[發明專利]動力鉆機以及用于這種鉆機的力傳感器

有效

• 申請號: 202080052832.1
• 申請日: 2020-05-06
• 公開（公告）號: CN114173971B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: H·N·吉塞爾曼;D·哈爾貝格
• 申請（專利權）人: 阿特拉斯·科普柯工業技術公司
• 主分類號: B23B45/00
• 分類號: B23B45/00;B23B49/00;B25F5/00;G01L1/22
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;郭海娜

本說明書涉及一種動力鉆機(1)，其包括殼體(10)以及前軸承(3)和后軸承(2)，馬達布置在所述殼體(10)中，所述前軸承(3)和所述后軸承(2)布置成支撐軸組件(20)，所述軸組件(20)適配為接合鉆機附接裝置，其中，所述軸組件與所述前軸承和所述后軸承的至少一個進一步形成相對于所述殼體可移動地布置的附加組件，所述動力鉆機進一步包括布置在所述殼體的所述前端處的力傳感器(30)，并且所述力傳感器(30)由所述殼體軸向地支撐，并且其中所述附加組件由所述力傳感器軸向地支撐，所述力傳感器由此配置為輸出表示作用在所述附加組件上的軸向力的信號。本說明書還涉及用于這種動力鉆機的力傳感器以及用于動力鉆機的可拆卸前部件。

技術領域

本發明總體上涉及一種動力鉆機，更具體地來說，涉及一種這樣的鉆機，其包括用于測量施加在鉆機上的力的力傳感器。

背景技術

眾所周知，用于在不同材料上鉆孔的動力鉆機被用于各種行業，盡管對最終結果的要求千差萬別，但產生的孔有時需要滿足非常高的質量標準。

許多因素會影響最終結果(即孔的質量)，例如孔的入口圓度、入口同心度、垂直度以及錐度。這些因素包括加工參數，其中示例包括鉆孔速度和進給速率以及其他因素，例如鉆頭磨損。此外，根據所使用的材料，軸向力(即進給力或推力)也可能對最終結果產生重大影響。

管理進給力以及因此至少在某種程度上所產生的孔的質量的一種常見方法，至少在手持式鉆機的情況下，就是操作者根據技能和經驗，簡單地施加被認為是適當的進給力。然而，這些方法當然高度依賴于操作者的技能和經驗，因此提供的可重復性較低。此外，沒有提供可追蹤性。另一個問題是，除了在鉆孔操作完成后可能進行的檢查，而該檢查可能會發現孔不符合設定的質量標準之外，缺乏向操作者提供的反饋。

為了減輕這些問題中的一些，已經嘗試使用各種類型的力測量裝置，其中示例包括布置在鉆機中的測壓元件。

然而，仍然存在許多與這種測量裝置相關的問題。例如，與測量精度有關，以及進一步地已知設備往往會占用大量空間，并因此增加了鉆機的尺寸。因此，在動力鉆機中的力測量領域存在改進的需要。

發明內容

因此，期望提供一種能夠改進作用在鉆機上的推力的測量的設計。特別地，期望通過力傳感器提供這樣的功能，該力傳感器不需要在鉆機殼體中的不必要的空間量。為了更好地解決這些問題中的一個或更多個，提供了如在獨立權利要求中所限定的動力鉆機、力傳感器以及方法。優選的實施方案在從屬權利要求中限定。

根據本發明的第一方面，提供了一種動力鉆機，所述動力鉆機包括殼體以及前軸承和后軸承，馬達布置在殼體中，前軸承和后軸承布置在殼體的前端以支撐軸組件，軸組件在第一端處驅動連接至馬達并且適配為在第二端處接合鉆機附接裝置，其中，軸組件與前軸承和后軸承的至少一個進一步形成相對于殼體可移動地布置的附加組件，使得允許殼體和附加組件之間的軸向運動，在某些情況下是有限的軸向運動。動力鉆機進一步包括布置在殼體的前端處的力傳感器，其中，力傳感器由殼體軸向地支撐，并且其中附加組件由力傳感器軸向地支撐，力傳感器由此配置為感測所測量的量并輸出表示作用在附加組件上的軸向力的信號。即，作用在鉆機上或由鉆機施加的力，也稱為推力或進給力。

根據第一方面，動力鉆機通過結合力傳感器和相對于該傳感器可移動地布置的軸組件的設計為上述問題提供了創造性的解決方案，用于精確測量軸向力的傳感器可以以有利的緊湊方式獲得。