CN114559068A - 一种用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置及方法,属于钻机技术领域。所述钻孔装置包括基座、爪形杆、直轨、环形导轨、钻机平台、钻机和齿条,所述基座上设有挡板、第六电机、支撑柱、三自由度陀螺仪和控制系统,所述第六电机连接有第一齿轮;所述爪形杆与所述基座连接,爪形杆包括第二齿轮和圆弧齿条,所述第二齿轮与第一齿轮啮合;所述直轨设有第五电机和第四电机,所述第五电机连接有第三齿轮,所述第三齿轮与爪形杆的圆弧齿条连接,所述第四电机连接有丝杆;所述环形导轨通过丝杆与所述直轨连接。本发明可适应在钻机平台姿态发生变化的情况下,有效感知钻机平台倾斜姿态,通过钻头角度补偿,实现电梯导轨支架孔的垂直钻孔。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置及方法,属于钻机技术领域。
背景技术
目前在电梯安装领域中,需要在电梯井道内进行主导轨支架孔和副导轨支架孔的钻孔作业。由于电梯井道工作平台在作业时,工作平台有时无法保持水平状态,可能会有一定的角度倾斜,如果钻孔装置不能根据工作平台的姿态及时响应补偿钻机角度,其钻孔后的孔道与壁面就无法保证垂直度,严重影响后期导轨支架的安装质量。
然而现有的钻孔设备存在如下缺陷:第一,现有的钻孔设备钻机角度固定,其钻头与加工面存在倾斜角度时,不能有效调节钻头角度,从而保持钻头与加工面的垂直;第二,现有的钻孔设备钻头的调整方向比较单一,仅可沿某一方向调整钻头角度,无法满足钻头多角度调整需求;第三,现有的钻孔设备无法及时根据工作平台姿态变化,进行钻头角度补偿,导致产生钻孔角度误差。
专利CN210254374U公开了一种空间多角度钻孔装置,该装置利用基座两侧开有弧形槽的挡板,使得钻机通过滑轨沿着弧形槽旋转,实现了调整角度的目的,但仅可沿一个方向进行角度调整,无法实现多角度调整;并且该装置采用手动进给,无法保证钻孔的精度。
专利CN110193886B公开了一种多功能墙壁打孔机,其钻机设置在竖直管的滑套外侧,利用丝杆实现滑套带动钻机在竖直管外侧滑动,钻机利用滑套上的齿轮实现角度的旋转;而竖直管设置在可以旋转的底盘上,设备整体可实现多角度钻孔。但其横向加工时,需要移动设备整体,导致钻头偏离原来设定的钻孔加工角度,产生钻孔角度误差。
综上所述,如何适应在电梯安装平台姿态发生变化的情况下,有效感知平台姿态,通过钻头角度补偿,实现电梯导轨支架孔的垂直钻孔,是本领域技术人员所面临的难题。
发明内容
针对现有钻孔设备的缺陷与不足,本发明提供了一种用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置及方法,该钻孔装置可以在不移动设备本身的情况下,方便快捷的调整钻头的角度,在电梯井道中可以补偿工作平台倾斜导致的角度误差,保证垂直钻孔,并且可以提高钻孔效率和成孔质量。
本发明的第一个目的在于提供一种用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置,包括:基座,基座上设有支撑柱、第六电机、挡板、三自由度陀螺仪与控制系统,所述第六电机连接有第一齿轮;爪形杆,爪形杆与所述基座连接,爪形杆包括第二齿轮和圆弧齿条,所述第二齿轮与第一齿轮啮合,第六电机驱动第一齿轮带动第二齿轮转动,使爪形杆绕X轴旋转;直轨,直轨设有第五电机和第四电机,所述第五电机连接有第三齿轮,所述第三齿轮与爪形杆的圆弧齿条连接,第五电机驱动第三齿轮在圆弧齿条上移动,使直轨绕Y轴旋转,所述第四电机连接有丝杆;环形导轨,环形导轨与所述丝杆连接,第四电机驱动丝杆带动环形导轨移动;环形导轨包括第三电机、第二“U”型固定铁片和圆槽,所述第三电机与所述第二“U”型固定铁片连接;钻机平台,钻机平台与所述第二“U”型固定铁片连接,第三电机驱动第二“U”型固定铁片带动钻机平台绕Z轴旋转;钻机平台设有第二电机和第一电机,所述第二电机连接有第四齿轮,所述第一电机连接有进给丝杆;钻机,钻机与所述进给丝杆连接,第一电机驱动进给丝杆使钻机在钻机平台上做进给运动;齿条,齿条与所述第四齿轮连接,第二电机驱动第四齿轮转动,使钻机平台在齿条上移动;齿条两端为球笼滚动机构,所述球笼滚动机构与所述圆槽相配合,第三电机驱动齿条在所述圆槽内旋转。
本发明的一种实施方式中,所述基座上设有挡板,所述挡板开设有缺口,挡板的数量有两个,两个挡板位于基座上方的两侧;所述基座的外圈均匀开设有多个螺栓孔,基座上设置有至少一个支撑柱,所述第六电机位于挡板靠近支撑柱的一侧,第六电机的数量为两个,第六电机的电机轴上安装有第一齿轮;所述三自由度陀螺仪和电机均与控制系统数据连接;所述基座通过支撑柱与挡板与爪形杆连接;所述爪形杆从中间位置断开,爪形杆的中间断开部分通过支撑柱连接,爪形杆的两端卡在挡板的缺口上;便于爪形杆与基座上支撑柱连接,便于爪形杆的安装与拆卸。
本发明的一种实施方式中,所述直轨两侧分别设有两个第一“U”型固定铁片,在第一“U”型固定铁片的侧边安装第五电机,第三齿轮与第五电机主轴连接安装在第一“U”型固定铁片的内侧,爪形杆的四个末端伸入第一“U”型固定铁片内,爪形杆末端的内侧开设有圆弧齿条,四个第三齿轮分别与爪形杆内侧的四个圆弧齿条连接。
本发明的一种实施方式中,所述直轨的数量有两个,两个直轨之间安装有横杆;所述直轨上开设有直槽,所述丝杆位于直槽内,第四电机驱动丝杆带动环形导轨在直槽中移动。
本发明的一种实施方式中,所述环形导轨的底部安装有滑块,所述滑块与直槽内的丝杆相连接;所述环形导轨的下方设置盖板,所述盖板上开设通孔,所述第三电机设置在环形导轨的底部,所述第二“U”型固定铁片设置在环形导轨的内侧,通过盖板上的通孔将第三电机与第二“U”型固定铁片连接。
本发明的一种实施方式中,所述钻机平台底部为凸起的方形通孔,所述第二“U”型固定铁片与钻机平台底部凸起的方形通孔的外侧相配合;所述钻机平台底部凸起的方形通孔中安装有第二电机。
本发明的一种实施方式中,所述球笼滚动机构的外表面均匀开设方孔或圆孔,其中放置有滚动体;所述齿条穿过钻机平台底部凸起的方形通孔,与第四齿轮连接。
本发明的一种实施方式中,所述钻机包括钻头、激光定位器和钢筋探测器;所述环形导轨的两侧设置为直角边且与直轨的外侧相齐;所述钻机平台的外缘为圆弧形,所述钻机平台的外缘与环形导轨的外缘同弧度,钻机平台外缘圆弧的半径不小于环形导轨内沿的半径。
本发明的另一个目的在于提供一种用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔方法,所述方法包括如下步骤:
S1、启动第四电机驱动直槽内的丝杆旋转,带动环形导轨滑动,使钻机靠近加工面,利用钢筋探测器确定钻孔区域有无钢筋存在;
S2、利用激光定位器确定钻孔位置,使用记号笔标记好位置之后,控制系统通过三自由度陀螺仪采集到的角度信息,启动直轨两侧第五电机调整直轨倾斜度,补偿其在水平方向的角度误差;
S3、启动第六电机进一步调整直轨工作角度,在第五电机与第六电机的配合下确保直轨始终保持水平;
S4、启动第三电机旋转钻机平台工作角度,保证钻头垂直于加工面;
S5、启动第一电机完成钻孔作业。
本发明的一种实施方式中,在同一水平线进行多孔作业时,利用第三电机旋转钻机确定钻头的工作角度,启动第一电机进行钻孔作业,完成后退出钻孔区域,启动第二电机,利用齿条使钻机平台保持原有钻头角度并左右移动以实现同角度钻孔;在对具有角度要求的孔加工时,启动第二电机使钻机平台回到环形导轨中间的第二“U”型固定铁片中,驱动第三电机旋转钻机平台的角度,调整钻头角度,启动第一电机完成钻孔作业。
有益效果
(1)本发明通过在钻机平台下方设计齿轮齿条传动机构,解决了现有的钻孔设备难以左右移动的问题,达到了不移动钻孔设备就可以在同一加工面上进行多个孔加工,大幅提高了钻孔效率。
(2)本发明通过将齿条的两端设计成球笼滚动机构,放置在环形导轨中,可有效地使齿条在环形导轨槽中移动,解决了现有的钻孔设备不可以绕Z轴方向旋转的问题,使得本发明所提供的钻孔设备可以调整补偿钻头与加工面的角度,保证垂直孔的加工。
(3)本发明通过在爪形杆内侧设计的圆弧齿条与直轨两侧齿轮配合,使得直轨可以在爪形杆之间绕Y轴方向旋转,解决了现有钻孔设备在工作平台发生角度倾斜时,钻头无法与加工面保持垂直的问题,成功实现钻孔设备对水平角度的补偿。
(4)本发明通过在爪形杆与基座挡板连接处设计齿轮结构,使得爪形杆配合基座上支撑柱的孔绕X轴方向旋转,搭配环形导轨以及直轨的设计,解决了现有钻孔设备不可以多角度钻孔的问题。
(5)本发明通过在钻机平台上设计的三自由度陀螺仪,使得钻孔设备可以实时感知基座姿态变化,控制系统采集到姿态变化角度后,可以经过实时反馈给各电机需转动的角度,以保证钻孔装置保持水平状态,保证钻孔与壁面的垂直度。
附图说明
图1为本发明用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置的总体结构示意图;
图2为本发明钻机平台结构示意图;
图3为本发明钻机平台与环形导轨的配合结构剖面示意图;
图4为本发明环形导轨中运动的球笼齿条结构示意图;
图5为本发明环形导轨的结构示意图;
图6为本发明环形导轨的底部结构示意图;
图7为本发明直轨的结构示意图;
图8为本发明爪形杆的结构示意图;
图9为本发明基座的结构示意图;
图中:1、基座;11、支撑柱;12、第六电机;13、挡板;14、螺栓孔;15、三自由度陀螺仪;16、控制系统;17、第一齿轮;2、爪形杆;21、第二齿轮;22、圆弧齿条;3、直轨;31、第四电机;32、第一“U”型固定铁片;33、第五电机;34、横杆;35、第三齿轮;36、直槽;4、环形导轨;41、滑块;42、第三电机;43、第二“U”型固定铁片;44、圆槽;5、钻机平台;51、第一电机;52、第二电机;53、第四齿轮;54、进给丝杆;6、钻机;61、钻头;62、激光定位器;63、钢筋探测器;7、齿条;71、球笼滚动机构。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
实施例1
本实施例提供了一种用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置,如图1或9所示,包括基座1,所述基座1上设有挡板13,所述挡板13开设有缺口,挡板13的数量有两个,两个挡板13位于基座1上方的两侧;所述基座1的外圈均匀开设有多个螺栓孔14,基座1上设置有至少一个支撑柱11,基座1上安装有三自由度陀螺仪15和控制系统16,所述三自由度陀螺仪15和电机均与控制系统16数据连接,所述挡板13靠近支撑柱11的一侧安装有第六电机12,所述第六电机12的数量为两个,第六电机12的电机轴上安装有第一齿轮17。利用基座1上设置的三自由度陀螺仪15,检测钻孔设备倾斜的角度;在钻孔作业中,控制系统16采集到陀螺仪的角度检测数据控制电机转动角度,保证钻机实现垂直钻孔。
如图1或8所示,所述基座1通过支撑柱11与挡板13连接有爪形杆2,所述爪形杆2上安装有第二齿轮21,所述第二齿轮21位于爪形杆2与挡板13连接处的内侧,所述第二齿轮21与第六电机12电机轴上的第一齿轮17啮合,第六电机12驱动第一齿轮17带动第二齿轮21转动,使爪形杆2绕X轴旋转。所述爪形杆2内侧开设有一段圆弧齿条22,所述爪形杆2通过圆弧齿条22连接有直轨3。
如图1或7所示,所述直轨3的两侧有四个第一“U”型固定铁片32,所述第一“U”型固定铁片32安装有第五电机33,所述第五电机33连接有第三齿轮35,所述第三齿轮35与爪形杆2的圆弧齿条22连接,第五电机33驱动第三齿轮35在圆弧齿条22上移动,使得直轨3在爪形杆2内绕Y轴旋转。所述直轨3的数量有两个,两个直轨3之间安装有横杆34,所述横杆34用于保持直轨3的平衡与刚度。所述直轨3上开设有直槽36,直槽36内设有丝杆,直轨3的末端安装有第四电机31,所述第四电机31与直槽36内的丝杆连接,所述直轨3通过丝杆连接有环形导轨4,第四电机31驱动丝杆带动环形导轨4在直槽36中移动。
如图1、3、5或6所示,所述环形导轨4包括滑块41、第三电机42、第二“U”型固定铁片43和圆槽44,所述环形导轨4开设有圆槽44,环形导轨4的底部安装有滑块41,所述滑块41与直槽36内的丝杆相连接。所述环形导轨4的下方设置盖板,所述盖板上开设通孔,所述第三电机42设置在环形导轨4的底部,所述第二“U”型固定铁片43设置在环形导轨4的内侧,通过环形导轨4底部的通孔,将第三电机42与第二“U”型固定铁片43连接,第三电机42驱动第二“U”型固定铁片43旋转。所述环形导轨4连接有钻机平台5。
如图1-4所示,所述钻机平台5包括第一电机51、第二电机52、第四齿轮53和进给丝杆54,所述钻机平台5底部为凸起的方形通孔,所述第二“U”型固定铁片43与钻机平台5底部凸起的方形通孔的外侧相配合,当第三电机42启动时,第二“U”型固定铁片43带动钻机平台5在环形导轨4上旋转。所述钻机平台5底部凸起的方形通孔中安装有第二电机52,所述第二电机52连接有第四齿轮53,所述第四齿轮53连接有齿条7,所述齿条7两端为球笼滚动机构71,球笼滚动机构71与圆槽44连接,球笼滚动机构71的外表面均匀开设方孔或圆孔,其中放置有滚动体;所述齿条7穿过钻机平台5底部凸起的方形通孔,与第四齿轮53配合连接。第二电机52驱动第四齿轮53在齿条7上运动,所述齿条7的两端球笼型滚动机构71在圆槽44中旋转,使齿条7在圆槽44中围绕圆心滑动。所述钻机平台5上安装有第一电机51,所述第一电机51连接有进给丝杆54,所述进给丝杆54连接有钻机6;第一电机51驱动进给丝杆54,使钻机6在钻机平台5上沿Y轴方向做进给运动,所述钻机6包括钻头61、激光定位器62和钢筋探测器63。
进一步地,由于齿条7两端的球笼滚动机构71放置在圆槽44中,齿条7被环形导轨4限制了平移自由度,所以使得第二电机52可带动钻机平台5在齿条上左右移动,从而实现钻机平台5在X轴方向上的运动。
进一步地,环形导轨4中的齿条7两端为球笼滚动机构71,球笼的外侧上均匀开设小孔,孔内安装有滚动体,在第三电机42的驱动下齿条7可以在内做旋转运动,同时钻机平台5在环形导轨4上表面旋转,环形导轨4的外表面刻有旋转度数。
进一步地,所述环形导轨4是由两个圆环形的板件组合而成,每个板件加工出一半的槽,然后通过螺栓将两个板件连接,环形导轨4的下半部分中加设盖板,盖板上预留通孔,便于安装第三电机42。
进一步地,所述环形导轨4的两侧设置为直角边且与直轨3的外侧相齐,在突出的部分便于进行环形导轨4上下部分的螺栓连接。
进一步地,所述钻机平台5的两端搭在环形导轨4槽的上表面上,钻机平台5的两端修整成与环形导轨4外缘相同的形状,即所述钻机平台5的外缘与环形导轨4的外缘同弧度,所述钻机平台5的外缘为圆弧形,钻机平台5外缘圆弧的半径不小于环形导轨4内沿的半径。
进一步地,环形导轨4底部安装第三电机42,电机主轴与第二“U”型固定铁片43连接,第二“U”型固定铁片43卡住钻机平台5的底部,使得第三电机42在齿条7的配合下带动整个钻机平台5在环形导轨4的表面旋转。从而实现绕Z轴方向的旋转。
进一步地,所述直轨3两侧分别设有两个第一“U”型固定铁片32,在第一“U”型固定铁片32的侧边安装第五电机33,第三齿轮35与第五电机33主轴连接安装在第一“U”型固定铁片32的内侧,爪形杆2的四个末端伸入第一“U”型固定铁片32内,爪形杆2末端的内侧开设有圆弧齿条22,四个第三齿轮35分别与爪形杆2内侧的四个圆弧齿条22连接。
进一步地,所述爪形杆2从中间位置断开,爪形杆2的中间断开部分通过支撑柱11连接,便于与安装与拆卸;爪形杆2的两端卡在挡板13的缺口上,用于爪形杆2的安装与固定;同时挡板13的内侧刻有角度。爪形杆2于挡板13连接位置固定安装第二齿轮21。基座1上,在爪形杆21的左右两侧安装第六电机12,第六电机12的转向相反,第六电机12驱动第二齿轮21转动,使得爪形杆2实现绕X轴方向的旋转。
进一步地,基座1的上表面设置有三自由度陀螺仪15,三自由度陀螺仪15检测基座1姿态变化并与基座1上控制系统16连接,控制系统16通过采集到的数据控制电机转动。
进一步地,基座1的底部外沿开设有多个螺栓孔14,用于连接固定钻孔设备;同时也可以安装在各个活动工作平台上增加其工作范围,提高灵活度。
所述用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置的安装过程为:通过螺栓将基座1与工作平台连接,调整第六电机12的位置,进一步地,第二齿轮21通过键与爪形杆2连接,所述爪形杆2通过挡板13上的缺口以及支撑柱11上的通孔与基座1连接。调整爪形杆2两侧第六电机12的位置,确保第六电机12电机轴连接的第一齿轮17与第二齿轮21相啮合,两第六电机12对称布置,电机转向设置相反。进一步地,所述直轨3通过两侧四个第一“U”型固定铁片32与爪形杆2的四末段连接,进一步地,安装第五电机33,所述第五电机33连接第三齿轮35与爪形杆2内侧圆弧齿条22配合,固定直轨3。带有滑块41的环形导轨4下半部分从直轨3远离第四电机31的一端与直轨3中丝杆连接,环形导轨5安装完毕后,封闭直轨端盖。进一步地,所述环形导轨4底部安装第三电机42与第二“U”型固定铁片43连接。进一步地,钻机平台5与齿条7连接,将齿条7两端球笼滚动机构71置入环形导轨4中,进一步地,将环形导轨4上半部分穿过钻机平台5与下半部分利用螺栓进行固定连接。进一步地,在基座1上进行三自由度陀螺仪15和控制系统16的安装。进一步地,三自由度陀螺仪15与的控制系统16进行信号连接,最后将各电机与控制系统16进行信号连接。
实施例2
本实施例提供了一种用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔方法,所述钻孔方法应用了实施例1提供的用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置,所述方法包括如下步骤:
S1、启动第四电机31驱动直槽36内的丝杆旋转,带动环形导轨4滑动,使钻机6靠近加工面,利用钢筋探测器63确定钻孔区域有无钢筋存在;
S2、利用激光定位器62确定钻孔位置,使用记号笔标记好位置之后,控制系统16通过三自由度陀螺仪15采集到的角度信息,启动直轨3两侧第五电机33调整直轨3倾斜度,补偿其在水平方向的角度误差;
S3、启动第六电机12进一步调整直轨3工作角度,在第五电机33与第六电机12的配合下确保直轨始终保持水平;
S4、启动第三电机42旋转钻机平台5工作角度,保证钻头61垂直于加工面;
S5、启动第一电机51完成钻孔作业。
在同一水平线进行多孔作业时,首先利用第三电机42旋转钻机6确定钻头工作角度,启动第一电机51进行钻孔作业,完成后退出钻孔区域,启动第二电机52,利用齿条7使钻机平台5保持原有钻头角度并可左右移动,实现同角度钻孔;
在对具有角度要求的孔加工时,启动第二电机52使钻机平台5回到环形导轨4中间的第二“U”型固定铁片43中,驱动第三电机42旋转钻机平台5的角度,调整钻头61角度,启动第一电机51完成钻孔作业。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同更换,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改,等同替换,改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置,其特征在于,包括:
基座(1),基座(1)上设有支撑柱(11)、第六电机(12)、挡板(13)、三自由度陀螺仪(15)与控制系统(16),所述第六电机(12)连接有第一齿轮(17);
爪形杆(2),爪形杆(2)与所述基座(1)连接,爪形杆(2)包括第二齿轮(21)和圆弧齿条(22),所述第二齿轮(21)与第一齿轮(17)啮合,第六电机(12)驱动第一齿轮(17)带动第二齿轮(21)转动,使爪形杆(2)绕X轴旋转;
直轨(3),直轨(3)设有第五电机(33)和第四电机(31),所述第五电机(33)连接有第三齿轮(35),所述第三齿轮(35)与爪形杆(2)的圆弧齿条(22)连接,第五电机(33)驱动第三齿轮(35)在圆弧齿条(22)上移动,使直轨(3)绕Y轴旋转,所述第四电机(31)连接有丝杆;
环形导轨(4),环形导轨(4)与所述丝杆连接,第四电机(31)驱动丝杆带动环形导轨(4)移动;环形导轨(4)包括第三电机(42)、第二“U”型固定铁片(43)和圆槽(44),所述第三电机(42)与所述第二“U”型固定铁片(43)连接;
钻机平台(5),钻机平台(5)与所述第二“U”型固定铁片(43)连接,第三电机(42)驱动第二“U”型固定铁片(43)带动钻机平台(5)绕Z轴旋转;钻机平台(5)设有第二电机(52)和第一电机(51),所述第二电机(52)连接有第四齿轮(53),所述第一电机(51)连接有进给丝杆(54);
钻机(6),钻机(6)与所述进给丝杆(54)连接,第一电机(51)驱动进给丝杆(54)使钻机(6)在钻机平台(5)上做进给运动;
齿条(7),齿条(7)与所述第四齿轮(53)连接,第二电机(52)驱动第四齿轮(53)转动,使钻机平台(5)在齿条(7)上移动;齿条(7)两端为球笼滚动机构(71),所述球笼滚动机构(71)与所述圆槽(44)相配合,第三电机(42)驱动齿条(7)在所述圆槽(44)内旋转。
2.根据权利要求1所述的用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置,其特征在于,所述基座(1)上设有挡板(13),所述挡板(13)开设有缺口,挡板(13)的数量有两个,两个挡板(13)位于基座(1)上方的两侧;所述基座(1)的外圈均匀开设有多个螺栓孔(14),基座(1)上设置有至少一个支撑柱(11),所述第六电机(12)位于挡板(13)靠近支撑柱(11)的一侧,第六电机(12)的数量为两个,第六电机(12)的电机轴上安装有第一齿轮(17);所述三自由度陀螺仪(15)和电机均与控制系统(16)数据连接;所述基座(1)通过支撑柱(11)与挡板(13)与爪形杆(2)连接;所述爪形杆(2)从中间位置断开,爪形杆(2)的中间断开部分通过支撑柱(11)连接,爪形杆(2)的两端卡在挡板(13)的缺口上。
3.根据权利要求2所述的用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置,其特征在于,所述直轨(3)两侧分别设有两个第一“U”型固定铁片(32),在第一“U”型固定铁片(32)的侧边安装第五电机(33),第三齿轮(35)与第五电机(33)主轴连接安装在第一“U”型固定铁片(32)的内侧,爪形杆(2)的四个末端伸入第一“U”型固定铁片(32)内,爪形杆(2)末端的内侧开设有圆弧齿条(22),四个第三齿轮(35)分别与爪形杆(2)内侧的四个圆弧齿条(22)连接。
4.根据权利要求3所述的用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置,其特征在于,所述直轨(3)的数量有两个,两个直轨(3)之间安装有横杆(34);所述直轨(3)上开设有直槽(36),所述丝杆位于直槽(36)内,第四电机(31)驱动丝杆带动环形导轨(4)在直槽(36)中移动。
5.根据权利要求4所述的用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置,其特征在于,所述环形导轨(4)的底部安装有滑块(41),所述滑块(41)与直槽(36)内的丝杆相连接;所述环形导轨(4)的下方设置盖板,所述盖板上开设通孔,所述第三电机(42)设置在环形导轨(4)的底部,所述第二“U”型固定铁片(43)设置在环形导轨(4)的内侧,通过盖板上的通孔将第三电机(42)与第二“U”型固定铁片(43)连接。
6.根据权利要求5所述的用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置,其特征在于,所述钻机平台(5)底部为凸起的方形通孔,所述第二“U”型固定铁片(43)与钻机平台(5)底部凸起的方形通孔的外侧相配合;所述钻机平台(5)底部凸起的方形通孔中安装有第二电机(52)。
7.根据权利要求6所述的用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置,其特征在于,所述球笼滚动机构(71)的外表面均匀开设方孔或圆孔,其中放置有滚动体;所述齿条(7)穿过钻机平台(5)底部凸起的方形通孔,与第四齿轮(53)连接。
8.根据权利要求7所述的用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置,其特征在于,所述钻机(6)包括钻头(61)、激光定位器(62)和钢筋探测器(63);所述环形导轨(4)的两侧设置为直角边且与直轨(3)的外侧相齐;所述钻机平台(5)的外缘为圆弧形,所述钻机平台(5)的外缘与环形导轨(4)的外缘同弧度,钻机平台(5)外缘圆弧的半径不小于环形导轨(4)内沿的半径。
9.一种用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔方法,其特征在于,应用了权利要求1-8任一所述的用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置,所述方法包括如下步骤:
S1、启动第四电机(31)驱动直槽(36)内的丝杆旋转,带动环形导轨(4)滑动,使钻机(6)靠近加工面,利用钢筋探测器(62)确定钻孔区域有无钢筋存在;
S2、利用激光定位器(61)确定钻孔位置,使用记号笔标记好位置之后,控制系统(16)通过三自由度陀螺仪(15)采集到的角度信息,启动直轨(3)两侧第五电机(33)调整直轨(3)倾斜度,补偿其在水平方向的角度误差;
S3、启动第六电机(12)进一步调整直轨(3)工作角度,在第五电机(33)与第六电机(12)的配合下确保直轨(3)始终保持水平;
S4、启动第三电机(42)旋转钻机平台(5)工作角度,保证钻头(61)垂直于加工面;
S5、启动第一电机(51)完成钻孔作业。
10.根据权利要求9所述的用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔方法,其特征在于,在同一水平线进行多孔作业时,利用第三电机(42)旋转钻机(6)确定钻头(61)的工作角度,启动第一电机(51)进行钻孔作业,完成后退出钻孔区域,启动第二电机(52),利用齿条(7)使钻机平台(5)保持原有钻头(61)角度并左右移动以实现同角度钻孔;
在对具有角度要求的孔加工时,启动第二电机(52)使钻机平台(5)回到环形导轨(4)中间的第二“U”型固定铁片(43)中,驱动第三电机(42)旋转钻机平台(5)的角度,调整钻头(61)角度,启动第一电机(51)完成钻孔作业。
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