CN212822894U - 一种台钻电动升降锁定系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于台钻技术领域，特指一种台钻电动升降锁定系统，包括底座、设置在底座上的立柱以及上下滑动设置在立柱上的机头，所述机头后侧设有两弹性部，两所述弹性部一侧均设有压紧面，两所述压紧面之间设有竖槽，两所述压紧面内均开设有横孔，所述横孔内穿设有中部圆柱体，所述中部圆柱体一端套设有调节螺母，另一端开设有锁紧孔，所述锁紧孔内穿设有锁紧销，所述锁紧销上转动设有锁紧臂，所述锁紧臂一侧设有锁紧弧面，所述锁紧弧面为偏心设置。本实用新型的目的是提供一种结构稳定、操作快速、高度调整精准可靠的台钻电动升降锁定系统。

Description

一种台钻电动升降锁定系统

技术领域

本实用新型属于台钻技术领域，特指一种台钻电动升降锁定系统。

背景技术

现有技术中，台钻设备为了适应各种不同厚度高度的加工工件，同时由于台钻的钻孔行程是固定的，常常需要频繁调整机头到底座台面的高度，调整好高度后，为杜绝加工过程中的抖动晃动，提高加工精度必须要将机头在立柱上的位置牢牢锁定。

现有台钻的升降锁定常见方案通常有3种：

1.在机头里设置一个带涡轮蜗杆减速的手柄装置，涡轮蜗杆可以实现自锁，在调整过程中不会导致机头的下滑，在台钻立柱上设置一个齿条，涡轮蜗杆减速终端有一个齿轮，通过手工摇动升降手柄来驱动齿轮，齿轮在立柱齿条上转动，带动机头上下移动实现升降。

机头锁定方式也是独立的，方法是在机身后部开槽横插锁定销通过螺纹锁定。

2.在台钻立柱上加工出行程长度的外螺旋槽，在机头中部与立柱同轴线的位置水平设置一个带内螺旋槽的旋转手轮，螺旋槽可以实现自锁，在调整过程中不会导致机头的下滑，立柱上的外螺旋槽和旋转手柄的内螺旋槽相互吻合匹配，左右旋转这个手轮，便可以带动机头上下移动实现机头升降。

机头锁定方式也是独立的，方法是在机身后部开槽横插锁定销通过螺纹锁定。

3.台钻的机头和立柱没有任何升降装置，机头直接套装在立柱上，当需要升降机头时候，松开机身后部开槽横插锁定销锁定手柄，直接用手上下搬动机身到合适位置，然后锁定机身即可，机头不能自锁，在调整过程中容易滑落。

现有技术的客观缺点：现有技术中1中，由于采用机械涡轮蜗杆减速装置加上齿轮齿条装置，成本高，外形臃肿且需要手工调节升降，操作体验感差。

现有技术2中，由于在立柱上需要车制螺旋槽，旋转手柄内加工内螺旋槽，加工难度大，加上手轮需要双手操作，直径比较大，成本高，外形臃肿且需要人工升降调节，操作体验感差。

现有技术3中，直接用手上下搬动机身的方案虽然简单、成本低，但是由于纯人工上下推动机头，特别上调机头时特别费劲，调整精度低，操作体验感很差。

以上三种方案的锁定方式均为传统的，螺纹横销加手柄的锁定方法。。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构稳定、操作快速、高度调整精准可靠的台钻电动升降锁定系统。

本实用新型的目的是这样实现的：一种台钻电动升降锁定系统，包括底座、设置在底座上的立柱以及上下滑动设置在立柱上的机头，所述机头后侧设有两弹性部，两所述弹性部一侧均设有压紧面，两所述压紧面之间设有竖槽，两所述压紧面内均开设有横孔，所述横孔内穿设有中部圆柱体，所述中部圆柱体一端套设有调节螺母，另一端开设有锁紧孔，所述锁紧孔内穿设有锁紧销，所述锁紧销上转动设有锁紧臂，所述锁紧臂一侧设有锁紧弧面，所述锁紧弧面为偏心设置，所述锁紧臂一侧成型有阶梯部，所述阶梯部一侧设有用于控制机头升降的控制开关和安全开关，所述控制开关和安全开关设置在立柱上，所述安全开关与所述阶梯部相抵接。

优选地，所述锁紧弧面成型有凸台，所述凸台与压紧面上开设的凹槽相卡接，当凸台与凹槽相卡接时，机头处于锁紧状态。

优选地，所述锁紧臂一端外侧设有操作手柄。

优选地，所述立柱一侧设有齿条，所述齿条上啮合有驱动齿轮，所述驱动齿轮一侧设有用于驱动其转动的电机总成，所述电机总成与机头为固定一体的关系。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：本实用新型一种台钻电动升降锁定系统简化了市面上台钻机头升降时候繁琐操作流程，采用锁紧臂简单的操作一个角度，即可实现台钻机头的快速锁定和释放。另外为了提高工作效率，降低工作强度，本实用新型采用电机驱动的机头升降方案，只需简单地操作升降按钮，即可方便快速的实现机头的升降。

本实用新型提供了机械和电子两种安全保护方案，在机头处于锁定状态时候，升降按钮不可以被操作，升降电机的电源也会被安全开关切断，是名符其实的双保险。

本实用新型方案采用零部件少，零部件简单成本低，同时由于采用电动升降装置，操作者工作强度低，体验感非常好。

附图说明

图1是本实用新型的结构简图；

图2是本实用新型的爆炸图；

图3是本实用新型机头滑动结构的结构简图；

图4是本实用新型机头的爆炸图；

图5是本实用新型机头的局部爆炸图；

图6是本实用新型机头锁紧状态的结构简图；

图7是本实用新型机头打开状态的结构简图。

具体实施方式

下面以具体实施例对本实用新型做进一步描述。

如图1-7所示,一种台钻电动升降锁定系统，包括机头1的主机体1-1后部设置有一柱状圆孔1-14，圆孔1-14与设置在底座2上的立柱2-2相互配合匹配，机身1可以在立柱2-2上下移动。

主机体1-1后部圆孔1-14中部开有一个竖槽1-12，竖槽外侧为左右压紧面 A和B，当压紧这两个压紧面，竖槽1-12会变窄，进而将圆孔1-14对应竖槽1-12 的部分内孔缩小，从而将机头1的主机体1-1牢牢锁止在立柱2-2上，实现机头的锁定。

主机体1-1后部的竖槽1-12，在竖槽中部与压紧面1-10垂直方向设置有横孔1-11，横孔1-11内设置有锁紧销1-2-4，锁紧销1-2-4中部圆柱体1-2-4-2 与主机体1-1横孔1-11相匹配，锁紧销1-2-4左端1-2-4-1为调节锁紧孔，它通常可能是调节螺母，或其它类型的挡块，可以调节轴向位置，并能通过贴紧竖槽1-12右外侧压紧面完成锁紧功能。

锁紧销1-2-4右端设置有一个垂直于锁紧销1-2-4中部圆柱体1-2-4-2轴线的锁紧孔。

1-2-4-3，锁紧孔1-2-4-3中间设置有圆销孔，锁紧臂1-2-2的销孔1-2-2-1 与锁紧孔1-2-4-3同轴对应。锁紧销1-2-3竖穿在锁紧臂1-2-2的销孔和锁紧孔1-2-4-3的销孔中。锁紧销1-2-3上下端均设置限位防止其脱落。

锁紧臂1-2-2可以绕着锁紧销1-2-3的轴线在水平方向上做一定角度的转动。

锁紧臂1-2-2的的销孔1-2-2-1与锁紧弧面1-2-2-5为偏心设计，两者轴线相互平行但是轴线不同心，锁紧臂压紧面1-2-2-5沿轴向设计有的凸台5，凸台5与主机体压紧面1-10的凹槽1-10-1相吻合，两者能使得锁紧臂1-2-2可以在固定的位置形成可靠的定位关系。

锁紧臂1-2-2右端安装有操作手柄1-2-1，水平方向推动操作手柄1-2-1可以带动锁紧臂1-2-2绕销孔1-2-2-1转动，完成机头1锁定或释放的功能。

机头1锁定状态：此时锁紧臂1-2-2处于靠近机头侧壁的位置，由于锁紧弧面1-2-2-4为偏心设计，此刻锁紧臂1-2-2销孔1-2-2-1对应压紧面A1-10 的距离1-2-2-2为最大值，由于锁紧销1-2-4左端的调节锁紧孔1-2-4-1与锁紧销1-2-4右端锁紧销孔1-2-4-3的距离是固定的，压紧面A1-10和对应的压紧面B1-13会分别受到锁紧弧面1-2-2-4和锁紧销1-2-4的压紧面B1-13的挤压，导致主机体1-1后端竖槽1-12距离收缩，主机体1-1便牢固地锁止在立柱 2-2上，实现机头的锁定。

机头1锁定释放状态：向外推动锁紧臂1-2-2操作手柄1-2-1到一定角度，此刻锁紧臂1-2-2销孔1-2-2-1对应压紧面1-10的距离1-2-2-2变小，由于锁紧销1-2-4左端的调节锁紧孔1-2-4-1与锁紧销1-2-4右端锁紧销孔的距离是固定的，压紧面1-10和对应的压紧面1-13会分别受到的锁紧弧面1-2-2-4和锁紧销1-2-4的左端压紧面的挤压力解除，导致主机体1-1后端竖槽1-12距离恢复到原始状态，主机体1-1便和立柱2-2解除锁止关系，机头1可以在立柱 2-2自由上下移动。

机头电动升降：

立柱2-2侧壁安装有齿条2-3，机头1的主机体内安装有电机总成1-6,电机总成1-6由微电机和减速机构组成，在电机总成1-6输出端安装有驱动齿轮 1-7，驱动齿轮1-7与齿条2-3相互啮合。控制驱动齿轮1-7正反转动，驱动齿轮1-7便在齿条2-3上下行走，由于电机总成1-6,与主机体1-1为固定一体的关系，所以驱动齿轮1-7便在齿条2-3上下，行走时候也会带动主机体1-1在立柱2-2上做上下移动。

升降电机控制开关1-9可以控制电机的正反转动，1-9-1为升降推钮，向上推动时候，电机驱动驱动齿轮逆时针转动，带动主机体1-1上移；向下推动升降推钮，电机驱动驱动齿轮顺时针转动，带动主机体1-1下移。

电动升降安全保护：

如果机头1处于锁定状态下误操作升降推钮1-9-1给电机总成1-6通电，此时机头1处于锁止状态，电机总成1-6通电无法运行造成电机堵转，很容易造成电机总成1-6和相关电器元件的损坏。

本发明方案提供了机械和电子双重防误操作保护方案，用以保证电机和电子元器件的安全：

机械保护方案：

机头1锁定状态时，锁紧臂1-2-2处于靠近机头侧壁的位置，锁紧臂1-2-2 整个臂体部分整个将升降推钮1-9-1遮挡住，不移开锁紧臂1-2-2，则无法触碰操作升降推钮1-9-1，从而升降开关1-9无法通电以达到保护目的。

机头1释放状态时，锁紧臂1-2-2处于远离机头侧壁的位置，锁紧臂1-2-2 不能遮挡升降推钮1-9-1，操作升降推钮1-9-1变为可以操作状态。

电子保护方案：

安全开关1-8为常闭非自锁开关，1-8-1为安全开关1-8的操作杆，推压操作杆1-8-1端头，安全开关1-8转变为断路状态，安全开关1-8串接在电机总成1-6的供电回路中控制电路的通断。

当机头1处于锁定状态时，锁紧臂-1-2-2处于靠近机头侧壁的位置，锁紧臂1-2-2的内端面会抵压在安全开关1-8的操作杆1-8-1的头端部，此时电机总成1-6的供电回路由于安全开关1-8的断路而无法给电机供电，所以在机头1 在锁止状态下电机总成1-6是无法通电的。

当机头1处于释放状态时，锁紧臂-1-2-2处于离开机头侧壁的位置，锁紧臂1-2-2的内端面会远离安全开关1-8的操作杆1-8-1的头端部，开关1-8由断路状态变为常闭状态，此时电机总成1-6的供电回路恢复供电，操作升降推钮1-9-1，电机总成1-6便可以驱动机头1做上下运动。

如图1所示：

台钻外部基本结构图：主机体1-1是机头1主要组成部件，相当于其它零部件的支架和外壳，立柱2-2作为底座组件2的组成部分垂直安装在底座2-1 上，机头1竖直安装在立柱2-2上并可以沿着2-2上下移动，以适应不同的加工零部件的高度要求。

1-2为本发明机头锁定及释放装置，1-5为夹持钻头的钻夹头。

如图2图3所示：

台钻内部基本结构图：

立柱2-2侧壁安装有齿条2-3，2-2-1为齿条的固定螺钉,可以将齿条固定在立柱2-2上.机头1的主机体内安装有电机总成1-6,电机总成1-6由微电机和减速机构组成，在电机总成1-6输出端安装有驱动齿轮1-7，驱动齿轮1-7与齿条2-3相互啮合。控制驱动齿轮1-7正反转动，驱动齿轮1-7便在齿条2-3上下行走，由于电机总成1-6,与主机体1-1为固定一体的关系，所以驱动齿轮1-7 便在齿条2-3上下行走时候也会带动主机体1-1在立柱2-2上做上下移动。

升降控制开关1-9可以控制电机的正反转动，安全开关1-8为自锁状态保护开关，它可以和锁紧臂形成互锁，以保证电机和电子元器件在机头锁定状态下不会被通电。

如图4和图5所示：

台钻机头电动升降锁定装置的分解示意图：

图中各部件：1.机头，1-1主机体，1-14主机体立柱孔，1-2.锁紧及释放装置,1-2-1.操作手柄，1-2-2.锁紧臂，1-2-3.锁紧销，1-2-2-1.锁紧销孔， 1-2-2-4.锁紧臂压紧面，1-9.升降控制开关，1-8.安全开关，1-10.压紧面 A,1-10-1.凹槽,1-11,主机体锁紧销孔，1-12.竖槽，1-13.压紧面B,1-2-4.调节锁紧孔，1-2-4-1.锁紧销调节锁紧孔，1-2-4-2.中部圆柱体，1-2-4-3.锁紧销孔。

如图6所示：台钻机头电动升降及锁定装置的锁紧状态下的示意图。

图中各部件:

1-1主机体，1-2-1.操作手柄，1-2-2.锁紧臂，1-2-2-1.锁紧臂孔，1-2-3. 锁紧销，1-2-2-2.锁紧臂锁紧区域，1-10.压紧面A,1-12.竖槽，1-2-4-1.调节锁紧孔，1-13.压紧面B.1-2-2-4.锁紧弧面，1-9.升降控制开关推钮，1-8.安全开关操作杆。

锁定状态时，锁紧臂1-2-2处于靠近主机体1-1侧壁的位置，由于锁紧弧面1-2-2-4与为偏心设计，此刻锁紧臂1-2-2销孔1-2-2-1对应压紧面A1-10 的距离1-2-2-2为最大值，由于锁紧销1-2-4左端的调节锁紧孔1-2-4-1与锁紧销1-2-4右端锁紧销孔的距离是固定的，压紧面A1-10和对应的压紧面B1-13 会分别受到锁紧弧面1-2-2-4和锁紧销1-2-2-4的压紧面的挤压，导致主机体 1-1后端竖槽1-12距离收缩，主机体1-1便牢固地锁止在立柱2-2上，实现机头的锁定。

锁定状态时，锁紧臂-1-2-2处于靠近机头侧壁的位置，锁紧臂1-2-2的内端面会抵压在安全开关1-8的操作杆1-8-1的头端部，此时电机总成1-6的供电回路由于安全开关1-8的断路而无法给电机供电，所以在机头1在锁止状态下电机总成1-6是无法通电的。

如图7所示：台钻机头电动升降及锁定装置的释放状态下的示意图。

图中各部件:

1-1主机体，1-2-1.操作手柄，1-2-2.锁紧臂，1-2-2-1.锁紧臂孔，1-2-3. 锁紧销，1-2-2-2.锁紧臂锁紧区域，1-10.压紧面A,1-12.竖槽，1-2-4-1.调节锁紧孔，1-13.压紧面B.1-2-2-4.锁紧臂压紧面，1-9.升降控制开关推钮，1-8. 安全开关操作杆。

释放状态：向外推动锁紧臂1-2-2操作手柄1-2-1到一定角度，此刻锁紧臂1-2-2销孔1-2-2-1对应压紧面1-10的距离1-2-2-2变小，由于锁紧销1-2-4 左端的调节锁紧孔1-2-4-1与锁紧销1-2-4右端锁紧销孔1-2-4-3的距离是固定的，压紧面1-10和对应的压紧面1-13会分别受到的锁紧弧面1-2-2-4和锁紧销1-2-4的左端压紧面的挤压力解除，导致主机体1-1后端竖槽1-12距离恢复到原始状态，主机体1-1便和立柱2-2解除锁止关系，机头1可以在立柱2-2 自由上下移动。

释放状态时，锁紧臂-1-2-2处于离开机头侧壁的位置，锁紧臂1-2-2的内端面会远离安全开关1-8的操作杆1-8-1的头端部，开关1-8由断路状态变为常闭状态，此时电机总成1-6的供电回路恢复供电，操作升降推钮1-9-1，电机总成1-6便可以驱动机头1做上下运动。

本专利所涉及的一种台钻机头电动升降锁定系统，在台钻机头侧面采用一个可在水平方向内推动一个角度的锁紧臂，机头锁定情况下，锁紧臂是靠近在机头主机体侧面的，并有定位装置锁定位置，朝外推动锁紧臂一个角度，机头和台钻立柱即可解除锁定关系。

锁紧臂的状态和机头升降操作钮，安全开关是相互锁止关系，锁紧臂处于锁定位置时候，机头升降操作钮无法操作，安全开关处于断路状态，升降电机不能被启动。锁紧臂处于释放位置时，机头升降操作钮可以操作，安全开关处于接通状态，升降电机可以被启动。

作为优先,锁紧臂的外锁定柱形曲面与机头主机体的接触面的接触线到锁紧销轴线的距离是不一致的，在锁止状态时候这个距离大，在释放状态时候，这个距离小。

作为优先,锁紧臂的外锁定柱形曲面可以是圆弧面但是与锁紧销孔圆弧面不同心。

作为优先,锁紧臂的外锁定曲面可以是其它类型不规则曲面，比如凸轮面。

作为优先,锁紧臂的工作状态与机头升降操作推钮存在互锁关系，锁紧臂处于锁止位置，升降操作推钮不能被操作，锁紧臂处于释放位置，升降操作推钮可以被操作。

作为优先,锁紧臂的工作状态与控制升降电机的安全开关存在互锁关系，锁紧臂处于锁止位置，安全开关处于断开状态，电机不通电；锁紧臂处于释放位置，安全开关处于接通状态，电机可通电运行。

上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种台钻电动升降锁定系统，其特征在于，包括底座(2-1)、设置在底座(2-1)上的立柱(2-2)以及上下滑动设置在立柱(2-2)上的机头(1)，所述机头(1)后侧设有两弹性部(4)，两所述弹性部(4)一侧均设有压紧面(1-10)，两所述压紧面(1-10)之间设有竖槽(1-12)，两所述压紧面(1-10)内均开设有横孔(1-11)，所述横孔(1-11)内穿设有中部圆柱体(1-2-4-2)，所述中部圆柱体(1-2-4-2)一端设有调节锁紧孔(1-2-4-1)，另一端开设有锁紧孔(1-2-4-3)，所述锁紧孔(1-2-4-3)内穿设有锁紧销(1-2-3)，所述锁紧销(1-2-3)上转动设有锁紧臂(1-2-2)，所述锁紧臂(1-2-2)一侧设有锁紧弧面(1-2-2-4)，所述锁紧弧面(1-2-2-4)为偏心设置，所述锁紧臂(1-2-2)一侧成型有阶梯部(6)，所述阶梯部(6)一侧设有用于控制机头(1)升降的控制开关(1-9)和安全开关(1-8)，所述控制开关(1-9)和安全开关(1-8)设置在立柱(2-2)上，所述安全开关(1-8)与所述阶梯部(6)相抵接。

2.根据权利要求1所述的台钻电动升降锁定系统，其特征在于，所述锁紧弧面(1-2-2-4)成型有凸台(5)，所述凸台(5)与压紧面(1-10)上开设的凹槽(1-10-1)相卡接，当凸台(5)与凹槽(1-10-1)相卡接时，机头(1)处于锁紧状态。

3.根据权利要求1所述的台钻电动升降锁定系统，其特征在于，所述锁紧臂(1-2-2)一端外侧设有操作手柄(1-2-1)。

4.根据权利要求1所述的台钻电动升降锁定系统，其特征在于，所述立柱(2-2)一侧设有齿条(2-3)，所述齿条(2-3)上啮合有驱动齿轮(1-7)，所述驱动齿轮(1-7)一侧设有用于驱动其转动的电机总成(1-6)，所述电机总成(1-6)与机头(1)为固定一体的关系。

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