机24在前后方向上移动的移动机构14。
如图1～图3所示，上述一对支架钢板11在其中间部位相互连接。支架钢板11的大致下半部分位于型钢19的后方，大致上半部分伸出型钢19，并延伸到型钢19的前方。夹具21，通过螺钉70安装在支架钢板11的下部。螺钉70，通过夹具21插穿在支架钢板1的螺钉孔20内，将螺钉70拧紧，则夹具21便被固定在支架钢板11上。将支架钢板11的螺钉孔20或夹具21的螺钉孔做成在垂直方向上延长的长孔，这样，便可调整夹具21在支架钢板11的垂直方向上的固定位置。
为了将型钢19支持住，夹具21应具有与型钢19的侧面形状相对应的形状。在本实施例中，上述夹具21的下部与型钢19的下部翼缘22的端部相接触，夹具21的上部与型钢19的头部23的下端相接触。
如图2所示，上述导轨12的前端通过安装构件12a，被安装在两支架钢板11的基端上。一对导轨12相互平行，而且是在把穿孔装置10安装在型钢19上的状态下，水平地配置着。
下面就夹紧装置18进行说明。该夹紧装置18具有肘节止动销机构。
如图3所示，夹紧装置18包括可自由旋转地安装在支轴27上的操作杆15；通过轴31可旋转地连接在支架钢板11上的动作杆16；以及可自由旋转地安装在动作杆16和操作杆15上的中间联杆17。
如图1～图3所示，上述操作杆15具有大致呈U字状的基端部15a，该基端部15a在两支架钢板11的外侧，可自由旋转地安装在支轴27的两端。在操作杆15的前端，形成有把手28。如图2所示，动作杆16具有一对臂板29和连接板30，该连接板在臂板29的前端将该臂板29连接起来。在两臂板29的后端，形成有向外侧突出的支点轴31。在连接板30的中央，形成有透孔32。在连接板30的两端，分别用螺栓33进行螺合。在螺栓33的前端，设有与型钢19的腰部相接触的推压盘34。通过螺栓33的旋转，可调整推压盘34的进退量。
上述中间联杆构件17，具有一对联杆板35和操作轴37，该操作轴在两联杆板35的基端将两联杆板连接起来。在两联杆板35的前端侧，设有向外侧突出的动作轴36。中间联杆构件17通过操作轴37安装在操作杆15上，它可相对于操作杆15自由旋转。中间联杆构件17，通过动作轴36可旋转地连接在上述动作杆16上。
下面对操作操作杆15，来夹紧型钢19的作业进行说明。使操作杆15的把手28以支轴27为中心，沿反时针方向50旋转。于是，通过中间联杆构件17，使动作杆16以支点轴31为中心进行旋转，使推压盘34向型钢19靠近。由于操作杆15和中间联杆构件17构成了肘节装置，所以动作杆16用增大了操作杆15的操作力的压力，将推压盘34推向型钢19的腰部(参照图3的两点点划线)。
因此，随着操作杆15的旋转，动作轴36的轴心便从连接支轴27的轴心和操作轴37的轴心之连接线段49的下方向上方移动。动作轴36的轴心，在超过线段49上的死点时，操作杆15不会向反方向旋转。在本实施例中，动作轴36的轴心仅仅向下方超过了线段49一点点，当动作杆16处在两点点划线位置时，推压盘34被推向型钢19，这样就难以解除推压盘34的夹紧状态。
如图2、图3所示，在操作杆15的基端部15a的内侧，相对着设有一对制动器38。在操作杆15沿顺时针方向旋转的情况下，当两制动器38与动作杆16相碰时，便阻止动作杆16沿顺时针方向旋转。此外，在中间联杆构件17的外侧，也设有一对制动器39。在操作杆15沿反时针方向旋转的情况下，当两止动器39与动作杆16相碰时，便阻止操作杆15沿反时针方向旋转。
在该实施例中，搬运穿孔装置10，可以象下面这样给型钢19定位。
作业人员握住各把手26、28，一边压把手26、一边抬起把手28。这样，操作杆15便以支轴27为中心沿顺时针方向旋转。通过中间联杆构件17，动作杆16也沿同一方向旋转。当动作杆16旋转时，夹具21与推压盘34之间的距离增大。因此，在夹具21与推压盘34之间便形成了把持型钢19所需的间隔。
随着操作杆15的旋转，动作杆16与制动器38相碰，于是动作杆16的旋转受阻。在这种状态下，握住把手26、28，可将穿孔装置1O抬起。
在抬起穿孔装置1O的状态下，将其搬运到型钢19上，然后，再使其下降，并将型钢19配置在夹具21与推压盘34之间。
接着，压下把手28。于是，操作杆15便以支轴27为中心沿反时针方向旋转，动作杆16与中间联杆构件17一起沿同一方向旋转。随着中间联杆构件17的旋转，在止动器39与动作杆16相碰的同时，推压盘34也被推压在型钢19上。这时，动作轴36的轴心超过线段49，从线段的下方向上方移动，型钢19便被牢牢地固定在推压盘34与夹具21之间。
下面，就工作台13的移动机构14进行说明。
如图3所示，工作台13的移动机构14，具有设在该工作台13后方的手柄46；传递手柄46的旋转运动的主轴41；以及与主轴41的旋转运动相联锁的托架42。
手柄46，可自由旋转地安装在辅助罩47上，该辅助罩设在工作台13的端部。在突出工作台的手柄46的旋转轴45上，安装有第1伞齿轮44。
主轴41设在辅助罩47内。该主轴41的前端，支承在连接块40的安装孔48内，它不会脱落而且可以旋转，该连接块固定在工作台13上。在主轴41的后端，安装有第2伞齿轮43，与上述第1伞上轮44啮合。在主轴41的外周，形成有螺纹槽41a。
在托架42的上端，设有安装孔74，该安装孔上形成有螺纹槽42a。主轴41穿插在安装孔74内。托架42的螺纹槽42a，与主轴41的螺纹槽41a相配合。托架42的下端固定在导轨12的后端上。
用手动方式将手柄46转动时，主轴41通过第1及第2伞齿轮44、43而旋转。随着这种旋转动作，主轴41的螺纹槽41a与托架42的公螺纹42a相配合的位置便发生变化，于是连接块40、罩47、手柄46以及固定在其上的工作台13，便沿着导轨12一体地做往复运动。
下面，对穿孔机24进行说明。
如图3所示，穿孔机24通过保持构件54而被安装在工作台13的下面。穿孔机24，设有电机55和带有定心功能的刀具57。带定心功能的刀具57，是由图4所示的夹具61、安装在夹具61前端的杯状刃体63、以及设在该刃体63内部的定心工具67构成的。定心工具67配置在刃体63的中心轴线上。在夹具61内部的前端侧，形成有开口通路86。在通路86内，设有螺旋弹簧69。定心工具67的内端，设有凸缘86。当螺旋弹簧69与凸缘86结合时，在定心工具67的外端不与型钢19相接触的状态下，由收藏在凸缘86内的阀(图示略)将通路85的前端开口关闭。由于定心工具67的外端与型钢19相接触，凸缘86抵抗螺旋弹簧69所施加的作用力向内侧移动，当离开通路85的前端开口时，通过上述阀门将通路85的前端开口打开。
在上述通路86上，形成有与夹具61外面相连通的流通孔62。在夹具61的外周，设有给油环58。该给油环58呈环形室状，可相对于夹具61进行旋转。在给油环58的内径部位，配置有由橡胶、树脂构成的密封构件64。在给油环58内，形成有贯通孔66，它与给油管59连通。贯通孔66，与夹具61的流通孔62连通。给油环58通过给油管59，与图1所示的切削油罐60相连接。切削油罐60内贮存有切削油。
由切削油罐60供给的切削油，通过给油管59进入给油环58内，进而通过流通孔62到达通路86内。当定心工具67与型钢19相接触、抵抗螺旋弹簧69所施加的力而后退时，便打开处于关闭状态的通路86，于是通路86内的切削油便向定心工具67的方向流动。
下面，就穿孔机24的穿孔动作进行说明。
在做穿孔动作时，上述定心工具67的前端总压在型钢腰部穿孔部位的中心。而且，从通路86内向刃体63的内部供切削油，对刃体63进行冷却、对切削部位进行清洗。刚穿完孔之后，由于螺旋弹簧69所施加的力的作用，定心工具67再一次突出，将切除的切削屑除掉。被除掉的切削屑，通过连接板30的中央排出孔32、碰到罩70之后落下。
穿孔后，将手柄46向相反方向旋转，使刃体63离开型钢19。然后，将把手28向上方抬起，使动作联杆构件16离开型钢19。
接着，用双手握住并抬起把手26、28，便可使型钢腰部的穿孔装置10离开型钢19。
下面，对瞄准器71做说明。
如图5所示，在两支架钢板11之间，配置有瞄准器71。该瞄准器71具有穿插在两支架钢板11的通孔72内的旋转轴73；安装在旋转轴73上的指针77；以及安装在旋转轴73端部上的杆78。指针77，通过蝶形螺钉75和螺帽76而被固定在旋转轴73上。
下面，对使用瞄准器71的定位作业进行说明。
在型钢19的穿孔位置上方，在型钢19的上端面上打上表示穿孔位置的标记79。当把穿孔装置10从上方装在型钢19上时，转动瞄准器71的杆78，使指针77处在型钢19的上端面上。在此阶段，如果指针77离开标记79，则在型钢19的长度方向上移动穿孔装置10，使指针77与标记79吻合。在指针指在标记79的位置上，通过压下把手28，可将穿孔装置10固定在型钢腰部的规定穿孔位置上。
接着，旋转驱动穿孔机24，转动手柄46，当工作台13接近型钢19的腰部时，便通过设在工作台13上的刃体63对型钢19的腰部进行穿孔作业。
由于本实施例是象上述那样构成的，所以可取得如下效果。
(1)不需要因为要给型钢19穿孔，而将型钢19抬起并放置在加工工作台上，也不需要为了使要穿孔的面保持在水平状态，而转动型钢19。因此，可以容易而且迅速地对型钢腰部进行穿孔。
(2)由于肘节是由操作杆15、动作杆16及中间联杆构件17构成的，因此，可用很大的力量支承型钢19。
(3)在夹紧型钢19的情况下，当动作轴36的轴心位于连接支轴27的轴心及操作轴37的轴心的线段73的上方时，操作杆15不会向相反方向旋转。在夹紧型钢19的状态下，由于动作轴36的轴心位于线段73的上方，所以操作杆15不会错误地向相反方向旋转。
(4)在做穿孔动作时，上述定心工具67的前端总是顶在型钢腰部的穿孔部位的中心。因此，可防止刃体63前端的刃因切削阻力而产生振动，提高了切削性能。此外，在刚切削完毕后，由于螺旋弹簧69的力量，定心工具67再一次突出出来，将切除的切削屑推掉，所以穿孔部位容易清扫。
(5)通过更换夹具21、使它与各种型钢相适应，便可利用穿孔装置10对各种型钢进行穿孔。另外，在需要穿小孔径的孔时，使用钻头，需穿大孔径的孔时，使用带有定心功能的刀具，这样，便可容易地对各种型钢的腰部穿任意孔径的孔。
本发明亦可改变成其他形态的实施例。
图6表示其他形态的实施例。该实施例与上述实施例的不同之处，是装上了另外的夹具81。夹具81，结合在H型钢79a上侧翼缘82上。在该实施例中，是用钻头56作为穿孔工具。在垂直方向上调整夹具81的安装位置，便可改变距离83，从而可改变穿孔位置。
上述发明，也可适用于H型钢以外的例如工字钢、槽钢等型钢，根据需要改变夹具的形状即可。
此外，型钢腰部穿孔位置的调整，如果是微调，长形孔便可满足要求，也可采取更换夹具的方法进行调整。
移动机构14，例如也可用图7所示的齿条小齿轮式的移动机构53来取代伞齿轮44。这个例子是将小齿轮51安装在驱动轴45上，将齿条52设在托架42的上部，使它们相互啮合。关于穿孔机24的推力，由于前一种移动机构14是通过螺纹而前进的，所以前一种的推力比后一种的大。但，与手柄46的旋转量相对应的穿孔机24的进退量，则是后一种移动机构53的比前一种的大。
权利要求
1.一种型钢腰部穿孔装置，该装置是在具有腰部的型钢被夹持住的状态下，通过对准其腰部的穿孔工具的旋转，对型钢腰部穿孔，其特征在于它包括以下几部分支持上述穿孔工具用的框架；安装在该框架上，沿基本与穿孔工具的旋转轴线平行的方向、从型钢两侧外侧将其夹持住的夹持机构。
2.如权利要求1所述的穿孔装置，其特征在于上述夹持机构具有安装在上述框架上，从侧面与所述型钢相接触、对型钢的穿孔位置进行定位的夹具；安装在上述框架上，通过使型钢朝夹具方向推压，与该夹具协同动作，使型钢固定在穿孔装置上的推压机构。
3.如权利要求2所述的穿孔装置，其特征在于上述推压机构具有以下几部分可旋转地支持在框架上的操作杆；动作杆，它设有使型钢朝夹具方向推压用的推压部，并且该动作杆在与上述操作杆不同的位置可旋转地连接在上述框架上。联杆，在第1连接点可旋转地连接在上述操作杆上，在第2连接点可旋转地连接在上述动作杆上；随着上述操作杆的旋转，当联杆的第2连接点配置在连接操作杆的旋转中心及联杆的第1连接点的线段的一侧时，上述推压部便配置在离开型钢的不起作用的位置上；当联杆的第2连接点配置在上述线段另一侧时，上述推压部便配置在使型钢朝上述夹具方向推压的起作用的位置上。
4.一种型钢腰部穿孔装置，它是在使具有腰部的型钢被夹持住的状态下，通过正对其腰部的穿孔工具的旋转，对型钢腰部穿孔，其特征在于它具有以下部分框架；安装在该框架上，从侧面接触型钢、并决定穿孔装置在型钢上的位置用的夹具；安装在上述框架上，通过使所述型钢朝夹具方向推压，与该夹具协同动作，使型钢固定在穿孔装置上的推压机构；安装在上述框架上的穿孔工具，它可朝着被固定的型钢的腰部，沿着穿孔工具的旋转轴线往复运动。
5.如权利要求4所述的穿孔装置，其特征在于上述框架具有与穿孔工具的旋转轴线平行地延伸的导向构件，以及可以往复运动地支持在该导向构件上的工作台，上述穿孔工具装在上述工作台上。
6.如权利要求5所述的穿孔装置，其特征在于上述穿孔工具设有支承在所述工作台上的电机，由该电机驱动的杯状刃体，设在该刃体的旋转轴线上、决定型钢腰部穿孔中心用的定心工具。
7.如权利要求6所述的穿孔装置，其特征在于上述定心工具通过弹簧施加作用力，使其比刃体向外侧突出，随着与型钢的接触，定心工具抵抗弹簧的作用力而进入刃体内侧。
8.如权利要求7所述的穿孔装置，其特征在于上述推压机构具有以下几部分可旋转地支持在框架上的操作杆；动作杆，它具有使型钢向夹具方向推压用的推压部，而且该动作杆在与操作杆不同的位置可旋转地连接在上述框架上；联杆，它在第1连接点可旋转地连接在上述操作杆上，在第2连接点可旋转地连接在上述动作杆上；随着操作杆的旋转，当联杆的第2连接点配置在连接操作杆的旋转中心及联杆的第1连接点的线段的一侧时，上述推压部配置在离开型钢的不起作用的位置上；当联杆的第2连接点配置在上述线段另一侧时，上述推压部配置在使型钢朝上述夹具方向推压的起作用的位置上。
9.如权利要求8所述的穿孔装置，其特征在于上述推压部安装在所述动作杆上，位置可以调整。
10.如权利要求8所述的穿孔装置，其特征在于上述操作杆具有止动器，该止动器可限制动作杆朝离开型钢的方向旋转。
11.如权利要求8所述的穿孔装置，其特征在于上述联杆具有结合部，该结合部随着操作杆的旋转而与动作杆结合，通过该结合部使操作杆的旋转运动传递给动作杆。
12.如权利要求4所述的穿孔装置，其特征在于上述框架具有指示型钢穿孔位置的指针。
13.如权利要求4所述的穿孔装置，其特征在于上述推压机构及工作台分别具有在抬起整个穿孔装置时使用的手柄。
14.如权利要求13所述的穿孔装置，其特征在于安装在上述工作台上的手柄，与上述导向部件平行地延伸。
全文摘要
一种型钢腰部穿孔装置，设有穿孔机(24)，该穿孔机在将具有腰部的型钢(19)夹持住的状态下，正对着型钢腰部进行穿孔；支持该穿孔机(24)的支架钢板(11)；此外，该穿孔装置还具有夹紧机构(18)，该夹紧机构安装在支架钢板(11)上，沿着基本与穿孔机(24)的旋转轴线平行的方向，从型钢(19)两侧外方将其夹住。
文档编号B23B45/00GK1168116SQ96191482
公开日1997年12月17日 申请日期1996年11月7日 优先权日1995年11月9日
发明者大见胜平, 浦岛亲行, 石川太郎 申请人:大见工业株式会社