一种用于家具板材的高精度打孔设备及其使用方法与流程

1.本发明涉及打孔设备领域，具体涉及一种用于家具板材的高精度打孔设备及其使用方法。


背景技术：

2.目前，木材大量的应用于我们的生产生活中，木材被我们用来建筑房屋、装饰室内环境、制造室内家具，尤其在对木材进行加工的过程中，需要对木材进行打孔。而现有的木材打孔装置一般是利用工人手持打孔机械对木材直接进行打孔，工人劳动强度大，工作效率低。特别是在斜面木材上打孔，由于工人的操作具有一定的不稳定性，很难在斜面木材上准确的进行打孔，影响打孔质量，尺寸精度低。


技术实现要素：

3.本发明提供一种用于家具板材的高精度打孔设备及其使用方法，以解决现有的斜面木材打孔精度低的问题。
4.本发明的一种用于家具板材的高精度打孔设备采用如下技术方案：包括：支架、夹紧装置、钻孔组件、施力板、传力装置、传力装置和调节装置；夹紧装置设置在支架上，配置成在下表面水平、上表面左高右低倾斜的木材放置在支架上时，将木材进行夹紧；钻孔组件包括钻头、钻杆和套筒；钻杆竖直设置，下端固定连接钻头；套筒可转动地套设于钻杆下部，且套筒的外径小于钻头的外径，套筒可上下移动地安装于支架，套筒用于推动钻头向下移动；施力板水平设置于套筒上方；
5.传力装置包括多个传动杆，多个传动杆关于套筒的通过轴心的前视基准面对称设置，且设置于施力板与套筒之间，多个传动杆下端可活动地作用于套筒上端，以使套筒上端的多个传动杆，向右分散，最左侧的杆不动或者向右移动的距离最小；
6.调节装置与木材上表面接触，以沿木材的上表面向下移动，调节装置配置为在钻头接触到木材后，且在套筒向下移动的过程中恒速向下移动，并作用于传力装置，使套筒上的受力点逐渐向右移动。
7.进一步地，调节装置包括调节板和限位组件；限位组件包括滑动板和限位板，滑动板水平设置，沿套筒上端左右滑动，且左端与传力装置配合连接，使滑动板向右滑动时作用于传力装置，并使受力点逐渐向右移动；限位板竖直设置，内部中空，上端固定连接滑动板下端右侧；调节板可伸缩竖直设置，前后延伸，上端可上下滑动设置于限位板内部；调节板关于套筒对称设置有支板，支板竖直设置，调节板和支板侧壁均开设有沿上下方向的轨道槽，支板与套筒之间设有第一连接柱，第一连接柱水平设置，一端固定连接套筒、一端可滑动设置于支板的轨道槽内；调节板与套筒之间设有第二连接柱，第二连接柱可伸缩水平设置，一端固定连接套筒、一端可滑动设置于调节板的轨道槽内，第二连接柱上设有阻碍件，通过控制阻碍件以进行控制第二连接柱的伸长或缩短。
8.进一步地，传力装置还包括传动环和调节环；传动环同轴且固定设置在套筒内侧
壁，传动环的上端开设有沿传动环周向且开口朝上的环槽；
9.每个传动杆竖直设置，每个传动杆的下端可滑动设置在环槽内；且传动杆分散到最右侧时，多个传动杆沿环槽周向均布；每两个相邻的传动杆之间设有弹簧，并形成首尾不闭合的环，在多个传动杆沿环槽周向均布时弹簧处于原长；
10.调节环包括第一弧形板和第二弧形板，第一弧形板水平设置于套筒内侧上端，且可沿套筒内侧壁的周向转动；第一弧形板上开设有上下贯穿并与套筒同轴的弧形槽，弧形槽套装于传动杆，且弧形槽的另一端贯穿第一弧形板，弧形槽的一端与同时处于右侧和前侧的传动杆接触；
11.第二弧形板水平设置于套筒内侧上端，并设置于第二弧形板的下方且可沿套筒内侧壁的周向转动；第二弧形板上开设有上下贯穿并与套筒同轴的弧形槽，弧形槽套装于传动杆，且弧形槽的另一端贯穿第二弧形板，弧形槽的一端与同时处于右侧和后侧的传动杆接触；
12.第一弧形板和第二弧形板与滑动板配合连接，以在滑动板沿套筒上端向右滑动时，带动第一弧形板与第二弧形板逐渐远离，使传动杆逐渐均匀分布在环槽内。
13.进一步地，还包括导向组件，调节板中部设有沿前后延伸的第一固定柱，支板上端设有沿前后延伸的第二固定柱；
14.导向组件包括第一滑杆和第二滑杆，第一滑杆左右延伸，右侧开设有前后贯穿并沿左右延伸的导向槽，第一滑杆左端转动连接第二固定柱前端，第一固定柱可滑动设置于导向槽内；第二滑杆与第一滑杆结构相同，第二滑杆设置于套筒后侧；
15.套筒左侧壁设有固定块，固定块开设有前后贯穿且上下延伸的贯穿槽，贯穿槽内设有可沿贯穿槽滑动的铰接杆，铰接杆穿过贯穿槽向前后延伸，且两端分别与第一滑杆和第二滑杆转动连接。
16.进一步地，夹紧装置包括第一夹块、第二夹块和挡块，第一夹块设置于支架上，左右延伸，第一夹块与支架前端之间设有螺杆，螺杆一端转动连接第一夹块，一端与支架前端螺接，以在转动螺杆时，使第一夹块前后移动；第二夹块与第一夹块结构相同，第二夹块设置于与支架后侧面配合连接；挡块固定设置在支架上，前后延伸，以在木材厚的一端接触到档块时，通过调节第一夹块和第二夹块的位置将木材固定。
17.进一步地，套筒侧壁上端设有两个结构相同的滑道板，滑道板左右延伸，固定连接套筒前后两侧侧壁上端，滑道板上开设有t型的滑道槽；
18.滑动板为u型板，滑动板的两个侧板的下端设有t型的滑块，滑动板通过滑块与套筒滑动连接。
19.进一步地，第一弧形板的端点设有竖直设置的传动柱；第二弧形板的传动柱贯穿第一弧形板的弧形槽；
20.滑动板的两个侧板侧壁设有可伸缩的铰接柱，铰接柱一端转动连接传动柱、一端固定连接滑动板，以在滑动板向右滑动时，带动第一弧形板和第二弧形板沿套筒滑动。
21.进一步地，驱动装置包括动力源，动力源为电机，电机的动力输出轴与钻杆固定连接；
22.施力板套设与钻杆外侧，施力板的外径与传动环的外径一致，施力板的上端与电机固定连接、下端开设有向上延伸的环形槽，多个传动杆可转动的设置于环槽与滑道槽之
间。
23.进一步地，所述阻碍件为第一限位螺钉；还包括第二限位螺钉、第三限位螺钉、第四限位螺钉和第五限位螺钉，第二限位螺钉设置于可伸缩的调节板的侧壁，以控制调节板的长短；第三限位螺钉设置于调节板的侧壁，并与第二连接柱配合连接，以控制调节板相对于第二连接柱的相对运动；第四限位螺钉设有两个，两个第四限位螺钉分别设置于第一滑杆和第二滑杆的左端，滑杆和第二滑杆相对第二固定柱的转动；第五限位螺钉设置于固定块，并与铰接杆配合连接，以控制铰接杆沿贯穿槽的滑动。
24.一种用于家具板材的高精度打孔设备的使用方法，包括如下步骤：
25.(1)将下表面水平、上表面左高右低倾斜的木材放置支架上，夹紧装置将木材固定设置在支架上；
26.(2)对施力板施加外力，使钻头缓慢下移，钻头下端接触木材上表面，以及调节装置接触木材上表面；
27.(3)启动驱动装置，带动钻杆旋转；
28.(4)继续对施力板施加外力，使钻头恒速下移，同时使调节装置沿木材斜面恒速下降。
29.本发明的有益效果是：本发明的一种用于家具板材的高精度打孔设备，包括钻孔组件、传力装置和调节装置，首先将并将下表面水平、上表面左高右低的倾斜木材固定在支架上，启动转孔组件，通过对钻杆使钻头转动，通过对施力板施加恒定的力，使钻头旋转并恒速下移，在钻头接触到木材时，多个传动杆的受力点作用于套筒的左侧，与钻头接触到木材的位置保持一致，随着钻头的恒速下钻，促使调节装置沿木材上端面向下移动，随着调节装置的向下移动，带动多个传动杆沿套筒上端滑动，此时由于钻头和调节装置向下移动的量相同，使钻头与木材的受力点和多个传动杆作用于套筒的多个受力点保持一致，使多个传动杆的受力点的合力矩为零，保证在下表面水平、上表面左高右低倾斜的木材打孔时始终保持恒定向下的力进行，提高打孔精度。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本发明的一种用于家具板材的高精度打孔设备的实施例的结构示意图；
32.图2为图1中转孔组件和调节组件的结构示意图；
33.图3为调节机构的爆炸图；
34.图4为传力装置钻孔组件的爆炸图；
35.图5为传力装置的结构示意图；
36.图6为套筒的剖示图；
37.图7为图1中初始状态时的正视图；
38.图8为图1中钻头刚接触时的临界状态的正视图；
39.图中：1、支架；2、阻尼杆；3、夹块；4、螺杆；5、挡块；6、木材；7、支板；8、调节板；801、
调节内板；9、电机；901、施力杆；902、施力板；10、钻杆；1001、传动筒；1002、支撑环；11、套筒；111、下限位套；112、滚珠；113、上限位套；12、滑动板；13、第一滑杆；14、第二滑杆；15、限位板；16、滑块；17、导向槽；18、第一连接柱；19、第二连接柱；20、第一固定柱；21、第二固定柱；22、轨道槽；23、钻头；24、滑道板；241、滑道槽；25、固定块；251、贯穿槽；26、铰接杆；27、传动杆；28、弹簧；29、第一弧形板；30、第二弧形板；31、传动柱；32、铰接柱；33、传动环；331、环槽；34、固定杆；101、第一限位螺钉；102、第二限位螺钉；103、第三限位螺钉；104、第四限位螺钉；105、第五限位螺钉。
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.本发明的一种用于家具板材的高精度打孔设备的实施例，如图1至图8所示，包括支架1、夹紧装置、钻孔组件、施力板902、传力装置和调节装置；支架1包括阻尼杆2和底座，底座水平设置，阻尼杆2竖直可伸缩设置，下端固定连接底座；夹紧装置设置在底座上，配置成在下表面水平、上表面左高右低倾斜的木材6放置在支架1上时，将木材6进行夹紧，使木材6在钻孔过程中保持为固定位置，降低因木材6滑动导致打孔精度低的概率；
42.钻孔组件包括钻头23、钻杆10和套筒11；钻杆10竖直设置，下端固定连接钻头23；套筒11可转动地套设于钻杆10下部，且套筒11的外径小于钻头23的外径，套筒11通过固定杆34固定连接阻尼杆2上端，使套筒11可上下移动，套筒11用于推动钻头23向下移动，通过改变对套筒11施加的力从而改变钻头23的受力点；施力板902水平设置于套筒11上方，通过对施力板902施加恒定向下的力，使套筒11恒速下移。
43.传力装置，包括多个传动杆27，多个传动杆27关于套筒11的通过轴心的前视基准面对称设置，且设置于施力板902与套筒11之间，多个传动杆27下端可活动地作用于套筒11上端，以使套筒11上端的多个传动杆27，向右分散，最左侧的杆不动或者向右移动的距离最小。
44.调节装置，与木材6上表面接触，以沿木材6的上表面向下移动，调节装置配置为在钻头23接触到木材6后，且在套筒11向下移动的过程中恒速向下移动，并作用于传力装置，使套筒11上的受力点逐渐向右移动。在钻孔的过程中调节装置可改变多个传动杆27作用于套筒11受力点的位置，使套筒11作用于钻头23时，多个传动杆27的移动与钻头23与木材6的接触点的位置保持一致，使多个传动杆27的合力矩为零，使钻头23在钻孔过程中保持稳定的力进行钻孔，提高钻孔的精度。
45.在本实施例中，如图4、5所示，钻杆10下部设有传动筒1001，传动筒1001与钻杆10同轴设置，且内部中部，下端与钻头23连通、上端设有开孔，一下钻头23转孔的过程中，木屑可进入传动筒1001中；传动筒1001下部外侧设有支撑环1002，支撑环1002与钻头23间隔设置；套筒11下端设有下限位套111，下限位套111双层设置，下限位套111的内套和外套可相对转动，内部设有滚珠112，下限位套111的外套设置于支撑环1002与钻头23的间隔处，内套固定连接传动筒1001；套筒11上端设有上限位套113，上限位套113与套筒11同轴设置，且侧
壁固定连接套筒11上端内侧壁，上限位套113的内侧壁开设有两个间隔的开口朝内的上限位槽，第一弧形板29和第二弧形板30的外侧壁可转动的设置于上限位槽内。
46.在本实施例中，如图2、3所示，调节装置包括调节板8和限位组件；限位组件包括滑动板12和限位板15，滑动板12水平设置，沿套筒11上端左右滑动，且左端与传力装置配合连接，使滑动板12向右滑动时作用于传力装置，并使受力点逐渐向右移动。限位板15竖直设置，内部中空，上端固定连接滑动板12下端右侧；调节板8可伸缩竖直设置，前后延伸，上端可上下滑动设置于限位板15内部；调节板8关于套筒11对称设置有支板7，支板7竖直设置，调节板8和支板7侧壁均开设有沿上下方向的轨道槽22，支板7与套筒11之间设有第一连接柱18，第一连接柱18水平设置，一端固定连接套筒11、一端可滑动设置于支板7的轨道槽22内；调节板8与套筒11之间设有第二连接柱19，第二连接柱19可伸缩水平设置，一端固定连接套筒11、一端可滑动设置于调节板8的轨道槽22内，第二连接柱19上设有阻碍件，通过控制阻碍件以进行控制第二连接柱19的伸长或缩短；在钻头23还未接触到木材6时，阻碍件保持锁止状态，以阻碍调节板8沿下表面水平、上表面左高右低倾斜的木材6向下滑动；在钻头23接触到木材6时，打开阻碍件，随钻头23的下移，调节板8缓慢下移，带动多个传动板在套筒11上端移动。
47.在本实施例中，如图1至图6所示，传力装置还包括传动环33和调节环；传动环33同轴且固定设置在套筒11内侧壁，传动环33的上端开设有沿传动环33周向且开口朝上的环槽331。
48.每个传动杆27竖直设置，每个传动杆27的下端可滑动设置在环槽331内；且传动杆27分散到最右侧时，多个传动杆27沿环槽331周向均布；每两个相邻的传动杆27之间设有弹簧28，并形成首尾不闭合的环，在多个传动杆27沿环槽331周向均布时弹簧28处于原长；多个传动杆27初始状态时设置在环槽331的一侧。
49.调节环包括第一弧形板29和第二弧形板30，第一弧形板29水平设置于套筒11内侧上端，且可沿套筒11内侧壁的周向转动；第一弧形板29上开设有上下贯穿并与套筒11同轴的弧形槽，弧形槽套装于传动杆27，且弧形槽的另一端贯穿第一弧形板29，弧形槽的一端与同时处于右侧和前侧的传动杆27接触。
50.第二弧形板30水平设置于套筒11内侧上端，并设置于第二弧形板30的下方且可沿套筒11内侧壁的周向转动；第二弧形板30上开设有上下贯穿并与套筒11同轴的弧形槽，弧形槽套装于传动杆27，且弧形槽的另一端贯穿第二弧形板30，弧形槽的一端与同时处于右侧和后侧的传动杆27接触。
51.第一弧形板29和第二弧形板30与滑动板12配合连接，以在滑动板12沿套筒11上端向右滑动时，带动第一弧形板29与第二弧形板30逐渐远离，使传动杆27逐渐均匀分布在环槽331内。
52.在本实施例中，如图2至图6所示，还包括导向组件，调节板8中部设有沿前后延伸的第一固定柱20，支板7上端设有沿前后延伸的第二固定柱21。
53.导向组件包括第一滑杆13和第二滑杆14，第一滑杆13左右延伸，右侧开设有前后贯穿并沿左右延伸的导向槽17，第一滑杆13左端转动连接第二固定柱21前端，第一固定柱20可滑动设置于导向槽17内；第二滑杆14与第一滑杆13结构相同，第二滑杆14设置于套筒11后侧。
54.套筒11左侧壁设有固定块25，固定块25开设有前后贯穿且上下延伸的贯穿槽251，贯穿槽251内设有可沿贯穿槽251滑动的铰接杆26，铰接杆26穿过贯穿槽251向前后延伸，且两端分别与第一滑杆13和第二滑杆14转动连接，以在钻头23向下移动还未接触木材6的过程中第一滑杆13和第二滑杆14由初始状态的水平，变为倾斜状态，且与倾斜木材6平行，并压缩调节板8的长度，随着钻头23继续下移，调节板8沿限位槽的方向向右滑动，以使钻头23高精度向下移动。
55.在本实施例中，如图1所示，夹紧装置包括第一夹块3、第二夹块3和挡块5，第一夹块3设置于底座上，左右延伸，第一夹块3与支架1前端之间设有螺杆4，螺杆4一端转动连接第一夹块3，一端与支架1前端螺接，以在转动螺杆4时，使第一夹块3前后移动；第二夹块3与第一夹块3结构相同，第二夹块3设置于与底座后侧面配合连接；挡块5固定设置在底座上，前后延伸，以在木材6厚的一端接触到档块时，通过调节第一夹块3和第二夹块3的位置将木材6固定，使木材6保持左端高右端低且底面水平的固定在底座上。
56.在本实施例中，如图2、6所示，套筒11侧壁上端设有两个结构相同的滑道板24，滑道板24左右延伸，固定连接套筒11前后两侧侧壁上端，滑道板24上开设有t型的滑道槽241；滑动板12为u型板，滑动板12的两个侧板的下端设有t型的滑块16，滑动板12通过滑块16与套筒11滑动连接，使滑动板12仅可沿滑道槽241的轨迹左右滑动。
57.在本实施例中，如图2、5所示，第一弧形板29的端点设有竖直设置的传动柱31；第二弧形板30的传动柱31贯穿第一弧形板29的弧形槽；滑动板12的两个侧板侧壁设有可伸缩的铰接柱32，铰接柱32一端转动连接传动柱31、一端固定连接滑动板12，以在滑动板12向右滑动时，带动第一弧形板29和第二弧形板30沿套筒11滑动。
58.在本实施例中，如图1、2所示，其特征在于：驱动装置包括动力源，动力源为电机9，电机9的动力输出轴与钻杆10固定连接；施力板902套设与钻杆10外侧，施力板902的外径与传动环33的外径一致，施力板902的上端与电机9固定连接、下端开设有向上延伸的环形槽，多个传动杆27可转动的设置于环槽331与滑道槽241之间。电机9外侧设有施力杆901，以在对施力杆901施加恒定向下的力时，使施力板902对多个传动杆27施加恒定向下的力。
59.在本实施例中，如图1至图8所示，阻碍件为第一限位螺钉101；还包括第二限位螺钉102、第三限位螺钉103、第四限位螺钉104和第五限位螺钉105，第二限位螺钉102设置于可伸缩的调节板8的侧壁，以控制调节板8的长短；第三限位螺钉103设置于调节板8的侧壁，并与第二连接柱19配合连接，以控制调节板8相对于第二连接柱19的相对运动；第四限位螺钉104设有两个，两个第四限位螺钉104分别设置于第一滑杆13和第二滑杆14的左端，滑杆和第二滑杆14相对第二固定柱21的转动；第五限位螺钉105设置于固定块25，并与铰接杆26配合连接，以控制铰接杆26沿贯穿槽251的滑动；通过控制第一限位螺钉101、第二限位螺钉102、第三限位螺钉103、第四限位螺钉104和第五限位螺钉105的打开和锁紧的状态，控制相对应装置的运动。
60.一种用于家具板材的高精度打孔设备的使用方法，包括如下步骤：
61.(1)初始状态，第一限位螺钉101、第二限位螺钉102、第三限位螺钉103、第四限位螺钉104和第五限位螺钉105全部锁紧；将下表面水平、上表面左高右低倾斜的木材6放置支架1上，夹紧装置将木材6固定设置在支架1上；此时松动第二限位螺钉102，使调节板8内的调节内板801自由落体，使调节板8的下端首先接触到木材6的上表面。
62.(2)松动第三限位螺钉103和第四限位螺钉104，使调节板8可自由伸出限位板15，此时对施力板902施加外力，使钻头23缓慢下移，钻头23下端接触木材6上表面；支板7和调节板8此时均接触到木材6的上表面，由于支板7在套筒11的左侧，在套筒11下降的过程中首先接触到上表面，由于支板7无法收缩，使支板7上端的第一滑杆13和第二滑杆14左端被抬高，且在铰接杆26的作用下使第一滑杆13和第二滑杆14右端向下倾斜；此时套筒11沿支板7和调节板8的侧壁滑动，使第一滑杆13和第二滑杆14的倾斜角度与木材6上表面倾斜角度保持一致；此时锁紧第二限位螺钉102和第四限位螺钉104。
63.(3)松动第一限位螺钉101和第五限位螺钉105，启动驱动装置，带动钻杆10旋转。
64.(4)由于此时调节板8的下部被第二限位螺钉102限位，使调节板8此时不能收缩，且此时第一限位螺钉101不再限制第二连接柱19的伸长；继续对施力板902施加恒定的外力，使钻头23恒速下移，随着钻头23的下移，调节板8沿第一滑杆13和第二滑杆14的导向槽17恒速向下移动，第二连接柱19伸长，同时使滑动板12沿滑道板24的滑槽恒速滑动；在滑动板12向右滑动时，与滑动板12通过铰接柱32与传动柱31配合连接的第一弧形板29和第二弧形板30沿上限位环中的两个上限位槽滑动，随着钻头23的缓慢下移，滑动板12逐渐将第一弧形板29与第二弧形板30的间距打开，多个传动杆27沿第一弧形板29与第二弧形板30组成的轨道滑动，进一步使多个传动杆27的力作用于套筒11的位置发生改变，但由于多个传动杆27关于套筒11的通过轴心的前视基准面对称设置，每个传动杆27之间设有弹簧28，且此时处于压缩状态，因此，随着第一弧形板29与第二弧形板30的间距打开多个传动杆27始终保持对称，且多个传动杆27的合力矩为零，作用于钻头23的受力点与钻头23和木材6接触的受力点保持一致，使钻头23在转孔过程中始终保持平衡，提高转孔的精准度。
65.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。