CN113953560B - 一种防止铁屑飞溅的数控钻床智能防护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止铁屑飞溅的数控钻床智能防护装置，包括支架、总控系统，其特征在于：所述支架的上端焊接有承载台，所述承载台的上端面放置有铁板，所述承载台的两端滑动连接有夹板，两块所述夹板的上端固定有移动台，所述移动台的一侧滑动连接有筒箱，所述筒箱的一侧固定有钻壳，所述钻壳的内部顶端固定有电机一，所述电机一的底端套接有钻杆，所述钻杆贯穿钻壳的底端，所述夹板的一侧固定有连接板，所述连接板上轴承连接有转轴，所述转轴的一侧固定有齿轮，本发明，具有钻孔时辅助降温，自动回收铁屑并且利用钻杆停机后的旋转力进行辅助脱水的特点。
Description
技术领域
本发明涉及数控钻床技术领域，具体为一种防止铁屑飞溅的数控钻床智能防护装置。
背景技术
数控机床主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。数控机床是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工。数控钻床作为数控机床的一种，在其钻孔的过程中，铁屑会四处飞溅，影响数控钻床的正常使用，同时对后续清理也很繁琐，不仅如此，现有技术的数控钻床在长时间工作的过程中，动力装置长时间运行会产生大量的热量，导致动力装置长时间运行与高温状态下，降低了数控钻床运行的稳定性，且钻孔结束停机后，钻杆依旧会受惯性旋转较长的时间，该时间内无法对加工完成品进行移动，避免误伤，在现有技术中，在数控钻床进行工作时，多采用冷却液直接对钻孔处进行冲洗降温，虽然达到的降温效果，但是消耗的冷却液较多，并且后续回收铁屑时需要将铁屑与冷却液分离回收，操作繁琐，且钻孔结束后，只得等待钻杆停止后才可对加工完成品进行移动，耗费时间。
因此，设计钻孔时辅助降温，自动回收铁屑并且利用钻杆停机后的旋转力进行辅助脱水的一种防止铁屑飞溅的数控钻床智能防护装置是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防止铁屑飞溅的数控钻床智能防护装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种防止铁屑飞溅的数控钻床智能防护装置，包括支架、总控系统，其特征在于：所述支架的上端焊接有承载台，所述承载台的上端面放置有铁板，所述承载台的两端滑动连接有夹板，两块所述夹板的上端固定有移动台，所述移动台的一侧滑动连接有筒箱，所述筒箱的一侧固定有钻壳，所述钻壳的内部顶端固定有电机一，所述电机一的底端套接有钻杆，所述钻杆贯穿钻壳的底端。
根据上述技术方案，所述夹板的一侧固定有连接板，所述连接板上轴承连接有转轴，所述转轴的一侧固定有齿轮，所述连接板上位于转轴的下方轴承连接有旋转轴，所述连接板的一侧固定有电机二，所述旋转轴套接在电机二的一端，所述承载台的两侧下端均设置有齿条，所述齿条与齿轮啮合。
根据上述技术方案，所述筒箱与钻壳之间存在间隙，所述筒箱的一侧焊接有固定板，所述固定板的一侧滑动连接有磁吸板，所述磁吸板的内部固定有若干电磁铁，若干所述电磁铁与外接电源电连接，所述筒箱的内部固定有抽吸机，所述磁吸板为凹型，所述磁吸板的内侧底端滑动连接有推杆，所述抽吸机上套接有抽吸管，所述抽吸管的一段套接在磁吸板的顶端。
根据上述技术方案，所述钻壳的底端固定有雾化器，所述筒箱的内部顶端固定有水箱，所述水箱与雾化器通过管路连接，所述钻壳的外侧滑动连接有防护板，所述防护板的内部中央开设有凹槽，所述凹槽内滑动连接有气管，所述防护板的两端固定有伸缩板，所述水箱的外部底端固定有连杆,所述连杆的底端设置有卡扣，所述卡扣的底端轴承连接有收集箱，所述收集箱位于筒箱(6)的内部，所述收集箱上开设有若干细孔，所述钻壳的内部位于钻杆的外部设置有从动杆，所述从动杆为多节拼接式，所述从动杆的外侧设置有皮带，所述抽吸管的另一端位于收集箱的内部。
根据上述技术方案，所述总控系统包括运行子系统、辅助子系统、回收子系统、处理子系统；
所述辅助子系统用于在对铁板进行钻孔时进行辅助钻孔，所述回收子系统用于对钻孔时飞溅的铁屑进行回收，所述处理子系统用于对回收的铁屑进行处理。
根据上述技术方案，所述运行子系统包括读取模块，所述辅助子系统包括降温模块，所述回收子系统包括磁吸模块，所述处理子系统包括联动模块；
所述读取模块用于读取数控钻床的设定数据，即操作员在数控钻床数控面板内输入的钻孔位置，所述降温模块在钻杆进行钻孔时进行降温，所述磁吸模块用于控制外接电源对电磁铁进行通电，吸附钻杆钻孔过程中产生的铁屑。
根据上述技术方案，所述读取模块包括驱动子系统，所述降温模块包括雾化子模块，所述磁吸模块包括防护子模块和输送子模块，所述联动模块包括预启动子模块；
所述驱动子模块用于驱动筒箱带动钻杆在移动台上进行移动，所述雾化子模块用于控制雾化器抽取水箱内的水雾化，所述防护子模块用于驱动磁吸板、防护板下移，同时伸出伸缩板对钻杆实现包围，防止铁屑四溅，所述预启动子模块用于在最后一个钻孔处钻孔完毕时，旋转从动杆，通过皮带带动收集箱进行旋转。
根据上述技术方案，所述驱动子模块包括定位单元、钻孔单元，所述雾化子模块包括喷洒单元，所述防护子模块包括吹气单元，所述输送子模块包括刮除单元、输送单元、收集单元，所述预启动子模块包括从动单元；
所述定位单元用于以铁板的一角为原点建立直角坐标系，定位出操作员事先输入的需要钻孔坐标，所述钻孔单元用于对定位好的坐标位置进行钻孔，所述喷洒单元用于将雾化器雾化后的水汽喷出对正在钻孔的钻杆进行降温，所述吹气单元用于在钻孔过程中通过气管对钻杆处进行吹气，将钻孔时产生的铁屑朝向磁吸板的方向进行吹气，所述刮除单元用于控制推杆在磁吸板的凹槽内进行上移，将磁吸板上吸附的铁屑堆积，所述输送单元用于启动抽吸机将堆积的铁屑通过抽吸管排入收集箱内，所述从动单元用于监控从动杆和钻杆的转速，当二者转速相同时，闭合多节拼接式的从动杆，使得从动杆与钻杆贴合，同时停止对从动杆提供动力，通过钻杆在减速的过程中产生的旋转力带动从动杆进行旋转，从而带动收集箱进行旋转，对其内含水的铁屑进行离心脱水。
根据上述技术方案，所述总控系统的具体运行步骤如下：
S1：以待切割铁板的一角为原点，建立直角坐标系；
S2：读取操作员输入的钻孔点坐标；
S3：启动电机二，同时移动筒箱，将钻杆位移至待钻孔点位上方；
S4：启动电机一，钻杆旋转进行钻孔；
S5：下移磁吸板、防护板、同时伸出伸缩板对钻杆实现包裹，防止铁屑飞溅；
S6：抽取液态水进行雾化喷洒，对钻杆进行降温；
S7：通过气管进行吹气，将铁屑吹向磁吸板方向，通过外部电源对磁吸板内部电磁铁供电，吸附铁屑；
S8：事先设定好推杆的间隔移动时间，即每隔一段时间推杆自动上移，将磁吸板上吸附的铁屑推动进行堆积；
S9：抽吸机与推杆联动，推杆每上移复位一次后，抽吸机启动，将堆积的铁屑抽取排入收集箱内；
S10：当对最后一个钻孔位进行钻孔时，旋转从动杆带动收集箱缓慢匀速增加转速；
S11：当钻孔完毕后，电机一断电，钻杆受惯性持续旋转，当钻杆转速与从动杆转速一致时，闭合从动杆，通过钻杆的旋转力带动收集箱进行旋转，对收集箱内的含水铁屑进行离心脱水，节省电力同时辅助钻杆进行减速。
根据上述技术方案，所述筒箱的底端开设有页门。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过设置有支架、总控系统，实现了钻孔过程中对钻杆进行辅助降温，并且节省冷却液，钻孔过程中对铁屑进行吸收防止铁屑飞溅，钻孔结束后利用钻杆停机过程中的旋转力对收集的铁屑进行脱水回收，充分利用动能，节省的工作时间，提高生产效率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体正面立体结构示意图；
图2是本发明的电机二周围部件立体结构示意图；
图3是本发明的钻杆及其周围部件立体结构示意图；
图4是本发明的防护板立体结构示意图；
图5是本发明的收集箱及其周围部件立体结构示意图；
图6是本发明的总控系统模块示意图；
图中：1、支架；2、承载台；3、铁板；4、夹板；5、移动台；6、筒箱；7、钻壳；8、电机二；9、连接板；10、防护板；11、钻杆；12、磁吸板；13、伸缩板；14、气管；15、收集箱；16、从动杆；17、皮带；18、连杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明提供技术方案：一种防止铁屑飞溅的数控钻床智能防护装置，包括支架1、总控系统，其特征在于：支架1的上端焊接有承载台2，承载台2的上端面放置有铁板3，承载台2的两端滑动连接有夹板4，两块夹板4的上端固定有移动台5，移动台5的一侧滑动连接有筒箱6，筒箱6的一侧固定有钻壳7，钻壳7的内部顶端固定有电机一，电机一的底端套接有钻杆11，钻杆11贯穿钻壳7的底端；
夹板4的一侧固定有连接板9，连接板9上轴承连接有转轴，转轴的一侧固定有齿轮，连接板9上位于转轴的下方轴承连接有旋转轴，连接板9的一侧固定有电机二8，旋转轴套接在电机二8的一端，承载台2的两侧下端均设置有齿条，齿条与齿轮啮合；
筒箱6与钻壳7之间存在间隙，筒箱6的一侧焊接有固定板，固定板的一侧滑动连接有磁吸板12，磁吸板12的内部固定有若干电磁铁，若干电磁铁与外接电源电连接，筒箱6的内部固定有抽吸机，磁吸板12为凹型，磁吸板12的内侧底端滑动连接有推杆，抽吸机上套接有抽吸管，抽吸管的一段套接在磁吸板12的顶端；
钻壳7的底端固定有雾化器，筒箱6的内部顶端固定有水箱，水箱与雾化器通过管路连接，钻壳7的外侧滑动连接有防护板10，防护板10的内部中央开设有凹槽，凹槽内滑动连接有气管14，防护板10的两端固定有伸缩板13，水箱的外部底端固定有连杆18,连杆18的底端设置有卡扣，卡扣的底端轴承连接有收集箱15，收集箱15位于筒箱6的内部，收集箱15上开设有若干细孔，钻壳7的内部位于钻杆11的外部设置有从动杆16，从动杆16为多节拼接式，从动杆16的外侧设置有皮带17，抽吸管的另一端位于收集箱15的内部；
总控系统包括运行子系统、辅助子系统、回收子系统、处理子系统；
辅助子系统用于在对铁板3进行钻孔时进行辅助钻孔，回收子系统用于对钻孔时飞溅的铁屑进行回收，处理子系统用于对回收的铁屑进行处理
运行子系统包括读取模块，辅助子系统包括降温模块，回收子系统包括磁吸模块，处理子系统包括联动模块；
读取模块用于读取数控钻床的设定数据，即操作员在数控钻床数控面板内输入的钻孔位置，降温模块在钻杆11进行钻孔时进行降温，磁吸模块用于控制外接电源对电磁铁进行通电，吸附钻杆钻孔过程中产生的铁屑；
读取模块包括驱动子系统，降温模块包括雾化子模块，磁吸模块包括防护子模块和输送子模块，联动模块包括预启动子模块；
驱动子模块用于驱动筒箱6带动钻杆11在移动台5上进行移动，雾化子模块用于控制雾化器抽取水箱内的水雾化，防护子模块用于驱动磁吸板12、防护板10下移，同时伸出伸缩板13对钻杆11实现包围，防止铁屑四溅，预启动子模块用于在最后一个钻孔处钻孔完毕时，旋转从动杆16，通过皮带17带动收集箱15进行旋转；
驱动子模块包括定位单元、钻孔单元，雾化子模块包括喷洒单元，防护子模块包括吹气单元，输送子模块包括刮除单元、输送单元、收集单元，预启动子模块包括从动单元；
定位单元用于以铁板3的一角为原点建立直角坐标系，定位出操作员事先输入的需要钻孔坐标，钻孔单元用于对定位好的坐标位置进行钻孔，喷洒单元用于将雾化器雾化后的水汽喷出对正在钻孔的钻杆11进行降温，吹气单元用于在钻孔过程中通过气管14对钻杆11处进行吹气，将钻孔时产生的铁屑朝向磁吸板12的方向进行吹气，刮除单元用于控制推杆在磁吸板12的凹槽内进行上移，将磁吸板12上吸附的铁屑堆积，输送单元用于启动抽吸机将堆积的铁屑通过抽吸管排入收集箱15内，从动单元用于监控从动杆16和钻杆11的转速，当二者转速相同时，闭合多节拼接式的从动杆16，使得从动杆与钻杆11贴合，同时停止对从动杆16提供动力，通过钻杆11在减速的过程中产生的旋转力带动从动杆16进行旋转，从而带动收集箱15进行旋转，对其内含水的铁屑进行离心脱水；
总控系统的具体运行步骤如下：
S1：以待切割铁板3的一角为原点，建立直角坐标系；
S2：读取操作员输入的钻孔点坐标；
S3：启动电机二8，同时移动筒箱6，将钻杆11位移至待钻孔点位上方；
S4：启动电机一，钻杆11旋转进行钻孔；
S5：下移磁吸板12、防护板10、同时伸出伸缩板13对钻杆11实现包裹，防止铁屑飞溅；
S6：抽取液态水进行雾化喷洒，对钻杆进行降温；
S7：通过气管进行吹气，将铁屑吹向磁吸板12方向，通过外部电源对磁吸板12内部电磁铁供电，吸附铁屑；
S8：事先设定好推杆的间隔移动时间，即每隔一段时间推杆自动上移，将磁吸板12上吸附的铁屑推动进行堆积；
S9：抽吸机与推杆联动，推杆每上移复位一次后，抽吸机启动，将堆积的铁屑抽取排入收集箱15内；
S10：当对最后一个钻孔位进行钻孔时，旋转从动杆16带动收集箱缓慢匀速增加转速；
S11：当钻孔完毕后，电机一断电，钻杆11受惯性持续旋转，当钻杆11转速与从动杆16转速一致时，闭合从动杆16，通过钻杆11的旋转力带动收集箱15进行旋转，对收集箱15内的含水铁屑进行离心脱水，节省电力同时辅助钻杆11进行减速；
筒箱6的底端开设有页门。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种防止铁屑飞溅的数控钻床智能防护装置，包括支架(1)、总控系统，其特征在于：所述支架(1)的上端焊接有承载台(2)，所述承载台(2)的上端面放置有铁板(3)，所述承载台(2)的两端滑动连接有夹板(4)，两块所述夹板(4)的上端固定有移动台(5)，所述移动台(5)的一侧滑动连接有筒箱(6)，所述筒箱(6)的一侧固定有钻壳(7)，所述钻壳(7)的内部顶端固定有电机一，所述电机一的底端套接有钻杆(11)，所述钻杆(11)贯穿钻壳(7)的底端；
所述夹板(4)的一侧固定有连接板(9)，所述连接板(9)上轴承连接有转轴，所述转轴的一侧固定有齿轮，所述连接板(9)上位于转轴的下方轴承连接有旋转轴，所述连接板(9)的一侧固定有电机二(8)，所述旋转轴套接在电机二(8)的一端，所述承载台(2)的两侧下端均设置有齿条，所述齿条与齿轮啮合；
所述筒箱(6)与钻壳(7)之间存在间隙，所述筒箱(6)的一侧焊接有固定板，所述固定板的一侧滑动连接有磁吸板(12)，所述磁吸板(12)的内部固定有若干电磁铁，若干所述电磁铁与外接电源电连接，所述筒箱(6)的内部固定有抽吸机，所述磁吸板(12)为凹型，所述磁吸板(12)的内侧底端滑动连接有推杆，所述抽吸机上套接有抽吸管，所述抽吸管的一段套接在磁吸板(12)的顶端；
所述钻壳(7)的底端固定有雾化器，所述筒箱(6)的内部顶端固定有水箱，所述水箱与雾化器通过管路连接，所述钻壳(7)的外侧滑动连接有防护板(10)，所述防护板(10)的内部中央开设有凹槽，所述凹槽内滑动连接有气管(14)，所述防护板(10)的两端固定有伸缩板(13)，所述水箱的外部底端固定有连杆(18),所述连杆(18)的底端设置有卡扣，所述卡扣的底端轴承连接有收集箱(15)，所述收集箱(15)位于筒箱(6)的内部，所述收集箱(15)上开设有若干细孔，所述钻壳(7)的内部位于钻杆(11)的外部设置有从动杆(16)，所述从动杆(16)为多节拼接式，所述从动杆(16)的外侧设置有皮带(17)，所述抽吸管的另一端位于收集箱(15)的内部。
2.根据权利要求1所述的一种防止铁屑飞溅的数控钻床智能防护装置，其特征在于：所述总控系统包括运行子系统、辅助子系统、回收子系统、处理子系统；
所述辅助子系统用于在对铁板(3)进行钻孔时进行辅助钻孔，所述回收子系统用于对钻孔时飞溅的铁屑进行回收，所述处理子系统用于对回收的铁屑进行处理。
3.根据权利要求2所述的一种防止铁屑飞溅的数控钻床智能防护装置，其特征在于：所述运行子系统包括读取模块，所述辅助子系统包括降温模块，所述回收子系统包括磁吸模块，所述处理子系统包括联动模块；
所述读取模块用于读取数控钻床的设定数据，即操作员在数控钻床数控面板内输入的钻孔位置，所述降温模块在钻杆(11)进行钻孔时进行降温，所述磁吸模块用于控制外接电源对电磁铁进行通电，吸附钻杆钻孔过程中产生的铁屑。
4.根据权利要求3所述的一种防止铁屑飞溅的数控钻床智能防护装置，其特征在于：所述读取模块包括驱动子系统，所述降温模块包括雾化子模块，所述磁吸模块包括防护子模块和输送子模块，所述联动模块包括预启动子模块；
所述驱动子模块用于驱动筒箱(6)带动钻杆(11)在移动台(5)上进行移动，所述雾化子模块用于控制雾化器抽取水箱内的水雾化，所述防护子模块用于驱动磁吸板(12)、防护板(10)下移，同时伸出伸缩板(13)对钻杆(11)实现包围，防止铁屑四溅，所述预启动子模块用于在最后一个钻孔处钻孔完毕时，旋转从动杆(16)，通过皮带(17)带动收集箱(15)进行旋转。
5.根据权利要求4所述的一种防止铁屑飞溅的数控钻床智能防护装置，其特征在于：所述驱动子模块包括定位单元、钻孔单元，所述雾化子模块包括喷洒单元，所述防护子模块包括吹气单元，所述输送子模块包括刮除单元、输送单元、收集单元，所述预启动子模块包括从动单元；
所述定位单元用于以铁板(3)的一角为原点建立直角坐标系，定位出操作员事先输入的需要钻孔坐标，所述钻孔单元用于对定位好的坐标位置进行钻孔，所述喷洒单元用于将雾化器雾化后的水汽喷出对正在钻孔的钻杆(11)进行降温，所述吹气单元用于在钻孔过程中通过气管(14)对钻杆(11)处进行吹气，将钻孔时产生的铁屑朝向磁吸板(12)的方向进行吹气，所述刮除单元用于控制推杆在磁吸板(12)的凹槽内进行上移，将磁吸板(12)上吸附的铁屑堆积，所述输送单元用于启动抽吸机将堆积的铁屑通过抽吸管排入收集箱(15)内，所述从动单元用于监控从动杆(16)和钻杆(11)的转速，当二者转速相同时，闭合多节拼接式的从动杆(16)，使得从动杆与钻杆(11)贴合，同时停止对从动杆(16)提供动力，通过钻杆(11)在减速的过程中产生的旋转力带动从动杆(16)进行旋转，从而带动收集箱(15)进行旋转，对其内含水的铁屑进行离心脱水。
6.根据权利要求5所述的一种防止铁屑飞溅的数控钻床智能防护装置，其特征在于：所述总控系统的具体运行步骤如下：
S1：以待切割铁板(3)的一角为原点，建立直角坐标系；
S2：读取操作员输入的钻孔点坐标；
S3：启动电机二(8)，同时移动筒箱(6)，将钻杆(11)位移至待钻孔点位上方；
S4：启动电机一，钻杆(11)旋转进行钻孔；
S5：下移磁吸板(12)、防护板(10)、同时伸出伸缩板(13)对钻杆(11)实现包裹，防止铁屑飞溅；
S6：抽取液态水进行雾化喷洒，对钻杆进行降温；
S7：通过气管进行吹气，将铁屑吹向磁吸板(12)方向，通过外部电源对磁吸板(12)内部电磁铁供电，吸附铁屑；
S8：事先设定好推杆的间隔移动时间，即每隔一段时间推杆自动上移，将磁吸板(12)上吸附的铁屑推动进行堆积；
S9：抽吸机与推杆联动，推杆每上移复位一次后，抽吸机启动，将堆积的铁屑抽取排入收集箱(15)内；
S10：当对最后一个钻孔位进行钻孔时，旋转从动杆(16)带动收集箱缓慢匀速增加转速；
S11：当钻孔完毕后，电机一断电，钻杆(11)受惯性持续旋转，当钻杆(11)转速与从动杆(16)转速一致时，闭合从动杆(16)，通过钻杆(11)的旋转力带动收集箱(15)进行旋转，对收集箱(15)内的含水铁屑进行离心脱水，节省电力同时辅助钻杆(11)进行减速。
7.根据权利要求6所述的一种防止铁屑飞溅的数控钻床智能防护装置，其特征在于：所述筒箱(6)的底端开设有页门。
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