一种用于船舶零部件的分度钻孔装置

技术领域

本申请涉及船舶零部件加工技术领域，尤其涉及一种用于船舶零部件的分度钻孔装置。

背景技术

船舶零部件包括轴承端盖、法兰盘以及联轴器等，这些零部件都设置有多个通孔，且多个通孔关于船舶零部件的中心位置均匀分布。这些通孔需要钻削加工，使用钻床加工通孔时，需要使用特定的钻模或使用分度头进行人工分度，劳动强度大且加工效率低；使用加工中心加工通孔时，加工费较高。

发明内容

本申请实施例提供了一种用于船舶零部件的分度钻孔装置，能够实现同一船舶零部件关于中心位置中心对称的多个通孔进行分度加工，减轻劳动强度的同时降低加工费用。

本申请提供了一种用于船舶零部件的分度钻孔装置，包括：

钻头；及

用于夹持所述船舶零部件的卡盘，所述卡盘绕预设轴转动，且所述卡盘的轴线与所述预设轴共线，所述卡盘的轴线与所述钻头的轴线间隔设置，且所述钻头的轴线延伸至所述船舶零部件；

其中，通过所述卡盘的转动，使所述船舶零部件的不同钻孔位置与所述钻头的轴线相交；所述钻头的轴线与所述船舶零部件上的所述钻孔位置相交时，所述卡盘沿所述预设轴朝所述钻头移动，以使所述钻头在所述船舶零部件的所述钻孔位置钻孔；所述钻孔位置设置有多个，且所述钻孔位置关于所述船舶零部件上的定位点中心对称；所述船舶零部件夹持于所述卡盘时，所述船舶零部件的所述定位点位于所述卡盘的轴线。

在一些实施例中，所述卡盘包括转动盘以及用于与所述船舶零部件抵接的卡爪，所述转动盘的轴线与所述预设轴的轴线共线，所述卡爪设置有多个，所述卡爪沿所述转动盘的周向排布，所述卡爪与所述转动盘活动连接，且沿朝向所述卡盘的中心位置的方向往复运动。

在一些实施例中，所述卡爪的数量为三个，且三个所述卡爪均布于所述转动盘的周向。

在一些实施例中，分度钻孔装置还包括：

卡盘驱动机构，所述卡盘驱动机构的驱动端与所述卡盘连接，以使所述卡盘驱动机构驱动所述卡盘绕所述预设轴转动；

第一驱动模组，所述卡盘驱动机构与所述第一驱动模组的驱动端连接，所述第一驱动模组驱动所述卡盘驱动机构沿第一方向往复运动；

第二驱动模组，所述第一驱动模组与所述第二驱动模组的驱动端连接，所述第二驱动模组驱动所述第一驱动模组沿第二方向往复运动；

其中，所述第一方向与所述钻头的轴线方向垂直，所述第二方向与所述第一方向垂直，且与所述钻头的轴线方向一致。

在一些实施例中，所述卡盘驱动机构包括：

卡盘固定板；

驱动件，所述驱动件安装于所述卡盘固定板；

驱动轴，所述驱动轴安装于所述卡盘固定板，所述驱动轴的轴线与所述驱动件的输出轴平行且间隔设置，所述驱动件的输出轴通过皮带与所述驱动轴的一端传动连接，所述驱动轴的另一端与所述卡盘固定连接，且所述驱动轴的轴线与所述卡盘的轴线共线。

在一些实施例中，所述卡盘驱动机构包括：

卡盘固定板；

驱动件，所述驱动件安装于所述卡盘固定板；

所述驱动件的驱动端与所述卡盘固定连接，且所述驱动轴的轴线与所述卡盘的轴线共线。

在一些实施例中，所述第一驱动模组包括第一导轨以及可滑动地安装于所述第一导轨的第一滑块，所述第一导轨的延伸方向与所述钻头的轴线垂直；

所述卡盘驱动机构与所述第一滑块连接，以使所述第一滑块带动所述卡盘驱动机构沿所述第一导轨往复运动。

在一些实施例中，所述第一驱动模组还包括第一安装板、固定安装于所述第一安装板的第一电机以及与所述第一电机的驱动端连接的第一传动轴，所述第一导轨安装固定于所述第一安装板，所述第一传动轴与所述卡盘驱动机构传动连接，以驱动所述卡盘驱动机构沿所述第一导轨往复运动。

在一些实施例中，所述第二驱动模组包括第二导轨以及可滑动地安装于所述第二导轨的第二滑块，所述第二导轨的延伸方向与所述钻头的轴线方向平行；

所述第一驱动模组与所述第二滑块连接，以使所述第二滑块带动所述第一驱动模组沿所述第二导轨往复运动。

在一些实施例中，所述第二驱动模组还包括第二安装板、第二电机以及与所述第二电机的驱动端连接的第二传动轴，所述第二电机安装于所述第一安装板，且所述第二传动轴分别与所述第一安装板以及所述第二安装板传动连接，以使所述第二传动轴带动所述卡盘驱动机构沿所述第二导轨往复运动。

基于本申请提供的分度钻孔装置，通过控制卡盘的转动角度，使船舶零部件的不同钻孔位置与钻头的轴线相交；钻头的轴线与船舶零部件上的钻孔位置相交时，卡盘沿预设轴朝钻头移动，以使钻头在船舶零部件的钻孔位置钻孔；进而可对位于同一钻孔圆周上且相对于定位点呈角度间隔的不同的钻孔位置进行钻孔；可提高同一船舶零部件上位于同一钻孔圆周上的不同钻孔位置的钻孔效率，同时利用转动卡盘的转动实现对不同的钻孔位置的钻孔，可提高钻孔的准确性以及便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一种实施例提供的分度钻孔装置的整体结构示意图；

图2是本申请一种实施例提供的分度钻孔装置的另一角度的整体结构示意图；

图3是船舶零部件的整体结构示意图。

附图标记说明：

10、钻头；

20、卡盘；21、转动盘；22、卡爪；

30、船舶零部件；31、钻孔位置；

40、卡盘驱动机构；41、卡盘固定板；42、驱动件；43、驱动轴；

50、第一驱动模组；51、第一导轨；52、第一滑块；53、第一安装板；54、第一电机；55、第一传动轴；

60、第二驱动模组；61、第二导轨；62、第二滑块；63、第二安装板；64、第二电机；65、第二传动轴；66、第一支架；67、第二支架。

X、第一方向；Y、第二方向。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

船舶零部件包括轴承端盖、法兰盘以及联轴器等，这些零部件都设置有多个通孔，且多个通孔关于船舶零部件的中心位置均匀分布。这些通孔需要钻削加工，使用钻床加工通孔时，需要使用特定的钻模或使用分度头进行人工分度，劳动强度大且加工效率低；使用加工中心加工通孔时，加工费较高。

为了解决上述问题，请参见图1至图2，本申请实施例提供了一种分度钻孔装置，分度钻孔装置可包括钻头10以及用于夹持船舶零部件30的卡盘20。

卡盘20绕预设轴(图中未示出)转动，且卡盘20的轴线与预设轴共线，预设轴可为卡盘20的轴线，卡盘20可绕自身的轴线转动。

请结合图3，船舶零部件30上包括多个钻孔位置31，多个钻孔位置31关于船舶零部件30上的定位点中心对称，且多个钻孔位置31到定位点间的距离相等，以使多个钻孔位置31位于以定位点为中心的同一钻孔圆周(钻孔圆周在图中不存在，是为了便于表述而虚设的钻孔圆周)上。船舶零部件30夹持于卡盘20时，定位点位于卡盘20的轴线上；随着卡盘20的转动，船舶零部件30可绕卡盘20的轴线转动。

需要注意的是，定位点是船舶零部件30上虚设的点，用以便于说明多个钻孔位置31间的相对位置关系。

进一步地，分度钻孔装置还包括机架(图中未示出)，且钻头10可设置在机架上，且钻头10的轴线延伸至船舶零部件30，钻头10的轴线的延长线可延伸至船舶零部件30上的钻孔位置31。卡盘20的轴线与钻头10的轴线间的距离等于船舶零部件30上的定位点到达每一钻孔位置31间的距离；那么，根据船舶零部件30上的定位点到每一钻孔位置31间的距离，可调整卡盘20的轴线与钻头10的轴线间的距离，进而可通过调整卡盘20的轴线与钻头10的轴线间的距离以适配具有不同的钻孔位置31到定位点间的距离的船舶零部件30，进而可实现不同规格尺寸的船舶零部件30的钻孔需求，以提高分度钻孔装置的适用性以及实用性。

同一船舶零部件30进行加工时，卡盘20的轴线与钻头10的轴线两者的位置固定，通过卡盘20的转动，使船舶零部件30上位于同一钻孔圆周上的不同钻孔位置31随着卡盘20的转动依次与钻头10对应；进而通过将卡盘20沿预设轴朝钻头10的方向移动，以使卡盘20靠近钻头10，以实现钻头10在船舶零部件30的钻孔位置31的钻孔。进一步地，通过控制卡盘20的转动角度，可对位于同一钻孔圆周上且相对于定位点呈角度间隔的不同的钻孔位置31进行钻孔；可提高同一船舶零部件30上位于同一钻孔圆周上的不同钻孔位置31的钻孔效率，同时利用转动卡盘20的转动实现对不同的钻孔位置31的钻孔，可提高钻孔的准确性以及便利性。

需要说明的是，请参见图3，同一船舶零部件30可设置有多个钻孔位置31，且多个钻孔位置31位于同一钻孔圆周。若钻孔位置31的数量为N，且N个钻孔位置31均匀分布在钻孔圆周，则相邻两钻孔位置31相对于定位点的转动角度为360/N度；那么，每次卡盘20绕预设轴线转动360/N度，钻头10可与相邻钻孔位置31对应，便于确定钻孔位置31且可提高钻孔位置31的准确性，进而也可提高钻孔的质量(钻孔的质量指的是相邻钻孔位置31间的角度的准确性)以及钻孔的效率。

进一步地，若N个钻孔位置31在同一钻孔圆周上的相邻两钻孔位置31间的角度不同，且记为R1度、R2度、R2度……Rn度，则有R1+R2+R2……+Rn＝360度；那么，卡盘20依次转动角度R1度、R2度、R2度……Rn度，钻头10可与相邻钻孔位置31对应，便于确定钻孔位置31且可提高钻孔位置31的准确性，进而也可提高钻孔的质量以及钻孔的效率。

为了较好地理解分度钻孔装置的分度原理，以同一船舶零部件30上设置有4个钻孔位置31为例进行说明，4个钻孔位置31依次记为第一钻孔位置、第二钻孔位置、第三钻孔位置以及第四钻孔位置。4个钻孔位置31均布于同一钻孔圆周时，则第一钻孔位置与第二钻孔位置相对于定位点的转动角度为360/4＝90度，第三钻孔位置与第二钻孔位置相对于定位点的转动角度为90度，第四钻孔位置与第三钻孔位置相对于定位点的转动角度为90度，第一钻孔位置与第四钻孔位置相对于定位点的转动角度为90度；卡盘20每次转动90度，可使钻头10依次与第一钻孔位置、第二钻孔位置、第三钻孔位置以及第四钻孔位置对应。

4个钻孔位置31分布在同一钻孔圆周上的相邻钻孔位置31间的角度不同，且可记为60度、60度、90度以及150度，则第一钻孔位置与第二钻孔位置相对于定位点的转动角度为60度，第三钻孔位置与第二钻孔位置相对于定位点的转动角度为60度，第四钻孔位置与第三钻孔位置相对于定位点的转动角度为90度，第一钻孔位置与第四钻孔位置相对于定位点的转动角度为150度，进而卡盘20每次转动的对应的角度，以使钻头10与第一钻孔位置、第二钻孔位置、第三钻孔位置以及第四钻孔位置的位置对应。需要说明的是，相邻的钻孔位置31间相对于定位点的转动角度可根据实际的需求进行设置，本申请不做限定。

在一些实施例中，每一船舶零部件30上的钻孔位置31的数量不做限定，可根据实际的需求设置。

为了便于对船舶零部件30进行夹持，请参见图1至图2，卡盘20可包括转动盘21以及用于与船舶零部件30进行抵接固定的卡爪22，转动盘21的轴线与预设轴的轴线共线，以使转动盘21可绕预设轴转动。卡爪22可设置有多个，卡爪22沿转动盘21的周向排布且位于转动盘21靠近钻头10的一侧；卡爪22与转动盘21活动连接，且多个卡爪22可朝向转动盘21的中心位置的方向往复运动。船舶零部件30放置于转动盘21靠近钻头10的一侧，确保船舶零部件30的定位点位于转动盘21的轴线，多个卡爪22位于船舶零部件30的周侧，且与船舶零部件30的周侧抵接，以将船舶零部件30固定于转动盘21的一侧；进一步地，卡爪22的往复运动可实现不同尺寸规格的船舶零部件30的夹持固定。

船舶零部件30包括较为规则的中心对称图形，例如圆形以及正方形等，多个卡爪22可同步靠近转动盘21的中心位置，且与船舶零部件30的周侧同步抵接；进一步地，多个卡爪22与船舶零部件30的周侧抵接，可提高船舶零部件30固定的稳定性，进而保证船舶零部件30上钻孔位置31的准确性，以提高钻孔的质量以及钻孔的效率。为了提高船舶零部件30位置固定的稳固性，卡爪22的数量可根据船舶零部件30的周侧的空间位置进行设置，通过增加卡爪22与船舶零部件30周侧的抵接位置，以提高船舶零部件30位置固定的稳固性。

请参见他图1至图3，以卡爪22的数量为三个且船舶零部件30的外形为圆形为例进行说明，三个卡爪22位于转动盘21靠近钻头10一侧的周向上，且三个卡爪22同时朝向转动盘21的中间位置同步移动，每一卡爪22到转动盘21的中心位置的距离相等；圆状的船舶零部件30可卡放于三个卡爪22之间，且三个卡爪22可同时与船舶零部件30的周侧抵接，同时船舶零部件30的中心位置即为定位点所在位置，以实现对船舶零部件30位置固定的稳固性。

在一些实施例中，多个卡爪22中的每一卡爪22可单独作用，以使每一卡爪22朝转动盘21的中心位置移动的距离不同，可对船舶零部件30的不同位置进行抵接，同时也可满足对不规则外形的船舶零部件30进行抵接，且可提高对船舶零部件30位置固定的稳固性。

分度钻孔装置还可包括卡盘驱动机构40，卡盘驱动机构40的驱动端与卡盘20固定连接，以使卡盘驱动机构40可驱动卡盘20绕预设轴转动。

卡盘驱动机构40可包括卡盘固定板41、驱动件42、轴承座以及驱动轴43，驱动件42通过螺钉安装固定于卡盘固定板41。同时轴承座也通过螺钉安装固定于卡盘固定板41，且位于驱动件42的一侧，驱动轴43可转动地连接于轴承座(图中未示出)，且驱动轴43的轴线与驱动件42的输出轴的轴线平行；驱动件42的输出轴与驱动轴43的一端通过皮带传动连接，驱动轴43的另一端与卡盘20固定连接，且驱动轴43的轴线与卡盘20的轴线共线；进而驱动件42的输出轴可通过皮带将驱动力传递至驱动轴43，驱动件42可带动卡盘20绕预设轴转动。

在一些实施例中，驱动件42的输出轴也可与驱动轴43通过齿轮啮合传动、齿轮链条传动或者齿轮齿条传动等方式进行连接，本申请不做限定，可根据实际的需求设置。

轴承座设置在驱动件42的一侧，可节省轴承座、驱动件42以及卡盘20的排布空间，以使卡盘驱动机构40的小型化，进而可减小卡盘驱动机构40的安装空间，以提高空间利用率。

在一些实施例中，请参见图1至图3，卡盘驱动机构40也可包括卡盘固定板41以及驱动件42，驱动件42安装于卡盘固定板41，驱动件42的驱动轴43直接与卡盘20固定连接，且驱动轴43的轴线与卡盘20的轴线共线。

需要说明的是，驱动件42可包括伺服电机以及步进电机，可通过控制伺服电机或者步进电机的输出轴的转动角度，以控制卡盘20的转动角度，进而实现船舶零部件30上位于同于一钻孔圆周上的不同钻孔位置31的位置调整，提高钻孔位置31调整精度以及效率，同时也可提高钻孔的质量以及钻孔效率。

进一步地，分度钻孔装置还包括第一驱动模组50，卡盘固定板41与第一驱动模组50的驱动端连接，第一驱动模组50可驱动卡盘驱动机构40沿第一方向X往复运动。

以第一方向X为X轴为例进行说明，第一驱动模组50可包括第一导轨51以及可滑动地安装于第一导轨51的第一滑块52，第一导轨51沿X轴方向延伸且与钻头10的轴线方向垂直，具体来说，钻头10的轴线方向可沿Y轴，且钻头10的轴线方向与第一导轨51的延伸方向垂直。

卡盘固定板41与第一滑块52连接，以使卡盘20可沿X轴方向往复运动；进而可通过卡盘驱动机构40沿X轴方向的移动以调节卡盘20的轴线与钻头10的轴线间的间隔距离，以满足不同船舶零部件30上的钻孔位置31与定位点间的不同的距离。

为了较为准确的调整卡盘20的轴线与钻头10的轴线间的距离，卡盘20的轴线与钻头10的轴线所组成的面与水平面平行，进而可通过卡盘驱动机构40可沿X轴方向往复运动，较为直接地对卡盘20的轴线与钻头10的轴线之间的距离进行调节。

进一地，第一驱动模组50还包括第一安装板53、固定安装于第一安装板53的第一电机54以及与第一电机54的驱动端连接的第一传动轴55，第一导轨51安装固定于第一安装板53，第一电机54安装于第一安装板53上与第一导轨51相背的一面；第一传动轴55与卡盘驱动机构40传动连接，以驱动卡盘驱动机构40沿X轴方向往复运动。

具体来说，第一传动轴55可为丝杆，丝杆的一端可通过联轴器与第一电机54的输出轴连接，联轴器的设置可在两轴的轴径不同以及两轴的轴线出现些许偏差的情况下实现两轴的对接，进而可简化两轴对接的结构，以提高两轴连接的效率。

丝杆的另一端通过螺套与卡盘固定板41连接，丝杆与螺套螺接，进而可通过第一电机54的正反转以使实现卡盘固定板41沿X轴方向往复运动。丝杆与螺套的作用方式为本领域技术人员所熟知的，在本申请中不做赘述。

进一步地，分度钻孔装置还包括第二驱动模组60，第一驱动模组50与第二驱动模组60的驱动端连接，第二驱动模组60驱动第一驱动模组50沿第二方向Y往复运动。

第二方向Y与第一方向X垂直，第二方向Y可记为Y轴，且与钻头10的轴线方向一致。第二驱动模组60包括第二导轨61以及可滑动地安装于第二导轨61的第二滑块62，第二导轨61可沿Y轴延伸且与钻头10的轴线方向一致；具体来说，钻头10的轴线方向可沿Y轴，且钻头10的轴线方向与第二导轨61的延伸方向一致。

第一驱动模组50与第二滑块62连接，以使第二滑块62带动第一驱动模组50沿Y轴方向移动，进而可通过驱动第二滑块62以使第一驱动模组50沿Y轴方向往复运动，进一步地，卡盘驱动机构40中的转动盘21沿Y轴设置，且通过第一驱动模组50与第一驱动模组50连接，进而可通过驱动第二滑块62沿Y轴方向往复运动，以实现转动盘21靠近或者远离钻头10。

具体来说，钻头10的轴线沿Y轴方向与船舶零部件30上的钻孔位置31对应，通过驱动第二滑块62沿Y轴朝靠近钻头10所在的方向移动以使转动盘21靠近钻头10，完成在船舶零部件30的第一钻孔位置31的钻孔；进一步地，驱动第二滑块62沿Y轴朝远离钻头10所在的方向移动以使转动盘21远离钻头10；此时，转动盘21绕预设轴转动，以使相邻钻孔位置31与钻头10对应。

进一步地，第二驱动模组60还包括第二安装板63、第二电机64以及与第二电机64的驱动端连接的第二传动轴65，第二电机64安装于第一安装板53，且第二传动轴65分别与第一安装板53与第二安装板63传动连接，以使第二传动轴65带动第一驱动模组50沿Y轴方向往复运动。

具体来说，第二驱动模组60还包括第一支架66以及第二支架67，第一支架66安装固定于第一安装板53，第二支架67安装于第二安装板63，第二传动轴65通过皮带与第二电机64的驱动轴43连接，以使第二电机64可带动第二传动轴65转动；第二传动轴65可设置为丝杆，且丝杆的一端通过轴承连接于第一支架66，丝杆的另一端通过螺套与第二支架67连接。

需要说明的是，第一电机54与第二电机64可为伺服电机或者步进电机，也可为其他的普通的电机，本申请对第一电机54以及第二电机64的种类不做限定，可根据实际的需求设置。

进一步地，丝杆的一端可通过联轴器与第二电机64的输出轴连接，联轴器的设置可在两轴的轴径不同以及两轴的轴线出现些许偏差的情况下实现两轴的对接，进而可简化两轴对接的结构，以提高两轴连接的效率。

丝杆的另一端通过螺套与第二支架67连接，丝杆与螺套螺接，进而可通过第二电机64的正反转以使实现第一驱动模组50沿Y轴方向往复运动。丝杆与螺套的作用方式为本领域技术人员所熟知的，在本申请中不做赘述。

需要说明的是，分度钻孔装置可通过普通卧式车床的旧设备进行改造，保留普通卧式车床的主轴运动，且将钻头10安装于主轴锥孔。分度钻孔装置放置在普通卧式车床的导轨上。相对于常规的钻床，车床主轴的直径尺寸大、整机刚性强，可提供给钻头10较大的进给量走刀，以提高钻孔的效率。

进一步地，普通卧式车床上与主轴连接的三爪卡盘20可作为本申请中的转动盘21与卡爪22的组合体，进而实现对普通卧式车床的改造，且可使普通卧式车床的零部件得到较为合理的利用。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。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申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。