CN115781942A - 一种碳化硼材料工件的套切加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种碳化硼材料工件的套切加工装置，涉及碳化硼加工技术领域，包括基座，所述基座的侧面通过多个连接架安装有驱动箱，所述驱动箱的内部通过多轴移动机构安装有特种加工机构，所述特种加工机构输出端的外侧安装有跟随机构，跟随机构输出端的移动方向随特种加工机构的加工方向进行改变，并对加工的部位进行校验；所述基座的内部安装有调整机构，所述调整机构安装有多个夹持组件。本申请中通过设置有调整机构和夹持组件，可以将加工区域的数量进行调整，夹持组件中第二夹持件的高度可以进行改变；在第二夹持件升起时，可以增加加工区域的数量，从而将尺寸较小的材料进行夹持。

Description

一种碳化硼材料工件的套切加工装置

技术领域

本发明涉及碳化硼加工技术领域，更具体地说，它涉及一种碳化硼材料工件的套切加工装置。

背景技术

碳化硼是已知最坚硬的三种材料之一，超高的硬度使其加工非常困难；在对碳化硼材料进行加工时，温下几乎不呈现塑性变形，并且加工表面易产生裂纹，通常采用普通加工和特种加工；

普通加工通常采用金刚石作为刀具进行加工，特种加工包括激光切割和电火花加工等，在进行特种加工时，由于高温，会产生一定的烟尘。

经检索，中国专利(公开号：CN207027195U)公开了一种碳化硼材料工件的套切加工装置，该专利包括固定板，固定板一端的端面设有容纳槽，容纳槽内滑动连接有滑板，滑板的一端固定连接有螺纹杆，螺纹杆远离滑板的一端穿过容纳槽侧壁上的通孔并固定连接有转杆，转杆位于固定板的外侧，滑板的上表面设有切割槽，切割槽的侧壁上设有滑槽，所滑槽内滑动连接有刷块，刷块的下表面固定连接有多根刷毛，滑板内设有容纳腔，刷块的一端固定连接有齿条。

在现有技术中，加工装置中的加工部位较少，导致在加工多个材料时的效率较慢，并且在对材料进行固定时，不能对材料的局部部位进行微调，导致在固定边缘不平整的材料时，加固质量较差。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种碳化硼材料工件的套切加工装置。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种碳化硼材料工件的套切加工装置，包括基座，所述基座的侧面安装有多个连接架，多个所述连接架的输出端之间安装有与基座平行的驱动箱；

所述驱动箱的内部安装有多轴移动机构，所述多轴移动机构的输出端安装有特种加工机构，多轴移动机构包括X、Y和Z轴三组方向的移动机构，分别用于带动特种加工机构在对应的方向上进行移动；

所述特种加工机构输出端的外侧安装有跟随机构，跟随机构输出端的移动方向随特种加工机构的加工方向进行改变，并对加工的部位进行校验，并且跟随机构的移动路径与特种加工机构的移动路径相同；

所述基座的内部安装有调整机构，所述调整机构安装有多个夹持组件；

多个夹持组件之间组成至少一个加工区域，且多个夹持组件远离对应加工部位的一侧均安装有微调机构。

进一步的，所述跟随机构包括组装盒，所述组装盒为环形，且套设在跟随机构输出端的外侧；

所述组装盒的内部安装有环形的限位架，所述限位架的外侧滑动连接有连接套环，所述组装盒的侧面安装有第一驱动电机；所述第一驱动电机的输出端与连接套环相连接，用于带动其沿着限位架滑动；

所述连接套环的下表面安装有连接盒，所述连接盒内部的顶端安装有电磁件，且连接盒的内部还安装有基于电磁件进行竖直移动的磁性块；

进一步的，所述磁性块内部的顶端安装有第一压力感应模块，所述第一压力感应模块的下表面通过弹性垫安装有抵接块；

抵接块用于抵接至特种加工机构加工后的材料部位，为加工的深度进行检测。

进一步的，所述磁性块侧面顶端的两侧均安装有第一限位侧块，所述连接盒内部安装有位于第一限位侧块下侧的限位环；限位环为环形，磁性块在电磁件的带动下，贯穿且垂直于限位环进行滑动；

所述磁性块侧面位于第一限位侧块的下侧安装有第二限位侧块，所述第二限位侧块与连接盒内部的底端之间安装有多个第二弹性件；

在电磁件不工作时，第二弹性件将磁性块向上抬升。

进一步的，所述抵接块的侧面开设有多个连通孔，所述限位架和连接套环的内部均开设有连通槽；

所述抵接块为中空结构，其内部的中空结构与限位架和连接套环的连通槽相连通；

所述特种加工机构的一侧安装有连通管，连通管与限位架的连通槽相连接；

连通管与限位架、连接套环和抵接块之间通过连通槽和中空结构进行连通，进而将连通管与各个连通孔进行连通。

进一步的，所述跟随机构的工作方法，包括以下步骤：

步骤一：记录抵接块与特种加工机构输出端边缘的位置信息W1；

步骤二：在多轴移动机构工作时，读取移动数据Y和角度数据J；

步骤三：基于Y和J，控制抵接块进行移动；

在J发生变化时，抵接块的移动距离为Y+W1，随后基于J转动，并将抵接块收起；

将特种加工机构移动W1复位，特种加工机构再次移动W1后，再次启动抵接块。

进一步的，所述调整机构包括两组第一双向丝杆驱动机构和多个第二双向丝杆驱动机构，两组所述第一双向丝杆驱动机构分别在基座的中轴线上侧；

两组所述第一双向丝杆驱动机构的两侧均设置有至少一组第二双向丝杆驱动机构。

进一步的，所述夹持组件包括第一夹持件和电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出端安装有第二夹持件；

各个所述第一双向丝杆驱动机构和第二双向丝杆驱动机构靠近基座边缘一侧的输出端安装有第一夹持件，且各个第一双向丝杆驱动机构和第二双向丝杆驱动机构的另一侧安装有电动伸缩杆。

进一步的，所述基座的内部设置有设备仓，调整机构中的各个第一双向丝杆驱动机构和第二双向丝杆驱动机构均安装有设备仓的内部；

所述基座的上表面开设有与设备仓连通的多个滑槽，多个滑槽基于第一双向丝杆驱动机构和第二双向丝杆驱动机构的分布位置进行分布，滑槽靠近第一双向丝杆驱动机构和第二双向丝杆驱动机构朝向加工区域一端的上侧开设有收纳槽；

所述夹持组件中的第一夹持件贯穿滑槽保持在基座的上侧，所述第二夹持件位于收纳槽的上侧时，通过电动伸缩杆，可下降至设备仓的内部。

进一步的，所述微调机构包括与对应夹持组件相连接的收纳盒，所述收纳盒的内部安装有第二压力感应模块，所述第二压力感应模块的一侧安装有组装架，所述组装架的内部安装有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出端外侧安装有偏心件；

所述偏心件的一侧延伸至对应夹持组件的外侧，在第二驱动电机启动时，带动偏心件不同的部位与材料相接触。

进一步的，所述驱动箱的侧面均设置有遮挡板，且驱动箱的上表面安装有与对应遮挡板相连接的第一气缸；

在驱动箱基于连接架下降后，通过第一气缸，可以带动遮挡板进一步下降，将基座与驱动箱之间的空隙进行遮挡。

进一步的，该套切加工装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：基于加工需求，将加工区域的数量通过调整机构和夹持组件进行调整；

S2：将材料放置在对应的加工区域中，通过夹持组件将其进行夹持固定，并且通过对应方向的微调机构进行微调；

S3：将驱动箱下降，通过特种加工机构进行加工，同时通过跟随机构对加工的部位进行校验。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

本申请中通过设置有调整机构和夹持组件，可以将加工区域的数量进行调整，夹持组件中第二夹持件的高度可以进行改变；在第二夹持件升起时，可以增加加工区域的数量，从而将尺寸较小的材料进行夹持；在第二夹持件下降时，可以将较大尺寸的材料进行夹持，并且各个夹持组件中均设置有微调机构，在材料边缘尺寸不平整时，可以进行微调；

并且，特种加工机构的侧面设置有跟随机构，跟随机构的输出端可根据特种加工机构的加工路径进行移动，从而对材料的加工部位进行校验，可以方便工作人员对加工的质量进行监控；

进一步，跟随机构的侧面设置有连通孔，在材料的加工路径中移动时，可以将加工产生的烟尘进行清理，避免污染了加工环境；

另一方面，驱动箱的侧面设置有遮挡板，可以在加工时，将装置的侧面进行遮挡。

附图说明

图1为一种碳化硼材料工件的套切加工装置的结构示意图；

图2为本发明中驱动箱的局部剖视图；

图3为本发明中跟随机构的局部剖视图；

图4为本发明中调整机构的分布示意图；

图5为本发明中微调机构的俯剖视图；

图6为本发明中驱动箱的驱动结构示意图；

图中：1、基座；2、连接架；3、驱动箱；4、夹持组件；5、微调机构；6、多轴移动机构；7、特种加工机构；8、跟随机构；9、调整机构；10、遮挡板；11、第一气缸；81、组装盒；82、限位架；83、连接套环；84、连接盒；85、电磁件；86、磁性块；87、第一压力感应模块；88、弹性垫；89、抵接块；810、连通孔；811、限位环；812、第一限位侧块；813、第二限位侧块；814、第二弹性件；815、第一驱动电机；91、第一双向丝杆驱动机构；92、第二双向丝杆驱动机构；41、第一夹持件；42、电动伸缩杆；43、第二夹持件；51、第二压力感应模块；52、组装架；53、第二驱动电机；54、偏心件；55、收纳盒。

具体实施方式

实施例1

参照图1-图3所示，一种碳化硼材料工件的套切加工装置，包括基座1，基座1的侧面安装有多个连接架2，多个连接架2的输出端之间安装有与基座1平行的驱动箱3；

驱动箱3的内部安装有多轴移动机构6，多轴移动机构6的输出端安装有特种加工机构7，多轴移动机构6包括X、Y和Z轴三组方向的移动机构，分别用于带动特种加工机构7在对应的方向上进行移动；

特种加工机构7输出端的外侧安装有跟随机构8，跟随机构8输出端的移动方向随特种加工机构7的加工方向进行改变，并对加工的部位进行校验，并且跟随机构8的移动路径与特种加工机构7的移动路径相同；

基座1的内部安装有调整机构9，调整机构9包括四组第二气缸，四组第二气缸成十字形分布在基座1的上侧，每组第二气缸的输出端均安装有夹持组件4；

四组夹持组件4之间组成一个加工区域。

并且驱动箱3的下侧安装有图像识别模块，用于将固定后的材料位置进行识别，并且在识别的基础上，标记套切部位，基于套切部位，多轴移动机构6形成初始移动数据Yn，特种加工机构7基于套切部位进行加工。

参照图3所示，跟随机构8包括组装盒81，组装盒81为环形，且套设在跟随机构8输出端的外侧；

组装盒81的内部安装有环形的限位架82，限位架82的外侧滑动连接有连接套环83，组装盒81的侧面安装有第一驱动电机815；第一驱动电机815的输出端与连接套环83相连接，用于带动其沿着限位架82滑动；

连接套环83的下表面安装有连接盒84，连接盒84内部的顶端安装有电磁件85，且连接盒84的内部还安装有基于电磁件85进行竖直移动的磁性块86；

进一步的，磁性块86内部的顶端安装有第一压力感应模块87，第一压力感应模块87的下表面通过弹性垫88安装有抵接块89；

抵接块89用于抵接至特种加工机构7加工后的材料部位，为加工的深度进行检测。

磁性块86侧面顶端的两侧均安装有第一限位侧块812，连接盒84内部安装有位于第一限位侧块812下侧的限位环811；限位环811为环形，磁性块86在电磁件85的带动下，贯穿且垂直于限位环811进行滑动，通过限位环811，可以对磁性块86的移动路径进行限制；

磁性块86侧面位于第一限位侧块812的下侧安装有第二限位侧块813，第二限位侧块813与连接盒84内部的底端之间安装有多个第二弹性件814；

在电磁件85启动时，磁性块86通过第二限位侧块813将第二弹性件814进行按压；在电磁件85不工作时，第二弹性件814将磁性块86向上抬升。

抵接块89的侧面开设有多个连通孔810，限位架82和连接套环83的内部均开设有连通槽；

抵接块89为中空结构，其内部的中空结构与限位架82和连接套环83的连通槽相连通；

特种加工机构7的一侧安装有连通管，连通管的进气口与限位架82的连通槽相连接，且连通管的出气口与鼓风机构相连接，鼓风机构；

连通管与限位架82、连接套环83和抵接块89之间通过连通槽和中空结构进行连通，进而将连通管与各个连通孔810进行连通。

工作原理：

将材料放置在基座1的上侧，分别启动四组第二气缸，带动对应的夹持组件4将材料进行夹持；

将材料放置在对应的加工区域中，启动连接架2，将驱动箱3下降，并且基于Yn，对材料的套切部位进行加工；

在加工前，记录抵接块89与特种加工机构7输出端边缘的位置信息W1；

在多轴移动机构6工作时，读取移动数据Y和角度数据J；

基于Y和J，控制抵接块89进行移动，同时电磁件85启动，将磁性块86向下移动，将抵接块89抵接至材料的加工部位上侧；

在抵接块89与材料接触后，通过弹性垫88对第一压力感应模块87产生不同的压力读数，即可对加工部位的深度进行检测；

在J发生变化时，抵接块89的移动距离为Y+W1，随后基于J转动，并将抵接块89收起；在转动时，先关闭电磁件85，将抵接块89复位，随后启动第一驱动电机815，带动连接套环83沿着限位架82旋转；

将特种加工机构7移动W1复位，特种加工机构7再次移动W1后，再次将抵接块89抵接至材料加工部位的一侧；

并且跟随机构8将Y与Yn进行对比，获取路线偏差值。

实施例2

参照图4所示，相较于实施例1，实施例2中的调整机构9包括两组第一双向丝杆驱动机构91和多个第二双向丝杆驱动机构92，两组第一双向丝杆驱动机构91分别在基座1的中轴线上侧；

两组第一双向丝杆驱动机构91的两侧均设置有两组第二双向丝杆驱动机构92。

夹持组件4包括第一夹持件41和电动伸缩杆42，电动伸缩杆42的输出端安装有第二夹持件43；

各个第一双向丝杆驱动机构91和第二双向丝杆驱动机构92靠近基座1边缘一侧的输出端安装有第一夹持件41，且各个第一双向丝杆驱动机构91和第二双向丝杆驱动机构92的另一侧安装有电动伸缩杆42。

基座1的内部设置有设备仓，调整机构9中的各个第一双向丝杆驱动机构91和第二双向丝杆驱动机构92均安装有设备仓的内部；

基座1的上表面开设有与设备仓连通的多个滑槽，多个滑槽基于第一双向丝杆驱动机构91和第二双向丝杆驱动机构92的分布位置进行分布，滑槽靠近第一双向丝杆驱动机构91和第二双向丝杆驱动机构92朝向加工区域一端的上侧开设有收纳槽；

夹持组件4中的第一夹持件41贯穿滑槽保持在基座1的上侧，第二夹持件43位于收纳槽的上侧时，通过电动伸缩杆42，可下降至设备仓的内部。

在加工单个材料时，将各个第一双向丝杆驱动机构91和第二双向丝杆驱动机构92朝向基座1内部一端的电动伸缩杆42启动，将对应的第二夹持件43下降至设备仓的内部，只将第一夹持件41设置在基座1的上侧；

随后启动各个第一双向丝杆驱动机构91和第二双向丝杆驱动机构92，将对应的第一夹持件41向基座1的内部移动，将材料进行夹持；

参照图5所示，多个夹持组件4远离对应加工部位的一侧均安装有微调机构5，微调机构5包括与对应夹持组件4相连接的收纳盒55，收纳盒55的内部安装有第二压力感应模块51，第二压力感应模块51的一侧安装有组装架52，组装架52的内部安装有第二驱动电机53，第二驱动电机53的输出端外侧安装有偏心件54；

偏心件54的一侧延伸至对应夹持组件4的外侧，在第二驱动电机53启动时，带动偏心件54不同的部位与材料相接触；

在需要对材料进行微调时，启动微调机构5中的第二驱动电机53，带动偏心件54以不同的位置接触材料，并且通过第二压力感应模块51，可以对偏心件54与材料之间的压力进行检测。

实施例3

相较于实施例2，实施例3中的驱动箱3的侧面均设置有遮挡板10，且驱动箱3的上表面安装有与对应遮挡板10相连接的第一气缸11；

在驱动箱3基于连接架2下降后，通过第一气缸11，可以带动遮挡板10进一步下降，将基座1与驱动箱3之间的空隙进行遮挡。

并且朝向工作人员一侧的遮挡板10设置有防护玻璃，方便工作人员对加工情况进行检测。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本模板的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示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、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，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连接，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (8)

1.一种碳化硼材料工件的套切加工装置，包括基座(1)，所述基座(1)的侧面通过多个连接架(2)安装有驱动箱(3)，所述驱动箱(3)的内部通过多轴移动机构(6)安装有特种加工机构(7)，其特征在于；

所述特种加工机构(7)输出端的外侧安装有跟随机构(8)，跟随机构(8)输出端的移动方向与特种加工机构(7)的加工方向相同，并对加工的部位进行校验；

所述基座(1)的内部安装有调整机构(9)，所述调整机构(9)安装有多个夹持组件(4)；

多个夹持组件(4)之间组成至少一个加工区域，且多个夹持组件(4)远离对应加工部位的一侧均安装有微调机构(5)。

2.根据权利要求1所述的一种碳化硼材料工件的套切加工装置，其特征在于，所述跟随机构(8)包括环形的组装盒(81)，所述组装盒(81)的内部安装有环形的限位架(82)，所述限位架(82)的外侧滑动连接有连接套环(83)，所述组装盒(81)的侧面安装有驱动连接套环(83)的第一驱动电机(815)；

所述连接套环(83)的下表面安装有连接盒(84)，所述连接盒(84)内部的顶端安装有电磁件(85)，且连接盒(84)的内部还安装有基于电磁件(85)进行竖直移动的磁性块(86)。

3.根据权利要求2所述的一种碳化硼材料工件的套切加工装置，其特征在于，所述磁性块(86)内部的顶端安装有第一压力感应模块(87)，所述第一压力感应模块(87)的下表面通过弹性垫(88)安装有抵接块(89)。

4.根据权利要求3所述的一种碳化硼材料工件的套切加工装置，其特征在于，所述抵接块(89)的侧面开设有多个连通孔(810)，所述限位架(82)和连接套环(83)的内部均开设有与各个连通孔(810)连通的连通槽。

5.根据权利要求1所述的一种碳化硼材料工件的套切加工装置，其特征在于，所述调整机构(9)包括两组第一双向丝杆驱动机构(91)，两组所述第一双向丝杆驱动机构(91)分别在基座(1)的中轴线上侧；

两组所述第一双向丝杆驱动机构(91)的两侧均设置有至少一组第二双向丝杆驱动机构(92)。

6.根据权利要求5所述的一种碳化硼材料工件的套切加工装置，其特征在于，所述夹持组件(4)包括第一夹持件(41)和电动伸缩杆(42)，所述电动伸缩杆(42)的输出端安装有第二夹持件(43)；

各个所述第一双向丝杆驱动机构(91)和第二双向丝杆驱动机构(92)靠近基座(1)边缘一侧的输出端安装有第一夹持件(41)，且各个第一双向丝杆驱动机构(91)和第二双向丝杆驱动机构(92)的另一侧安装有电动伸缩杆(42)；

电动伸缩杆(42)用于将对应第二夹持件(43)收纳至基座(1)的内部。

7.根据权利要求1所述的一种碳化硼材料工件的套切加工装置，其特征在于，所述微调机构(5)包括与对应夹持组件(4)相连接的收纳盒(55)，所述收纳盒(55)的内部安装有第二压力感应模块(51)，所述第二压力感应模块(51)的一侧安装有组装架(52)，所述组装架(52)的内部安装有第二驱动电机(53)，所述第二驱动电机(53)的输出端外侧安装有偏心件(54)。

8.根据权利要求1所述的一种碳化硼材料工件的套切加工装置，其特征在于，所述驱动箱(3)的侧面均设置有遮挡板(10)，且驱动箱(3)的上表面安装有与对应遮挡板(10)相连接的第一气缸(11)。

Images