CN111113134B - 一种数控车床加工的工件防缠屑机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机床加工领域，具体涉及一种数控车床加工的工件防缠屑机构，包括数控机床本体和三抓卡盘，还包括磁性防缠装置，磁性防缠装置包括水平移动机构、旋转架、旋转驱动机构、高度调节机构和两个电磁铁，电磁铁的两侧设置有两个侧面感应机构，旋转架的中部固定设置有的第一接近传感器，该机床主轴的防缠屑机构及工作方法，通过电磁铁、高度调节机构、旋转架、旋转驱动机构和水平移动机构的共同作用，进而能够将工件上的铁屑及时进行清除，减少刀具上卡入铁屑的概率，使得刀具上缠绕铁屑的概率减少，且在工件加工的过程中，工件上产生的缠屑及时清理，大大的减少了工件上的缠屑刮花工件的加工效果的情况，大大降到了影响工件的精度。

Description

一种数控车床加工的工件防缠屑机构

技术领域

本发明涉及机床加工领域，具体涉及一种数控车床加工的工件防缠屑机构。

背景技术

机床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。通常由主轴、轴承和传动件等组成主轴部件。在机器中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮，传递运动及扭矩，如机床主轴；有的用来装夹工件，如心轴。

我国专利申请号：CN201811586548.3；公开日：2019.06.18公开了一种数控机床用电主轴粘屑检测系统包括：锥形夹具本体、电源模块、传感器模块、信号处理模块、信号发射模块；所述电源模块、传感器模块、信号处理模块、信号发射模块布置在所述锥形夹具的外表面上；所述传感器模块为连接成全桥电路的至少4片电阻应变片；所述电阻应变片均匀地分布在所述锥形夹具外圆表面上；所述信号处理模块用于将所述传感器模块检测到的微弱模拟信号转化成数字信号；所述信号发射模块用于将测得数据无线的发射出去。本发明提供的检测装置集成在主轴上的锥形夹具上，采用全桥检测线路，测量敏感度高；报警临界值可预设，不需要频繁标定数值，提高检测的稳定性和可靠性。

我国专利申请号：CN201811586548.3；公开日：2019.12.27公开了一种机床主轴夹屑和/或刀具缠屑的报警方法及装置，包括：采集主轴运转的振动信号；对主轴运转的振动信号进行处理，提取主轴运转的振动信号的特征参数，得到反应主轴运转的特征向量；将反应主轴运转的特征向量与数据库中预先存储的主轴正常运转时的正常状态信号样本信息以及主轴夹屑和/或刀具缠屑异常状态的信号样本信息进行比较，得到当前的主轴运转状态，当主轴运转出现主轴夹屑和/或刀具缠屑异常状态时，输出报警，同时将异常信号作为故障样本存入数据库。该装置包括：依次连接的数据采集单元、处理单元以及报警单元。本发明的机床主轴夹屑和/或刀具缠屑的报警方法及装置，对机床改动小，诊断的准确性及诊断效率高。

以上两个发明具有以下缺点：

1、该两个发明通过感应器的感应，进而感应到刀具在换刀的过程中是否会卡入铁屑，进而警报，若能将工件上的铁屑及时进行清除，就能减少刀具上卡入铁屑的概率，而这两个发明并没有解决该问题，使得刀具上缠绕铁屑的概率增大。

2、该两个发明对刀上缠屑的警报效果不错，但是在工件加工的过程中，工件上产生的缠屑并没有考虑到，而工件上的缠屑容易刮花工件的加工效果，且容易影响工件的精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数控车床加工的工件防缠屑机构。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种数控车床加工的工件防缠屑机构，包括数控机床本体和固定安装数控机床本体上的三抓卡盘，还包括固定安装在数控机床本体内的磁性防缠装置，磁性防缠装置与数控机床本体电连接，磁性防缠装置包括水平移动机构、旋转架、旋转驱动机构、高度调节机构和两个电磁铁，水平移动机构固定安装在数控机床本体的内部，且旋转架固定安装在水平移动机构上，用于对旋转架驱动的旋转驱动机构安装在水平移动机构上，两个电磁铁位于在旋转架靠近三抓卡盘的一侧，两个电磁铁均与高度调节机构固定连接，且两个电磁铁呈相互对称设置，高度调节机构用于驱动两个电磁铁同时靠近的安装在旋转架上，电磁铁的两侧固定设置有防止三抓卡盘撞上电磁铁的两个侧面感应机构，且旋转架的中部固定设置有用于防止工件撞上旋转架的第一接近传感器。

进一步的，旋转架包括转动板、空心轴、支撑架、轴盖和两个轴承，支撑架固定安装在水平移动机构的顶部，支撑架上开设有安装孔，且空心轴穿过安装孔与转动板固定连接，转动板位于支撑架靠近三抓卡盘的一侧，两个轴承套设在空心轴上，且两个轴承均位于安装孔内，且空心轴上固定设置有挡环，且挡环与支撑架靠近转动板的一侧接触，且轴盖位于支撑架的另一侧，轴盖套设在空心轴上，且轴盖的内缘与空心轴的外缘焊接，且旋转驱动机构与空心轴传动连接，空心轴与三抓卡盘共轴线设置，第一接近传感器固定安装在转动板上，且第一接近传感器与空心轴共轴线设置，且支撑架上开设有减重孔，高度调节机构固定安装在转动板上。

进一步的，高度调节机构包括直线移动器、两个连接臂、滑移板、第一挡板和导柱，两个滑移板均位于转动板远离的一侧，且两个滑移板相对于转动板的轴线呈对称设置，且每个滑移板靠近转动板的一侧固定设置有连接条，转动板上开设有供连接条滑动的两个条形避让缺口，每个连接条均穿过条形避让缺口与第一挡板的一侧固定连接，两个导柱一侧均分别固定安装在两个第一挡板的另一侧，两个导柱的另一侧均分别穿过连接臂的一端外缘，且导柱与连接臂转动连接，两个连接臂的另一端均与直线移动器传动连接，直线移动器固定安装在转动板上，两个电磁铁均分别固定安装在两个滑移板上，且两个侧面感应机构固定安装在滑移板上。

进一步的，直线移动器包括电动推杆、连接板、第二挡板、和两个连接柱，电动推杆位于转动板靠近三抓卡盘的一侧，且电动推杆通过固定板固定安装在转动板上，固定板均与电动推杆和转动板固定连接，连接板位于转动板远离电动推杆的一侧，且两个连接柱固定安装在连接板，两个连接柱的另一端穿过连接臂，且连接柱通过限位板与连接臂抵触，限位板与连接柱固定连接，连接板远离连接柱的一侧固定设置有导向条，且转动板上开设有供导向条滑动的导滑槽，导滑槽的长度方向垂直于两个条形避让缺口的长度方向，导向条穿过导滑槽与第二挡板固定连接，第二挡板靠近导向条的一侧与转动板贴合，且第二挡板的另一侧通过安装块与固定板的输出端固定连接，安装块均与固定板和第二挡板固定连接。

进一步的，旋转驱动机构包括大链轮、小链轮、第一电机架和第一驱动电机，大链轮固定安装在空心轴上，第一电机架固定安装在水平移动机构的顶部，且第一驱动电机固定安装第一电机架上，且小链轮固定安装在第一驱动电机上，且小链轮通过链条与大链轮啮合连接。

进一步的，水平移动机构包括容纳盒、位移板、丝杆、第二驱动电机和两个导向组件，容纳盒固定安装在数控机床本体内，且丝杆通过支撑座和固定座安装在数控机床本体内，支撑座和固定座安装在丝杆的两端，第二驱动电机位于固定座远离丝杆的一侧，且第二驱动电机通过联轴器与丝杆固定连接，第二驱动电机通过第二电机座固定安装在容纳盒内，且丝杆上安装有螺母，螺母上固定安装有螺母座，且螺母座的顶部与位移板的底部固定连接，两个导向组件均分别位于丝杆的两侧，且导向组件与位移板滑动连接。

进一步的，每个导向组件均包括滑座和滑杆，滑杆固定安装在容纳盒的内侧，且滑座能够滑动的安装在滑杆上，且滑座的顶部与位移板的底部固定连接，滑杆的长度方向平行于丝杆的轴向方向。

进一步的，每个侧面感应机构均包括延伸板和第二传感器，两个第二传感器固定安装在滑移板的两侧上，且两个第二传感器均分别固定安装在两个延伸板上，且两个第二传感器的感应端均相互远离，第二传感器位于电磁铁远离旋转架的一侧。

本发明的有益效果：当数控机床启动后，刀具将三抓卡盘上的工件进行加工，使得工件产生铁屑，由于事先将磁性防缠装置程序编好输入，水平移动机构、旋转架、旋转驱动机构、电磁铁和高度调节机构都按照程序进行工作，使得第二驱动电机进行工作，进而带动丝杆的转动，通过丝杆的转动，进而带动螺母的运动，再通过螺母带动螺母座和位移板进行运动，通过位移板，进而带动支撑架进行运动，从而带动旋转架进行运动，当运动到一定的位置后停止，由于电磁铁上的磁力，将对工件上的铁屑产生吸力，使得工件上的铁屑朝向电磁铁进行运动，进而使得工件上缠绕的铁屑沿着工件的轴向滑动，进而使得工件上的铁屑被刀具进行切断，并沿着工件吸向电磁铁，而由于工件自身的重力，使得铁屑将不会被电磁铁进行吸附，而是掉落到数控机床本体上的收集仓内，由于工件上的部分铁屑与工件表面上的摩擦力不足以被电磁铁吸动，将使得水平移动机构带动旋转架继续朝向工件进行运动，使得两个电磁铁分别到工件的上方和下方，进而使得电磁铁与工件上的铁屑吸力加强，使得工件上的铁屑朝向电磁铁进行运动，进而被刀具进行切断，而被切断的铁屑将会被电磁铁进行吸附，若电磁铁的吸力还不主以吸动工件上的铁屑，通过启动电动推杆，通过电动推杆的推动和拉动进而带动安装块运动，进而通过安装块带动第二挡板进行运动，通过导向条将第二挡板和连接板连接和导向条沿着导滑槽滑动，进而使得第二挡板带动连接板沿着导滑槽的长度方向运动，进而使得连接板带动两个连接柱进而运动，进而使得连接柱带动连接臂进行运动，进而使得连接臂带动导柱进行运动，通过第一挡板进而将导柱和连接条连接起来，再通过和条形避让缺口的作用，进而使得滑移板沿着条形避让缺口的长度方向滑动，进而通过滑移板带动电磁铁进行调节位置，使得两个电磁铁相互靠近，进而减少电磁铁与工件之间的距离，使得电磁铁对工件的吸力加强，进而吸动铁屑，通过第一驱动电机的运动，进而带动小链轮进行转动，通过链条的传动作用，进而带动大链轮进行转动，进而通过大链轮的作用带动空心轴进行转动，进而使得空心轴带动转动板进行转动，进而使得空心轴带动转动板进行转动，进而转动板带动高度调节机构进行转动，进而带动两个电磁铁进行旋转，若三抓卡盘正转，则旋转驱动机构带动旋转架进行反转，进而带动缠绕在侧面感应机构上的铁屑，被电磁铁的吸力带动，进而解开，通过第二传感器的作用，若三抓卡盘与第二传感器接近时，通过第二传感器的感应作用，进而将信号传送给控制器，使得控制器控制机床停止运动，进而避免三抓卡盘与电磁铁发生碰撞，通过第一接近传感器的作用，进而使得水平移动机构带动旋转架接近工件时，通过第一接近传感器的感应作用，进而将信号传送给控制器，使得控制器控制机床停止运动，进而避免了工件与旋转架发生碰撞。

该机床主轴的防缠屑机构及工作方法，通过电磁铁、高度调节机构、旋转架、旋转驱动机构和水平移动机构的共同作用，进而能够将工件上的铁屑及时进行清除，减少刀具上卡入铁屑的概率，使得刀具上缠绕铁屑的概率减少，且在工件加工的过程中，工件上产生的缠屑及时清理，大大的减少了工件上的缠屑刮花工件的加工效果的情况，大大降到了影响工件的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的局部立体结构示意图一；

图3为本发明的局部立体结构示意图二；

图4为旋转架的立体结构示意图；

图5为旋转架的立体结构分解示意图；

图6为本发明的局部立体结构示意图三；

图7为本发明的局部立体结构示意图四；

图8为高度调节机构的立体结构分解示意图；

图9为直线移动器的立体结构示意图；

图10为旋转驱动机构的立体结构示意图；

图11为水平移动机构的立体结构示意图；

图12为水平移动机构的局部立体结构分解示意图；

图中：

1、电磁铁；

2、高度调节机构；2a、直线移动器；2a1、电动推杆；2a2、固定板；2a3、安装块；2a4、导向条；2a5、连接板；2a6、连接柱；2a7、限位板；2a8、第二挡板；2b、连接臂；2c、滑移板；2c1、连接条；2d、第一挡板；2e、导柱；

3、旋转架；3a、转动板；3a1、导滑槽；3a2、条形避让缺口；3b、空心轴；3b1、挡环；3c、支撑架；3c1、减重孔；3c2、安装孔；3d、轴承；3e、轴盖；

4、旋转驱动机构；4a、大链轮；4b、小链轮；4c、第一驱动电机；4d、第一电机架；

5、水平移动机构；5a、容纳盒；5b、导向组件；5b1、滑座；5b2、滑杆；5c、位移板；5d、丝杆；5e、固定座；5f、支撑座；5g、第二电机座；5h、螺母；5i、螺母座；5k、第二驱动电机；

6、侧面感应机构；6a、延伸板；6b、第二传感器；

7、第一接近传感器；

8、三抓卡盘；

9、数控机床本体。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。

参照图1至图12所示的一种数控车床加工的工件防缠屑机构，包括数控机床本体9和固定安装数控机床本体9上的三抓卡盘8，还包括固定安装在数控机床本体9内的磁性防缠装置，磁性防缠装置与数控机床本体9电连接，磁性防缠装置包括水平移动机构5、旋转架3、旋转驱动机构4、高度调节机构2和两个电磁铁1，水平移动机构5固定安装在数控机床本体9的内部，且旋转架3固定安装在水平移动机构5上，旋转驱动机构4用于对旋转架3驱动的安装在水平移动机构5上，两个电磁铁1位于在旋转架3靠近三抓卡盘8的一侧，两个电磁铁1均与高度调节机构2固定连接，且两个电磁铁1呈相互对称设置，高度调节机构2用于驱动两个电磁铁1同时靠近的安装在旋转架3上，电磁铁1的两侧固定设置有防止三抓卡盘8撞上电磁铁1的两个侧面感应机构6，且旋转架3的中部固定设置有用于防止工件撞上旋转架3的的第一接近传感器7。当数控机床启动后，刀具将三抓卡盘8上的工件进行加工，使得工件产生铁屑，由于事先将磁性防缠装置程序编好输入，水平移动机构5、旋转架3、旋转驱动机构4、电磁铁1和高度调节机构2都按照程序进行工作，使得水平移动机构5进行工作，进而带动旋转架3朝向工件进行运动，当运动到一定的位置后，由于电磁铁1上的磁力，将对工件上的铁屑产生吸力，使得工件上的铁屑朝向电磁铁1进行运动，进而使得工件上缠绕的铁屑沿着工件的轴向滑动，进而使得工件上的铁屑被刀具进行切断，并沿着工件吸向电磁铁1，而由于工件自身的重力，使得铁屑将不会被电磁铁1进行吸附，而是掉落到数控机床本体9上的收集仓内，由于工件上的部分铁屑与工件表面上的摩擦力不足以被电磁铁1吸动，将使得水平移动机构5带动旋转架3继续朝向工件进行运动，进而使得电磁铁1与工件上的铁屑吸力加强，使得工件上的铁屑朝向电磁铁1进行运动，进而被刀具进行切断，而被切断的铁屑将会被电磁铁1进行吸附，若电磁铁1的吸力还不主以吸动工件上的铁屑，通过启动高度调节机构2，使得两个电磁铁1相互靠近，进而减少电磁铁1与工件之间的距离，使得电磁铁1对工件的吸力加强，进而吸动铁屑，且在水平移动机构5运动的过程中旋转驱动机构4带动旋转架3进行运动，若三抓卡盘8正转，则旋转驱动机构4带动旋转架3进行反转，进而带动缠绕在侧面感应机构6上的铁屑，被电磁铁1的吸力带动，进而解开，通过侧面感应机构6的作用，若三抓卡盘8与侧面感应机构6接近时，通过侧面感应机构6的感应作用，进而将信号传送给控制器，使得控制器控制机床停止运动，进而避免三抓卡盘8与电磁铁1发生碰撞，通过第一接近传感器7的作用，进而使得水平移动机构5带动旋转架3接近工件时，通过第一接近传感器7的感应作用，进而将信号传送给控制器，使得控制器控制机床停止运动，进而避免了工件与旋转架3发生碰撞。

旋转架3包括转动板3a、空心轴3b、支撑架3c、轴盖3e和两个轴承3d，支撑架3c固定安装在水平移动机构5的顶部，支撑架3c上开设有安装孔3c2，且空心轴3b穿过安装孔3c2与转动板3a固定连接，转动板3a位于支撑架3c靠近三抓卡盘8的一侧，两个轴承3d套设在空心轴3b上，且两个轴承3d均位于安装孔3c2内，且空心轴3b上固定设置有挡环3b1，且挡环3b1与支撑架3c靠近转动板3a的一侧接触，且轴盖3e位于支撑架3c的另一侧，轴盖3e套设在空心轴3b上，且轴盖3e的内缘与空心轴3b的外缘焊接，且旋转驱动机构4与空心轴3b传动连接，空心轴3b与三抓卡盘8共轴线设置，第一接近传感器7固定安装在转动板3a上，且第一接近传感器7与空心轴3b共轴线设置，且支撑架3c上开设有减重孔3c1，高度调节机构2固定安装在转动板3a上。通过旋转驱动机构4带动空心轴3b的转动，进而使得空心轴3b带动转动板3a进行转动，进而使得空心轴3b带动转动板3a进行转动，进而转动板3a带动高度调节机构2进行转动，通过减重孔3c1减少转动板3a自身的重量，当对支撑架3c内和挡环3b1进行安装时，首先将轴承3d套设在空心轴3b上，再通过挡环3b1与支撑架3c进行抵触，再将轴盖3e套设在空心轴3b上，再通过轴盖3e推动轴承3d，使得轴承3d进入安装孔3c2内，再通过工人将轴盖3e与空心轴3b进行焊接，进而使得空心轴3b固定安装支撑架3c上，通过第一接近传感器7、空心轴3b和三抓卡盘8共轴线，进而使得第一接近传感器7能够感应到工件，避免由于错位，第一接近传感器7不能及时感应到工件。

高度调节机构2包括直线移动器2a、两个连接臂2b、滑移板2c、第一挡板2d和导柱2e，两个滑移板2c均位于转动板3a远离空心轴3b的一侧，且两个滑移板2c相对于转动板3a的轴线呈对称设置，且每个滑移板2c靠近转动板3a的一侧固定设置有连接条2c1，转动板3a上开设有供连接条2c1滑动的两个条形避让缺口3a2，每个连接条2c1均穿过条形避让缺口3a2与第一挡板2d的一侧固定连接，两个导柱2e一侧均分别固定安装在两个第一挡板2d的另一侧，两个导柱2e的另一侧均分别穿过连接臂2b的一端外缘，且导柱2e与连接臂2b转动连接，两个连接臂2b的另一端均与直线移动器2a传动连接，直线移动器2a固定安装在转动板3a上，两个电磁铁1均分别固定安装在两个滑移板2c上，且两个侧面感应机构6固定安装在滑移板2c上。通过直线移动器2a带动两个连接臂2b进行运动，进而使得连接臂2b带动导柱2e进行运动，通过第一挡板2d进而将导柱2e和连接条2c1连接起来，再通过2c和条形避让缺口3a2的作用，进而使得滑移板2c沿着条形避让缺口3a2的长度方向滑动，进而通过滑移板2c带动电磁铁1进行调节位置。

直线移动器2a包括电动推杆2a1、连接板2a5、第二挡板2a8、和两个连接柱2a6，电动推杆2a1位于转动板3a靠近三抓卡盘8的一侧，且电动推杆2a1通过固定板2a2固定安装在转动板3a上，固定板2a2均与电动推杆2a1和转动板3a固定连接，连接板2a5位于转动板3a远离电动推杆2a1的一侧，且两个连接柱2a6固定安装在连接板2a5，两个连接柱2a6的另一端穿过连接臂2b，且连接柱2a6通过限位板2a7与连接臂2b抵触，限位板2a7与连接柱2a6固定连接，连接板2a5远离连接柱2a6的一侧固定设置有导向条2a4，且转动板3a上开设有供导向条2a4滑动的导滑槽3a1，导滑槽3a1的长度方向垂直于两个条形避让缺口3a2的长度方向，导向条2a4穿过导滑槽3a1与第二挡板2a8固定连接，第二挡板2a8靠近导向条2a4的一侧与转动板3a贴合，且第二挡板2a8的另一侧通过安装块2a3与固定板2a2的输出端固定连接，安装块2a3均与固定板2a2和第二挡板2a8固定连接。通过电动推杆2a1的推动和拉动进而带动安装块2a3运动，进而通过安装块2a3带动第二挡板2a8进行运动，通过导向条2a4将第二挡板2a8和连接板2a5连接和导向条2a4沿着导滑槽3a1滑动，进而使得第二挡板2a8带动连接板2a5沿着导滑槽3a1的长度方向运动，进而使得连接板2a5带动两个连接柱2a6进而运动，进而使得连接柱2a6带动连接臂2b进行运动，通过限位板2a7对连接臂2b进行限位，通过固定板2a2对电动推杆2a1进行安装。

旋转驱动机构4包括大链轮4a、小链轮4b、第一电机架4d和第一驱动电机4c，大链轮4a固定安装在空心轴3b上，第一电机架4d固定安装在水平移动机构5的顶部，且第一驱动电机4c固定安装第一电机架4d上，且小链轮4b固定安装在第一驱动电机4c上，且小链轮4b通过链条与大链轮4a啮合连接。通过第一驱动电机4c的运动，进而带动小链轮4b进行转动，通过链条的传动作用，进而带动大链轮4a进行转动，进而通过大链轮4a的作用带动空心轴3b进行转动。

水平移动机构5包括容纳盒5a、位移板5c、丝杆5d、第二驱动电机5k和两个导向组件5b，容纳盒5a固定安装在数控机床本体9内，且丝杆5d通过支撑座5f和固定座5e安装在数控机床本体9内，支撑座5f和固定座5e安装在丝杆5d的两端，第二驱动电机5k位于固定座5e远离丝杆5d的一侧，且第二驱动电机5k通过联轴器与丝杆5d固定连接，第二驱动电机5k通过第二电机座5g固定安装在容纳盒5a内，且丝杆5d上安装有螺母5h，螺母5h上固定安装有螺母座5i，且螺母座5i的顶部与位移板5c的底部固定连接，两个导向组件5b均分别位于丝杆5d的两侧，且导向组件5b与位移板5c滑动连接。通过第二驱动电机5k的转动，进而带动丝杆5d的转动，通过丝杆5d的转动，进而带动螺母5h的运动，再通过螺母5h带动螺母座5i和位移板5c进行运动，通过位移板5c，进而带动支撑架3c进行运动，从而带动旋转架3进行运动。

每个导向组件5b均包括滑座5b1和滑杆5b2，滑杆5b2固定安装在容纳盒5a的内侧，且滑座5b1能够滑动的安装在滑杆5b2上，且滑座5b1的顶部与位移板5c的底部固定连接，滑杆5b2的长度方向平行于丝杆5d的轴向方向。通过滑杆5b2和滑座5b1的作用，进而对位移板5c的运动起到导向的作用。

每个侧面感应机构6均包括延伸板6a和第二传感器6b，两个第二传感器6b固定安装在滑移板2c的两侧上，且两个第二传感器6b均分别固定安装在两个延伸板6a上，且两个第二传感器6b的感应端均相互远离，第二传感器6b位于电磁铁1远离旋转架3的一侧。通过两个第二传感器6b的感应端相互远离，进而使得三抓卡盘8进行正转和反转都能感应到三抓卡盘8快要与电磁铁1发生碰撞，通过第二传感器6b位于电磁铁1远离旋转架3的一侧，使得第二传感器6b到转动板3a的距离比电磁铁1的长度更长，使得发生触碰时，第二传感器6b能够更快的感应到三抓卡盘8。

一种数控车床加工的工件防缠屑机构的工作方法：

S1：工人启动机床，吸力为弱，吸缠绕的铁屑；

水平移动机构5带动电磁铁1靠近，距离较远，吸力一般，吸附工件上的缠绕较少的铁屑；

当数控机床启动后，刀具将三抓卡盘8上的工件进行加工，使得工件产生铁屑，由于事先将磁性防缠装置程序编好输入，水平移动机构5、旋转架3、旋转驱动机构4、电磁铁1和高度调节机构2都按照程序进行工作，使得第二驱动电机5k进行工作，进而带动丝杆5d的转动，通过丝杆5d的转动，进而带动螺母5h的运动，再通过螺母5h带动螺母座5i和位移板5c进行运动，通过位移板5c，进而带动支撑架3c进行运动，从而带动旋转架3进行运动，当运动到一定的位置后停止，由于电磁铁1上的磁力，将对工件上的铁屑产生吸力，使得工件上的铁屑朝向电磁铁1进行运动，进而使得工件上缠绕的铁屑沿着工件的轴向滑动，进而使得工件上的铁屑被刀具进行切断，并沿着工件吸向电磁铁1，而由于工件自身的重力，使得铁屑将不会被电磁铁1进行吸附，而是掉落到数控机床本体9上的收集仓内。

S2：吸力为中，吸缠绕的铁屑；

通过水平移动机构5带动两个电磁铁1分别到工件的上方和下方，吸力良好，吸附工件上的缠绕一般的铁屑；

由于工件上的部分铁屑与工件表面上的摩擦力不足以被电磁铁1吸动，将使得水平移动机构5带动旋转架3继续朝向工件进行运动，使得两个电磁铁1分别到工件的上方和下方，进而使得电磁铁1与工件上的铁屑吸力加强，使得工件上的铁屑朝向电磁铁1进行运动，进而被刀具进行切断，而被切断的铁屑将会被电磁铁1进行吸附。

S3：吸力为强，吸缠绕的铁屑；

通过高度调节机构2带动电磁铁1靠近工件，吸力最强，吸附工件上的缠绕较多的铁屑；

若电磁铁1的吸力还不主以吸动工件上的铁屑，通过启动电动推杆2a1，通过电动推杆2a1的推动和拉动进而带动安装块2a3运动，进而通过安装块2a3带动第二挡板2a8进行运动，通过导向条2a4将第二挡板2a8和连接板2a5连接和导向条2a4沿着导滑槽3a1滑动，进而使得第二挡板2a8带动连接板2a5沿着导滑槽3a1的长度方向运动，进而使得连接板2a5带动两个连接柱2a6进而运动，进而使得连接柱2a6带动连接臂2b进行运动，进而使得连接臂2b带动导柱2e进行运动，通过第一挡板2d进而将导柱2e和连接条2c1连接起来，再通过2c和条形避让缺口3a2的作用，进而使得滑移板2c沿着条形避让缺口3a2的长度方向滑动，进而通过滑移板2c带动电磁铁1进行调节位置，使得两个电磁铁1相互靠近，进而减少电磁铁1与工件之间的距离，使得电磁铁1对工件的吸力加强，进而吸动铁屑。

S4：解开缠绕的铁屑；

通过旋转驱动机构4带动旋转架3进行旋转，进而旋转驱动机构4驱动旋转架3进行运动，通过旋转架3带动两个电磁铁1进行旋转，进而通过电磁铁1上的吸力，带动铁屑从工件上解开；

通过第一驱动电机4c的运动，进而带动小链轮4b进行转动，通过链条的传动作用，进而带动大链轮4a进行转动，进而通过大链轮4a的作用带动空心轴3b进行转动，进而使得空心轴3b带动转动板3a进行转动，进而使得空心轴3b带动转动板3a进行转动，进而转动板3a带动高度调节机构2进行转动，进而带动两个电磁铁1进行旋转，若三抓卡盘8正转，则旋转驱动机构4带动旋转架3进行反转，进而带动缠绕在侧面感应机构6上的铁屑，被电磁铁1的吸力带动，进而解开。

S5：设备工作过程中的急停保护；

工件快与设备触碰，第一接近传感器7感应到，设备急停，三抓卡盘8快与设备触碰到，第二传感器6b感应到，设备急停；

通过第二传感器6b的作用，若三抓卡盘8与第二传感器6b接近时，通过第二传感器6b的感应作用，进而将信号传送给控制器，使得控制器控制机床停止运动，进而避免三抓卡盘8与电磁铁1发生碰撞，通过第一接近传感器7的作用，进而使得水平移动机构5带动旋转架3接近工件时，通过第一接近传感器7的感应作用，进而将信号传送给控制器，使得控制器控制机床停止运动，进而避免了工件与旋转架3发生碰撞。

工作原理：当数控机床启动后，刀具将三抓卡盘8上的工件进行加工，使得工件产生铁屑，由于事先将磁性防缠装置程序编好输入，水平移动机构5、旋转架3、旋转驱动机构4、电磁铁1和高度调节机构2都按照程序进行工作，使得第二驱动电机5k进行工作，进而带动丝杆5d的转动，通过丝杆5d的转动，进而带动螺母5h的运动，再通过螺母5h带动螺母座5i和位移板5c进行运动，通过位移板5c，进而带动支撑架3c进行运动，从而带动旋转架3进行运动，当运动到一定的位置后停止，由于电磁铁1上的磁力，将对工件上的铁屑产生吸力，使得工件上的铁屑朝向电磁铁1进行运动，进而使得工件上缠绕的铁屑沿着工件的轴向滑动，进而使得工件上的铁屑被刀具进行切断，并沿着工件吸向电磁铁1，而由于工件自身的重力，使得铁屑将不会被电磁铁1进行吸附，而是掉落到数控机床本体9上的收集仓内，由于工件上的部分铁屑与工件表面上的摩擦力不足以被电磁铁1吸动，将使得水平移动机构5带动旋转架3继续朝向工件进行运动，使得两个电磁铁1分别到工件的上方和下方，进而使得电磁铁1与工件上的铁屑吸力加强，使得工件上的铁屑朝向电磁铁1进行运动，进而被刀具进行切断，而被切断的铁屑将会被电磁铁1进行吸附，若电磁铁1的吸力还不主以吸动工件上的铁屑，通过启动电动推杆2a1，通过电动推杆2a1的推动和拉动进而带动安装块2a3运动，进而通过安装块2a3带动第二挡板2a8进行运动，通过导向条2a4将第二挡板2a8和连接板2a5连接和导向条2a4沿着导滑槽3a1滑动，进而使得第二挡板2a8带动连接板2a5沿着导滑槽3a1的长度方向运动，进而使得连接板2a5带动两个连接柱2a6进而运动，进而使得连接柱2a6带动连接臂2b进行运动，进而使得连接臂2b带动导柱2e进行运动，通过第一挡板2d进而将导柱2e和连接条2c1连接起来，再通过2c和条形避让缺口3a2的作用，进而使得滑移板2c沿着条形避让缺口3a2的长度方向滑动，进而通过滑移板2c带动电磁铁1进行调节位置，使得两个电磁铁1相互靠近，进而减少电磁铁1与工件之间的距离，使得电磁铁1对工件的吸力加强，进而吸动铁屑，通过第一驱动电机4c的运动，进而带动小链轮4b进行转动，通过链条的传动作用，进而带动大链轮4a进行转动，进而通过大链轮4a的作用带动空心轴3b进行转动，进而使得空心轴3b带动转动板3a进行转动，进而使得空心轴3b带动转动板3a进行转动，进而转动板3a带动高度调节机构2进行转动，进而带动两个电磁铁1进行旋转，若三抓卡盘8正转，则旋转驱动机构4带动旋转架3进行反转，进而带动缠绕在侧面感应机构6上的铁屑，被电磁铁1的吸力带动，进而解开，通过第二传感器6b的作用，若三抓卡盘8与第二传感器6b接近时，通过第二传感器6b的感应作用，进而将信号传送给控制器，使得控制器控制机床停止运动，进而避免三抓卡盘8与电磁铁1发生碰撞，通过第一接近传感器7的作用，进而使得水平移动机构5带动旋转架3接近工件时，通过第一接近传感器7的感应作用，进而将信号传送给控制器，使得控制器控制机床停止运动，进而避免了工件与旋转架3发生碰撞。

Claims (8)

1.一种数控车床加工的工件防缠屑机构，包括数控机床本体（9）和固定安装数控机床本体（9）上的三抓卡盘（8），其特征在于，还包括固定安装在数控机床本体（9）内的磁性防缠装置，磁性防缠装置与数控机床本体（9）电连接，磁性防缠装置包括水平移动机构（5）、旋转架（3）、旋转驱动机构（4）、高度调节机构（2）和两个电磁铁（1），水平移动机构（5）固定安装在数控机床本体（9）的内部，且旋转架（3）固定安装在水平移动机构（5）上，用于对旋转架（3）驱动的旋转驱动机构（4）安装在水平移动机构（5）上，两个电磁铁（1）位于在旋转架（3）靠近三抓卡盘（8）的一侧，两个电磁铁（1）均与高度调节机构（2）固定连接，且两个电磁铁（1）呈相互对称设置，高度调节机构（2）用于驱动两个电磁铁（1）同时靠近的安装在旋转架（3）上，电磁铁（1）的两侧固定设置有防止三抓卡盘（8）撞上电磁铁（1）的两个侧面感应机构（6），且旋转架（3）的中部固定设置有用于防止工件撞上旋转架（3）的第一接近传感器（7）；旋转架（3）包括转动板（3a）、空心轴（3b）、支撑架（3c）、轴盖（3e）和两个轴承（3d），支撑架（3c）固定安装在水平移动机构（5）的顶部，支撑架（3c）上开设有安装孔（3c2），且空心轴（3b）穿过安装孔（3c2）与转动板（3a）固定连接，转动板（3a）位于支撑架（3c）靠近三抓卡盘（8）的一侧，两个轴承（3d）套设在空心轴（3b）上，且两个轴承（3d）均位于安装孔（3c2）内，且空心轴（3b）上固定设置有挡环（3b1），且挡环（3b1）与支撑架（3c）靠近转动板（3a）的一侧接触，且轴盖（3e）位于支撑架（3c）的另一侧，轴盖（3e）套设在空心轴（3b）上，且轴盖（3e）的内缘与空心轴（3b）的外缘焊接，且旋转驱动机构（4）与空心轴（3b）传动连接，空心轴（3b）与三抓卡盘（8）共轴线设置，第一接近传感器（7）固定安装在转动板（3a）上，且第一接近传感器（7）与空心轴（3b）共轴线设置，且支撑架（3c）上开设有减重孔（3c1），高度调节机构（2）固定安装在转动板（3a）上。

2.根据权利要求1所述的一种数控车床加工的工件防缠屑机构，其特征在于，高度调节机构（2）包括直线移动器（2a）、两个连接臂（2b）、滑移板（2c）、第一挡板（2d）和导柱（2e），两个滑移板（2c）均位于转动板（3a）远离空心轴（3b）的一侧，且两个滑移板（2c）相对于转动板（3a）的轴线呈对称设置，且每个滑移板（2c）靠近转动板（3a）的一侧固定设置有连接条（2c1），转动板（3a）上开设有供连接条（2c1）滑动的两个条形避让缺口（3a2），每个连接条（2c1）均穿过条形避让缺口（3a2）与第一挡板（2d）的一侧固定连接，两个导柱（2e）一侧均分别固定安装在两个第一挡板（2d）的另一侧，两个导柱（2e）的另一侧均分别穿过连接臂（2b）的一端外缘，且导柱（2e）与连接臂（2b）转动连接，两个连接臂（2b）的另一端均与直线移动器（2a）传动连接，直线移动器（2a）固定安装在转动板（3a）上，两个电磁铁（1）均分别固定安装在两个滑移板（2c）上，且两个侧面感应机构（6）固定安装在滑移板（2c）上。

3.根据权利要求2所述的一种数控车床加工的工件防缠屑机构，其特征在于，直线移动器（2a）包括电动推杆（2a1）、连接板（2a5）、第二挡板（2a8）、和两个连接柱（2a6），电动推杆（2a1）位于转动板（3a）靠近三抓卡盘（8）的一侧，且电动推杆（2a1）通过固定板（2a2）固定安装在转动板（3a）上，固定板（2a2）均与电动推杆（2a1）和转动板（3a）固定连接，连接板（2a5）位于转动板（3a）远离电动推杆（2a1）的一侧，且两个连接柱（2a6）固定安装在连接板（2a5），两个连接柱（2a6）的另一端穿过连接臂（2b），且连接柱（2a6）通过限位板（2a7）与连接臂（2b）抵触，限位板（2a7）与连接柱（2a6）固定连接，连接板（2a5）远离连接柱（2a6）的一侧固定设置有导向条（2a4），且转动板（3a）上开设有供导向条（2a4）滑动的导滑槽（3a1），导滑槽（3a1）的长度方向垂直于两个条形避让缺口（3a2）的长度方向，导向条（2a4）穿过导滑槽（3a1）与第二挡板（2a8）固定连接，第二挡板（2a8）靠近导向条（2a4）的一侧与转动板（3a）贴合，且第二挡板（2a8）的另一侧通过安装块（2a3）与固定板（2a2）的输出端固定连接，安装块（2a3）均与固定板（2a2）和第二挡板（2a8）固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种数控车床加工的工件防缠屑机构，其特征在于，旋转驱动机构（4）包括大链轮（4a）、小链轮（4b）、第一电机架（4d）和第一驱动电机（4c），大链轮（4a）固定安装在空心轴（3b）上，第一电机架（4d）固定安装在水平移动机构（5）的顶部，且第一驱动电机（4c）固定安装第一电机架（4d）上，且小链轮（4b）固定安装在第一驱动电机（4c）上，且小链轮（4b）通过链条与大链轮（4a）啮合连接。

5.根据权利要求4所述的一种数控车床加工的工件防缠屑机构，其特征在于，水平移动机构（5）包括容纳盒（5a）、位移板（5c）、丝杆（5d）、第二驱动电机（5k）和两个导向组件（5b），容纳盒（5a）固定安装在数控机床本体（9）内，且丝杆（5d）通过支撑座（5f）和固定座（5e）安装在数控机床本体（9）内，支撑座（5f）和固定座（5e）安装在丝杆（5d）的两端，第二驱动电机（5k）位于固定座（5e）远离丝杆（5d）的一侧，且第二驱动电机（5k）通过联轴器与丝杆（5d）固定连接，第二驱动电机（5k）通过第二电机座（5g）固定安装在容纳盒（5a）内，且丝杆（5d）上安装有螺母（5h），螺母（5h）上固定安装有螺母座（5i），且螺母座（5i）的顶部与位移板（5c）的底部固定连接，两个导向组件（5b）均分别位于丝杆（5d）的两侧，且导向组件（5b）与位移板（5c）滑动连接。

6.根据权利要求5所述的一种数控车床加工的工件防缠屑机构，其特征在于，每个导向组件（5b）均包括滑座（5b1）和滑杆（5b2），滑杆（5b2）固定安装在容纳盒（5a）的内侧，且滑座（5b1）能够滑动的安装在滑杆（5b2）上，且滑座（5b1）的顶部与位移板（5c）的底部固定连接，滑杆（5b2）的长度方向平行于丝杆（5d）的轴向方向。

7.根据权利要求6所述的一种数控车床加工的工件防缠屑机构，其特征在于，每个侧面感应机构（6）均包括延伸板（6a）和第二传感器（6b），两个第二传感器（6b）固定安装在滑移板（2c）的两侧上，且两个第二传感器（6b）均分别固定安装在两个延伸板（6a）上，且两个第二传感器（6b）的感应端均相互远离，第二传感器（6b）位于电磁铁（1）远离旋转架（3）的一侧。

8.一种如权利要求7所述的数控车床加工的工件防缠屑机构的工作方法：

S1：工人启动机床，吸力为弱，吸缠绕的铁屑；

水平移动机构（5）带动电磁铁（1）靠近，距离较远，吸力一般，吸附工件上的缠绕较少的铁屑；

S2：吸力为中，吸缠绕的铁屑；

通过水平移动机构（5）带动两个电磁铁（1）分别到工件的上方和下方，吸力良好，吸附工件上的缠绕一般的铁屑；

S3：吸力为强，吸缠绕的铁屑；

通过高度调节机构（2）带动电磁铁（1）靠近工件，吸力最强，吸附工件上的缠绕较多的铁屑；

S4：解开缠绕的铁屑；

通过旋转驱动机构（4）带动旋转架（3）进行旋转，进而旋转驱动机构（4）驱动旋转架（3）进行运动，通过旋转架（3）带动两个电磁铁（1）进行旋转，进而通过电磁铁（1）上的吸力，带动铁屑从工件上解开；

S5：设备工作过程中的急停保护；

工件快与设备触碰，第一接近传感器（7）感应到，设备急停，三抓卡盘（8）快与设备触碰到，第二传感器（6b）感应到，设备急停。

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