CN218285921U - 稳定可靠的数控钻机头装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种稳定可靠的数控钻机头装置，包括有钻包组件和带动钻包组件沿XYZ三轴方向位移的XYZ三轴驱动单元；XYZ三轴驱动单元包括有第一基座、第二基座、X轴方向齿轮传动模组、Y轴方向线性模组以及Z轴驱动单元；X轴方向齿轮传动模组设置于第一基座上；第二基座呈上小下大的卧式三棱柱结构，Y轴方向线性模组驱动连接于水平底板以带动第二基座沿Y轴方向前后平移；Z轴驱动单元安装于第二基座上，Z轴驱动单元驱动钻包组件沿Z轴向导轨上下位移。通过对XYZ三轴驱动单元的设置，基于第二基座的卧式三棱柱结构，便于布置第一基座、Y轴方向线性模组以及Z轴驱动单元，形成立式三角结构，结构稳定性较佳，钻包工作时平稳、不易晃动。

Description

稳定可靠的数控钻机头装置

技术领域

本实用新型涉及木工数控钻孔加工中心领域技术，尤其是指一种稳定可靠的数控钻机头装置，其主要但不局限用于门铰链钻设备。

背景技术

数控钻孔设备在木工加工领域应用非常广泛。以门铰链钻为例，国内现有技术，门铰链钻有半自动化和手动门铰链钻两种连接方式。

其中手动门铰链钻，不是自动化，设计简陋，需要部分手动调节，人工操作机器打孔，劳动强度大，效率低。另外一种半自动化性质的门铰链钻，其设计结构安装复杂，而且，不只是门铰链钻，市面上大部分的数控钻孔设备普遍采用龙门式设计，即：在工作台上架设龙门架，整个数控钻机头装置相当于悬设在龙门架的横梁部分，数控钻机头装置可以沿横梁X轴位移，相当于是数控钻机头装置的后端与横梁形成位移配合，而数控钻机头装置的钻包以及控制钻包升降动作的Z轴驱动单元布置于数控钻机头装置的前侧区域，如此，相当于钻包以及Z轴驱动单元远离横梁所在区域，往前悬设的距离差更大，当钻包工作时，容易出现晃动现象，影响钻孔精度。

因此，需要研究一种新的技术方案来解决上述问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种稳定可靠的数控钻机头装置，其通过对XYZ三轴驱动单元的设置，基于第二基座的卧式三棱柱结构，便于布置第一基座、Y轴方向线性模组以及Z轴驱动单元，形成立式三角结构，结构稳定性较佳，钻包工作时平稳、不易晃动。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种稳定可靠的数控钻机头装置，包括有钻包组件和带动钻包组件沿XYZ三轴方向位移的XYZ三轴驱动单元，其特征在于：所述XYZ三轴驱动单元包括有第一基座、第二基座、X轴方向齿轮传动模组、Y轴方向线性模组以及Z轴驱动单元；

所述X轴方向齿轮传动模组设置于第一基座上；所述第二基座呈上小下大的卧式三棱柱结构，其具有水平底板、竖直前侧板、竖直左侧板、竖直右侧板以及斜向后侧板；所述Y轴方向线性模组安装于第一基座上且位于第二基座的水平底板下方，所述Y轴方向线性模组驱动连接于水平底板以带动第二基座沿Y轴方向前后平移；所述Z轴驱动单元安装于第二基座上，所述竖直前侧板的前侧面设置有Z轴向导轨，所述钻包组件包括有升降座和安装于升降座前侧的第一电机，所述第一电机的下端驱动连接有钻包，所述升降座的后侧设置有与Z轴向导轨相滑动适配的Z轴向导块，所述Z轴驱动单元驱动钻包组件沿Z轴向导轨上下位移。

作为一种优选方案，所述X轴方向齿轮传动模组包括有第二电机和由第二电机驱动旋转的齿轮，所述第二电机设置于第一基座上，所述齿轮露设于第一基座的前侧。

作为一种优选方案，所述竖直左侧板和竖直右侧板呈对称设置的三角形，所述竖直前侧板连接于水平底板的前端上方，所述竖直左侧板、竖直右侧板分别连接于水平底板的左、右侧以及竖直前侧板的后端，所述斜向后侧板自前往后斜向下延伸设置，所述斜向后侧板分别连接于竖直左侧板、竖直右侧板以及水平底板三者的后端。三角结构稳定性较好。

作为一种优选方案，所述Z轴驱动单元包括有第三电机和丝杆，所述升降座连接有内螺纹滑块，所述丝杆穿过内螺纹滑块并形成螺纹连接，所述第三电机驱动丝杆转动，使得内螺纹滑块沿丝杆上下升降动作。采用第三电机和丝杆传动，控制精度较高，有利于钻孔加工精度。

作为一种优选方案，所述第三电机安装于第二基座的顶端。易于安装定位，且结构紧凑。

作为一种优选方案，所述第一基座、Y轴方向线性模组、第二基座三者自下而上叠设布置。

作为一种优选方案，所述第一基座为中空腔体结构，所述第二电机设置于第一基座的中空内部；所述Y轴方向线性模组安装于第一基座的顶部，所述第一基座的前侧设置有两个分别位于齿轮上、下侧的X轴向导块，相应地，在第一基座的前侧设置有机架，所述机架的后端设置有X轴向齿条和分别位于X轴向齿条上、下侧的X轴向导轨，所述齿轮与X轴向齿条相啮合，所述X轴向导块与X轴向导轨适配；所述第二电机驱动齿轮旋转沿X轴向齿条位移，同时，所述X轴向导块沿X轴向导轨滑行。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是通过对XYZ三轴驱动单元的设置，基于第二基座的卧式三棱柱结构，便于布置第一基座、Y轴方向线性模组以及Z轴驱动单元，形成立式三角结构，结构稳定性较佳，钻包工作时平稳、不易晃动。

同时，第一基座是利用前侧面的齿轮与机架后侧的X轴向齿条相啮合，上方的Z轴驱动单元、钻包组件所在位置与齿轮所在位置上下相对设置，两者前后方向上的距离差较小，相当于悬设距离小，不易出现第二基座、Z轴驱动单元以及钻包组件晃动的现象。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之实施例的数控钻机头装置和机架的分解示图；

图2是本实用新型之实施例的数控钻机头装置的立体示图；

图3是本实用新型之实施例的数控钻机头装置的第一局部分解示图；

图4是本实用新型之实施例的数控钻机头装置的第二局部分解示图；

图5是本实用新型之实施例的数控钻机头装置的第三局部分解示图。

附图标识说明：

第一基座1、第二基座2、X轴方向齿轮传动模组3、Y轴方向线性模组4、Z轴驱动单元5、机架6、水平底板21、竖直前侧板22、竖直左侧板23、竖直右侧板24、斜向后侧板25、第二电机31、齿轮32、U形部26、第三电机51、丝杆52、钻包组件7、升降座71、第一电机72、弹簧杆73、吸尘罩74、钻包75、Z轴向导块711、内螺纹滑块712、吸尘罩主体741、吸尘罩安装折板742、Z轴向导轨221、X轴向导块11、第一腔体101、第二腔体102。

具体实施方式

请参照图1至图5所示，其显示出了本实用新型之实施例的具体结构。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

一种稳定可靠的数控钻机头装置，包括有钻包组件7和带动钻包组件7沿XYZ三轴方向位移的XYZ三轴驱动单元，所述XYZ三轴驱动单元包括有第一基座1、第二基座2、X轴方向齿轮传动模组3、Y轴方向线性模组4以及Z轴驱动单元5；所述第一基座1、Y轴方向线性模组4、第二基座2三者自下而上叠设布置。

所述第一基座1为中空腔体结构，如图5所示，其由第一腔体101和第二腔体102组装而成，方便内部第二电机31及其与齿轮32的传动机构等部件的设置。第二电机31设置于第一基座1的中空内部；所述Y轴方向线性模组4安装于第一基座1的顶部，所述第一基座1的前侧设置有两个分别位于齿轮32上、下侧的X轴向导块11，相应地，在第一基座1的前侧设置有机架6，所述机架6的后端设置有X轴向齿条和分别位于X轴向齿条上、下侧的X轴向导轨，所述齿轮32与X轴向齿条相啮合，所述X轴向导块11与X轴向导轨适配；所述第二电机驱动齿轮旋转沿X轴向齿条位移，同时，所述X轴向导块11沿X轴向导轨滑行。

所述第二基座2呈上小下大的卧式三棱柱结构，其具有水平底板21、竖直前侧板22、竖直左侧板23、竖直右侧板24以及斜向后侧板25；所述竖直左侧板23和竖直右侧板24呈对称设置的三角形，所述竖直前侧板22连接于水平底板21的前端上方，所述竖直左侧板23、竖直右侧板24分别连接于水平底板21的左、右侧以及竖直前侧板22的后端，所述斜向后侧板25自前往后斜向下延伸设置，所述斜向后侧板25分别连接于竖直左侧板23、竖直右侧板24以及水平底板21三者的后端。所述竖直前侧板22的前侧面设置有Z轴向导轨221。

所述X轴方向齿轮传动模组3设置于第一基座1上；所述X轴方向齿轮传动模组3包括有第二电机31和由第二电机31驱动旋转的齿轮32，所述第二电机31设置于第一基座1上，所述齿轮32露设于第一基座1的前侧。

所述Y轴方向线性模组4安装于第一基座1上且位于第二基座2的水平底板21下方，所述Y轴方向线性模组4驱动连接于水平底板21以带动第二基座2沿Y轴方向前后平移；所述Y轴方向线性模组4也采用伺服电机，定义为第四电机。

所述Z轴驱动单元5安装于第二基座2上，所述Z轴驱动单元5驱动钻包组件7沿Z轴向导轨221上下位移。所述Z轴驱动单元5包括有第三电机51和丝杆52，下述升降座71连接有内螺纹滑块712，所述丝杆52穿过内螺纹滑块712并形成螺纹连接，所述第三电机51驱动丝杆52转动，使得内螺纹滑块712沿丝杆52上下升降动作。所述第三电机51安装于第二基座2的顶端。具体是在竖直左侧板23、竖直右侧板24的顶端安装一U形部26，利用U形部26来提供第三电机51安装定位，而U形部26内部围设空间可供丝杆52连接避让。采用第三电机51（伺服电机）和丝杆52传动，控制精度较高，有利于钻孔加工精度。

所述钻包组件7包括有升降座71和安装于升降座71前侧的第一电机72、弹簧杆73、吸尘罩74，所述第一电机72的下端驱动连接有钻包75，所述升降座71的后侧设置有与Z轴向导轨相滑动适配的Z轴向导块711。所述吸尘罩74设于在钻包组件7的外部，所述弹簧杆73位于钻包及吸尘罩74的左、右侧，自然状态下，弹簧杆73的下端低于钻包75的钻头下端，这样，第三电机51带动丝杆52正向旋转，使得升降座71下降，当钻包75上的钻头快接近木板的上表面时，弹簧杆73预先抵压在木板上开始工作，第一电机72带动钻包加工木板上的铰链孔，随着Z方向的下降，第一电机72两侧的弹簧杆73一直压住木板且越来越紧。完成该组门铰链孔加工后，第三电机带动丝杆反向旋转，使得升降座71上升，直至钻包上的钻头脱离木板的上表面，此时，弹簧杆73还是抵压在木板的上表面。因此，弹簧杆73也起到提高钻孔稳定性的作用。

通过配有吸尘罩74，能有效吸走木屑和加工粉尘，有利于提高钻孔质量，减少了木屑对机器的伤害，提高了机器的使用寿命，提高了工作效率，减少了粉尘对操作人员的伤害，提高了操作人员的工作环境；所述吸尘罩74包括有吸尘罩主体741和拼装于吸尘器主体后侧的吸尘罩安装折板742，所述吸尘罩主体741具有前挡板、左挡板、右挡板、左支撑臂、右支撑臂以及汇集筒，所述前挡板连接于左挡板、右挡板的前端之间，所述左支撑臂、右支撑臂分别连接于前挡板的上端左、右侧，所述汇集筒的下端连接于左支撑臂、右支撑臂的上端，所述汇集筒的上端连接至吸尘管（一般借由吸尘管连接至车间的尘屑处理系统）。所述吸尘罩安装折板742具有后挡板、自后挡板的上端一体向后弯折水平延伸的第一水平折板、自第一水平折板的后端一体向上弯折竖向延伸的竖向折板和自后挡板的下端一体向后弯折水平延伸的第二水平折板；所述后挡板的前侧焊接有第一L形连接片，所述左挡板、右挡板的内侧后端分别焊接有第二L形连接片，所述后挡板的第一L形连接片与第二L形连接片相定位，所述后挡板拼装于左挡板、右挡板的后端之间，所述竖向折板通过孔位与螺丝的配合安装于升降座71。所述第二水平折板的下端可拆卸安装有一字形挡尘毛刷，所述前挡板、左挡板、右挡板的下端可拆卸安装有U字形挡尘毛刷，一字形挡尘毛刷和U字形挡尘毛刷构成挡尘方框，所述钻包位于挡尘方框的内部。吸尘罩74的结构设计独特，拆卸简单方便快捷，便于钻包的切换。需要更换钻包时，先拆卸左挡板、右挡板上端的螺丝，再将吸尘罩主体741往前平移取出，完成钻包更换操作之后，再将吸尘罩主体741的第二L形连接片对应第一L形连接片向后卡装到位，然后锁上螺丝。

本实用新型的设计重点在于，其主要是其主要是通过对XYZ三轴驱动单元的设置，基于第二基座2的卧式三棱柱结构，便于布置第一基座1、Y轴方向线性模组4以及Z轴驱动单元5，形成立式三角结构，结构稳定性较佳，钻包工作时平稳、不易晃动。同时，第一基座1是利用前侧面的齿轮与机架6后侧的X轴向齿条相啮合，上方的Z轴驱动单元5、钻包组件7所在位置与齿轮所在位置上下相对设置，两者前后方向上的距离差较小，相当于悬设距离小，不易出现第二基座2、Z轴驱动单元5以及钻包组件7晃动的现象。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种稳定可靠的数控钻机头装置，包括有钻包组件和带动钻包组件沿XYZ三轴方向位移的XYZ三轴驱动单元，其特征在于：所述XYZ三轴驱动单元包括有第一基座、第二基座、X轴方向齿轮传动模组、Y轴方向线性模组以及Z轴驱动单元；

所述X轴方向齿轮传动模组设置于第一基座上；所述第二基座呈上小下大的卧式三棱柱结构，其具有水平底板、竖直前侧板、竖直左侧板、竖直右侧板以及斜向后侧板；所述Y轴方向线性模组安装于第一基座上且位于第二基座的水平底板下方，所述Y轴方向线性模组驱动连接于水平底板以带动第二基座沿Y轴方向前后平移；所述Z轴驱动单元安装于第二基座上，所述竖直前侧板的前侧面设置有Z轴向导轨，所述钻包组件包括有升降座和安装于升降座前侧的第一电机，所述第一电机的下端驱动连接有钻包，所述升降座的后侧设置有与Z轴向导轨相滑动适配的Z轴向导块，所述Z轴驱动单元驱动钻包组件沿Z轴向导轨上下位移。

2.根据权利要求1所述的稳定可靠的数控钻机头装置，其特征在于：所述X轴方向齿轮传动模组包括有第二电机和由第二电机驱动旋转的齿轮，所述第二电机设置于第一基座上，所述齿轮露设于第一基座的前侧。

3.根据权利要求1所述的稳定可靠的数控钻机头装置，其特征在于：所述竖直左侧板和竖直右侧板呈对称设置的三角形，所述竖直前侧板连接于水平底板的前端上方，所述竖直左侧板、竖直右侧板分别连接于水平底板的左、右侧以及竖直前侧板的后端，所述斜向后侧板自前往后斜向下延伸设置，所述斜向后侧板分别连接于竖直左侧板、竖直右侧板以及水平底板三者的后端。

4.根据权利要求2所述的稳定可靠的数控钻机头装置，其特征在于：所述Z轴驱动单元包括有第三电机和丝杆，所述升降座连接有内螺纹滑块，所述丝杆穿过内螺纹滑块并形成螺纹连接，所述第三电机驱动丝杆转动，使得内螺纹滑块沿丝杆上下升降动作。

5.根据权利要求4所述的稳定可靠的数控钻机头装置，其特征在于：所述第三电机安装于第二基座的顶端。

6.根据权利要求5所述的稳定可靠的数控钻机头装置，其特征在于：在竖直左侧板、竖直右侧板的顶端安装一U形部，利用U形部来提供第三电机安装定位，而U形部内部围设空间可供丝杆连接避让。

7.根据权利要求2所述的稳定可靠的数控钻机头装置，其特征在于：所述第一基座、Y轴方向线性模组、第二基座三者自下而上叠设布置。

8.根据权利要求6所述的稳定可靠的数控钻机头装置，其特征在于：所述第一基座为中空腔体结构，所述第二电机设置于第一基座的中空内部；所述Y轴方向线性模组安装于第一基座的顶部，所述第一基座的前侧设置有两个分别位于齿轮上、下侧的X轴向导块，相应地，在第一基座的前侧设置有机架，所述机架的后端设置有X轴向齿条和分别位于X轴向齿条上、下侧的X轴向导轨，所述齿轮与X轴向齿条相啮合，所述X轴向导块与X轴向导轨适配；所述第二电机驱动齿轮旋转沿X轴向齿条位移，同时，所述X轴向导块沿X轴向导轨滑行。

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