SE0901240A1

SE0901240A1 - Portable drilling unit with means for connection to matrix

Info

Publication number: SE0901240A1
Application number: SE0901240A
Authority: SE
Inventors: Wilhelm Mattias Jacobsson
Original assignee: Atlas Copco Tools Ab
Priority date: 2009-09-25
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2011-03-26
Also published as: FR2965195A3; FR2965195B3; DE202010013521U1

Abstract

Bärbar borrenhet med automatisk matning, innefattande ett hus (10) , en motor, en borrspindel och en kopplingsanordning (16, 23), som består av en stödhylsa (16) med en låsprofil (23) för att ansluta borrenheten till en borrjigg (17) som är fastsatt på ett objekt som ska borras, varvid borrjiggen (17) har en matris av öppningar (18) för förvalda borrpositioner, samt ett låsorgan (19) som ska samverka med låsprofilen (23) på stödhylsan (16) för att låsa fast borrenheten vid borrjiggen (17) under borrarbete. Stödhylsan (16) omsluter borrspindeln och är indelad i två sektioner (25, 26), varvid en första sektion (25) är fast förbunden med huset (10) och en andra sektion (26) i sin bakre ände är vridbart förbunden med den första sektionen (25) och i sin främre ände är försedd med nämnda låsprofil (23). Mellan den första och den andra sektionen (25, 2 6) av stödhylsan har en spärrmekanism (30) anordnats, vilken innefattar en spärrhake (32) som är förspänd av en omställbar fjäder (35) så att borrenhetens hus (10) kan stegas fram i valfri riktning för att låsa respektive låsa upp förbindelsen mellan låsprofilen (23) och låsorganet (19) på borrj iggen.Portable drilling unit with automatic feed, comprising a housing (10), a motor, a drilling spindle and a coupling device (16, 23), which consists of a support sleeve (16) with a locking profile (23) for connecting the drilling unit to a drilling jig (17). ) attached to an object to be drilled, the drilling jig (17) having an array of openings (18) for preselected drilling positions, and a locking member (19) cooperating with the locking profile (23) on the support sleeve (16) to lock attach the drilling unit to the drilling jig (17) during drilling work. The support sleeve (16) encloses the drill spindle and is divided into two sections (25, 26), a first section (25) being fixedly connected to the housing (10) and a second section (26) at its rear end being rotatably connected to the first the section (25) and at its front end is provided with said locking profile (23). Between the first and the second section (25, 26) of the support sleeve a locking mechanism (30) is arranged, which comprises a locking hook (32) which is biased by an adjustable spring (35) so that the housing (10) of the drilling unit can be stepped forward in any direction to lock or unlock the connection between the locking profile (23) and the locking means (19) on the drill rig.

Description

15 20 25 30 Föreliggande uppfinning syftar till att erbjuda en förbättrad borrenhet av ovan beskrivna typ, där problemet att uppnå fullständig och god låsning av en bajonettkoppling mellan borrenheten och borrjiggen i trånga utrymmen är löst. The present invention aims to provide an improved drilling unit of the type described above, where the problem of achieving complete and good locking of a bayonet coupling between the drilling unit and the drilling jig in tight spaces is solved.

Ytterligare syften och fördelar med uppfinningen kommer att framgå av nedanstående beskrivning och patentkrav.Additional objects and advantages of the invention will become apparent from the following description and claims.

Nedan beskrivs en föredragen utföringsform av uppfinningen, under hänvisning till bifogade ritningsfigurer, av vilka figuren 1 visar i perspektiv en borrenhet enligt uppfinningen kopplad till en borrjigg i borrningsposition; figuren 2 visar från sidan borrenheten och borrjiggen från figuren 1; figuren 3 visar uppifrån borrenheten och borrjiggen från figurerna 1 och 2; figuren 4 visar från sidan en stödhylsa för borrenheten från figurerna 1 - 3, och en del av ett tvärsnitt genom en borrjigg med làstappar; figuren 5 är ett längdsnitt genom stödhylsan, längs linjen V-V i figuren 4; och figuren 6 är ett tvärsnitt längs linjen VI-VI i figuren 4.A preferred embodiment of the invention is described below, with reference to the accompanying drawing figures, of which Figure 1 shows in perspective a drilling unit according to the invention coupled to a drilling jig in drilling position; figure 2 shows from the side the drilling unit and the drilling jig from figure 1; figure 3 shows from above the drilling unit and the drilling jig from figures 1 and 2; figure 4 shows from the side a support sleeve for the drilling unit from figures 1-3, and a part of a cross section through a drilling jig with locking pins; Figure 5 is a longitudinal section through the support sleeve, along the line V-V in Figure 4; and Figure 6 is a cross-section along the line VI-VI in Figure 4.

Den borrenhet som avbildas i figurerna innefattar ett hus 10 bestående av en huvuddel 11 som innehåller en borrspindel, samt en tvärgående del 13, där en rotationsmotor är placerad.The drilling unit depicted in the figures comprises a housing 10 consisting of a main part 11 containing a drilling spindle, and a transverse part 13, where a rotary motor is located.

Huvuddelen 11 av huset 10 innefattar lager för borrspindeln samt en matningsmekanism som åstadkommer en rätlinjig rörelse för att mata fram respektive återföra borrspindeln. Drivningen av borrspindeln uppnås via en vinkelväxel som sitter mellan motorn och matningsmekanismen. Den tvärgående delen 13 av huset 10 innehåller också en styrbox 14 med knappar 15a-d för styrning av vissa operativa funktioner hos borrenheten.The main part 11 of the housing 10 comprises bearings for the drilling spindle as well as a feeding mechanism which provides a rectilinear movement for feeding and returning the drilling spindle, respectively. The drive of the drill spindle is achieved via an angular gear located between the motor and the feed mechanism. The transverse part 13 of the housing 10 also contains a control box 14 with buttons 15a-d for controlling certain operational functions of the drilling unit.

I den främre änden av huset 10 sitter en stödhylsa 16, som utgör kopplingsdon för löstagbar koppling av borrenheten till 10 15 20 25 30 en borrjigg 17 vid borrarbete. Borrjiggen 17 är utformad för att kunna sättas fast stadigt på det objekt som ska borras, och innefattar en matris av öppningar 18, som fastlägger förvalda borrningspositioner. Vidare har borrjiggen 17 vid varje öppning 18 tre tappar 19 med förstorade skallar som ska utgöra låsorgan via vilka stödhylsan 16 på borrenheten kan låsas stadigt i relation till borrjiggen 17. Se figuren 4.At the front end of the housing 10 there is a support sleeve 16, which constitutes a connector for releasably connecting the drilling unit to a drilling jig 17 during drilling work. The drilling jig 17 is designed to be firmly attached to the object to be drilled, and comprises an array of openings 18, which determine preselected drilling positions. Furthermore, at each opening 18 the drilling jig 17 has three pins 19 with enlarged skulls which are to form locking means via which the support sleeve 16 on the drilling unit can be locked firmly in relation to the drilling jig 17. See figure 4.

Stödhylsan 16 har försetts med tre urtag 22 som gör det möjligt för stödhylsan 16 att passera skallarna på tapparna 19, och tre làsprofiler i form av ramper 23 som kan samverka med skallarna pà tapparna 19, varvid ett organ bildas för stadig låsning av borrenheten vid borrjiggen 17 under borrarbete i de olika matrispositionerna. Ramperna 23 och urtagen 22 i stödhylsan 16 bildar tillsammans med tapparna 19 en bajonettkoppling för varje borrningsposition.The support sleeve 16 is provided with three recesses 22 which enable the support sleeve 16 to pass the skulls on the pins 19, and three locking profiles in the form of ramps 23 which can cooperate with the skulls on the pins 19, a means being formed for firmly locking the drilling unit at the drilling jig. 17 during drilling work in the different matrix positions. The ramps 23 and the recesses 22 in the support sleeve 16 together with the pins 19 form a bayonet coupling for each drilling position.

Stödhylsan 16 innefattar en första sektion 25, som ska vara fast förbunden med huset 10, och en andra sektion 26, som i sin bakre ände är fastsatt vid den första sektionen via en svivelkoppling 27 och som i sin främre ände är försedd med urtagen 22 och ramperna 23 som ingår i bajonettkopplingen. De sistnämnda elementen är i själva verket utformade i ett stycke med stödhylsan 26.The support sleeve 16 comprises a first section 25, which is to be fixedly connected to the housing 10, and a second section 26, which in its rear end is fastened to the first section via a swivel coupling 27 and which in its front end is provided with the recesses 22 and the ramps 23 included in the bayonet coupling. The latter elements are in fact formed in one piece with the support sleeve 26.

Som framgår av figurerna är den första sektionen 25 av stödhylsan 16 mycket kort, och innefattar ett gängat inre hylselement 28 som ska fästas vid huset 10, samt en yttre fläns 29 med ett sidobeläget uttag 24, som åstadkommer rotationslåsning i förhållande till huset 10. Den andra sektionen 26 av stödhylsan 16 utgör huvuddelen av denna och har en bakre halsdel 34 som bildar ett vridlager tillsammans med ytterflänsen 29 till den första sektionen 25. I svivelkopplingen 27 mellan de båda delarna 25 och 26 av stödhylsan sitter en spärrmekanism 30 med ett tandat spärrhjul 31, som är i ett stycke med halsdelen 34, samt en spärrhake 10 15 20 25 30 32, som sitter på en ledtapp 33 på den första stödhylssektionen 25. Spärrhaken 32 är symmetrisk i förhållande till ledtappen 33, så att den kan samverka med spärrhjulet 31, oavsett i vilken riktning detta vrids. En trådfjäder 35 har anordnats för att förspånna spärrhaken 32 till korrekt samverkan med tänderna på spärrhjulet 31. Fjädern 35 kan med hjälp av en manöverkolv 36 ställas om mellan ett första läge då förspänning utövas på spärrhaken 32 så att denna hålls i lett läge där medger låsning, respektive ett andra läge då en förspänning utövas på spärrhaken 32 så att denna hålls i ett läge där den medger upplåsning. Detta innebär att när spärrhaken 32 i spärrmekanismen 30 är förspånd till det läge då den medger låsning är den fjäderbelastad till att medge stegvis vridning av huset 10 så att stödhylsan 16 kan låsas fast vid borrjiggen 17. När spärrhaken 32 istället är förspänd till det läge då den medger upplåsning tillåter spärrmekanismen 30 stegvis vridning av huset 10 så att stödhylsan 16 kan frigöras från borrjiggen 17. Manöverkolven 36 kan förskjutas manuellt, men kopplas företrädesvis till ett stålldon, exempelvis en tryckluftscylinder, som kan ställa om fjädern 35 mellan dess förspänningslägen.As can be seen from the figures, the first section 25 of the support sleeve 16 is very short, and comprises a threaded inner sleeve element 28 to be attached to the housing 10, and an outer flange 29 with a side-located socket 24, which provides rotational locking relative to the housing 10. the second section 26 of the support sleeve 16 forms the main part thereof and has a rear neck portion 34 which forms a pivot bearing together with the outer flange 29 of the first section 25. In the swivel coupling 27 between the two parts 25 and 26 of the support sleeve there is a locking mechanism 30 with a toothed locking wheel 31, which is integral with the neck portion 34, and a ratchet 10, which is mounted on a hinge pin 33 on the first support sleeve section 25. The ratchet 32 is symmetrical with respect to the hinge pin 33, so that it can cooperate with the ratchet wheel. 31, regardless of the direction in which this is turned. A wire spring 35 has been arranged to bias the pawl 32 to properly cooperate with the teeth of the pawl wheel 31. The spring 35 can be switched by means of an operating piston 36 between a first position when biasing is exerted on the pawl 32 so that it is kept in a light position where locking is allowed. , respectively, a second position when a bias is applied to the latch 32 so that it is held in a position where it allows unlocking. This means that when the latch 32 in the latch mechanism 30 is biased to the position when it allows locking, it is spring loaded to allow stepwise rotation of the housing 10 so that the support sleeve 16 can be locked to the drill jig 17. When the latch 32 is instead biased to the position when it allows unlocking, the locking mechanism 30 allows stepwise rotation of the housing 10 so that the support sleeve 16 can be released from the drilling jig 17. The operating piston 36 can be displaced manually, but is preferably connected to a steel device, for example a compressed air cylinder, which can switch the spring 35 between its biasing positions.

I den beskrivna utföringsformen av uppfinningen finns tre tappar 19 vid varje öppning 18, vilka kan samverka med tre ramper 23 på stödhylsan 16, och detta innebär att borrenheten som mest behöver vridas 30 grader sedan den främre änden av stödhylsan 16 förts ned så att ramperna 23 hamnar mellan tapparna 19 i syfte att åstadkomma låsning mellan borrenheten och borrjiggen 17. I trånga utrymmen kring det objekt som ska borras, då en borrjigg ger mycket begränsat utrymme kring vissa av borrlägena kan det emellertid inte vara möjligt att vrida borrenheten mer än ett fåtal grader i syfte att uppnå full låsning mellan tapparna 19 och ramperna 23. 10 15 20 25 Som framgår av figurerna 1 och 3 erbjuder borrjiggen 17 mycket litet utrymme mellan två väggar l7a och l7b, där en av borrningspositionerna befinner sig. För att förtydliga har en del av väggen l7b tagits bort i figuren. Det mycket begränsade utrymme som finns mellan väggarna l7a och l7b innebär att borrenheten när ramperna 23 har förts förbi skallarna på tapparna 19 bara kan vridas några få grader, vilket inte är tillräckligt för att uppnå full låsning mellan stödhylsan 16 och borrjiggen 17. Genom att utnyttja spårrmekanismen 30 enligt uppfinningen kan man emellertid uppnå full och god låsning mellan borrenheten och borrjiggen 17 genom att borrenheten stegas fram under vridning. Denna nya funktion gör borrenheten mer mångsidigt användbar i industriella sammanhang, exempelvis vid arbete i flygplanskroppar eller andra komplicerade delar av flygplan.In the described embodiment of the invention there are three pins 19 at each opening 18, which can cooperate with three ramps 23 on the support sleeve 16, and this means that the drilling unit needs to be turned 30 degrees at most since the front end of the support sleeve 16 is lowered so that the ramps 23 ends up between the pins 19 in order to cause locking between the drilling unit and the drilling jig 17. In narrow spaces around the object to be drilled, as a drilling jig provides very limited space around some of the drilling positions, it may not be possible to turn the drilling unit more than a few degrees in order to achieve full locking between the pins 19 and the ramps 23. As can be seen from Figures 1 and 3, the drilling jig 17 offers very little space between two walls 17a and 17b, where one of the drilling positions is located. To clarify, part of the wall 177 has been removed in the figure. The very limited space between the walls 17a and 17b means that when the ramps 23 have passed the ramps 23 can only be rotated a few degrees, which is not enough to achieve full locking between the support sleeve 16 and the drilling jig 17. By using However, the groove mechanism 30 according to the invention can achieve full and good locking between the drilling unit and the drilling jig 17 by stepping the drilling unit forward during rotation. This new function makes the drilling unit more versatile in industrial contexts, for example when working in aircraft bodies or other complicated parts of aircraft.

Det bör påpekas att uppfinningen inte är begränsad till det beskrivna och avbildade exemplet, utan kan ges olika utformning inom patentkravens räckvidd. Exempelvis kan kopplingsdonet mellan borrenheten och borrjiggen ha annan utformning och ändå hamna inom uppfinningens räckvidd. Även placeringen av spärrmekanismen kan vara en annan än den beskrivna. Istället för att sitta i den bakre änden av stödhylsan, alltså nära borrenhetens hus, kan spärrmekanismen sitta i stödhylsans främre ände, eller någonstans mellan dess båda ändar.It should be pointed out that the invention is not limited to the example described and illustrated, but can be given different designs within the scope of the claims. For example, the connector between the drilling unit and the drilling jig may have a different design and still fall within the scope of the invention. The location of the locking mechanism may also be different from that described. Instead of sitting in the rear end of the support sleeve, i.e. near the housing of the drilling unit, the locking mechanism can sit in the front end of the support sleeve, or somewhere between its two ends.

Claims

10 15 20 25 30 Patent claims:

A portable drilling unit, comprising a housing (10), a rotary motor, a drilling spindle, a drilling spindle feeding device, and a connector (16, 23) for connecting the drilling unit to a drilling jig (17) with an array of openings (18) in pre-selected alternative drilling positions, said connector (16, 23) comprising a support sleeve (16) coaxially enclosing the drilling spindle, and a locking profile (23) which can readily cooperate with a corresponding locking member (19) on the drilling jig (17), said support sleeve (16) at its rear end is fixedly connected to the housing (10) and at its front end is provided with said locking profile (23), said connector (16, 23) being designed to effect reading to the locking means (19) on the drilling jig (17) in that the locking profile (23), while rotating a certain angle relative to the locking member (19) on the drilling jig (17), engages therewith, characterized in that the support sleeve (16) comprises a first section (25), which is firmly connected to the housing (10), and a second section (26), which is connected to said first section via a swivel coupling (27) and carries said locking profile (23), and that a locking mechanism (30) is arranged in said swivel coupling (27) in such a way that stepwise rotation is enabled by the locking profile (23) into and out of said reading engagement with said locking means (19) via stepwise rotation of the housing (10) in any direction.

Drilling unit according to claim 1, wherein said second section (26) forms the main part of the support sleeve (16), and the locking profile (23) is made in one piece with said second section (16).

Drilling unit according to claim 1 or 2, wherein said ratchet mechanism (30) comprises a ratchet wheel (31) fixedly connected to either of the first and second sections (25, 26), and a ratchet hook (32) mounted on a pivot (33) on the second of said sections (25, 26) and biased by a spring (35) to cooperate with said ratchet wheel (31), said ratchet (32) being symmetrical with respect to said pivot (33). ) and is designed to be able to engage in reading engagement with said ratchet wheel (31) in alternative directions, to allow stepwise movement of the locking profile (23) relative to the locking member (19) on the drilling jig (17) into or out of said reading intervention.

Drilling unit according to claim 3, wherein an actuator (36) is arranged to move said spring (35) between two alternative positions for biasing the pawl (32) either in the direction of a reading position or in the direction of an unlocking position.

Drilling unit according to claim 4, wherein said actuator (36) comprises a pneumatic actuator controlled by a control valve.