CN107824836B - 一种钻孔机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻孔机构，包括钻孔机构座体，钻孔机构座体的上部设有端面朝右的钻孔机构座体竖板，钻孔机构座体竖板的右侧安装有钻孔机构安装板，钻孔机构安装板垂直于钻孔机构座体竖板且沿竖直平面延伸，钻孔机构安装板的前端面下部安装有沿竖向延伸的钻孔滑板导轨，钻孔滑板导轨上通过滑块连接有钻孔滑板；钻孔滑板上部铰接有连杆，连杆上端铰接在偏心轮的圆周上，偏心轮固定安装在钻孔伺服电机的输出端，钻孔伺服电机固定安装在钻孔机构安装板的上部；钻孔滑板的前端面下部通过电主轴抱紧座安装有沿竖向延伸的电主轴，电主轴的下端安装有钻孔用的钻头。该钻孔机构可独立进行精确的钻孔作业，结构紧凑，占据空间小。

Description

一种钻孔机构

技术领域

本发明涉及一种毛刷的制造设备，特别涉及一种钻孔机构，可以完成在平面、弧面或圆柱面刷体上钻孔，属于钻孔设备技术领域。

背景技术

烫发、染发使用的发梳通常呈棒状圆柱体结构，手柄沿刷头的轴线延伸，在制造过程中需要夹持住刷体的两端，在刷体圆柱面上钻孔，孔眼呈阵列式分布，然后在各孔眼中植毛，植毛完成后落料。钻孔时，希望钻头的轴线垂直于刷体的轴线，植毛后使发梳上的刷毛呈放射状均匀分布。传统的钻孔机构在需要有主电机驱动的机头主轴，机头主轴上安装共轭凸轮，由共轭凸轮驱动摇臂，由摇臂通过连杆牵动钻头机构整体升降，钻头机构由电机通过皮带驱动高速旋转，刷体被夹持在工作台上依次更换位置，以便钻出成排的植毛孔。这样的机构通常与植毛机构呈一字型排列，且适用于一根机头主轴同时驱动多个钻孔机构的情况，占据空间大，零件多，使用局限性大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种钻孔机构，可独立进行精确的钻孔作业，结构紧凑，占据空间小。

为解决以上技术问题，本发明的一种钻孔机构，包括钻孔机构座体，所述钻孔机构座体的上部设有端面朝右的钻孔机构座体竖板， 所述钻孔机构座体竖板的右侧安装有钻孔机构安装板，所述钻孔机构安装板垂直于钻孔机构座体竖板且沿竖直平面延伸，所述钻孔机构安装板的前端面下部安装有沿竖向延伸的钻孔滑板导轨，所述钻孔滑板导轨设有可滑动的钻孔滑板滑块，所述钻孔滑板滑块上固定连接有钻孔滑板；所述钻孔滑板的上部铰接有连杆，所述连杆的上端铰接在偏心轮的圆周上，所述偏心轮的中心固定安装在钻孔伺服电机的输出端，所述钻孔伺服电机固定安装在所述钻孔机构安装板的上部；所述钻孔滑板的前端面下部安装有电主轴抱紧座，所述电主轴抱紧座的中心孔中安装有沿竖向延伸的电主轴，所述电主轴的下端安装有钻孔用的钻头。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：电主轴驱动钻头高速旋转，钻孔伺服电机驱动偏心轮转动，连杆上端随偏心轮作圆周运动，连杆下端牵动钻孔滑板沿钻孔滑板导轨作上下往复运动，电主轴抱紧座带动电主轴及钻头同步作上下往复运动，钻头升起时，刷体转动或平移至下一个钻孔工位，钻头下行进行下一个孔眼的钻孔。该钻孔机构非常小巧，极大地节约了占据空间，耗材少，能耗低，加工方便，装配及调整简单快捷。

作为本发明的改进，所述钻孔机构座体竖板的右端面上安装有升降底座，所述升降底座的右端面安装有沿竖向延伸的升降滑板导轨，所述升降滑板导轨上设有可滑动的升降滑板滑块，所述升降滑板滑块上固定连接有升降滑板；所述升降底座的上方固定安装有升降伺服电机，所述升降伺服电机的驱动端连接有竖向向下延伸的升降驱动丝杆，所述升降驱动丝杆的中部旋接有升降丝杆螺母，所述升降丝杆螺母固定连接在所述升降滑板的左端面中部；所述升降滑板右端面前后方向的中部与所述钻孔机构安装板的左端头垂直连接为一体。升降伺服电机启动后，驱动升降驱动丝杆转动，升降丝杆螺母沿升降驱动丝杆上下移动，牵动升降滑板通过升降滑板滑块沿升降滑板导轨作升降运动，可精确控制升降距离，使钻头可以在不同高度位置进行钻孔，以适应在左右方向呈弧形的刷体表面加工出同样深度的孔眼；或者可以在其它与刷体轴线距离不等的刷体表面加工出同样深度的孔眼。

作为本发明的进一步改进，所述偏心轮圆周的零相位位置安装有感应螺钉，所述偏心轮的圆周右侧安装有探测偏心轮零相位的零相位感应器，所述零相位感应器固定在零相位感应器支架的前端，所述零相位感应器支架的后端设有沿前后方向延伸的零相位感应器支架腰形槽，螺钉穿过所述零相位感应器支架腰形槽将其固定在所述钻孔机构安装板的右端面上；当感应螺钉对准零相位感应器的探头时，所述连杆的上端处于上止点位置。当刷体转动或者平移变换钻孔位置时，钻头应处于上止点，以免钻头与刷体发生碰撞；本钻孔机构零相位感应器的探头探测到感应螺钉时，即表明偏心轮处于零相位的位置，此时钻头处于上止点位置，便于控制系统精确控制钻孔机构与四工位旋转工作台协调动作。零相位感应器支架腰形槽便于将零相位感应器的探头调整指向感应螺钉所在圆周的圆心，使感应更加灵敏准确。

作为本发明的进一步改进，所述升降滑板的顶部后侧设有探测升降滑板高度的升降感应器，所述升降感应器安装在升降感应器安装支架的右端，所述升降感应器安装支架的左端固定在所述升降滑板导轨的底座后侧面上。升降滑板的高度变化可以使钻头在左右方向呈弧形的刷体表面进行钻孔，升降感应器可以将探测到的升降滑板高度信息提供给控制系统，以便控制系统根据刷体尺寸准确进行工艺参数的设定。

作为本发明的进一步改进，所述电主轴抱紧座的后端面设有电主轴抱紧座底板，所述电主轴抱紧座底板嵌装于所述钻孔机构安装板前端面沿左右方向延伸的滑槽中，所述电主轴抱紧座底板上设有沿左右方向延伸的抱紧座底板腰形槽，螺钉穿过抱紧座底板腰形槽将电主轴抱紧座底板固定在所述钻孔机构安装板上；所述电主轴抱紧座底板的右端旋接有抱紧座调节螺钉，所述抱紧座调节螺钉的右端头卡在抱紧座调节块上，所述抱紧座调节块固定连接在所述钻孔机构安装板上。旋松电主轴抱紧座底板的紧固螺钉，通过转动抱紧座调节螺钉，可以使电主轴抱紧座底板沿钻孔机构安装板前端面的滑槽调整左右方向的位置，抱紧座底板腰形槽提供左右调节的空间；调整到位后，旋紧电主轴抱紧座底板的紧固螺钉，如此可以很方便地调节钻头在左右方向的位置，实现与刷体夹具的精确配合。钻孔机构安装板前端面的滑槽既可以提供定位作用，使电主轴抱紧座底板准确沿水平线平移，滑槽下侧的台阶又可以提供一定的支撑作用，降低装配工的安装难度，使安装快捷方便。

作为本发明的进一步改进，所述升降底座的左端面中部设有沿前后方向延伸的升降底座凸出部，所述升降底座凸出部嵌于所述钻孔机构座体竖板沿前后方向延伸的座体安装板凹槽中，所述升降底座的后侧中部连接有升降底座调节螺钉，所述升降底座调节螺钉的后端头卡在升降底座调节块上，所述升降底座调节块固定在所述钻孔机构座体竖板的后端；所述升降底座的四个角部分别设有沿前后方向延伸的升降底座腰形槽，螺钉穿过所述升降底座腰形槽将升降底座固定在所述钻孔机构座体竖板上。旋松升降底座的紧固螺钉，通过转动升降底座调节螺钉，可以使升降底座沿钻孔机构座体竖板的座体安装板凹槽前后移动，升降底座腰形槽提供升降底座的前后平移空间；当升降底座调整到使钻头轴线垂直于刷体轴线时，锁紧升降底座的紧固螺钉；调节后可以确保钻头在柱状刷体表面钻孔的精度，确保每个孔眼均准确指向刷体轴线。升降底座凸出部与座体安装板凹槽的配合既可以保证前后平移的精度，又可以使升降底座得到支撑，降低装配工的安装难度，使安装快捷方便。

作为本发明的进一步改进，所述钻孔机构座体在前后方向设有两个支腿，两支腿分别跨在四工位旋转工作台的前后两侧，两支腿上部通过沿前后方向延伸的座体顶板连接为一体，所述座体顶板上方焊接有向上向右弯曲的座体头部，所述钻孔机构座体竖板焊接于所述座体头部的右端；所述四工位旋转工作台包括工作台底座，所述工作台底座的左右两端分别连接有相向而立的墙板，工作台主轴的两端分别通过轴承支撑在左右墙板的顶部，所述左右墙板之间安装有相互平行的左转盘和右转盘，所述工作台主轴的中部固定套装有花键内套筒，所述花键内套筒的左端通过法兰与所述左转盘的右端面中心固定连接，所述花键内套筒的右端套装有花键外套筒，所述花键外套筒的右端通过法兰与所述右转盘的左端面中心固定连接；所述左转盘右端面的四个相位上分别安装有伸向右方的左夹头，所述右转盘左端面的四个相位上分别安装有与左夹头相对应的右夹头，所述左夹头与右夹头之间分别夹持有刷体；所述左转盘的外圆周安装有转盘齿圈，所述转盘齿圈通过换位同步带与换位驱动轮传动连接，所述换位驱动轮安装在换位伺服电机的输出端，所述换位伺服电机固定在所述工作台底座的下方；所述钻头垂直指向位于顶部的刷体。花键外套筒可以在花键内套筒上左右滑动，以调整右转盘与左转盘的间距，以适应不同长度的刷体；工位转换时可以传递扭矩。刷体两端首先被夹持在前侧的左夹头和右夹头之间完成上料，换位伺服电机启动，通过换位驱动轮和换位同步带驱动转盘齿圈及左转盘转动90°，右转盘跟随同步转动90°使刷体来到上方的钻孔工位，上方的刷体进行钻孔的同时，前侧工位继续进行上料；接着左转盘和右转盘继续转动90°，前侧工位继续进行上料，上好料的刷体转动上方进行钻孔，钻好孔的刷体转到后侧进行植毛；然后左转盘和右转盘继续转动90°，前侧工位继续进行上料，上好料的刷体转动上方进行钻孔，钻好孔的刷体转到后侧进行植毛，植毛完成的刷体转到下方，夹头松开释放刷体完成落料，如此循环。前后方向的两个支腿跨在四工位旋转工作台的前后两侧，为刷体在左右方向的平移提供空间，四工位旋转工作台在左右方向的平移使钻头可以沿刷体轴线钻出多排孔眼；座体头部向上向右弯曲可以使电主轴及钻头越过刷体端头的夹具，指向刷体的植毛段。

作为本发明的进一步改进，所述左转盘的左端面中心安装有左大齿轮，所述左大齿轮的左端通过左大齿轮抱箍固定在所述工作台主轴上，所述左大齿轮的右端台阶上安装有左大齿轮轴承，所述左大齿轮轴承的外圈支撑在所述左转盘的中心孔台阶上；各左夹头分别固定连接在左夹头中心杆的右端，各左夹头中心杆的左端分别从左转盘的左夹头安装孔中穿出，各左夹头中心杆的左部分别通过花键安装有左夹头轴套，所述左夹头轴套的左端分别连接有左夹头小齿轮，各左夹头小齿轮分别与所述左大齿轮相啮合，各左夹头轴套的右端上分别安装有左夹头小齿轮轴承，各所述左夹头小齿轮轴承的外圈分别支撑在相应左夹头安装孔的台阶上；所述右转盘的右端面中心安装有右大齿轮，所述右大齿轮的右端通过右大齿轮抱箍固定在所述工作台主轴上，所述右大齿轮的左端台阶上安装有右大齿轮轴承，所述右大齿轮轴承的外圈支撑在所述右转盘的中心孔台阶上；各右夹头分别设有向右延伸的右夹头中心杆，各右夹头中心杆分别插接在右夹头轴套的中心孔中，各右夹头轴套的右端分别连接有右夹头小齿轮，各右夹头小齿轮分别与所述右大齿轮相啮合，各右夹头轴套的中部分别安装有右夹头小齿轮轴承，各所述右夹头小齿轮轴承的外圈分别支撑在相应右夹头安装孔的台阶上；所述工作台主轴的左端穿过所述左墙板且通过联轴器与夹头旋转伺服电机的输出端相连，所述夹头旋转伺服电机固定在电机安装板上，所述电机安装板的底部固定在所述工作台底座上。夹头旋转伺服电机通过联轴器驱动工作台主轴转动，工作台主轴驱动左大齿轮及右大齿轮同步转动，左大齿轮驱动各左夹头小齿轮转动，各左夹头小齿轮同步驱动相应的左夹头中心杆及左夹头转动；右大齿轮驱动各右夹头小齿轮转动，各右夹头小齿轮同步驱动相应的右夹头中心杆及右夹头转动；各刷体的在左夹头和右夹头带动下绕自身轴线旋转，以便在上方的钻孔工位完成在刷体整个圆周上的钻孔，以及钻孔后的刷体转至后侧的植毛工位时能够完成整个圆周上的准确植毛。

作为本发明的进一步改进，各左夹头呈右大左小的T形圆柱截面，各左夹头的台阶与相应左夹头轴套的右端面之间支撑有夹头弹簧，所述夹头弹簧的外周套装有挡套，所述挡套的左端通过法兰固定在所述左转盘上。刷体的右端被置于右夹头的中心且与右夹头共轴线时，夹头弹簧的张力向右推动左夹头，使左夹头夹紧在刷体的左端，刷体两端被夹持固定，完成上料。

作为本发明的进一步改进，各所述左夹头中心杆的左端头分别安装有挡块，各所述挡块的右侧分别安装有限位块；所述左墙板的左端面固定有夹头气缸，所述夹头气缸的活塞杆右端连接有弧形板，所述弧形板与所述工作台主轴共轴线且从工作台主轴的正前方延伸至工作台主轴的正下方；所述弧形板的内圆周同时卡在前侧和下方左夹头的挡块和限位块之间；所述弧形板的两端分别连接有向左水平延伸的弧形板导向杆，各弧形板导向杆的左端依次穿过所述左墙板和电机安装板上的导向孔。当夹头气缸的活塞杆向左缩回时，牵动弧形板向左移动，弧形板导向杆起到导向作用确保弧形板水平向左平移，弧形板的内圆周同时带动前侧和下方左夹头的挡块向左移动，前侧和下方左夹头的夹头弹簧同时被压缩，此时前侧的左夹头打开等待上料，下方的左夹头打开完成落料，两者同步进行；接着新刷体被送至前侧的上料工位，夹头气缸的活塞杆伸出将弧形板释放，夹头弹簧的张力推动前侧和下方的左夹头向右移动将新刷体夹紧，前侧的左夹头完成上料；下方左夹头的限位块撞到相应左夹头小齿轮的左端面时，左夹头中心杆停止向右移动，以控制落料工位的左夹头向右移动的极限位置。接着左转盘和右转盘同步转动90°使新刷体来到上方的钻孔工位，下方完成落料的夹头转动至前侧的上料工位，等待夹头气缸的下一轮动作。

附图说明

图1为本发明钻孔机构的主视图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的右视图。

图4为图3中沿A-A的剖视图。

图5为图1的立体图。

图6为本发明的工作状态图。

图7为本发明中四工位旋转工作台的主视图。

图8为图7的俯视图。

图9为图7的立体图。

图10为图7中沿B-B的剖视图。

图11为图7中沿C-C的剖视图。

图中：1.钻孔机构座体；1a.钻孔机构座体竖板；1a1.座体安装板凹槽；2.升降底座；2a.升降底座腰形槽；2b.升降滑板导轨；2c.升降底座调节螺钉；2d.升降底座调节块；3.升降滑板；3a.升降滑板滑块；3b.钻孔机构安装板；3b1.钻孔滑板导轨；4.升降伺服电机；4a.升降驱动丝杆；4b.升降丝杆螺母；5.钻孔滑板；5a.钻孔滑板滑块；6.钻孔伺服电机；6a.偏心轮；7.连杆；7a.正反扣调节头；8.电主轴抱紧座；8a.电主轴抱紧座底板；8a1.抱紧座底板腰形槽；8b.抱紧座调节螺钉；8c.抱紧座调节块；9.电主轴；9a.钻头；10a.零相位感应器；10a1.感应螺钉；10a2.零相位感应器支架；10b.升降感应器；10b1.升降感应器安装支架；11.左墙板；12.右墙板；13.工作台主轴；14a.花键内套筒；14b.花键外套筒；15.左转盘；15a.转盘齿圈；16.右转盘；17.左夹头；17a.左夹头中心杆；17b.夹头弹簧；17c.挡块；17d.限位块；17e.挡套；18.右夹头；18a.右夹头轴套； 19.左大齿轮；19a.左大齿轮轴承；20.左夹头小齿轮；20a.左夹头小齿轮轴承；21.右大齿轮；21a.右大齿轮轴承；22.右夹头小齿轮；22a.右夹头小齿轮轴承；23.换位伺服电机；23a.换位驱动轮；23b.换位同步带；24.夹头旋转伺服电机；24a.联轴器；25.夹头电机安装板；26.夹头气缸；26a.弧形板；26b.弧形板导向杆；27.辅助托架；27a.托爪。

具体实施方式

在本发明的以下描述中，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指装置必须具有特定的方位。

如图1至图5所示，本发明的钻孔机构包括钻孔机构座体1，钻孔机构座体1的上部设有端面朝右的钻孔机构座体竖板1a， 钻孔机构座体竖板1a的右侧安装有钻孔机构安装板3b，钻孔机构安装板3b垂直于钻孔机构座体竖板1a且沿竖直平面延伸，钻孔机构安装板3b的前端面下部安装有沿竖向延伸的钻孔滑板导轨3b1，钻孔滑板导轨3b1设有可滑动的钻孔滑板滑块5a，钻孔滑板滑块5a上固定连接有钻孔滑板5；钻孔滑板5的上部铰接有连杆7，连杆7的上端铰接在偏心轮6a的圆周上，偏心轮6a的中心固定安装在钻孔伺服电机6的输出端，钻孔伺服电机6固定安装在钻孔机构安装板3b的上部；钻孔滑板5的前端面下部安装有电主轴抱紧座8，电主轴抱紧座8的中心孔中安装有沿竖向延伸的电主轴9，电主轴9的下端安装有钻孔用的钻头9a。

电主轴9驱动钻头9a高速旋转，钻孔伺服电机6驱动偏心轮6a转动，连杆7上端随偏心轮6a作圆周运动，连杆7下端牵动钻孔滑板5沿钻孔滑板导轨3b1作上下往复运动，电主轴抱紧座8带动电主轴9及钻头9a同步作上下往复运动，钻头9a升起时，刷体转动或平移至下一个钻孔工位，钻头9a下行进行下一个孔眼的钻孔。该钻孔机构非常小巧，极大地节约了占据空间，耗材少，能耗低，加工方便，装配及调整简单快捷。

钻孔机构座体竖板1a的右端面上安装有升降底座2，升降底座2的右端面安装有沿竖向延伸的升降滑板导轨2b，升降滑板导轨2b上设有可滑动的升降滑板滑块3a，升降滑板滑块3a上固定连接有升降滑板3；升降底座2的上方固定安装有升降伺服电机4，升降伺服电机4的驱动端连接有竖向向下延伸的升降驱动丝杆4a，升降驱动丝杆4a的中部旋接有升降丝杆螺母4b，升降丝杆螺母4b固定连接在升降滑板3的左端面中部；升降滑板右端面前后方向的中部与钻孔机构安装板3b的左端头垂直连接为一体。

升降伺服电机4启动后，驱动升降驱动丝杆4a转动，升降丝杆螺母4b沿升降驱动丝杆4a上下移动，牵动升降滑板3通过升降滑板滑块3a沿升降滑板导轨2b作升降运动，可精确控制升降距离，使钻头9a可以在不同高度位置进行钻孔，以适应在左右方向呈弧形的刷体表面加工出同样深度的孔眼；或者可以在其它与刷体轴线距离不等的刷体表面加工出同样深度的孔眼。

偏心轮6a圆周的零相位位置安装有感应螺钉10a1，偏心轮6a的圆周右侧安装有探测偏心轮零相位的零相位感应器10a，零相位感应器10a固定在零相位感应器支架10a2的前端，零相位感应器支架10a2的后端设有沿前后方向延伸的零相位感应器支架腰形槽，螺钉穿过零相位感应器支架腰形槽将其固定在钻孔机构安装板3b的右端面上；当感应螺钉10a1对准零相位感应器10a的探头时，连杆7的上端处于上止点位置。

当刷体转动或者平移变换钻孔位置时，钻头9a应处于上止点，以免钻头9a与刷体发生碰撞；本钻孔机构零相位感应器10a的探头探测到感应螺钉10a1时，即表明偏心轮6a处于零相位的位置，此时钻头9a处于上止点位置，便于控制系统精确控制钻孔机构与四工位旋转工作台协调动作。零相位感应器支架腰形槽便于将零相位感应器10a的探头调整指向感应螺钉10a1所在圆周的圆心，使感应更加灵敏准确。

升降滑板3的顶部后侧设有探测升降滑板3高度的升降感应器10b，升降感应器10b安装在升降感应器安装支架10b1的右端，升降感应器安装支架10b1的左端固定在升降滑板导轨2b的底座后侧面上。升降滑板3的高度变化可以使钻头9a在左右方向呈弧形的刷体表面进行钻孔，升降感应器10b可以将探测到的升降滑板高度信息提供给控制系统，以便控制系统根据刷体尺寸准确进行工艺参数的设定。

电主轴抱紧座8的后端面设有电主轴抱紧座底板8a，电主轴抱紧座底板8a嵌装于钻孔机构安装板3b前端面沿左右方向延伸的滑槽中，电主轴抱紧座底板8a上设有沿左右方向延伸的抱紧座底板腰形槽8a1，螺钉穿过抱紧座底板腰形槽8a1将电主轴抱紧座底板8a固定在钻孔机构安装板3b上；电主轴抱紧座底板8a的右端旋接有抱紧座调节螺钉8b，抱紧座调节螺钉8b的右端头卡在抱紧座调节块8c上，抱紧座调节块8c固定连接在钻孔机构安装板3b上。

旋松电主轴抱紧座底板8a的紧固螺钉，通过转动抱紧座调节螺钉8b，可以使电主轴抱紧座底板8a沿钻孔机构安装板3b前端面的滑槽调整左右方向的位置，抱紧座底板腰形槽8a1提供左右调节的空间；调整到位后，旋紧电主轴抱紧座底板8a的紧固螺钉，如此可以很方便地调节钻头9a在左右方向的位置，实现与刷体夹具的精确配合。钻孔机构安装板3b前端面的滑槽既可以提供定位作用，使电主轴抱紧座底板8a准确沿水平线平移，滑槽下侧的台阶又可以提供一定的支撑作用，降低装配工的安装难度，使安装快捷方便。

升降底座2的左端面中部设有沿前后方向延伸的升降底座凸出部，升降底座凸出部嵌于钻孔机构座体竖板1a沿前后方向延伸的座体安装板凹槽1a1中，升降底座2的后侧中部连接有升降底座调节螺钉2c，升降底座调节螺钉2c的后端头卡在升降底座调节块2d上，升降底座调节块2d固定在钻孔机构座体竖板1a的后端；升降底座2的四个角部分别设有沿前后方向延伸的升降底座腰形槽2a，螺钉穿过升降底座腰形槽2a将升降底座2固定在钻孔机构座体竖板1a上。

旋松升降底座2的紧固螺钉，通过转动升降底座调节螺钉2c，可以使升降底座2沿钻孔机构座体竖板1a的座体安装板凹槽1a1前后移动，升降底座腰形槽2a提供升降底座2的前后平移空间；当升降底座2调整到使钻头9a轴线垂直于刷体轴线时，锁紧升降底座2的紧固螺钉；调节后可以确保钻头9a在柱状刷体表面钻孔的精度，确保每个孔眼均准确指向刷体轴线。升降底座凸出部与座体安装板凹槽1a1的配合既可以保证前后平移的精度，又可以使升降底座2得到支撑，降低装配工的安装难度，使安装快捷方便。

连杆7的两端分别通过关节轴承实现铰接，连杆7的中部连接有正反扣调节头7a。上端的关节轴承可以保证连杆7上端作圆周运动时铰接良好，下端的关节轴承可以保证连杆7下端作上下移动时铰接良好。当刷体的钻孔行程需要变化时，可能需要更换偏心轮6a；或者当在左右方向调整电主轴抱紧座8的位置时，均可能使连杆7的长度发生变化，采用正反扣调节头7a可以很方便地调节连杆7的长度，以适应刷体加工工艺的需要。

如图5及图6所示，钻孔机构座体1在前后方向设有两个支腿，两支腿四工位旋转工作台的前后两侧，两支腿上部通过沿前后方向延伸的座体顶板连接为一体，座体顶板上方焊接有向上向右弯曲的座体头部，钻孔机构座体竖板1a焊接于座体头部的右端。前后方向的两个支腿可以跨在四工位旋转工作台的前后两侧，为刷体在左右方向的平移提供空间，刷体在左右方向的平移使钻头9a可以沿刷体轴线钻出多排孔眼；座体头部向上向右弯曲可以使电主轴9及钻头9a越过刷体端头的夹具，指向刷体的植毛段，并垂直指向位于顶部的刷体。

如图7至图11所示，四工位旋转工作台包括工作台底座，工作台底座的左右两端分别连接有相向而立的左墙板11和右墙板12，工作台主轴13的两端分别通过轴承支撑在左墙板11和右墙板12的顶部，左墙板11和右墙板12之间安装有相互平行的左转盘15和右转盘16，左转盘15和右转盘16的中心分别固定在工作台主轴13上，左转盘15右端面的四个相位上分别安装有伸向右方的左夹头17，右转盘16左端面的四个相位上分别安装有与左夹头17相对应的右夹头18；左转盘15的外圆周安装有转盘齿圈15a，转盘齿圈15a通过换位同步带23b与换位驱动轮23a传动连接，换位驱动轮23a安装在换位伺服电机23的输出端，换位伺服电机23固定在工作台底座的下方。

刷体两端首先被夹持在前侧的左夹头17和右夹头18之间完成上料，换位伺服电机23启动，通过换位驱动轮23a和换位同步带23b驱动转盘齿圈15a及左转盘15转动90°，右转盘16跟随同步转动90°使刷体来到上方的钻孔工位，上方的刷体进行钻孔的同时，前侧工位继续进行上料；接着左转盘15和右转盘16继续转动90°，前侧工位继续进行上料，上好料的刷体转动上方进行钻孔，钻好孔的刷体转到后侧进行植毛；然后左转盘15和右转盘16继续转动90°，前侧工位继续进行上料，上好料的刷体转动上方进行钻孔，钻好孔的刷体转到后侧进行植毛，植毛完成的刷体转到下方，夹头松开释放刷体完成落料，如此循环。

工作台主轴13上固定套装有花键内套筒14a，花键内套筒14a的左端通过法兰与左转盘15的右端面中心固定连接，花键内套筒14a的右端套装有花键外套筒14b，花键外套筒14b的右端通过法兰与右转盘16的左端面中心固定连接。花键外套筒14b可以在花键内套筒14a上左右滑动，以调整右转盘16与左转盘15的间距，以适应不同长度的刷体。

左转盘15的左端面中心安装有左大齿轮19，左大齿轮19的左端通过左大齿轮抱箍固定在工作台主轴13上，左大齿轮19的右端台阶上安装有左大齿轮轴承19a，左大齿轮轴承19a的外圈支撑在左转盘15的中心孔台阶上；各左夹头17分别固定连接在左夹头中心杆17a的右端，各左夹头中心杆17a的左端分别从左转盘15的左夹头安装孔中穿出，各左夹头中心杆17a的左部分别通过花键安装有左夹头轴套，左夹头轴套的左端分别连接有左夹头小齿轮20，各左夹头小齿轮20分别与左大齿轮19相啮合，各左夹头轴套的右端上分别安装有左夹头小齿轮轴承20a，各左夹头小齿轮轴承20a的外圈分别支撑在相应左夹头安装孔的台阶上。

右转盘16的右端面中心安装有右大齿轮21，右大齿轮21的右端通过右大齿轮抱箍固定在工作台主轴13上，右大齿轮21的左端台阶上安装有右大齿轮轴承21a，右大齿轮轴承21a的外圈支撑在右转盘16的中心孔台阶上；各右夹头18分别设有向右延伸的右夹头中心杆，各右夹头中心杆分别插接在右夹头轴套18a的中心孔中，各右夹头轴套18a的右端分别连接有右夹头小齿轮22，各右夹头小齿轮22分别与右大齿轮21相啮合，各右夹头轴套18a的中部分别安装有右夹头小齿轮轴承22a，各右夹头小齿轮轴承22a的外圈分别支撑在相应右夹头安装孔的台阶上。

工作台主轴13驱动左大齿轮19及右大齿轮21同步转动，左大齿轮19驱动各左夹头小齿轮20转动，各左夹头小齿轮20同步驱动相应的左夹头中心杆17a及左夹头17转动；右大齿轮21驱动各右夹头小齿轮22转动，各右夹头小齿轮22同步驱动相应的右夹头中心杆及右夹头18转动；各刷体的在左夹头17和右夹头18带动下绕自身轴线旋转，以便在上方的钻孔工位完成在刷体整个圆周上的钻孔，以及钻孔后的刷体转至后侧的植毛工位时能够完成整个圆周上的准确植毛。

各左夹头17呈右大左小的T形圆柱截面，各左夹头17的台阶与相应左夹头轴套的右端面之间支撑有夹头弹簧17b，夹头弹簧17b的外周套装有挡套17e，挡套17e的左端通过法兰固定在左转盘15上。刷体的右端被置于右夹头18的中心且与右夹头18共轴线时，夹头弹簧17b的张力向右推动左夹头17，使左夹头17夹紧在刷体的左端，刷体两端被夹持固定，完成上料。

工作台主轴13的左端穿过左墙板11且通过联轴器24a与夹头旋转伺服电机24的输出端相连，夹头旋转伺服电机24固定在夹头电机安装板25上，夹头电机安装板25的底部固定在工作台底座上。夹头旋转伺服电机24通过联轴器24a驱动工作台主轴13转动，工作台主轴13驱动左大齿轮19及右大齿轮21同步转动，使得各刷体同步同向旋转。

各左夹头中心杆17a的左端头分别安装有挡块17c，各挡块17c的右侧分别安装有限位块17d；左墙板11的左端面固定有夹头气缸26，夹头气缸26的活塞杆右端连接有弧形板26a，弧形板26a与工作台主轴13共轴线且从工作台主轴13的正前方延伸至工作台主轴13的正下方；弧形板26a的内圆周同时卡在前侧和下方左夹头17的挡块17c和限位块17d之间；弧形板26a的两端分别连接有向左水平延伸的弧形板导向杆26b，各弧形板导向杆26b的左端依次穿过左墙板11和夹头电机安装板25上的导向孔。

当夹头气缸26的活塞杆向左缩回时，牵动弧形板26a向左移动，弧形板导向杆26b起到导向作用确保弧形板26a水平向左平移，弧形板26a的内圆周同时带动前侧和下方左夹头17的挡块17c向左移动，前侧和下方左夹头17的夹头弹簧17b同时被压缩，此时前侧的左夹头17打开等待上料，下方的左夹头17打开完成落料，两者同步进行；接着新刷体被送至前侧的上料工位，夹头气缸26的活塞杆伸出将弧形板26a释放，夹头弹簧17b的张力推动前侧和下方的左夹头17向右移动将新刷体夹紧，前侧的左夹头17完成上料；下方左夹头17的限位块17d撞到相应左夹头小齿轮20的左端面时，左夹头中心杆17a停止向右移动，以控制落料工位的左夹头17向右移动的极限位置。接着左转盘15和右转盘16同步转动90°使新刷体来到上方的钻孔工位，下方完成落料的夹头转动至前侧的上料工位，等待夹头气缸26的下一轮动作。

花键外套筒14b的中部安装有辅助托架27，辅助托架27外周与四对夹头相同的相位分别设有沿径向伸出且可以调节的托爪27a。辅助托架27的四个托爪27a分别支撑在各刷体的轴向中部，有利于提高刷体的刚度，避免在钻孔和植毛时刷体产生弹性变形。

以上仅为本发明之较佳可行实施例而已，非因此局限本发明的专利保护范围。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。

Claims (8)

1. 一种钻孔机构，包括钻孔机构座体，其特征在于：所述钻孔机构座体的上部设有端面朝右的钻孔机构座体竖板， 所述钻孔机构座体竖板的右侧安装有钻孔机构安装板，所述钻孔机构安装板垂直于钻孔机构座体竖板且沿竖直平面延伸，所述钻孔机构安装板的前端面下部安装有沿竖向延伸的钻孔滑板导轨，所述钻孔滑板导轨设有可滑动的钻孔滑板滑块，所述钻孔滑板滑块上固定连接有钻孔滑板；所述钻孔滑板的上部铰接有连杆，所述连杆的上端铰接在偏心轮的圆周上，所述偏心轮的中心固定安装在钻孔伺服电机的输出端，所述钻孔伺服电机固定安装在所述钻孔机构安装板的上部；所述钻孔滑板的前端面下部安装有电主轴抱紧座，所述电主轴抱紧座的中心孔中安装有沿竖向延伸的电主轴，所述电主轴的下端安装有钻孔用的钻头；

所述钻孔机构座体在前后方向设有两个支腿，两支腿分别跨在四工位旋转工作台的前后两侧，两支腿上部通过沿前后方向延伸的座体顶板连接为一体，所述座体顶板上方焊接有向上向右弯曲的座体头部，所述钻孔机构座体竖板焊接于所述座体头部的右端；所述四工位旋转工作台包括工作台底座，所述工作台底座的左右两端分别连接有相向而立的墙板，工作台主轴的两端分别通过轴承支撑在左右墙板的顶部，所述左右墙板之间安装有相互平行的左转盘和右转盘，所述工作台主轴的中部固定套装有花键内套筒，所述花键内套筒的左端通过法兰与所述左转盘的右端面中心固定连接，所述花键内套筒的右端套装有花键外套筒，所述花键外套筒的右端通过法兰与所述右转盘的左端面中心固定连接；所述左转盘右端面的四个相位上分别安装有伸向右方的左夹头，所述右转盘左端面的四个相位上分别安装有与左夹头相对应的右夹头，所述左夹头与右夹头之间分别夹持有刷体；所述左转盘的外圆周安装有转盘齿圈，所述转盘齿圈通过换位同步带与换位驱动轮传动连接，所述换位驱动轮安装在换位伺服电机的输出端，所述换位伺服电机固定在所述工作台底座的下方；所述钻头垂直指向位于顶部的刷体；

所述左转盘的左端面中心安装有左大齿轮，所述左大齿轮的左端通过左大齿轮抱箍固定在所述工作台主轴上，所述左大齿轮的右端台阶上安装有左大齿轮轴承，所述左大齿轮轴承的外圈支撑在所述左转盘的中心孔台阶上；各左夹头分别固定连接在左夹头中心杆的右端，各左夹头中心杆的左端分别从左转盘的左夹头安装孔中穿出，各左夹头中心杆的左部分别通过花键安装有左夹头轴套，所述左夹头轴套的左端分别连接有左夹头小齿轮，各左夹头小齿轮分别与所述左大齿轮相啮合，各左夹头轴套的右端上分别安装有左夹头小齿轮轴承，各所述左夹头小齿轮轴承的外圈分别支撑在相应左夹头安装孔的台阶上；所述右转盘的右端面中心安装有右大齿轮，所述右大齿轮的右端通过右大齿轮抱箍固定在所述工作台主轴上，所述右大齿轮的左端台阶上安装有右大齿轮轴承，所述右大齿轮轴承的外圈支撑在所述右转盘的中心孔台阶上；各右夹头分别设有向右延伸的右夹头中心杆，各右夹头中心杆分别插接在右夹头轴套的中心孔中，各右夹头轴套的右端分别连接有右夹头小齿轮，各右夹头小齿轮分别与所述右大齿轮相啮合，各右夹头轴套的中部分别安装有右夹头小齿轮轴承，各所述右夹头小齿轮轴承的外圈分别支撑在相应右夹头安装孔的台阶上；所述工作台主轴的左端穿过左墙板且通过联轴器与夹头旋转伺服电机的输出端相连，所述夹头旋转伺服电机固定在电机安装板上，所述电机安装板的底部固定在所述工作台底座上。

2.根据权利要求1所述的钻孔机构，其特征在于：所述钻孔机构座体竖板的右端面上安装有升降底座，所述升降底座的右端面安装有沿竖向延伸的升降滑板导轨，所述升降滑板导轨上设有可滑动的升降滑板滑块，所述升降滑板滑块上固定连接有升降滑板；所述升降底座的上方固定安装有升降伺服电机，所述升降伺服电机的驱动端连接有竖向向下延伸的升降驱动丝杆，所述升降驱动丝杆的中部旋接有升降丝杆螺母，所述升降丝杆螺母固定连接在所述升降滑板的左端面中部；所述升降滑板右端面前后方向的中部与所述钻孔机构安装板的左端头垂直连接为一体。

3.根据权利要求1所述的钻孔机构，其特征在于：所述偏心轮圆周的零相位位置安装有感应螺钉，所述偏心轮的圆周右侧安装有探测偏心轮零相位的零相位感应器，所述零相位感应器固定在零相位感应器支架的前端，所述零相位感应器支架的后端设有沿前后方向延伸的零相位感应器支架腰形槽，螺钉穿过所述零相位感应器支架腰形槽将其固定在所述钻孔机构安装板的右端面上；当感应螺钉对准零相位感应器的探头时，所述连杆的上端处于上止点位置。

4.根据权利要求2所述的钻孔机构，其特征在于：所述升降滑板的顶部后侧设有探测升降滑板高度的升降感应器，所述升降感应器安装在升降感应器安装支架的右端，所述升降感应器安装支架的左端固定在所述升降滑板导轨的底座后侧面上。

5.根据权利要求1所述的钻孔机构，其特征在于：所述电主轴抱紧座的后端面设有电主轴抱紧座底板，所述电主轴抱紧座底板嵌装于所述钻孔机构安装板前端面沿左右方向延伸的滑槽中，所述电主轴抱紧座底板上设有沿左右方向延伸的抱紧座底板腰形槽，螺钉穿过抱紧座底板腰形槽将电主轴抱紧座底板固定在所述钻孔机构安装板上；所述电主轴抱紧座底板的右端旋接有抱紧座调节螺钉，所述抱紧座调节螺钉的右端头卡在抱紧座调节块上，所述抱紧座调节块固定连接在所述钻孔机构安装板上。

6.根据权利要求2所述的钻孔机构，其特征在于：所述升降底座的左端面中部设有沿前后方向延伸的升降底座凸出部，所述升降底座凸出部嵌于所述钻孔机构座体竖板沿前后方向延伸的座体安装板凹槽中，所述升降底座的后侧中部连接有升降底座调节螺钉，所述升降底座调节螺钉的后端头卡在升降底座调节块上，所述升降底座调节块固定在所述钻孔机构座体竖板的后端；所述升降底座的四个角部分别设有沿前后方向延伸的升降底座腰形槽，螺钉穿过所述升降底座腰形槽将升降底座固定在所述钻孔机构座体竖板上。

7.根据权利要求1所述的钻孔机构，其特征在于：各左夹头呈右大左小的T形圆柱截面，各左夹头的台阶与相应左夹头轴套的右端面之间支撑有夹头弹簧，所述夹头弹簧的外周套装有挡套，所述挡套的左端通过法兰固定在所述左转盘上。

8.根据权利要求7所述的钻孔机构，其特征在于：各所述左夹头中心杆的左端头分别安装有挡块，各所述挡块的右侧分别安装有限位块；所述左墙板的左端面固定有夹头气缸，所述夹头气缸的活塞杆右端连接有弧形板，所述弧形板与所述工作台主轴共轴线且从工作台主轴的正前方延伸至工作台主轴的正下方；所述弧形板的内圆周同时卡在前侧和下方左夹头的挡块和限位块之间；所述弧形板的两端分别连接有向左水平延伸的弧形板导向杆，各弧形板导向杆的左端依次穿过所述左墙板和电机安装板上的导向孔。