CN110696200A - 一种自动钻孔机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动钻孔机器人，包括机壳，所述机壳内下端设有传动腔，所述机壳内右端设有转动腔，所述转动腔左侧设有拨动腔，所述传动腔内设有为装置提供动力的传动机构，所述转动腔内设有钻孔的旋转钻孔机构，所述传动腔内左端设有具有定位功能的升降机构，所述拨动腔内设有控制钻头前进的进给机构，该机器人在工作时，能自动感应预先设计好的钻孔高度，并自动开始对墙壁进行钻孔操作，钻孔完毕后该机器人会自动将钻头从墙壁内退出，可实现对不同高度的墙壁进行钻孔，以代替人工进行高危操作。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域，具体为一种自动钻孔机器人。
背景技术
在工业上或者建筑上，大多数时候都会用到钻孔设备，无论在机器还是墙面上都会根据需要进行不同高度位置进行钻孔。
现阶段，大多数时候都是人工手持钻孔设备进行钻孔，在对不同高度的位置进行钻孔时，会对工作人员的人身安全造成一定的威胁，而且人工操作很难精准对不同高度的位置进行钻孔。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种自动钻孔机器人，克服人工高危作业和不能准确定位钻孔等问题，提高作业的安全性能和提高钻孔的准确性。
本发明是通过以下技术方案来实现的。
本发明的一种自动钻孔机器人，包括机壳，所述机壳内下端设有传动腔，所述机壳内右端设有转动腔，所述转动腔左侧设有拨动腔，所述传动腔内设有为装置提供动力的传动机构，所述转动腔内设有钻孔的旋转钻孔机构，所述传动腔内左端设有具有定位功能的升降机构，所述拨动腔内设有控制钻头前进的进给机构；
所述进给机构包括位于所述转动腔内且可在腔内上下滑动的固定块，所述固定块内设有从动腔，所述从动腔左右腔壁转动连接有左端伸出装置外的移动轴，所述移动轴右端键连接有位于所述从动腔内的第一锥齿轮，所述第一锥齿轮内设有开口向右的环形腔，所述环形腔内设有可在腔内滑动的滑块，所述滑块右端面固定设有固定杆，所述固定杆右端面与所述从动腔右腔壁固定连接，所述拨动腔上腔壁设有开口向下的移动腔，所述移动腔内设有可在腔内左右滑动的移动块，所述移动块左端面固定设有弹力弹簧与所述移动腔左腔壁连接，所述拨动腔下腔壁设有开口向上的位移腔，所述位移腔内设有可在腔内左右滑动的位移块，所述位移块左端面固定设有复位弹簧与所述位移腔左腔壁连接，所述位移块左端面固定连接有拉绳，所述位移块上端面与所述移动块下端面固定连接有拨杆，所述移动轴上设有位于所述拨杆左侧的挡环，所述传动腔上下腔壁转动连接有转轴，所述转轴下端设有啮合齿轮，所述转轴上端设有卷绳轮，所述卷绳轮上连接有所述拉绳，所述传动腔前后腔壁转动连接有旋转杆，所述旋转杆上设有定滑轮，所述拉绳通过所述定滑轮进行导向，所述所述移动轴右端设有开口向右的圆柱腔，所述圆柱腔内设有可在腔内滑动的连接块，所述连接块右端面固定设有拉力弹簧与所述从动腔右腔壁连接；
该装置通过所述传动机构提供动力，在通过所述升降机构进行定位钻孔高度，最后通过所述旋转钻孔机构旋转钻头和所述进给机构向钻孔方向进给距离完成钻孔操作。
进一步地，所述传动机构包括固定在所述传动腔下腔壁上的电机，所述电机上端动力连接有传动轴，所述传动轴上端键连接有滑动齿轮，所述滑动齿轮内设有开口向上的滑动腔，所述滑动腔内设有可在腔内滑动的滑动块，所述滑动块上端面固定连接有细绳，所述传动轴下端设有主动带轮，所述主动带轮上连接有皮带。
进一步地，所述升降机构包括转动连接在所述传动腔下腔壁且位于所述传动轴左侧的旋转轴，所述旋转轴下端设有与所述滑动齿轮啮合连接的从动齿轮，所述旋转轴上端设有第二锥齿轮，所述传动腔右腔壁转动连接有转杆，所述转杆右端设有与所述第二锥齿轮啮合连接的第三锥齿轮，所述转杆左端设有旋转齿轮，所述拨动腔左侧设有左右连通的升降腔，所述传动腔左端的下腔壁贯穿连接有上端伸入所述升降腔内且前端面与所述旋转齿轮啮合连接的齿条，所述齿条上端面固定设有可在腔内滑动的升降块，所述移动轴左端固定设有传感器，所述移动轴左端面固定设有钻头，所述传动腔上腔壁内设有磁性腔，所述磁性腔上端固定设有固定磁性块，所述磁性腔下端设有可在腔内上下滑动的移动磁性块，所述移动磁性块下端面固定连接有所述细绳一端。
进一步地，所述旋转钻孔机构包括转动连接在所述传动腔右端的下腔壁且上端与所述转动腔上腔壁转动连接的转动轴，所述转动轴下端设有位于所述传动腔内的从动带轮，所述从动带轮通过所述皮带与所述主动带轮连接，所述转动轴上端设有一端位于所述转动腔内的齿轮轴，所述从动腔上腔壁转动连接有转动杆，所述转动杆上端设有与所述转动轴通过所述齿轮轴啮合连接的转动齿轮，所述转动杆下端设有与所述第一锥齿轮啮合连接的第四锥齿轮。
进一步地，初始状态下，所述固定磁性块与所述移动磁性块之间没有磁吸引力，所述滑动齿轮与所述从动齿轮处于啮合状态，与所述啮合齿轮处于脱离啮合状态。
进一步地，初始状态下，所述拨杆在所述移动腔和所述复位弹簧的作用下位于所述拨动腔右侧，所述拨杆对所述挡环没有推力。
本发明的有益效果 ：该机器人结构简单，操作便捷，该机器人在工作时，能自动感应预先设计好的钻孔高度，并自动开始对墙壁进行钻孔操作，钻孔完毕后该机器人会自动将钻头从墙壁内退出，可实现对不同高度的墙壁进行钻孔，以代替人工进行高危操作。
附图说明
为了更清楚地说明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，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 是本发明实施例的结构示意图；
图 2 是本发明实施例图1中A-A处结构示意图；
图 3 是本发明实施例图1中B-B处结构示意图；
图 4 是本发明实施例图1中C处结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1-4对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
结合附图1-4所述的一种自动钻孔机器人，包括机壳10，所述机壳10内下端设有传动腔53，所述机壳10内右端设有转动腔46，所述转动腔46左侧设有拨动腔44，所述传动腔53内设有为装置提供动力的传动机构20，所述转动腔46内设有钻孔的旋转钻孔机构66，所述传动腔53内左端设有具有定位功能的升降机构68，所述拨动腔44内设有控制钻头前进的进给机构67，所述进给机构67包括位于所述转动腔46内且可在腔内上下滑动的固定块73，所述固定块73内设有从动腔45，所述从动腔45左右腔壁转动连接有左端伸出装置外的移动轴51，所述移动轴51右端键连接有位于所述从动腔45内的第一锥齿轮52，所述第一锥齿轮52内设有开口向右的环形腔70，所述环形腔70内设有可在腔内滑动的滑块71，所述滑块71右端面固定设有固定杆72，所述固定杆72右端面与所述从动腔45右腔壁固定连接，所述拨动腔44上腔壁设有开口向下的移动腔40，所述移动腔40内设有可在腔内左右滑动的移动块41，所述移动块41左端面固定设有弹力弹簧39与所述移动腔40左腔壁连接，所述拨动腔44下腔壁设有开口向上的位移腔64，所述位移腔64内设有可在腔内左右滑动的位移块65，所述位移块65左端面固定设有复位弹簧63与所述位移腔64左腔壁连接，所述位移块65左端面固定连接有拉绳62，所述位移块65上端面与所述移动块41下端面固定连接有拨杆42，所述移动轴51上设有位于所述拨杆42左侧的挡环43，所述传动腔53上下腔壁转动连接有转轴79，所述转轴79下端设有啮合齿轮15，所述转轴79上端设有卷绳轮11，所述卷绳轮11上连接有所述拉绳62，所述传动腔53前后腔壁转动连接有旋转杆14，所述旋转杆14上设有定滑轮12，所述拉绳62通过所述定滑轮12进行导向，所述所述移动轴51右端设有开口向右的圆柱腔76，所述圆柱腔76内设有可在腔内滑动的连接块78，所述连接块78右端面固定设有拉力弹簧77与所述从动腔45右腔壁连接，该装置通过所述传动机构20提供动力，在通过所述升降机构68进行定位钻孔高度，最后通过所述旋转钻孔机构66旋转钻头和所述进给机构67向钻孔方向进给距离完成钻孔操作。
有益地，所述传动机构20包括固定在所述传动腔53下腔壁上的电机19，所述电机19上端动力连接有传动轴18，所述传动轴18上端键连接有滑动齿轮22，所述滑动齿轮22内设有开口向上的滑动腔16，所述滑动腔16内设有可在腔内滑动的滑动块21，所述滑动块21上端面固定连接有细绳23，所述传动轴18下端设有主动带轮17，所述主动带轮17上连接有皮带13。
有益地，所述升降机构68包括转动连接在所述传动腔53下腔壁且位于所述传动轴18左侧的旋转轴25，所述旋转轴25下端设有与所述滑动齿轮22啮合连接的从动齿轮26，所述旋转轴25上端设有第二锥齿轮30，所述传动腔53右腔壁转动连接有转杆28，所述转杆28右端设有与所述第二锥齿轮30啮合连接的第三锥齿轮27，所述转杆28左端设有旋转齿轮29，所述拨动腔44左侧设有左右连通的升降腔35，所述传动腔53左端的下腔壁贯穿连接有上端伸入所述升降腔35内且前端面与所述旋转齿轮29啮合连接的齿条31，所述齿条31上端面固定设有可在腔内滑动的升降块34，所述移动轴51左端固定设有传感器33，所述移动轴51左端面固定设有钻头32，所述传动腔53上腔壁内设有磁性腔37，所述磁性腔37上端固定设有固定磁性块36，所述磁性腔37下端设有可在腔内上下滑动的移动磁性块38，所述移动磁性块38下端面固定连接有所述细绳23一端。
有益地，所述旋转钻孔机构66包括转动连接在所述传动腔53右端的下腔壁且上端与所述转动腔46上腔壁转动连接的转动轴47，所述转动轴47下端设有位于所述传动腔53内的从动带轮61，所述从动带轮61通过所述皮带13与所述主动带轮17连接，所述转动轴47上端设有一端位于所述转动腔46内的齿轮轴80，所述从动腔45上腔壁转动连接有转动杆49，所述转动杆49上端设有与所述转动轴47通过所述齿轮轴80啮合连接的转动齿轮48，所述转动杆49下端设有与所述第一锥齿轮52啮合连接的第四锥齿轮50。
有益地，初始状态下，所述固定磁性块36与所述移动磁性块38之间没有磁吸引力，所述滑动齿轮22与所述从动齿轮26处于啮合状态，与所述啮合齿轮15处于脱离啮合状态。
有益地，初始状态下，所述拨杆42在所述移动腔40和所述复位弹簧63的作用下位于所述拨动腔44右侧，所述拨杆42对所述挡环43没有推力。
整个装置的机械动作的顺序 ：
1 ：启动电机19，电机19工作带动传动轴18转动，从而带动主动带轮17和滑动齿轮22转动，主动带轮17转动带动通过皮带13连接的从动带轮61转动，从而带动转动轴47转动，从而带动与转动轴47通过82啮合连接的转动齿轮48转动，转动齿轮48转动带动转动杆49以及第四锥齿轮50转动，第四锥齿轮50转动带动与之啮合连接的第一锥齿轮52转动，从而带动移动轴51转动，移动轴51转动带动钻头32转动；
2 ：滑动齿轮22转动带动与之啮合连接的从动齿轮26转动，从而带动旋转轴25以及旋转轴25上端的第二锥齿轮30转动，第二锥齿轮30转动带动与之啮合连接的第三锥齿轮27转动，从而带动转杆28以及转杆28上的旋转齿轮29转动，旋转齿轮29转动带动与之啮合连接的齿条31向上运动，从而推动升降块34在升降腔35内向上运动，从而带动移动轴51以及固定块73向上运动；
3 ：当移动轴51向上运动到指定高度位置时，传感器33感应工作，此时固定磁性块36与移动磁性块38同性相吸，移动磁性块38在磁吸引力的作用下在磁性腔37内向上运动，从而将细绳23拉紧，滑动齿轮22被细绳23拉动向上运动，滑动齿轮22从而与从动齿轮26脱离啮合，从动齿轮26停止转动，移动轴51停止上升，滑动齿轮22从而与啮合齿轮15啮合连接，从而带动啮合齿轮15转动，啮合齿轮15转动带动转轴79以及转轴79上端的卷绳轮11转动，从而将拉绳62拉紧，从而拉动拨杆42和移动块41向左运动，拨杆42向右运动推动挡环43，从而推动移动轴51以及移动轴51左端的钻头32向左运动开始钻孔；
4 ：钻孔完毕后，启动电机19反转，从而通过机械传动带动卷绳轮11反转，从而将拉绳62放松，位移块65失去拉绳62的拉力在复位弹簧63的作用下向右运动复位，移动轴51失去拨杆42的推力作用在拉力弹簧77的作用下向右运动复位，钻头32复位后关闭传感器33,固定磁性块36与移动磁性块38之间失去磁吸引力，移动磁性块38在自身重力下向下运动复位，细绳23放松，滑动齿轮22失去细绳23的拉力在自身重力作用下向下运动复位重新与从动齿轮26啮合连接，从而带动从动齿轮26反转，从而通过机械传动带动移动轴51和固定块73向下运动复位，关闭电机19，完成操作。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种自动钻孔机器人，包括机壳，主要特征在于：所述机壳内下端设有传动腔，所述机壳内右端设有转动腔，所述转动腔左侧设有拨动腔，所述传动腔内设有为装置提供动力的传动机构，所述转动腔内设有钻孔的旋转钻孔机构，所述传动腔内左端设有具有定位功能的升降机构，所述拨动腔内设有控制钻头前进的进给机构；
所述进给机构包括位于所述转动腔内且可在腔内上下滑动的固定块，所述固定块内设有从动腔，所述从动腔左右腔壁转动连接有左端伸出装置外的移动轴，所述移动轴右端键连接有位于所述从动腔内的第一锥齿轮，所述第一锥齿轮内设有开口向右的环形腔，所述环形腔内设有可在腔内滑动的滑块，所述滑块右端面固定设有固定杆，所述固定杆右端面与所述从动腔右腔壁固定连接，所述拨动腔上腔壁设有开口向下的移动腔，所述移动腔内设有可在腔内左右滑动的移动块，所述移动块左端面固定设有弹力弹簧与所述移动腔左腔壁连接，所述拨动腔下腔壁设有开口向上的位移腔，所述位移腔内设有可在腔内左右滑动的位移块，所述位移块左端面固定设有复位弹簧与所述位移腔左腔壁连接，所述位移块左端面固定连接有拉绳，所述位移块上端面与所述移动块下端面固定连接有拨杆，所述移动轴上设有位于所述拨杆左侧的挡环，所述传动腔上下腔壁转动连接有转轴，所述转轴下端设有啮合齿轮，所述转轴上端设有卷绳轮，所述卷绳轮上连接有所述拉绳，所述传动腔前后腔壁转动连接有旋转杆，所述旋转杆上设有定滑轮，所述拉绳通过所述定滑轮进行导向，所述所述移动轴右端设有开口向右的圆柱腔，所述圆柱腔内设有可在腔内滑动的连接块，所述连接块右端面固定设有拉力弹簧与所述从动腔右腔壁连接；
该装置通过所述传动机构提供动力，在通过所述升降机构进行定位钻孔高度，最后通过所述旋转钻孔机构旋转钻头和所述进给机构向钻孔方向进给距离完成钻孔操作。
2.根据权利要求 1 所述的一种自动钻孔机器人，其特征在于：所述传动机构包括固定在所述传动腔下腔壁上的电机，所述电机上端动力连接有传动轴，所述传动轴上端键连接有滑动齿轮，所述滑动齿轮内设有开口向上的滑动腔，所述滑动腔内设有可在腔内滑动的滑动块，所述滑动块上端面固定连接有细绳，所述传动轴下端设有主动带轮，所述主动带轮上连接有皮带。
3.根据权利要求 1 所述的一种自动钻孔机器人，其特征在于：所述升降机构包括转动连接在所述传动腔下腔壁且位于所述传动轴左侧的旋转轴，所述旋转轴下端设有与所述滑动齿轮啮合连接的从动齿轮，所述旋转轴上端设有第二锥齿轮，所述传动腔右腔壁转动连接有转杆，所述转杆右端设有与所述第二锥齿轮啮合连接的第三锥齿轮，所述转杆左端设有旋转齿轮，所述拨动腔左侧设有左右连通的升降腔，所述传动腔左端的下腔壁贯穿连接有上端伸入所述升降腔内且前端面与所述旋转齿轮啮合连接的齿条，所述齿条上端面固定设有可在腔内滑动的升降块，所述移动轴左端固定设有传感器，所述移动轴左端面固定设有钻头，所述传动腔上腔壁内设有磁性腔，所述磁性腔上端固定设有固定磁性块，所述磁性腔下端设有可在腔内上下滑动的移动磁性块，所述移动磁性块下端面固定连接有所述细绳一端。
4.根据权利要求 1 所述的一种自动钻孔机器人，其特征在于：所述旋转钻孔机构包括转动连接在所述传动腔右端的下腔壁且上端与所述转动腔上腔壁转动连接的转动轴，所述转动轴下端设有位于所述传动腔内的从动带轮，所述从动带轮通过所述皮带与所述主动带轮连接，所述转动轴上端设有一端位于所述转动腔内的齿轮轴，所述从动腔上腔壁转动连接有转动杆，所述转动杆上端设有与所述转动轴通过所述齿轮轴啮合连接的转动齿轮，所述转动杆下端设有与所述第一锥齿轮啮合连接的第四锥齿轮。
5.根据权利要求 3 所述的一种自动钻孔机器人，其特征在于：初始状态下，所述固定磁性块与所述移动磁性块之间没有磁吸引力，所述滑动齿轮与所述从动齿轮处于啮合状态，与所述啮合齿轮处于脱离啮合状态。
6.根据权利要求 1 所述的一种自动钻孔机器人，其特征在于：初始状态下，所述拨杆在所述移动腔和所述复位弹簧的作用下位于所述拨动腔右侧，所述拨杆对所述挡环没有推力。
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