CN115179368A - 一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及打孔设备，具体涉及一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备。包括机架、钻头、驱动板、压杆、传动件和定位件，钻头上设有同步槽，驱动板上设有凸起，在同步槽和凸起的顶压配合下，驱动板和钻头同步向下移动，并在斜面的顶压下使驱动板向前移动，并在传动件带动下压杆向前移动，且传动件使压杆移动速度为驱动板移动速度的二分之一，从而以使压杆始终顶压在钻头钻进木材斜面部分的中心处，进而使钻头钻进过程中受力更均衡而不至歪斜，使钻头尽可能受到竖直方向上的力，减少了钻头受力不均导致倾斜时的能量损耗以及对钻头的损耗，提高了打孔位置的准确性。

Description

一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备

技术领域

本发明涉及打孔设备，具体涉及一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备。

背景技术

切割打孔设备主要是指用于在目标物上留下圆柱形孔洞的机械设备的统称。

木材上切割打孔作业在家具制造过程中，不可或缺的工序。如公开号为CN106696009A的名称为一种建筑木材钻孔机构，通过设置旋转筒和旋转柱使得在打孔时，实现旋转移动，方便对木材进行快速钻孔处理。

而通常在对木材进行打孔加工过程中，往往也需要在斜面进行打孔作业，传统的打孔装置对在斜面作业打孔，一方面大多打孔装置不能很好地适配斜面的斜度，动力结构提供的打孔压力往往处于打孔的中心，但是，在斜面打孔的过程中，打孔钻头下端与所接触的钻面并不处于打孔钻头中心处，这使得打孔钻头下端的受到的阻力和动力结构提供的打孔压力并不在同一直线，则打孔钻头受力不均会产生一定的偏斜，从而容易导致打孔位置的偏差，同时也会导致打孔时能耗增大，进而造成打孔钻头使用寿命的降低。

发明内容

本发明提供一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备，以解决钻进木材斜面过程中钻头受力不均容易导致打孔位置偏差的问题。

本发明的一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备，采用如下技术方案：一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备，包括机架、钻头、驱动板、压杆、传动件和定位件。机架设有水平分布且可上下移动的固定台。机架上设有可上下移动且可转动的转轴，转轴位于固定台的上方。钻头可上下滑动地安装在转轴下端。钻头外设有套筒。套筒可转动且可上下移动地设在机架上。钻头侧周壁上设有同步槽。驱动板竖直设置且沿前后方向延伸，可前后滑动且可上下移动地设在套筒上。驱动板上端设有沿前后方向延伸的驱动杆，且驱动杆后端至钻头后端的距离等于钻头半径。驱动杆上设有沿驱动杆延伸的凸起，凸起卡在同步槽内保持驱动板和钻头同步向下，并使得在木材斜面驱动下带动驱动板向前滑动。压杆竖直设置在转轴和钻头之间，上端顶压在转轴下端，下端顶压在钻头上端，且处于钻头后方。传动件设在套筒内侧壁上，包括沿前后延伸的第一齿条和第二齿条以及用于变速的齿轮组，第二齿条带动压杆同步移动。传动件配置成第一齿条和第二齿条随驱动板向前滑动且在齿轮组的传动下使第二齿条带压杆移动的速度为驱动板移动速度的二分之一，以使压杆始终顶压在钻头钻进木材斜面部分的中心处。定位件设在套筒外侧，且配置成使驱动板保持沿正前方向滑动。

进一步地，定位件包括第一定位杆和第二定位杆。第一定位杆沿左右方向延伸地固定在套筒后侧的下端，且第一定位杆长度大于套筒直径。第二定位杆沿前后方向延伸地设在套筒外侧，后端转动安装在第一定位杆一端，用于当驱动板偏离正前方时套筒下降使第一定位杆一端端点顶压斜面，驱动套筒绕端点旋转至第一定位杆另一端与斜面接触，套筒继续下落使第二定位杆后端端点顶压斜面，并驱动第二定位杆绕端点向下旋转，直至第一定位杆和第二定位杆贴合斜面而使驱动板保持沿正前方向延伸。

进一步地，第二定位杆上设有开口向上的滑槽。套筒上设有竖直延伸的通槽。钻头上方水平设有压板，压板可上下滑动地设在套筒内周壁上。压板前端设有连杆，连杆竖直设置，上端穿过通槽与压板固定，下端沿滑槽可滑动地安装在滑槽内。压板和钻头之间设有弹簧。

进一步地，齿轮组设在第一齿条和第二齿条之间，包括安装轴、大齿轮、传动轮和小齿轮；安装轴轴线水平设置，且转动安装在套筒内周壁上；大齿轮同轴地固定安装在安装轴上；传动轮同轴地固定安装在安装轴上，且处于大齿轮一侧；传动轮直径大小为大齿轮直径大小的二分之一；传动轮和第二齿条啮合传动。

小齿轮轴线水平设置，且转动安装在套筒内周壁上，且小齿轮处于大齿轮下侧；小齿轮与第一齿条啮合；小齿轮直径大小为大齿轮直径大小的二分之一。

进一步地，驱动杆和第一齿条之间设有竖直延伸的伸缩杆。

进一步地，压杆上设有竖槽。第二齿条上水平设有滑杆。滑杆插入竖槽内以使第二齿条带动压杆向钻头轴心移动。

进一步地，钻头上端竖直设有传动轴。传动轴上设有传动齿。转轴下端设有对应的配合槽与传动轴匹配安装以使传动轴上下滑动的同时带动钻头转动。压杆上设有收纳槽。收纳槽沿竖直方向设置，且开口向前。

进一步地，机架上竖直设有升降杆。升降杆下端水平设有同步板，套筒转动安装在同步板上。

进一步地，机架包括底座和支撑柱。支撑柱竖直设置，下端与底座连接，上端设有用于安装电机的安装箱，转轴安装在安装箱下端。固定台可上下滑动地安装在支撑柱上。固定台下端设有支撑杆，支撑杆可伸缩设置。

进一步地，套筒内周壁上设有沿前后延伸的第一安装槽和第二安装槽。所述第一齿条滑动安装在第一安装槽内，第二齿条滑动安装在第二安装槽内。

本发明的有益效果是：在同步槽和凸起的顶压配合下，驱动板和钻头同步向下移动，并在斜面的顶压下，为驱动板提供一个朝前的分力而使驱动板向前移动，并通过第一齿条、齿轮组和第二齿条的啮合带动压杆向前移动，且齿轮组使第二齿条带压杆移动的速度为驱动板移动速度的二分之一，从而以使压杆始终顶压在钻头钻进木材斜面部分的中心处，进而使钻头完全钻进斜面过程中所受到的向下的压力处于木材对钻头阻力的中心位置处从而使钻头受力更均衡而不至歪斜，使钻头尽可能受到竖直方向上的力，减少了钻头受力不均导致倾斜时的能量损耗以及对钻头的损耗，提高了打孔位置的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备的实施例的结构示意图；

图2为本发明的一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备的实施例的主视图；

图3为本发明的一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备的实施例的木材、套筒和转轴的结构示意图；

图4为本发明的一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备的实施例的套筒和定位件的结构示意图；

图5为本发明的一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备的实施例的钻头、传动件、压杆、驱动板和木材的结构示意图；

图6为图5的俯视图；

图7为图6中B-B方向的剖视图；

图8为图7中A处的放大图；

图9为本发明的一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备的实施例的套筒的剖视图；

图10为本发明的一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备的实施例的压板和第二定位杆的结构示意图；

图11为图10中B处的放大图；

图12为本发明的一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备的实施例的驱动板偏于正前方时第一定位杆一端抵压在斜面时的状态图；

图13为图12中C处的放大图；

图14为本发明的一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备的实施例的第一定位杆和第二定位杆贴合斜面时的状态图；

图15为本发明的一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备的实施例的钻头开始钻进时的驱动板的状态示意图；

图16为本发明的一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备的实施例的钻头完全钻进斜面时的驱动板的状态示意图；

图中：1、机架；11、固定台；111、支撑杆；12、转轴；13、升降杆；14、同步板；15、底座；16、支撑柱；161、安装箱；2、钻头；21、套筒；211、第一安装槽；212、第二安装槽；22、同步槽；23、传动轴；24、传动齿；3、驱动板；31、驱动杆；32、凸起；4、压杆；41、竖槽；42、收纳槽；5、传动件；51、第一齿条；511、伸缩杆；52、第二齿条；521、滑杆；53、齿轮组；531、大齿轮；532、小齿轮；533、传动轮；6、定位件；61、第一定位杆；62、第二定位杆；621、滑槽；622、通槽；63、压板；631、连杆；632、弹簧；633、挡止块；7、木材。

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做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。

本发明的一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备的实施例，如图1至图16所示：一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备，包括机架1、钻头2、驱动板3、压杆4、传动件5和定位件6。机架1设有水平分布且可上下移动的固定台11。木材7固定在固定台11上。机架1包括底座15和支撑柱16。支撑柱16竖直设置，下端与底座15连接，上端设有用于安装电机的安装箱161，安装箱161下端设有可上下移动且可转动的转轴12。转轴12位于固定台11的上方。固定台11可上下滑动地安装在支撑柱16上。固定台11下端设有支撑杆111，支撑杆111可伸缩设置。钻头2可上下滑动地安装在转轴12下端。钻头2外设有套筒21。套筒21可转动且可上下移动地设在机架1上。钻头2侧周壁上设有同步槽22。驱动板3竖直设置且沿前后方向延伸，可前后滑动且可上下移动地设在套筒21上，且驱动板3的下端与钻头2下端平齐，驱动板3的后端与钻头2后端平齐。驱动板3上端固定有沿前后方向延伸的驱动杆31，且驱动杆31后端至钻头2后端的距离等于钻头2半径。驱动杆31上设有沿驱动杆31延伸的凸起32，凸起32卡在同步槽22内保持驱动板3和钻头2同步向下，并使得在木材7斜面驱动下带动驱动板3向前滑动。压杆4竖直设置在转轴12和钻头2之间，上端顶压在转轴12下端，下端顶压在钻头2上端，且处于钻头2后方。传动件5设在套筒21内侧壁上，套筒21内周壁上设有沿前后延伸的第一安装槽211和第二安装槽212，传动件5包括沿前后延伸的第一齿条51和第二齿条52以及用于变速的齿轮组53，第二齿条52带动压杆4同步移动。第一齿条51滑动安装在第一安装槽211内，第二齿条52滑动安装在第二安装槽212内。传动件5配置成第一齿条51和第二齿条52随驱动板3向前滑动且在齿轮组53的传动下使第二齿条52带压杆4移动的速度为驱动板3移动速度的二分之一，以使压杆4始终顶压在钻头2钻进木材7斜面部分的中心处。定位件6设在套筒21外侧，且配置成使驱动板3保持沿正前方向滑动。在同步槽22和凸起32的顶压配合下，驱动板3和钻头2同步向下移动，并在斜面的顶压下，为驱动板3提供一个朝前的分力而使驱动板3向前移动，并通过第一齿条51、齿轮组53和第二齿条52的啮合带动压杆4向前移动，且齿轮组53使第二齿条52带压杆4移动的速度为驱动板3移动速度的二分之一，从而以使压杆4始终顶压在钻头2钻进木材7斜面部分的中心处，进而使钻头2完全钻进斜面过程中所受到的向下的压力处于木材7对钻头2阻力的中心位置处从而使钻头2受力更均衡而不至歪斜，使钻头2尽可能受到竖直方向上的力，减少了钻头2受力不均导致倾斜时的能量损耗以及对钻头2的损耗，提高了打孔位置的准确性。

在本实施例中，定位件6包括第一定位杆61和第二定位杆62。第一定位杆61沿左右方向延伸地固定在套筒21后侧的下端，且第一定位杆61长度大于套筒21直径。第二定位杆62沿前后方向延伸地设在套筒21外侧，后端转动安装在第一定位杆61一端，用于当驱动板3偏离正前方时套筒21下降使第一定位杆61一端端点顶压斜面，驱动套筒21绕端点旋转至第一定位杆61另一端与斜面接触，套筒21继续下落使第二定位杆62后端端点顶压斜面，并驱动第二定位杆62绕该端点向下旋转，直至第一定位杆61和第二定位杆62贴合斜面而使驱动板3保持沿正前方向延伸。在套筒21和钻头2向下时，若驱动板3不在正前方向，则粗调以转动套筒21使第一定位杆61一端先抵压在斜面上，并在套筒21的下降的同时，以该接触点为着力点使套筒21转动而使第二定位杆62的后端接触斜面，套筒21继续下落，则第二定位杆62绕着与第一定位杆61铰接点向下转动以贴合斜面，同时微调转动套筒21使第一定位杆61与斜面贴合，从而使驱动板3处于正前方向。

在本实施例中，第二定位杆62上设有开口向上的滑槽621。套筒21上设有竖直延伸的通槽622。钻头2上方水平设有压板63，压板63可上下滑动地设在套筒21内周壁上。压板63前端设有连杆631，连杆631竖直设置，上端穿过通槽622与压板63固定，下端设有挡止块633，并通过挡止块633安装在滑槽621内，以使连杆631下端沿滑槽621可滑动且可带动第二定位杆62上下移动。压板63和钻头2之间设有弹簧632，以在第二定位杆62向下转动时带动压板63向下压缩弹簧632以顶压钻头2，用于使钻头2在钻进过程中更加稳定。

在本实施例中，齿轮组53设在第一齿条51和第二齿条52之间，包括安装轴、大齿轮531、传动轮533和小齿轮532；安装轴轴线水平设置，且转动安装在套筒21内周壁上；大齿轮531同轴地固定安装在安装轴上；传动轮533同轴地固定安装在安装轴上，且处于大齿轮531一侧；传动轮533直径大小为大齿轮531直径大小的二分之一；传动轮533和第二齿条52啮合传动；小齿轮532轴线水平设置，且转动安装在套筒21内周壁上，且小齿轮532处于大齿轮531下侧；小齿轮532与第一齿条51啮合；小齿轮532直径大小为大齿轮531直径大小的二分之一，用于当第一齿条51移动一个单位的距离时，驱动小齿轮532转动，小齿轮532驱动大齿轮531转动，且小齿轮532角速度为大齿轮531角速度的二倍，则大齿轮531通过安装轴驱动传动轮533转动的角速度为小齿轮532角速度的二分之一，则传动轮533驱动第二齿条52移动的速度为第一齿条51的二分之一。

在本实施例中，如图所示，驱动杆31和第一齿条51之间固定连接有竖直延伸的伸缩杆511，以使第一齿条51只随驱动板3前后移动，而不随其上下移动。

在本实施例中，如图所示，压杆4上设有竖槽41。第二齿条52上水平设有滑杆521。滑杆521插入竖槽41内以使第二齿条52带动压杆4向钻头2轴心移动。钻头2上端竖直设有传动轴23。传动轴23上设有传动齿24。转轴12下端设有对应的配合槽与传动轴23匹配安装以使传动轴23上下滑动的同时带动钻头2转动。压杆4上设有收纳槽42。收纳槽42沿竖直方向设置，且开口向前，以使得压杆4移动到钻头2轴心处时压杆4的一端插入到收纳槽42内，使得压杆4提供的压力和钻头2轴线重合。

在本实施例中，如图所示，机架1上竖直设有升降杆13。升降杆13下端水平设有同步板14，套筒21转动安装在同步板14上便于调节钻头2和套筒21的高度，利于在钻进中的稳定。

结合上述实施例，本发明的使用原理和工作过程如下：使用时，将木材7固定在固定台11上，控制套筒21和钻头2向木材7的斜面下落，在定位件6的作用下，使驱动板3沿正前方方向设置，且钻头2开始接触斜面，启动电机带动钻头2向下钻进，在同步槽22和凸起32的顶压配合下，驱动板3和钻头2同步向下移动，并在斜面的顶压下，为驱动板3提供一个朝前的分力而使驱动板3向前移动，并通过第一齿条51、齿轮组53和第二齿条52的啮合带动压杆4向前移动，且齿轮组53使第二齿条52带压杆4移动的速度为驱动板3移动速度的二分之一，从而以使压杆4始终顶压在钻头2钻进木材7斜面部分的中心处，进而使钻头2完全钻进斜面过程中所受到的向下的压力处于木材7对钻头2阻力的中心位置处从而使钻头2受力更均衡而不至歪斜。

具体的，套筒21和钻头2向下时，若驱动板3不在正前方向，则粗调以转动套筒21使第一定位杆61一端先抵压在斜面上，并在套筒21的下降的同时，以该接触点为着力点使套筒21转动而使第二定位杆62的后端接触斜面，套筒21继续下落，则第二定位杆62绕着与第一定位杆61铰接点向下转动以贴合斜面，同时微调转动套筒21使第一定位杆61与斜面贴合，从而使驱动板3处于正前方向，在第二定位杆62向下转动时带动压板63向下，一方面压板63向下压缩弹簧632为钻头2提供一个额外的向下的压力，有利于钻进效率提高，另一方面随着套筒21和钻头2的下落，第二定位杆62紧贴斜面阻止压板63上移的同时为套筒21提供支撑。套筒21摆正后，钻头2接触斜面开始钻进，钻头2转动的同时通过驱动杆31上的凸起32使驱动板3同步下移，并在斜面的挤压下向前移动。由于当第一齿条51移动一个单位的距离时，驱动小齿轮532转动，小齿轮532驱动大齿轮531转动，且小齿轮532角速度为大齿轮531角速度的二倍，则大齿轮531通过安装轴驱动传动轮533转动的角速度为小齿轮532角速度的二分之一，则传动轮533驱动第二齿条52移动的速度为第一齿条51的二分之一。

则在驱动板3和驱动杆31的带动下，同一时间段内压杆4向前的移动量为钻头2钻进木材7接触面在前后方向上的增加的宽度的一半，从而以使压杆4始终顶压在钻头2钻进木材7斜面部分的中心处而使钻头2在钻进过程中受力均衡，当钻头2钻进斜面至完全钻进过程中，弹簧632复位，且当钻头2钻进斜面至完全钻进时，使得压杆4处于钻头2的轴线处。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备，其特征在于：包括：

机架，设有水平分布且可上下移动的固定台；机架上设有可上下移动且可转动的转轴，转轴位于固定台的上方；

钻头，可上下滑动地安装在转轴下端；钻头外设有套筒；套筒可转动且可上下移动地设在机架上；钻头侧周壁上设有同步槽；

驱动板，竖直设置且沿前后方向延伸，可前后滑动且可上下移动地设在套筒上；驱动板上端设有沿前后方向延伸的驱动杆，且驱动杆后端至钻头后端的距离等于钻头半径；驱动杆上设有沿驱动杆延伸的凸起，凸起卡在同步槽内保持驱动板和钻头同步向下，并使得在木材斜面驱动下带动驱动板向前滑动；

压杆，竖直设置在转轴和钻头之间，上端顶压在转轴下端，下端顶压在钻头上端，且处于钻头后方；

传动件，设在套筒内侧壁上，包括沿前后延伸的第一齿条和第二齿条以及用于变速的齿轮组，第二齿条带动压杆同步移动；传动件配置成第一齿条和第二齿条随驱动板向前滑动且在齿轮组的传动下使第二齿条带压杆移动的速度为驱动板移动速度的二分之一，以使压杆始终顶压在钻头钻进木材斜面部分的中心处；

定位件，设在套筒外侧，且配置成使驱动板保持沿正前方向滑动。

2.根据权利要求1所述的一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备，其特征在于：定位件包括第一定位杆和第二定位杆；第一定位杆沿左右方向延伸地固定在套筒后侧的下端，且第一定位杆长度大于套筒直径；第二定位杆沿前后方向延伸地设在套筒外侧，后端转动安装在第一定位杆一端，用于使驱动板保持沿正前方向延伸。

3.根据权利要求2所述的一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备，其特征在于：第二定位杆上设有开口向上的滑槽；套筒上设有竖直延伸的通槽；钻头上方水平设有压板，压板可上下滑动地设在套筒内周壁上；压板前端设有连杆，连杆竖直设置，上端穿过通槽与压板固定，下端沿滑槽可滑动地安装在滑槽内；压板和钻头之间设有弹簧。

4.根据权利要求1所述的一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备，其特征在于：齿轮组设在第一齿条和第二齿条之间，包括安装轴、大齿轮、传动轮和小齿轮；安装轴轴线水平设置，且转动安装在套筒内周壁上；大齿轮同轴地固定安装在安装轴上；传动轮同轴地固定安装在安装轴上，且处于大齿轮一侧；传动轮直径大小为大齿轮直径大小的二分之一；传动轮和第二齿条啮合传动；

小齿轮轴线水平设置，且转动安装在套筒内周壁上，且小齿轮处于大齿轮下侧；小齿轮与第一齿条啮合；小齿轮直径大小为大齿轮直径大小的二分之一。

5.根据权利要求1所述的一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备，其特征在于：驱动杆和第一齿条之间设有竖直延伸的伸缩杆。

6.根据权利要求1所述的一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备，其特征在于：压杆上设有竖槽；第二齿条上水平设有滑杆；滑杆插入竖槽内以使所述第二齿条带动压杆向钻头轴心移动。

7.根据权利要求1所述的一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备，其特征在于：钻头上端竖直地设有传动轴；传动轴上设有传动齿；转轴下端设有对应的配合槽与传动轴匹配安装，以使传动轴上下滑动的同时带动钻头转动；压杆上设有收纳槽；收纳槽沿竖直方向设置，且开口向前。

8.根据权利要求1所述的一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备，其特征在于：机架上竖直设有升降杆；升降杆下端水平设有同步板，所述套筒转动安装在同步板上。

9.根据权利要求1所述的一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备，其特征在于：机架包括底座和支撑柱；支撑柱竖直设置，下端与底座连接，上端设有用于安装电机的安装箱，所述转轴安装在安装箱下端；所述固定台可上下滑动地安装在支撑柱上；固定台下端设有支撑杆，支撑杆可伸缩设置。

10.根据权利要求1所述的一种进给时自适应斜度的家具木材打孔设备，其特征在于：套筒内周壁上设有沿前后延伸的第一安装槽和第二安装槽；第一齿条滑动安装在第一安装槽内，第二齿条滑动安装在第二安装槽内。

Images