CN108972114B - 数控机床用节能装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工设备技术领域，具体为数控机床用节能装置，包括支架，支架上设有固定接料盘和回转接料盘，支架上设有驱动回转接料盘翻转的气缸，固定接料盘上设有喷嘴，支架上有喷嘴连通的储气箱，气缸的排气阀储气箱连通，通过将气缸排出的气体导入喷嘴喷出。本方案解决了现有技术中数控机床排料时气流量消耗较大的问题。

Description

数控机床用节能装置及方法

技术领域

本发明涉及机械加工设备技术领域，具体为数控机床用节能装置及方法。

背景技术

数控机床上设置了接料装置来接加工完成后落下的工件，接料装置包括支架、固定接料盘和翻转接料盘，支架上设有用于驱动翻转接料盘摆动的气缸，通过翻转接料盘的摆动，实现了翻转接料盘与固定接料盘之间的折叠翻转。气缸的工作需要气泵提供高压气体。当工件掉落到固定接料盘上后，由于工件上吸附有一些碎屑，于是，在固定接料盘的侧部设置了喷嘴，利用喷嘴喷出的气流将工件上吸附的碎屑吹落。于是，喷嘴的工作也需要气泵提供一定压力的气体。综上所述，整个接料装置消耗的气流量较大。

发明内容

本发明意在提供一种数控机床用节能装置及方法，以解决现有技术中数控机床排料时气流量消耗较大的问题。

本发明的基础方案为：数控机床用节能装置，包括支架，所述支架上连接有固定接料盘，固定接料盘具有进料端和出料端，固定接料盘的进料端铰接有回转接料盘，支架上设有驱动回转接料翻转的气缸，所述气缸包括缸体、活塞和推杆，活塞位于缸体的内部并与缸体密封滑动配合，活塞将缸体的内部分隔为无杆腔和有杆腔，固定接料盘的侧部设有喷嘴，所述缸体的一端连接有与无杆腔连通的第一进气阀和第一排气阀，缸体的另一端连接有与有杆腔连通的第二进气阀和第二排气阀，第一进气阀与第二排气阀之间、第二进气阀与第一排气阀之间均设有联动机构；所述支架上连接有储气箱，储气箱上连通有控制阀，喷嘴与控制阀连通，第一排气阀和第二排气阀均与储气箱连通；所述固定接料盘的进料端设有第一触发开关，出料端设有第二触发开关；所述固定接料盘的底部设有倾斜的缓冲孔，固定接料盘的底部设有与缓冲孔连通的导气管，导气管与控制阀连通。

与现有技术相比，本方案的优点在于：1、通过设置储气箱，将气缸与储气箱连通，将气缸排出的气体储存在储气箱内，然后储气箱内的气体从喷嘴喷出，从而对缸体排出的气体进行再次利用，同时也省去了给喷嘴直接提供气体的供气机构，减少了气体的浪费，节约了能源。2、通过设置缓冲孔，利用从缓冲孔喷出的气流作用到工件上，对工件进行减速，从而减小了工件与固定接料盘之间的冲击作用，有利于提高固定接料盘的使用寿命。

进一步，所述第一进气阀与第二进气阀的结构相同，所述第一进气阀包括进气阀体和进气闸板，进气阀体的内部设有进气通道，进气闸板沿进气通道的径向与进气阀体滑动连接，进气阀体上设有旁通孔，旁通孔位于进气闸板朝向进气通道的进气端一侧，旁通孔处密封连接有弹性膜，进气阀体的外侧设有与弹性膜相对的顶杆，顶杆与进气闸板固定连接；所述第一排气阀与第二排气阀的结构相同，所述第一排气阀包括排气阀体和排气闸板，排气阀体的内部设有排气通道，排气闸板沿径向与排气阀体滑动连接；所述进气闸板的滑动方向与排气闸板的滑动方向平行；所述联动机构包括连杆和弹性件，连杆通过弹性件与缸体连接；所述第一进气阀的进气闸板与第二排气阀的排气闸板通过连杆连接，所述第二进气阀的进气闸板与第一排气阀的排气闸板通过另一根连杆连接。

通过设置旁通孔和弹性膜，利用空气的压力使弹性膜变形，从而使弹性膜通过顶杆带动进气闸板移动，从而实现了进气阀的自动开启，无需人为操作，降低了操作者的负担。通过设置连杆将进气闸板和排气闸板进行连接，实现第一进气阀和第二排气阀可以同时开启、第二进气阀和第一排气阀可以同时开启。通过设置弹性件，便于连杆在移动后进行复位，从而实现对应的进气阀和排气阀同时关闭。

进一步，所述弹性件为拉簧。拉簧主要是通过拉力来实现驱动连杆移动，而拉簧在拉动连杆移动时不易发生径向的变形，从而使拉簧安装时无需考虑径向变形的情况发生，方便了安装。

本发明还提供了使用数控机床用节能装置的方法，具体包括以下步骤：

步骤一、给第一进气阀通入加压空气，使旁通孔处的压力增大，弹性膜在气压作用下膨胀变形并推动顶杆移动，顶杆带动第一进气阀的进气闸板移动，第一进气阀的进气闸板移动的同时通过连杆带动第二排气阀的排气闸板移动，使第一进气阀的进气通道和第二排气阀的排气通道同时导通，使加压空气进入到无杆腔内，使无杆腔内的压力增大，而有杆腔的空气通过第二排气阀排入到储气箱内而压力减小，活塞在压力差的作用下从无杆腔的一端往有杆腔的一端移动，并带动推杆逐渐伸出缸体；

步骤二、当回转接料盘在推杆的作用下由竖向状态变为横向状态后，停止给第一进气阀通气，第一进气阀内的压力减小，弹性膜收缩，同时，连杆在弹性件的作用下带动第一进气阀的进气闸板和第二排气阀的排气闸板滑动，使第一进气阀的进气通道关闭，第二排气阀的排气通道关闭，控制工件掉落到回转接料盘上；

步骤三、给第二进气阀通入加压空气，使第二进气阀上的旁通孔处的压力增大，弹性膜在气压作用下膨胀变形并推动顶杆移动，顶杆带动第二进气阀的进气闸板移动，第二进气阀的进气闸板移动的同时通过连杆带动第一排气阀的排气闸板移动，使第二进气阀的进气通道和第一排气阀的排气通道同时导通，使加压空气进入到有杆腔内，使有杆腔内的压力增大，而无杆腔内的空气通过第一排气阀排入到储气箱内而压力减小，活塞在压力差的作用下从有杆腔的一端往无杆腔的一端移动，并带动推杆逐渐缩回缸体内；

步骤四、回转接料盘有横向状态逐渐变为竖向状态，工件在重力作用下沿回转接料盘滑动，工件滑动至固定接料盘的进料端的时候触发第一触发开关，使控制阀开启，储存箱内的气体通过控制阀排入导气管和喷嘴，使导气管内的空气从缓冲孔处喷向工件，使工件的移动速度降低，喷嘴喷出的气体喷向工件的表面，工件滑动至固定接料盘上后继续沿固定接料盘滑动，当工件触碰第二触发开关时，控制阀关闭，最后工件从固定接料盘的出料端滑出。

附图说明

图1为本发明数控机床用节能装置的实施例的立体图；

图2为图1中A方向视图；

图3为图2中气缸的轴向剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：支架1、气缸2、回转接料盘3、喷嘴4、固定接料盘5、第二触发开关6、储气箱7、导气管8、缓冲孔9、第一触发开关10、第一进气阀21、第一排气阀22、第二进气阀23、第二排气阀24、缸体25、活塞26、推杆27、连杆28、拉簧29、进气阀体211、进气闸板212、排气阀体221、排气闸板222。

实施例基本如附图1、图2和图3所示：数控机床用节能装置，包括支架1，支架1上通过螺栓连接有倾斜设置的固定接料盘5，固定接料盘5具有进料端和出料端，进料端高于出料端。固定接料盘5的底部设有若干条形孔。固定接料盘5的侧部通过螺栓固定连接有喷嘴4，喷嘴4远离固定接料盘5的一侧连接有控制阀，控制阀为电磁阀。固定接料盘5的出料端安装有与控制阀电连接的第二触发开关6。固定接料盘5的底部靠近进料端处设有若干倾斜的缓冲孔9，缓冲孔9的中心线的上端朝向进料端。固定接料盘5的底部下侧焊接有导气管8，导气管8与缓冲孔9连通。固定接料盘5的进料端铰接有回转接料盘3，回转接料盘3的回转轴线与固定接料盘5的倾斜方向垂直。回转接料盘3的侧部靠近固定接料盘5的进料端处设有第一触发开关10，第一触发开关10与控制阀电连接。

支架1上设有倾斜的气缸2，气缸2包括缸体25、活塞26和推杆27，缸体25的上端与支架1铰接，活塞26位于缸体25的内部并与缸体25密封滑动配合，推杆27沿缸体25的轴线贯穿缸体25的下端并与缸体25密封滑动连接，推杆27的上端与活塞26通过螺栓连接，活塞26将缸体25的内部分隔为无杆腔和有杆腔。缸体25的一端连接有与无杆腔连通的第一进气阀21和第一排气阀22，缸体25的另一端连接有与有杆腔连通的第二进气阀23和第二排气阀24。第一进气阀21包括进气阀体211和进气闸板212，进气阀体211的内部设有进气通道，进气闸板212沿进气通道的径向与进气阀体211滑动连接；进气阀体211上设有旁通孔，旁通孔位于进气闸板212远离缸体25的一侧，旁通孔处密封连接有弹性膜；进气阀体211的外侧设有与弹性膜相对的顶杆，顶杆与进气闸板212焊接。第二进气阀23与第一进气阀21的结构相同。第一排气阀22包括排气阀体221和排气闸板222，排气阀体221的内部设有排气通道，排气闸板222沿排气通道的径向与排气阀体221滑动连接。第二排气阀24与第一排气阀22的结构相同。进气闸板212的滑动方向与排气闸板222的滑动方向平行。

第一进气阀21与第二排气阀24之间、第二进气阀23与第一排气阀22之间均设有联动机构。联动机构包括连杆28和弹性件，连杆28与缸体25滑动连接，连杆28的滑动方向与进气闸板212的滑动方向平行，弹性件为拉簧29，拉簧29的一端与连杆28连接，拉簧29的另一端与缸体25连接。第一进气阀21的进气闸板212与第二排气阀24的排气闸板222、第二进气阀23的进气闸板212与第一排气阀22的排气闸板222均通过对应的连杆28连接。

支架1上通过螺栓连接有储气箱7，储气箱7与控制阀连通。第一排气阀22和第二排气阀24均通过导管与储气箱7连通。导气管8与储气箱7连通。

使用数控机床用节能装置的方法，具体包括以下步骤：

步骤一、给第一进气阀21通入加压空气，使旁通孔处的压力增大，弹性膜在气压作用下膨胀变形并推动顶杆移动，顶杆带动第一进气阀21的进气闸板212往远离进气通道的方向移动，第一进气阀21的进气闸板212移动的同时通过连杆28带动第二排气阀24的排气闸板222往远离排气通道的方向移动，使第一进气阀21的进气通道和第二排气阀24的排气通道同时导通，使加压空气进入到无杆腔内，使无杆腔内的压力增大，而有杆腔的空气通过第二排气阀24排入到储气箱7内而压力减小，活塞26在压力差的作用下从无杆腔的一端往有杆腔的一端移动，并带动推杆27逐渐伸出缸体25；

步骤二、当回转接料盘3在推杆27的作用下由竖向状态变为横向状态后，停止给第一进气阀21通气，第一进气阀21内的压力减小，弹性膜收缩，同时，连杆28在弹性件的作用下带动第一进气阀21的进气闸板212和第二排气阀24的排气闸板222滑动复位，使第一进气阀21的进气通道关闭，第二排气阀24的排气通道关闭，控制工件掉落到回转接料盘3上；

步骤三、给第二进气阀23通入加压空气，使第二进气阀23上的旁通孔处的压力增大，弹性膜在气压作用下膨胀变形并推动顶杆移动，顶杆带动第二进气阀23的进气闸板212往远离进气通道的方向移动，第二进气阀23的进气闸板212移动的同时通过连杆28带动第一排气阀22的排气闸板222往远离排气通道的方向移动，使第二进气阀23的进气通道和第一排气阀22的排气通道同时导通，使加压空气进入到有杆腔内，使有杆腔内的压力增大，而无杆腔内的空气通过第一排气阀22排入到储气箱7内而压力减小，活塞26在压力差的作用下从有杆腔的一端往无杆腔的一端移动，并带动推杆27逐渐缩回缸体25内；

步骤四、回转接料盘3有横向状态逐渐变为竖向状态，工件在重力作用下沿回转接料盘3滑动，工件滑动至固定接料盘5的进料端的时候触发第一触发开关10，使控制阀开启，储存箱内的气体通过控制阀排入导气管和喷嘴4，使导气管内的空气从缓冲孔9处喷向工件，使工件的移动速度降低，喷嘴4喷出的气体喷向工件的表面，工件滑动至固定接料盘5上后继续沿固定接料盘5滑动，当工件触碰第二触发开关6时，控制阀关闭，最后工件从固定接料盘5的出料端滑出。

Claims (3)

1.数控机床用节能装置，包括支架，所述支架上连接有固定接料盘，固定接料盘具有进料端和出料端，固定接料盘的进料端铰接有回转接料盘，支架上设有驱动回转接料盘翻转的气缸，所述气缸包括缸体、活塞和推杆，活塞位于缸体的内部并与缸体密封滑动配合，活塞将缸体的内部分隔为无杆腔和有杆腔，固定接料盘的侧部设有喷嘴，其特征在于：所述缸体的一端连接有与无杆腔连通的第一进气阀和第一排气阀，缸体的另一端连接有与有杆腔连通的第二进气阀和第二排气阀，第一进气阀与第二排气阀之间、第二进气阀与第一排气阀之间均设有联动机构；所述支架上连接有储气箱，储气箱上连通有控制阀，喷嘴与控制阀连通，第一排气阀和第二排气阀均与储气箱连通；所述固定接料盘的进料端设有第一触发开关，出料端设有第二触发开关；所述固定接料盘的底部设有倾斜的缓冲孔，固定接料盘的底部设有与缓冲孔连通的导气管，导气管与控制阀连通；

所述第一进气阀与第二进气阀的结构相同，所述第一进气阀包括进气阀体和进气闸板，进气阀体的内部设有进气通道，进气闸板沿进气通道的径向与进气阀体滑动连接，进气阀体上设有旁通孔，旁通孔位于进气闸板朝向进气通道的进气端一侧，旁通孔处密封连接有弹性膜，进气阀体的外侧设有与弹性膜相对的顶杆，顶杆与进气闸板固定连接；所述第一排气阀与第二排气阀的结构相同，所述第一排气阀包括排气阀体和排气闸板，排气阀体的内部设有排气通道，排气闸板沿径向与排气阀体滑动连接；所述进气闸板的滑动方向与排气闸板的滑动方向平行；所述联动机构包括连杆和弹性件，连杆通过弹性件与缸体连接；所述第一进气阀的进气闸板与第二排气阀的排气闸板通过连杆连接，所述第二进气阀的进气闸板与第一排气阀的排气闸板通过另一根连杆连接。

2.根据权利要求1所述的数控机床用节能装置，其特征在于：所述弹性件为拉簧。

3.使用权利要求2所述的数控机床用节能装置的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、给第一进气阀通入加压空气，使旁通孔处的压力增大，弹性膜在气压作用下膨胀变形并推动顶杆移动，顶杆带动第一进气阀的进气闸板移动，第一进气阀的进气闸板移动的同时通过连杆带动第二排气阀的排气闸板移动，使第一进气阀的进气通道和第二排气阀的排气通道同时导通，使加压空气进入到无杆腔内，使无杆腔内的压力增大，而有杆腔的空气通过第二排气阀排入到储气箱内而压力减小，活塞在压力差的作用下从无杆腔的一端往有杆腔的一端移动，并带动推杆逐渐伸出缸体；

步骤二、当回转接料盘在推杆的作用下由竖向状态变为横向状态后，停止给第一进气阀通气，第一进气阀内的压力减小，弹性膜收缩，同时，连杆在弹性件的作用下带动第一进气阀的进气闸板和第二排气阀的排气闸板滑动，使第一进气阀的进气通道关闭，第二排气阀的排气通道关闭，控制工件掉落到回转接料盘上；

步骤三、给第二进气阀通入加压空气，使第二进气阀上的旁通孔处的压力增大，弹性膜在气压作用下膨胀变形并推动顶杆移动，顶杆带动第二进气阀的进气闸板移动，第二进气阀的进气闸板移动的同时通过连杆带动第一排气阀的排气闸板移动，使第二进气阀的进气通道和第一排气阀的排气通道同时导通，使加压空气进入到有杆腔内，使有杆腔内的压力增大，而无杆腔内的空气通过第一排气阀排入到储气箱内而压力减小，活塞在压力差的作用下从有杆腔的一端往无杆腔的一端移动，并带动推杆逐渐缩回缸体内；

步骤四、回转接料盘有横向状态逐渐变为竖向状态，工件在重力作用下沿回转接料盘滑动，工件滑动至固定接料盘的进料端的时候触发第一触发开关，使控制阀开启，储存箱内的气体通过控制阀排入导气管和喷嘴，使导气管内的空气从缓冲孔处喷向工件，使工件的移动速度降低，喷嘴喷出的气体喷向工件的表面，工件滑动至固定接料盘上后继续沿固定接料盘滑动，当工件触碰第二触发开关时，控制阀关闭，最后工件从固定接料盘的出料端滑出。