[发明专利]一种用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置及方法，属于钻机技术领域。所述钻孔装置包括基座、爪形杆、直轨、环形导轨、钻机平台、钻机和齿条，所述基座上设有挡板、第六电机、支撑柱、三自由度陀螺仪和控制系统，所述第六电机连接有第一齿轮；所述爪形杆与所述基座连接，爪形杆包括第二齿轮和圆弧齿条，所述第二齿轮与第一齿轮啮合；所述直轨设有第五电机和第四电机，所述第五电机连接有第三齿轮，所述第三齿轮与爪形杆的圆弧齿条连接，所述第四电机连接有丝杆；所述环形导轨通过丝杆与所述直轨连接。本发明可适应在钻机平台姿态发生变化的情况下，有效感知钻机平台倾斜姿态，通过钻头角度补偿，实现电梯导轨支架孔的垂直钻孔。

技术领域

本发明涉及一种用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置及方法，属于钻机技术领域。

背景技术

目前在电梯安装领域中，需要在电梯井道内进行主导轨支架孔和副导轨支架孔的钻孔作业。由于电梯井道工作平台在作业时，工作平台有时无法保持水平状态，可能会有一定的角度倾斜，如果钻孔装置不能根据工作平台的姿态及时响应补偿钻机角度，其钻孔后的孔道与壁面就无法保证垂直度，严重影响后期导轨支架的安装质量。

然而现有的钻孔设备存在如下缺陷：第一，现有的钻孔设备钻机角度固定，其钻头与加工面存在倾斜角度时，不能有效调节钻头角度，从而保持钻头与加工面的垂直；第二，现有的钻孔设备钻头的调整方向比较单一，仅可沿某一方向调整钻头角度，无法满足钻头多角度调整需求；第三，现有的钻孔设备无法及时根据工作平台姿态变化，进行钻头角度补偿，导致产生钻孔角度误差。

专利CN210254374U公开了一种空间多角度钻孔装置，该装置利用基座两侧开有弧形槽的挡板，使得钻机通过滑轨沿着弧形槽旋转，实现了调整角度的目的，但仅可沿一个方向进行角度调整，无法实现多角度调整；并且该装置采用手动进给，无法保证钻孔的精度。

专利CN110193886B公开了一种多功能墙壁打孔机，其钻机设置在竖直管的滑套外侧，利用丝杆实现滑套带动钻机在竖直管外侧滑动，钻机利用滑套上的齿轮实现角度的旋转；而竖直管设置在可以旋转的底盘上，设备整体可实现多角度钻孔。但其横向加工时，需要移动设备整体，导致钻头偏离原来设定的钻孔加工角度，产生钻孔角度误差。

综上所述，如何适应在电梯安装平台姿态发生变化的情况下，有效感知平台姿态，通过钻头角度补偿，实现电梯导轨支架孔的垂直钻孔，是本领域技术人员所面临的难题。

发明内容

针对现有钻孔设备的缺陷与不足，本发明提供了一种用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置及方法，该钻孔装置可以在不移动设备本身的情况下，方便快捷的调整钻头的角度，在电梯井道中可以补偿工作平台倾斜导致的角度误差，保证垂直钻孔，并且可以提高钻孔效率和成孔质量。

本发明的第一个目的在于提供一种用于电梯导轨安装的三维可调整精准钻孔装置，包括：基座，基座上设有支撑柱、第六电机、挡板、三自由度陀螺仪与控制系统，所述第六电机连接有第一齿轮；爪形杆，爪形杆与所述基座连接，爪形杆包括第二齿轮和圆弧齿条，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，第六电机驱动第一齿轮带动第二齿轮转动，使爪形杆绕X轴旋转；直轨，直轨设有第五电机和第四电机，所述第五电机连接有第三齿轮，所述第三齿轮与爪形杆的圆弧齿条连接，第五电机驱动第三齿轮在圆弧齿条上移动，使直轨绕Y轴旋转，所述第四电机连接有丝杆；环形导轨，环形导轨与所述丝杆连接，第四电机驱动丝杆带动环形导轨移动；环形导轨包括第三电机、第二“U”型固定铁片和圆槽，所述第三电机与所述第二“U”型固定铁片连接；钻机平台，钻机平台与所述第二“U”型固定铁片连接，第三电机驱动第二“U”型固定铁片带动钻机平台绕Z轴旋转；钻机平台设有第二电机和第一电机，所述第二电机连接有第四齿轮，所述第一电机连接有进给丝杆；钻机，钻机与所述进给丝杆连接，第一电机驱动进给丝杆使钻机在钻机平台上做进给运动；齿条，齿条与所述第四齿轮连接，第二电机驱动第四齿轮转动，使钻机平台在齿条上移动；齿条两端为球笼滚动机构，所述球笼滚动机构与所述圆槽相配合，第三电机驱动齿条在所述圆槽内旋转。