CN111842992B - 一种台钻 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种台钻，包括支架、钻头所在的台钻主体和用于放置待加工工件的工作台，台钻主体固定在支架上，工作台在支架底部水平固定，所述台钻还设有测量装置，所述测量装置包括驱动组件和至少一根的活动杆，所述驱动组件驱动活动杆，使活动杆纵向移动且是以单位距离d的倍数移动；本发明提供了一种带有测量装置的台钻，当工件固定在工作台上之后，仍然可以直接测量工件的厚度或高度，具有较强的通用性，且测试准确、使用方便；在测量的同时，利用下压的定位架的压力，达到在垂直工作台方向上对工件进行固定的目的，加强台钻工作中工件的稳定性和操作的安全性。

Description

一种台钻

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，具体涉及一种台钻。

背景技术

台钻是一种体积小巧，操作简便，通常安装在专用工作台上使用的小型孔加工机床。在使用台钻对工件进行钻孔加工时，需要确定钻孔的位置、大小和孔洞的深度，因此在实务操作中，在钻孔前往往需要对工件厚度、大小进行必要的测量。但当我们已经把工件固定在台钻平台上后，再想对工件进行测量时，需要将固定好的工件再次取下，这样操作起来显然不够简便、快捷；或是直接用测量工具对固定好的工件进行手动测量，但这样操作麻烦且容易形成误差。

因此，如何在工件已经固定完成的情况下，在台钻工作台上对其厚度或高度进行精准测量，就成为了本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种台钻，使得工件固定在工作台上后仍然可以精确测量厚度或高度，具有较强的通用性，且测试准确、使用方便。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种台钻，包括支架、钻头所在的台钻主体和用于放置待加工工件的工作台，台钻主体固定在支架上，工作台在支架底部水平固定，其特征在于：所述台钻还设有测量装置，所述测量装置包括驱动组件和至少一根的活动杆，所述驱动组件驱动活动杆，使活动杆纵向移动且是以单位距离d的倍数移动，且所述驱动组件带有反向装置，使测量结束后的活动杆反向移动归位；

所述活动杆下端与连接杆相连，所述连接杆相对活动杆可沿纵向滑移，所述连接杆与活动杆之间设有弹簧，所述连接杆与活动杆之间设有传感器，所述传感器用于检测连接杆与活动杆之间的间距；

在所述弹簧的作用下，所述连接杆与活动杆之间保持a初始间距；所述连接杆底部与工作台之间的初始距离为D；

测量工件时，驱动组件驱动活动杆，使活动杆纵向向下移动，当传感器检测到连接杆与活动杆之间的间距发生变化且驱动组件驱动活动杆移动总距离为n d时，驱动组件停止驱动活动杆，传感器记录得到连接杆与活动杆之间的间距为b，连接杆与活动杆之间的间距为c=a-b；

当传感器检测到连接杆与活动杆之间的间距发生变化但活动杆移动距离尚未达到d的整数倍数时，驱动组件继续驱动，直至活动杆移动距离达到此时最接近的d的整数倍数时驱动组件停止驱动，此时传感器检测到的间距为b；

通过公式H = D - n d + c计算得出工件厚度或高度H，n为整数。

作为优选，所述活动杆下端设有连接槽，所述连接杆上端位于连接槽内，所述传感器固定在连接杆上端面和/或连接槽顶部，所述弹簧的两端分别抵接连接杆上端面和连接槽顶部，所述连接杆与活动杆之间设有限位结构，在所述弹簧以及连接杆与活动杆之间的限位结构的作用下，所述连接杆与活动杆之间的初始间距a为定值。

作为优选，所述驱动组件包括传动轮、电机，所述传动轮套设在活动杆外且与活动杆螺纹连接，所述传动轮限位在支架上使传动轮周向可转动且轴向位置固定，电机与传动轮之间设有传动组件，电机以周为单位转动，并带动整个驱动部件进行转动，当电机每转动N周使活动杆纵向移动距离d，N为大于等于1的整数。

作为优选，所述活动杆为至少两根，传动组件包括传动带和动力齿轮，所述传动轮外部为齿轮结构，所述传动带表面设有凸齿且啮合连接所有的传动轮以及动力齿轮，使传动轮和动力齿轮以同一转速转动，所述动力齿轮连接电机的输出轴。

作为优选，每一根活动杆下端对应连接一根连接杆，每一连接杆的底部通过水平杆依次相连，形成一个定位架，所述定位架底部与工作台始终保持平行，当定位架为初始位置时所述定位架底部与工作台之间的距离为D。

作为优选，所述活动杆为至少三根，形成多边形的且空心的定位架，钻头对应定位架空心区域设置，相对工作台纵向位移时可穿过定位架。

作为优选，所述反向装置设置在动力齿轮外接的电机上，工作中驱动组件可以在电机的带动下正向或反向转动，使得活动杆纵向移动完成测距的同时可以反向移动回到初始位置。

作为优选，所述传感器为红外传感器或激光传感器。

所述的工作台的上端面沿纵向固定设置有两个支架，两个所述的支架的上端固定设置有上端盖，且在两个所述的支架之间设置有定位座，所述的定位座开设有供两个支架分别穿过的定位孔，以配合两个支架实现自身的纵向滑移，所述的定位座固定连接有安装块，在所述的安装块内限位设置有一为钻头提供动力的第一驱动件；所述的工作台的上端面沿纵向设置有向上伸入至上端盖的螺杆，所述的定位座内开设有一供螺杆穿过并与其构成螺杆传动的螺孔，所述的螺杆的上端与上端盖转动连接、下端固定设置有一为其提供动力的第二驱动件；所述的安装块的侧方沿纵向固定设置有两个定位激光器，两个所述的定位激光器可分别发射出一字线型激光，且该两个定位激光器所发出的一字线型激光呈垂直分布并具有一交点，该交点正好位于钻头的正下方。

作为优选，所述的安装块沿纵向固定设置有一激光测距仪，所述的激光测距仪所发出的激光垂直于工作台的上端面。

作为优选，所述的安装块开设有一安装孔，且在该安装孔的下端固定设置有一下封盖，所述的第一驱动件放置于安装孔内后由下封盖承载限位，所述的第一驱动件具有一驱动轴，所述的下封盖开设有供驱动轴伸出的小通孔，且在该驱动轴伸出小通孔后与钻头相固定以带动钻头转动。

作为优选，所述的第二驱动件位于工作台的内部。

作为优选，所述的螺杆的上端伸入至上端盖后连接有一限位在上端盖内的轴承。

作为优选，所述的工作台的上端面开设有与钻头位置相对应并供其穿入的钻孔。

实施本发明技术方案，具有如下有益效果：

1、本发明提供了一种台钻，带有测量装置，所述测量装置利用驱动组件驱动活动杆纵向移动对固定在工作台上的工件进行测量，所述活动杆下端与连接杆相连，所述连接杆相对活动杆可沿纵向滑移，利用所述连接杆与活动杆之间的传感器记录并计算得出连接杆的相对位移，实现精准测量，达到在工作台上直接测量工件的厚度或高度的目的，具有较强的通用性，且测试准确、使用方便。

2、本发明提供了一种台钻，带有测量装置，在测量的同时，所述测量装置利用活动杆和连接杆内的弹簧增强对待测工件的压力，达到在垂直工作台方向上对工件进行固定的目的，加强台钻工作中工件的稳定性和操作的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明技术方案或现有技术中的技术方案，下面将对技术方案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，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为本发明提供的一种实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的一种实施例的主视图；

图3为本发明提供的一种实施例的剖面图；

图4为图3中A的放大结构图；

图5为本发明提供的一种实施例的俯视图；

图6为本发明提供的一种实施例中测量装置的传动组件的示意图。

图中：1支架，2台钻主体，3工作台，4测量装置，5活动杆，501连接槽，6连接杆，7弹簧，8传感器，9传动轮，10动力齿轮，11传动带，12定位架，13激光测距仪。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、2、3、4、5、6所示，展示了一种本发明在实际应用中的结构关系，包括支架1、钻头所在的台钻主体2和用于放置待加工工件的工作台3，台钻主体2固定在支架1上，工作台3在支架1底部水平固定，其特征在于：所述台钻还设有测量装置4，所述测量装置4包括驱动组件和至少一根的活动杆5，所述驱动组件驱动活动杆5，使活动杆5纵向移动且是以单位距离d的倍数移动，且所述驱动组件带有反向装置，使测量结束后的活动杆5反向移动归位；

所述活动杆5下端与连接杆6相连，所述连接杆6相对活动杆5可沿纵向滑移，所述连接杆6与活动杆5之间设有弹簧7，所述连接杆6与活动杆5之间设有传感器8，所述传感器8用于检测连接杆6与活动杆5之间的间距；

在所述弹簧7的作用下，所述连接杆6与活动杆5之间保持a初始间距；所述连接杆6底部与工作台3之间的初始距离为D；

测量工件时，驱动组件驱动活动杆5，使活动杆5纵向向下移动，当传感器8检测到连接杆6与活动杆5之间的间距发生变化且驱动组件驱动活动杆5移动总距离为n d时，驱动组件停止驱动活动杆5，传感器8记录得到连接杆6与活动杆5之间的间距为b，连接杆6与活动杆5之间的间距为c=a-b；

通过公式H = D - n d + c计算得出工件厚度或高度H，n为整数。

作为优选，所述活动杆5下端设有连接槽501，所述连接杆6上端位于连接槽501内，所述传感器8固定在连接杆6上端面和/或连接槽501顶部，所述弹簧7的两端分别抵接连接杆6上端面和连接槽501顶部，所述连接杆6与活动杆5之间设有限位结构，在所述弹簧7以及连接杆6与活动杆5之间的限位结构的作用下，所述连接杆6与活动杆5之间的初始间距a为定值。

也可以采用活塞式的结构，将弹簧7上端固定在活动杆5下端内部，通过活塞状的连接杆6上端挤压弹簧7使其产生形变的方式进行测距，但这种方法在不工作的状态下，弹簧7仍处于拉伸状态，长久后会影响弹簧7的性能和使用寿命，影响测量装置4到工作台的初始距离D。

也可以不设置弹簧7，但优选方案中的弹簧7可以起到确定连接杆的初始位置的作用，且在接触工件时能够加强测量装置4对工件的压力，增强稳定性。

作为优选，所述驱动组件包括传动轮9、电机，所述传动轮9套设在活动杆5外且与活动杆5螺纹连接，所述传动轮9限位在支架上使传动轮9周向可转动且轴向位置固定，电机与传动轮9之间设有传动组件，电机以周为单位转动，并带动整个驱动部件进行转动，当电机每转动N周使活动杆5纵向移动距离d，N为大于等于1的整数。

也可以采用丝杆升降方式，螺母固定、丝杆转动并纵向移动，该传动形式因螺母本身起着支承作用，消除了丝杆轴承可能产生的附加轴向窜动，结构较简单，可获得较高的传动精度，但其轴向尺寸不宜太长，否则刚性较差，因此只适用于行程较小的场合，有效的测量范围较小。

上述驱动组件均可以有效驱动活动杆纵向运动，也可以采用其他驱动组件使活动杆5纵向移动，但相比起来齿轮传动的方式更加简便、易控。

作为优选，所述活动杆5为至少两根，传动组件包括传动带11和动力齿轮10，所述传动轮9外部为齿轮结构，所述传动带11表面设有凸齿且啮合连接所有的传动轮9以及动力齿轮10，使传动轮9和动力齿轮10以同一转速转动，所述动力齿轮10连接电机的输出轴。

也可以采用多个动力齿轮10带动的形式，但转动速率不好控制，导致活动杆纵向移动的速率不同，影响测距效果。

作为优选，每一根活动杆5下端对应连接一根连接杆6，每一连接杆6的底部通过水平杆依次相连，形成一个定位架12，所述定位架12底部与工作台3始终保持平行，当定位架12为初始位置时所述定位架12底部与工作台3之间的距离为D。

也可以仅用一根活动杆5完成测距，但多根活动杆5可以在底部连接形成定位架12，用来在垂直工作台3方向对工件进行定位，增加操作的稳定性和安全性。

作为优选，所述活动杆5为至少三根，形成多边形的且空心的定位架12，钻头对应定位架12空心区域设置，相对工作台3纵向位移时可穿过定位架。

也可以采用非空心的定位架，但可能会影响台钻的正常钻孔工作。

作为优选，所述反向装置设置在动力齿轮10外接的电机上，工作中驱动组件可以在电机的带动下正向或反向转动，使得活动杆5纵向移动完成测距的同时可以反向移动回到初始位置。

也可以在驱动组件的其他部件上设置反向装置或手动进行反向，但操作更加复杂，优选方案更为简便。

作为优选，所述传感器8为红外传感器或激光传感器。

也可以选用其他测距传感器，但上述两种更为简便易得。

所述的工作台3的上端面沿纵向固定设置有两个支架，两个所述的支架的上端固定设置有上端盖，且在两个所述的支架之间设置有定位座，所述的定位座开设有供两个支架分别穿过的定位孔，以配合两个支架实现自身的纵向滑移，所述的定位座固定连接有安装块，在所述的安装块内限位设置有一为钻头提供动力的第一驱动件；所述的工作台3的上端面沿纵向设置有向上伸入至上端盖的螺杆，所述的定位座内开设有一供螺杆穿过并与其构成螺杆传动的螺孔，所述的螺杆的上端与上端盖转动连接、下端固定设置有一为其提供动力的第二驱动件；所述的安装块的侧方沿纵向固定设置有两个定位激光器，两个所述的定位激光器可分别发射出一字线型激光，且该两个定位激光器所发出的一字线型激光呈垂直分布并具有一交点，该交点正好位于钻头的正下方。

作为优选，所述的安装块沿纵向固定设置有一激光测距仪13，所述的激光测距仪13所发出的激光垂直于工作台的上端面。

作为优选，所述的安装块开设有一安装孔，且在该安装孔的下端固定设置有一下封盖，所述的第一驱动件放置于安装孔内后由下封盖承载限位，所述的第一驱动件具有一驱动轴，所述的下封盖开设有供驱动轴伸出的小通孔，且在该驱动轴伸出小通孔后与钻头相固定以带动钻头转动。

作为优选，所述的第二驱动件位于工作台3的内部。

作为优选，所述的螺杆的上端伸入至上端盖后连接有一限位在上端盖内的轴承。

作为优选，所述的工作台3的上端面开设有与钻头位置相对应并供其穿入的钻孔。通过两个定位激光测距仪13配合来实现测距，准确度和效率更高。

值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个系统单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种台钻，包括支架（1）、钻头所在的台钻主体（2）和用于放置待加工工件的工作台（3），台钻主体（2）固定在支架（1）上，工作台（3）在支架（1）底部水平固定，其特征在于：所述台钻还设有测量装置（4），所述测量装置（4）包括驱动组件和至少一根的活动杆（5），所述驱动组件驱动活动杆（5），使活动杆（5）纵向移动且是以单位距离d的倍数移动，且所述驱动组件带有反向装置，使测量结束后的活动杆（5）反向移动归位；

所述活动杆（5）下端与连接杆（6）相连，所述连接杆（6）相对活动杆（5）可沿纵向滑移，所述连接杆（6）与活动杆（5）之间设有弹簧（7），所述连接杆（6）与活动杆（5）之间设有传感器（8），所述传感器（8）用于检测连接杆（6）与活动杆（5）之间的间距；

在所述弹簧（7）的作用下，所述连接杆（6）与活动杆（5）之间保持a初始间距；所述连接杆（6）底部与工作台（3）之间的初始距离为D；

测量工件时，驱动组件驱动活动杆（5），使活动杆（5）纵向向下移动，当传感器（8）检测到连接杆（6）与活动杆（5）之间的间距发生变化且驱动组件驱动活动杆（5）移动总距离为nd时，驱动组件停止驱动活动杆（5），传感器（8）记录得到连接杆（6）与活动杆（5）之间的间距为b，连接杆（6）与活动杆（5）之间的间距为c=a-b；

通过公式H = D - n d + c计算得出工件厚度或高度H，n为整数。

2.根据权利要求1所述的一种台钻，其特征在于：所述活动杆（5）下端设有连接槽（501），所述连接杆（6）上端位于连接槽（501）内，所述传感器（8）固定在连接杆（6）上端面和/或连接槽（501）顶部，所述弹簧（7）的两端分别抵接连接杆（6）上端面和连接槽（501）顶部，所述连接杆（6）与活动杆（5）之间设有限位结构，在所述弹簧（7）以及连接杆（6）与活动杆（5）之间的限位结构的作用下，所述连接杆（6）与活动杆（5）之间的初始间距a为定值。

3.根据权利要求1所述的一种台钻，其特征在于：所述驱动组件包括传动轮（9）、电机，所述传动轮（9）套设在活动杆（5）外且与活动杆（5）螺纹连接，所述传动轮（9）限位在支架上使传动轮（9）周向可转动且轴向位置固定，电机与传动轮（9）之间设有传动组件，电机以周为单位转动，并带动整个驱动部件进行转动，当电机每转动N周使活动杆（5）纵向移动距离d，N为大于等于1的整数。

4.根据权利要求3所述的一种台钻，其特征在于：所述活动杆（5）为至少两根，传动组件包括传动带（11）和动力齿轮（10），所述传动轮（9）外部为齿轮结构，所述传动带（11）表面设有凸齿且啮合连接所有的传动轮（9）以及动力齿轮（10），使传动轮（9）和动力齿轮（10）以同一转速转动，所述动力齿轮（10）连接电机的输出轴。

5.根据权利要求4所述的一种台钻，其特征在于：每一根活动杆（5）下端对应连接一根连接杆（6），每一连接杆（6）的底部通过水平杆依次相连，形成一个定位架（12），所述定位架（12）底部与工作台（3）始终保持平行，当定位架（12）为初始位置时所述定位架（12）底部与工作台（3）之间的距离为D。

6.根据权利要求5所述的一种台钻，其特征在于：所述活动杆（5）为至少三根，形成多边形的且空心的定位架（12），钻头对应定位架（12）空心区域设置，相对工作台（3）纵向位移时可穿过定位架。

7.根据权利要求3所述的一种台钻，其特征在于：所述反向装置设置在动力齿轮（10）外接的电机上，工作中驱动组件可以在电机的带动下正向或反向转动，使得活动杆（5）纵向移动完成测距的同时可以反向移动回到初始位置。

8.根据权利要求1所述的一种台钻，其特征在于：所述传感器（8）为红外传感器或激光传感器。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种台钻，其特征在于：所述台钻主体（2）外侧表面沿纵向固定设置有一激光测距仪(13)，所述激光测距仪(13)所发出的激光垂直于工作台(3)表面。

Images