CN104441268B - 可调间距同步钻头机构及钻床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调间距同步钻头机构，包括底板、电机，底板上设有第一钻头机构、第二钻头机构和支撑板；第一钻头机构包括固定安装在底板上的第一横向滑轨和配合第一横向滑轨的第一横向滑板，第一横向滑板的上方设有第一纵向滑轨和配合第一纵向滑轨的第一纵向滑板，第一纵向滑板的上方设有第一钻机，第一钻机包括设在前部的第一钻头和设在尾部的第一花键轴。本发明的初衷是为了实现小型化，以便于加工体积较小的工件时也能实现双钻头工作，提高工作效率。

Description

可调间距同步钻头机构及钻床

技术领域

本发明涉及石墨换热块加工装置，尤其涉及一种可调间距同步钻头机构及钻床。

背景技术

石墨换热块的加工过程存在劳动强度大，成品率低和粉尘严重威胁加工人员健康的问题。其主要原因是，目前没有专用的石墨钻孔设备，而石墨换热块加工的目的是在石墨块上钻出相互垂直的两组深孔，每组深孔的数量通常在数十或数百个，而且，两组深孔相互交错，对钻孔精度要求很高，另外，数百个深孔的钻孔过程中必然会产生大量粉尘造成空气污染。

发明内容

本发明提供一种可调间距同步钻头机构及钻床，通过在可调间距的同步钻头机构内设置传动机构，提高工件加工的工作效率和加工质量，并能使工人远离加工现场，避免粉尘危害，从而，可解决现有技术存在的问题。

本发明通过以下技术方案予以实现：一种可调间距同步钻头机构，包括底板、电机，其特征在于，所述底板上设有第一钻头机构、第二钻头机构和支撑板；所述第一钻头机构包括固定安装在底板上的第一横向滑轨和配合第一横向滑轨的第一横向滑板，所述第一横向滑板的上方设有第一纵向滑轨和配合第一纵向滑轨的第一纵向滑板，所述第一纵向滑板的上方设有第一钻机，所述第一钻机包括设在前部的第一钻头和设在尾部的第一花键轴，所述第一花键轴的一端通过传动机构和第一传动结构与电机输出轴配合转动；所述传动机构包括第一传动轮、中间齿轮、主动轮，所述第一传动轮套设在第一花键轴上，所述中间齿轮分别与第一传动轮和主动轮啮合，所述主动轮通过穿过支撑板的连接轴与第一传动结构连接，所述连接轴、第一花键轴与中间齿轮轴杆之间分别设有第一连杆、第二连杆；所述第一连杆的两端分别与连接轴和中间齿轮轴杆连接，第二连杆的两端分别与中间齿轮轴杆和第一花键轴连接，中间齿轮由第一连杆和第二连杆共同支撑；所述第二钻头机构包括第二横向滑轨和配合第二横向滑轨的第二横向滑板，所述第二横向滑板的上方设有第二钻机，所述第二钻机包括设在前部的第二钻头和设在尾部的第二花键轴，所述第二花键轴的一端穿过支撑板并通过第二传动结构与电机输出轴配合。

与现有技术有着本质区别的是，本发明通过一台电机可带动2套钻头机构工作，同时针对不同孔间距的工件加工，两套钻头机构之间的横向距离是可以调节的，使本发明具有更高的生产效率和更好的工作加工质量，节省设备成本。

所述底板的一侧为竖板，所述第二钻头机构通过第二横向滑轨设在竖板的侧面。第二钻头机构可以设置在竖板上，也可以设在和第一钻头机构平行的底板上，设置在竖板上可以节省可调间距同步钻头机构的内部空间，增加第一钻头机构和第二钻头机构之间横向的可调整距离，方便横向距离的调节。

所述第一钻头机构、第二钻头机构的下方还可设有离合机构，所述离合机构包括离合器以及设在离合器上方的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮分别与设在所述第一横向滑板、第二纵向滑板下方的第一齿条、第二齿条啮合传动。在第一钻头机构、第二钻头机构的下方设有离合机构，通过离合器的选择操作，实现第一钻头机构与第二钻头机构同步进给或单独进给。在第一钻头机构和第二钻头机构一起启动时，具有同时前进或后退的操作，获得更好的钻孔加工精度、均匀性和稳定性。离合机构与电机连接，给电机提供驱动第一钻头机构、第二钻头机构钻孔进给的动力。所述第一齿轮和第二齿轮也可由两个电机分别控制，但其同步效果不理想。

所述第一传动结构、第二传动结构均是皮带传动机构，所述第一传动结构包括套设在连接轴上的第三传动轮、第一皮带和第一电机皮带轮，所述第二传动结构包括套设在第二花键轴上的第二传动轮、第二皮带和第二电机皮带轮，第一电机皮带轮和第二电机皮带轮共同安装于电机的输出轴上。所述第一传动结构或第二传动结构也可以是齿轮，电机的输出轴上安装大齿轮，大齿轮分别与第一传动结构或第二传动结构啮合。

所述第一花键轴上还设有纵向移动机构，所述纵向移动机构包括第二纵向滑轨和第二纵向滑板，所述第二纵向滑轨设在支撑板的侧面上。第二纵向滑板上安装第一花键轴或第一传动轮。第一传动轮安装于第二纵向滑板上，第二纵向滑板可进一步防止第一传动轮沿第一花键轴轴向移动，以确保传动机构正常运行。设置的纵向移动机构有利于第一钻头机构在纵向移动时更稳定，在工件加工运转时给第一花键轴更好的支撑性能。

一种钻床，包括机座，在机座上设有机座电机、控制面板和相对于机座可纵向移动的工件托架，在工件托架的上方设有工件卡具，机座的侧面设有钻头装置，所述钻头装置包括底座，在底座上设有由机座电机带动的滚珠丝杠，所述滚珠丝杠上设有螺母，所述螺母上安装能沿底座横向移动的托盘，托盘上方设有升降机构，所述升降机构上安装有所述的可调间距同步钻头机构。

本发明提供的一种钻床，设有机座和钻头装置，在钻头装置中设有电机和2套钻头机构，该电机和第一钻头机构中的第一花键轴不是直接连接，而是通过传动机构来间接驱动第一钻机工作，该传动机构包括第一传动轮、中间齿轮、主动轮，第一传动轮安装在第一花键轴上，主动轮通过连接轴安装在竖板上，中间齿轮与主动轮和第一传动轮之间通过第一连杆、第二连杆实现啮合传动，中间齿轮由第一连杆和第二连杆共同支撑即中间齿轮悬挂设置，第一连杆和第二连杆在中间齿轮轴杆处形成一定的可活动夹角。第二钻头机构中的第二花键轴通过第二传动结构由电机直接驱动，第二钻头机构的横向位置是固定的，通过手动或电动可调节主动轮和第一传动轮之间的位置和距离，从而实现第一钻头机构和第二转头机构的横向距离调整，解决不同孔间距工件加工的问题。和现有技术有着本质区别的是，本发明通过一台电机可带动2套以上的钻头机构工作，同时针对不同孔间距的工件加工，多套钻头机构之间的横向距离是可以调节的，使本发明具有更高的生产效率和更好的工作加工质量，节省设备成本。

所述机座横向另一侧面设有第二套钻头装置。设置的第二套钻头装置，可以从工件的两面同时加工，提高工件的加工速度和生产效率。

所述工件托架可带动工件卡具沿机座平面旋转90o。利用工件托架和工件卡具带动工件旋转，可方便的在完成工作横向的加工后，不需要对工件拆卸后的换向调整环节，即可开始进行工件纵向的加工，提高工件加工的效率，能获得更好的加工质量，减少操作的安全隐患。

所述机座纵向侧面设有第二套钻头装置。设置的横向钻头机构和纵向钻头机构，可从工件的横向和纵向同时进行加工，而且不需要钻孔中心点的多次矫正，极大的提高了工件的加工效率。

本发明的优点是：

1、可调间距同步钻头机构采用1台电机可驱动2套以上的钻头机构，节省设备的成本，提高生产效率和工件加工质量。

2、可调间距同步钻头机构中的2套钻头机构之间的横向距离是可调的，适用于不同孔径间距的工件加工。

3、在第一钻头机构、第二钻头机构的下方设有离合机构，通过离合器的操作，可选择第一钻头机构和\或第二钻头机构的工作进行工件加工，在第一钻头机构和第二钻头机构一起启动时，具有同时前进或后退的操作，有利于提高钻孔的加工精度、均匀性和稳定性。

4、可调间距同步钻头机构具有更小的体积，在钻头机构后侧设有横向移动机构更有利于转轴的运转和稳定性。

5、叙述此设计的初衷是为了实现小型化，以便于加工体积较小的工件时也能实现双钻头工作，提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明可调间距同步钻头机构及钻床实施例的结构示意图。图2为图1的A向结构示意图，即所述可调间距同步钻头机构的结构示意图。图3为图2的B-B剖视图。图4为图2的C向结构示意图。

附图标记：1、底板；2、竖板；3、支撑板；4、第一横向滑轨；5、第一横向滑板；6、第一纵向滑轨；7、第一纵向滑板；8、第一钻机；9、第二横向滑轨；10、第二横向滑板；11、第二钻机；12、第二纵向滑轨；13、第二纵向滑板；14、第一花键轴；15、第一传动轮；16、中间齿轮；17、连接轴；18、第一连杆；19、电机；20、第二花键轴；21、第二传动轮；22、第三传动轮；23、第一齿条；24、第二齿条、25、第一齿轮；26、第二齿轮；27、离合器；28、主动轮；29、第二连杆；30、底座；32、工件卡具；33、机座；34、控制面板；35、工件托架；36、机座电机；38、滚珠丝杠；39、螺母。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明可调间距同步钻头机构及钻床实施例的结构示意图，图2为图1的A向结构示意图，图3为图2的B-B剖视图，图4为图2的C向结构示意图。如图2所示，本实施例一种可调间距的同步钻头机构，包括底板1、电机19，其中，底板1上方设有第一钻头机构、第二钻头机构和支撑板3；第一钻头机构包括固定安装在底板1上的第一横向滑轨4和配合第一横向滑轨4的第一横向滑板5，第一横向滑板5的上方设有第一纵向滑轨6和配合第一纵向滑轨6的第一纵向滑板7，第一纵向滑板7的上方设有第一钻机8，第一钻机8包括设在前部的第一钻头和设在尾部的第一花键轴14，该第一花键轴14的一端通过传动机构和第一传动结构与电机19输出轴配合转动；传动机构包括第一传动轮15、中间齿轮16、主动轮28，第一传动轮15套设在第一花键轴14上，中间齿轮16与传动轮15、主动轮28均为啮合方式连接，主动轮28通过穿过支撑板3的连接轴17与第一传动结构连接，连接轴17、第一花键轴14与中间齿轮16轴杆之间分别设有第一连杆18、第二连杆29；第一连杆18的两端分别与连接轴17和中间齿轮16轴杆连接，第二连杆29的两端分别与中间齿轮16轴杆和第一花键轴14连接，中间齿轮16由第一连杆18和第二连杆29共同支撑；第二钻头机构包括第二横向滑轨9和配合第二横向滑轨9的第二横向滑板10，第二横向滑板10的上方设有第二钻机11，第二钻机11包括设在前部的第二钻头和设在尾部的第二花键轴20，第二花键轴20的一端穿过支撑板3并通过第二传动结构与电机19输出轴配合。

具体而言，本实施例提供的一种可调间距同步钻头机构，电机19和第一钻头机构中的第一花键轴14不是直接连接，而是通过传动机构来间接驱动第一钻机8工作，该传动机构包括第一传动轮15、中间齿轮16、主动轮28。第一传动轮15安装在第一花键轴14上，主动轮28通过连接轴17安装在支撑板3上。所述连接轴17、第一花键轴14与中间齿轮16轴杆之间分别设有第一连杆18、第二连杆29。所述第一连杆18的两端分别与连接轴17和中间齿轮16轴杆连接。第二连杆29的两端分别与中间齿轮16轴杆和第一花键轴14连接。中间齿轮16由第一连杆18和第二连杆29共同支撑，即中间齿轮16由第一连杆18和第二连杆29悬挂。第二钻头机构中的第二花键轴20通过第二传动结构由电机19直接驱动，第二钻头机构的横向位置是固定的，通过手动或电动可调节主动轮28和第一传动轮15之间的位置和距离，从而实现第一钻头机构和第二转头机构的横向距离调整，解决不同孔间距的工件加工。和现有技术有着本质区别的是，本发明通过一台电机可带动两套的钻头机构工作，同时针对不同孔间距的工件加工，两套钻头机构之间的横向距离是可以调节的，使本发明具有更高的生产效率和更好的工作加工质量，节省设备成本。当第一花键轴14相对第二花键轴20的间距调整时，第一连杆18和第二连杆29间的夹角会随之变化，同时保证，中间齿轮16始终与第一传动轮15和主动轮28啮合，从而，保证无论第一传动轮15如何移动，始终受主动轮28驱动。

具体的，本实施例底板1的上还设有竖板2，第二钻头机构通过第二横向滑轨9设在竖板2的侧面。第二钻头机构可以设置在竖板2上，也可以设在和第一钻头机构平行的底板1上，设置在竖板2上可以减小可调间距同步钻头机构的体积，增加第一钻头机构和第二钻头机构之间横向的可调距离，方便调节。

进一步的，本实施例的第一钻头机构、第二钻头机构的下方还设有离合机构，该离合机构包括离合器27以及设在离合器27上方的第一齿轮25和第二齿轮26，第一齿轮25和第二齿轮26分别与设在第一横向滑板5、第二横向滑板10下方的第一齿条23、第二齿条24啮合传动。在第一钻头机构、第二钻头机构的下方设有离合机构，通过离合器27的选择操作，实现第一钻头机构和\或第二钻头机构的转动，在第一钻头机构和第二钻头机构一起启动时，具有同时前进或后退的操作，有利于提高钻孔的加工精度、均匀性和稳定性。第一齿轮25和第二齿轮26的动作可以由一台齿条电机共同驱动或2台分别同步驱动实现。

所述第一传动结构、第二传动结构均是皮带传动机构，所述第一传动结构包括套设在连接轴17上的第三传动轮22、第一皮带和第一电机皮带轮，所述第二传动结构包括套设在第二花键轴20上的第二传动轮21、第二皮带和第二电机皮带轮，第一电机皮带轮和第二电机皮带轮共同安装于电机19的输出轴上。所述第一传动结构或第二传动结构也可以是齿轮，电机19的输出轴上安装大齿轮，大齿轮分别与第一传动结构或第二传动结构啮合。

基于上述技术方案，可选的，本实施例的所述第一花键轴上还设有纵向移动机构，所述纵向移动机构包括第二纵向滑轨和第二纵向滑板，所述第二横向滑轨设在支撑板的侧面上。第二纵向滑板13上安装第一花键轴14或第一传动轮15。第一传动轮15安装于第二纵向滑板13上，第二纵向滑板13可进一步防止第一传动轮15沿第一花键轴14轴向移动，以确保传动机构正常运行。设置的横向移动机构有利于第一钻头机构在横向移动时更稳定，在工件加工运转时给第一花键轴更好的支撑性能。

本实施例提供的一种钻床，包括机座33，在机座33上设有机座电机36、控制面板34和相对于机座可纵向移动的工件托架35，在工件托架35的上方设有工件卡具32，机座33的侧面设有钻头装置，该钻头装置包括底座30，在底座30上设有由机座电机36带动的滚珠丝杠38，滚珠丝杠38上设有螺母，所述螺母39上安装能沿底座30横向移动的托盘，托盘上方设有升降机构，所述升降机构上安装有所述的可调间距同步钻头机构。

具体而言，本实施例提供的一种钻床，设有机座33和钻头装置，在钻头装置中设有电机19和两套钻头机构，电机19和第一钻头机构中的第一花键轴14不是直接连接，而是通过传动机构来间接驱动第一钻机8工作，该传动机构包括第一传动轮15、中间齿轮16、主动轮28。第一传动轮15安装在第一花键轴14上，主动轮28通过连接轴17安装在支撑板3上，中间齿轮16分别与主动轮28和第一传动轮15之间通过第一连杆18、第二连杆29实现始终啮合传动。中间齿轮由第一连杆18和第二连杆29共同支撑即中间齿轮悬挂设置。第一连杆18和第二连杆29在中间齿轮16轴杆处形成可活动的夹角。第二钻头机构中的第二花键轴20和电机19直接连接，两者位置是固定的。通过手动或电动可调节主动轮28和第一传动轮15之间的位置和距离从而实现第一钻头机构和第二转头机构的横向距离调整，解决不同孔间距的工件加工。和现有技术有着本质区别的是，本发明通过一台电机可带动2套以上的钻头机构工作，同时针对不同孔间距的工件加工，多套钻头机构之间的横向距离是可调，使本发明具有更高的生产效率和更好的工作加工质量，节省设备成本。

具体的，本实施例在机座33横向另一侧面设有第二套钻头装置。设置的第二套转头装置，可以从工件的两面同时加工，提高工件的加工速度和生产效率。

进一步的，本实施例的工件托架35可沿机座33平面旋转90o。利用工件托架35和工件卡具32带动工件旋转，可方便的在完成工件的横向加工后，不需要对工件拆卸后的换向调整环节，即可开始进行工件纵向的加工，提高工件的加工效率，获得更好的加工质量，减少操作的安全隐患。

更进一步的，本实施例在机座33纵向侧面设有第二套钻头装置。设置的横向钻头机构和纵向钻头机构，可从工件的横向和纵向同时进行加工，而且不需要钻孔中心点的多次矫正，极大的提高了工件的加工效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种可调间距同步钻头机构，包括底板（1）、电机（19），其特征在于，所述底板（1）上设有第一钻头机构、第二钻头机构和支撑板（3）；所述第一钻头机构包括固定安装在底板（1）上的第一横向滑轨（4）和配合第一横向滑轨（4）的第一横向滑板（5），所述第一横向滑板（5）的上方设有第一纵向滑轨（6）和配合第一纵向滑轨（6）的第一纵向滑板（7），所述第一纵向滑板（7）的上方设有第一钻机（8），所述第一钻机（8）包括设在前部的第一钻头和设在尾部的第一花键轴（14），所述第一花键轴（14）的一端通过传动机构和第一传动结构与电机（19）输出轴配合转动；所述传动机构包括第一传动轮（15）、中间齿轮（16）、主动轮（28），所述第一传动轮（15）套设在第一花键轴（14）上，所述中间齿轮（16）分别与第一传动轮（15）和主动轮（28）啮合，所述主动轮（28）通过穿过支撑板（3）的连接轴（17）与第一传动结构连接，所述连接轴（17）、第一花键轴（14）与中间齿轮（16）轴杆之间分别设有第一连杆（18）、第二连杆（29）；所述第一连杆（18）的两端分别与连接轴（17）和中间齿轮（16）轴杆连接，第二连杆（29）的两端分别与中间齿轮（16）轴杆和第一花键轴（14）连接，中间齿轮（16）由第一连杆（18）和第二连杆（29）共同支撑；所述第二钻头机构包括第二横向滑轨（9）和配合第二横向滑轨（9）的第二横向滑板（10），所述第二横向滑板（10）的上方设有第二钻机（11），所述第二钻机（11）包括设在前部的第二钻头和设在尾部的第二花键轴（20），所述第二花键轴（20）的一端穿过支撑板（3）并通过第二传动结构与电机（19）输出轴配合。

2.根据权利要求1所述的可调间距同步钻头机构，其特征在于，所述底板（1）上还设有竖板（2），所述第二钻头机构通过第二横向滑轨（9）和第二横向滑板（10）设在竖板（2）的侧面。

3.根据权利要求1或2所述的可调间距同步钻头机构，其特征在于，所述第一钻头机构、第二钻头机构的下方还设有离合机构，所述离合机构包括离合器（27）以及设在离合器上方的第一齿轮（25）和第二齿轮（26），所述第一齿轮（25）和第二齿轮（26）分别与设在所述第一横向滑板（5）、第二横向滑板（10）下方的第一齿条（23）、第二齿条（24）配合。

4.根据权利要求1所述的可调间距同步钻头机构，其特征在于，所述第一传动结构、第二传动结构均是皮带传动机构，所述第一传动结构包括套设在连接轴（17）上的第三传动轮（22）、第一皮带和第一电机皮带轮，所述第二传动结构包括套设在第二花键轴（20）上的第二传动轮（21）、第二皮带和第二电机皮带轮，第一电机皮带轮和第二电机皮带轮共同安装于电机（19）的输出轴上。

5.根据权利1或2所述的可调间距同步钻头机构，其特征在于，所述第一花键轴（14）上还设有纵向移动机构，所述纵向移动机构包括第二纵向滑轨（12）和第二纵向滑板（13），所述第二纵向滑轨（12）设在支撑板（3）的侧面上，第二纵向滑板（13）上安装第一花键轴（14）或第一传动轮（15）。

6.一种钻床，包括机座（33），在机座上设有机座电机（36）和相对于机座可纵向移动的工件托架（35），在工件托架（35）的上方设有工件卡具（32），机座（33）横向侧面设有钻头装置，其特征在于，所述钻头装置包括底座（30），在底座（30）上设有由机座电机（36）带动的滚珠丝杠（38），所述滚珠丝杠（38）上设有螺母（39），所述螺母（39）上安装能沿底座（30）横向移动的托盘，托盘上方设有升降机构，所述升降机构上安装有如权利要求1-5任一项所述的可调间距同步钻头机构。

7.根据权利要求6所述的钻床，其特征在于，所述机座（33）横向另一侧面设有第二套钻头装置。

8.根据权利要求6所述的钻床，其特征在于，所述工件托架（35）能相对机座（33）平面旋转90o。

9.根据权利要求6所述的钻床，其特征在于，所述机座（33）纵向侧面设有第二套钻头装置。