[发明专利]具有自对准主轴的具有自动或受控进给速度的钻孔装置

说明书

本发明涉及一种具有自对准主轴的具有自动或受控进给速度的钻孔装置，其包括容纳钻孔主轴的壳体，所述钻孔主轴用以在运动中驱动切割工具以对包括目标表面的工件进行钻孔。根据本发明，所述主轴可相对于所述壳体的轴线在所述壳体内部倾斜，所述装置包括相对于所述目标表面使所述主轴自对准的构件，所述自对准构件将所述主轴移动到在施加推进力的影响下其轴线实质上垂直于所述目标表面的位置中，所述推进力实质上沿着所述壳体的所述轴线抵靠着所述目标表面推进所述钻孔装置。

技术领域

本发明的领域为更常见地称为钻机的钻孔装置的设计和制造。

更具体来说，本发明涉及具有自动或受控进给速度的钻孔装置或钻机。

背景技术

已知存在各种钻机，其中可以沿着同一轴线以旋转和平移同时驱动钻孔主轴，以便进行钻孔操作，所述钻孔主轴预期用于在运动中驱动例如钻头的切割工具。在这些钻机当中，一方面存在具有自动进给速度的钻机，且另一方面存在具有受控进给速度的钻机。

具自动进给速度的钻机具有单个电动机，所述电动机用于在同一轴线上以旋转和平移驱动钻孔主轴。接着，一方面不可能变化钻孔主轴的旋转频率，且另一方面不可能变化钻孔主轴的进给速度。

具受控进给速度的钻机具有用于将旋转运动输送到钻孔主轴的用于影响旋转的电动机，和用于将进给运动输送到钻孔主轴的进给电动机(沿着其旋转轴线进行平移运动)。因此，一方面有可能变化钻孔主轴的旋转频率，且另一方面有可能变化钻孔主轴的进给速度。

这些钻机是在某些工业领域中实施，尤其在用于制造飞机的航空领域中实施。

飞机包括提供机翼与尾部区段之间的连结的容纳座舱的机身。

机身一般包括由借助于桁条和纵梁或纵向部件相互连结的多个框架构成的构架结构。面板是(例如)通过拧紧或铆接固定地附接到构架周围。

在建造飞机时，围绕构架结构附接面板，以便将面板固定地附接到构架结构。在其固定附接之前，必须制成通过面板和构架的孔，以使得提供其固定附接的紧固元件能够穿过所述孔。

这些孔是在埋头钻孔阶段期间制成，在所述阶段中以同一个操作对所述孔必须固定到的面板和构架元件进行钻孔。

为此目的，接近于由待组装的构架和面板构成的组合件附接钻孔模板。其中穿过多个钻孔位的这些钻孔模板因此形成所谓的钻孔模板。为确保在模板上的钻孔位处进行钻孔，通过出于此目的提供的固定附接构件(例如，可扩展环管)将受控进给速度的钻机固定地附接到此孔位。

在埋头钻孔操作期间，以某种方式使用具有受控进给速度的钻机，使得沿着同一个轴线同时以旋转和平移驱动钻孔主轴和固定地附接到钻孔主轴的切割工具。切割工具接着刺破面板且接着刺破对应构架元件或执行反向操作，这取决于钻孔模板和钻机是定位在机身内部还是外部上。实施用于钻孔主轴的自动返回构件，从而使得能从所制成孔退出切割工具并在埋头钻孔循环结束时使切割工具回到其初始位置。

为进行新的钻孔操作，必须将钻机手动移位到钻孔模板上的对应钻孔位。因此，由操作员在每一钻孔操作之间手动移位钻机。

使用钻孔模板和用于将钻机贴附到模板的构件使得有可能首先进行钻机相对于待钻孔结构的精确定位，且其次使得有可能在每一钻孔操作期间稳固地固持钻机。因此，能确保所钻孔具有高精确度。

在每一钻孔操作之后手动移位钻机对其负责操作员来说是漫长且辛苦的操作。因此，往往会削弱生产力。

为了尤其在航空行业中改进生产构件的生产力和灵活性，已用钻孔机器人代替使用钻孔模板，所述钻孔机器人用于在钻孔期间将钻机固持就位并在每一钻孔操作之后移动钻机。

钻孔机器人具有操纵或机械臂，具有受控进给速度的钻机附接到所述臂的末端。