CN113953660A - 大幅面加工设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种大幅面加工设备，涉及加工中心设备技术领域，包括内部中空的机架和安装于机架内的X轴移动机构和加工机构，所述机架上设有取放口和用于启闭取放口的门体，所述X轴移动机构包括X轴褶皱挡屑板，所述机架靠近取放口的侧壁设有吹气组件，所述机架底壁远离取放口的区域连接有吸尘组件，吹气组件用于向吸尘组件方向吹出气流，吸尘组件用于将机架内部的气体抽出。该申请具有方便维护加工设备清洁的优点。
Description
技术领域
本申请涉及加工中心设备技术领域，尤其是涉及一种大幅面加工设备。
背景技术
数控加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床，由于加工精度高，应用广泛。按加工中心运动坐标数和同时控制的坐标数分：有三轴二联动、三轴三联动、四轴三联动、五轴四联动、六轴五联动等。三轴、四轴是指加工中心具有的运动坐标数，联动是指控制系统可以同时控制运动的坐标数，从而实现刀具相对工件的位置和速度控制。
相关技术见CN210172838U的中国实用新型专利，其公开了一种大幅面镭雕加工设备，包括机架及架设于机架上部的保护罩组件，机架内部设置有用于放置待加工物件的多方位物件夹持组件以及用于对待加工物件进行激光加工的镭雕加工组件。在机架外侧安设有用于对设备运行进行整体控制的控制箱，多方位物件夹持组件、镭雕加工组件与控制箱电性连接。多方物件夹持组件包括旋转基板、固定设置于旋转基板上部且对称布置的支撑杆及架设于支撑杆上的第一旋转电机。该专利能够灵活调节加工角度。
针对上述中的相关技术，发明人认为：该设备对大幅面工件进行加工时，会产生烟尘并附着在机架底壁，不利于设备保养维护。
发明内容
为了改善镭雕加工时产生的烟尘附着在机架底壁不便维护的问题，本申请提供一种大幅面加工设备。
本申请提供一种大幅面加工设备，采用如下的技术方案：
一种大幅面加工设备，包括内部中空的机架和安装于机架内的X轴移动机构和加工机构，所述机架上设有取放口和用于启闭取放口的门体，所述X轴移动机构包括X轴褶皱挡屑板，所述机架靠近取放口的侧壁设有吹气组件，所述机架底壁远离取放口的区域连接有吸尘组件，吹气组件用于向吸尘组件方向吹出气流，吸尘组件用于将机架内部的气体抽出。
通过采用上述技术方案，从取放口把待加工的工件安装在X轴褶皱挡屑板上方，关闭门体。加工机构对待加工的工件进行加工，产生的烟尘悬浮在机架内的空气中。吹气组件吹出的气流带动烟尘向远离取放口的方向移动，吸尘组件将烟尘抽出，减小了烟尘附着在机架内部零件表面的可能，便于维护设备清洁。此外，由于加工产生的金属氧化异味气体被吸尘组件抽出，机架内在吹气组件和吸尘组件的双重作用下，打开门体取出工件时，取放口的空气向机架内部流动，操作人员不易吸入有害气体。
可选的，所述吸尘组件包括分布于X轴褶皱挡屑板两侧的吸尘腔和与吸尘腔连接的抽气泵，机架底壁设有与吸尘腔连通的气孔。
通过采用上述技术方案，抽气泵工作在吸尘腔处的气孔位置形成负压，含尘气流在负压作用下被吸入吸尘腔，吸尘腔分布于X轴褶皱挡屑板两侧，覆盖区域大，提高吸尘效果。
可选的，所述吹气组件包括安装于机架内的内围挡，内围挡内部设有吹气腔，内围挡靠近X轴褶皱挡屑板一面开设有多个与吹气腔连通的吹气孔，机架上安装有与吹气腔连通的进气管。
通过采用上述技术方案，进气管将外部高压气体输送到吹气腔，然后气体从多个吹气孔吹出形成大面积的定向气流，防止烟尘落到机架底壁靠近取放口一侧。
可选的，所述X轴褶皱挡屑板的一侧沿X轴方向连接有弹性袋，弹性袋与X轴褶皱挡屑板连接的一面开设有多个吹气缝，弹性袋内部空腔连通外部气源。
通过采用上述技术方案，当烟尘落到X轴褶皱挡屑板上后，吹气缝吹出的气流将X轴褶皱挡屑板上的烟尘吹向一侧的吸尘腔上方，防止烟尘聚集到X轴褶皱挡屑板上。
可选的，所述加工机构包括刀头，刀头上连接有内部中空、底面敞口的挡尘罩，挡尘罩连接有吸气管。
通过采用上述技术方案，刀头加工工件时，产生的烟尘被挡尘罩遮挡，防止烟尘飞溅到其他区域，同时部分烟尘从吸气管抽出，进一步降低了烟尘附着在机架内壁的可能。
可选的，所述机架内安装有Y轴移动机构和Z轴移动机构，Y轴移动机构包括水平设置的Y轴褶皱挡屑板；Z轴移动机构包括与Y轴褶皱挡屑板固定连接的固定架、安装于固定架上的滑台以及驱动滑台沿Z轴上下滑动的动力组件，加工机构安装于滑台上。
通过采用上述技术方案，加工机构能够沿着Y轴和Z轴移动，提高了加工性能。
可选的，所述动力组件包括固定安装与固定架的正反转电机、与电机输出轴连接的丝杆和与丝杆螺纹连接的螺纹套筒，丝杆沿Z轴竖直转动安装于固定架，螺纹套筒与滑台固定连接；固定架上设有平行于丝杆轴向的导轨，滑台上固设有与导轨相对滑动的滑块。
通过采用上述技术方案，驱动滑台移动的动力组件结构简单，工作平稳，提高加工精度。
可选的，所述固定架呈内部中空的长方体结构，固定架的两侧开设有夹口，丝杆和螺纹套筒以及滑台安装于机架内，滑台的两侧伸出夹口与加工设备固定连接。
通过采用上述技术方案，固定架除了起到支撑作用外，还能起到一定的防尘作用，减小了烟尘进入附着在丝杆上引起传动不精确的可能。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：吹气组件和吸尘组件配合作用将机架内的烟尘定向排出，减小了烟尘附着在机架内零件表面的可能，便于维护；X轴褶皱挡屑板上不易聚集烟尘，提高了设备维护便利性。
附图说明
图1为本申请实施例中大幅面加工设备的整体结构示意图；
图2为去掉防护罩后的结构示意图；
图3为显示Z轴移动机构与Y轴移动机构连接关系的结构示意图；
图4为显示Z轴移动机构内部结构在图3中A-A面的剖视图；
图5为显示X轴移动机构结构在图2中B-B面的剖视图；
图6为显示X轴移动机构上的除尘结构示意图；
图7为显示底座上的抽尘结构在图5中D-D向的剖视图。
附图标记说明：1、机架；11、底座；111、气腔；112、通气孔；113、吸尘腔；12、防护罩；121、取放口；13、推拉门；14、进气管；15、内围挡；151、吹气腔；2、Y轴移动机构；21、支撑柱；22、横梁；221、U型光电传感器；23、拖链；24、Y轴褶皱挡屑板；25、安装板；3、Z轴移动机构；31、固定架；311、夹口；312、导轨；32、支撑板；33、电机；34、丝杆；35、滑台；36、滑块；37、螺纹套筒；38、定位片；4、加工机构；41、连接板；42、刀头；43、挡尘罩；431、吸气管；5、X轴移动机构；51、直线电机；511、直线导轨；52、基板；521、支板；53、夹盘；54、X轴褶皱挡屑板；541、弹性袋；5411、吹气缝；6、抽气泵。
具体实施方式
以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种大幅面加工设备。参考图1，大幅面加工设备包括机架1和位于机架1内部的X轴移动机构5、Y轴移动机构2、Z轴移动机构3，Z轴移动机构3上安装有加工机构4。X轴移动机构5上连接有吹气组件，机架1内部底壁连接有吸尘组件，加工机构4工作对工件进行加工，产生的烟尘在吹气组件吹出的气流作用下上扬，同时吸尘组件将扬起的烟尘吸排出，保持机架1内部的清洁，便于维护。
参考图1和图2，机架1包括底座11和安装于底座11上的防护罩12，防护罩12呈内部中空的长方体结构，防护罩12与底座11固定连接，固定方式可以为焊接或铆钉固接。防护罩12远离Y轴移动机构2的一面开设有用于放置和取出零件的取放口121，取放口121处安装有推拉门13，推拉门13上固定安装有透明的观察窗，便于在推拉门13关闭后，通过观察窗了解加工情况。底座11的一侧安装有进气管14，进气管14可以通过管道连接外部的高压气源。
参考图2，Y轴移动机构2包括竖直固定于底座11上的支撑柱21和水平支撑固定于支撑柱21上的横梁22，支撑柱21有两个并支撑于横梁22的两端；横梁22靠近底座11中心的一侧安装有Y轴褶皱挡屑板24，Y轴褶皱挡屑板24内部连接有安装于横梁22的直线电机；横梁22的顶壁安装有拖链23，拖链23与直线电机电性连接；Y轴褶皱挡屑板24的中部固定连接有安装板25，安装板25包括与直线电机固定连接的竖板和水平设置于横梁22上方的平板，拖链23的一端与平板螺栓固定，拖链23的另一端与横梁22螺栓固定。在横梁22顶面靠近Y轴褶皱挡屑板24的一侧两端各固定一个U型光电传感器221，在竖板上固定有遮光片，遮光片能够随着Y轴褶皱挡屑板24移动并经过U型光电传感器221，以确定在Y轴方向移动的位置。
参考图3和图4，Z轴移动机构3包括固定架31、滑台35、安装于固定架31并能驱动滑台35在竖直方向滑动的动力组件。
固定架31整体呈内部中空的长方体结构，固定架31沿长度方向竖直固定于安装板25上，固定方式可以为螺栓固定。固定架31与安装板25接触面的相邻两侧壁开设有通常的夹口311，滑台35位于固定架31内部并从夹口311伸出。固定架31上下两端通过螺栓分别固定有一个支撑板32。
动力组件包括固定于上部支撑板32上的电机33、丝杆34和与丝杆34螺纹连接的螺纹套筒37，丝杆34的一端与电机33的输出轴通过联轴器连接，丝杆34的另一端通过轴承转动连接于下方的支撑板32上。电机33为正反转电机，螺纹套筒37与滑台35通过螺栓固定或焊接固定。在固定架31内壁通过螺栓固定有导轨312，滑台35上固定有与导轨312轮廓配合并相对滑动的滑块36。
电机33工作带动丝杆34转动，滑块36与导轨312配合使得螺纹套筒37不会随着丝杆34一起转动，螺纹套筒37只能沿着丝杆34轴线上下移动，从而螺纹套筒37带动滑台35沿着Z轴方向上下移动。
为了确定滑台35在Z轴方向上的移动位置，在滑台35的边缘固定有定位片38，在固定架31的外侧壁上下两端各安装一个U型光电传感器。
参考图2和图3，加工机构4包括连接板41、刀头42和挡尘罩43。连接板41与滑台35通过螺栓固定，刀头42安装于连接板41上，挡尘罩43可以有环形金属圈和固定于环形金属圈顶面的橡胶片，刀头42穿过橡胶片并伸入到环形金属圈内，橡胶片与刀头42通过铆钉固定。在挡尘罩43顶部固定连接有吸气管431，吸气管431连接外部的抽气泵，能够对刀头42加工过程中产生的烟尘抽出部分。
参考图5，X轴移动机构5包括直线电机51、基板52、夹盘53和X轴褶皱挡屑板54，直线电机51上连接有直线导轨511，直线导轨511安装于底座11内底壁，基板52通过螺栓安装于直线电机51，X轴褶皱挡屑板54罩在直线电机51上方并与底座11固定。基板52垂直于X轴方向的两端竖直固定有支板521，夹盘53通过齿轮箱连接有电机，齿轮箱通过螺栓固定于支板521顶端。夹盘53的一侧一体固定有用于支撑待加工板体的台阶，台阶上设有用于固定待加工板体的螺纹孔。
参考图5，在内围挡15靠近取放口121的一面板体内部开设有吹气腔151，该面板体朝向底座11中心方向开设有多个吹气孔，吹气腔151与进气管14连通，吹气孔与吹气腔151连通。外部的高压气源进入吹气腔151后从多个吹气孔吹出，使得底座11上方形成定向气流，从待加工板体上落下的粉尘和烟气随着气流朝向远离取放口121方向移动，打开取放口121取出工件时减少操作人员吸入有害烟尘的可能，有利于操作者的身体健康。
参考图5和图6，在底座11内部开设有气腔111，气腔111顶壁开设有多个通气孔112，气腔111与进气管14连通，使得外部高压气体进入X轴褶皱挡屑板54。X轴褶皱挡屑板54的垂直于X轴方向的一侧连接有弹性袋541，弹性袋541内的空腔与X轴褶皱挡屑板54内的空腔连通。弹性袋541可以为橡胶袋。在弹性袋541上对应X轴褶皱挡屑板54上的沟槽处设有吹气缝5411，当X轴褶皱挡屑板54处于拉伸展开状态时，高压气体从吹气缝5411吹出将沟槽处的粉尘向另一侧吹起，保持X轴褶皱挡屑板54的清洁。
在本申请实施例的其他实施方式中，底座11内可以不开设气腔111，弹性袋541直接与进气管14通过管道连通。或者底座11内开设气腔111，气腔111的顶壁无通气孔112，弹性袋541直接与气腔111连通。根据需要，Y轴褶皱挡屑板24也可以设置与X轴褶皱挡屑板54相同的除尘结构。
参考图5和图7，在底座11远离取放口121的区域开设有吸尘腔113，吸尘腔113分布于X轴褶皱挡屑板54的两侧。吸尘腔113通过管道连接有抽气泵6，底座11位于吸尘腔113的底壁上开设有多个密布的气孔。抽气泵6工作在吸尘腔113区域形成负压，位于该区域的烟气和粉尘被抽出。抽气泵6可以连接外部的空气净化设备。
该大幅面加工设备的工作原理如下：
将待加工的板体固定安装于X轴移动机构5上的夹盘53上，关闭推拉门13并启动电源。刀头42对待加工板体进行加工，通过X轴移动机构5移动待加工的板体位置，通过Y轴移动机构2和Z轴移动机构3调节刀头42位置，从而能够加工不同的区域。从待加工的板体上产生的烟尘浮在防护罩12内的空气中。
加工过程中，打开抽气泵6和进气管14连接的外部高压气源，内围挡15靠近取放口121一侧产生气流吹动空气向远离取放口121方向移动，吸尘腔113处的负压将烟尘抽出到外部。当有烟尘落在X轴褶皱挡屑板54上时，气体由弹性袋541上吹气缝5411吹出将烟尘吹到吸尘腔113区域抽出。整个过程保持防护罩12内的空气清洁，便于维护设备；同时防护罩12内的有害气体浓度低，加工完毕打开推拉门13时操作人员不易吸到有害烟尘。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种大幅面加工设备，包括内部中空的机架(1)和安装于机架(1)内的X轴移动机构(5)和加工机构(4)，所述机架(1)上设有取放口(121)和用于启闭取放口(121)的门体，所述X轴移动机构(5)包括X轴褶皱挡屑板(54)，其特征在于：所述机架(1)靠近取放口(121)的侧壁设有吹气组件，所述机架(1)底壁远离取放口(121)的区域连接有吸尘组件，吹气组件用于向吸尘组件方向吹出气流，吸尘组件用于将机架(1)内部的气体抽出。
2.根据权利要求1所述的大幅面加工设备，其特征在于：所述吸尘组件包括分布于X轴褶皱挡屑板(54)两侧的吸尘腔(113)和与吸尘腔(113)连接的抽气泵(6)，机架(1)底壁设有与吸尘腔(113)连通的气孔。
3.根据权利要求1所述的大幅面加工设备，其特征在于：所述吹气组件包括安装于机架(1)内的内围挡(15)，内围挡(15)内部设有吹气腔(151)，内围挡(15)靠近X轴褶皱挡屑板(54)一面开设有多个与吹气腔(151)连通的吹气孔，机架(1)上安装有与吹气腔(151)连通的进气管(14)。
4.根据权利要求1-3任一所述的大幅面加工设备，其特征在于：所述X轴褶皱挡屑板(54)的一侧沿X轴方向连接有弹性袋(541)，弹性袋(541)与X轴褶皱挡屑板(54)连接的一面开设有多个吹气缝(5411)，弹性袋(541)内部空腔连通外部气源。
5.根据权利要求1所述的大幅面加工设备，其特征在于：所述加工机构(4)包括刀头(42)，刀头(42)上连接有内部中空、底面敞口的挡尘罩(43)，挡尘罩(43)连接有吸气管(431)。
6.根据权利要求1-3任一所述的大幅面加工设备，其特征在于：所述机架(1)内安装有Y轴移动机构(2)和Z轴移动机构(3)，Y轴移动机构(2)包括水平设置的Y轴褶皱挡屑板(24)；Z轴移动机构(3)包括与Y轴褶皱挡屑板(24)固定连接的固定架(31)、安装于固定架(31)上的滑台(35)以及驱动滑台(35)沿Z轴上下滑动的动力组件，加工机构(4)安装于滑台(35)上。
7.根据权利要求6所述的大幅面加工设备，其特征在于：所述动力组件包括固定安装与固定架(31)的正反转电机(33)、与电机(33)输出轴连接的丝杆(34)和与丝杆(34)螺纹连接的螺纹套筒(37)，丝杆(34)沿Z轴竖直转动安装于固定架(31)，螺纹套筒(37)与滑台(35)固定连接；固定架(31)上设有平行于丝杆(34)轴向的导轨(312)，滑台(35)上固设有与导轨(312)相对滑动的滑块(36)。
8.根据权利要求7所述的大幅面加工设备，其特征在于：所述固定架(31)呈内部中空的长方体结构，固定架(31)的两侧开设有夹口(311)，丝杆(34)和螺纹套筒(37)以及滑台(35)安装于机架(1)内，滑台(35)的两侧伸出夹口(311)与加工设备固定连接。
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