CN220462322U - 钻头机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钻头机构，包括钻孔组件和定位工具，钻孔组件用于连接机械臂对待加工对象进行钻孔，钻孔组件包括固定座、电机和钻头，固定座上设置有电机，电机与钻头连接；定位工具与固定座连接，定位工具用于定位固定座的空间坐标，且定位工具能将空间坐标反馈于机械臂，使机械臂驱动钻孔组件对待加工对象进行位置和/或姿态调整。本实用新型的钻头机构通过在固定座上设置定位工具对固定座的空间坐标进行定位，并将固定座的空间坐标实时反馈给机械臂，使机械臂能够实时调整固定座的位置姿态，从而控制钻头的加工位置和/或姿态，有效提升待加工对象的钻孔精度，保证钻孔合格率。

Description

钻头机构

技术领域

本实用新型涉及钻头技术领域，尤其涉及一种钻头机构。

背景技术

目前，钻头在各行各业上使用非常广泛，使用钻头的各种工具非常多，如电钻、气钻等各式各样的钻机。现有钻孔的施工方法为技术人员通过手持钻机设备对待加物件开展钻孔施工，这种施工方法要求技术人员通过辅助测角装置或经验来确定实际的钻孔角度，钻孔过程中钻机的振动冲击作用容易导致钻孔角度出现偏差、钻孔出现弯曲现象，钻孔精度差，钻孔合格率难以保证。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于：提供一种钻头机构，其结构简单，且钻孔精度高。

为达此目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：

提供一种钻头机构，包括钻孔组件和定位工具，所述钻孔组件连接机械臂以对待加工对象进行钻孔，所述钻孔组件包括固定座、电机和钻头，所述固定座上设置有所述电机，所述电机与所述钻头连接；所述定位工具与所述固定座连接，所述定位工具用于定位所述固定座的空间坐标，所述机械臂根据接受到的所述空间坐标驱动所述钻孔组件对所述待加工对象进行位置和/或姿态调整。

作为钻头机构的一种优选方案，所述钻头与所述固定座可拆卸连接，所述固定座相对所述电机的转动轴线贯穿开设有第一孔，至少部分所述钻头穿过所述第一孔与所述电机连接，所述固定座环绕所述第一孔的孔壁间隔设置有至少两个第二孔，所述第一孔的中心轴线与所述第二孔的中心轴线呈夹角设置，所述钻孔组件还包括驱动件和固定件，所述固定件通过所述驱动件活动设置在所述第二孔内，所述驱动件能驱动所述固定件与所述钻头连接或分离。

作为钻头机构的一种优选方案，所述钻头的外周环形设置有一圈卡接槽，所述驱动件能驱动所述固定件与所述卡接槽卡接或分离。

作为钻头机构的一种优选方案，所述驱动件包括第一弹性件和解锁件，所述固定件滑动设置在所述第二孔内，所述固定件通过所述第一弹性件与所述第二孔的孔底连接，所述第一弹性件始终具有驱动所述固定件抵接于所述钻头的运动趋势，所述固定座设置有与所述第二孔相通的第三孔，所述解锁件能穿过所述第三孔推动所述固定件与所述钻头分离。

作为钻头机构的一种优选方案，所述固定件设置有第一倾斜面，所述第一倾斜面由远离所述第一孔中心轴线一端朝向靠近所述第一孔中心轴线一端且靠近所述电机方向倾斜，所述解锁件与所述第一倾斜面滑动配合。

作为钻头机构的一种优选方案，所述第三孔内设置有第二弹性件，所述解锁件与所述第二弹性件连接，所述第二弹性件始终具有驱动所述解锁件远离所述第一倾斜面的运动趋势，所述第三孔内还设置有限位部件，所述限位部件与所述解锁件连接，用于防止所述解锁件脱出所述第三孔。

作为钻头机构的一种优选方案，所述解锁件包括第一解锁环，所述第三孔绕所述第一孔的中心轴线环形设置，至少部分所述第一解锁环滑动设置在所述第三孔内，所述第一解锁环能同时抵接所有的所述第一倾斜面。

作为钻头机构的一种优选方案，所述解锁件还包括第二解锁环，所述第二解锁环滑动设置在所述第三孔内且位于所述第一解锁环与所述固定件之间，所述第三孔的孔壁朝向自身中心轴线的方向凸出设置有第三挡止部，所述第一弹性件驱动下所述固定件推动所述第二解锁环挡止于所述第三挡止部，所述第二弹性件驱动下所述第一解锁环与所述第二解锁环间隔。

作为钻头机构的一种优选方案，所述钻头机构还包括连接件，所述固定座通过所述连接件连接于所述机械臂，所述固定座上设置有安装部，所述连接件对应所述安装部设置有安装孔，所述安装部插接于所述安装孔内，且所述安装部设置有第一限位面，所述安装孔设置有第二限位面，所述第一限位面与所述第二限位面抵接。

作为钻头机构的一种优选方案，所述钻头为骨钻或牙钻。

本实用新型实施例的有益效果为：通过在固定座上设置定位工具对固定座的空间坐标进行定位，使机械臂根据接收到固定座的空间坐标能够实时调整固定座的位置和姿态，从而控制钻头的加工位置和加工角度，有效提升待加工对象的钻孔精度，保证钻孔合格率，且减少了作业人员的手动控制，有效降低作业人员的劳动强度。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的钻头机构的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的钻头机构与钻头的配合示意图。

图3为本实用新型实施例的钻头机构的结构示意图。

图4为本实用新型实施例的钻头机构的剖面示意图。

图5为本实用新型实施例的钻头机构的爆炸示意图。

图中：

1、固定座；11、第一侧面；12、安装部；121、第一限位面；13、第一孔；14、第二孔；15、第四孔；16、第五孔；17、第一挡止部；18、第三挡止部；2、钻头；21、卡接槽；22、第三倾斜面；3、连接件；31、安装孔；4、定位工具；41、安装架；42、反光标记球；5、固定件；51、第一倾斜面；6、第一弹性件；7、第二弹性件；8、第一解锁环；81、第一端部；82、第二端部；83、第二挡止部；9、第二解锁环；91、第二倾斜面。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1和图2所示，本实用新型实施例的钻头机构包括钻孔组件和定位工具4，钻孔组件连接机械臂以对待加工对象进行钻孔，钻孔组件包括固定座1、电机和钻头2，固定座1上设置有电机，电机与钻头2连接；定位工具4与固定座1连接，定位工具4用于定位固定座1的空间坐标，机械臂能根据接收到的空间坐标驱动钻孔组件对待加工对象进行位置和姿态的调整。通过在固定座1上设置定位工具4对固定座1的空间坐标进行定位，使机械臂根据接收到固定座1的空间坐标能够实时调整固定座1的位置和姿态，从而控制钻头2的加工位置和加工角度，有效提升待加工对象的钻孔精度，保证钻孔合格率，且减少了作业人员的手动控制，有效降低作业人员的劳动强度。

需要说明的是，在本实施例中，定位工具4包括安装架41、多个反光标记球42和外部的光学定位仪，安装架41上设置有通孔，固定座1上设置有螺纹孔，螺栓穿过通孔旋拧至螺纹孔，以使安装架41与固定座1连接，多个反光标记球42间隔设置在安装架41上，反光标记球42通过将光按原路返回到光源位置，以便被光学定位仪捕捉到，来确定反光标记球42的三维坐标。通过光学定位仪对固定座1上设置的多个反光标记球42来实时反馈固定座1的相对位置及角度，使机械臂能实时操控固定座1的移动，从而实现钻头2钻探角度及位置的控制，提升钻头2的实时操控性，提升待加工物体的加工精度。在其他实施例中，定位工具4也可以采用自发光标记球结合检测装置或其他传感器相互结合的方式对固定座1进行定位。

可选地，如图1和图2所示，钻头2与固定座1可拆卸连接，固定座1相对电机的转动轴线贯穿开设有第一孔13，至少部分钻头2穿过第一孔13与电机连接，固定座1环绕第一孔13的孔壁间隔设置有至少两个第二孔14，第一孔13的中心轴线与第二孔14的中心轴线呈夹角设置。钻孔组件还包括驱动件和固定件5，固定件5通过驱动件活动设置在第二孔14内，驱动件能驱动固定件5与钻头2连接或分离。优选地，为加强固定件5与钻头2的连接强度，钻头2的外周环形设置有一圈卡接槽21，驱动件能驱动固定件5与卡接槽21卡接或分离。在本实施例中，第一孔13的中心轴线与第二孔14的中心轴线垂直设置，安装时，作业人员将钻头2直接插设至固定座1的第一孔13内，固定件5在驱动件的作用下卡接于钻头2的卡接槽21中，以使钻头2与固定座1连接；拆卸更换时，驱动件驱动固定件5与卡接槽21分离，以使钻头2能够快速地与固定座1分离，利用驱动件与固定件5配合的连接组件结构简单，钻头2的拆装便利，省时省力，维护效率高；且应用不同尺寸或不同型号钻头2时，仅需将钻头2插设于第一孔13内的一端设置卡接槽21，即利用连接组件完成与该钻头机构的装拆，使该快速装拆装置可适配不同尺寸或不同型号的钻头2，有效提升钻头机构的兼容性。

在本实施例中，如图1、图2和图5所示，驱动件包括第一弹性件6和解锁件，固定件5滑动设置在第二孔14内，固定件5通过第一弹性件6与第二孔14的孔底连接，第一弹性件6始终具有驱动固定件5插接于卡接槽21的运动趋势，固定座1设置有与第二孔14相通的第三孔，解锁件能穿过第三孔推动固定件5与卡接槽21分离。具体地，固定件5设置有第一倾斜面51，第一倾斜面51由远离第一孔13中心轴线一端朝向靠近第一孔13中心轴线一端且靠近电机的方向倾斜，解锁件与第一倾斜面51滑动配合。可以理解的是，解锁件的移动方向与固定件5的移动方向呈夹角设置，第一弹性件6为第一弹簧，当钻头2需要维护拆卸时，解锁件穿过第三孔抵接至第一倾斜面51上，继续推动第一倾斜面51，以使固定件5压缩第一弹簧朝向远离第一孔13中心轴线的方向移动，直至固定件5脱出卡接槽21，此时，作业人员可直接将钻头2从第一孔13中取出，方便快捷，省时省力。钻头2安装完成后，固定件5在第一弹簧的持续驱动下，给予固定件5足够的驱动力稳定的卡接于卡接槽21中，使钻头2与固定座1连接稳固，不易脱落。

可选地，如图1所示，第三孔内设置有第二弹性件7，解锁件与第二弹性件7连接，第二弹性件7始终具有驱动解锁件远离第一倾斜面51的运动趋势，第三孔内还设置有限位部件，限位部件与解锁件连接，用于防止解锁件脱出第三孔。通过限位部件的限制，使解锁件始终连接在固定座1上，便于解锁件的使用便利性，减少解锁件随意安放需要使用时寻找不易的可能。在本实施例中，第二弹性件7为第二弹簧，在第二弹簧的驱动下，避免解锁件推动第一倾斜面51，从而保证固定件5与卡接槽21连接时的稳定，进而保证钻头2与固定座1的连接稳定性。

优选地，如图1和图2所示，解锁件包括第一解锁环8，第三孔环绕第一孔13的中心轴线环形设置，至少部分第一解锁环8滑动设置在第三孔内，第一解锁环8能同时抵接所有的第一倾斜面51。具体地，第三孔沿第一孔13的外沿设置，第一解锁环8滑动设置在第三孔内，第三孔为台阶孔，台阶孔包括同轴设置并相通的第四孔15和第五孔16，第四孔15的孔径大于第五孔16的孔径，第五孔16与第二孔14相通，第一解锁环8包括第一端部81和凸出设置于第一端部81上的第二端部82，第一端部81通过第二弹性件7与第四孔15的孔底连接，第二端部82能穿过第五孔16与第一倾斜面51滑动配合。通过第一解锁环8的设置，使作业人员直接按压第一端部81，即可通过第二端部82同时抵接多个第二孔14内的固定件5，使多个固定件5同步与卡接槽21分离，提升解锁的便利性。

具体地，如图1和图2所示，限位部件为第四孔15的孔壁朝向自身中心轴线方向环形凸出设置的第一挡止部17，第一端部81的外周环形凸出设置有一圈第二挡止部83，第二弹性件7驱动下第二挡止部83能够挡止于第一挡止部17。优选地，固定座1设置第一孔13的端面为第一侧面11，第一端部81至少部分延伸至第一侧面11外。本实施例中，第一挡止部17邻近于第一侧面11，即第一挡止部17与第四孔15的孔底间隔设置，间隔空间供第二挡止部83移动。作业人员通过按压延伸至第一侧面11外的第一端部81，即可通过第二端部82推动固定件5与卡接槽21分离，拆卸完成后，作业人员松开对第一端部81的按压，第一端部81在第二弹簧的驱动下朝向远离固定件5的方向移动，通过第一挡止部17的设置，有效防止解锁件的脱离，提升解锁件与固定座1的连接强度。

进一步地，如图1和图2所示，解锁件还包括第二解锁环9，第二解锁环9滑动设置在第五孔16内且位于第一解锁环8与固定件5之间，第五孔16的孔壁朝向自身中心轴线的方向凸出设置有第三挡止部18，第一弹性件6驱动下固定件5推动第二解锁环9挡止于第三挡止部18，第二弹性件7驱动下第二端部82与第二解锁环9间隔。即第二解锁环9的一端与第一倾斜面51抵接，在钻头2未安装或钻头2安装后，第二解锁环9在第一弹簧对固定件5始终驱动的前提下挡止于第三挡止部18，此时第一解锁环8在第二弹簧的驱动下，第二端部82与第二解锁环9间隔，避免意外触碰到第一端部81即直接推动固定件5与卡接槽21分离，通过第一解锁环8与第二解锁环9的间隔设置，增加解锁件与固定件5解锁的安全距离，提升钻头2与固定座1连接的安全性。当然，需要维护拆卸时，通过按压第一端部81压缩第二弹簧，使第二端部82抵接第二解锁环9，再持续推动第一端部81以使第二解锁环9推动第一倾斜面51，从而使固定件5压缩第一弹簧朝向远离钻头2方向移动。在其他实施例中，第三孔可以直通孔，即第三孔朝向自身中心轴线方向凸出设置有第一挡止部17和第三挡止部18，第一挡止部17与第三挡止部18间隔设置，在此不做具体叙述。

更进一步地，如图1、图2和图5所示，第二解锁环9设置有第二倾斜面91，第二倾斜面91由远离自身中心轴线的一端朝向靠近自身中心轴线的一端且朝向第五孔16的孔底方向倾斜，第二倾斜面91与第一倾斜面51滑动配合。相较于第二解锁环9与第一倾斜面51点接触或面接触，通过第二倾斜面91的设置，提升第二解锁环9与第一倾斜面51的接触面，从而提升第二解锁环9推动第一倾斜面51的移动稳定性，且第二解锁环9与第一倾斜面51的抵接受力面积较大，有效减少第二解锁环9及第一倾斜面51之间的相互损耗，有效提升第二解锁环9与固定件5的使用寿命。

可选地，如图5和图2所示，钻头2设置有第三倾斜面22，第三倾斜面22由远离自身中心轴线的一端朝向靠近自身中心轴线的一端且朝向电机方向倾斜，第三倾斜面22与第一倾斜面51滑动配合；相较于钻头2与第一倾斜面51点接触或线接触，通过第三倾斜面22的设置，提升钻头2与第一倾斜面51的接触面，从而提升钻头2推动第一倾斜面51的移动稳定性，钻头2推动第一倾斜面51受力面积较大，有效减小对第一倾斜面51的损耗，提升固定件5的使用寿命。

需要说明的是，解锁件除了为环状结构的第一解锁环8外，还可以为独立的插针结构，此时，第三孔的数量与第二孔14的数量一一对应，多个第三孔环绕第一孔13中心轴线均布设置，每个第三孔内均通过第二弹簧连接有插针，即每个插针对应一个固定件5，同样能够实现使多个固定件5与卡接槽21逐一分离。

在其他实施例中，驱动件不限于为上述的第一弹性件6和解锁件，还可以为气缸、油缸、电缸等直线驱动机构中一种，以气缸为例，气缸设置在第二孔14内，固定件5设置在气缸的驱动端，利用外部控制器来控制驱动端的伸缩，从而控制固定件5可选择地与卡接槽21卡接或分离。

可选地，如图5所示，钻头机构还包括连接件3，固定座1通过连接件3与机械臂连接，固定座1上设置有安装部12，连接件3对应安装部12设置有安装孔31，安装部12插接于安装孔31内，且安装部12设置有第一限位面121，安装孔31设置有第二限位面，第一限位面121与第二限位面抵接。在本实施例中，连接件3的外周侧面设置有通孔，安装部12上相对通孔的位置设置有螺纹孔，安装部12插设于安装孔31内时，通过螺栓穿过通孔旋拧至螺纹孔内，使安装部12与连接件3连接，螺栓连接结构简单，拆装便利。通过第一限位面121与第二限位面的配合，便于安装部12与连接件3的定向安装，保证安装座的安装方向，提升安装座的安装效率。

进一步地，钻头2为骨钻，通过定位工具4对固定座1空间坐标位置的判断，从而使机械臂能够控制固定座1上骨钻的位置变化和角度变化，无需通过医生的手感经验来判断钻孔的深度和角度，提升骨钻的使用安全性。当然，钻头2还可以为牙钻，通过定位工具4对固定座1空间坐标位置的判断，从而使机械臂能够控制固定座1上牙钻的位置变化和角度变化，使牙钻打孔位置精准，方便使用。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”等的描述意指结合该实施例的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钻头机构，其特征在于，包括：

钻孔组件，所述钻孔组件连接机械臂以对待加工对象进行钻孔，所述钻孔组件包括固定座、电机和钻头，所述固定座上设置有所述电机，所述电机与所述钻头连接；

定位工具，所述定位工具与所述固定座连接，所述定位工具用于定位所述固定座的空间坐标，所述机械臂根据接收到的所述空间坐标驱动所述钻孔组件对所述待加工对象进行位置和/或姿态调整。

2.根据权利要求1所述的钻头机构，其特征在于，所述钻头与所述固定座可拆卸连接，所述固定座相对所述电机的转动轴线贯穿开设有第一孔，至少部分所述钻头穿过所述第一孔与所述电机连接，所述固定座环绕所述第一孔的孔壁间隔设置有至少两个第二孔，所述第一孔的中心轴线与所述第二孔的中心轴线呈夹角设置，所述钻孔组件还包括驱动件和固定件，所述固定件通过所述驱动件活动设置在所述第二孔内，所述驱动件能驱动所述固定件与所述钻头连接或分离。

3.根据权利要求2所述的钻头机构，其特征在于，所述钻头的外周环形设置有一圈卡接槽，所述驱动件能驱动所述固定件与所述卡接槽卡接或分离。

4.根据权利要求2所述的钻头机构，其特征在于，所述驱动件包括第一弹性件和解锁件，所述固定件滑动设置在所述第二孔内，所述固定件通过所述第一弹性件与所述第二孔的孔底连接，所述第一弹性件始终具有驱动所述固定件抵接于所述钻头的运动趋势，所述固定座设置有与所述第二孔相通的第三孔，所述解锁件能穿过所述第三孔推动所述固定件与所述钻头分离。

5.根据权利要求4所述的钻头机构，其特征在于，所述固定件设置有第一倾斜面，所述第一倾斜面由远离所述第一孔中心轴线一端朝向靠近所述第一孔中心轴线一端且靠近所述电机方向倾斜，所述解锁件与所述第一倾斜面滑动配合。

6.根据权利要求5所述的钻头机构，其特征在于，所述第三孔内设置有第二弹性件，所述解锁件与所述第二弹性件连接，所述第二弹性件始终具有驱动所述解锁件远离所述第一倾斜面的运动趋势，所述第三孔内还设置有限位部件，所述限位部件与所述解锁件连接，用于防止所述解锁件脱出所述第三孔。

7.根据权利要求6所述的钻头机构，其特征在于，所述解锁件包括第一解锁环，所述第三孔绕所述第一孔的中心轴线环形设置，至少部分所述第一解锁环滑动设置在所述第三孔内，所述第一解锁环能同时抵接所有的所述第一倾斜面。

8.根据权利要求7所述的钻头机构，其特征在于，所述解锁件还包括第二解锁环，所述第二解锁环滑动设置在所述第三孔内且位于所述第一解锁环与所述固定件之间，所述第三孔的孔壁朝向自身中心轴线的方向凸出设置有第三挡止部，所述第一弹性件驱动下所述固定件推动所述第二解锁环挡止于所述第三挡止部，所述第二弹性件驱动下所述第一解锁环与所述第二解锁环间隔。

9.根据权利要求1-8任一项所述的钻头机构，其特征在于，还包括连接件，所述固定座通过所述连接件连接于所述机械臂，所述固定座上设置有安装部，所述连接件对应所述安装部设置有安装孔，所述安装部插接于所述安装孔内，且所述安装部设置有第一限位面，所述安装孔设置有第二限位面，所述第一限位面与所述第二限位面抵接。

10.根据权利要求1-8任一项所述的钻头机构，其特征在于，所述钻头为骨钻或牙钻。