脚手架是建筑工地上为解决运输问题以及安装外围防护网和高空构件所搭建的架子。目前我国脚手架的使用以扣件式为主,脚手架扣件用于连接脚手架钢管,其中铸铁类扣件约占国内扣件使用总量的80%。现阶段国内生产铸铁类扣件时,以铸造与人工装配相结合的方式进行,然而该生产方式存在效率低、成本高、质量一致性差等若干问题。针对上述情况,课题组提出了一条自动化装配线用于实现对铸造成型的脚手架扣件进行自动化装配。论文基于该装配线,负责研究其中的随动钻孔设备,旨在提高生产效率、降低装配成本,并保证产品质量的一致性。1、提出了随动钻孔设备总体方案。分析目前国内铸铁类脚手架扣件生产商的生产状况以及装配方式,根据整个装配线的装配形式,对钻孔设备提出了随动循环钻孔方案。运用模块化设计方法对随动钻孔设备进行功能分解,按照划分的功能进行结构设计,确定结构由钻孔模块、随动模块、循环模块以及架体模块四个模块组成,并给出设备的总体方案。2、探讨随动钻孔设备的关键技术并进行理论分析。根据设备的工作特点,分析钻头在钻孔过程中影响稳定性以及钻孔质量的因素,将随动连接、钻头操作参数以及振动三个方面列为设备的关键技术。对钻头进给、动力传递、随动连接以及钻头操作参数四方面进行详细分析与计算,为设备提供正确的理论与参数。3、按照模块化设计方法,对各模块进行详细的结构设计与分析。分别设计钻孔模块、随动模块、循环模块以及架体模块的具体结构,最终得到随动钻孔设备的总体结构。同时对摩擦轮传动的传动比以及随动连接中电磁力大小进行理论分析与计算,以确保结构的可靠性。4、对设备关键结构进行仿真分析。钻头由钻头连接杆和驱动套筒带动旋转。运用ANSYS模态分析得到钻头连接杆和驱动套筒的共振频率,结果表明旋转运动零件处于稳定工作状态;运用ANSYS瞬态动力学分析方法分析钻头钻入扣件过程中钻头连接杆的应力应变情况,结果表明钻头连接杆处于安全工作状态;应用ANSYS接触分析模拟摩擦轮传动,并得到摩擦轮在压紧状态下的变形情况,为结构设计提供数值依据。