CN113649614A - 一种圆柱面成孔设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于柱面成孔领域，尤其涉及一种圆柱面成孔设备，它包括机械臂、电驱模块A、环套A、L杆、电驱模块B、万向节机构A、连接杆、万向节机构B、钻头夹具、消振机构，其中安装于机械臂末端内的电驱模块B的输出轴末端通过万向节机构A安装有连接杆，连接杆通过万向节机构B安装有用来夹紧麻花钻头的钻头夹具；本发明无需在圆柱面上预留生产处端面与所打孔轴线垂直的凸台就可以直接在圆柱面上进行稳定打孔，节省了圆柱面加工工序，提高圆柱面打孔的操作成本，有效降低圆柱面打孔的成本，提高圆柱面打孔效率。

Description

一种圆柱面成孔设备

技术领域

本发明属于柱面成孔领域，尤其涉及一种圆柱面成孔设备。

背景技术

机械零件的生产加工过程中，经常会用钻头在圆柱零件的表面上加工与柱面打孔点不垂直的圆孔，在打孔过程中，钻头会因受到柱面的侧向力而弹性弯曲，使得钻头钻出的圆孔位置发生偏移，导致柱面打孔失败。另外，钻头会因使用者使用不规范而在柱面侧向力作用下发生断裂。为了解决钻头弯折或断裂的问题，一般在圆柱零件的表面会预留端面与所打圆孔轴线垂直的凸台，用钻头在凸台的端面上向圆柱零件的表面进行打孔，从而消除钻头因其直接在圆柱零件表面钻孔而受到的侧向力。

但是，在圆柱零件表面预留凸台会延长零件生产周期和打孔后对凸台加工处理的工序成本。本发明设计一种圆柱面成孔设备直接在圆柱零件的表面进行稳定打孔，避免专门凸台的加工工艺以提高圆柱表面的开孔效率。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种圆柱面成孔设备，它是采用以下技术方案来实现的。

在本发明的描述中需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种圆柱面成孔设备，它包括机械臂、电驱模块A、环套A、L杆、电驱模块B、万向节机构A、连接杆、万向节机构B、钻头夹具、消振机构，其中安装于机械臂末端内的电驱模块B的输出轴末端通过万向节机构A安装有连接杆，连接杆通过万向节机构B安装有用来夹紧麻花钻头的钻头夹具；万向节机构A和万向节机构B上均具有在麻花钻头未受到圆柱面猛烈冲击时限制其万向功能的结构；机械臂外侧旋转配合有被电驱模块A智能驱动的环套A；安装于环套A的L杆上沿麻花钻头轴向滑动配合有与麻花钻头配合的消振机构。

万向节机构A上具有在麻花钻头受到圆柱面猛烈冲击时解除连接杆与电驱模块B之间的传动连接的结构。

上述消振机构包括壳体、电驱模块C、滑块B、方框、外环、中环、圆销C、圆销D、内环、环套B、环套C、连杆，其中沿麻花钻头轴向滑动于L杆上的壳体中沿与麻花钻头垂直的方向滑动有被电驱模块C智能驱动的滑块B；壳体下端通过连接块B安装有方框，方框内沿与麻花钻头垂直的方向滑动有中心轴线竖直的外环；外环内侧通过两个圆销D铰接有中环，中环内侧通过两个圆销C铰接有内环；圆销C和圆销D的中心轴线均与外环中心轴线垂直相交，圆销C的中心轴线与圆销D的中心轴线垂直相交；内环内旋转配合有环套B，环套B内轴向滑动配合有与麻花钻头配合的环套C；内环与中环之间具有限制两者相对运动的填充材料，中环与外环之间具有限制两者相对运动的填充材料；外环与滑块B之间铰接有连杆。

作为本技术的进一步改进，上述电驱模块A安装于机械臂外侧；安装在电驱模块A输出轴上的齿轮与安装在环套A外侧的齿圈啮合；环套A内壁上安装有梯形导环A，梯形导环A旋转于机械臂外侧的梯形导槽A内。梯形导槽A与梯形导环A的配合保证环套A与机械臂之间只产生相对旋转。

作为本技术的进一步改进，上述钻头夹具由卡套、内螺纹套和钻头弹簧夹组成；与麻花钻头配合的钻头弹簧夹安装在内壁为锥面的卡套内，卡套外侧旋合有与钻头弹簧夹配合的内螺纹套。麻花钻头的末端为端平面加中部定位锥尖的结构，保证麻花钻头在与球面相互作用初期能够对球面形成有效钻削，当麻花钻头在球面上钻出钻孔雏形后，位于其端平面的定位锥尖对麻花钻头的轴向钻削形成定位。

作为本技术的进一步改进，上述电驱模块C安装于壳体内，旋合于滑块B上螺纹孔内的螺杆与电驱模块C的输出轴传动连接；壳体上开设的两个滑槽E内沿麻花钻头轴向滑动有U杆，U杆通过连接块A与L杆连接；外环外侧对称安装有两个导向块B，两个导向块B分别滑动于方框内壁上的两个导向槽B内。导向块B与导向槽B的配合对外环在方框内的滑动发挥定位导向作用。内环内壁上安装有梯形导环B，梯形导环B旋转于环套B外侧的梯形导槽B内。梯形导环B与梯形导槽B的配合保证内环与环套B之间只产生相对旋转。环套B内侧对称安装有两个导向块C，两个导向块C分别滑动于环套C外侧壁的两个导向槽C内。导向块C与导向槽C的配合对环套C在环套B内的轴向滑动发挥定位导向作用。

作为本技术的进一步改进，上述万向节机构A的节叉A上分别与十字轴A上两个圆销A旋转配合的两个圆槽内壁均开设有滑槽A，每个滑槽A中均沿相应圆销A径向滑动有限位块A；限位块A一端对称开设有两个与相应圆销A柱面上限位槽A配合的斜面A；每个滑槽A内均具有对相应限位块A复位的弹簧A；十字轴A的每个圆销A柱面上均开设有两个相互平行对称的脱离平面，每个圆销A所在的节叉A一支上的圆槽内壁均开设有两个便于圆销A在两个节叉A由共中心轴线状态产生相对摆动时脱离圆槽的脱离槽。

作为本技术的进一步改进，上述万向节机构B的一个节叉B上分别与十字轴B两个圆销B旋转配合的两个圆槽内壁均开设有滑槽B，每个滑槽B中均沿相应圆销B径向滑动有限位块B；限位块B一端对称开设有两个与相应圆销B柱面上限位槽B配合的斜面B；每个滑槽B内均具有对相应限位块B复位的弹簧B；万向节机构B的另一个节叉B两支内壁上分别开设有滑槽C，每个滑槽C中均沿节叉B轴向滑动配合有滑块A，每个滑槽C内均安装有对相应滑块A复位的弹簧C；两个滑块A分别与万向节机构B中十字轴B的另两个圆销B旋转配合；每个滑块A上与相应圆销B旋转配合的圆槽内壁均开设有滑槽D；每个滑槽D内均沿相应圆销B径向滑动有限位块C；限位块C一端对称开设有两个与相应圆销B柱面上限位槽B配合的斜面C；每个滑槽D内均具有对相应限位块C复位的弹簧D；安装于万向节机构B中十字轴B中部的抵压柱A与安装于滑块A所在的节叉B内中部的抵压柱B配合。

作为本技术的进一步改进，上述弹簧A为压缩弹簧；弹簧A一端与相应滑槽A内壁连接，另一端与相应限位块A端面连接；限位块A上对称安装有两个导向块A，两个导向块A分别滑动于相应滑槽A内壁上的两个导向槽A内；弹簧B为压缩弹簧；弹簧B一端与相应滑槽B内壁连接，另一端与相应限位块B的端面连接；弹簧C一端与相应滑槽C内壁连接，另一端与相应滑块A的端面连接；抵压柱A末端的圆头与抵压柱B末端的内凹球面配合；弹簧D为压缩弹簧；弹簧D一端与相应滑槽D内壁连接，另一端与相应限位块C端面连接。

相对于传统的圆柱面打孔设备，本发明通过竖直滑动于L杆上的消振机构与麻花钻头的配合对麻花钻头因其在圆柱面上沿与圆柱面不垂直的方向打孔受到的侧向力和振动进行有效抵消，使得麻花钻头在圆柱面上进行稳定有效的打孔作业，提高麻花钻头在圆柱面上打孔的精度，同时，提高麻花钻头在圆柱面上沿与圆柱面不垂直的方向进行打孔的效率。消振机构与麻花钻头的配合有效避免了麻花钻头在圆柱面上打孔时因受到圆柱面侧向力而产生断裂，提高了麻花钻头的使用寿命。

本发明无需在圆柱面上预留生产处端面与所打孔轴线垂直的凸台就可以直接在圆柱面上进行稳定打孔，节省了圆柱面加工工序，提高圆柱面打孔的操作成本，有效降低圆柱面打孔的成本，提高圆柱面打孔效率。本发明结构简单，具有较好的使用效果。

附图说明

图1是本发明与钻头配合示意图。

图2是机械臂、电驱模块A、齿轮、齿圈与环套A配合剖面示意图。

图3是钻头夹具与麻花钻头配合剖面示意图。

图4是消振机构与麻花钻头配合剖面示意图。

图5是机械臂及环套A剖面示意图。

图6是万向节机构A及其两个视角的剖面示意图。

图7是节叉A上脱离槽、十字轴A与限位块A配合剖面示意图。

图8是节叉A及其剖面示意图。

图9是十字轴A及限位块A示意图。

图10是万向节机构B及其两个视角的剖面示意图。

图11是限位块B与十字轴B及限位块C与十字轴B配合剖面示意图。

图12是万向节机构B中两个节叉B剖面示意图。

图13是十字轴B示意图。

图14是滑块A及抵压柱B剖面示意图。

图15是限位块B及限位块C示意图。

图16是消振机构两个视角的剖面示意图。

图17是壳体示意图。

图18是消振机构两个视角的局部剖面示意图。

图19是方框、环套B及环套C的剖面示意图。

图20是麻花钻头局部示意图。

图中标号名称：1、机械臂；2、梯形导槽A；3、环套A；4、梯形导环A；5、齿圈；6、齿轮；7、电驱模块A；8、电驱模块B；9、万向节机构A；10、节叉A；11、滑槽A；12、导向槽A；13、脱离槽；14、限位块A；15、斜面A；16、导向块A；17、弹簧A；18、圆销A；19、脱离平面；20、限位槽A；21、连接杆；22、万向节机构B；23、节叉B；24、滑槽B；25、限位块B；26、斜面B；27、弹簧B；28、十字轴B；29、圆销B；30、限位槽B；31、滑槽C；32、滑块A；33、滑槽D；34、弹簧C；35、限位块C；36、斜面C；37、弹簧D；38、抵压柱A；39、抵压柱B；40、内凹球面；41、钻头夹具；42、钻头弹簧夹；43、麻花钻头；44、消振机构；45、壳体；46、滑槽E；47、U杆；48、连接块A；49、电驱模块C；50、螺杆；51、滑块B；52、连接块B；53、方框；54、导向槽B；55、外环；56、导向块B；57、中环；58、圆销C；59、圆销D；60、内环；61、梯形导环B；62、环套B；63、梯形导槽B；64、导向块C；65、环套C；66、导向槽C；67、填充材料；68、连杆；69、L杆；70、卡套；71、内螺纹套；72、十字轴A；73、端平面；74、定位锥尖。

具体实施方式

附图均为本发明实施的示意图，以便于理解结构运行原理。具体产品结构及比例尺寸根据使用环境结合常规技术确定即可。

如图1、2所示，它包括机械臂1、电驱模块A7、环套A3、L杆69、电驱模块B8、万向节机构A9、连接杆21、万向节机构B22、钻头夹具41、消振机构44，其中如图1、3所示，安装于机械臂1末端内的电驱模块B8的输出轴末端通过万向节机构A9安装有连接杆21，连接杆21通过万向节机构B22安装有用来夹紧麻花钻头43的钻头夹具41；如图6、10所示，万向节机构A9和万向节机构B22上均具有在麻花钻头43未受到圆柱面猛烈冲击时限制其万向功能的结构；如图1、2、4所示，机械臂1外侧旋转配合有被电驱模块A7智能驱动的环套A3；安装于环套A3的L杆69上沿麻花钻头43轴向滑动配合有与麻花钻头43配合的消振机构44。

如图7所示，万向节机构A9上具有在麻花钻头43受到圆柱面猛烈冲击时解除连接杆21与电驱模块B8之间的传动连接的结构。

如图16、18所示，上述消振机构44包括壳体45、电驱模块C49、滑块B51、方框53、外环55、中环57、圆销C58、圆销D59、内环60、环套B62、环套C65、连杆68，其中如图16、18所示，沿麻花钻头43轴向滑动于L杆69上的壳体45中沿与麻花钻头43垂直的方向滑动有被电驱模块C49智能驱动的滑块B51；壳体45下端通过连接块B52安装有方框53，方框53内沿与麻花钻头43垂直的方向滑动有中心轴线竖直的外环55；外环55内侧通过两个圆销D59铰接有中环57，中环57内侧通过两个圆销C58铰接有内环60；圆销C58和圆销D59的中心轴线均与外环55中心轴线垂直相交，圆销C58的中心轴线与圆销D59的中心轴线垂直相交；内环60内旋转配合有环套B62，环套B62内轴向滑动配合有与麻花钻头43配合的环套C65；内环60与中环57之间具有限制两者相对运动的填充材料67，中环57与外环55之间具有限制两者相对运动的填充材料67；外环55与滑块B51之间铰接有连杆68。

如图2、5所示，上述电驱模块A7安装于机械臂1外侧；安装在电驱模块A7输出轴上的齿轮6与安装在环套A3外侧的齿圈5啮合；环套A3内壁上安装有梯形导环A4，梯形导环A4旋转于机械臂1外侧的梯形导槽A2内。梯形导槽A2与梯形导环A4的配合保证环套A3与机械臂1之间只产生相对旋转。

如图3所示，上述钻头夹具41由卡套70、内螺纹套71和钻头弹簧夹42组成；与麻花钻头43配合的钻头弹簧夹42安装在内壁为锥面的卡套70内，卡套70外侧旋合有与钻头弹簧夹42配合的内螺纹套71；如图20所示，麻花钻头43的末端为端平面73加中部定位锥尖74的结构，保证麻花钻头43在与球面相互作用初期能够对球面形成有效钻削，当麻花钻头43在球面上钻出钻孔雏形后，位于其端平面73的定位锥尖74对麻花钻头43的轴向钻削形成定位。

如图1、16、17所示，上述电驱模块C49安装于壳体45内，旋合于滑块B51上螺纹孔内的螺杆50与电驱模块C49的输出轴传动连接；壳体45上开设的两个滑槽E46内沿麻花钻头43轴向滑动有U杆47，U杆47通过连接块A48与L杆69连接；如图18、19所示，外环55外侧对称安装有两个导向块B56，两个导向块B56分别滑动于方框53内壁上的两个导向槽B54内。导向块B56与导向槽B54的配合对外环55在方框53内的滑动发挥定位导向作用。内环60内壁上安装有梯形导环B61，梯形导环B61旋转于环套B62外侧的梯形导槽B63内。梯形导环B61与梯形导槽B63的配合保证内环60与环套B62之间只产生相对旋转。环套B62内侧对称安装有两个导向块C64，两个导向块C64分别滑动于环套C65外侧壁的两个导向槽C66内。导向块C64与导向槽C66的配合对环套C65在环套B62内的轴向滑动发挥定位导向作用。

如图7、8、9所示，上述万向节机构A9的节叉A10上分别与十字轴A72上两个圆销A18旋转配合的两个圆槽内壁均开设有滑槽A11，每个滑槽A11中均沿相应圆销A18径向滑动有限位块A14；限位块A14一端对称开设有两个与相应圆销A18柱面上限位槽A20配合的斜面A15；每个滑槽A11内均具有对相应限位块A14复位的弹簧A17；十字轴A72的每个圆销A18柱面上均开设有两个相互平行对称的脱离平面19，每个圆销A18所在的节叉A10一支上的圆槽内壁均开设有两个便于圆销A18在两个节叉A10由共中心轴线状态产生相对摆动时脱离圆槽的脱离槽13。

如图11、12所示，上述万向节机构B22的一个节叉B23上分别与十字轴B28两个圆销B29旋转配合的两个圆槽内壁均开设有滑槽B24，每个滑槽B24中均沿相应圆销B29径向滑动有限位块B25；如图11、13、15所示，限位块B25一端对称开设有两个与相应圆销B29柱面上限位槽B30配合的斜面B26；每个滑槽B24内均具有对相应限位块B25复位的弹簧B27；如图11、12所示，万向节机构B22的另一个节叉B23两支内壁上分别开设有滑槽C31，每个滑槽C31中均沿节叉B23轴向滑动配合有滑块A32，每个滑槽C31内均安装有对相应滑块A32复位的弹簧C34；如图10所示，两个滑块A32分别与万向节机构B22中十字轴B28的另两个圆销B29旋转配合；如图11、14、15所示，每个滑块A32上与相应圆销B29旋转配合的圆槽内壁均开设有滑槽D33；每个滑槽D33内均沿相应圆销B29径向滑动有限位块C35；限位块C35一端对称开设有两个与相应圆销B29柱面上限位槽B30配合的斜面C36；每个滑槽D33内均具有对相应限位块C35复位的弹簧D37；安装于万向节机构B22中十字轴B28中部的抵压柱A38与安装于滑块A32所在的节叉B23内中部的抵压柱B39配合。

如图6、7所示，上述弹簧A17为压缩弹簧；弹簧A17一端与相应滑槽A11内壁连接，另一端与相应限位块A14端面连接；限位块A14上对称安装有两个导向块A16，两个导向块A16分别滑动于相应滑槽A11内壁上的两个导向槽A12内；如图10、11所示，弹簧B27为压缩弹簧；弹簧B27一端与相应滑槽B24内壁连接，另一端与相应限位块B25的端面连接；弹簧C34一端与相应滑槽C31内壁连接，另一端与相应滑块A32的端面连接；如图11、14所示，抵压柱A38末端的圆头与抵压柱B39末端的内凹球面40配合；弹簧D37为压缩弹簧；弹簧D37一端与相应滑槽D33内壁连接，另一端与相应限位块C35端面连接。

本发明中的电驱模块A7内具有感应麻花钻头43所受圆柱面侧向力方向的感应芯片，电驱模块C49内具有感应麻花钻头43振动的感应芯片，电驱模块C49和电驱模块A7只在感应到麻花钻头43受到圆柱面的侧向力和振动时才会自动运行。电驱模块A7、电驱模块B8和电驱模块C49均采用技术，三者主要由电机、控制单元和减速器组成。电驱模块A7中的电机为自锁电机。

本发明中的钻头夹具41采用现有技术。

本发明的工作流程：在初始状态，万向节机构A9中的四个限位块A14的斜面A15尖角端均插于相应圆销A18上的限位槽A20内，万向节机构A9的两个节叉A10处于同中心轴线状态，万向节机构A9处于万向功能被限制的状态。万向节机构A9中的四个圆销A18分别与相应节叉A10一支上的两个脱离槽13不相对。万向节机构B22中的两个限位块B25的斜面B26尖角端分别插入相应圆销B29上的限位槽B30内，万向节机构B22中的两个限位块C35的斜面C36尖角端分别插入相应圆销B29上的限位槽B30内，万向节机构B22中的两个节叉B23处于同中心轴线状态，万向节机构B22处于万向功能被限制的状态。万向节机构B22中的抵压柱A38圆头端与抵压柱B39上的内凹球面40中部相抵。

在初始状态，万向节机构A9中的四个弹簧A17均处于压缩状态，万向节机构B22中的两个弹簧B27和两个弹簧D37均处于压缩状态，万向节机构B22中的两个弹簧C34均处于拉伸状态。钻头夹具41中没有麻花钻头43。

在初始状态，消振机构44中的环套C65中心轴线与电驱模块B8输出轴平行，电驱模块B8的输出轴、连接杆21和钻头夹具41处于同中心轴线状态。

在初始状态，由外环55、两个圆销D59、中环57、两个圆销C58和内环60组成的十字万向节结构的万向功能因其内具有在较大外力作用下可被破坏的填充材料67而被限制。

当需要使用本发明对沿与圆柱面不垂直的方向对圆柱面进行打孔前，先旋松钻头夹具41上的内螺纹套71，解除内螺纹套71对卡套70内钻头弹簧夹42的抵压，然后将麻花钻头43的安装端插入钻头弹簧夹42内再旋紧内螺纹套71，内螺纹套71通过将钻头弹簧夹42向内壁为锥面的卡套70内轴向挤压而对麻花钻头43进行有效夹紧。

待麻花钻头43紧紧安装于钻头夹具41上后，启动消振机构44中的电驱模块C49，电驱模块C49通过与其输出轴传动连接的螺杆50带动滑块B51在壳体45内水平滑动，滑块B51通过连杆68带动由外环55、两个圆销D59、中环57、两个圆销C58和内环60组成的十字万向节结构整体在方框53内水平滑动，由外环55、两个圆销D59、中环57、两个圆销C58和内环60组成的十字万向节结构通过环套B62带动环套C65向麻花钻头43中心轴线进行重叠平移。待麻花钻头43中心轴线与环套C65中心轴线重合后，停止电驱模块C49运行，并手动驱动消振机构44相对于L杆69向麻花钻头43轴向运动，使得环套C65嵌套于麻花钻头43上。

待消振机构44中的环套C65嵌套于麻花钻头43上后，将麻花钻头43的末端抵压至圆柱面上需要钻孔的位置，消振机构44的方框53在自重作用下与圆柱面进行自适应相抵。

然后，启动电驱模块B8，电驱模块B8的输出轴通过万向节机构A9、连接杆21、万向节机构B22和钻头夹具41带动麻花钻头43快速旋转并对圆柱面开始钻削。因麻花钻头43在钻孔时对圆柱面产生的轴向抵压力与圆柱面打孔处不垂直，所以，麻花钻头43会受到圆柱面一个将麻花钻头43摆脱的侧向力。麻花钻头43因瞬间受到圆柱面的侧向力而通过消振机构44对L杆69进行压迫，电驱模块A7感应到L杆69受力时会瞬间启动，电驱模块A7通过齿轮6、齿圈5、环套A3和L杆69带动消振机构44整体绕麻花钻头43旋转，使得L杆69绕麻花钻头43旋转至与麻花钻头43所受侧向力相同的平面上，使得L杆69带动消振机构44对麻花钻头43上受到的侧向力进行抵消并对麻花钻头43形成有效定位，避免麻花钻头43因受到圆柱面侧向作用力而发生断裂，保证麻花钻头43沿与圆柱面不垂直的方向持续有效地对圆柱面进行钻孔，避免麻花钻头43因受侧向力弯曲而导致打孔精度降低。待L杆69带动消振机构44对麻花钻头43受到的侧向力抵消时，停止电驱模块A7的运行，电驱模块A7中的自锁电机保持消振机构44对麻花钻头43受到侧向力的持续有效抵消。

当麻花钻头43沿与圆柱面不垂直的方向在圆柱面上钻孔时，麻花钻头43会因自身结构特点而在圆柱面作用下发生沿与麻花钻头43中轴线垂直的方向的高频振动，此时，消振机构44中的电驱模块C49感应到麻花钻头43的振动并瞬间启动，电驱模块C49通过螺杆50带动滑块B51在壳体45内向靠近麻花钻头43进行微小距离的移动，滑块B51通过连杆68、由外环55、两个圆销D59、中环57、两个圆销C58和内环60组成的十字万向节结构和环套B62带动环套C65沿与麻花钻头43中轴线垂直的方向对麻花钻头43进行微小距离的调整，抵消麻花钻头43所产生的振动的振幅，保证麻花钻头43在无弯曲状态下始终保持轴向对圆柱面的打孔，进一步提高麻花钻头43对圆柱面打孔的精确度。

待麻花钻头43上的振动被消除后，电驱模块C49停止运行，螺杆50与滑块B51的螺纹配合对消振机构44对麻花钻头43的定位状态进行锁定，保证麻花钻头43持续有效地对圆柱面进行精确度较高的打孔作业。

当手动操作本发明带动麻花钻头43沿与圆柱面不垂直的方向快速猛烈地向圆柱面上抵压钻孔时，麻花钻头43因受到圆柱面的猛烈冲击而瞬间绕万向节机构B22发生摆动。万向节机构B22中的两个限位块B25会分别克服相应弹簧B27脱离相应圆销B29上的限位槽B30，万向节机构B22中的两个限位块C35会分别克服相应弹簧D37脱离相应圆销B29上的限位槽B30，使得万向节机构的万向功能恢复，万向节机构B22中的节叉B23会发生相对摆动，进而带动万向节机构A9中的两个节叉克服四个弹簧A17进行相对摆动。万向节机构A9中的四个圆销A18分别向相应节叉A10一支上的脱离槽13旋转。与此同时，麻花钻头43绕万向节机构B22的摆动会通过环套C65、环套B62带动由外环55、两个圆销D59、中环57、两个圆销C58和内环60组成的十字万向节结构进行强力扭转，使得由外环55、两个圆销D59、中环57、两个圆销C58和内环60组成的十字万向节结构因其内的填充材料67遭到破坏而恢复万向功能。

万向节机构A9、万向节机构B22和消振机构44中由外环55、两个圆销D59、中环57、两个圆销C58和内环60组成的十字万向节结构的万向功能的恢复使得麻花钻头43在受到圆柱面剧烈冲击时产生自适应摆动，避免麻花钻头43因与圆柱面产生猛烈冲击而产生断裂。

当万向节机构A9中的两个节叉A10相对快速摆动较小角度时，四个圆销A18正好分别与相应节叉一支上的脱离槽13相对，在麻花钻头43摆动带动下，圆销A18经相应脱离槽13脱离相应节叉A10，两个节叉A10瞬间分离，从而断开麻花钻头43与电驱模块B8之间的传动连接，停止麻花钻头43对圆柱面的钻削，具有较高的安全性。

待本发明对圆柱面打孔结束后，旋松钻头夹具41上的内螺纹套71将麻花钻头43取下即可。

综上所述，本发明的有益效果为：本发明通过竖直滑动于L杆69上的消振机构44与麻花钻头43的配合对麻花钻头43因其在圆柱面上沿与圆柱面不垂直的方向打孔受到的侧向力和振动进行有效抵消，使得麻花钻头43在圆柱面上进行稳定有效的打孔作业，提高麻花钻头43在圆柱面上打孔的精度，同时，提高麻花钻头43在圆柱面上沿与圆柱面不垂直的方向进行打孔的效率。消振机构44与麻花钻头43的配合有效避免了麻花钻头43在圆柱面上打孔时因受到圆柱面侧向力而产生断裂，提高了麻花钻头43的使用寿命。

本发明无需在圆柱面上预留生产处端面与所打孔轴线垂直的凸台就可以直接在圆柱面上进行稳定打孔，节省了圆柱面加工工序，提高圆柱面打孔的操作成本，有效降低圆柱面打孔的成本，提高圆柱面打孔效率。

Claims (7)

1.一种圆柱面成孔设备，其特征在于：它包括机械臂、电驱模块A、环套A、L杆、电驱模块B、万向节机构A、连接杆、万向节机构B、钻头夹具、消振机构，其中安装于机械臂末端内的电驱模块B的输出轴末端通过万向节机构A安装有连接杆，连接杆通过万向节机构B安装有用来夹紧麻花钻头的钻头夹具；万向节机构A和万向节机构B上均具有在麻花钻头未受到圆柱面猛烈冲击时限制其万向功能的结构；机械臂外侧旋转配合有被电驱模块A智能驱动的环套A；安装于环套A的L杆上沿麻花钻头轴向滑动配合有与麻花钻头配合的消振机构；

万向节机构A上具有在麻花钻头受到圆柱面猛烈冲击时解除连接杆与电驱模块B之间的传动连接的结构；

上述消振机构包括壳体、电驱模块C、滑块B、方框、外环、中环、圆销C、圆销D、内环、环套B、环套C、连杆，其中沿麻花钻头轴向滑动于L杆上的壳体中沿与麻花钻头垂直的方向滑动有被电驱模块C智能驱动的滑块B；壳体下端通过连接块B安装有方框，方框内沿与麻花钻头垂直的方向滑动有中心轴线竖直的外环；外环内侧通过两个圆销D铰接有中环，中环内侧通过两个圆销C铰接有内环；圆销C和圆销D的中心轴线均与外环中心轴线垂直相交，圆销C的中心轴线与圆销D的中心轴线垂直相交；内环内旋转配合有环套B，环套B内轴向滑动配合有与麻花钻头配合的环套C；内环与中环之间具有限制两者相对运动的填充材料，中环与外环之间具有限制两者相对运动的填充材料；外环与滑块B之间铰接有连杆。

2.根据权利要求1所述的一种圆柱面成孔设备，其特征在于：上述电驱模块A安装于机械臂外侧；安装在电驱模块A输出轴上的齿轮与安装在环套A外侧的齿圈啮合；环套A内壁上安装有梯形导环A，梯形导环A旋转于机械臂外侧的梯形导槽A内。

3.根据权利要求1所述的一种圆柱面成孔设备，其特征在于：上述钻头夹具由卡套、内螺纹套和钻头弹簧夹组成；与麻花钻头配合的钻头弹簧夹安装在内壁为锥面的卡套内，卡套外侧旋合有与钻头弹簧夹配合的内螺纹套；麻花钻头的末端为端平面加中部定位锥尖的结构。

4.根据权利要求1所述的一种圆柱面成孔设备，其特征在于：上述电驱模块C安装于壳体内，旋合于滑块B上螺纹孔内的螺杆与电驱模块C的输出轴传动连接；壳体上开设的两个滑槽E内沿麻花钻头轴向滑动有U杆，U杆通过连接块A与L杆连接；外环外侧对称安装有两个导向块B，两个导向块B分别滑动于方框内壁上的两个导向槽B内；内环内壁上安装有梯形导环B，梯形导环B旋转于环套B外侧的梯形导槽B内；环套B内侧对称安装有两个导向块C，两个导向块C分别滑动于环套C外侧壁的两个导向槽C内。

5.根据权利要求1所述的一种圆柱面成孔设备，其特征在于：上述万向节机构A的节叉A上分别与十字轴A上两个圆销A旋转配合的两个圆槽内壁均开设有滑槽A，每个滑槽A中均沿相应圆销A径向滑动有限位块A；限位块A一端对称开设有两个与相应圆销A柱面上限位槽A配合的斜面A；每个滑槽A内均具有对相应限位块A复位的弹簧A；十字轴A的每个圆销A柱面上均开设有两个相互平行对称的脱离平面，每个圆销A所在的节叉A一支上的圆槽内壁均开设有两个便于圆销A在两个节叉A由共中心轴线状态产生相对摆动时脱离圆槽的脱离槽。

6.根据权利要求1所述的一种圆柱面成孔设备，其特征在于：上述万向节机构B的一个节叉B上分别与十字轴B两个圆销B旋转配合的两个圆槽内壁均开设有滑槽B，每个滑槽B中均沿相应圆销B径向滑动有限位块B；限位块B一端对称开设有两个与相应圆销B柱面上限位槽B配合的斜面B；每个滑槽B内均具有对相应限位块B复位的弹簧B；万向节机构B的另一个节叉B两支内壁上分别开设有滑槽C，每个滑槽C中均沿节叉B轴向滑动配合有滑块A，每个滑槽C内均安装有对相应滑块A复位的弹簧C；两个滑块A分别与万向节机构B中十字轴B的另两个圆销B旋转配合；每个滑块A上与相应圆销B旋转配合的圆槽内壁均开设有滑槽D；每个滑槽D内均沿相应圆销B径向滑动有限位块C；限位块C一端对称开设有两个与相应圆销B柱面上限位槽B配合的斜面C；每个滑槽D内均具有对相应限位块C复位的弹簧D；安装于万向节机构B中十字轴B中部的抵压柱A与安装于滑块A所在的节叉B内中部的抵压柱B配合。

7.根据权利要求5或6所述的一种圆柱面成孔设备，其特征在于：上述弹簧A为压缩弹簧；弹簧A一端与相应滑槽A内壁连接，另一端与相应限位块A端面连接；限位块A上对称安装有两个导向块A，两个导向块A分别滑动于相应滑槽A内壁上的两个导向槽A内；弹簧B为压缩弹簧；弹簧B一端与相应滑槽B内壁连接，另一端与相应限位块B的端面连接；弹簧C一端与相应滑槽C内壁连接，另一端与相应滑块A的端面连接；抵压柱A末端的圆头与抵压柱B末端的内凹球面配合；弹簧D为压缩弹簧；弹簧D一端与相应滑槽D内壁连接，另一端与相应限位块C端面连接。

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