[发明专利]动力钻机以及用于这种钻机的力传感器

说明书

本说明书涉及一种动力钻机(1)，其包括壳体(10)以及前轴承(3)和后轴承(2)，马达布置在所述壳体(10)中，所述前轴承(3)和所述后轴承(2)布置成支撑轴组件(20)，所述轴组件(20)适配为接合钻机附接装置，其中，所述轴组件与所述前轴承和所述后轴承的至少一个进一步形成相对于所述壳体可移动地布置的附加组件，所述动力钻机进一步包括布置在所述壳体的所述前端处的力传感器(30)，并且所述力传感器(30)由所述壳体轴向地支撑，并且其中所述附加组件由所述力传感器轴向地支撑，所述力传感器由此配置为输出表示作用在所述附加组件上的轴向力的信号。本说明书还涉及用于这种动力钻机的力传感器以及用于动力钻机的可拆卸前部件。

技术领域

本发明总体上涉及一种动力钻机，更具体地来说，涉及一种这样的钻机，其包括用于测量施加在钻机上的力的力传感器。

背景技术

众所周知，用于在不同材料上钻孔的动力钻机被用于各种行业，尽管对最终结果的要求千差万别，但产生的孔有时需要满足非常高的质量标准。

许多因素会影响最终结果(即孔的质量)，例如孔的入口圆度、入口同心度、垂直度以及锥度。这些因素包括加工参数，其中示例包括钻孔速度和进给速率以及其他因素，例如钻头磨损。此外，根据所使用的材料，轴向力(即进给力或推力)也可能对最终结果产生重大影响。

管理进给力以及因此至少在某种程度上所产生的孔的质量的一种常见方法，至少在手持式钻机的情况下，就是操作者根据技能和经验，简单地施加被认为是适当的进给力。然而，这些方法当然高度依赖于操作者的技能和经验，因此提供的可重复性较低。此外，没有提供可追踪性。另一个问题是，除了在钻孔操作完成后可能进行的检查，而该检查可能会发现孔不符合设定的质量标准之外，缺乏向操作者提供的反馈。

为了减轻这些问题中的一些，已经尝试使用各种类型的力测量装置，其中示例包括布置在钻机中的测压元件。

然而，仍然存在许多与这种测量装置相关的问题。例如，与测量精度有关，以及进一步地已知设备往往会占用大量空间，并因此增加了钻机的尺寸。因此，在动力钻机中的力测量领域存在改进的需要。

发明内容

因此，期望提供一种能够改进作用在钻机上的推力的测量的设计。特别地，期望通过力传感器提供这样的功能，该力传感器不需要在钻机壳体中的不必要的空间量。为了更好地解决这些问题中的一个或更多个，提供了如在独立权利要求中所限定的动力钻机、力传感器以及方法。优选的实施方案在从属权利要求中限定。

根据本发明的第一方面，提供了一种动力钻机，所述动力钻机包括壳体以及前轴承和后轴承，马达布置在壳体中，前轴承和后轴承布置在壳体的前端以支撑轴组件，轴组件在第一端处驱动连接至马达并且适配为在第二端处接合钻机附接装置，其中，轴组件与前轴承和后轴承的至少一个进一步形成相对于壳体可移动地布置的附加组件，使得允许壳体和附加组件之间的轴向运动，在某些情况下是有限的轴向运动。动力钻机进一步包括布置在壳体的前端处的力传感器，其中，力传感器由壳体轴向地支撑，并且其中附加组件由力传感器轴向地支撑，力传感器由此配置为感测所测量的量并输出表示作用在附加组件上的轴向力的信号。即，作用在钻机上或由钻机施加的力，也称为推力或进给力。

根据第一方面，动力钻机通过结合力传感器和相对于该传感器可移动地布置的轴组件的设计为上述问题提供了创造性的解决方案，用于精确测量轴向力的传感器可以以有利的紧凑方式获得。