CN115464454A - 一种电磁吸附式自动上下料的金属切削机床 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电磁吸附式自动上下料的金属切削机床，包括机床主体和机械臂，机械臂的顶端设有吸附件，吸附件包括安装板，安装板下端设有带有气动清灰结构的电磁块，电磁块两侧与设在安装板下端的限位板对应，两个限位板之间设有机械清灰结构，机械清灰结构包括设在电磁块下方的刷板。本发明与传统金属切削机床有所区别的是，机床主体一侧设置有带有机械臂的吸附件，吸附件上电磁块的下端设有气动清灰结构与机械清灰结构，能分别对加工工件上端面的粉尘与金属碎屑进行清洁，进而避免碎屑卡在电磁块与工件之间，给工件和电磁块造成损伤，自动化上料方便，安全稳定。
Description
技术领域
本发明涉及金属车床技术领域，尤其涉及一种电磁吸附式自动上下料的金属切削机床。
背景技术
以往金属切削机床上下料的设备，一般需要人工操作，采用人工操作会产生诸多的问题，其中一个很大的弊端，那就是工人在长期上下料操作过程中，容易产生疲劳，工伤事故时有发生，不仅工人的人身安全得不到保障，也使企业生产成本不断增加，同时也会降低企业的生产效率，延长生产周期，因此，现有的切削机床一般都会设置自动化上料装置，来提高作业的效率与安全，常见的自动化上料装置多采用机械手完成此环节。
申请号为CN202010297489.9的专利，公开了一种冲压机床上下料机械手，其包括工作台，还包括冲压台、冲压设备、移动组件、高度调节组件、放料调节组件、抓取组件和四个用于抓取物料的吸盘，冲压台设置于工作台的顶部，冲压设备设置于冲压台上，移动组件设置于工作台顶部位于冲压台的旁侧，高度调节组件设置于移动组件的顶部，放料调节组件设置于高度调节组件上，抓取组件设置于放料调节组件上，四个吸盘设置于抓取组件上。其采用吸附抓取的方式，以解决传统冲压机床无法自动进行上下料以及无法准确进行上料的问题。
在金属切削机床中，采用吸附抓取进行上下料的方式，常见的有真空吸附和电磁铁吸附，但两者在抓取过程中，仍存在着相似的技术问题。如在切削后，部分工件的表面会存在着金属碎屑的残留，鸡儿导致真空吸盘难以对工件表面进行稳定的吸附，而在通过电磁铁对工件进行抓取时，由于工件与电磁铁的接触面会产生较大的接触力，残留的金属碎屑存在着两者之间，不仅影响电磁铁的吸附，同时还会给工件与电磁铁表面带来损伤。因此，本发明提出一种电磁吸附式自动上下料的金属切削机床以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种电磁吸附式自动上下料的金属切削机床，用以解决现有的金属切削机床，切削时，部分工件的表面会存在着金属碎屑的残留，金属碎屑会影响机床上吸附设备对工件的抓取，同时会对工件表面带来损伤的难题。
为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种电磁吸附式自动上下料的金属切削机床，包括机床主体和机械臂，机械臂置于机床主体一侧并与开设在机床主体外侧的切削腔对应，机械臂的顶端设有吸附件；
吸附件包括安装板，安装板上端设有固定座，固定座与机械臂的顶端转动连接，安装板下端设有带有气动清灰结构的电磁块，电磁块两侧与设在安装板下端的限位板对应；
两个限位板之间设有机械清灰结构，机械清灰结构包括设在电磁块下方的刷板，刷板的两端设有滑块，滑块与限位板下端沿滑动配合，限位板下端开设有用于将刷板收起至电磁块两侧的凹槽，凹槽与滑块滑动配合且与限位板下端呈圆弧形过度；
安装板两侧设有与滑块相连的平移推动机构，平移推动机构与滑块之间设有用于将滑块紧贴在限位板下端的弹簧杆件。
进一步改进在于：所述机械臂包括支撑臂和调节臂，支撑臂一端与调节臂铰接，支撑臂另一端与设在机床主体一侧的转动座铰接，调节臂远离支撑臂一端设有调节座，调节座安装在固定座上端并与调节臂铰。
进一步改进在于：所述支撑臂与调节臂的连接处设有调节板，调节板一端通过第一连杆与设在转动座上端的液压推杆输出端连接，调节板另一端通过第二连杆与调节座的上端铰。
进一步改进在于：所述平移推动机构包括设在安装板两侧的丝杠座，丝杠座内设有丝杠，丝杠一端与设在丝杠座外侧的电机输出端固定连接，丝杠杆身外套设有配合块，配合块与丝杠滑动配合，配合块下端通过弹簧杆与滑块上端连接，两个丝杠之间设有用于控制两个丝杠同步转动的联动机构。
进一步改进在于：所述联动机构包括安装在丝杠座外侧的带轮，带轮通过转轴与丝杠远离电机一端固定连接，两个带轮之间通过传动带相互连接。
进一步改进在于：所述气动清灰结构包括开设在第二支管下端面的鼓风口，鼓风口置于电磁块的中心处并与穿入固定座内的第一支管连通，第一支管远离鼓风口一端与设在安装板上端的气泵输出端连通。
进一步改进在于：所述安装板的下端设有集尘结构，集尘机构包括设在安装板下端的多个集尘罩，各个集尘罩环绕在电磁块外，集尘罩的上端口与设在安装板上端的第二支管连通，第二支管通过管件与设在机床主体外的负压集尘设备连通。
进一步改进在于：所述弹簧杆包括套筒和支杆，套筒上端与配合块下端固定连接，套筒下端套设在支杆外并与支杆滑动配合，支杆下端与滑块上端固定连接，支杆上端用时设在套筒内的限位块固定连接，支杆杆身外套设有弹簧，弹簧上端与限位块固定连接，弹簧下端与套筒内侧壁固定连接。
进一步改进在于：所述丝杠为往复丝杠。
进一步改进在于：所述限位板下端开设有限位槽，限位槽延伸至凹槽内，限位槽与套设在滑块外侧的限位轮相配合，限位轮与滑块转动连接。
本发明的有益效果为：机床主体一侧设置有带有机械臂的吸附件，吸附件上电磁块的下端设有气动清灰结构与机械清灰结构，能分别对加工工件上端面的粉尘与金属碎屑进行清洁，进而避免碎屑卡在电磁块与工件之间，给工件和电磁块造成损伤，自动化上料方便，安全稳定。
附图说明
图1是本发明结构图。
图2是本发明吸附件的结构图。
图3是本发明安装板的结构图。
图4是本发明限位板的结构图。
图5是本发明丝杠的结构图。
图6是本发明弹簧杆的结构图。
其中：1、机床主体；2、切削腔；3、机械臂；31、转动座；32、支撑臂；33、调节臂；34、调节座；35、调节板；36、第一连杆；37、液压推杆；38、第二连杆；4、吸附件；41、安装板；42、固定座；43、气泵；44、第一支管；45、第二支管；46、电磁块；47、鼓风口；48、集尘罩；5、限位板；51、凹槽；52、刷板；53、限位槽；6、电机；7、丝杠座；71、带轮；72、传动带；8、丝杠；9、配合块；10、弹簧杆；11、滑块；12、限位轮；13、套筒；14、支杆；15、限位块；16、弹簧。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
根据图1、2、3、4,所示，本实施例中提出了一种电磁吸附式自动上下料的金属切削机床，包括机床主体1和机械臂3，机械臂3置于机床主体1一侧并与开设在机床主体1外侧的切削腔2对应，机械臂3的顶端设有吸附件4；
吸附件4包括安装板41，安装板41上端设有固定座42，固定座42与机械臂3的顶端转动连接，安装板41下端设有带有气动清灰结构的电磁块46，电磁块46两侧与设在安装板41下端的限位板5对应；由于部分待加工工件的表面会残留一些粉尘，在通过吸附件4对工件进行吸附时，粉尘会粘连在电磁块46上，影响电磁块46的吸附效果，因此需要在电磁块46上设置气动清灰结构，来对残留在工件表面的粉尘进行吹散。需要注意的是，电磁块46下端的高度与限位板5下端高度平齐或低于限位板5下端的高度。
切削完成后，部分工件的表面会存在着金属碎屑的残留，气动清灰结构难以对金属碎屑进行清除，为避免抓取时金属碎屑给工件与电磁块46表面带来损伤；两个限位板5之间设有机械清灰结构，机械清灰结构包括设在电磁块46下方的刷板52，刷板52的两端设有滑块11，滑块11与限位板5下端沿滑动配合，限位板5下端开设有用于将刷板52收起至电磁块46两侧的凹槽51，凹槽51与滑块11滑动配合且与限位板5下端呈圆弧形过度；在清除工件表面灰尘时，刷板52需移位到电磁块46的下方对工件上端面进行清洁，但在清洁完成后，需要将刷板52收起，以防止电磁块46下落与工件接触时，刷板52与工件出现抵触。
安装板41两侧设有与滑块11相连的平移推动机构，平移推动机构与滑块11之间设有用于将滑块11紧贴在限位板5下端的弹簧杆件。收起时，平移推动机构带动安装在刷板52两端的滑块11，沿着安装板41下端进行滑动，当滑块11滑动至限位板5下端开设的凹槽51处时，弹簧杆10会对滑块11进行拉动，将滑块11拉入凹槽51内，此时刷板52处于两个限位板5之间，且下端高度，高于电磁块46下端高度，保证电磁块46能正常对工件进行吸附。凹槽51与限位板5下端呈圆弧形过度，可避免滑块11移位到凹槽51处时卡住。
具体的，机械臂3包括支撑臂32和调节臂33，支撑臂32一端与调节臂33铰接，支撑臂32另一端与设在机床主体1一侧的转动座31铰接，调节臂33远离支撑臂32一端设有调节座34，调节座34安装在固定座42上端并与调节臂33铰接；
更具体的，支撑臂32与调节臂33的连接处设有调节板35，调节板35一端通过第一连杆36与设在转动座31上端的液压推杆37输出端连接，调节板35另一端通过第二连杆38与调节座34的上端铰接。机械臂3为传统的机械手臂，其主体部分由支撑臂32和调节臂33组成，各部件的连接处均可进行转动，能通过吸附件4对放置在不同位置的工件进行抓取。安装在支撑臂32与调节臂33铰接处的调节板35，其通过第二连杆38与安装在吸附件4上端的调节板35连接，当拉动第一连杆36活动时，调节板35会转动，其转动时，会带动调节座34同步转动，进而调节吸附件4的角度朝向。
具体的，平移推动机构包括设在安装板41两侧的丝杠座7，丝杠座7内设有丝杠8，丝杠8一端与设在丝杠座7外侧的电机6输出端固定连接，丝杠8杆身外套设有配合块9，配合块9与丝杠8滑动配合，配合块9下端通过弹簧杆10与滑块11上端连接，两个丝杠8之间设有用于控制两个丝杠8同步转动的联动机构。平移推动机构为螺杆传动结构，当电机6启动时，安装在丝杠座7内的丝杠8转动，丝杠8通过与配合块9的螺纹配合带动配合块9沿其杆身移动，同配合块9相连的滑块11也会一同移动。为使刷板52在限位板5下端滑动时，保持平衡，刷板52的两端各连接有一个平移推动机构，两个平移推动机构采用相同的驱动源进行控制，平移定位维护方便。
更具体的，联动机构包括安装在丝杠座7外侧的带轮71，带轮71通过转轴与丝杠8远离电机6一端固定连接，两个带轮71之间通过传动带72相互连接。两个丝杠座7上仅有一个电机6与其中一个丝杠8连接，当丝杠8转动时，另一个丝杠8在带传动的带动下，会同步转动，对两个滑块11进行同步控制。除了带传动外，也可采用链传动或齿带传动，以避免打滑情况的出现，并不局限于上述说明的一种。
具体的，气动清灰结构包括开设在第二支管45下端面的鼓风口47，鼓风口47置于电磁块46的中心处并与穿入固定座42内的第一支管44连通，第一支管44远离鼓风口47一端与设在安装板41上端的气泵43输出端连通。第二支管45同第一支管44的连接处设有气动阀门，在清灰时，将电磁块46移位到带抓取工件的上方，将气动阀门打开，气泵43内压缩空气会通过第一支管44从鼓风口47涌出，将工件上端面灰尘吹散。
采用气流吹动的方式，虽然吹去了工件表面上的灰尘，但由于工件裸露在室外，含尘空气仍会弥漫在工作环境中，影响机床操作人员的呼吸健康，因此，安装板41的下端设有集尘结构，集尘机构包括设在安装板41下端的多个集尘罩48，各个集尘罩48环绕在电磁块46外，集尘罩48的上端口与设在安装板41上端的第二支管45连通，第二支管45通过管件与设在机床主体1外的负压集尘设备连通。集尘罩48下端高度高于电磁块46的下端高度，当外界的负压集尘设备启动时，第二支管45内产生负压，处于安装板41下方的含尘空气可通过集尘罩48抽入第二支管45内。需要注意的时，负压集尘设备同集尘罩48相连的管件为软管，以支持吸附件4调节移位。
请参阅图6，更具体的，弹簧杆10包括套筒13和支杆14，套筒13上端与配合块9下端固定连接，套筒13下端套设在支杆14外并与支杆14滑动配合，支杆14下端与滑块11上端固定连接，支杆14上端用时设在套筒13内的限位块15固定连接，支杆14杆身外套设有弹簧16，弹簧16上端与限位块15固定连接，弹簧16下端与套筒13内侧壁固定连接。弹簧杆10起到对滑块11即刷板52两端的向上拉动作用，当平移推动机构带动两个滑块11移位到凹槽51处时，支杆14在弹簧16的作用下，缩入套筒13内，与支杆14相连的滑块11也会缩入凹槽51内，进而将刷板52收起。
在较佳的实施方式中，丝杠8为往复丝杠。往复丝杠是能够在不改变主轴转动方向前提下，使滑块实现往复运动的一种丝杠。往复丝杆杆体是两条螺距相同、旋向相反的螺纹槽，两端用过度曲线连接，当电机6带动丝杠做一个方向的旋转时，螺旋槽侧面推动置于螺旋槽内的配合块9作轴向往复运动。
请参阅图5，在较佳的实施方式中，限位板5下端开设有限位槽53，限位槽53延伸至凹槽51内，限位槽53与套设在滑块11外侧的限位轮12相配合，限位轮12与滑块11转动连接。当滑块11移动时，套设在滑块11外侧的限位轮12会沿着限位槽53在限位板5下端和凹槽51内进行滚动，如此设置的好处在于，通过将限位板5与滑块11之间的滑动摩擦替代为限位轮12与限位槽53的滚动摩擦，从而有效降低滑块11与限位板5之间的摩擦损耗，提高滑块11的工作寿命。
该一种电磁吸附式自动上下料的金属切削机床，与传统金属切削机床有所区别是，机床主体1一侧设置有带有机械臂3的吸附件4，吸附件4包括安装板41和电磁块46，电磁块46的下端设有气动清灰结构与机械清灰结构，气动清灰结构能清除工件表面附着的粉尘，从而保证电磁块46表面清洁对工件进行稳定吸附，可进行收起的机械清灰结构，能在工件切削后从电磁块46下方推出，从而清除工件表面依附的金属碎屑，避免碎屑卡在电磁块46与工件之间，给工件和电磁块46造成损伤，自动化上料方便，安全稳定。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种电磁吸附式自动上下料的金属切削机床，包括机床主体(1)和机械臂(3)，所述机械臂(3)置于机床主体(1)一侧并与开设在机床主体(1)外侧的切削腔(2)对应，其特征在于，所述机械臂(3)的顶端设有吸附件(4)；
所述吸附件(4)包括安装板(41)，所述安装板(41)上端设有固定座(42)，所述固定座(42)与机械臂(3)的顶端转动连接，所述安装板(41)下端设有带有气动清灰结构的电磁块(46)，所述电磁块(46)两侧与设在安装板(41)下端的限位板(5)对应；
两个所述限位板(5)之间设有机械清灰结构，所述机械清灰结构包括设在电磁块(46)下方的刷板(52)，所述刷板(52)的两端设有滑块(11)，所述滑块(11)与限位板(5)下端沿滑动配合，所述限位板(5)下端开设有用于将刷板(52)收起至电磁块(46)两侧的凹槽(51)，所述凹槽(51)与滑块(11)滑动配合且与限位板(5)下端呈圆弧形过度；
所述安装板(41)两侧设有与滑块(11)相连的平移推动机构，所述平移推动机构与滑块(11)之间设有用于将滑块(11)紧贴在限位板(5)下端的弹簧杆件。
2.根据权利要求1所述的一种电磁吸附式自动上下料的金属切削机床，其特征在于：所述机械臂(3)包括支撑臂(32)和调节臂(33)，所述支撑臂(32)一端与调节臂(33)铰接，所述支撑臂(32)另一端与设在机床主体(1)一侧的转动座(31)铰接，所述调节臂(33)远离支撑臂(32)一端设有调节座(34)，所述调节座(34)安装在固定座(42)上端并与调节臂(33)铰接。
3.根据权利要求2所述的一种电磁吸附式自动上下料的金属切削机床，其特征在于：所述支撑臂(32)与调节臂(33)的连接处设有调节板(35)，所述调节板(35)一端通过第一连杆(36)与设在转动座(31)上端的液压推杆(37)输出端连接，所述调节板(35)另一端通过第二连杆(38)与调节座(34)的上端铰接。
4.根据权利要求1所述的一种电磁吸附式自动上下料的金属切削机床，其特征在于：所述平移推动机构包括设在安装板(41)两侧的丝杠座(7)，所述丝杠座(7)内设有丝杠(8)，所述丝杠(8)一端与设在丝杠座(7)外侧的电机(6)输出端固定连接，所述丝杠(8)杆身外套设有配合块(9)，所述配合块(9)与丝杠(8)滑动配合，所述配合块(9)下端通过弹簧杆(10)与滑块(11)上端连接，两个所述丝杠(8)之间设有用于控制两个丝杠(8)同步转动的联动机构。
5.根据权利要求4所述的一种电磁吸附式自动上下料的金属切削机床，其特征在于：所述联动机构包括安装在丝杠座(7)外侧的带轮(71)，所述带轮(71)通过转轴与所述丝杠(8)远离电机(6)一端固定连接，两个所述带轮(71)之间通过传动带(72)相互连接。
6.根据权利要求1所述的一种电磁吸附式自动上下料的金属切削机床，其特征在于：所述气动清灰结构包括开设在第二支管(45)下端面的鼓风口(47)，所述鼓风口(47)置于电磁块(46)的中心处并与穿入固定座(42)内的第一支管(44)连通，所述第一支管(44)远离鼓风口(47)一端与设在安装板(41)上端的气泵(43)输出端连通。
7.根据权利要求1所述的一种电磁吸附式自动上下料的金属切削机床，其特征在于：所述安装板(41)的下端设有集尘结构，所述集尘机构包括设在安装板(41)下端的多个集尘罩(48)，各个所述集尘罩(48)环绕在电磁块(46)外，所述集尘罩(48)的上端口与设在安装板(41)上端的第二支管(45)连通，所述第二支管(45)通过管件与设在机床主体(1)外的负压集尘设备连通。
8.根据权利要求4所述的一种电磁吸附式自动上下料的金属切削机床，其特征在于：所述弹簧杆(10)包括套筒(13)和支杆(14)，所述套筒(13)上端与配合块(9)下端固定连接，所述套筒(13)下端套设在支杆(14)外并与支杆(14)滑动配合，所述支杆(14)下端与滑块(11)上端固定连接，所述支杆(14)上端用时设在套筒(13)内的限位块(15)固定连接，所述支杆(14)杆身外套设有弹簧(16)，所述弹簧(16)上端与限位块(15)固定连接，所述弹簧(16)下端与套筒(13)内侧壁固定连接。
9.根据权利要求4所述的一种电磁吸附式自动上下料的金属切削机床，其特征在于：所述丝杠(8)为往复丝杠。
10.根据权利要求1所述的一种电磁吸附式自动上下料的金属切削机床，其特征在于：所述限位板(5)下端开设有限位槽(53)，所述限位槽(53)延伸至凹槽(51)内，所述限位槽(53)与套设在滑块(11)外侧的限位轮(12)相配合，所述限位轮(12)与滑块(11)转动连接。
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