CN102198531B - 弧面钻孔设备 - Google Patents
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Abstract
一种弧面钻孔设备，包括两根柔性轨道，在柔性轨道上设有移动框架，移动框架上通过直线导轨安装有立板，在立板上转动连接有摆动板，电主轴安装在摆动板上。电主轴与摆动板之间通过卡箍滑动连接，摆动板接摆动驱动机构。电主轴在本钻孔设备上可纵向、横向、竖向的移动，还可以摆动和自身的转动，使电主轴的钻孔范围增大，无需频繁更换柔性轨道在工件表面的吸附位置，减轻了作业强度，提高了作业效率，降低了加工成本，同时使本钻孔设备更为稳定，钻孔精度提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻孔设备，特别是一种弧面钻孔设备，主要用于对大型的且表面有起伏变化的工件进行表面钻孔，如飞机外壳蒙皮等。
背景技术
在大型且表面有起伏变化的工件表面钻孔非常麻烦，现有的钻孔设备结构是有一根柔性轨道，柔性轨道包括轨道板，在轨道板上纵向排列有通槽，相邻的通槽之间部分形成轮齿。在轨道板的下方通过连接柱连接有吸盘。柔性轨道上配有移动架，在移动架的下方安装有两排行走轮与轨道板两侧相配，使移动架顺利在柔性轨道上移动。移动架移动的动力是在移动架上安装有电机，电机的输出轴接齿轮，该齿轮与轨道板上的轮齿相啮合。通过电机可带动移动架在柔性轨道上移动。电主轴安装在移动架上。作业时，通过吸盘将钻孔设备吸附在工件的外侧表面上，电主轴下端通过钻卡安装有钻头，钻头刚好指向工件表面并与工件表面该处的法线方向一致。电主轴转动并通过进给机构可在工件表面上钻削各种孔。这种结构的钻孔设备由于柔性轨道是单排的，且移动架上的电主轴只能作自身的转动和随移动架沿柔性轨道移动的动作，使钻孔受到严格限制，必须根据工件具体情况频繁更换柔性轨道吸附的位置，费时费力，作业强度大，加工成本高，同时移动架自身的稳定性差，钻孔位置会出现明显的误差。
发明内容
本发明的目的是提供一种减少更换柔性轨道吸附位置、减轻作业强度、提高作业效率、降低加工成本、提高钻孔精度的弧面钻孔设备，克服现有技术的不足。
本发明的弧面钻孔设备，包括由轨道板、连接在轨道板下方的吸盘构成的柔性轨道和电主轴，在轨道板上排列有通槽，相邻通槽之间为轮齿。
所述的柔性轨道有两排，在两排柔性轨道上设有框架，每排柔性轨道中的轨道板的两侧边配有行走轮，所述的行走轮通过轮轴安装在框架的下方，在框架上连接有行走电机，行走电机的输出轴安装有齿轮，该齿轮与轨道板上排列的轮齿相啮合。
所述的框架的两边内侧固定连接有两根平行的直线导轨，与每根直线导轨相配的滑块上均安装有丝母，与该丝母相配的丝杠与固定在框架上的横向驱动电机相接。
所述的每个滑块均向上连接有立板，两个立板相互平行设置；每个立板的内侧通过转轴连接有摆动板，两个摆动板相互平行设置并通过侧面的侧连板连为一体。
两个摆动板之间侧面的侧连板与连接板的一端固定连接，连接板的另一端与连接在摆动电机上的丝杠套转动连接，摆动电机输出轴连接的滚珠丝杠与滚珠丝母相配，滚珠丝母与立板或滑块下部的底板之间转动连接。
所述的电主轴上部固定有上卡箍，进给电机与上卡箍相接，进给电机的输出丝杠配有输出丝母，该输出丝母安装在两个摆动板之间侧面的侧连板上；下卡箍与两个摆动板之间侧面的侧连板固定连接，下卡箍套在电主轴外侧并相互之间可滑动。
所述的两个摆动板内侧固定有气缸，与气缸相配的气缸活塞杆下端接有带中心孔的压脚，电主轴的轴向中心线刚好指向压脚的中心孔内。
所述的下卡箍与导轴的下端固定连接，导轴插入上卡箍上的孔内并相互之间可滑动。
本发明的弧面钻孔设备，由于有两根柔性轨道，在柔性轨道上可移动的框架上的电主轴在本钻孔设备上可纵向、横向、竖向的移动，还可以摆动和自身的转动，使电主轴的钻孔范围增大，无需频繁更换柔性轨道在工件表面的吸附位置，减轻了作业强度，提高了作业效率，降低了加工成本，同时使本钻孔设备更为稳定，钻孔精度提高。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中弧面钻孔设备自一侧观察的立体结构示意图；
图2是本发明具体实施方式中弧面钻孔设备自另一侧观察的立体结构示意图；
图3是本发明具体实施方式中弧面钻孔设备的主视示意图；
图4是图3所示的俯视示意图。
具体实施方式
如图1、2、3、4所示：有两排柔性轨道，柔性轨道包括轨道板1，在轨道板1的下方排列有两排连接柱5，连接柱5与轨道板1之间通过螺母固定连接。在每对连接柱5的下端均连接有一个吸盘4。在轨道板1上排列有通槽2，相邻通槽2之间为轮齿3，通槽2和轮齿3形成了齿条结构。上述柔性轨道为现有技术，不再详述。
在两排柔性轨道上设有框架6，框架6为型钢焊接制作。在每排柔性轨道中的轨道板1的两侧边均配有行走轮11，即行走轮11可沿轨道板1的侧边滚动。行走轮11通过轮轴安装在框架6的下方。在框架6上通过螺栓固定连接有行走电机13，行走电机13的输出轴上安装有齿轮，该齿轮与轨道板1上排列的轮齿3相啮合，即形成齿轮齿条式的传动方式，电机带动齿轮转动时，通过齿轮与轮齿3的啮合可带动框架6在柔性轨道上移动。
在框架6的两边内侧通过螺栓固定连接有两根平行的直线导轨8，每根直线导轨8相配有滑块9，在滑块9上均安装有丝母，与该丝母相配的丝杠与固定在框架6上的横向驱动电机7相接。当横向驱动电机7带动丝杠转动时，通过丝母可带动两个滑块在直线导轨8上移动。
每个滑块9均向上连接有立板10，立板10可与滑块9制作成一体结构。两个立板10相互平行设置。每个立板10的内侧通过转轴连接有摆动板14，两个摆动板14相互平行设置并通过侧面的侧连板连为一体，使其呈“U”形框式结构。
两个摆动板14之间侧面的侧连板与连接板18的一端通过螺栓固定连接，连接板18的中间部分呈斜坡形状。连接板18的另一端固定连接有两个平行的支座板19，两个支座板19之间有丝杠套23，丝杠套23与两个支座板19之间有转轴连接，使丝杠套23可相对于支座板19可转动一定角度。摆动电机22前部与丝杠套23固定连接，摆动电机22输出轴连接有滚珠丝杠20，滚珠丝杠20自丝杠套23内孔向下伸出。在滑块9或者立板10的侧边面上固定有两个平行的丝母支板24，两个丝母支板24之间通过转轴转动连接有滚珠丝母21，即滚珠丝母21可相对于丝母支板24转动。滚珠丝杠20与滚珠丝母21相配。当摆动电机22带动滚珠丝杠20转动时，摆动电机22、丝杠套23及滚珠丝杠20可在上下方向上移动，同时连接板18随之转动，其转动中心是立板10和摆动板14之间的转轴中心，滚珠丝母21和丝杠套23随之有一定角度的转动，摆动电机22随之摆动，最终摆动板14相对于支板10摆动。
27为电主轴，电主轴27上部固定有上卡箍28，29为进给电机，进给电机29与上卡箍28通过螺栓固定连接。进给电机29的输出轴接输出丝杠，输出丝杠配有输出丝母，该输出丝母安装在两个摆动板14之间侧面的侧连板上。上述的输出丝杠和输出丝母可为滚珠式丝杠丝母。下卡箍25与两个摆动板14之间侧面的侧连板固定连接，下卡箍25套在电主轴27外侧并相互之间可滑动。当进给电机29转动时，进给电机29、上卡箍28、电主轴27可在下卡箍25内作上下方向的运动。
两个摆动板14内侧固定有气缸15，与气缸15相配的气缸活塞杆16下端接有带中心孔的压脚17，电主轴27轴向中心线刚好指向压脚17的中心孔内。
为了使电主轴27上下运动时不发生转动，下卡箍25与导轴26的下端固定连接，导轴26插入上卡箍28上的孔内并相互之间可滑动。
使用时，将两排柔性导轨吸附在大型工件的外侧表面上，每个吸盘均通过气管与真空装置相接，以保持安全的吸力。与柔性轨道相配的框架及框架上方的全部部件通过行走轮11连接在柔性轨道上。行走电机13可带动框架6及其上的部件在柔性轨道上移动。横向驱动电机7可带动滑块9及连接在滑块9上的部件相对于框架6移动。摆动电机22可带动摆动板14及其上的部件相对于立板10摆动。进给电机29可带动电主轴27作轴向移动。电主轴27端头通过钻卡安装有钻头，通过电主轴27的自身转动并配合上述各方向的移动和摆动，使钻头在工件表面进行钻孔，钻头可保持与所处位置工件表面的法线方向一致。钻削时，利用气缸15带动压脚17向下移动，使之压在工件表面，在压脚17的中心孔处钻削。
Claims (2)
1.一种弧面钻孔设备，包括由轨道板（1）、连接在轨道板（1）下方的吸盘（4）构成的柔性轨道和电主轴（27），在轨道板（1）上排列有通槽（2），相邻通槽（2）之间为轮齿（3）；
其特征在于：所述的柔性轨道有两排，在两排柔性轨道上设有框架（6），每排柔性轨道中的轨道板（1）的两侧边配有行走轮（11），所述的行走轮（11）通过轮轴安装在框架（6）的下方，在框架（6）上连接有行走电机（13），行走电机（13）的输出轴安装有齿轮，该齿轮与轨道板（1）上排列的轮齿（3）相啮合；
所述的框架（6）的两边内侧固定连接有两根平行的直线导轨（8），与每根直线导轨（8）相配的滑块（9）上均安装有丝母，与该丝母相配的丝杠与固定在框架（6）上的横向驱动电机（7）相接；
所述的每个滑块（9）均向上连接有立板（10），两个立板（10）相互平行设置；每个立板（10）的内侧通过转轴连接有摆动板（14），两个摆动板（14）相互平行设置并通过侧面的侧连板连为一体；
两个摆动板(14)之间侧面的侧连板与连接板（18）的一端固定连接，连接板（18）的另一端与连接在摆动电机（22）上的丝杠套（23）转动连接，摆动电机（22）输出轴连接的滚珠丝杠（20）与滚珠丝母（21）相配，滚珠丝母（21）与立板（10）或滑块（9）下部的底板之间转动连接；
所述的电主轴（27）上部固定有上卡箍（28），进给电机（29）与上卡箍（28）相接，进给电机（29）的输出丝杠配有输出丝母，该输出丝母安装在两个摆动板（14）之间侧面的侧连板上；下卡箍（25）与两个摆动板（14）之间侧面的侧连板固定连接，下卡箍（25）套在电主轴（27）外侧并相互之间可滑动；
所述的两个摆动板（14）内侧固定有气缸（15），与气缸（15）相配的气缸活塞杆（16）下端接有带中心孔的压脚（17），电主轴（27）轴向中心线刚好指向压脚（17）的中心孔内。
2.根据权利要求1所述的弧面钻孔设备，其特征在于：所述的下卡箍（25）与导轴（26）的下端固定连接，导轴（26）插入上卡箍（28）上的孔内并相互之间可滑动。
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