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CN115255458A - 便携式钻孔系统 - Google Patents

便携式钻孔系统 Download PDF

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Publication number
CN115255458A
CN115255458A CN202211021817.8A CN202211021817A CN115255458A CN 115255458 A CN115255458 A CN 115255458A CN 202211021817 A CN202211021817 A CN 202211021817A CN 115255458 A CN115255458 A CN 115255458A
Authority
CN
China
Prior art keywords
drilling
module
platform
locking
driving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211021817.8A
Other languages
English (en)
Inventor
吴丹
任昊
张继文
王国磊
徐静
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua University
Original Assignee
Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua University filed Critical Tsinghua University
Priority to CN202211021817.8A priority Critical patent/CN115255458A/zh
Publication of CN115255458A publication Critical patent/CN115255458A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B45/00Hand-held or like portable drilling machines, e.g. drill guns; Equipment therefor
    • B23B45/02Hand-held or like portable drilling machines, e.g. drill guns; Equipment therefor driven by electric power
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25FCOMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)

Abstract

本发明公开了一种便携式钻孔系统,包括:平台机构,平台机构包括平台模块和驱动组件,平台模块适于安装在外部结构件,驱动组件设于平台模块;钻孔机构,钻孔机构可拆卸地设于平台机构且包括钻孔驱动模块和钻孔模块,钻孔驱动模块与驱动组件连接,钻孔模块设于钻孔驱动模块上且包括钻孔电机和钻孔刀具,钻孔电机驱动钻孔刀具活动以对工件进行制孔作业,其中,钻孔驱动模块适于带动钻孔模块沿制孔轴线的方向活动,驱动组件可驱动钻孔驱动模块在垂直于制孔轴线的方向上活动。根据本发明实施例的便携式钻孔系统,可实现便携化、轻量化、通用化,且钻孔精度高,可以提升钻孔作业的效率和质量,降低了工人劳动强度,提升钻孔的自动化程度。

Description

便携式钻孔系统
技术领域
本发明涉及机械加工设备技术领域,具体而言,涉及一种便携式钻孔系统。
背景技术
相关技术中,在航空、航天、船舶领域,通过紧固件将结构装配在一起的结构,由于装配对象尺寸大、装配过程复杂、紧固件装配精度要求高,因而通常采用先装配后连 接的工艺,将装配对象各个部件先布置到位,再在装配现场统一对装配得到的叠层结构 钻孔,之后使用紧固件完成连接,所述装配工况包含大量的框、梁零件,并需要将框梁 完成组合之后统一制孔,对于一些狭窄的制孔空间,通常依靠工人手持钻孔工具制孔, 由此导致工人劳动强度较大,制造精度低,存在改进的空间。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在 于提出一种便携式钻孔系统制孔精度高,且装配使用方便。
根据本发明实施例的便携式钻孔系统,包括:平台机构,所述平台机构包括平台模块和驱动组件,所述平台模块适于安装在外部结构件,所述驱动组件设于所述平台模块;钻孔机构,所述钻孔机构可拆卸地设于所述平台机构且包括钻孔驱动模块和钻孔模块, 所述钻孔驱动模块与所述驱动组件连接,所述钻孔模块设于所述钻孔驱动模块上且包括 钻孔电机和钻孔刀具,所述钻孔电机驱动所述钻孔刀具活动以对工件进行制孔作业,其 中,所述钻孔驱动模块适于带动所述钻孔模块沿制孔轴线的方向活动,所述驱动组件可 驱动所述钻孔驱动模块在垂直于所述制孔轴线的方向上活动。
根据本发明实施例的便携式钻孔系统,通过将系统经过模块化设计,可以快捷分解 成轻量化的几个模块,实现便携化、轻量化、通用化的特点,且钻孔精度高,可以提升 钻孔作业的效率和质量,降低了工人劳动强度,降低了对工人的操作经验的要求,提升 钻孔的自动化程度。
根据本发明实施例的便携式钻孔系统,所述驱动组件包括第一驱动模块和第二驱动 模块,所述第一驱动模块与所述平台模块连接,所述第二驱动模块设在所述第一驱动模块上且与所述钻孔驱动模块连接,所述第一驱动模块可沿第一方向活动,所述第二驱动 模块可沿第二方向活动,所述第一方向、所述第二方向与所述制孔轴线的方向两两垂直。
在一些示例中,所述第一驱动模块、所述第二驱动模块和所述钻孔驱动模块为丝杆 电机组件。
根据本发明实施例的便携式钻孔系统,所述平台模块包括:支撑座,所述支撑座适于支撑在外部结构件,所述驱动组件设于所述支撑座;锁定装置,所述锁定装置设于所 述支撑座且包括把持件和锁定件,所述把持件可带动所述锁定件活动,使所述锁定件和 所述支撑座夹紧所述外部结构件。
根据本发明实施例的便携式钻孔系统,还包括:压紧模块,所述压紧模块设于所述驱动组件且所述压紧模块的一端适于贴紧工件,所述压紧模块具有定位孔和与所述定位孔连通的收集管道,所述钻孔刀具可穿设所述定位孔,所述收集管道适于与外部集屑设 备相连以收集切屑。
根据本发明实施例的便携式钻孔系统,还包括:测量模块,所述测量模块设于所述驱动组件,所述测量装置适于检测工件的钻孔信息。
在一些示例中,所述测量模块包括线激光传感器和相机,所述线激光传感器适于测 量所述钻孔的深度信息,所述相机适于测量所述钻孔的平面位置信息。
在一些示例中,还包括:控制机构,所述控制机构与测量模块、所述驱动组件以及钻孔机构通讯,所述控制机构可根据所述测量模块的测量信息控制所述驱动组件和所述钻孔机构的动作。
根据本发明实施例的便携式钻孔系统,还包括:快速锁紧模块,所述快速锁紧模块包括锁紧公头和锁紧母头,所述锁紧公头设于所述平台机构和所述钻孔机构中的一个, 所述锁紧母头设于所述平台机构和所述钻孔机构中的另一个,所述锁紧母头和所述锁紧 公头配合以将所述钻孔机构安装在所述平台机构上。
根据本发明实施例的便携式钻孔系统,所述平台模块的中部限定有中空的第一安装 空间,所述驱动组件设于所述平台模块上且中部限定有第二安装空间,所述第二安装空间与所述第一安装空间连通,所述钻孔模块设于所述驱动组件上且所述钻孔刀具适于穿过所述第二安装空间和所述第一安装空间进行钻孔作业。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得 明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明 显和容易理解,其中:
图1是根据本发明实施例的便携式钻孔系统在一个视角的结构示意图;
图2是根据本发明实施例的便携式钻孔系统在另一个视角的结构示意图;
图3是根据本发明实施例的平台机构的结构示意图;
图4是根据本发明实施例的钻孔机构的结构示意图。
附图标记:
便携式钻孔系统1000,
平台机构100,第一安装空间101,第二安装空间102,钻孔机构200,
平台模块10,支撑座11,锁定装置12,把持件121,锁定件122,第一把手13,
第一驱动模块20,第一导轨21,第一丝杆22,第一电机23,第一平台24,
第二驱动模块30,第二导轨31,第二丝杆32,第二电机33,第二平台34,
压紧模块40,定位孔41,收集管道42,压紧推力压脚43,压紧气缸44,
测量模块50,
钻孔驱动模块60,第三导轨61,第三丝杆62,第三电机63,进给光栅尺64,支撑 件65,第二把手66,
钻孔模块70,钻孔刀具71,钻孔主轴72,钻孔电机73,传动系统74,钻孔平台75,
快速锁紧模块80,锁紧公头81,锁紧母头82。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相 同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、 “宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、 “水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径 向”、“周向”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 便于描述本发明和简化描述,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发明的限制。此外,限定有“第一”、 “第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中, 除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”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 一体地连接;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。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发明中的具体含义。
下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的便携式钻孔系统1000。
如图1-图4所示,根据本发明一个实施例的便携式钻孔系统1000包括:平台机构100和钻孔机构200,钻孔机构200设置在平台机构100上,且钻孔机构200与平台机 构100可拆卸地连接,两者拆开可便于携带收纳,两者装配后即可进行制孔作业。
平台机构100包括平台模块10和驱动组件,平台模块10可以安装在外部结构件上,这里的外部结构件可以为框架结构,也可以为梁结构,还可以为其他需要制孔作业的结构,驱动组件设置在平台模块10上,钻孔机构200包括钻孔驱动模块60和钻孔模块70, 钻孔驱动模块60与驱动组件连接,驱动组件可以调节钻孔机构200的位置,钻孔模块 70设置在钻孔驱动模块60上,钻孔模块70包括钻孔电机73和钻孔刀具71,钻孔电机 73驱动钻孔刀具71活动,从而可以对工件进行制孔作业。
其中,钻孔驱动模块60可以带动钻孔模块70沿制孔轴线的方向活动,驱动组件可驱动钻孔驱动模块60在垂直于制孔轴线的方向上活动,也就是说,相对于制孔工件所 在平面,驱动组件可以驱动钻孔机构200进行水平方向上的移动,钻孔驱动模块60可 以驱动钻孔模块70进行竖向上的移动,进而使得钻孔刀具71进行制孔作业。也就是说, 平台机构100可以具有安装定位的作业,并可以提供水平运动自由度;钻孔驱动模块60 驱动末端钻孔刀具71以较高精度转速旋转、同时提供进给运动,钻孔模块70执行制孔 作业,由此钻孔机构200可以实现精确制孔作业。
根据本发明实施例的便携式钻孔系统1000,通过将系统经过模块化设计,可以快捷 分解成轻量化的几个模块,实现便携化、轻量化、通用化的特点,且钻孔精度高,可以 提升钻孔作业的效率和质量,降低了工人劳动强度,降低了对工人的操作经验的要求, 提升钻孔的自动化程度。
如图1和图3、图4所示,根据本发明的一些实施例,便携式钻孔系统1000包括: 快速锁紧模块80,快速锁紧模块80包括锁紧公头81和锁紧母头82,锁紧公头81设置 在平台机构100上,锁紧母头82设置在钻孔机构200上,或者,锁紧母头82设置在平 台机构100上,锁紧公头81设置在钻孔机构200上,锁紧母头82和锁紧公头81配合, 即可以将钻孔机构200安装在平台机构100上,即二者通过快速锁紧模块80可实现快 速装卸。
具体而言,锁紧公头81具有锁紧孔,锁紧孔的内壁面具有锁定凸起,锁紧母头82具有可插入锁紧公头81的锁紧柱,锁紧柱的外壁面具有旋转延伸的锁定槽,锁紧母头 82上还具有适于用户操作的操作部,在锁紧母头82和锁紧公头81配合时,锁紧柱插入 锁紧孔内,通过旋转操作部,可以使锁定凸起与锁定槽的末端配合到位,实现锁定母头 和锁定公头的固定连接,钻孔机构200安装在平台机构100上,在本实施例中,可以在 操作下快速完成锁紧动作,并可提供可靠压紧力和刚度,同时具有较高精度。
如图2所示,根据本发明的一些实施例,驱动组件包括第一驱动模块20和第二驱动模块30,第一驱动模块20与平台模块10连接,第二驱动模块30设置在第一驱动模块 20上,第二驱动模块30与钻孔驱动模块60连接,第一驱动模块20可沿第一方向活动, 第二驱动模块30可沿第二方向活动,由此钻孔驱动模块60在驱动组件的作业下,可以 实现在第一方向和第二方向上的活动,其中,第一方向与第二方向垂直,第一方向与制 孔轴线的方向垂直,且第二方向同样与制孔轴线的方向垂直,也就是说,在驱动组件和 钻孔驱动模块60的作用下,钻孔模块70可以实现空间内各个方向的活动,例如形成X、 Y、Z三个方向上的活动,由此便于对钻孔刀具71位置的控制,同时该便携式钻孔系统 1000可以在产品的不同位置不同方向(例如在金属或者复合材料的叠层上)完成较高精 度的制孔,可适用于狭窄制孔空间,可以实现批量制孔。
如图1和图3所示,在一些示例中,第一驱动模块20为丝杆电机组件,第一驱动模块20包括第一导轨21、第一丝杆22、第一电机23和第一平台24,第一导轨21安装在 平台模块10的支撑座11上,第一平台24可滑动地设在第一导轨21上,第一丝杆22 设置在支撑座11的外侧,且第一丝杆22与支撑座11固定连接,第一电机23与第一平 台24连接,第一电机23驱动丝杆转动,以使第一平台24沿第一导轨21活动,第一平 台24的活动方向为第一方向,这里第一方向可以为整体系统的长度方向,通过第一电 机23和第一丝杆22的配合,实现第一方向上的精确进给。
如图1和图3所示,在一些示例中,第二驱动模块30为丝杆电机组件,第二驱动模块30包括第二导轨31、第二丝杆32、第二电机33和第二平台34,第二导轨31安装在 第一平台24上,第二平台34可滑动地设在第二导轨31上,第二丝杆32设置在第一平 台24外侧,且第二丝杆32与第一平台24固定连接,第二电机33与第二平台34连接, 第二电机33驱动丝杆转动,以使第二平台34沿第二导轨31活动,第二平台34的活动 方向为第二方向,这里的第二方向可以为整体系统的宽度方向,通过第二电机33和第 二丝杆32的配合,实现第二方向上的精确进给。
如图4所示,在一些示例中,钻孔模块70包括钻孔刀具71、钻孔主轴72、钻孔电 机73、传动系统74和钻孔平台75,钻孔平台75设置在第三导轨61上,第三电机63 与钻孔平台75连接,钻孔主轴72安装在钻孔平台75上,钻孔电机73通过传动系统74 的齿形同步带驱动钻孔主轴72,进而驱动钻孔刀具71旋转,完成钻孔作业。
需要说明的是,钻孔模块70仅为钻孔作业所需的一种硬件系统配置,不能理解为对 本发明的限制,其余用于钻孔的机械设备包括气动主轴、自动进给钻等,也应当被视为一种受到保护的实施例。
如图4所示,在一些示例中,钻孔驱动模块60为丝杆电机组件,钻孔驱动模块60 包括第三导轨61第三丝杆62、第三电机63和支撑件65,支撑件65可以固定整个钻孔 模块70和钻孔驱动模块60,同时支撑件65可以与平台模块10通过快速锁紧模块80 连接,支撑件65上设有进给光栅尺64,第三导轨61固定在支撑件65上,第三电机63 与第三丝杆62联合,驱动钻孔模块70的钻孔平台75沿第三导轨61运动,并通过进给 光栅尺64精密测量以控制钻孔深度,通过第三电机63和第三丝杆62的配合,实现沿 制孔轴线的精确进给。
此外,快速锁紧模块80包括间隔布置的两个,第二平台34上安装有快速锁紧模块80的锁紧公头81,支撑件65的两侧具有凸耳,快速锁紧模块80的母头设置在凸耳上, 由此快速锁紧模块80可以对称布置在钻孔模块70的两侧,既便于平台机构100与钻孔 机构200的配合,又可以提高配合后的稳定性。支撑件65上还设有第二把手66,第二 把手66供搬运和拆装适应。
如图2和图3所示,根据本发明的一些实施例,平台模块10包括:支撑座11和锁 定装置12,支撑座11可以支撑在外部结构件上,驱动组件设置在支撑座11上,支撑座 11可以提供支撑和定位的作用,锁定装置12设置在支撑座11上,锁定装置12包括把 持件121和锁定件122,把持件121可带动锁定件122活动,使锁定件122和支撑座11 夹紧外部结构件,由此实现钻孔系统在外部结构件上的固定,保证后续作业的稳定性。 可以理解的是,支撑座11可以覆盖一定的工作空间,驱动组件可以较高精度移动并定 位钻孔位置,进而通过不同方式的编程,实现较高精度的自动化制孔。
在一些示例中,平台模块10可以固定在待加工的框梁结构上,支撑座11可以支撑在框梁上,同时支撑座11可以紧贴框梁结构的表面,形成定位,其中,支撑座11上具 有可调节的定位止口,可以匹配不同宽度的框梁结构,辅助人工实现较高精度的定位, 支撑座11上具有调整止口宽度的标尺,止口略宽于框架,便于工作人员的放置操作。
在一些示例中,平台模块10包括多个锁定装置12,多个锁定装置12形成阵列布置,锁定件122可以为橡胶头,避免伤害框梁结构表面,把持件121可以形成在连杆机构上, 由此便于将多个锁定装置12联动,提高装配效率;其中,当外力对把持件121施加压 力时,锁定件122能够以一定的力夹紧在框梁结构边缘,锁定件122和支撑座11配合, 使得钻孔系统能稳定固定在待加工的框梁结构上,平台模块10可以承担整个钻孔系统 的自重,以及钻削过程当中的加工力,支撑座11上还设有第一把手13,第一把手13 可便于搬运操作。
如图3所示,根据本发明的一些实施例,便携式钻孔系统1000还包括:压紧模块40,压紧模块40设置在驱动组件上,且压紧模块40的一端适于贴紧工件,压紧模块40 具有定位孔41,定位孔41与制孔位置对应,钻孔刀具71可穿设定位孔41,在钻孔刀 具71制孔时,压紧模块40可以对制孔外周起到压紧的作用,避免钻孔时振动等影响制 孔精度,压紧模块40上还具有收集管道42,收集管道42与定位孔41相连通,收集管 道42可与外部集屑设备相连,从而及时收集钻孔过程当中产生的切屑。
如图3所示,在一些具体的示例中,压紧模块40安装在第二驱动模块30上,压紧 模块40包括压紧气缸44和压紧推力压脚43,压紧推力压脚43限定有定位孔41,压紧 气缸44为直线气缸,压紧气缸44安装在第二平台34上,压紧气缸44可以驱动压紧推 力压脚43紧贴待钻孔工件表面,收集管道42安装在压紧推力压脚43的侧面,收集管 道42与外部集屑设备相连,可以将钻孔区域的切屑吸走,压紧模块40可以在钻孔表面 建立起适合真空收集切屑的负压气路环境,同时抑制被钻孔工件表面在钻削过程当中产 生振动和变形。
如图3所示,根据本发明的一些实施例,便携式钻孔系统1000还包括:测量模块50,测量模块50设置在驱动组件上,测量装置可以检测工件的钻孔信息,例如,测量 模块50可以进行加工前的精确测量定位,也可以进行加工后测量功能,以便于实现精 确钻孔作业。
其中,测量模块50可以集成在第二驱动模块30的第二平台34上,通过在第二平台34上设在测量模块50,既可以保证测量模块50可以与钻孔机构200同步活动,又可以 使得平台机构100在承担定位、夹紧、压紧任务的基础上集成测量任务,使得钻孔系统 可以自动适应人工定位的一定误差并作出补偿,实现较高精度的定位,安装、定位速度 快,使用便捷,进而有利于钻孔机构200实现精确制孔作业,提高生产质量与效率,提 升框、梁结构钻孔过程的自动化程度。
在一些示例中,测量模块50包括线激光传感器和相机,线激光传感器可以测量钻孔 的深度信息,相机可以测量钻孔的平面位置信息,具体而言,钻孔作业需要钻孔孔位的位置精度、钻孔垂直度以及孔的深度精度,相机可以用来测量定位孔和已经完成的孔的 位置精度,线激光传感器能够测量当前待加工平面相较于钻孔系统1000的角度偏差, 进而评估后续钻孔的预期垂直度,同时测量孔的深度精度,且测量模块50能够在测量 上述精度的前提下,引导钻孔任务的开展,评估钻孔质量。
具体而言,首先由人工将便携式钻孔系统在框梁结构上完成粗定位,并尽可能将系 统在框梁上水平放置,人工放置可能会产生位置误差和角度误差;测量模块50依照钻孔作业,首先前往几个基准孔位置寻找任务参考,相机在水平范围内局部搜寻并定位基 准孔,并通过比较基准孔在任务中的理论位置和实际测量位置,将钻孔任务参考基准孔 位置完成配准、并布置实际制孔孔位;线激光传感器进一步对基准孔的水平性进行测量, 进一步确定系统在框梁上的安装是否水平,否则向操作者示警,提醒操作者重新放置系 统;系统执行制孔任务后,使用线激光测量仪对加工孔进行垂直度和深度测量,进而统 计钻孔精度信息,记录钻孔全流程数据;使用相机对加工孔位置进行测量,统计出加工 孔相较于基准孔和钻孔任务的位置偏差。
需要说明的是,线激光传感器仅为钻孔作业所需的一种配置,不能理解为对本发明 的限制,其余用于测量钻孔垂直度的传感器配置如激光位移传感器阵列、长度计阵列等, 也应当被视为一种受到保护的实施例。
根据本发明的一些实施例,平台模块10、第一驱动模块20、第二驱动模块30、测 量模块50和压紧模块40提供了钻孔主轴72在待加工表面的定位能力,通过测量模块 50测量和第一驱动模块20、第二驱动模块30的运动,能够将钻孔机构200精确定位到 待加工孔位上方,同时也提供了辅助钻孔的功能。
在一些示例中,便携式钻孔系统1000还包括:控制机构,控制机构可以与测量模块50、驱动组件以及钻孔机构200通讯,控制机构可根据测量模块50的测量信息控制驱 动组件和钻孔机构200的动作。当然,控制机构还可以与压紧模块40配合。
在一些具体的示例中,控制机构包括驱动板,驱动板可以与第一电机23、第二电机33和驱动钻孔刀具71的钻孔电机73相连;控制机构还包括与收集管道42连接的集屑 设备;控制机构还包括与压紧气缸44相连的程控气阀;控制机构还包括与钻孔电机73 连接的电机驱动器;控制机构还包括与驱动板、程控气阀、集屑设备、电机驱动器和进 给光栅尺64连接的PLC系统;控制机构还包括与PLC系统、平面相机和线激光传感器 连接的上位控制主机;控制机构还包括供人员操作的可穿戴式触摸屏、急停开关等。
可以理解的是,控制机构为外接设备,通过较长的通讯、动力缆线与平台机构100、钻孔机构200连接,由此可以减轻钻孔系统的重量,便于人员操作;通过控制系统对系 统硬件提供控制信号以及动力,在生产过程当中,控制机构放置在作业区域外,控制机 构可以安装在可移动的推车上,平台机构100和钻孔机构200在作业区域内执行钻孔作 业,由此可以在不同区域实现快速部署、快速启动、快速拆卸。当工作区域相邻时,平 台机构100和钻孔机构200可以作为一个整体可以一并拆装,实现工作区域间的快速平 移。
需要说明的是,所述控制机构仅为配合上述平台机构100和钻孔机构200所需的一种驱动硬件系统配置,不能理解为对本发明的限制,其余配套控制器等,也应当被视为 一种受到保护的实施例。
如图1和图2所示,根据本发明的一些实施例,平台模块10的中部限定有中空的第一安装空间101,驱动组件设置在平台模块10上,驱动模块的中部限定有第二安装空间102,第二安装空间102与第一安装空间101连通,钻孔模块70设置在驱动组件上,钻 孔刀具71可以穿过第二安装空间102和第一安装空间101,进而可以进行钻孔作业,通 过将平台模块10和驱动模块限定成中空的结构,既便于钻孔模块70的安装和作业,又 便于平台模块10与框梁等结构的配合,还可以减轻整体结构的重量,实现钻孔系统的 轻量化、便携化、通用化。
根据本发明实施例的便携式钻孔系统1000,可以在人工辅助下在框梁结构上定位, 并通过锁定装置12的锁定件122和支撑座11夹紧框梁结构,实现系统在框梁结构上的安装固定,进一步利用测量模块50寻找定位孔41,并排布加工任务,最终在钻孔模块 70在钻孔驱动模块60的驱动下,并通过钻孔电机73驱动钻孔刀具71活动,完成工作 区域内的钻孔作业,钻孔系统可分解为多个模块,进而可以实现便携、精确、自动、智 能的功能,可适用于复杂生产现场的快速定位、快速加工,能显著减少装配过程当中的 人工工作量,并有效增加狭窄空间内制孔的质量和一致性,可用于航空航天领域等常见 框梁结构,也可以用于其他领域框梁结构。
根据本发明实施例的便携式钻孔系统的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员 而言都是已知的,这里不再详细描述。其中,上下方向、左右方向和前后方向以图示的上下方向、左右方向和前后方向为准。
在本发明的描述中,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。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示 例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结 构、材料或者特点包含于本发明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或示例。而且,描述的具体特征、结构、材 料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱 离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种便携式钻孔系统,其特征在于,包括:
平台机构,所述平台机构包括平台模块和驱动组件,所述平台模块适于安装在外部结构件,所述驱动组件设于所述平台模块;
钻孔机构,所述钻孔机构可拆卸地设于所述平台机构且包括钻孔驱动模块和钻孔模块,所述钻孔驱动模块与所述驱动组件连接,所述钻孔模块设于所述钻孔驱动模块上且包括钻孔电机和钻孔刀具,所述钻孔电机驱动所述钻孔刀具活动以对工件进行制孔作业,
其中,所述钻孔驱动模块适于带动所述钻孔模块沿制孔轴线的方向活动,所述驱动组件可驱动所述钻孔驱动模块在垂直于所述制孔轴线的方向上活动。
2.根据权利要求1所述的便携式钻孔系统,其特征在于,所述驱动组件包括第一驱动模块和第二驱动模块,所述第一驱动模块与所述平台模块连接,所述第二驱动模块设在所述第一驱动模块上且与所述钻孔驱动模块连接,所述第一驱动模块可沿第一方向活动,所述第二驱动模块可沿第二方向活动,
所述第一方向、所述第二方向与所述制孔轴线的方向两两垂直。
3.根据权利要求2所述的便携式钻孔系统,其特征在于,所述第一驱动模块、所述第二驱动模块和所述钻孔驱动模块为丝杆电机组件。
4.根据权利要求1所述的便携式钻孔系统,其特征在于,所述平台模块包括:
支撑座,所述支撑座适于支撑在外部结构件,所述驱动组件设于所述支撑座;
锁定装置,所述锁定装置设于所述支撑座且包括把持件和锁定件,所述把持件可带动所述锁定件活动,使所述锁定件和所述支撑座夹紧所述外部结构件。
5.根据权利要求1所述的便携式钻孔系统,其特征在于,还包括:压紧模块,所述压紧模块设于所述驱动组件且所述压紧模块的一端适于贴紧工件,所述压紧模块具有定位孔和与所述定位孔连通的收集管道,所述钻孔刀具可穿设所述定位孔,所述收集管道适于与外部集屑设备相连以收集切屑。
6.根据权利要求1所述的便携式钻孔系统,其特征在于,还包括:测量模块,所述测量模块设于所述驱动组件,所述测量装置适于检测工件的钻孔信息。
7.根据权利要求6所述的便携式钻孔系统,其特征在于,所述测量模块包括线激光传感器和相机,所述线激光传感器适于测量所述钻孔的深度信息,所述相机适于测量所述钻孔的平面位置信息。
8.根据权利要求6所述的便携式钻孔系统,其特征在于,还包括:控制机构,所述控制机构与测量模块、所述驱动组件以及钻孔机构通讯,所述控制机构可根据所述测量模块的测量信息控制所述驱动组件和所述钻孔机构的动作。
9.根据权利要求1所述的便携式钻孔系统,其特征在于,还包括:快速锁紧模块,所述快速锁紧模块包括锁紧公头和锁紧母头,所述锁紧公头设于所述平台机构和所述钻孔机构中的一个,所述锁紧母头设于所述平台机构和所述钻孔机构中的另一个,所述锁紧母头和所述锁紧公头配合以将所述钻孔机构安装在所述平台机构上。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的便携式钻孔系统,其特征在于,所述平台模块的中部限定有中空的第一安装空间,所述驱动组件设于所述平台模块上且中部限定有第二安装空间,所述第二安装空间与所述第一安装空间连通,所述钻孔模块设于所述驱动组件上且所述钻孔刀具适于穿过所述第二安装空间和所述第一安装空间进行钻孔作业。
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