專利名稱：板材鉆孔機的機頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種后切式錨固墻面裝飾板用的板材鉆孔機，具體涉及該板 材鉆孔機上用于鉆孔的機頭。
背景技術：
隨著建筑裝飾業(yè)的發(fā)展，城市建筑物的外觀已不僅僅追求造型，更多的 建筑物開始注重外墻裝飾的美觀、實用和環(huán)保，于是，幕墻板材被越來越多 的建筑公司所釆用。目前城市建筑物幕墻多使用石板、陶瓷板或微晶石板等 裝飾板材，而且其固定方式多采用后切式錨固安裝。后切式錨固安裝需要在
裝飾板材背部鉆盲孔，以便采用后切式錨栓和L型錨桿將板材懸掛安裝于建 筑物的外墻上。但是這種鉆孔與普通鉆孔有所不同，第一，孔不能被打穿， 第二，需要鉆出類似"工"形的孔型，即從縱截面看上部為一直徑小的直孔， 下部為一直徑大的底孔，見圖7所示。為了鉆出這種孔型，通常先要利用鉆 頭打出規(guī)定埋深的直孔，然后利用機頭上的偏心裝置迫使鉆頭偏轉對底孔進 行拓孔。衡量鉆孔質量好壞不僅與盲孔中心的定位精度有關，更重要的是孔 腔的形狀和尺寸，因為它直接關系到該孔所能承受的拉拔力。為了提高背栓 無應力背掛時孔的拉拔力，理論上要求底孔直徑要拓得大，而同等埋深條件 下直孔段的側壁要厚。顯然這些要求由于受到偏心裝置和鉆頭等工藝條件的 限制，實現(xiàn)起來是非常困難的。
如圖1所示，目前具有代表性的鉆孔機機頭主要由鉆孔裝置、偏心裝置、 冷卻液供給裝置及支架4幾部分組成。鉆孔裝置包括電機1及主軸2，電機 1通過同步帶同步輪3與主軸1相連，鉆孔裝置通過設于機架5與支架4之 間的齒條6及與齒條配合的帶操作手柄11的齒輪7完成其在機架上的升降。 偏心裝置由拓孔旋轉手柄8、錐形體9和關節(jié)軸承10組成。鉆孔時，先將板 材定位和固定，開動電機l后，主軸2在電機1的帶動下做旋轉運動，拉下 操作手柄11使鉆頭12向下運動，從而在板材上鉆出規(guī)定孔徑的直孔，當鉆 到規(guī)定埋深后，同時抓握兩個拓孔旋轉手柄8，此時錐形體9克服彈簧13的 壓力向下運動，同時偏離錐孔中心，然后抓握兩個拓孔旋轉手柄8再作水平 回轉運動，此時鉆頭12以關節(jié)軸承10為中心在孔中作環(huán)狀擺動運動(如圖 4),從而在孔底研磨出側凹的底孔(如圖6)。上述鉆孔機機頭雖然解決了在 板材上鉆出底部帶側凹底孔的問題，但是由于受到上述偏心機構的限制，其
鉆孔型腔不佳，穩(wěn)定性不好，直接影響其拉拔力及背栓的無應力背掛效果； 另外上述機頭還存在結構和操作復雜，不易維修且鉆頭易磨損等問題。因此， 如何解決現(xiàn)有機頭存在的問題，使鉆孔具有更好的型腔是本發(fā)明著重研究的 問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種板材鉆孔機的機頭，其目的主要是解決現(xiàn)有鉆孔機機頭 鉆孔孔型不佳的問題，從而提高鉆孔孔型質量，以進一步提高背栓無應力背 掛時孔的拉拔力。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是 一種板材鉆孔機的機頭， 包括主軸回轉機構、Z軸進給機構、冷卻7jc供給結構以及偏心拓孔機構，其
中
所述偏心拓孔才幾構主要由鉆頭、主軸、偏心作用塊、移動塊和拓孔4亍程 作用機構構成，使鉆頭相對主軸可作擺動偏轉，鉆頭尾部設有控制其擺動偏 轉的一對第一斜面，偏心作用塊位于鉆頭上方，其下部對應第一斜面設有一 對第二斜面，所述一對第一斜面與一對第二斜面以凹凸相嵌形式形成側面滑 動配合，偏心作用塊安裝在沿Z向移動的移動塊上并與移動塊在主軸回轉方
向轉動連接，拓孔行程作用機構在z向作用于移動塊。
上述技術方案中的有關內(nèi)容解釋如下
1、 上述方案中，所述主軸回轉機構由電機和主軸構成，電機安裝在支架 上并與主軸經(jīng)同步帶同步輪連接，電機為變頻電機。
2、 上述方案中，所述Z軸進給機構包括Z向導軌、行程作用機構、P艮位 機構，其中"Z向"是指垂直于水平面的方向。行程作用機構是指一種可以 產(chǎn)生行程推動作用的機構總稱，這種機構一般可分為手動和自動兩種，所述 自動行程作用機構可以是一個氣缸，也可以是電機帶動的絲杠螺母機構，還 可以是直線電機、電磁機構、M機構等等。所述手動行程作用機構如絲杠 螺母機構、齒輪齒條機構、杠桿機構等等。限位機構由上限位結構和下P艮位 結構組成，其中，上限位結構是指上限位傳感器，下限位結構由下限位傳感 器和可更換的限位塊構成，可更換的限位塊安裝在導桿頂端，導桿底部與下 壓板連接，使限位塊隨導桿移動，下限位傳感器對應設在P艮位塊的Z向運動 路徑上。
3、 上述方案中，所述冷卻水供給結構包括水回轉頭、進水裝置，其中水 回轉頭經(jīng)水封和機械封固定在主軸上。
4、 上述方案中，所述鉆頭為"L”形，也可為現(xiàn)有技術的"1"形鉆頭。
5、 上述方案中，所述主軸是一空心圓軸，冷卻水經(jīng)其空心流至鉆頭。
6、 上述方案中，所述拓孔行程作用才幾構為拓孔氣缸或拓孔旋轉手柄。
7、 上述方案中，所述"偏心作用塊與移動塊在主軸回轉方向轉動連接" 是指偏心作用塊與移動塊在主軸回轉方向以軸承連接方式實現(xiàn)轉動。
由于上述技術方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點
1、 由于本發(fā)明采用主軸下端與鉆頭中段經(jīng)銷栓鉸接，使鉆頭相對主軸可 作擺動偏轉，當拓孔氣缸在Z向作用于移動塊時，移動塊經(jīng)軸承帶動偏心作 用塊沿導向桿在Z向移動，此時偏心作用塊上一對第二斜面與鉆頭尾部與其 相對應的一對第 一斜面以凹凸相嵌形式形成側面滑動配合，致使鉆頭相對主 軸偏轉，又采用"L"形鉆頭，使得鉆出孔的型腔較好，且鉆孔穩(wěn)定、可靠， 克服了以往鉆出的底孔型腔不好的問題。經(jīng)實驗本方案可使底孔半徑與直孔 半徑之差從以往的1.4mm增加到1.8mm，在相同埋深的情況下，其直孔對 應板材壁面的厚度比以往增加了 2mm，提高了鉆孔孔型的質量，并進一步 提高了背栓無應力背掛時孔的拉拔力。
2、 由于本發(fā)明的下限位機構由下限位傳感器和安裝在與下壓板連接的導 桿頂端的可更換的限位塊構成，可更換的限位塊使限位塊隨導桿移動，下限 位傳感器對應設在限位塊的Z向運動路徑上，可以精確的限定鉆孔深度，使 得鉆孔更穩(wěn)定，鉆出孔的質量更可靠。
3、 由于本發(fā)明的回水轉頭采用水封和機械封兩重封，加固了其強度，克 服了以往在工作時間長以后會容易漏水及電機帶動主軸運轉引起震動使其 容易斷裂的問題。
4、 由于本發(fā)明采用調(diào)頻電機，可使起鉆孔主軸達到更高轉速，完成碾磨 拓孔，對于鉆陶瓷板材更有益。
5、 本發(fā)明結構筒單，維修方便。


附圖1為目前具有代表性的鉆孔機機頭結構示意圖； 附圖2本發(fā)明結構示意圖； 附圖3為本發(fā)明水回轉頭和偏心拓孔^L構示意圖； 附圖4為目前具有代表性的鉆孔機鉆頭的示意圖； 附圖5為本發(fā)明實施例鉆頭的示意附圖6為利用現(xiàn)有鉆孔機以及圖4鉆頭鉆孔的型腔剖面示意附圖7為利用本發(fā)明實施例以及圖5鉆頭鉆孔的型腔剖面示意圖。 以上附圖中1、電機；2、主軸；3、同步帶同步輪；4、支架；5、機架； 6、齒條；7、齒輪；8、拓孔旋轉手柄；9、錐形體；10、關節(jié)軸承；11、操 作手柄；12、鉆頭；13、彈簧；14、主軸；15、鉆頭；16、偏心作用塊； 17、移動塊；18、拓孔氣缸；19、軸承；20、 Z導軌；21、安裝座；22、支 架；23、進給氣缸；24、上限位傳感器；25、下限位傳感器；26、限位塊； 27、導桿；28、彈簧；29、下壓板；30、通孔；31、變頻電機；32、同步帶 同步輪；33、水回轉頭；34、進水口； 35、水封；36、機械封；37、銷栓； 38、第一斜面；39、第二斜面；40、導向桿；41、滑動塊；42、沉孔。
具體實施例方式
下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述
實施例如圖2和圖3所示， 一種板材鉆孔機的機頭，包括主軸回轉機 構、Z軸進給機構、冷卻水供給結構以及偏心拓孔機構。
偏心拓孔才幾構主要由鉆頭15、主軸14、偏心作用塊16、移動塊17和拓 孔氣缸18構成，鉆頭15柄端i殳有錐形沉孔42,該沉孔42大于主軸下端直 徑，主軸14的下端伸入該沉孔42中，并在中段部位經(jīng)銷栓37與鉆頭15鉸 接(見圖3 ),佳_鉆頭15相對主軸14可作擺動偏轉，即鉆頭15仍能以鉸4妄 處為基點擺動。鉆頭15尾部設有控制其擺動偏轉的一對第一斜面38 (見圖 3)，偏心作用塊16位于鉆頭15上方，其下部對應第一斜面38 "^殳有一對第 二斜面39， 一對第一斜面38與一對第二斜面39以凹凸相嵌形式形成側面滑 動配合，偏心作用塊16安裝在沿Z向移動的移動塊17上并與移動塊17在 主軸14回轉方向經(jīng)軸承19連接，拓孔氣缸18在Z向作用于移動塊17。上 述一對第一斜面38由凸形的兩個外側面構成，而一對第二斜面39由凹形的 兩個內(nèi)側面構成。^f旦如果將一對第一斜面38換成由凹形的兩個內(nèi)側面構成， 一對第二斜面39換成由凸形的兩個外側面構成，這樣也能夠實現(xiàn)兩者間的 滑動配合。
Z軸進給才幾構是由Z向導軌20、滑動塊41、行程作用機構和限位才幾構組 成，其中Z向導軌20設于安裝座21上，滑動塊41安裝在支架22上，Z向 導軌20與滑動塊41配合起到滑動導向作用，行程作用機構為進給氣缸23, 該進給氣缸23作用在安裝座21與支架22的Z方向上。P艮位才幾構包括安裝 在支架22上的上限位傳感器24和下限位傳感器25及位于下限位傳感器25 正下方的可更換限位塊26，限位塊26安裝在Z向導桿27的正上方，Z向導
桿27通過彈簧28連接下壓板29,下壓板29的中心設有可供鉆頭15穿過的 通孔30。
主軸回轉機構包括電機31和主軸14，電機31安裝在支架22上并與主軸 14經(jīng)同步帶同步輪32連接，其中電機31為變頻電機。
冷卻水供給結構包括水回轉頭33和進水裝置(圖中未畫出)，通過進水 口 34輸入冷卻水，經(jīng)水回轉頭33進入主軸14中，其中水回轉頭33經(jīng)水封 35和才幾械封36固定在主軸14上。
鉆孔時，先將待加工板材定位和固定，開動變頻電才幾31后，變頻電機31 通過同步帶同步輪32帶動主軸14做旋轉運動，同時通過進水口 34輸入冷 卻水，經(jīng)水回轉頭33進入主軸14中，此時主軸14的旋轉速度逐漸加快， 操作
控制盤設定機頭位置，通過進給氣缸23使機頭沿Z導軌20向下運動，當鉆 頭15接觸到板材時便開始鉆規(guī)定孔徑和埋深的直孔，當限位塊26碰觸到下 限位傳感器25時，鉆頭15即在待加工板材上鉆到規(guī)定埋深，延時5s后，拓 孔氣缸18帶動移動塊17沿Z向向下移動，移動塊17通過軸承19帶動偏心 作用塊16沿導向桿40向下移動，此時一對第一斜面38與一對第二斜面39 以凹凸相嵌形式配合形成側面滑動，使得鉆頭15傾斜，致使鉆頭15的中心 線與主軸14的旋轉軸線具有一定的夾角，鉆頭15在自轉的同時以銷栓37 為中心作環(huán)狀擺動運動(如圖5)，從而在孔底研磨出側凹的底孔，完成拓孔。
比較現(xiàn)有技術用鉆頭(如圖4)所拓出孔的型腔(如圖6)與本發(fā)明用鉆 頭(如圖5)所拓出孔的型腔(如圖7)可以看出，使用相同直徑的鉆頭在 相同埋深h的情況下，拓出的底孔半徑dl <d2 ,而其直孔對應;fel材壁面的 厚度hl 〈h2 ，可見使用本發(fā)明鉆頭(如圖5)所拓出孔的型腔(如圖7)明 顯好于使用現(xiàn)有技術鉆頭(如圖4)所拓出孔的型腔(如圖6)，解決了現(xiàn)有 鉆孔機機頭鉆孔孔型不佳的問題，從而提高了鉆孔的孔型質量和背栓無應力 背掛時孔的拉拔力。
上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項 技術的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保 護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明 的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1、一種板材鉆孔機的機頭，包括主軸回轉機構、Z軸進給機構、冷卻水供給結構以及偏心拓孔機構，其特征在于所述偏心拓孔機構主要由鉆頭、主軸、偏心作用塊、移動塊和拓孔行程作用機構構成，主軸下端與鉆頭中段經(jīng)銷栓鉸接，使鉆頭相對主軸可作擺動偏轉，鉆頭尾部設有控制其擺動偏轉的一對第一斜面，偏心作用塊位于鉆頭上方，其下部對應第一斜面設有一對第二斜面，所述一對第一斜面與一對第二斜面以凹凸相嵌形式形成側面滑動配合，偏心作用塊安裝在沿Z向移動的移動塊上并與移動塊在主軸回轉方向轉動連接，拓孔行程作用機構在Z向作用于移動塊。
2、 根據(jù)權利要求1所述的板材鉆孔機的機頭，其特征在于所述Z軸進 給機構包括Z向導軌、進給行程作用機構、限位機構，限位機構由上P艮位結 構和下限位結構組成，其中，下限位結構由下限位傳感器和可更換的限位塊構 成，可更換的P艮位塊安裝在導桿頂端，導桿底部與下壓板連接，使限位塊隨導 桿移動，下限位傳感器對應設在限位塊的Z向運動路徑上。
3、 根據(jù)權利要求l所述的板材鉆孔機的機頭，其特征在于所述冷卻水供 給結構包括水回轉頭、進水裝置，其中水回轉頭經(jīng)水封和機械封固定在主 軸上。
4、 根據(jù)權利要求l所述的板材鉆孔機的機頭，其特征在于所述主軸回轉 機構包括電機和鉆孔主軸，電機安裝在支架上并與鉆孔主軸經(jīng)同步帶同步輪連 接，所述電機為變頻電機。
5、 根據(jù)權利要求1所述的板材鉆孔機的機頭，其特征在于所述鉆頭為"L"形。
6、 根據(jù)權利要求1或2所述的板材鉆孔機的機頭，其特征在于所述彈性 下壓板位于鉆頭正下方，其中心設有可供鉆頭穿過的通孔，彈性下壓板的下表 面設有軟質層。
全文摘要
一種板材鉆孔機的機頭，包括主軸回轉機構、Z軸進給機構、冷卻水供給結構以及偏心拓孔機構，所述偏心拓孔機構主要由鉆頭、主軸、偏心作用塊、移動塊和拓孔行程作用機構構成，主軸下端與鉆頭中段經(jīng)銷栓鉸接，使鉆頭相對主軸可作擺動偏轉，鉆頭尾部設有控制其擺動偏轉的一對第一斜面，偏心作用塊位于鉆頭上方，其下部對應第一斜面設有一對第二斜面，所述一對第一斜面與一對第二斜面以凹凸相嵌形式形成側面滑動配合，偏心作用塊安裝在沿Z向移動的移動塊上并與移動塊在主軸回轉方向轉動連接，拓孔行程作用機構在Z向作用于移動塊。本發(fā)明解決了現(xiàn)有鉆孔機機頭鉆孔孔型不佳的問題，從而提高了鉆孔的孔型質量，進一步提高了背栓無應力背掛時孔的拉拔力。
文檔編號B27C3/00GK101100092SQ200710024230
公開日2008年1月9日 申請日期2007年7月24日 優(yōu)先權日2007年7月24日
發(fā)明者斌 吳, 鋒 陸 申請人:吳 斌;陸 鋒