CN113618118A - 一种气钻刀具快换装置及气钻刀具更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气钻刀具快换装置及气钻刀具更换方法，属于拆卸工具技术领域，其包括基座、工具头以及辅助夹紧装置；其中，基座内部设置有电机，电机的电机轴穿出基座的一侧，并与工具头同轴连接，以带动工具头旋转；工具头的工作端端面设置有与钻夹头啮合的齿纹结构；辅助夹紧装置的一端与基座之间转动副连接，以使辅助夹紧装置在绕基座转动时，辅助夹紧装置的另一端可堵住夹紧啮合在工具头上的钻夹头，本方案解决了因钻夹头过紧而人工拆卸十分困难的问题，同时解决了需要安装大径刀具时人工安装造成安装不稳的的情况，保证了钻孔的质量；进一步的，本方案避免人工拆卸安装刀具对钻夹头的钻体上的拆卸安装造成的损伤，增加了钻夹头的使用寿命。

Description

一种气钻刀具快换装置及气钻刀具更换方法

技术领域

本发明涉及拆卸工具技术领域，具体涉及一种气钻刀具快换装置及气钻刀具更换方法。

背景技术

在飞机装配过程中，涉及连接件数量上百万个，其中涉及连接孔的类型也有成百上千种。在这些孔成型的过程中，目前绝大多数还是依靠工人手工制孔。

针对不同孔径以及不同的制孔工艺，需要更换不同的刀具，同时由于气钻型号、厂家的不同，导致了钻夹头钥匙扳手的规格繁多、数量庞大。一方面现有的钻夹头钥匙扳手来实现刀具的不断更换很容易造成钻夹头位置的磨损以及钻夹头钥匙扳手的磨损，因而后续使用钻夹头钥匙扳手来拧紧钻夹头的过程中容易打滑，导致刀具夹持不住，在制孔过程中不能正常的使用，特别是针对一些大孔径的铰孔作业时，很容易因为铰刀夹持不稳导致孔径超差。另一方面当刀具夹持在气钻上时，在使用过程中随着气钻的旋转导致钻夹头的夹紧力变大，导致使用钻夹头钥匙扳手取下刀具时费时费力，很容易损坏气钻。

发明内容

本发明针对现有的钻夹头拆卸装置不易操作的问题，提出了一种气钻刀具快换装置及气钻刀具更换方法，具体技术方案如下：

一种气钻刀具快换装置，包括基座、工具头以及辅助夹紧装置；其中，

所述基座内部设置有电机，所述电机的电机轴穿出所述基座的一侧，并与工具头同轴连接，以带动所述工具头旋转；

所述工具头的工作端端面设置有与钻夹头啮合的齿纹结构；

所述辅助夹紧装置的一端与所述基座之间转动副连接，以使所述辅助夹紧装置在绕所述基座转动时，所述辅助夹紧装置的另一端可辅助夹紧啮合在所述工具头上的钻夹头。

可选的，所述辅助夹紧装置包括预紧转轴、连接杆和卡紧轴；其中，

所述预紧转轴与所述基座连接，所述连接杆的一端安装在所述预紧转轴上，使得所述连接杆通过预紧转轴与所述基座转动副连接；

所述卡紧轴安装在所述连接杆的另一端，用于在所述预紧转轴将预紧力传递给所述连接杆和卡紧轴时，所述连接杆带动所述卡紧轴辅助夹紧啮合在所述工具头上的钻夹头，所述工作端面的中部向外延伸成卡块。

可选的，所述预紧转轴为卷簧或扭簧。

可选的，所述连接杆为弧形，所述连接杆的中部向远离所述工具头的方向弯曲。

可选的，所述工具头与电机轴可拆卸连接。

可选的，所述工具头和所述电机轴通过弹性联轴器同轴连接。

可选的，所述基座安装有把手。

可选的，所述基座远离工具头的侧面还设置有开关，所述开关包括正转开关以及反转开关。

可选的，所述工具头的前端形状为圆台，其侧面设置有齿纹结构，所述齿纹结构沿圆台的轴线周向分布。

一种所述气钻刀具快换装置的气钻刀具更换方法，包括：

在所述装置上安装目标工具头，所述目标工具头的工作端具有第二齿纹结构，所述第二齿纹结构与被拆卸的钻夹头上的第一齿纹结构匹配；

将所述目标工具头上的所述第二齿纹结构与所述钻夹头上的第一齿纹结构啮合；

转动所述辅助卡紧装置，以将所述钻夹头卡紧；

启动所述电机，带动所述目标工具头旋转，以完成对所述钻夹头的拆装，进而对钻夹头上的刀具进行更换。

本发明具有以下有益效果：

本发明的实施例提供了一种气钻刀具快换装置，包括基座、工具头以及辅助夹紧装置，其中，基座的内部设置有电机，电机的输出端通过电机轴与工具头同轴连接，以辅助夹紧装置用于夹紧钻夹头的钻体，开启电机，与钻夹头的锥齿啮合的工具头转动，能将钻夹头的外套拆卸下来。此种设置方式，一是解决了因钻夹头过紧导致的人工拆卸十分困难的问题；二是解决了需要安装大径刀具时人工安装造成安装不稳的的情况，保证了钻孔的质量；三是避免人工拆卸安装刀具对钻夹头的钻体上的拆卸安装造成的损伤，进而增加了钻夹头的使用寿命；四是不费多大力气就能对钻夹头进行拆卸安装，节省了人力，同时提高了拆卸安装作业的效率，节省了操作时间。

本申请的实施例还提供了一种气钻刀具快换装置的气钻刀具更换方法，根据上述气钻刀具快换装置提供，包括在装置上安装目标工具头，目标工具头的工作端具有第二齿纹结构，第二齿纹结构与被拆卸的钻夹头上的第一齿纹结构匹配；将目标工具头上的第二齿纹结构与钻夹头上的第一齿纹结构啮合；转动辅助卡紧装置，以将钻夹头卡紧；启动电机，带动目标工具头旋转，以完成对钻夹头的拆装，进而对钻夹头上的刀具进行更换。此种更换方法配合该气钻刀具快换装置，无需费较大的力气就能完成钻夹头的拆装作业，能大大地提高工作效率，节省工作时间；且工具头运用模块化的思路设计成可拆卸的结构，能配套对不同型号的钻夹头进行拆装，增加了本装置的通用性；结构简单，便于工厂进行批量化生产。

附图说明

图1为本申请一种气钻刀具快换装置的结构示意图；

图2为图1的俯视结构示意图；

图3为本申请一种气钻刀具快换装置使用状态下的立体结构示意图；

图4为图3的俯视结构示意图；

附图标记：1、基座；2、把手；3、预紧转轴；4、连接杆；5、工具头； 6、卡紧轴；7、夹爪；8、钻体；9、锥齿；10、外套；11、弹性联轴器；12、正转开关；13、反转开关；14、卡块。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参照图1至图4，本实施例提供了一种气钻刀具快换装置，包括基座 1、工具头5以及辅助夹紧装置；其中，基座1内部设置电机，电机的电机轴穿出基座1的一侧并与工具头5同轴连接，以带动工具头5旋转；工具头 5的工作端端面设置有与钻夹头啮合的齿纹结构；辅助夹紧装置的一端与基座1之间转动副连接，以使辅助夹紧装置在绕基座1转动时，辅助夹紧装置的另一端可辅助夹紧啮合在所述工具头5上的钻夹头。

图中所示的钻夹头由外套10、钻体8、后盖以及多个夹爪7组成，其中，现有的钻夹头多为三个夹爪7，且三个夹爪7的一端安装在钻体8内部，夹爪7用于夹持刀具，且单个夹爪7的截面为120度的扇形，三个夹爪7可拼合为一个柱体，钻体8安装在外套10中，后盖位于外套10的后部并与外套 10间隙配合，外套10上远离后盖的端面设置为锥齿9，钻体8的侧面还开设拆卸安装孔，需要拆卸钻夹头时，用辅助夹紧装置夹紧钻体8，并使工具头5上的齿纹与外套10端面上的锥齿9啮合后，启动电机，电机轴转动，带动与电机连接的工具头5转动，转动一定圈数后，可将外套10从钻体8 上拆卸下来。

由于在气钻的使用过程中，需要使用的钻夹头的刀具规格不同，因此可能会经常拆卸钻夹头，使用电机拆卸工具拆卸钻夹头，减少了因人工使用钻夹头钥匙拆卸钻夹头时，由于钻夹头过紧不易拆卸的问题，针对一些大孔径的铰孔作业时，使用的刀具直径较大的情况，还可能在安装刀具时，人工用钻夹头钥匙安装钻夹头未拧紧会造成使用时不稳的情况，进而导致孔径超过钻孔误差范围，且人工安装拆卸钻夹头用力不均匀会造成钻体8上的拆卸安装孔被损坏，减少了装置的使用寿命，此种方案，不仅解决了上述问题，同时大大减少了拆卸安装钻夹头时使用的时间，能保证刀具能稳定安装在钻夹头上，避免使用时刀具晃动，进一步保证了使用气钻钻出的孔的质量。

需要说明的是，由于电机的输出荷载过大，电机的输出端还连接有减速器，能用于降低转速和负载的惯量，满足实际使用的需要。

在一个可选的实施例中，辅助夹紧装置包括预紧转轴3、连接杆4和卡紧轴6；其中，预紧转轴3与基座1连接，连接杆4的一端安装在预紧转轴 3上，连接杆4通过预紧转轴3与基座1相对转动，卡紧轴6安装在连接杆 4的另一端，用于在预紧转轴3将预紧力传递给连接杆4和卡紧轴6时，连接杆4带动卡紧轴6辅助夹紧啮合在工具头5上的钻夹头，工作端面的中部向外延伸成卡块。

针对上述方案具体对辅助夹紧装置的工作原理进行叙述，钻体8的侧面至少开设有两个拆卸安装孔，本方案设置为钻体8上开设三个周向分布在钻体8边缘的拆卸安装孔，用辅助夹紧装置卡紧钻夹头时，首先将卡块14插入到其中一个拆卸安装孔中，然后拨动连接杆4，使卡紧轴6绕预紧转轴3 转动，并向远离钻夹头的方向移动一段距离后，将卡紧轴6对准另一个拆卸安装孔中，松开拨动连接杆4的手，使卡紧轴6插入到该拆卸安装孔中，参照上述内容启动电机后即能进行拆卸安装钻夹头的刀具，本方案中卡块14 和卡紧轴6将钻夹头预夹紧，并通过预紧转轴3防止在拆卸安装过程中，卡紧轴6脱离拆卸安装孔，使得可以稳定拆卸。进一步的，预紧转轴3可以是卷簧或扭簧，本实施例中优选采用卷簧，使用卷簧使得装置的转轴工作空间减小，且能保持良好的扭矩，特别是采用的是盘式卷簧，不易发生形变，增加了预紧转轴3的使用寿命。

在一个可选的实施例中，连接杆4为弧形，其中部向远离工具头5的方向弯曲，在装置进行拆卸安装作业的过程中，若连接杆4为直杆，连接杆4 内部受到的应力非常大，容易使连接杆4折断，将连接杆4设置为曲杆，能分散连接杆4内部受到的应力，延长了连接杆4的使用寿命。

在一个实施例中，工具头5与电机轴可拆卸连接，可拆卸连接有多种设置方式，例如将工具头5的后端插接在电机轴上，其相互接触的侧壁上分别设置有形状相互配合的卡环以及凹槽，即能将工具头5卡接在电机轴上；第二种方式是，工具头5插接在电机轴上，其相连的部位沿垂直电机轴轴线的方向开设有螺纹孔，螺钉安装在螺纹孔中；实际可拆卸的结构不限于上述描述的内容，将工具头5和电机轴设置为可拆卸的，便于更换工具头5，采用模块化的设计，仅需更换工具头5就能拆卸安装不同规格大小的钻夹头，增加了装置的通用性。

在一个可选的实施例中，工具头5和电机轴通过弹性联轴器11同轴连接，在没有弹性联轴器11的情况下，如果工具头没有与电机轴同轴，电机在转动的过程中则工具头在转动时会产生晃动，致使工具头在转动的过程中没有完全与钻夹头的外套上的锥齿结构啮合，因此工具头上的齿纹结构以及钻夹头上的锥齿结构均会被磨损，造成工具头和钻夹头的使用寿命大大减小，使用弹性联轴器11能保证工具头5和电机轴同轴转动，不仅保证了装置的正常使用状态，同时还保证了工具头和钻夹头的使用寿命。在一个可选的实施例中，基座1侧面安装有把手2，如图所示，把手2设置为C形结构，安装在基座1的后部，便于拿持本装置，需要说明的是，把手2还可以是生活中常见的物体的把手结构，例如门把手、餐具把手或工具把手等，并不限于图中所示的结构。

在一个可选的实施例中，基座1上还设置有与电机电连接开关，开关包括正转开关12以及反转开关13，在基座1外设置正转开关12和反转开关 13，假设一个开关控制钻夹头的拆装，在进行拆装作业的过程中容易按错，可能会导致钻夹头的外套10越来越紧，易损坏钻夹头，还可能在未安装钻夹头的外套10时，错按成控制拆卸方向的开关的次数，从而耽误安装钻夹头的时间，严重影响工作效率，因此将开关设置为两个，并辅以特定的符号标记标注在基体1上，而不是用一个开关控制两种使用状态，不易弄混拆卸和安装的方向，便于控制装置拆卸和安装的过程，也提高了拆卸安装钻夹头的效率。

在一个可选的实施例中，工具头5的前端形状为圆台，其侧面设置有齿纹结构，齿纹结构沿圆台的轴线周向分布，将工具头5的形状设置为圆台，可以节省制作原材料。

在另一个实施例中，如图3、4所示，本申请还提供了一种如上所述的气钻刀具快换装置的气钻刀具更换方法，具体包括以下步骤：在装置上安装目标工具头5，目标工具头的工作端具有第二齿纹结构，第二齿纹结构与被拆卸的钻夹头上的第一齿纹结构匹配；将目标工具头5上的第二齿纹结构与钻夹头上的第一齿纹结构啮合；转动辅助卡紧装置，以将钻夹头卡紧，具体是使用工具头5上的卡块14对准并卡紧在钻体8的其中一个拆卸安装孔中，在预紧转轴3的作用下，使卡紧轴6卡紧在钻体8的另一个拆卸安装孔中，保证在更换刀具或者夹紧刀具时，该装置在钻夹头上的稳定性，并起到防松作用，避免了对钻夹头与该装置接触部位的磨损，此时，由于预紧转轴3的自锁作用，使得工具头5及辅助夹紧装置将钻夹头固定住；启动电机上对应设置的正转开关12或反转开关13，带动目标工具头5旋转，完成对钻夹头的拆装后，可以将钻夹头的夹爪7上的刀具进行拆装；转动连接杆4，使得卡紧轴6从钻夹头的拆卸安装孔中脱离，解除辅助卡紧装置对钻夹头的夹持作用；最终完成快速拆装钻夹头上的刀具。

上述更换方法配合该气钻刀具快换装置，无需费较大的力气就能完成钻夹头的拆装作业，能大大地提高工作效率，节省工作时间；且工具头5运用模块化的思路设计成可拆卸的结构，能配套对不同型号的钻夹头进行拆装，增加了本装置的通用性；结构简单，便于工厂进行批量化生产。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种气钻刀具快换装置，其特征在于，包括基座、工具头以及辅助夹紧装置；其中，

所述基座内部设置有电机，所述电机的电机轴穿出所述基座的一侧，并与工具头同轴连接，以带动所述工具头旋转；

所述工具头的工作端端面设置有与钻夹头啮合的齿纹结构；

所述辅助夹紧装置的一端与所述基座之间转动副连接，以使所述辅助夹紧装置在绕所述基座转动时，所述辅助夹紧装置的另一端可辅助夹紧啮合在所述工具头上的钻夹头。

2.根据权利要求1所述的一种气钻刀具快换装置，其特征在于，所述辅助夹紧装置包括预紧转轴、连接杆和卡紧轴；其中，

所述预紧转轴与所述基座连接，所述连接杆的一端安装在所述预紧转轴上，使得所述连接杆通过预紧转轴与所述基座转动副连接；

所述卡紧轴安装在所述连接杆的另一端，用于在所述预紧转轴将预紧力传递给所述连接杆和卡紧轴时，所述连接杆带动所述卡紧轴辅助夹紧啮合在所述工具头上的钻夹头，所述工作端面的中部向外延伸成卡块。

3.根据权利要求2所述的一种气钻刀具快换装置，其特征在于，所述预紧转轴为卷簧或扭簧。

4.根据权利要求3所述的一种气钻刀具快换装置，其特征在于，所述连接杆为弧形，所述连接杆的中部向远离所述工具头的方向弯曲。

5.根据权利要求1所述的一种气钻刀具快换装置，其特征在于，所述工具头与电机轴可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的一种气钻刀具快换装置，其特征在于，所述工具头和所述电机轴通过弹性联轴器同轴连接。

7.根据权利要求1所述的一种气钻刀具快换装置，其特征在于，所述基座安装有把手。

8.根据权利要求1所述的一种气钻刀具快换装置，其特征在于，所述基座远离工具头的侧面还设置有开关，所述开关包括正转开关以及反转开关。

9.根据权利要求1所述的一种气钻刀具快换装置，其特征在于，所述工具头的前端形状为圆台，其侧面设置有齿纹结构，所述齿纹结构沿圆台的轴线周向分布。

10.一种利用如权利要求1-9中任一项所述的气钻刀具快换装置实现的气钻刀具更换方法，其特征在于，包括：

在所述装置上安装目标工具头，所述目标工具头的工作端具有第二齿纹结构，所述第二齿纹结构与被拆卸的钻夹头上的第一齿纹结构匹配；

将所述目标工具头上的所述第二齿纹结构与所述钻夹头上的第一齿纹结构啮合；

转动所述辅助卡紧装置，以将所述钻夹头卡紧；

启动所述电机，带动所述目标工具头旋转，以完成对所述钻夹头的拆装，进而对钻夹头上的刀具进行更换。

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