CN219521240U - 一种高压清洗主轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压清洗主轴，包括机架、主轴体和辅助机构，主轴体安装在所述机架上，在主轴体后配合设置辅助机构；所述主轴体包括壳体、芯轴、拉爪、拉杆、第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈、出水管、主轴端盖和拉紧部；辅助机构包括旋转接头；所述拉杆为内部中空结构，所述拉杆端部连接有所述出水管，所述拉杆一端外壁设有拉紧部，所述拉紧部与拉爪连接，所述拉杆另一端延伸出主轴体外与旋转接头连接；所述芯轴与所述主轴端盖之间设有所述第一密封圈，所述出水管与所述拉杆连接处设有第二密封圈，所述拉杆与所述拉紧部间设有第三密封圈；旋转接头的入水口与高压水通道连通。该主轴能够喷射高压水有效去除工件毛刺同时不损伤工件。

Description

一种高压清洗主轴

技术领域

本实用新型涉及零件加工领域，尤其涉及一种高压清洗主轴。

背景技术

目前国内数控机床领域大多集中在立式加工中心的生产，而卧式加工中心的生产较少，但卧式加工中心相对立式加工中心有很多优越性，首先工作台是开放式，方便加工工件安装，可以加装大型旋转工作台，可以加装交换工作台提高加工效率，可以加装大型刀库完成复杂加工工艺，因此发展卧式加工中心是必然趋势；而发展卧式加工中心，需要很多基础技术研究去支持，有很多细节亟待改善创新。

工件加工时，由于刀具的锋利度、坚硬度、刀具接触工件的角度，切削深度、未使用切削液等加工的性质从而导致工件产生毛刺，毛刺为金属件表面出现的余屑及表面极细小的显微金属颗粒，后期加工中需要将其打磨掉。现有工件去除毛刺的方法有：通过人工打磨去除工件上的毛刺，但是生产效率较低，费时费力；通过机械手固定轨迹去除毛刺，但是机械手只能以固定的方式去打磨工件上的毛刺，而不会随着工件的形状的变化而自动去除工件上的毛刺，这样容易在去毛刺时损伤工件，而且工件的变形量和毛刺的尺寸会偏离于理想状态，易引起工件表面出现过切或者毛刺无法去除等问题，去毛刺效果达不到要求；通过主轴去毛刺，通过传输带运动，将工件输送至主轴头工位处，刷头高速旋转，对传输带上的工件进行毛刺去除，由于金属件毛刺形状不规则，除毛刺过程中需要主轴在一定的幅度范围内摆动，摆动过程中刀具与工件的接触力较大，易损伤工件。因此需要一种既不损伤工件又能有效去除毛刺的主轴。

发明内容

本实用新型提供一种高压清洗主轴，以克服去除工件毛刺效果不理想且易损伤工件的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种高压清洗主轴，包括机架、主轴体和辅助机构，所述主轴体安装在所述机架上，在主轴体后配合设置辅助机构；

所述主轴体包括壳体、芯轴、拉爪、拉杆、弹簧、第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈、出水管、主轴端盖和拉紧部；所述辅助机构包括外套、旋转接头、打刀盘、打刀杯和气缸杆；

所述壳体端部与所述主轴端盖连接，所述壳体内安装有所述芯轴，所述芯轴内安装有所述拉杆，所述拉杆为内部中空结构，所述拉杆端部连接有所述出水管，所述拉杆外穿设有所述弹簧，所述拉杆靠近所述出水管的一端外壁设有拉紧部，所述拉紧部与所述拉爪连接，所述拉杆远离所述出水管的一端延伸出主轴体外与所述旋转接头连接，所述芯轴、所述拉杆与所述旋转接头同轴，所述拉杆后端套有打刀盘，所述打刀盘与所述打刀杯抵接，所述打刀杯与所述气缸杆端部通过螺纹连接；

所述芯轴靠近所述出水管的一端与所述主轴端盖之间设有所述第一密封圈，所述出水管与所述拉杆连接处设有第二密封圈，所述拉杆与所述拉紧部间设有第三密封圈；

所述外套内设有所述打刀杯，所述打刀杯内设有所述旋转接头，所述外套与所述打刀杯分别设有与所述旋转接头的入水口相对的条形开口，使旋转接头的入水口与高压水通道连通。

进一步地，所述外套内壁设有导向销，所述打刀杯设有容纳所述导向销的导向槽，所述导向槽的宽度与所述导向销的直径匹配。

进一步地，所述机架设有同步带、带轮、减速机、伺服电机和轴套，所述轴套套在所述芯轴后端，所述带轮通过所述同步带与所述轴套连接，所述伺服电机通过所述减速机与所述带轮连接。

进一步地，所述机架还设有滑块；

所述主轴体还设有滑轨，所述滑块固定设置在所述防护板上，所述滑块与所述滑轨配合。

进一步地，所述机架还设有Z轴伺服电机、Z轴滑轨、Z轴拖链、Z轴丝杠和主轴架；

所述主轴体通过所述主轴架安装在所述机架内，所述主轴架设置在所述Z轴滑轨上，所述Z轴伺服电机与所述Z轴丝杠连接并驱动所述主轴体沿轴向往复运动，所述Z轴拖链设置在所述Z轴伺服电机的上部，所述Z轴拖链内容纳有从所述主轴体与辅助机构内延伸出的管道和线路。

进一步地，所述打刀盘设有第一定位部，所述外套在所述第一定位部移动范围内设有第一行程开关，当所述第一定位部与所述第一行程开关相对时，所述拉爪为无刀收紧状态。

进一步地，所述气缸杆设有第二定位部，所述外套在所述第二定位部移动范围内设有第二行程开关以及第三行程开关，当所述第二定位部与所述第二行程开关相对时，所述拉爪为松刀状态；当所述第二定位部与所述第三行程开关相对时，所述拉爪为有刀夹紧状态。

本实用新型有益效果：

在主轴中设置高压水系统，通过高压喷水去除工件毛刺，高压水的打击力可以有效去除毛刺同时不会损伤工件，解决了由于无法准确控制清除工件的力度、角度而导致毛刺去除不干净或者损伤工件的问题，提高了生产质量和效率，减少了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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他的附图。

图1为本实用新型中主轴的主视图；

图2为本实用新型图1中A-A处的剖面图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为本实用新型中一种高压清洗主轴的结构示意图；

图5为本实用新型中一种高压清洗主轴的立体图；

图6为本实用新型中主轴的右视图。

图中：1、机架；11、同步带；12、带轮；13、减速机；14、伺服电机；15、轴套；16、防护板；17、滑块；18、Z轴伺服电机；19、Z轴滑轨；110、Z轴拖链；111、Z轴丝杠；112、主轴架；2、主轴体；21、壳体；22、芯轴；23、拉爪；24、拉杆；25、弹簧；26、第一密封圈；27、第二密封圈；28、第三密封圈；29、出水管；210、主轴端盖；211、拉紧部；212、滑轨；3、辅助机构；31、外套；311、导向销；32、旋转接头；33、打刀盘；34、打刀杯；35、气缸杆；36、第一行程开关；37、第二行程开关；38、第三行程开关。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例提供了一种高压清洗主轴，如图1至图6所示，包括机架1、主轴体2和辅助机构3，所述主轴体2安装在所述机架1上，在主轴体2后配合设置辅助机构3；

所述主轴体2包括壳体21、芯轴22、拉爪23、拉杆24、弹簧25、第一密封圈26、第二密封圈27、第三密封圈28、出水管29、主轴端盖210和拉紧部211；所述辅助机构3包括外套31、旋转接头32、打刀盘33、打刀杯34和气缸杆35；

所述壳体21端部与所述主轴端盖210连接，所述壳体21内安装有所述芯轴22，所述芯轴22内安装有所述拉杆24，所述拉杆24为内部中空结构，所述拉杆24端部连接有出水管29，所述拉杆24外穿设有所述弹簧25，所述拉杆24靠近所述出水管29的一端外壁设有拉紧部211，所述拉紧部211与所述拉爪23连接，所述拉杆24远离所述出水管29的一端延伸出主轴体2外与所述旋转接头32连接，所述芯轴22、所述拉杆24与所述旋转接头32同轴，所述拉杆24后端套有打刀盘33，所述打刀盘与33所述打刀杯34抵接，所述打刀杯34与所述气缸杆35端部通过螺纹连接；

所述芯轴22靠近所述出水管29的一端与所述主轴端盖210之间设有所述第一密封圈26，所述出水管29与所述拉杆24连接处设有第二密封圈27，所述拉杆24与所述拉紧部211间设有第三密封圈28；

所述外套31内设有所述打刀杯34，所述打刀杯34内设有所述旋转接头32，所述外套31与所述打刀杯34分别设有与所述旋转接头32的入水口相对的条形开口，使旋转接头32的入水口与高压水通道连通；

所述外套31内壁设有导向销311，所述打刀杯34设有容纳所述导向销311的导向槽，所述导向槽的宽度与所述导向销311的直径匹配。

具体地，本实施例中拉杆24为中空结构，使高压水能够流入主轴体2，拉杆24内的水流通道在中段位置直径减小从而增加水的流速，拉杆24出水口与出水管29连接，从出水管29处喷射高压水以去除毛刺，为保护该主轴体2设置了有效的密封结构，防止高压水流入主轴体2内部，还设置辅助机构3与主轴体2配合完成自动换刀；具体地，如图2所示，拉杆24与转换接头32连接，转换接头32与高压水通道连接，转换接头32设置在打刀杯34内，打刀杯34设置在外套31内，外套31与打刀杯34分别设置了与高压水通道对应的条形开口，使旋转接头32与高压水通道的连接不会受到打刀杯34和外套31的阻碍，从而高压水能够顺利进入拉杆24内；在外套31内壁轴向排列设置了两个导向销311，打刀杯34设有容纳所述导向销311的导向槽，导向销311与导向槽匹配限制打刀杯34的周向运动范围，避免打刀杯34在芯轴22旋转时周向运动影响进水。由于旋转接头32存在漏水风险，一旦故障漏水，液体进入主轴、前后轴承处，会导致整个主轴内部件需拆卸检修，因此本实施例中选用杜柏林旋转接头，其带有观察孔，当旋转接头32漏水时，观察孔会有水流出，从而及时检修避免损失扩大；

主轴体2高压喷射水柱时，由于主轴体2前端直接曝露在切削加工环境中，高压水柱可能会喷向主轴体2，因此相应设置防止高压水进入主轴体2的多重密封结构，在芯轴22与主轴端盖210之间间隔设置两个第一密封圈26，防止高压水从芯轴22与主轴端盖210之间流入，经由轴承进入主轴体2内部，本实施例中第一密封圈26采用旋转格莱圈；高压水柱从出水管29中喷出，出水管29与拉杆24连接，为防止高压水从连接处漏出流入拉杆24与芯轴22之间，因此出水管29与拉杆24连接处设置第二密封圈27；在拉杆24与拉紧部211之间设置第三密封圈28，防止高压水从拉杆24与拉紧部211连接处进入芯轴22内，本实施例中第二密封圈27及第三密封圈28均为耐高压的密封圈，可耐高压达70MPa。

当主轴体2需要更换刀具的时候，气缸杆35通过推动打刀杯34，打刀杯34推动打刀盘33，进而推动拉杆24移动完成松刀，通过弹簧25的拉动力完成夹刀，使主轴体2自动完成换刀动作。

所述机架1设有同步带11、带轮12、减速机13、伺服电机14和轴套15，所述轴套15套在所述芯轴22后端，所述带轮12通过所述同步带11与所述轴套15连接，所述伺服电机14通过所述减速机13与所述带轮12连接。具体地，如图3和图4所示，本实用新型为皮带式主轴，运行平稳、低噪音、低振动，对制造和安装精度要求相对宽松。

所述机架1还设有滑块17；所述主轴体2还设有滑轨212，所述滑块17固定设置在所述防护板16上，所述滑块17与所述滑轨212配合。具体地，如图5所示，当主轴进行沿轴向往复运动时，滑块17与滑轨212辅助对主轴运动方向导向，保证主轴平稳运行。

所述机架1还设有Z轴伺服电机18、Z轴滑轨19、Z轴拖链110、Z轴丝杠111和主轴架112；所述主轴体2通过所述主轴架112安装在所述机架1内，所述主轴架112设置在所述Z轴滑轨19上，所述Z轴伺服电机18与所述Z轴丝杠111连接并驱动所述主轴体2沿轴向往复运动，所述Z轴拖链110设置在所述Z轴伺服电机18的上部，所述Z轴拖链110内容纳有从所述主轴体2与辅助机构3内延伸出的管道和线路。具体地，如图3和图4所示，主轴结构线路以及管道复杂，设置Z轴拖链110收纳从主轴结构延伸出的线路和管道，并且当主轴运动时，Z轴拖链110能够与主轴同步运动，防止线路和管道缠绕导致不便检修的同时避免移动过程中牵扯线路造成损失。

所述打刀盘33设有第一定位部，所述外套31在所述第一定位部移动范围内设有第一行程开关36，当所述第一定位部与所述第一行程开关36相对时，所述拉爪23为无刀收紧状态。

所述气缸杆35设有第二定位部，所述外套31在所述第二定位部移动范围内设有第二行程开关37以及第三行程开关38，当所述第二定位部与所述第二行程开关37相对时，所述拉爪23为松刀状态；当所述第二定位部与所述第三行程开关38相对时，所述拉爪23为有刀夹紧状态。

具体地，如图2所示，在辅助机构3设有3个行程开关分别对应不同打刀位置，辅助检测主轴的工作状态。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种高压清洗主轴，包括机架(1)，其特征在于：还包括主轴体(2)和辅助机构(3)，所述主轴体(2)安装在所述机架(1)上，在主轴体(2)后配合设置辅助机构(3)；

所述主轴体(2)包括壳体(21)、芯轴(22)、拉爪(23)、拉杆(24)、弹簧(25)、第一密封圈(26)、第二密封圈(27)、第三密封圈(28)、出水管(29)、主轴端盖(210)和拉紧部(211)；所述辅助机构(3)包括外套(31)、旋转接头(32)、打刀盘(33)、打刀杯(34)和气缸杆(35)；

所述壳体(21)端部与所述主轴端盖(210)连接，所述壳体(21)内安装有所述芯轴(22)，所述芯轴(22)内安装有所述拉杆(24)，所述拉杆(24)为内部中空结构，所述拉杆(24)端部连接有所述出水管(29)，所述拉杆(24)外穿设有所述弹簧(25)，所述拉杆(24)靠近所述出水管(29)的一端外壁设有拉紧部(211)，所述拉紧部(211)与所述拉爪(23)连接，所述拉杆(24)远离所述出水管(29)的一端延伸出主轴体(2)外与所述旋转接头(32)连接，所述芯轴(22)、所述拉杆(24)与所述旋转接头(32)同轴，所述拉杆(24)后端套有打刀盘(33)，所述打刀盘与(33)所述打刀杯(34)抵接，所述打刀杯(34)与所述气缸杆(35)端部通过螺纹连接；

所述芯轴(22)靠近所述出水管(29)的一端与所述主轴端盖(210)之间设有所述第一密封圈(26)，所述出水管(29)与所述拉杆(24)连接处设有第二密封圈(27)，所述拉杆(24)与所述拉紧部(211)间设有第三密封圈(28)；

所述外套(31)内设有所述打刀杯(34)，所述打刀杯(34)内设有所述旋转接头(32)，所述外套(31)与所述打刀杯(34)分别设有与所述旋转接头(32)的入水口相对的条形开口，使旋转接头(32)的入水口与高压水通道连通。

2.根据权利要求1所述的一种高压清洗主轴，其特征在于，所述外套(31)内壁设有导向销(311)，所述打刀杯(34)设有容纳所述导向销(311)的导向槽，所述导向槽的宽度与所述导向销(311)的直径匹配。

3.根据权利要求1所述的一种高压清洗主轴，其特征在于，所述机架(1)设有同步带(11)、带轮(12)、减速机(13)、伺服电机(14)和轴套(15)，所述轴套(15)套在所述芯轴(22)后端，所述带轮(12)通过所述同步带(11)与所述轴套(15)连接，所述伺服电机(14)通过所述减速机(13)与所述带轮(12)连接。

4.根据权利要求3所述的一种高压清洗主轴，其特征在于，所述机架(1)还设有防护板(16)和滑块(17)；

所述主轴体(2)还设有滑轨(212)，所述滑块(17)固定设置在所述防护板(16)上，所述滑块(17)与所述滑轨(212)配合。

5.根据权利要求4所述的一种高压清洗主轴，其特征在于，所述机架(1)还设有Z轴伺服电机(18)、Z轴滑轨(19)、Z轴拖链(110)、Z轴丝杠(111)和主轴架(112)；

所述主轴体(2)通过所述主轴架(112)安装在所述机架(1)内，所述主轴架(112)设置在所述Z轴滑轨(19)上，所述Z轴伺服电机(18)与所述Z轴丝杠(111)连接并驱动所述主轴体(2)沿轴向往复运动，所述Z轴拖链(110)设置在所述Z轴伺服电机(18)的上部，所述Z轴拖链(110)内容纳有从所述主轴体(2)与辅助机构(3)内延伸出的管道和线路。

6.根据权利要求1所述的一种高压清洗主轴，其特征在于，所述打刀盘(33)设有第一定位部，所述外套(31)在所述第一定位部移动范围内设有第一行程开关(36)，当所述第一定位部与所述第一行程开关(36)相对时，所述拉爪(23)为无刀收紧状态。

7.根据权利要求1所述的一种高压清洗主轴，其特征在于，所述气缸杆(35)设有第二定位部，所述外套(31)在所述第二定位部移动范围内设有第二行程开关(37)以及第三行程开关(38)，当所述第二定位部与所述第二行程开关(37)相对时，所述拉爪(23)为松刀状态；当所述第二定位部与所述第三行程开关(38)相对时，所述拉爪(23)为有刀夹紧状态。