CN115502773B - 一种应用于五轴联动数控机床加工中心的移动机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于数控机床技术领域，具体的说是一种应用于五轴联动数控机床加工中心的移动机构，包括加工台，所述加工台顶部平行于前侧方向固定连接有多个滑轨，多个所述滑轨上滑动安装有加工中心，所述加工中心的前后侧设有用来带动加工中心移动的动力组件。当吸管沿着加工台顶部滑动时，磁铁则能够在接料板的带动下隔着传送带对滑轨间的金属屑进行吸取，而随着接料板的移动，滚轮能够通过转轴传动皮带带动辊轴和传送带进行转动，从而将吸附在传送带表面的金属屑送往吸管入口，并被吸管吸入直管和T形连接管内被收集，相对于喷吹的清理方式而言，避免了金属屑被吹入到滑轨的间隙内，从而保证滑轨不会被金属屑卡住。

Description

一种应用于五轴联动数控机床加工中心的移动机构

技术领域

本发明属于数控机床技术领域，特别涉及一种应用于五轴联动数控机床加工中心的移动机构。

背景技术

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的机械。数控车床是使用较为广泛的数控机床之一，它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。CNC加工中心是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床。并且随着加工技术的不断提升，加工中心的轴数也逐渐由三轴发展为四轴和五轴加工中心。

对五轴联动的数控机床加工中心而言，其能够对加工件完成更多角度的加工操作，同时，这也意味着对五轴联动数控机床的加工精度有更高的要求。因此五轴联动数控机床多采用滚珠丝杠带动加工中心沿着加工台上的滑轨进行移动。现有的数控机床加工中心在加工过程中会产生很多金属屑，这些金属屑会卡在滑轨中，从而影响加工中心的移动。为此，在加工完毕后，多采用气枪对加工台面进行喷吹操作，但是由于有的金属屑较小，喷吹的方式会将一些小的金属屑吹到滑轨的缝隙内，时间久了就会造成滑轨的滞涩，影响加工中心的移动精度，此外，喷吹的清理方式还会使金属屑飞散，从而不利于对金属屑的收集操作。

因此，发明一种应用于五轴联动数控机床加工中心的移动机构来解决上述问题很有必要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种应用于五轴联动数控机床加工中心的移动机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种应用于五轴联动数控机床加工中心的移动机构，包括加工台，所述加工台的顶部固定连接有多个平行的滑轨，多个所述滑轨上滑动安装有加工中心，所述加工中心的两侧均设有对加工台进行清理的清理装置，两个所述清理装置的后端之间连接有用于调节所述清理装置角度的调节装置。

可选地，所述清理装置包括直管，且所述直管的后端为密闭设计，两个所述清理装置的直管的前端之间连接有同一个T形连接管，所述直管与所述T形连接管之间为转动连接，所述直管靠近两端的位置均活动套接有直管固定块，所述直管固定块与所述加工中心对应的一侧固定连接；

每相邻的两个所述滑轨之间均设有一吸管，所述吸管的顶端套接在所述直管的表面，所述吸管位于两个所述直管固定块之间且与所述直管连通；所述吸管的底端开口的底部边沿处固定连接有接料板；

所述接料板的顶部设有磁铁，所述磁铁呈腰形柱体状，所述磁铁的前后两侧均固定连接有两个第一固定杆，前侧的两个所述第一固定杆和所述接料板的前侧面固定连接，后侧的两个所述第一固定杆和所述接料板的后侧面固定连接，所述磁铁和所述吸管之间还设有辊轴，所述辊轴的前后两端均转动连接有第二固定杆，两个第二固定杆分别与所述接料板的前后两侧面固定连接，所述辊轴与所述磁铁外共同张紧套接有传送带，所述第二固定杆的底端转动连接有转轴，所述转轴上套接有滚轮，所述转轴与所述辊轴对应的一端之间传动连接有转轴传动皮带。

可选地，所述调节装置包括平行所述滑轨的直杆，所述直杆顶部两端位置均固定连接有固定板，两个所述固定板分别活动套接在两个所述直管上，所述直杆的上方设有平行所述直杆的平杆，所述平杆与所述直杆之间垂直固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆上套接有弹簧；

所述平杆沿平行所述直管的方向贯穿开设有条形的滑孔，所述滑孔内滑动安装有两个滑块，所述滑孔的后侧沿竖直方向铰接有连杆，两个所述连杆远离所述滑块的一端分别与对应一侧的所述直管固定连接。

可选地，所述加工台的顶部设有用于带动所述加工中心移动的动力组件；

所述动力组件包括两个螺杆，两个所述螺杆分别位于所述加工中心的前后两侧，所述螺杆上套接有螺纹套，两个所述螺纹套分别与所述加工中心的前后两侧固定连接，所述螺杆靠近两端的位置均转动套接有螺杆固定块，所述螺杆固定块与所述加工台的顶部固定连接，其中一个所述螺杆的一端连接有电机，两个螺杆远离所述电机的一端均设有皮带轮，两所述皮带轮上传动连接有联动皮带。

可选地，所述吸管的前后两侧壁上均开设有条形的限位槽，且相邻两个所述吸管之间设有呈V形的刮板，且所述刮板的尖端与所述吸管的底端开口朝向一致，所述刮板的两端面均固定连接有圆形的凸块，且两个所述凸块分别滑动安装在

相邻两个所述吸管对应的所述限位槽内。

可选地，所述加工台的左右两侧均固定连接有导料板，且所述导料板远离所述加工中心的一侧向下倾斜。

可选地，所述磁铁远离所述吸管的一侧突出所述接料板远离所述吸管的一侧，且所述磁铁与所述传送带接触的表面为光滑表面。

可选地，所述辊轴的顶部与所述磁铁的顶部齐平。

可选地，所述传送带的表面均匀设有多个条形凸起，且所述条形凸起与所述辊轴平行。

本发明的技术效果和优点：

1、当吸管在加工中心的带动下沿着加工台顶部滑动时，磁铁则能够在接料板的带动下隔着传送带对滑轨间的金属屑进行吸取，而随着接料板的移动，滚轮能够通过转轴和转轴传动皮带带动辊轴和传送带进行转动，从而将吸附在传送带表面的金属屑送往吸管入口，当金属屑失去磁铁的吸力后，金属屑在重力的作用下掉落到接料板上，并被吸管吸入直管和T形连接管中并最终被收集，相对于喷吹的清理方式而言，避免了金属屑被吹入到滑轨的间隙内，从而保证滑轨不会被金属屑卡住，此外，通过吸管被吸取的金属屑能够直接被收集，从而提高了金属屑的回收效率；

2、通过在两个吸管之间设有刮板，当直管上的多个吸管被对应的放置到到相邻两个滑轨之间时，刮板能够位于滑轨的顶部，当电机通过螺杆带动加工中心沿着加工台顶部运动时，刮板能够对散落在滑轨顶部的金属屑进行刮动，从而使金属屑能够沿着其前后侧的斜面掉入到其前后侧的滑轨间隙中，进而便于该部分金属屑也能够被清理装置清理干净。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明的第一立体结构示意图；

图2是本发明中图1的A部放大图；

图3是本发明的第二立体结构示意图；

图4是本发明中清理装置和调节装置的立体结构示意图；

图5是本发明中图4的B部放大图；

图6是本发明中刮板和凸块的立体结构示意图。

图中：1、加工台；2、滑轨；3、加工中心；4、动力组件；41、螺杆；42、螺纹套；43、电机；44、联动皮带；5、清理装置；501、直管；502、T形连接管；503、吸管；504、接料板；505、磁铁；506、第一固定杆；507、辊轴；508、第二固定杆；509、传送带；510、转轴；511、滚轮；512、转轴传动皮带；6、调节装置；61、直杆；62、固定板；63、平杆；64、伸缩杆；65、弹簧；66、滑块；67、连杆；7、限位槽；8、刮板；9、凸块；10、导料板；11、条形凸起。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。

本发明提供了如图1-图6所示的一种应用于五轴联动数控机床加工中心的移动机构，加工台1的顶部固定连接有多个平行的滑轨2，多个滑轨2上滑动安装有加工中心3，加工中心3的两侧均设有对加工台1进行清理的清理装置5，两个清理装置5的后端之间连接有用于调节清理装置5角度的调节装置6；

在对加工台1上散落的金属屑进行吸取前，先将清理装置5与数控加工机床的气压系统连接，从而使清理装置5在气压系统的作用下产生吸力，随后调整好清理装置5，并使清理装置5在调节装置6的作用下与滑轨2间的加工台1顶部贴紧；另外，由于加工中心3的两侧均设有清理装置5，因此在加工中心3单向运动的过程中，两个清理装置5能够实现两次清理操作，从而提高了对金属屑的清理效果。

具体的，清理装置5包括直管501，且直管501的后端为密闭设计，两个清理装置5的直管501的前端之间连接有同一个T形连接管502，直管501与T形连接管502之间为转动连接，直管501靠近两端的位置均活动套接有直管固定块，直管固定块与加工中心3对应的一侧固定连接；

每相邻的两个滑轨2之间均设有一吸管503，吸管503的顶端套接在直管501的表面，吸管503位于两个直管固定块之间且与直管501连通；吸管503的底端开口的底部边沿处固定连接有接料板504；

接料板504的顶部设有磁铁505，磁铁505呈腰形柱体状，磁铁505的前后两侧均固定连接有两个第一固定杆506，前侧的两个第一固定杆506和接料板504的前侧面固定连接，后侧的两个第一固定杆506和接料板504的后侧面固定连接，磁铁505和吸管503之间还设有辊轴507，辊轴507的前后两端均转动连接有第二固定杆508，两个第二固定杆508分别与接料板504的前后两侧面固定连接，辊轴507与磁铁505外共同张紧套接有传送带509，第二固定杆508的底端转动连接有转轴510，转轴510上套接有滚轮511，转轴510与辊轴507对应的一端之间传动连接有转轴传动皮带512。

如图1-图5所示，在对加工台1上散落的金属屑进行吸取前，先将T形连接管502与数控加工机床的气压系统连接，并使直管501在气压系统的作用下产生吸力；

随后将直管501上的多个吸管503一一对应的转入到相邻两个滑轨2之间的间隙内，而多个吸管503则能够在调节装置6的作用下带动接料板504与加工台1的顶面贴紧，随后启动气压系统，使各个吸管503产生吸力，接着启动电机43，使加工中心3在螺杆41和螺纹套42的配合作用下沿着滑轨2进行移动，在此过程中，接料板504在吸管503的带动下贴着加工台1的顶部移动，而磁铁505则能够隔着传送带509对散落在滑轨2间的金属屑进行吸取，与此同时，随着接料板504的移动，滚轮511能够在接料板504的带动下贴着加工台1的顶部滚动，从而通过转轴510和转轴传动皮带512带动辊轴507转动，而随着辊轴507的转动，传送带509能够在辊轴507的带动下在磁铁505和辊轴507之间传动，从而将吸附在传送带509表面的金属屑送往吸管503的入口处，此外，由于传送带509动的表面设有条形凸起11，因此，在金属屑被送往吸管503入口的过程中，条形凸起11能够对被吸附的金属屑进行阻挡，避免金属屑因磁铁505的吸力沿着传送带509的表面回到磁铁505所在区域，随着传送带509的继续转动，当传送带509将金属屑送到滚轴底部所在区域时，金属屑由于失去磁铁505的吸力，从而在重力的作用下掉落到接料板504上，随后，掉落在接料板504上的金属屑能够在吸管503的吸力下进入到直管501和T形连接管502中并最终被收集；相对于喷吹的清理方式而言，避免了金属屑被吹入到滑轨2的间隙内，从而保证滑轨2不会被金属屑卡住，此外，通过吸管503被吸取的金属屑能够直接被收集，从而提高了金属屑的回收效率。

具体的，调节装置6包括平行滑轨2的直杆61，直杆61顶部两端位置均固定连接有固定板62，两个固定板62分别活动套接在两个直管501上，直杆61的上方设有平行直杆61的平杆63，平杆63与直杆61之间垂直固定连接有伸缩杆64，伸缩杆64上套接有弹簧65；

平杆63沿平行直管501的方向贯穿开设有条形的滑孔，滑孔内滑动安装有两个滑块66，滑孔的后侧沿竖直方向铰接有连杆67，两个连杆67远离滑块66的一端分别与对应一侧的直管501固定连接。

如图1、图2和图4所示，由于不同数控机床的滑轨2高度不相同，因此当吸管503被放入到相邻两个滑轨2之间的位置后，弹簧65和伸缩杆64会根据滑轨2高度的不同进行不同程度的伸长，而随着弹簧65的伸长，平杆63在弹簧65的顶动下逐渐向上运动，在此过程中，两个滑块66能够沿着滑孔向相离的方向滑动，而随着滑块66的滑动以及平杆63的向上运动，连杆67靠近滑块66的一端逐渐向上偏转，此时直管501则在连杆67的撬动下以其自身轴心为轴进行转动，从而使得吸管503在直管501的作用下带动接料板504与加工台1顶部贴紧，进而便于吸管503更好的对散落在滑轨2间的金属屑进行吸取操作；

此外，随着接料板504与加工台1顶部贴紧，滚轮511底部也能与加工台1顶部贴紧，从而当加工中心3沿着滑轨2滑动时，滚轮511能与加工台1之间产生足够的摩擦力，进而便于滚轮511通过转轴510以及转轴传动皮带512带动辊轴507转动，保证传送带509能够顺利将吸附的金属屑送到接料板504上并被吸管503吸走。

具体的，加工台1的顶部设有用于带动加工中心3移动的动力组件4；

动力组件4包括两个螺杆41，两个螺杆41分别位于加工中心3的前后两侧，螺杆41上套接有螺纹套42，两个螺纹套42分别与加工中心3的前后两侧固定连接，螺杆41靠近两端的位置均转动套接有螺杆固定块，螺杆固定块与加工台1的顶部固定连接，其中一个螺杆41的一端连接有电机43，两个螺杆41远离电机43的一端均设有皮带轮，两皮带轮上传动连接有联动皮带44。

当需要对滑轨2的间隙进行清理时，启动电机43，使加工中心3在螺杆41和螺纹套42的配合作用下沿着滑轨2进行移动，在此过程中，清理装置5能沿着加工台1的顶部对滑轨2间的金属屑进行吸取，相对于喷吹的清理方式而言，避免了金属屑被吹入到滑轨2的间隙内，从而保证滑轨2不会被金属屑卡住，此外，通过清理装置5能够直接对金属屑进行收集，从而提高了金属屑的回收效率。

具体的，吸管503的前后两侧壁上均开设有条形的限位槽7，且相邻两个吸管503之间设有呈V形的刮板8，且刮板8的尖端与吸管503的底端开口朝向一致，刮板8的两端面均固定连接有圆形的凸块9，且两个凸块9分别滑动安装在相邻两个吸管503对应的限位槽7内。

具体的，加工台1的左右两侧均固定连接有导料板10，且导料板10远离加工中心3的一侧向下倾斜。

具体的，磁铁505远离吸管503的一侧突出接料板504远离吸管503的一侧，且磁铁505与传送带509接触的表面为光滑表面。

具体的，辊轴507的顶部与磁铁505的顶部齐平。

具体的，传送带509的表面均匀设有多个条形凸起11，且条形凸起11与辊轴507平行。

如图4-图6所示，通过在两个吸管503之间设有刮板8，当直管501上的多个吸管503被对应的放置到到相邻两个滑轨2之间时，刮板8能够位于滑轨2的顶部，并且由于刮板8是通过凸块9和限位槽7连接在一起的，因此随着滑轨2高度的不同，当吸管503被放置到相邻两个滑轨2之间时，刮板8能够在滑轨2的顶动下沿着限位槽7向上滑动，从而使得刮板8能够始终水平的位置滑轨2的顶部，当电机43通过螺杆41带动加工中心3沿着加工台1顶部运动时，刮板8能够对散落在滑轨2顶部的金属屑进行刮动，从而使金属屑能够沿着其前后侧的斜面掉入到其前后侧的滑轨2间隙中，进而便于该部分金属屑也能够被清理装置5清理干净。

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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种应用于五轴联动数控机床加工中心的移动机构，包括加工台(1)，其特征在于：所述加工台(1)的顶部固定连接有多个平行的滑轨(2)，多个所述滑轨(2)上滑动安装有加工中心(3)，所述加工中心(3)的两侧均设有对加工台(1)进行清理的清理装置(5)，两个所述清理装置(5)的后端之间连接有用于调节所述清理装置(5)角度的调节装置(6)；

所述清理装置(5)包括直管(501)，且所述直管(501)的后端为密闭设计，两个所述清理装置(5)的直管(501)的前端之间连接有同一个T形连接管(502)，所述直管(501)与所述T形连接管(502)之间为转动连接，所述直管(501)靠近两端的位置均活动套接有直管固定块，所述直管固定块与所述加工中心(3)对应的一侧固定连接；

每相邻的两个所述滑轨(2)之间均设有一吸管(503)，所述吸管(503)的顶端套接在所述直管(501)的表面，所述吸管(503)位于两个所述直管固定块之间且与所述直管(501)连通；所述吸管(503)的底端开口的底部边沿处固定连接有接料板(504)；

所述接料板(504)的顶部设有磁铁(505)，所述磁铁(505)呈腰形柱体状，所述磁铁(505)的前后两侧均固定连接有两个第一固定杆(506)，前侧的两个所述第一固定杆(506)和所述接料板(504)的前侧面固定连接，后侧的两个所述第一固定杆(506)和所述接料板(504)的后侧面固定连接，所述磁铁(505)和所述吸管(503)之间还设有辊轴(507)，所述辊轴(507)的前后两端均转动连接有第二固定杆(508)，两个第二固定杆(508)分别与所述接料板(504)的前后两侧面固定连接，所述辊轴(507)与所述磁铁(505)外共同张紧套接有传送带(509)，所述第二固定杆(508)的底端转动连接有转轴(510)，所述转轴(510)上套接有滚轮(511)，所述转轴(510)与所述辊轴(507)对应的一端之间传动连接有转轴传动皮带(512)。

2.根据权利要求1所述的一种应用于五轴联动数控机床加工中心的移动机构，其特征在于：所述调节装置(6)包括平行所述滑轨(2)的直杆(61)，所述直杆(61)顶部两端位置均固定连接有固定板(62)，两个所述固定板(62)分别活动套接在两个所述直管(501)上，所述直杆(61)的上方设有平行所述直杆(61)的平杆(63)，所述平杆(63)与所述直杆(61)之间垂直固定连接有伸缩杆(64)，所述伸缩杆(64)上套接有弹簧(65)；

所述平杆(63)沿平行所述直管(501)的方向贯穿开设有条形的滑孔，所述滑孔内滑动安装有两个滑块(66)，所述滑孔的后侧沿竖直方向铰接有连杆(67)，两个所述连杆(67)远离所述滑块(66)的一端分别与对应一侧的所述直管(501)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种应用于五轴联动数控机床加工中心的移动机构，其特征在于：所述加工台(1)的顶部设有用于带动所述加工中心(3)移动的动力组件(4)；

所述动力组件(4)包括两个螺杆(41)，两个所述螺杆(41)分别位于所述加工中心(3)的前后两侧，所述螺杆(41)上套接有螺纹套(42)，两个所述螺纹套(42)分别与所述加工中心(3)的前后两侧固定连接，所述螺杆(41)靠近两端的位置均转动套接有螺杆固定块，所述螺杆固定块与所述加工台(1)的顶部固定连接，其中一个所述螺杆(41)的一端连接有电机(43)，两个螺杆(41)远离所述电机(43)的一端均设有皮带轮，两所述皮带轮上传动连接有联动皮带(44)。

4.根据权利要求1所述的一种应用于五轴联动数控机床加工中心的移动机构，其特征在于：所述吸管(503)的前后两侧壁上均开设有条形的限位槽(7)，且相邻两个所述吸管(503)之间设有呈V形的刮板(8)，且所述刮板(8)的尖端与所述吸管(503)的底端开口朝向一致，所述刮板(8)的两端面均固定连接有圆形的凸块(9)，且两个所述凸块(9)分别滑动安装在相邻两个所述吸管(503)对应的所述限位槽(7)内。

5.根据权利要求1所述的一种应用于五轴联动数控机床加工中心的移动机构，其特征在于：所述加工台(1)的左右两侧均固定连接有导料板(10)，且所述导料板(10)远离所述加工中心(3)的一侧向下倾斜。

6.根据权利要求2所述的一种应用于五轴联动数控机床加工中心的移动机构，其特征在于：所述磁铁(505)远离所述吸管(503)的一侧突出所述接料板(504)远离所述吸管(503)的一侧，且所述磁铁(505)与所述传送带(509)接触的表面为光滑表面。

7.根据权利要求6所述的一种应用于五轴联动数控机床加工中心的移动机构，其特征在于：所述辊轴(507)的顶部与所述磁铁(505)的顶部齐平。

8.根据权利要求7所述的一种应用于五轴联动数控机床加工中心的移动机构，其特征在于：所述传送带(509)的表面均匀设有多个条形凸起(11)，且所述条形凸起(11)与所述辊轴(507)平行。

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