CN105798361B - 刀具夹头、钻机和钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种刀具夹头、钻机和钻孔装置，该刀具夹头包括夹头体和夹盘，夹头体与主轴固定连接，且刀具的刀柄穿设在夹头体中，夹头体的侧壁上开设有通孔，通孔内设有与通孔配合的滚动体；夹盘套设在夹头体上，并能够相对于夹头体转动；其中，夹盘的内壁面包括与通孔相对应的偏心弧段，沿主轴的转动方向，偏心弧段与刀柄的外壁面之间的距离逐渐减小，且偏心弧段与刀柄的外壁面之间的最大距离大于滚动体的直径，偏心弧段与刀柄的外壁面之间的最小距离小于或等于滚动体的直径，以使主轴带动夹头体转动至预设位置时，滚动体被挤压在偏心弧段和刀柄的外壁面之间，主轴带动夹盘和刀具转动。本发明提供的刀具夹头，更换刀具方便。

Description

刀具夹头、钻机和钻孔装置

技术领域

本发明涉及机械加工领域，更具体而言，涉及一种刀具夹头、包括该刀具夹头的钻机和包括该钻机的钻孔装置。

背景技术

近年来各行各业都在研发并逐步推进组建连续式自动化生产线，提高劳动生产率，降低工人劳动强度，而连续式自动化生产线也有其致命的缺陷，就是当该生产线上任何一点出现故障需要停机检查或更换部件的时候，整条生产线都要停止运行，生产线越长，越容易出现故障，更换故障部件所造成的停线的成本损失越大。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一个方面的目的在于提供一种刀具夹头。

本发明第二个方面的目的在于提供一种包括上述刀具夹头的钻机。

本发明第三个方面的目的在于提供一种包括上述钻机的钻孔装置。

为实现上述目的，本发明的第一个方面的实施例提供了一种刀具夹头，包括：夹头体，与主轴固定连接，且所述刀具的刀柄穿设在所述夹头体上，所述夹头体的侧壁上开设有通孔，所述通孔内设有与所述通孔配合的滚动体；和夹盘，套设在所述夹头体上，并能够相对于所述夹头体转动；其中，所述夹盘的内壁面包括与所述通孔相对应的偏心弧段，沿所述主轴的转动方向，所述偏心弧段与所述刀柄的外壁面之间的距离逐渐减小，且所述偏心弧段与所述刀柄的外壁面之间的最大距离大于所述滚动体的直径，所述偏心弧段与所述刀柄的外壁面之间的最小距离小于或等于所述滚动体的直径，以使所述主轴带动所述夹头体转动至预设位置时，所述滚动体被挤压在所述偏心弧段和所述刀柄的外壁面之间，所述主轴带动所述夹盘和所述刀具转动。

本发明上述实施例提供的刀具夹头，主轴与夹头体固定连接，夹盘套设在夹头体上，使得偏心弧段将滚动体包裹在通孔内，即滚动***于偏心弧段与刀柄的外壁面之间，主轴处于静止状态时，偏心弧段与滚动体之间具有间隙，偏心弧段对滚动体没有挤压力，此时，滚动体不会挤压刀柄的外壁面，刀具处于未与夹盘咬合的松弛状态；当主轴转动时，主轴带动夹头体转动，使得滚动体沿偏心弧段转动，随着偏心弧段与刀柄的外壁面之间的距离逐渐减小，当转动至预设位置(偏心弧段与刀柄的外壁面之间的距离等于或略小于滚动体的直径)时，滚动体与偏心弧段接触，使得滚动体受到偏心弧段的挤压力，被挤压在偏心弧段与刀柄的外壁面之间，使得夹盘和刀具咬合在一起，实现对刀具的夹紧，此时，夹盘和刀具随主轴转动；主轴停止转动时，夹头体停止转动，刀具和夹盘在惯性作用下继续转动，夹盘转动至偏心弧段与滚动体之间再次存在间隙的位置，滚动体不再挤压刀柄，刀具与滚动体相分离，此时，只需直接拔出刀具再放入所需的刀具即可完成对刀具的更换，避免了现有技术中先旋开夹盘和锥形涨套来松开刀具，换上所需刀具后再旋紧夹盘和锥形涨套来固定刀具的弊端，节省了更换刀具的时间，减少了停线误工的时间，降低了停线的成本损失。

另外，本发明上述实施例提供的刀具夹头还具有如下附加技术特征：

上述技术方案中，优选地，所述夹盘的内壁面包括多个周向均布的所述偏心弧段，所述夹头体上开设有多个分别与多个所述偏心弧段一一对应的所述通孔，设置多个偏心弧段及多个通孔，使得主轴带动夹盘和刀具转动时，多个偏心弧段同时挤压多个滚动体，多个滚动体同时挤压刀柄，增强刀柄受力的平衡性，同时增强夹盘随主轴转动过程中的稳定性。优选地，多个偏心弧段的弧长相等，多个通孔在夹头体上均匀分布，进一步提高刀柄被压紧状态下刀柄受力的平衡性。

优选地，夹盘的内壁面包括三个依次首尾相连的偏心弧段，各偏心弧段的弧长相等，沿夹盘的内壁面的周向均匀分布，夹头体上开设有均匀分布的三个通孔，每一通孔内设有一滚动体，设置三个偏心弧段，在夹盘的内壁面上形成三个首尾相连的连接点，三个连接点能够确定一个圆，利于夹盘的加工成型，能够简化夹盘的加工工艺。

优选地，夹盘的外壁面上开设有均匀分布的多个夹盘孔，当钢珠与夹盘因变形、破损等发生夹盘卡死现象时，可以将工具***夹盘孔中，利用工具手动将夹盘旋松。

上述技术方案中，优选地，所述刀柄的外壁面上开设有与所述滚动体相配合的环形限位槽，所述主轴带动所述夹头体转动至所述预设位置时，所述滚动体被挤压在所述环形限位槽和所述偏心弧段之间。

上述实施例中，环形限位槽的设置，使得滚动体与刀柄配合紧密，增强了滚动体对刀柄的挤压能力，增强了主轴带动夹盘和刀柄转动的稳定性和可靠性，也增强了滚动体对刀具的限位作用，避免刀具沿主轴的轴线方向的晃动。

优选地，偏心弧段与刀柄的外壁面之间的最小距离(此时处于偏心弧段的终点)小于滚动体的直径，即在偏心弧段的终点处，偏心弧段与刀柄的外壁面之间的距离小于滚动体的直径，这样，滚动体在到达偏心弧段的终点前就已经与刀具紧密咬合，避免刀具打滑。此时，通孔转至偏心弧段的起点(偏心弧段与刀柄的外壁面之间的距离最大)时，通孔上滚动体的稳定中心点与偏心弧段的起点处的距离大于滚动体的半径，通孔转至偏心弧段的终点(偏心弧段与刀柄的外壁面之间的距离最小)时，通孔上滚动体的稳定中心点与偏心弧段的终点处的距离小于滚动体的半径。

优选地，滚动体为钢珠。

优选地，通孔位于夹头体的外壁面处的直径大于等于钢珠的直径，通孔位于夹头体的内壁面处的部分的直径小于钢珠的直径，钢珠被夹盘上的偏心弧段压紧后，部分突出夹头体的内壁面且突出的部分压紧在刀柄上的环形限位槽内，且通孔位于夹头体的内壁面处的部分的直径小于钢珠的直径，能够防止刀具拔出后，钢珠自通孔位于夹头体的内壁面处的部分掉入到夹头体的中心。

上述技术方案中，优选地，所述夹头体包括相连接的小径段和大径段，其中，所述通孔开设在所述小径段上，所述大径段和所述夹盘相对的两端面中的一个上开设有周向的限位凹槽，另一个上设有能够滑动的配合在所述限位凹槽内的限位件。

上述实施例中，通孔开设在小径段上，偏心弧段套设在小径段上；夹盘相对于夹头体发生转动时，限位件位于限位凹槽内，并相对于限位凹槽滑动，例如主轴停止转动时，夹头体停止转动，夹盘在惯性力的作用下继续转动，此时，限位件在限位凹槽内并相对于限位凹槽转动，从而提高了夹盘相对于夹头体转动的稳定性，减小了夹盘旋转卡死的概率。优选地，夹头体为中空结构。

上述技术方案中，优选地，所述夹盘上开设有多个均匀分布的所述限位凹槽，所述大径段上设有多个分别与多个所述限位凹槽一一对应的所述限位件。

上述实施例中，通过多个限位凹槽与多个限位件的滑动配合，进一步提高了夹盘相对于夹头体转动的稳定性。优选地，夹盘上开设有三个均匀分布的限位凹槽，夹头体的大径段上设有三个限位件，在起到增强夹盘转动的平稳性的同时，简化夹盘和夹头体的加工工艺。

需要说明的是，需要合理的设计限位凹槽的位置、尺寸及限位件的位置和尺寸，保证滚动体被挤压在偏心弧段和刀柄的外壁面之前，限位件始终能够相对于限位凹槽发生转动。

上述技术方案中，优选地，所述限位件为限位螺栓，所述限位螺栓的螺栓头与所述限位凹槽的槽底壁之间具有间隙，避免两者接触产生摩擦阻力。

上述技术方案中，优选地，所述夹盘的外壁面上开设有夹盘孔。

上述技术方案中，优选地，所述刀具夹头还包括：连接件，位于所述主轴和所述夹头体之间，所述连接件的两端分别与所述主轴和所述夹头体固定连接。

优选地，连接件通过螺栓与主轴及夹头体实现固定连接。

上述技术方案中，优选地，所述刀具夹头还包括：卡簧，套设在所述小径段上，并位于所述夹盘上与所述大径段相背的端面上。

上述实施例中，卡簧能够阻止夹盘沿小径段轴线方向的向外窜动，将夹盘压紧在夹头体上。优选地，卡簧与夹盘之间还设有垫片。

优选地，夹盘的上端部套设在小径段上，夹盘的下端部套设在大径段上，增强夹盘相对于夹头体转动的可靠性，避免夹盘脱离夹头体。优选地，夹盘的下端部的下端面与连接件之间具有间隙，避免夹盘相对于连接件旋转时两者接触产生摩擦阻力。

本发明第二个方面的实施例提供了一种钻机，包括：主轴底板，所述主轴底板上设有多个贯通所述主轴底板的排屑孔；主轴座，所述主轴座的底部固定在所述主轴底板上，所述主轴座上开设有安装孔；主轴，安装在所述安装孔内，且所述主轴的下端部穿过所述主轴底板，所述主轴的所述下端部上设有主轴皮带轮，所述主轴皮带轮下端中心设有旋转接头，所述旋转接头通过接头支撑架固定在所述主轴底板上，所述主轴和所述旋转接头的中心开设有冷却液加入孔；电机底板，固定安装在所述主轴底板上；电机，安装在所述电机底板上，所述电机通过电机皮带轮及皮带驱动所述主轴皮带轮旋转；上述任一实施例所述的刀具夹头；和刀具，所述刀具的刀柄穿插在所述刀具夹头中且能够拆卸的连接，所述刀具夹头的夹头体通过所述主轴旋转产生的离心力推动滚动体沿着偏心弧段滚动并压紧咬合在所述刀柄的外壁面后，带动所述刀具一起转动。

本发明第二个方面的实施例提供的钻机，因包含第一个方面的实施例所述的刀具夹头，因而能够方便的更换刀具，减少因更换刀具产生的停线误工的时间。电机通过电机皮带轮和皮带驱动主轴皮带轮旋转，从而带动主轴旋转。

主轴底板上开设有多个排屑孔，使得钻屑不会堆积在主轴底板上。主轴中心开设冷却液加入孔(通孔)，使得冷却液从主轴的中心直接对刀具进行冷却，提高冷却精准度，提高刀具的使用寿命。

优选地，接头支撑架呈L型，L型的一端与主轴底板相连接，L型的另一端与旋转接头相连接，旋转接头随主轴转动，并相对于L型接头支撑架旋转，冷却液从旋转接头的冷却液加入孔中加入。

优选地，刀具为U钻，U钻的刚性好、钻削速度快，且U钻的刀片可以更换，刀具本体可以重复利用。

本发明第三个方面的实施例提供了一种钻孔装置，包括：机架，所述机架上设有导向柱；上述实施例所述的钻机，所述钻机固定在所述机架上；预定位装置，位于所述机架的入口端，用于待钻孔件预定位；夹紧装置，位于所述机架上，用于夹紧所述待钻孔件；轨道，位于所述钻机的上方，用于输送所述待钻孔件，所述轨道包括升降轨道，所述升降轨道套设在所述导向柱上，且位于所述钻机的刀具的正上方；和驱动件，位于所述机架上，用于驱动所述升降轨道和所述夹紧装置向靠近所述钻机的方向同步运动。

上述实施例中，钻机固定在机架上，并位于轨道的下方，在钻孔过程中，待钻孔件被输送到预定位装置时，预定位装置对该待钻孔件进行夹紧定位，使该待钻孔件位于轨道中间并等待上一个待钻孔件完成钻孔，上一个待钻孔件完成钻孔后，该待钻孔件被输送到钻机上方的升降轨道时，夹紧装置夹紧该待钻孔件，该待钻孔件被夹紧后，驱动件带动升降轨道和夹紧装置一起沿导向柱向靠近钻机的方向移动(向钻机下压)，实现该待钻孔件的钻孔。以轮毂的钻孔过程为例，在轮毂的中心孔未被钻通之前，钻屑直接掉下去，不会积存在轮毂上表面，切削液也直接向下流掉，而且轮毂是正面朝上输送，正面(一般不加工)不和轨道接触，避免轮毂正面被损伤，避免了从上往下钻孔导致的钻屑飞洒的弊端。

具体来说，现有技术中铝合金轮毂预钻中心孔主要还是人工搬运使用半自动钻床钻孔，钻完中心孔后会将切削液带出机床洒到地面，造成地面湿滑，工人长时间接触沾满切削液的轮毂铸件，不仅湿滑，而且切削液会溅湿衣服，需要穿带橡胶手套、防水围裙和雨鞋，尤其冬天的时候手脚都感觉特别冷。因此，本申请中采用轨道输送、夹紧装置夹紧轮毂并由驱动件驱动升降轨道和夹紧装置同步向下运动，进行钻孔，实现了通过式自动化钻孔，且该通过式自动钻孔装置更换刀具方便。

优选地，夹紧装置为设置在升降轨道两侧的L形夹臂，每一L形夹臂上具有两个夹紧轮，在夹紧轮毂的过程中，两侧的L形夹臂具有同步性，四个夹紧轮夹紧轮毂里两侧的同时，确定了轮毂的中心位置。

优选地，驱动件为设置在机架顶部的气缸或液压缸。

机架上设有多个导向柱，导向柱上端设有上压板，夹紧装置安装在上压板侧边，上压板通过多个连接柱与升降轨道相连接，且上压板与升降轨道的输送面平行设置，夹紧装置夹紧轮毂后，驱动件驱动上压板、夹紧装置和升降轨道沿导向柱向下运动。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的实施例所述的夹盘的立体结构示意图；

图2是图1所示的夹盘的一个视角的结构示意图；

图3是图1所示的夹盘的另一个视角的结构示意图；

图4是图1所示的夹盘的剖视结构示意图；

图5是本发明的实施例所述的钻机的剖视结构示意图；

图6是图5中C部的放大结构示意图；

图7是本发明的实施例所述的钻孔装置的结构示意图。

其中，图1至图7中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

11夹头体，111通孔，112滚动体，113小径段，114大径段，115限位件，12夹盘，121偏心弧段，122限位凹槽，123夹盘孔，13卡簧，14垫片，15连接件，2主轴，21冷却液加入孔，3刀具，31刀柄，311环形限位槽，5L形夹臂，51夹紧轮，6轨道，61升降轨道，7导向柱，8主轴底板，9主轴座，91安装孔，10主轴皮带轮，20旋转接头，30电机，40电机底板，50电机皮带轮，60接头支撑架，70连接柱，80上压板，100钻机，200钻孔装置。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照附图描述根据本发明一些实施例的刀具夹头、钻机和钻孔装置。

如图1至图6所示，根据本发明一些实施例提供的一种刀具夹头，包括夹头体11和夹盘12。

夹头体11与主轴2固定连接，且刀具3的刀柄31穿设在夹头体11上，夹头体11的侧壁上开设有通孔111，通孔111内设有与通孔111配合的滚动体112；夹盘12套设在夹头体11上，并能够相对于夹头体11转动；其中，夹盘12的内壁面包括与通孔111相对应的偏心弧段121，沿主轴2的转动方向，偏心弧段121与刀柄31的外壁面之间的距离逐渐减小，且偏心弧段121与刀柄31的外壁面之间的最大距离大于滚动体112的直径，偏心弧段121与刀柄31的外壁面之间的最小距离小于或等于滚动体112的直径，以使主轴2带动夹头体11转动至预设位置时，滚动体112被挤压在偏心弧段121和刀柄31的外壁面之间，主轴2带动夹盘12和刀具3转动。

本发明上述实施例提供的刀具夹头，主轴2与夹头体11固定连接，夹盘12套设在夹头体11上，使得偏心弧段121将滚动体112包裹在通孔111内，即滚动体112位于偏心弧段121与刀柄31的外壁面之间，主轴2处于静止状态时，偏心弧段121与滚动体112之间具有间隙，偏心弧段121对滚动体112没有挤压力，此时，滚动体112不会挤压刀柄31的外壁面，刀具3处于未与夹盘12咬合的松弛状态；当主轴2转动时，主轴2带动夹头体11转动，使得滚动体112沿偏心弧段121转动，随着偏心弧段121与刀柄31的外壁面之间的距离逐渐减小，当转动至预设位置(偏心弧段121与刀柄31的外壁面之间的距离等于或略小于滚动体112的直径)时，滚动体112与偏心弧段121接触，使得滚动体112受到偏心弧段121的挤压力，被挤压在偏心弧段121与刀柄31的外壁面之间，使得夹盘12和刀具3咬合在一起，实现对刀具3的夹紧，此时，夹盘12和刀具3随主轴2转动；主轴2停止转动时，夹头体11停止转动，刀具3和夹盘12在惯性作用下继续转动，夹盘12转动至偏心弧段121与滚动体112之间再次存在间隙的位置，滚动体112不再挤压刀柄31，刀具3与滚动体112相分离，此时，只需直接拔出刀具3再放入所需的刀具3即可完成对刀具3的更换，避免了现有技术中先旋开夹盘12和锥形涨套来松开刀具3，换上所需刀具3后再旋紧夹盘12和锥形涨套来固定刀具3的弊端，节省了更换刀具3的时间，减少了停线误工的时间，降低了停线的成本损失。

优选地，如图1、图2和图4所示，夹盘12的内壁面包括多个周向均布的偏心弧段121，夹头体11上开设有多个分别与多个偏心弧段121一一对应的通孔111，设置多个偏心弧段121及多个通孔111，使得主轴2带动夹盘12和刀具3转动时，多个偏心弧段121同时挤压多个滚动体112，多个滚动体112同时挤压刀柄31，增强刀柄31受力的平衡性，同时增强夹盘12随主轴2转动过程中的稳定性。优选地，多个偏心弧段121的弧长相等，多个通孔111在夹头体11上均匀分布，进一步提高刀柄31被压紧状态下刀柄31受力的平衡性。

优选地，如图1和图2所示，夹盘12的内壁面包括三个周向均布的偏心弧段121，各偏心弧段121的弧长相等，夹头体11上开设有均匀分布的三个通孔111，每一通孔111内设有一滚动体112，设置三个偏心弧段121，在夹盘12的内壁面上形成三个首尾相连的连接点，三个连接点能够确定一个圆，利于夹盘12的加工成型，能够简化夹盘12的加工工艺。

优选地，如图5和图6所示，刀柄31的外壁面上开设有与滚动体112相配合的环形限位槽311，主轴2带动夹头体11转动至预设位置时，滚动体112被挤压在环形限位槽311和偏心弧段121之间。

上述实施例中，环形限位槽311的设置，使得滚动体112与刀柄31配合紧密，增强了滚动体112对刀柄31的挤压能力，增强了主轴2带动夹盘12和刀柄31转动的稳定性和可靠性，也增强了滚动体112对刀具3的限位作用，避免刀具3沿主轴2的轴线方向的晃动。

优选地，如图1和图2所示，偏心弧段121与刀柄31的外壁面之间的最小距离(此时处于偏心弧段121的终点B处)小于滚动体112的直径，即在偏心弧段121的终点B处，偏心弧段121与刀柄31的外壁面之间的距离小于滚动体112的直径，这样，滚动体112在到达偏心弧段121的终点B之前就已经与刀具3紧密咬合，避免刀具3打滑。此时，通孔111转至偏心弧段121的起点A(偏心弧段121与刀柄31的外壁面之间的距离最大)时，通孔111上滚动体112的稳定中心点与偏心弧段121的起点A处的距离大于滚动体112的半径，通孔111转至偏心弧段121的终点B(偏心弧段121与刀柄31的外壁面之间的距离最小)时，通孔111上滚动体112的稳定中心点与偏心弧段121的终点B处的距离小于滚动体112的半径。

优选地，滚动体112为钢珠。

优选地，通孔111位于夹头体11的外壁面处的直径大于等于滚动体112的直径，通孔111位于夹头体11的内壁面处的部分的直径小于滚动体112的直径，滚动体112被夹盘12上的偏心弧段121压紧在后，部分突出夹头体11的内壁面且突出的部分压紧在导杆上的环形限位槽311内，且通孔111位于夹头体11的内壁面处的部分的直径小于滚动体112的直径，能够防止刀具3拔出后，滚动体112自通孔111位于夹头体11的内壁面处的部分掉入到夹头体11的中心。

优选地，如图5和图6所示，夹头体11包括相连接的小径段113和大径段114，其中，通孔111开设在小径段113上，大径段114和夹盘12相对的两端面中的一个上开设有周向的限位凹槽122，另一个上设有能够滑动的配合在限位凹槽122内的限位件115。

上述实施例中，通孔111开设在小径段113上，偏心弧段121套设在小径段113上；夹盘12相对于夹头体11发生转动时，限位件115位于限位凹槽122内，并相对于限位凹槽122滑动，例如主轴2停止转动时，夹头体11停止转动，夹盘12在惯性力的作用下继续转动，此时，限位件115在限位凹槽122内并相对于限位凹槽122转动，从而提高了夹盘12相对于夹头体11转动的稳定性，减小了夹盘12旋转卡死的概率。优选地，夹头体11为中空结构。优选地，如图1和图2所示，夹盘12上开设有多个均匀分布的限位凹槽122，大径段114上设有多个分别与多个限位凹槽122一一对应的限位件115。

上述实施例中，通过多个限位凹槽122与多个限位件115的滑动配合，进一步提高了夹盘12相对于夹头体11转动的稳定性。优选地，夹盘12上开设有三个均匀分布的限位凹槽122，夹头体11的大径段114上设有三个限位件115，在起到增强夹盘12转动的平稳性的同时，简化夹盘12和夹头体11的加工工艺。

需要说明的是，需要合理的设计限位凹槽122的位置、尺寸及限位件115的位置和尺寸，保证滚动体112被挤压在偏心弧段121和刀柄31的外壁面之前，限位件115始终能够相对于限位凹槽122发生转动。

优选地，如图5和图6所示，限位件115为限位螺栓，限位螺栓的螺栓头与限位凹槽122的槽底壁之间具有间隙，避免两者接触产生摩擦阻力。

优选地，如图1、图3和图4所示，夹盘12的外壁面上开设有夹盘孔123。

优选地，夹盘12的外壁面上开设有均匀分布的多个夹盘孔123，当滚动体112与夹盘12因变形、破损等发生夹盘12卡死现象时，可以将工具***夹盘孔123中，利用工具手动将夹盘12旋松。

优选地，如图5和图6所示，刀具夹头还包括连接件15，连接件15位于主轴2和夹头体11之间，连接件15的两端分别与主轴2和夹头体11固定连接。

优选地，连接件15通过螺栓与主轴2及夹头体11实现固定连接。

优选地，如图5和图6所示，刀具夹头还包括卡簧13，卡簧13套设在刀柄31上，并位于夹盘12上与大径段114相背的端面上。

上述实施例中，卡簧13能够阻止夹盘12沿刀柄31轴线方向的窜动，将夹盘12压紧在夹头体11上。优选地，卡簧13与夹盘12之间还设有垫片14。

优选地，如图6所示，夹盘12的上端部套设在小径段113上，夹盘12的下端部套设在大径段114上，增强夹盘12相对于夹头体11转动的可靠性，避免夹盘12脱离夹头体11。优选地，夹盘12的下端部的下端面与连接件15之间具有间隙，避免夹盘12相对于连接件15旋转时两者接触产生摩擦阻力。

本发明第二个方面的实施例提供了一种钻机100，如图5所示，包括主轴底板8、主轴座9、主轴2、电机底板40、电机30、上述任一实施例的刀具夹头和刀具3。

其中，主轴底板8上设有多个贯通主轴底板8的排屑孔；主轴座9的底部固定在主轴底板8上，主轴座9上开设有安装孔；主轴2安装在安装孔内，且主轴2的下端部穿过主轴底板8，主轴2的下端部上设有主轴皮带轮10，主轴皮带轮10下端中心设有旋转接头20，旋转接头20通过接头支撑架60固定在主轴底板8上，主轴2和旋转接头20的中心开设有冷却液加入孔21；电机底板40固定在主轴底板8上；电机30安装在电机底板40上，电机30通过电机皮带轮50及皮带驱动主轴皮带轮10旋转；刀具3的刀柄31穿插在刀具夹头中，且与刀具夹头能够拆卸的连接，刀具夹头的夹头体11通过主轴2旋转产生的离心力推动滚动体112沿着偏心弧段121滚动并压紧咬合在刀柄31的外壁面后，带动刀具3转动。

本发明第二个方面的实施例提供的钻机100，因包含第一个方面的实施例所述的刀具夹头，因而能够方便的更换刀具3，减少因更换刀具3产生的停线误工的时间。电机30通过电机皮带轮50和皮带驱动主轴皮带轮10旋转，从而带动主轴2旋转。

主轴2中心开设冷却液加入孔21(通孔111)，使得冷却液从主轴2的中心直接对刀具3进行冷却，提高冷却精准度，提高刀具3的使用寿命。

优选地，接头支撑架60呈L型，L型的一端与主轴底板8相连接，L型的另一端与旋转接头20相连接，旋转接头20随主轴2转动，并相对于L型接头支撑架60旋转，冷却液从旋转接头20的冷却液加入孔21中加入。

主轴底板8上开设有多个排屑孔，使得钻屑不会堆积在主轴底板8上。主轴与主轴座9的安装孔之间设有轴承。

优选地，刀具3为U钻，U钻的刚性好、钻削速度快，且U钻的刀片可以更换，刀具本体可以重复利用。

本发明第三个方面的实施例提供了一种钻孔装置200，如图7所示，包括机架、上述实施例所述的钻机、预定位装置、夹紧装置、轨道和驱动件。

其中，机架上设有导向柱7；钻机100固定在机架上；预定位装置位于机架的入口端，用于待钻孔件预定位；夹紧装置位于机架上，用于夹紧待钻孔件；轨道6位于钻机100的上方，用于输送待钻孔件，轨道6包括升降轨道61，升降轨道61套设在导向柱7上，且位于钻机100的刀具3的正上方；驱动件位于机架上，用于驱动升降轨道61和夹紧装置向靠近钻机100的方向同步运动。

上述实施例中，钻机100固定在机架上，并位于轨道6的下方，在钻孔过程中，待钻孔件被输送到预定位装置时，预定位装置对该待钻孔件进行夹紧定位，使该待钻孔件位于轨道中间并等待上一个待钻孔件完成钻孔，上一个待钻孔件完成钻孔后，该待钻孔件被输送到钻机上方的升降轨道61时，夹紧装置夹紧该待钻孔件，该待钻孔件被夹紧后，驱动件带动升降轨道61和夹紧装置一起沿导向柱7向靠近钻机100的方向移动(向钻机100下压)，实现该待钻孔件的钻孔。以轮毂的钻孔过程为例，在轮毂的中心孔未被钻通之前，钻屑直接掉下去，不会积存在轮毂上表面，切削液也直接向下流掉，而且轮毂是正面朝上输送，正面(一般不加工)不和轨道6接触，避免轮毂正面被损伤，避免了从上往下钻孔导致的钻屑飞洒的弊端。

具体来说，现有技术中铝合金轮毂预钻中心孔主要还是人工搬运使用半自动钻床钻孔，钻完中心孔后会将切削液带出机床洒到地面，造成地面湿滑，工人长时间接触沾满切削液的轮毂铸件，不仅湿滑，而且切削液会溅湿衣服，需要穿带橡胶手套、防水围裙和雨鞋，尤其冬天的时候手脚都感觉特别冷。因此，本申请中采用轨道6输送、夹紧装置夹紧轮毂并由驱动件驱动升降轨道61和夹紧装置同步向下运动，进行钻孔，实现了通过式自动化钻孔，且该通过式自动钻孔装置200更换刀具3方便。

优选地，如图7所示，夹紧装置为设置在升降轨道61两侧的L形夹臂5，每一L形夹臂5上具有两个夹紧轮51，在夹紧轮毂的过程中，两侧的L形夹臂5具有同步性，四个夹紧轮51夹紧轮毂里两侧的同时，确定了轮毂的中心位置。

优选地，驱动件为设置在机架顶部的气缸或液压缸。

机架上设有多个导向柱7，导向柱上端设有上压板80，夹紧装置安装在上压板80侧边，上压板80通过多个连接柱70与升降轨道61相连接，且上压板80与升降轨道61的输送面平行设置，夹紧装置夹紧轮毂后，驱动件驱动上压板80、夹紧装置和升降轨道61沿导向柱7向下运动。

综上所述，本发明实施例提供的刀具夹头，当主轴2转动至预设位置时，滚动体112被挤压在偏心弧段121与刀柄31的外壁面之间，使得夹盘12和刀具3咬合在一起，实现对刀具3的夹紧；主轴2停止转动时，夹头体11停止转动，刀具3和夹盘12在惯性作用下继续转动，使得滚动体112不再挤压刀柄31，刀具3与滚动体112相分离，此时，只需直接拔出刀具3再放入所需的刀具3即可完成对刀具3的更换，节省了更换刀具3的时间，减少了停线误工的时间，降低了停线的成本损失。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“多个”是指两个或两个以上；除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

Claims (9)

1.一种刀具夹头，其特征在于，包括：

夹头体，与主轴固定连接且刀具的刀柄穿设在所述夹头体中，所述夹头体的侧壁上开设有通孔，所述通孔内设有与所述通孔配合的滚动体；和

夹盘，套设在所述夹头体上，并能够相对于所述夹头体转动；

其中，所述夹盘的内壁面包括与所述通孔相对应的偏心弧段，沿所述主轴的转动方向，所述偏心弧段与所述刀柄的外壁面之间的距离逐渐减小，且所述偏心弧段与所述刀柄的外壁面之间的最大距离大于所述滚动体的直径，所述偏心弧段与所述刀柄的外壁面之间的最小距离小于或等于所述滚动体的直径，以使所述主轴带动所述夹头体转动至预设位置时，所述滚动体被挤压在所述偏心弧段和所述刀柄的外壁面之间，所述主轴带动所述夹盘和所述刀具转动；

所述夹头体包括相连接的小径段和大径段，其中，所述通孔开设在所述小径段上，所述大径段和所述夹盘相对的两端面中的一个上开设有周向的限位凹槽，另一个上设有能够滑动的配合在所述限位凹槽内的限位件。

2.根据权利要求1所述的刀具夹头，其特征在于，

所述夹盘的内壁面包括多个周向均布的所述偏心弧段，所述夹头体上开设有多个分别与多个所述偏心弧段一一对应的所述通孔；和/或，所述夹盘的外壁面上开设有夹盘孔。

3.根据权利要求1所述的刀具夹头，其特征在于，

所述刀柄的外壁面上开设有与所述滚动体相配合的环形限位槽，所述主轴带动所述夹头体转动至所述预设位置时，所述滚动体被挤压在所述环形限位槽和所述偏心弧段之间。

4.根据权利要求1所述的刀具夹头，其特征在于，

所述夹盘上开设有多个均匀分布的所述限位凹槽，所述大径段上设有多个分别与多个所述限位凹槽一一对应的所述限位件。

5.根据权利要求1所述的刀具夹头，其特征在于，

所述限位件为限位螺栓，所述限位螺栓的螺栓头与所述限位凹槽的槽底壁之间具有间隙。

6.根据权利要求1所述的刀具夹头，其特征在于，还包括：

卡簧，套设在所述小径段上，并位于所述夹盘上与所述大径段相背的端面上。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的刀具夹头，其特征在于，还包括：

连接件，位于所述主轴和所述夹头体之间，所述连接件的两端分别与所述主轴和所述夹头体固定连接。

8.一种钻机，其特征在于，包括：

主轴底板，所述主轴底板上设有多个贯通所述主轴底板的排屑孔；

主轴座，所述主轴座的底部固定在所述主轴底板上，所述主轴座上开设有安装孔；

主轴，安装在所述安装孔内，且所述主轴的下端部穿过所述主轴底板，所述主轴的所述下端部上设有主轴皮带轮，所述主轴皮带轮下端中心设有旋转接头，所述旋转接头通过接头支撑架固定在所述主轴底板上，所述主轴和所述旋转接头的中心开设有冷却液加入孔；

电机底板，固定在所述主轴底板上；

电机，安装在所述电机底板上，所述电机通过电机皮带轮及皮带驱动所述主轴皮带轮旋转；

如权利要求1至7中任一项所述的刀具夹头；和

刀具，所述刀具的刀柄穿插在所述刀具夹头中，且与所述刀具夹头能够拆卸的连接，所述刀具夹头的夹头体通过所述主轴旋转产生的离心力推动滚动体沿着偏心弧段滚动并压紧咬合在所述刀柄的外壁面后，带动所述刀具一起转动。

9.一种钻孔装置，其特征在于，包括：

机架，所述机架上设有导向柱；

如权利要求8所述的钻机，固定在所述机架上；

预定位装置，位于所述机架的入口端，用于待钻孔件预定位；

夹紧装置，位于所述机架上，用于夹紧所述待钻孔件；

轨道，位于所述钻机的上方，用于输送所述待钻孔件，所述轨道包括升降轨道，所述升降轨道套设在所述导向柱上且位于所述钻机的刀具的正上方；和

驱动件，位于所述机架上，用于驱动所述升降轨道和所述夹紧装置向靠近所述钻机的方向同步运动。