[发明专利]制孔装置

说明书

技术领域

本发明涉及机械制造领域，尤其涉及一种制孔装置。

背景技术

随着机器人技术和机床工业的不断发展，由专用制孔电主轴单元与机器人或者机床本体组成的制孔装备在机械领域，特别是航空航天领域得到了愈来愈广泛的应用。其中，工艺参数如电主轴转速、进给量、刀具参数以及冷却方式等对制孔精度具有直接影响。在飞行器的制造过程中，有大量的制孔任务，且对制孔深度的精确控制要求极高。目前，尽管采用高精度的伺服系统及滚珠丝杠和直线导轨能实现高精度进给，但是对制孔起点的判定检测仍然比较困难，因此，关于制孔过程中的深度精确控制还是存在一定的难题。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种制孔装置，其能实现对制孔深度的高精度控制。

为了实现上述目的，本发明提供了一种制孔装置，其包括刀具主运动机构、刀具进给机构、压紧机构、定位机构、停机感测机构。刀具主运动机构包括：电主轴，提供旋转运动；刀柄，一端固定连接于电主轴；以及刀具，固定连接于刀柄的另一端，用于对被制孔对象进行制孔操作。刀具进给机构包括：底座；两个直线导轨，平行设置于底座；伺服电机，提供旋转动力；丝杠螺母座，固定连接于刀具主运动机构的电主轴且滑动设置在两个直线导轨上；滚珠丝杠，与丝杠螺母座接合，形成丝杆螺母传动；以及联轴器，一端连接于滚珠丝杠而另一端连接于伺服电机。压紧机构包括；连接板，设置有供刀具进给机构的丝杠螺母座的前部出入的开口；固定座；两个气缸，固定设置于固定座的外侧，具有缸体和出入于缸体的活塞杆，活塞杆的外端固定连接于连接板；两个直线滑轨，固定连接于底座的外侧；两个滑块，固定连接气缸和刀具进给机构的底座并分别滑动设置在两个直线滑轨上；交叉滚子轴承，具有大于刀柄直径的内开口；压杯，呈上下敞开的半封闭结构，安装于交叉滚子轴承的靠近刀具主运动机构的电主轴的一侧并与交叉滚子轴承以轴承连接，固定连接于连接板，且具有大于刀柄直径的中间开口；以及压环，一侧安装于交叉滚子轴承的靠近刀具主运动机构的刀具的一侧并与交叉滚子轴承以轴承连接而另一侧用于接触并压紧被制孔对象的表面，且具有大于刀柄直径的中央开口。定位机构包括：靠模板，位于压杯内，与压杯处于同一侧地安装于交叉滚子轴承并与交叉滚子轴承以轴承连接，具有大于刀柄直径的中心开口；以及抵接凸部，设置于刀柄上且靠近电主轴，且抵接凸部的直径大于靠模板的中心开口的直径，当刀具主运动机构的刀具进给到位时抵靠靠模板。停机感测机构包括：遮挡板，固定连接于靠模板；以及接近开关，穿设固定于压杯，通信连接于刀具主运动机构的电主轴、刀具进给机构的伺服电机，当抵接凸部抵靠接触靠模板时，基于刀柄的旋转以及抵接凸部与靠模板之间的接触摩擦而使遮挡板随靠模板一起转动并对接近开关进行遮挡，接近开关在感测到遮挡板对其遮挡时，获得反馈信号，并将反馈信号通信给刀具主运动机构的电主轴和刀具进给机构的伺服电机、进而刀具主运动机构的电主轴和刀具进给机构的伺服电机停止操作。其中：抵接凸部的与靠模板抵接接触的侧面和刀具的顶端的之间的轴向距离为d₁；压环的接触被制孔对象表面的侧面和靠模板的与抵接凸部抵靠的侧面之间的轴向距离为d₂；被制孔对象的制孔深度为d₁-d₂。

本发明的有益效果如下：

本发明的制孔装置通过对轴向距离的精确标定、定位机构的抵接凸部抵靠在靠模板上以及停机感测机构来精确控制制孔深度，由此实现对制孔深度的高精度控制、简化了控制及检测系统的复杂度。通过连接板、交叉滚子轴承、刀具主运动机构、刀具进给机构、压紧机构、定位机构连接在一起，实现整个制孔装置的一体化设计，从而有助于减少整个制孔装置的组成部件的数量，减少了影响制孔精度的因素，从而提高了制孔深度的精度控制，此外还提高了整个制孔装置的结构紧凑性以及强度和刚度。

附图说明

图1为根据本发明的制孔装置的一立体图；

图2为图1的另一角度的部分立体图；

图3为图1的部分剖视图。

其中，附图标记说明如下：

1刀具主运动机构                  35滑块

11电主轴                         36交叉滚子轴承

12刀柄                           37压杯

13刀具                             371中间开口

2刀具进给机构                    38压环