CN103990826A - 一种平行四边形机构式摇臂钻床 - Google Patents

Abstract

一种平行四边形机构式摇臂钻床，属于摇臂钻床技术领域。本发明与现有技术相比，摒弃了传统摇臂钻床的结构形式，摇臂由大臂和小臂两部分组成，且大臂和小臂均采用平行四边形机构形式的主体结构，同时由驱动伸缩杆驱动大臂和小臂动作，主轴箱安装在小臂端部，通过驱动伸缩杆的伸缩动作，实现主轴箱的升降动作和前后移动；由于摇臂采用了平行四边形机构形式，使摇臂的整体重量极大的降低，同时刚性更好，与传统摇臂钻床相比，实现主轴箱升降动作时，不再需要大功率电机进行驱动，只需驱动伸缩杆进行伸缩动作即可实现，而驱动伸缩杆的驱动电机选用小功率电机即可满足驱动伸缩杆的伸缩动作，每次完成主轴箱升降动作都能节省大量的能源。

Description

一种平行四边形机构式摇臂钻床

技术领域

本发明属于摇臂钻床技术领域，特别是涉及一种平行四边形机构式摇臂钻床。

背景技术

摇臂钻床从诞生之日到二十一世纪的今天，其主体结构形式几乎从未发生大的改变，不可否认，传统结构形式摇臂钻床具有其独特的优点，由于这些优点的存在，才令摇臂钻床的传统结构形式延续至今，但是，随着人们对产品质量及加工精度要求的不断提高，传统结构形式摇臂钻床的弊端也逐渐显现，该结构形式下摇臂钻床普遍存在刚性差的问题，面对粗加工钻孔作业时，尚可满足加工精度要求，一旦钻孔精度要求过高，摇臂钻床将无法满足加工精度要求。再有，传统结构形式摇臂钻床的摇臂大多为一体铸钢件，摇臂的重量非常大，当摇臂进行升降动作时，则需要大功率电机进行驱动才能实现，导致能耗普遍较高。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种重量轻、刚性好及节能性好的平行四边形机构式摇臂钻床。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种平行四边形机构式摇臂钻床，包括主轴箱、摇臂、立柱、底座及工作台，所述立柱和工作台均设置在底座上，其特点是所述主轴箱固装在摇臂一端，摇臂另一端套装在立柱上，摇臂另一端相对于立柱可转动但轴向不可动。

所述摇臂包括小臂、大臂、关节套筒及驱动伸缩杆，驱动伸缩杆包括第一驱动伸缩杆及第二驱动伸缩杆；所述小臂包括第一连杆、第一平行摆杆及第二平行摆杆，第一连杆一端与第一平行摆杆一端相铰接，第一连杆另一端与第二平行摆杆一端相铰接，构成平行四边形机构；所述大臂包括第二连杆、第三平行摆杆及第四平行摆杆，第二连杆一端同时与第三平行摆杆一端及第一平行摆杆另一端相铰接，第二连杆另一端同时与第四平行摆杆一端及第二平行摆杆另一端相铰接，第三平行摆杆另一端及第四平行摆杆另一端均铰接在关节套筒上，构成平行四边形机构；

所述小臂的第一连杆、第一平行摆杆及第二平行摆杆构成的平行四边形机构设置为两套，两套平行四边形机构左右对称，第一连杆与第一平行摆杆通过第一铰接轴相连，第一连杆与第二平行摆杆通过第二铰接轴相连；所述大臂的第二连杆、第三平行摆杆及第四平行摆杆构成的平行四边形机构设置为两套，两套平行四边形机构左右对称，第二连杆与第一平行摆杆及第三平行摆杆通过第三铰接轴相连，第二连杆与第二平行摆杆及第四平行摆杆通过第四铰接轴相连；所述第三平行摆杆与关节套筒通过第五铰接轴相连，第四平行摆杆与关节套筒通过第六铰接轴相连；

所述第一驱动伸缩杆一端铰接在第一铰接轴上，第一驱动伸缩杆另一端铰接在第四铰接轴上；所述第二驱动伸缩杆一端铰接在第三铰接轴上，第二驱动伸缩杆另一端铰接在第六铰接轴上；所述关节套筒套装在立柱上。

所述驱动伸缩杆包括丝杠、丝母、丝母座、驱动电机及齿轮传动机构，所述丝母套装在丝杠上，丝母座通过轴承套装在丝母上，驱动电机安装在丝母座上，驱动电机通过齿轮传动机构与丝母相连接；在所述丝杠的端部及丝母座上均设置有铰接套；所述第一驱动伸缩杆的丝杠通过铰接套铰接在第一铰接轴上，第一驱动伸缩杆的丝母座通过铰接套铰接在第四铰接轴上；所述第二驱动伸缩杆的丝杠通过铰接套铰接在第三铰接轴上，第二驱动伸缩杆的丝母座通过铰接套铰接在第六铰接轴上。

在所述小臂端部、两个第一连杆之间设置有主轴箱安装板，所述主轴箱通过主轴箱安装板安装在摇臂上。

所述第一连杆和第二连杆均竖直设置。

在所述两个第二平行摆杆之间及两个第四平行摆杆之间均加装有弧形连接板。

本发明的有益效果：

本发明与现有技术相比，摒弃了传统摇臂钻床的结构形式，摇臂由大臂和小臂两部分组成，且大臂和小臂均采用平行四边形机构形式的主体结构，同时由驱动伸缩杆驱动大臂和小臂动作，主轴箱安装在小臂端部，通过驱动伸缩杆的伸缩动作，实现主轴箱的升降动作和前后移动；由于摇臂采用了平行四边形机构形式，使摇臂的整体重量极大的降低，同时刚性更好，与传统摇臂钻床相比，实现主轴箱升降动作时，不再需要大功率电机进行驱动，只需驱动伸缩杆进行伸缩动作即可实现，而驱动伸缩杆的驱动电机选用小功率电机即可满足驱动伸缩杆的伸缩动作，每次完成主轴箱升降动作都能节省大量的能源。

附图说明

图1为本发明的一种平行四边形机构式摇臂钻床结构示意图；

图2为本发明的摇臂结构示意图；

图3为本发明的驱动伸缩杆结构示意图；

图4为本发明的关节套筒结构示意图；

图中，1—主轴箱，2—摇臂，3—立柱，4—底座，5—工作台，6—关节套筒，7—第一驱动伸缩杆，8—第二驱动伸缩杆，9—第一连杆，10—第一平行摆杆，11—第二平行摆杆，12—第二连杆，13—第三平行摆杆，14—第四平行摆杆，15—第一铰接轴，16—第二铰接轴，17—第三铰接轴，18—第四铰接轴，19—第五铰接轴，20—第六铰接轴，21—主轴箱安装板，22—弧形连接板，23—丝杠，24—丝母，25—丝母座，26—驱动电机，27—齿轮传动机构，28—铰接套。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1所示，一种平行四边形机构式摇臂钻床，包括主轴箱1、摇臂2、立柱3、底座4及工作台5，所述立柱3和工作台5均设置在底座4上，其特点为：所述主轴箱1固装在摇臂2一端，摇臂2另一端套装在立柱3上，摇臂2另一端相对于立柱3可转动但轴向不可动。

所述摇臂2包括小臂、大臂、关节套筒6及驱动伸缩杆，驱动伸缩杆包括第一驱动伸缩杆7及第二驱动伸缩杆8；所述小臂包括第一连杆9、第一平行摆杆10及第二平行摆杆11，第一连杆9一端与第一平行摆杆10一端相铰接，第一连杆9另一端与第二平行摆杆11一端相铰接，构成平行四边形机构；所述大臂包括第二连杆12、第三平行摆杆13及第四平行摆杆14，第二连杆12一端同时与第三平行摆杆13一端及第一平行摆杆10另一端相铰接，第二连杆12另一端同时与第四平行摆杆14一端及第二平行摆杆11另一端相铰接，第三平行摆杆13另一端及第四平行摆杆14另一端均铰接在关节套筒6上，构成平行四边形机构；

所述小臂的第一连杆9、第一平行摆杆10及第二平行摆杆11构成的平行四边形机构设置为两套，两套平行四边形机构左右对称，第一连杆9与第一平行摆杆10通过第一铰接轴15相连，第一连杆9与第二平行摆杆11通过第二铰接轴16相连；所述大臂的第二连杆12、第三平行摆杆13及第四平行摆杆14构成的平行四边形机构设置为两套，两套平行四边形机构左右对称，第二连杆12与第一平行摆杆10及第三平行摆杆13通过第三铰接轴17相连，第二连杆12与第二平行摆杆11及第四平行摆杆14通过第四铰接轴18相连；所述第三平行摆杆13与关节套筒6通过第五铰接轴19相连，第四平行摆杆14与关节套筒6通过第六铰接轴20相连；

所述第一驱动伸缩杆7一端铰接在第一铰接轴15上，第一驱动伸缩杆7另一端铰接在第四铰接轴18上；所述第二驱动伸缩杆8一端铰接在第三铰接轴17上，第二驱动伸缩杆8另一端铰接在第六铰接轴20上；所述关节套筒6套装在立柱3上。

所述驱动伸缩杆包括丝杠23、丝母24、丝母座25、驱动电机26及齿轮传动机构27，所述丝母24套装在丝杠23上，丝母座25通过轴承套装在丝母24上，驱动电机26安装在丝母座25上，驱动电机26通过齿轮传动机构27与丝母24相连接；在所述丝杠23的端部及丝母座25上均设置有铰接套28；所述第一驱动伸缩杆7的丝杠23通过铰接套28铰接在第一铰接轴15上，第一驱动伸缩杆7的丝母座25通过铰接套28铰接在第四铰接轴18上；所述第二驱动伸缩杆8的丝杠23通过铰接套28铰接在第三铰接轴17上，第二驱动伸缩杆8的丝母座25通过铰接套28铰接在第六铰接轴20上。

在所述小臂端部、两个第一连杆9之间设置有主轴箱安装板21，所述主轴箱1通过主轴箱安装板21安装在摇臂2上。

所述第一连杆9和第二连杆12均竖直设置。

为了提高摇臂2的刚度，在所述两个第二平行摆杆11之间及两个第四平行摆杆14之间均加装有弧形连接板22。

下面结合附图说明本发明的一次动作过程：

通过本发明的平行四边形机构式摇臂钻床进行钻孔作业前，先将工件固定装夹在工作台5上，通过关节套筒6将摇臂2旋转到工件上方，然后锁紧摇臂2，此时控制第一驱动伸缩杆7和第二驱动伸缩杆8的驱动电机26进行正向或反向转动，进而带动丝母24在丝母座25内正向或反向转动，实现丝杠23的伸缩动作，从而驱动摇臂2大臂及小臂内平行四边形机构动作，实现小臂端部的主轴箱1升降动作和前后移动，直到主轴箱1的钻头对准工件，同时第一驱动伸缩杆7和第二驱动伸缩杆8的驱动电机26停止转动，此时通过主轴箱1可对工件进行钻孔作业。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (6)

1.一种平行四边形机构式摇臂钻床，包括主轴箱、摇臂、立柱、底座及工作台，所述立柱和工作台均设置在底座上，其特征在于：所述主轴箱固装在摇臂一端，摇臂另一端套装在立柱上，摇臂另一端相对于立柱可转动但轴向不可动。

2.根据权利要求1所述的一种平行四边形机构式摇臂钻床，其特征在于：所述摇臂包括小臂、大臂、关节套筒及驱动伸缩杆，驱动伸缩杆包括第一驱动伸缩杆及第二驱动伸缩杆；所述小臂包括第一连杆、第一平行摆杆及第二平行摆杆，第一连杆一端与第一平行摆杆一端相铰接，第一连杆另一端与第二平行摆杆一端相铰接，构成平行四边形机构；所述大臂包括第二连杆、第三平行摆杆及第四平行摆杆，第二连杆一端同时与第三平行摆杆一端及第一平行摆杆另一端相铰接，第二连杆另一端同时与第四平行摆杆一端及第二平行摆杆另一端相铰接，第三平行摆杆另一端及第四平行摆杆另一端均铰接在关节套筒上，构成平行四边形机构；

所述小臂的第一连杆、第一平行摆杆及第二平行摆杆构成的平行四边形机构设置为两套，两套平行四边形机构左右对称，第一连杆与第一平行摆杆通过第一铰接轴相连，第一连杆与第二平行摆杆通过第二铰接轴相连；所述大臂的第二连杆、第三平行摆杆及第四平行摆杆构成的平行四边形机构设置为两套，两套平行四边形机构左右对称，第二连杆与第一平行摆杆及第三平行摆杆通过第三铰接轴相连，第二连杆与第二平行摆杆及第四平行摆杆通过第四铰接轴相连；所述第三平行摆杆与关节套筒通过第五铰接轴相连，第四平行摆杆与关节套筒通过第六铰接轴相连；

所述第一驱动伸缩杆一端铰接在第一铰接轴上，第一驱动伸缩杆另一端铰接在第四铰接轴上；所述第二驱动伸缩杆一端铰接在第三铰接轴上，第二驱动伸缩杆另一端铰接在第六铰接轴上；所述关节套筒套装在立柱上。

3.根据权利要求2所述的一种平行四边形机构式摇臂钻床，其特征在于：所述驱动伸缩杆包括丝杠、丝母、丝母座、驱动电机及齿轮传动机构，所述丝母套装在丝杠上，丝母座通过轴承套装在丝母上，驱动电机安装在丝母座上，驱动电机通过齿轮传动机构与丝母相连接；在所述丝杠的端部及丝母座上均设置有铰接套；所述第一驱动伸缩杆的丝杠通过铰接套铰接在第一铰接轴上，第一驱动伸缩杆的丝母座通过铰接套铰接在第四铰接轴上；所述第二驱动伸缩杆的丝杠通过铰接套铰接在第三铰接轴上，第二驱动伸缩杆的丝母座通过铰接套铰接在第六铰接轴上。

4.根据权利要求2所述的一种平行四边形机构式摇臂钻床，其特征在于：在所述小臂端部、两个第一连杆之间设置有主轴箱安装板，所述主轴箱通过主轴箱安装板安装在摇臂上。

5.根据权利要求2所述的一种平行四边形机构式摇臂钻床，其特征在于：所述第一连杆和第二连杆均竖直设置。

6.根据权利要求2所述的一种平行四边形机构式摇臂钻床，其特征在于：在所述两个第二平行摆杆之间及两个第四平行摆杆之间均加装有弧形连接板。