CN110153451B - 一种集成化的自动断屑装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成化的自动断屑装置，包括切屑抓取装置、切屑处理装置、安装支架、控制器，切屑抓取装置包括记忆合金钩子、冷却喷嘴、机械臂，记忆合金钩子设于机械臂前端；冷却喷嘴位于记忆合金钩子后，设在机械臂前端；机械臂后端安装在安装支架上；切屑处理装置包括物体移动感应器、盖板、移动支架、承接支架、断屑器，物体移动感应器和盖板设在承接支架的切屑进出两端；移动支架位于承接支架上；承接支架固定在安装支架上；断屑器固定在安装支架上，与承接支架上的切屑出口端相对；安装支架随机床进给箱移动。本发明能够在机床加工过程中，及时将长切屑引出，并进行断屑处理，防止切屑缠绕工件，影响工件表面质量。

Description

一种集成化的自动断屑装置

技术领域

本发明涉及车削用加工装置技术领域，特别是涉及一种集成化的自动断屑装置。

背景技术

机床对碳素钢、合金钢等塑性材料进行车削加工时，若不采取适当的断屑措施，很容易形成带状切屑。

带状切屑一般连绵不断，容易缠绕住工件和刀具，不容易清除，不仅会划伤工件表面，而且极易划伤操作人员，给加工过程带来一定的危险性。

发明内容

本发明的目的在于提出一种集成化的自动断屑装置，以解决切屑的堆积、缠绕的问题。

一种集成化的自动断屑装置，包括切屑抓取装置、切屑处理装置、安装支架、控制器，所述切屑抓取装置包括记忆合金钩子、冷却喷嘴、机械臂，所述切屑处理装置包括物体移动感应器、盖板、移动支架、承接支架、断屑器、切屑，所述物体移动感应器分为第一物体移动感应器和第二物体移动感应器，所述盖板分为第一盖板和第二盖板，所述断屑器包括断屑刀和可控电机；

所述记忆合金钩子设于所述机械臂的前端；所述冷却喷嘴位于所述记忆合金钩子的后端，且设在所述机械臂的前端；所述机械臂的后端安装在所述安装支架上；所述第一物体移动感应器和所述第一盖板位于所述承接支架上的切屑进入端，所述第二物体移动感应器和所述第二盖板位于所述承接支架上的切屑出口端；所述移动支架位于所述承接支架上；所述承接支架固定在所述安装支架上；所述断屑器固定在所述安装支架上，与所述承接支架上的切屑出口端相对；所述安装支架随机床进给箱移动；所述控制器安装在所述安装支架上。

根据本发明提出的集成化的自动断屑装置，能够自动将切屑引出，并进行断屑处理，当长切屑发生偶然断裂时，能够通过相应的感应器感应切屑是否正在执行断屑过程，控制器控制整个装置自动重复切屑引出-断屑的整个过程，从而避免切屑的堆积、缠绕，防止切屑缠绕工件、影响工件表面质量的问题。

另外，根据本发明提供的集成化的自动断屑装置，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述记忆合金钩子具有形状记忆效应，常温下为直条状，通过接触温度很高的切屑，受热改变形状缠住切屑；所述记忆合金钩子受热后的形状以缠住切屑为前提，不做具体要求。

进一步地，所述冷却喷嘴固定在所述机械臂上，当所述控制器发出切屑脱离命令后，开始喷出冷风冷却所述记忆合金钩子，当所述切屑与所述记忆合金钩子分离后，所述冷却喷嘴关闭。

进一步地，所述机械臂安装在所述安装支架上，所述机械臂按照既定轨迹进行运动，将所述切屑送入所述切屑处理装置中，行进速度的大小范围控制要求为确保切屑不因速度过快而被拉断。

进一步地，所述第一物体移动感应器用于感应所述切屑是否进入所述切屑处理装置，所述第一盖板与所述承接支架之间形成通道，用于限制所述切屑的无规则滚动；

所述第二物体移动感应器用于控制所述记忆合金钩子与所述切屑分离，所述第二盖板通过间断性夹紧切屑的动作，辅助所述断屑器工作。

进一步地，所述移动支架在既定轨道上往复移动，以完成夹持切屑、放开切屑的动作，用于引导切屑在所述切屑处理装置中的进给。

进一步地，所述移动支架的运行与所述第二盖板间断性夹紧切屑的动作相互配合，确保切屑不会在所述切屑处理装置中发生堵塞。

进一步地，所述断屑刀由所述可控电机带动旋转，所述可控电机固定在所述安装支架上。

进一步地，所述集成化的自动断屑装置的控制过程包括：

A.启动所述控制器，当机床开始启动后，控制所述机械臂将所述记忆合金钩子靠近所述切屑，温度较高的切屑翻转碰到所述记忆合金钩子后，所述记忆合金钩子受热变形缠住切屑，所述机械臂开始运动，将所述切屑送入所述切屑处理装置；

B.当所述第一物体移动感应器感应到所述切屑的存在后，所述机械臂继续携带所述切屑向前移动，所述控制器控制所述第一盖板与所述承接支架合拢并形成一通道，将所述切屑限制在形成的通道内移动，并使所述移动支架开始执行夹持-移动-放开-返回的循环动作，引导所述切屑在所述切屑处理装置中的进给；当所述第二物体移动感应器感应到所述切屑的存在后，所述第二盖板合拢，所述控制器控制所述冷却喷嘴工作，加快所述记忆合金钩子与所述切屑的脱离速度，随后所述控制器控制所述机械臂恢复原位，保持在切削区域上方位置；

C.所述控制器启动所述可控电机带动所述断屑刀转动，所述移动支架引导所述切屑向前进给，所述第二盖板夹紧所述切屑，所述断屑刀将伸出所述承接支架的切屑切断，完成整个断屑过程，整个断屑过程不断循环进行连续断屑；

D.当所述第一物体移动感应器感应到切屑不存在时，所述第一盖板张开，所述控制器控制所述记忆合金钩子重新抓取切屑，断屑过程继续工作，当所述第二物体移动感应器感应到切屑不存在时，所述第二盖板张开，所述移动支架返回初始位置，重复上述步骤A-C，抓取切屑并断屑，直到切削加工完成。

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是本发明一实施例的集成化的自动断屑装置的结构示意图；

图2是图1中切屑抓取装置的结构示意图；

图3是图1中切屑处理装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图3，本发明的一实施例提出的集成化的自动断屑装置，包括切屑抓取装置、切屑处理装置、安装支架3、控制器4，切屑抓取装置包括记忆合金钩子11、冷却喷嘴12、机械臂13，切屑处理装置包括物体移动感应器、盖板、移动支架23、承接支架24、断屑器、切屑5。所述物体移动感应器分为第一物体移动感应器211和第二物体移动感应器212，所述盖板分为第一盖板221和第二盖板222，所述断屑器包括断屑刀251和可控电机252。

记忆合金钩子11设于机械臂13前端；冷却喷嘴12位于记忆合金钩子11后，设在机械臂13前端。所述记忆合金钩子11具有形状记忆效应，常温下为直条状，通过接触温度很高的切屑，受热改变形状缠住切屑；所述记忆合金钩子11受热后的形状以缠住切屑5为前提，不做具体要求。

机械臂13后端安装在安装支架3上，所述机械臂按照既定轨迹进行运动，将所述切屑送入所述切屑处理装置中，行进速度的大小范围控制要求为确保切屑不因速度过快而被拉断。

所述冷却喷嘴12固定在所述机械臂13上，当所述控制器4发出切屑脱离命令后，开始喷出冷风冷却所述记忆合金钩子11，当所述切屑5与所述记忆合金钩子11分离后，所述冷却喷嘴12关闭。

第一物体移动感应器211和第一盖板221位于承接支架24上的切屑进入端，所述第一物体移动感应器211用于感应所述切屑5是否进入所述切屑处理装置，所述第一盖板221与所述承接支架24之间形成通道，用于限制所述切屑5的无规则滚动；

第二物体移动感应器212和第二盖板222位于承接支架24上的切屑出口端，所述第二物体移动感应器212用于控制所述记忆合金钩子11与所述切屑5分离，所述第二盖板222通过间断性夹紧切屑5的动作，辅助所述断屑器工作。

移动支架23位于承接支架24上，所述移动支架23在既定轨道上往复移动，以完成夹持切屑、放开切屑的动作，用于引导切屑5在所述切屑处理装置中的进给。所述移动支架23的运行与所述第二盖板222间断性夹紧切屑5的动作相互配合，确保切屑5不会在所述切屑处理装置中发生堵塞。

承接支架24固定在安装支架3上；断屑器固定在安装支架3上，与承接支架24上的切屑出口端相对；安装支架3随机床进给箱移动；控制器4安装在安装支架3上。

具体的，所述断屑刀251由所述可控电机252带动旋转，所述可控电机252固定在所述安装支架3上。

上述集成化的自动断屑装置，它的控制过程包括：

A.启动控制器4，当机床开始启动后，控制机械臂13将记忆合金钩子11靠近切屑5，温度较高的切屑5翻转碰到记忆合金钩子11后，记忆合金钩子11受热变形缠住切屑5，机械臂13开始运动，将切屑5送入切屑处理装置。

B.当第一物体移动感应器211感应到切屑5的存在后，机械臂13继续携带切屑5向前移动，控制器4控制第一盖板221与承接支架24合拢并形成一通道，将切屑限制在形成的通道内移动，并使移动支架23开始执行夹持-移动-放开-返回的循环动作引导切屑在切屑处理装置中的进给；当第二物体移动感应器212感应到切屑5的存在后，第二盖板222合拢，控制器4控制冷却喷嘴12工作，加快记忆合金钩子11与切屑5的脱离速度，随后控制器4控制机械臂13恢复原位，保持在切削区域上方位置。

C.控制器4启动可控电机252带动断屑刀251转动，移动支架23引导切屑5向前进给，第二盖板222夹紧切屑5，断屑刀251将伸出承接支架24的切屑5切断，完成整个断屑过程，整个断屑过程不断循环进行连续断屑。

D.当第一物体移动感应器211感应到切屑5不存在时，第一盖板221张开，控制器4控制记忆合金钩子11重新抓取切屑5，为防止切屑处理装置上存在未切断的切屑，断屑过程继续工作，当第二物体移动感应器212感应到切屑5不存在时，第二盖板222张开，移动支架23返回初始位置，重复上述步骤A-C，抓取切屑5并断屑，直到切削加工完成。

根据本发明提出的集成化的自动断屑装置，能够自动将切屑引出，并进行断屑处理，当长切屑发生偶然断裂时，能够通过相应的感应器感应切屑是否正在执行断屑过程，控制器控制整个装置自动重复切屑引出-断屑的整个过程，从而避免切屑的堆积、缠绕，防止切屑缠绕工件、影响工件表面质量的问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者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示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种集成化的自动断屑装置，其特征在于，包括切屑抓取装置、切屑处理装置、安装支架、控制器，所述切屑抓取装置包括记忆合金钩子、冷却喷嘴、机械臂，所述切屑处理装置包括物体移动感应器、盖板、移动支架、承接支架、断屑器、切屑，所述物体移动感应器分为第一物体移动感应器和第二物体移动感应器，所述盖板分为第一盖板和第二盖板，所述断屑器包括断屑刀和可控电机；

所述记忆合金钩子设于所述机械臂的前端；所述冷却喷嘴位于所述记忆合金钩子的后端，且设在所述机械臂的前端；所述机械臂的后端安装在所述安装支架上；所述第一物体移动感应器和所述第一盖板位于所述承接支架上的切屑进入端，所述第二物体移动感应器和所述第二盖板位于所述承接支架上的切屑出口端；所述移动支架位于所述承接支架上；所述承接支架固定在所述安装支架上；所述断屑器固定在所述安装支架上，与所述承接支架上的切屑出口端相对；所述安装支架随机床进给箱移动；所述控制器安装在所述安装支架上；

所述记忆合金钩子具有形状记忆效应，常温下为直条状，受热后缠住切屑；

所述移动支架在既定轨道上往复移动，以完成夹持切屑、放开切屑的动作，用于引导切屑在所述切屑处理装置中的进给。

2.根据权利要求1所述的集成化的自动断屑装置，其特征在于，所述冷却喷嘴固定在所述机械臂上，当所述控制器发出切屑脱离命令后，开始喷出冷风冷却所述记忆合金钩子，当所述切屑与所述记忆合金钩子分离后，所述冷却喷嘴关闭。

3.根据权利要求2所述的集成化的自动断屑装置，其特征在于，所述第一物体移动感应器用于感应所述切屑是否进入所述切屑处理装置，所述第一盖板与所述承接支架之间形成通道，用于限制所述切屑的无规则滚动；

所述第二物体移动感应器用于控制所述记忆合金钩子与所述切屑分离，所述第二盖板通过间断性夹紧切屑的动作，辅助所述断屑器工作。

4.根据权利要求3所述的集成化的自动断屑装置，其特征在于，所述移动支架的运行与所述第二盖板间断性夹紧切屑的动作相互配合，确保切屑不会在所述切屑处理装置中发生堵塞。

5.根据权利要求1所述的集成化的自动断屑装置，其特征在于，所述断屑刀由所述可控电机带动旋转，所述可控电机固定在所述安装支架上。

6.根据权利要求1所述的集成化的自动断屑装置，其特征在于，所述集成化的自动断屑装置的控制过程包括：

A.启动所述控制器，当机床开始启动后，控制所述机械臂将所述记忆合金钩子靠近所述切屑，温度较高的切屑翻转碰到所述记忆合金钩子后，所述记忆合金钩子受热变形缠住切屑，所述机械臂开始运动，将所述切屑送入所述切屑处理装置；

B.当所述第一物体移动感应器感应到所述切屑的存在后，所述机械臂继续携带所述切屑向前移动，所述控制器控制所述第一盖板与所述承接支架合拢并形成一通道，将所述切屑限制在形成的通道内移动，并使所述移动支架开始执行夹持-移动-放开-返回的循环动作，引导所述切屑在所述切屑处理装置中的进给；当所述第二物体移动感应器感应到所述切屑的存在后，所述第二盖板合拢，所述控制器控制所述冷却喷嘴工作，加快所述记忆合金钩子与所述切屑的脱离速度，随后所述控制器控制所述机械臂恢复原位，保持在切削区域上方位置；

C.所述控制器启动所述可控电机带动所述断屑刀转动，所述移动支架引导所述切屑向前进给，所述第二盖板夹紧所述切屑，所述断屑刀将伸出所述承接支架的切屑切断，完成整个断屑过程，整个断屑过程不断循环进行连续断屑；

D.当所述第一物体移动感应器感应到切屑不存在时，所述第一盖板张开，所述控制器控制所述记忆合金钩子重新抓取切屑，断屑过程继续工作，当所述第二物体移动感应器感应到切屑不存在时，所述第二盖板张开，所述移动支架返回初始位置，重复上述步骤A-C，抓取切屑并断屑，直到切削加工完成。