CN105171009A - 一种数控车床的废屑清洁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控车床的废屑清洁装置，包括主排屑机构和辅助排屑机构，所述主排屑机构包括将废屑送出数控车床的废屑清洁装置的输送带和承接废屑的排屑槽，所述输送带作为排屑槽的槽底，所述辅助排屑机构设置在排屑槽的上方，所述辅助排屑机构包括与数控车床机架外壳贴合的刮板以及驱动刮板来回运动的驱动组件。本发明的数控车床的废屑清洁装置，通过驱动组件的设置，就可以有效的驱动刮板在机架外壳内来回运动，就可以有效的对机架外壳内壁进行清洁了。

Description

一种数控车床的废屑清洁装置

技术领域

本发明涉及一种数控设备，更具体的说是涉及一种数控车床的废屑清洁装置。

背景技术

数控车床的废屑清洁装置在车各种工件时会产生很多的废屑，为了保证车床的正常运行，数控车床的废屑清洁装置上就需要配备排屑机构，以在车床工作的过程中及时的将其所产生的废屑排出去，现有的排屑机构的结构大致包括排屑槽和设置在排屑槽槽底的输送带，在排屑的过程中，所产生的废屑就会落入到排屑槽内，然后通过输送带的运转就可以有效的将废屑从数控车床的废屑清洁装置内排出。

但是现有的数控车床的废屑清洁装置在工作的过程中是将所需要车的部件通过夹具固定到转盘上，通过转盘带动部件高速旋转，然后通过车刀在滑轨上滑移缓缓的靠近转盘，最后车刀与部件相接触，这样就可以有效的车出所需要的部件，由于车的过程中转盘是高速旋转的，因而所产生的废屑就会乱飞，一部分附到数控车床的废屑清洁装置机架外壳的内壁上，使得机架外壳上的移动门运行时卡住无法打开或是关闭的问题，而现有的排屑机构只能够被动的等废屑掉落到排屑槽上，因而不能够很好的清除附在机架外壳内壁上的废屑。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种可以有效的清除机架外壳内壁上废屑的数控车床的废屑清洁装置。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种数控车床的废屑清洁装置，包括主排屑机构和辅助排屑机构，所述主排屑机构包括将废屑送出数控车床的废屑清洁装置的输送带和承接废屑的排屑槽，所述输送带作为排屑槽的槽底，所述辅助排屑机构设置在排屑槽的上方，所述辅助排屑机构包括与数控车床的废屑清洁装置机架外壳贴合的刮板以及驱动刮板来回运动的驱动组件，所述驱动组件包括设置在机架外壳内沿滑轨长度方向延伸的固定轴、固定在固定轴一端的驱动电机以及在固定轴上滑移的滑块，所述滑块与刮板相固定，所述驱动电机转轴上同轴固定有螺杆，所述螺杆与滑块螺纹连接，所述驱动电机上还设有驱动其定时的正转和反转的驱动电路，所述驱动电路包括控制电路、定时电路、检测废屑是否覆盖机架外壳的检测电路、与外界上位机进行通信的串行通信电路以及驱动电机正反转的正反转电路，所述串行通信电路、检测电路、定时电路均与控制电路耦接，所述定时电路与正反转电路耦接，正反转电路与驱动电机耦接，所述驱动电机为直流电机，并与正反转电路耦接，所述控制电路包括51单片机，该单片机具有I/O口，所述检测电路包括TCS230芯片以及贴附在机架外壳上供TCS230芯片检测的彩带，所述TCS230芯片具有电源接口、接地接口、信号输出接口和信号输入接口，其中信号输出接口和信号输入接口均与单片机的I/O口耦接，电源接口接电源，接地接口接地，所述串行通信电路包括通信插口和MAX232芯片，所述MAX232芯片具有两个信号输入端和两个信号输出端，其中一个信号输入端和一个信号输出端作为一组与51单片机耦接，另一个信号输入端和信号输出端作为另一组与通信插口耦接，所述定时电路包括555定时芯片，该芯片的电源引脚耦接外部电源，接地引脚接地，其输出引脚耦接正反转电路；两个电阻，其中一个电阻耦接于外部电源与555定时芯片的放电引脚之间，另一个电阻耦接于555定时芯片的放电引脚与电压触发引脚之间；两个电容，其中一个电容耦接于555定时芯片的电压触发引脚与地之间，另一个电容耦接于555定时芯片的控制电压引脚与地之间，所述555定时芯片的第5引脚与51单片机的I/O口耦接，所述正反转电路包括PMOS管，该PMOS管的控制端耦接于555定时芯片的输出引脚，第一端耦接于外部正极电源，第二端正向耦接驱动电机后接地；NMOS管，该NMOS管控制端耦接于555定时芯片的输出引脚，第一端接地，第二端反向耦接驱动电机后接外部正极电源。

作为本发明的进一步改进，所述滑块开设有滑孔和螺纹孔，所述固定轴穿过滑孔设置，所述螺杆与螺纹孔螺纹连接。

作为本发明的进一步改进，所述彩带为红色彩带。

作为本发明的进一步改进，所述输送带的输送面均匀分布有隔板，所述输送带的两侧均设有挡边，所述挡边与输送带一体设置，所述挡边和隔板将输送带输送面分隔成若干个大小相等的输送空间。

作为本发明的进一步改进，所述输送带包括传送带和皮带轮，所述传送带套设在皮带轮上。

本发明具有以下有益效果，通过刮板和驱动组件的设置，就可以有效的通过驱动组件来驱动刮板在机架外壳的内壁上来回运动，这样就可以通过刮板将附在机架外壳内壁上的废屑刮下来，使之进入到下方的排屑槽内，然后通过输送带送出去，这样就可以有效的实现对机架外壳内壁上的废屑进行清理了，相比于现有技术的排屑机构，具有更为全面的清理功能，而通过控制电路的设置就可以有效的协调各个部分之间的工作，通过检测电路的设置就可以有效的检测到机架外壳上的废屑是否过多，若是废屑过多那么检测电路就会向控制电路发送检测信号，控制电路就会驱动定时电路，定时电路就会驱动正反转电路，有效的实现驱动电机的正反转了，同时通过串行通信电路的设置，人们就可以通过上位机对51单片机的设置进行更改，这样就可以有效的实现检测电路检测彩带的延伸，以及废屑的过多程度，如此便可以使得整个辅助排屑机构能够更好的符合人的心意去工作，显得更加的智能化。

附图说明

图1为应用本发明的数控车床的整体结构图；

图2为图1中驱动组件的整体结构图；

图3为驱动电路的电路图。

具体实施方式

参照图1所示，本实施例的一种数控车床的废屑清洁装置，包括主排屑机构1和辅助排屑机构2，所述主排屑机构1包括将废屑送出数控车床的废屑清洁装置的输送带11和承接废屑的排屑槽12，所述输送带11作为排屑槽12的槽底，所述辅助排屑机构2设置在排屑槽12的上方，所述辅助排屑机构2包括与数控车床的废屑清洁装置机架外壳贴合的刮板21以及驱动刮板21来回运动的驱动组件22，所述驱动组件22包括设置在机架外壳内沿滑轨长度方向延伸的固定轴221、固定在固定轴221一端的驱动电机222以及在固定轴221上滑移的滑块223，所述滑块223与刮板21相固定，所述驱动电机222转轴上同轴固定有螺杆2221，所述螺杆2221与滑块223螺纹连接，所述驱动电机222上还设有驱动其定时的正转和反转的驱动电路5，所述驱动电路5包括控制电路53、定时电路51、检测废屑是否覆盖机架外壳的检测电路54、与外界上位机进行通信的串行通信电路55以及驱动电机正反转的正反转电路52，所述串行通信电路55、检测电路54、定时电路51均与控制电路53耦接，所述定时电路51与正反转电路52耦接，正反转电路52与驱动电机222耦接，所述驱动电机222为直流电机，并与正反转电路52耦接，所述控制电路53包括51单片机531，该单片机531具有I/O口，所述检测电路54包括TCS230芯片541以及贴附在机架外壳上供TCS230芯片541检测的彩带，所述TCS230芯片具有电源接口、接地接口、信号输出接口和信号输入接口，其中信号输出接口和信号输入接口均与单片机的I/O口耦接，电源接口接电源，接地接口接地，所述串行通信电路55包括通信插口551和MAX232芯片552，所述MAX232芯片552具有两个信号输入端和两个信号输出端，其中一个信号输入端和一个信号输出端作为一组与51单片机531耦接，另一个信号输入端和信号输出端作为另一组与通信插口551耦接，所述定时电路51包括555定时芯片511，该芯片的电源引脚耦接外部电源，接地引脚接地，其输出引脚耦接正反转电路52；两个电阻，其中一个电阻耦接于外部电源与555定时芯片511的放电引脚之间，另一个电阻耦接于555定时芯片511的放电引脚与电压触发引脚之间；两个电容，其中一个电容耦接于555定时芯片511的电压触发引脚与地之间，另一个电容耦接于555定时芯片511的控制电压引脚与地之间，所述555定时芯片511的第5引脚与51单片机531的I/O口耦接，所述正反转电路52包括PMOS管，该PMOS管的控制端耦接于555定时芯片的输出引脚，第一端耦接于外部正极电源，第二端正向耦接驱动电机222后接地；NMOS管，该NMOS管控制端耦接于555定时芯片的输出引脚，第一端接地，第二端反向耦接驱动电机222后接外部正极电源，在使用的数控车床的废屑清洁装置的过程中，通过车刀组件将工件逐渐的车成形，在其车成形的过程中就会不断的产生废屑，一部分废屑掉落到排屑槽12上，通过输送带11直接从机架外壳内排出，另一部分就会飘落在机架外壳的内壁上，附在上面，这时排屑机构就不能够有效的对这部分的废屑进行清理，所以驱动组件22就会驱动刮板21在机架外壳内来回运动，由于刮板21是与机架外壳内壁贴合的，所以在刮板21来回运动的过程中，就会将附在机架外壳内壁上的废屑刮下来，使其掉落到排屑机构上，随着排屑机构从机架外壳内排出去，这样通过辅助排屑机构2的设置，就可以有效的与排屑机构相配合将机架外壳内壁上的废屑排放出去，其中，如图2所示，在驱动组件22运作的时候，首先将固定轴221固定到机架外壳内，如图1所示，该固定轴221与机架外壳内部的滑轨平行设置，之后驱动电机222运作，转动其转动轴，因而螺杆2221就会被带动着转动，这时由于螺杆2221与滑块223是螺纹连接的，同时滑块223是滑移连接在固定轴221上的，所以在螺杆2221转动的过程中，由于固定轴221的阻碍作用，螺杆2221并不能够带动滑块223转动，因而滑块223就会因为螺杆2221的转动在固定轴221上滑移，从而带动刮板21在固定轴221上滑移，通过驱动电机222的正转和反转就可以有效的实现刮板21在固定轴221上来回运动，这样就能够有效的实现驱动刮板21在机架外壳内部来回运动的效果，接着，如图3所示，在使用辅助排屑机构2之前，首先将驱动电路5通上电源，接着通过上位机的指令通过通信插口551，MAX232芯片552内，经过MAX232芯片552的处理之后，就会将指令转换成51单片机531能够识别的信号，然后将其传输到51单片机531内，51单片机531在接收到这个信号之后，就会内部设置，然后进行工作，当废屑附到机架外壳上将彩带覆盖以后，TCS230芯片541就无法检测到彩带，这时TCS230芯片541就会向51单片机531输入一个驱动信号，表示此时废屑需要进行清理，如此51单片机531就会发送一个驱动信号到定时电路51内，定时电路51内的555定时芯片511在接收到这个信号之后，就会工作，在工作的过程中，首先外部电源就会输入到555定时芯片511的电源引脚内，给555定时芯片511供电，使得555定时芯片511工作，外部电源的电流流过两个串联的电阻以及电容后到地，所以电流就会通过电阻给电容充电，其中图中的2、6接口分别为低压阈值接口和高压阈值接口，在电容的充电过程中，其两端的电压就会逐渐升高，当电容与2、6接口耦接一端的电压就会逐渐升高，输出接口3输出高电平，当其电压超过6接口的阈值电压之后，输出接口3输出低电平，同时打开放电接口7使电容通过电阻进行放电，让电容上的电压缓缓下降，当电容上的电压下降到2接口阈值之后，输出接口3输出高电平，同时放电接口7关闭，电容就会重新充电，其上面的电压就会重新上升，当其上升至超过6接口的阈值电压后，就会重复上面的过程中，这样就可以有效驱使555定时芯片511的输出接口3输出一个方波，同时该方波的时间周期由电容的容量大小以及电阻的阻值决定，之后该方波就会输入到正反转电路52内，如图中所示，由于PMOS管是控制端输入低电平导通，所以当555定时芯片511输出低电平的时候，PMOS管导通，同时由于NMOS管高电平导通，所以这时候NMOS管不导通，电流的方向就是从下往上，驱动驱动电机222转动，假设这个时候为正转，当555定时芯片511输出高电平的时候，PMOS管不导通，而NMOS管导通，所以如图中所示，电流的方向就会从下往上，电流方向与之前PMOS管导通的时候完全相反，所以这时的驱动电机222转向就会与PMOS管导通的时候完全相反，因而为反转，这样在驱动电机222正反转的过程中，滑块223就会在固定轴221来回运动，从而带动刮板21在机架外壳内来回运动，这样就可以有效的将机架外壳内壁上的废屑刮下来，实现对机架外壳内壁的清洁，避免由于废屑导致的滑移门卡住的问题。

作为改进的一种具体实施方式，所述滑块223开设有滑孔3和螺纹孔4，所述固定轴221穿过滑孔3设置，所述螺杆2221与螺纹孔4螺纹连接，滑块223在固定轴221上滑移的时候，滑孔3就会套在固定轴221上，防止滑块223与固定轴221脱离，使得滑块223无法在固定轴221滑移的问题，同时通过螺纹孔4就能够有效的与螺杆2221相配合，有效的实现螺杆2221转动的时候，驱动滑块223在固定轴221上来回运动的效果。

作为改进的一种具体实施方式，所述彩带为红色彩带，由于本实施例采用的检测芯片为TCS230芯片541，TCS230芯片541是一种颜色检测芯片，其主要检测的颜色有红、黄、蓝三种，故而这里将彩带设置成红色，就可以通过MAX232芯片552将检测红色的指令传输到51单片机531内，51单片机531再将这个指令传输到TCS230芯片541内，这时TCS230芯片541就会开始检测红色彩带，当废屑完全覆盖彩带的时候，就表示此时废屑已经过多，那么TCS230芯片541就无法检测到彩带，因而就会发出驱动信号到51单片机531，如此辅助排屑机构2便能够很好的清理机架外壳内壁上的废屑了。

作为改进的一种具体实施方式，所述输送带11的输送面均匀分布有隔板，所述输送带11的两侧均设有挡边，所述挡边与输送带一体设置，所述挡边和隔板将输送带11输送面分隔成若干个大小相等的输送空间，通过隔板和挡板的设置，在废屑落到输送带11上的时候，就会落到由挡边、输送带和隔板构成的一个个凹槽内，这样就废屑就能够更好的随着输送带11输送至到车床外，并且不容易出现废屑在输送的过程中出现乱撒的问题，其中这里的挡边和隔板图中均未示出。

作为改进的一种具体实施方式，所述输送带11包括传送带和皮带轮，所述传送带套设在皮带轮上，通过皮带轮的设置，就可以有效的利用皮带传动来带动传送带进行输送了，结构简单，使用起来十分的方便。

综上所述，通过刮板21的设置，就可以有效的对机架外壳的内壁进行清洁，而通过驱动组件22的设置，就可以有效的驱动刮板21在机架外壳内来回运动，以实现清洁机架外壳内壁的功能，相比现有的排屑机构，具有更好的清洁效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种数控车床的废屑清洁装置，包括主排屑机构(1)和辅助排屑机构(2)，所述主排屑机构(1)包括将废屑送出数控车床的废屑清洁装置的输送带(11)和承接废屑的排屑槽(12)，所述输送带(11)作为排屑槽(12)的槽底，所述辅助排屑机构(2)设置在排屑槽(12)的上方，其特征在于：所述辅助排屑机构(2)包括与数控车床的废屑清洁装置机架外壳贴合的刮板(21)以及驱动刮板(21)来回运动的驱动组件(22)，所述驱动组件(22)包括设置在机架外壳内沿滑轨长度方向延伸的固定轴(221)、固定在固定轴(221)一端的驱动电机(222)以及在固定轴(221)上滑移的滑块(223)，所述滑块(223)与刮板(21)相固定，所述驱动电机(222)转轴上同轴固定有螺杆(2221)，所述螺杆(2221)与滑块(223)螺纹连接，所述驱动电机(222)上还设有驱动其定时的正转和反转的驱动电路(5)，所述驱动电路(5)包括控制电路(53)、定时电路(51)、检测废屑是否覆盖机架外壳的检测电路(54)、与外界上位机进行通信的串行通信电路(55)以及驱动电机正反转的正反转电路(52)，所述串行通信电路(55)、检测电路(54)、定时电路(51)均与控制电路(53)耦接，所述定时电路(51)与正反转电路(52)耦接，正反转电路(52)与驱动电机(222)耦接，所述驱动电机(222)为直流电机，并与正反转电路(52)耦接，所述控制电路(53)包括51单片机(531)，该单片机(531)具有I/O口，所述检测电路(54)包括TCS230芯片(541)以及贴附在机架外壳上供TCS230芯片(541)检测的彩带，所述TCS230芯片(541)具有电源接口、接地接口、信号输出接口和信号输入接口，其中信号输出接口和信号输入接口均与单片机的I/O口耦接，电源接口接电源，接地接口接地，所述串行通信电路(55)包括通信插口(551)和MAX232芯片(552)，所述MAX232芯片(552)具有两个信号输入端和两个信号输出端，其中一个信号输入端和一个信号输出端作为一组与51单片机(531)耦接，另一个信号输入端和信号输出端作为另一组与通信插口(551)耦接，所述定时电路(51)包括555定时芯片(511)，该芯片的电源引脚耦接外部电源，接地引脚接地，其输出引脚耦接正反转电路(52)；两个电阻，其中一个电阻耦接于外部电源与555定时芯片(511)的放电引脚之间，另一个电阻耦接于555定时芯片(511)的放电引脚与电压触发引脚之间；两个电容，其中一个电容耦接于555定时芯片(511)的电压触发引脚与地之间，另一个电容耦接于555定时芯片(511)的控制电压引脚与地之间，所述555定时芯片(511)的第5引脚与51单片机(531)的I/O口耦接，所述正反转电路(52)包括PMOS管，该PMOS管的控制端耦接于555定时芯片的输出引脚，第一端耦接于外部正极电源，第二端正向耦接驱动电机(222)后接地；NMOS管，该NMOS管控制端耦接于555定时芯片的输出引脚，第一端接地，第二端反向耦接驱动电机(222)后接外部正极电源。

2.根据权利要求1所述的数控车床的废屑清洁装置，其特征在于：所述滑块(223)开设有滑孔(3)和螺纹孔(4)，所述固定轴(221)穿过滑孔(3)设置，所述螺杆(2221)与螺纹孔(4)螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的数控车床的废屑清洁装置，其特征在于：所述彩带为红色彩带。

4.根据权利要求1所述的数控车床的废屑清洁装置，其特征在于：所述输送带(11)的输送面均匀分布有隔板，所述输送带(11)的两侧均设有挡边，所述挡边与输送带一体设置，所述挡边和隔板将输送带(11)输送面分隔成若干个大小相等的输送空间。

5.根据权利要求4所述的数控车床的废屑清洁装置，其特征在于：所述输送带(11)包括传送带和皮带轮，所述传送带套设在皮带轮上。