CN109866065A - 一种数控车床用紧急制动设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控车床用紧急制动设备，其结构包括数控车铣复合机、主电机、传动皮带、紧急制动装置、心轴尾座、电控箱，紧急制动装置由机体、环形固定架、主轴、吸附制动机构、电源箱、电磁铁、磁力加速机构组成，电控箱通过电磁铁控制吸附制动机构与磁力加速机构，电磁铁导电时，吸附制动机构脱离对主轴的制动，而磁力加速机构则辅助对主轴旋转，当断电时，吸附制动机构通过吸附机构对主轴的吸附阻碍旋转，使得主轴可以紧急制动，避免主轴由于惯性带动工作件继续旋转，造成工作件铣磨不均匀又可能造成工作件加工出现偏差，该设计采用吸附原理是为了避免一些机械式紧急制动对主轴摩擦损耗，长期使用会导致主轴的变形甚至损坏。

Description

一种数控车床用紧急制动设备

技术领域

本发明涉及数控车床领域，尤其是涉及到一种数控车床用紧急制动设备。

背景技术

数控车铣复合机是一种带有铣磨加工、切削的复合机，数控车铣复合机在正常工作时，主轴需要快速带动工作件旋转铣磨加工，如果数控车铣复合机突然出现断电等电气故障时，主电机停止工作，但是主电机带动主轴过快转动，会使得主轴由于惯性带动工作件继续旋转，可能会造成工作件铣磨不均匀又可能造成工作件加工出现偏差，导致工作件的报废。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种数控车床用紧急制动设备，其结构包括数控车铣复合机、主电机、传动皮带、紧急制动装置、心轴尾座、电控箱，所述的数控车铣复合机左端上安装有主电机，所述的数控车铣复合机顶端设有紧急制动装置，所述的数控车铣复合机和紧急制动装置采用间隙配合，所述的紧急制动装置和主电机通过传动皮带传动连接，所述的数控车铣复合机表面上设有电控箱，所述的数控车铣复合机和电控箱电连接，所述的电控箱左侧设有心轴尾座，所述的心轴尾座和数控车铣复合机活动连接；

所述的紧急制动装置由机体、环形固定架、主轴、吸附制动机构、电源箱、电磁铁、磁力加速机构组成，所述的机体内部顶端安装有环形固定架，所述的机体内部底端设有电源箱，所述的机体和电源箱相连接，所述的机体内壁左右两端均设有电磁铁，所述的机体和电磁铁榫连接，所述的环形固定架左右两侧均设有吸附制动机构，所述的环形固定架和吸附制动机构采用间隙配合，所述的机体内部安装有磁力加速机构。

作为本技术方案的进一步优化，所述的主轴还包括第一磁铁，所述的主轴表面上设有四个第一磁铁，且四个第一磁铁等距分布在主轴上，所述的第一磁铁和主轴胶连接。

作为本技术方案的进一步优化，所述的吸附制动机构由弧形衔铁、连接杆、吸附机构、第一弹簧组成，所述的弧形衔铁底端中间位置上设有连接杆，所述的弧形衔铁和连接杆一端胶连接，所述的连接杆另一端上设有吸附机构，所述的连接杆和吸附机构活动连接，所述的连接杆表面上安装有第一弹簧。

作为本技术方案的进一步优化，所述的吸附机构由半圆弧磁铁、摩擦块、导气支杆、真空吸盘组成，所述的半圆弧磁铁内侧顶端上设有导气支杆，所述的半圆弧磁铁和导气支杆一端螺纹连接，所述的导气支杆另一端上设有真空吸盘，所述的导气支杆和真空吸盘胶连接，所述的半圆弧磁铁内侧表面上安装有两个摩擦块。

作为本技术方案的进一步优化，所述的连接杆还包括导气管，所述的连接杆内部设有导气管，所述的连接杆和导气管为一体化结构。

作为本技术方案的进一步优化，所述的磁力加速机构由L型衔铁、第二磁铁、第二弹簧、滑动导轨轮组成，所述的L型衔铁表上设有第二磁铁，所述的L型衔铁和第二磁铁胶连接，所述的L型衔铁左端上安装有第二弹簧，所述的第二磁铁表面上设有滑动导轨轮，所述的第二磁铁和滑动导轨轮采用间隙配合。

作为本技术方案的进一步优化，所述的L型衔铁与电磁铁处于同一水平面上，使得电磁铁通上电能可以将L型衔铁吸住。

作为本技术方案的进一步优化，所述的连接杆与半圆弧磁铁以及导气支杆均是通过导气管相连通，用于为真空吸盘通过外界的气压。

作为本技术方案的进一步优化，所述的半圆弧磁铁为环形半圆结构，使得两个半圆弧磁铁可以合并夹持主轴，让其停止惯性运转。

作为本技术方案的进一步优化，所述的摩擦块采用橡胶材质制作，该材料可以降低对主轴摩擦损耗，可以避免长期时候后对主轴自身的磨损变形。

作为本技术方案的进一步优化，所述的第二磁铁与第一磁铁两者都为同极磁铁，使得第二磁铁与第一磁铁在旋转的时候可以始终保持同极相斥，提高主轴的旋转。

有益效果

本发明一种数控车床用紧急制动设备，通过电控箱控制紧急制动装置内的电源箱为电磁铁提供电能，电磁铁将电能转化为磁场力，而弧形衔铁与L型衔铁受到磁力的吸引靠近电磁铁，弧形衔铁带动连接杆往外移动，当连接杆一端脱离环形固定架后，外界的空气通过导气管进入半圆弧磁铁内，再导入真空吸盘内，让真空吸盘内的气压与外界相同时，真空吸盘停止对主轴的吸附，而弧形衔铁通过连接杆带动吸附机构撤离对主轴的制动，L型衔铁则带动第二磁铁与第一磁铁处于相同的水平面，并且两者之间相互平行，第二磁铁与第一磁铁始终保持同极相斥，提高主轴的旋转速度，当数控车铣复合机突然出现断电等电气故障时，主电机停止工作时，而电源箱不再为电磁铁提供电能时，第二弹簧将L型衔铁往后动，使得L型衔铁带动第二磁铁脱离与第一磁铁的同一水平面，让第一磁铁不会继续加速主轴的惯性旋转，第一弹簧则带动半圆弧磁铁向主轴撞击，而半圆弧磁铁上的真空吸盘利用弹力的冲击，撞向主轴，真空吸盘将自身的空气排出并吸附在主轴表面上，使得主轴惯性旋转受到阻碍，半圆弧磁铁带动摩擦块对主轴进行二次摩擦阻止其惯性旋转，也可以减轻真空吸盘受到主轴惯性力的拉扯损坏。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：电控箱通过电磁铁控制吸附制动机构与磁力加速机构，电磁铁导电时，吸附制动机构脱离对主轴的制动，而磁力加速机构则辅助对主轴旋转，当断电时，吸附制动机构通过吸附机构对主轴的吸附阻碍旋转，使得主轴可以紧急制动，避免主轴由于惯性带动工作件继续旋转，造成工作件铣磨不均匀又可能造成工作件加工出现偏差，该设计采用吸附原理是为了避免一些机械式紧急制动对主轴摩擦损耗，长期使用会导致主轴的变形甚至损坏。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种数控车床用紧急制动设备的结构示意图。

图2为本发明一种数控车床用紧急制动设备紧急制动装置的剖面结构示意图。

图3为本发明一种数控车床用紧急制动设备紧急制动装置的俯视结构示意图。

图4为本发明一种数控车床用紧急制动设备吸附制动机构的静止状态结构示意图。

图5为本发明一种数控车床用紧急制动设备吸附制动机构的工作状态结构示意图。

图6为本发明图3中A的放大图。

图中：数控车铣复合机-1、主电机-2、传动皮带-3、紧急制动装置-4、心轴尾座-5、电控箱-6、机体-401、环形固定架-402、主轴-403、吸附制动机构-404、电源箱-405、电磁铁-406、磁力加速机构-407、第一磁铁-4031、弧形衔铁-4041、连接杆-4042、吸附机构-4043、第一弹簧-4044、半圆弧磁铁-4043a、摩擦块-4043b、导气支杆-4043c、真空吸盘-4043d、导气管-4042a、L型衔铁-4071、第二磁铁-4072、第二弹簧-4073、滑动导轨轮-4074。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式以及附图说明，进一步阐述本发明的优选实施方案。

实施例

请参阅图1-图6，本发明提供一种数控车床用紧急制动设备，其结构包括数控车铣复合机1、主电机2、传动皮带3、紧急制动装置4、心轴尾座5、电控箱6，所述的数控车铣复合机1左端上安装有主电机2，所述的数控车铣复合机1顶端设有紧急制动装置4，所述的数控车铣复合机1和紧急制动装置4采用间隙配合，所述的紧急制动装置4和主电机2通过传动皮带3传动连接，所述的数控车铣复合机1表面上设有电控箱6，所述的数控车铣复合机1和电控箱6电连接，所述的电控箱6左侧设有心轴尾座5，所述的心轴尾座5和数控车铣复合机1活动连接，所述的紧急制动装置4由机体401、环形固定架402、主轴403、吸附制动机构404、电源箱405、电磁铁406、磁力加速机构407组成，所述的机体401内部顶端安装有环形固定架402，所述的机体401内部底端设有电源箱405，所述的机体401和电源箱405相连接，所述的机体401内壁左右两端均设有电磁铁406，所述的机体401和电磁铁406榫连接，所述的环形固定架402左右两侧均设有吸附制动机构404，所述的环形固定架402和吸附制动机构404采用间隙配合，所述的机体401内部安装有磁力加速机构407。

所述的主轴403还包括第一磁铁4031，所述的主轴403表面上设有四个第一磁铁4031，且四个第一磁铁4031等距分布在主轴403上，所述的第一磁铁4031和主轴403胶连接，

上述的第一磁铁4031是用于配合第二磁铁4072，利用同极磁铁相斥的原理，辅助主轴403旋转，使得主轴403可以加快启动旋转。

所述的吸附制动机构404由弧形衔铁4041、连接杆4042、吸附机构4043、第一弹簧4044组成，所述的弧形衔铁4041底端中间位置上设有连接杆4042，所述的弧形衔铁4041和连接杆4042一端胶连接，所述的连接杆4042另一端上设有吸附机构4043，所述的连接杆4042和吸附机构4043活动连接，所述的连接杆4042表面上安装有第一弹簧4044，

上述的弧形衔铁4041是用于配合电磁铁406工作，使得弧形衔铁4041带动吸附机构4043撤离主轴403，避免吸附机构4043影响主轴403正常工作。

所述的吸附机构4043由半圆弧磁铁4043a、摩擦块4043b、导气支杆4043c、真空吸盘4043d组成，所述的半圆弧磁铁4043a内侧顶端上设有导气支杆4043c，所述的半圆弧磁铁4043a和导气支杆4043c一端螺纹连接，所述的导气支杆4043c另一端上设有真空吸盘4043d，所述的导气支杆4043c和真空吸盘4043d胶连接，所述的半圆弧磁铁4043a内侧表面上安装有两个摩擦块4043b，

上述的摩擦块4043b是用于对主轴403进行二次摩擦阻止其惯性旋转，也可以减轻真空吸盘4043d受到主轴403惯性力的拉扯损坏。

所述的连接杆4042还包括导气管4042a，所述的连接杆4042内部设有导气管4042a，所述的连接杆4042和导气管4042a为一体化结构，

上述的导气管4042a是用于将外界的空气注入真空吸盘4043d内，让真空吸盘4043d内部充满空气，使得真空吸盘4043d松开对主轴403的吸附。

所述的磁力加速机构407由L型衔铁4071、第二磁铁4072、第二弹簧4073、滑动导轨轮4074组成，所述的L型衔铁4071表上设有第二磁铁4072，所述的L型衔铁4071和第二磁铁4072胶连接，所述的L型衔铁4071左端上安装有第二弹簧4073，所述的第二磁铁4072表面上设有滑动导轨轮4074，所述的第二磁铁4072和滑动导轨轮4074采用间隙配合，

上述的滑动导轨轮4074是为了L型衔铁4071提供导向移动的作用，避免L型衔铁4071出现掉落。

所述的L型衔铁4071与电磁铁406处于同一水平面上，使得电磁铁406通上电能可以将L型衔铁4071吸住，所述的连接杆4042与半圆弧磁铁4043a以及导气支杆4043c均是通过导气管4042a相连通，用于为真空吸盘4043d通过外界的气压，所述的半圆弧磁铁4043a为环形半圆结构，使得两个半圆弧磁铁4043a可以合并夹持主轴403，让其停止惯性运转，所述的摩擦块4043b采用橡胶材质制作，该材料可以降低对主轴403摩擦损耗，可以避免长期时候后对主轴403自身的磨损变形，所述的第二磁铁4072与第一磁铁4031两者都为同极磁铁，使得第二磁铁4072与第一磁铁4031在旋转的时候可以始终保持同极相斥，提高主轴的旋转。

本发明的原理：通过电控箱6控制紧急制动装置4内的电源箱405为电磁铁406提供电能，电磁铁406将电能转化为磁场力，而弧形衔铁4041与L型衔铁4071受到磁力的吸引靠近电磁铁406，弧形衔铁4041带动连接杆4042往外移动，当连接杆4042一端脱离环形固定架402后，外界的空气通过导气管4042a进入半圆弧磁铁4043a内，再导入真空吸盘4043d内，让真空吸盘4043d内的气压与外界相同时，真空吸盘4043d停止对主轴403的吸附，而弧形衔铁4041通过连接杆4042带动吸附机构4043撤离对主轴403的制动，L型衔铁4071则带动第二磁铁4072与第一磁铁4031处于相同的水平面，并且两者之间相互平行，第二磁铁4072与第一磁铁4031始终保持同极相斥，提高主轴403的旋转速度，当数控车铣复合机1突然出现断电等电气故障时，主电机2停止工作时，而电源箱405不再为电磁铁406提供电能时，第二弹簧4073将L型衔铁4071往后动，使得L型衔铁4071带动第二磁铁4072脱离与第一磁铁4031的同一水平面，让第一磁铁4031不会继续加速主轴403的惯性旋转，第一弹簧4044则带动半圆弧磁铁4043a向主轴403撞击，而半圆弧磁铁4043a上的真空吸盘4043d利用弹力的冲击，撞向主轴403，真空吸盘4043d将自身的空气排出并吸附在主轴403表面上，使得主轴403惯性旋转受到阻碍，半圆弧磁铁4043a带动摩擦块4043b对主轴403进行二次摩擦阻止其惯性旋转，也可以减轻真空吸盘4043d受到主轴403惯性力的拉扯损坏。

本发明解决问题的方法是：电控箱6通过电磁铁406控制吸附制动机构404与磁力加速机构407，电磁铁406导电时，吸附制动机构404脱离对主轴403的制动，而磁力加速机构407则辅助对主轴403旋转，当断电时，吸附制动机构404通过吸附机构4043对主轴403的吸附阻碍旋转，使得主轴403可以紧急制动，避免主轴403由于惯性带动工作件继续旋转，造成工作件铣磨不均匀又可能造成工作件加工出现偏差，该设计采用吸附原理是为了避免一些机械式紧急制动对主轴403摩擦损耗，长期使用会导致主轴403的变形甚至损坏。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，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或基本特征的前提下，不仅能够以其他的具体形式实现本发明，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，因此本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定，而不是上述说明限定。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种数控车床用紧急制动设备，其结构包括数控车铣复合机(1)、主电机(2)、传动皮带(3)、紧急制动装置(4)、心轴尾座(5)、电控箱(6)，所述的数控车铣复合机(1)左端上安装有主电机(2)，所述的数控车铣复合机(1)顶端设有紧急制动装置(4)，所述的数控车铣复合机(1)和紧急制动装置(4)采用间隙配合，所述的紧急制动装置(4)和主电机(2)通过传动皮带(3)传动连接，所述的数控车铣复合机(1)表面上设有电控箱(6)，所述的数控车铣复合机(1)和电控箱(6)电连接，所述的电控箱(6)左侧设有心轴尾座(5)，所述的心轴尾座(5)和数控车铣复合机(1)活动连接，其特征在于：

所述的紧急制动装置(4)由机体(401)、环形固定架(402)、主轴(403)、吸附制动机构(404)、电源箱(405)、电磁铁(406)、磁力加速机构(407)组成，所述的机体(401)内部顶端安装有环形固定架(402)，所述的机体(401)内部底端设有电源箱(405)，所述的机体(401)和电源箱(405)相连接，所述的机体(401)内壁左右两端均设有电磁铁(406)，所述的机体(401)和电磁铁(406)榫连接，所述的环形固定架(402)左右两侧均设有吸附制动机构(404)，所述的环形固定架(402)和吸附制动机构(404)采用间隙配合，所述的机体(401)内部安装有磁力加速机构(407)。

2.根据权利要求1所述的一种数·控车床用紧急制动设备，其特征在于：所述的主轴(403)还包括第一磁铁(4031)，所述的主轴(403)表面上设有四个第一磁铁(4031)，且四个第一磁铁(4031)等距分布在主轴(403)上，所述的第一磁铁(4031)和主轴(403)胶连接。

3.根据权利要求1所述的一种数控车床用紧急制动设备，其特征在于：所述的吸附制动机构(404)由弧形衔铁(4041)、连接杆(4042)、吸附机构(4043)、第一弹簧(4044)组成，所述的弧形衔铁(4041)底端中间位置上设有连接杆(4042)，所述的弧形衔铁(4041)和连接杆(4042)一端胶连接，所述的连接杆(4042)另一端上设有吸附机构(4043)，所述的连接杆(4042)和吸附机构(4043)活动连接，所述的连接杆(4042)表面上安装有第一弹簧(4044)。

4.根据权利要求3所述的一种数控车床用紧急制动设备，其特征在于：所述的吸附机构(4043)由半圆弧磁铁(4043a)、摩擦块(4043b)、导气支杆(4043c)、真空吸盘(4043d)组成，所述的半圆弧磁铁(4043a)内侧顶端上设有导气支杆(4043c)，所述的半圆弧磁铁(4043a)和导气支杆(4043c)一端螺纹连接，所述的导气支杆(4043c)另一端上设有真空吸盘(4043d)，所述的导气支杆(4043c)和真空吸盘(4043d)胶连接，所述的半圆弧磁铁(4043a)内侧表面上安装有两个摩擦块(4043b)。

5.根据权利要求3所述的一种数控车床用紧急制动设备，其特征在于：所述的连接杆(4042)还包括导气管(4042a)，所述的连接杆(4042)内部设有导气管(4042a)，所述的连接杆(4042)和导气管(4042a)为一体化结构。

6.根据权利要求1所述的一种数控车床用紧急制动设备，其特征在于：所述的磁力加速机构(407)由L型衔铁(4071)、第二磁铁(4072)、第二弹簧(4073)、滑动导轨轮(4074)组成，所述的L型衔铁(4071)表上设有第二磁铁(4072)，所述的L型衔铁(4071)和第二磁铁(4072)胶连接，所述的L型衔铁(4071)左端上安装有第二弹簧(4073)，所述的第二磁铁(4072)表面上设有滑动导轨轮(4074)，所述的第二磁铁(4072)和滑动导轨轮(4074)采用间隙配合。