CN220128264U - 铝渣收集桶倾倒机构和自动倒料机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及CNC加工铝屑倾倒技术领域，公开了一种铝渣收集桶倾倒机构和自动倒料机。其中，铝渣收集桶倾倒机构包括：导轨，包括连续延伸的升降段、过渡段和倾倒段；升降段和倾倒段基于所述过渡段形成α夹角；夹具平台，用于装载和夹持铝渣收集桶；举升翻转机构，用于驱动夹具平台沿着所述导轨移动，以使得夹具平台上的铝渣收集桶能够执行升降和倾倒动作。该技术方案克服了现有技术中，需要设置两个执行机构分别执举升动作和倾倒动作，要求升降机构和倾倒机构两者之间能够达到精准配合，否则升降机构和倾倒机构在动作上会发生干涉，导致设备的零部件毁坏的问题。同时，在能够完成同样功能的情况下，设备的生产成本也大大降低，结构上得到了极大的简化。

Description

铝渣收集桶倾倒机构和自动倒料机

本实用新型涉及倒料机技术领域，具体地涉及一种铝渣收集桶倾倒机构和自动倒料机。

背景技术

在CNC加工过程中，通常会利用切削液冲刷CNC加工产生的铝屑，并将铝屑冲刷到水箱的滤网上，然后利用AI机器人对滤网上的铝屑收集到铝渣收集桶中，最后对铝渣收集桶中收集的铝屑进行倾倒。

现有技术中，在AI机器人将滤网上的铝屑收集到铝渣收集桶中后，操作人员会搬运AI机器人上的铝渣收集桶，将铝渣收集桶中的铝屑进行倾倒后集中转运。这种倾倒铝屑的方式需要操作人员频繁地搬运铝渣收集桶并对铝屑进行倾倒，劳动强度太大。同时，倾倒铝渣收集桶时，铝屑容易粘附在操作人员皮肤上，给操作人员带来身体上的不适感。

为此，有发明创造公开了自动倾倒铝渣收集桶的技术方案，将倒料这一过程改进成自动化。具体而言是通过模拟人工倒料的动作，通过设置升降机构和倾倒机构分别实现铝渣收集桶的升降动作和倾倒动作。从而解决人工操作倒料存在的问题。

然而，这种自动化的倒料方式同样存在以下缺点：(1)需要设置两个机构分别执行两个动作，即升降机构和倾倒机构分别执行升降动作和倾倒动作。一方面导致产品成本提高。另一方面，要求升降机构和倾倒机构两者之间能够达到精准配合，否则升降机构和倾倒机构在动作上会发生干涉，导致设备的零部件毁坏。(2)由于铝屑是经过CNC切削液冲刷到滤网上的，因此铝屑较为潮湿。铝屑易附着在铝渣收集桶的桶壁上，导致铝屑倾倒不能彻底倾倒。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的是提供一种铝渣收集桶倾倒机构，以解决现有技术中的自动倒料设备需要设置两个机构分别执行两个动作，一方面导致产品成本提高，另一方面，要求升降机构和倾倒机构两者之间能够达到精准配合，否则升降机构和倾倒机构在动作上会发生干涉，导致设备的零部件毁坏的问题。

为了实现第一个目的，本实用新型提供了一种铝渣收集桶倾倒机构，包括：

导轨，包括连续延伸的升降段、过渡段和倾倒段；所述升降段和所述倾倒段基于所述过渡段形成α夹角；

夹具平台，用于装载和夹持铝渣收集桶；

举升翻转机构，用于驱动所述夹具平台沿着所述导轨移动，以使得所述夹具平台上的铝渣收集桶能够执行升降和倾倒动作。

进一步地，所述导轨形成为两端封闭，内部中空且侧面设有开口的结构；

优选地，所述α夹角小于90°。

进一步优选地，所述α夹角为60°。

进一步地，所述举升翻转机构包括：

驱动电机，其输出端借助皮带传动连接有传动杆；

第一皮带轮，设置在所述传动杆的两端；

第二皮带轮，安装在位于所述第一皮带轮上方的连接架上；

皮带，同时套设在所述第一皮带轮和所述第二皮带轮上；

优选地，所述第一皮带轮和所述第二皮带轮均为齿形带轮；所述皮带为同步齿形带。

进一步地，所述夹具平台包括：

平台组件，包括连接板、固定轴以及装载台；所述连接板与所述皮带固定连接，其能够随着所述皮带移动而移动；所述固定轴与所述连接板固定连接；所述装载台与所述固定轴固定连接；

夹持组件，包括相对设置在所述装载台上的两个夹持部和用于驱动两个所述夹持部靠近彼此运动以抱紧铝渣收集桶或远离彼此运动以松开铝渣收集桶的驱动部；

导向组件，包括耳板和设置在所述耳板上的导向轮；所述耳板与所述平台组件连接；所述导向轮设置在所述导轨上，其能够沿着所述导轨的轨迹滑动；

优选地，所述驱动部包括伺服电缸。

进一步地，两个所述夹持部朝向彼此的端面形成为圆弧面；

进一步地，所述装载台上还设置有凹面朝向铝渣收集桶的弧形板。

通过上述技术方案，基于导轨、夹具平台和举升翻转机构的设置，只要驱动夹具平台沿着导轨的轨迹移动即可实现铝渣收集桶的举升动作和倾倒动作。铝渣收集桶的举升动作和倾倒动作仅需要一个执行机构驱动机构。不需要两个执行分别执行举升动作和倾倒动作。克服了现有技术中，需要设置两个执行机构分别执举升动作和倾倒动作，要求升降机构和倾倒机构两者之间能够达到精准配合，否则升降机构和倾倒机构在动作上会发生干涉，导致设备的零部件毁坏的问题。同时，在能够完成同样功能的情况下，设备的生产成本也大大降低，结构上得到了极大的简化。

本实用新型的第二个目的是为了解决铝屑易附着在铝渣收集桶的桶壁上，导致铝屑倾倒不能彻底倾倒的问题。

为了实现第二个目的，本实用新型提供了一种自动倒料机，所述自动倒料机包括：

铝渣收集桶倾倒机构；

机壳，设置在所述铝渣收集桶倾倒机构的外部；

振动机构，用于在铝渣收集桶处于倾倒状态时，振动铝渣收集桶。

进一步地，所述振动机构包括：

安装架，安装在所述机壳上，与所述机壳形成内部中空且两端具有开口的腔体；

凹凸轮，位于所述腔体内；

电机，用于驱动所述凹凸轮转动；

圆球，与所述凹凸轮贴合；

推杆，其一端与所述圆球连接，另一端穿透所述安装架延伸至所述腔体之外且该端设置有凹面朝下的圆弧板；

复位弹簧，套设在所述推杆上，其一端与所述推杆或所述圆球固定连接，另一端与所述安装架固定连接。

进一步地，所述推杆包括A段、B段以及螺母；

所述A段内部中空，所述B段部分插入所述A段中并且能够沿着所述A段的轴线移动；所述A段的周向外壁靠近开口处设置有螺纹孔，所述螺母与所述螺纹孔适配。

进一步地：

所述凹凸轮包括轮体和形成在所述轮体表面且沿着所述轮体的轴向延伸的横截面为圆弧形的弧形凹槽；所述圆弧形的直径大于等于所述圆球的球径；

或，

所述凹凸轮为偏心轮；

或，

所述凹凸轮为凸轮。

通过上述技术方案，通过振动机构对处于倾倒状态下的铝渣收集桶进行振动，使附着在铝渣收集桶壁上的铝屑脱落。解决铝屑易附着在铝渣收集桶的桶壁上，导致铝屑倾倒不能彻底倾倒的问题。

附图说明

图1是本实用新型铝渣收集桶倾倒机构一种实施方式的结构示意图；

图2是图1的另一角度的结构示意图；

图3是本实用新型自动倒料机一种实施方式的结构示意图；

图4是图3的内部结构示意图；

图5是振动机构的一种实施方式的结构示意图；

图6是图5中的A部放大图；

图7是图5中的B部放大图；

图8是本实用新型自动倒料机的另一种实施方式的结构示意图。

附图标记说明

10导轨；21驱动电机；22第一皮带轮；23传动杆；24第二皮带轮；25连接架；26皮带；31连接板；32固定轴；33装载台；34夹持部；35耳板；36导向轮；37伺服电缸；38弧形板；40机壳；50振动机构；51安装架；52凹凸轮；53电机；54圆球；55推杆；56圆弧板；55a-A段；55b-B段；55c-螺母；60料斗。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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相连，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实用新型中的具体含义。

本实用新型第一方面提供一种铝渣收集桶倾倒机构，如图1和图2所示，该铝渣收集桶倾倒机构包括导轨10、夹具平台以及举升翻转机构。

其中，导轨10包括连续延伸的升降段、过渡段和倾倒段。导轨10形成为两端封闭，内部中空且侧面设有开口的结构。升降段和所述倾倒段基于所述过渡段形成α夹角。夹具平台的作用在于装载和夹持铝渣收集桶。举升翻转机构则用于驱动所述夹具平台沿着所述导轨10移动，以使得所述夹具平台上的铝渣收集桶能够执行升降和倾倒动作。在一种可选的具体实施方式中，升降段和倾倒段为直线结构，过渡段为圆弧结构。

如图1和图2所示，举升翻转机构包括驱动电机21、第一皮带轮22、第二皮带轮24以及皮带26。驱动电机21的输出端借助皮带传动连接有传动杆23。第一皮带轮22设置在传动杆23的两端。第二皮带轮24安装在位于第一皮带轮22上方的连接架25上。皮带26同时套设在第一皮带轮22和第二皮带轮24上。

当驱动电机21驱动时，会带动传动杆23转动，而传动杆23的两端连接有第一皮带轮22。在第一皮带轮22转动的情况下，带动皮带26转动。夹具平台又是与皮带26连接的。因此，夹具平台会随着皮带26的移动而移动。在驱动电机21正转时，夹具平台向上移动，当驱动电机21反转时，夹具平台向下移动。

基于同步齿形带具有强力层承载后变形小，能保持齿形带的周节不变，带与带轮间没有相对滑动，能够保证同步传动，传动比恒定的优点。在一种可选的具体实施方式中，所述第一皮带轮22和所述第二皮带轮24均选用齿形带轮。皮带26选用同步齿形带。

如图1和图2所示，夹具平台包括平台组件、夹持组件以及导向组件。平台组件包括连接板31、固定轴32以及装载台33。连接板31与皮带26固定连接，其能够随着所述皮带26移动而移动。固定轴32与连接板31固定连接。装载台33与固定轴32固定连接。

夹持组件包括相对设置在所述装载台33上的两个夹持部34和用于驱动两个所述夹持部34靠近彼此运动以抱紧铝渣收集桶或远离彼此运动以松开铝渣收集桶的驱动部。在一种可选的具体实施方式中，两个所述夹持部34朝向彼此的端面形成为圆弧面结构。这样设置的目的在于，使得夹持部34能够符合铝渣收集桶的外部形状，增加夹持部34与铝渣收集桶的接触面积，抱紧铝渣收集桶。进一步地，所述圆弧面的表面设置有橡胶层。基于橡胶层的设置，一方面可以进一步增加夹持部34与铝渣收集桶的摩擦力，另一方面可以在夹持部34与铝渣收集桶之间形成一个缓冲，防止铝渣收集桶表面产生磨痕。

进一步地，所述装载台33上还设置有凹面朝向铝渣收集桶的弧形板38。弧形板38的作用在于：可以很好地限制铝渣收集桶的位置。在弧形板38和夹持部共同的作用下，可以准确地将铝渣收集桶进行定位。

导向组件包括耳板35和设置在耳板35上的导向轮36。耳板35与平台组件连接。导向轮36设置在导轨10上，其能够沿着所述导轨10的轨迹滑动。

需要强调的是，导向轮36与导轨10时滑动连接，而不是滚动连接。换言之，导向轮36与耳板35是固定连接的，导向轮36与耳板35之间不能产生相对转动。

伺服电缸是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，其速度为0.1～2m/s。因为闭环伺服控制，所以控制精度较高。具有成本低，配置灵活等特点。基于伺服电缸的上述优点，所述驱动部选用伺服电缸37。

在实际使用时，首先将铝渣收集桶装载至夹具平台上，并通过夹持部将铝渣收集桶夹持住。通过驱动电机21驱动铝渣收集桶沿着导轨10升降段向上移动。在导向轮36进入过渡段时，实现转向，铝渣收集桶逐渐倾倒。在导向轮36进入倾倒段后，铝渣收集桶的倾倒角度最大。倾倒的角度大小，取决于α夹角的大小。在本实用新型的技术方案中，α夹角应当小于90°，即铝渣收集桶的轴线与水平面夹角。这样才能将铝渣收集桶内的铝屑进行倾倒。优选地，α夹角为60°。

通过上述技术方案，基于导轨10、夹具平台和举升翻转机构的设置，只要驱动夹具平台沿着导轨10的轨迹移动即可实现铝渣收集桶的举升动作和倾倒动作。铝渣收集桶的举升动作和倾倒动作仅需要一个执行机构驱动机构。不需要两个执行分别执行举升动作和倾倒动作。克服了现有技术中，需要设置两个执行机构分别执举升动作和倾倒动作，要求升降机构和倾倒机构两者之间能够达到精准配合，否则升降机构和倾倒机构在动作上会发生干涉，导致设备的零部件毁坏的问题。同时，在能够完成同样功能的情况下，设备的生产成本也大大降低，结构上得到了极大的简化。

在生产实践中，由于铝屑是经过CNC切削液冲刷到滤网上的。因此，铝屑较为潮湿。铝屑易附着在铝渣收集桶的桶壁上，导致铝屑倾倒不能彻底倾倒。为此，本实用新型提供了一种自动倒料机，如图3和图4所示，该自动倒料机包括：铝渣收集桶倾倒机构、机壳40以及振动机构50。机壳40设置在铝渣收集桶倾倒机构的外部。振动机构50用于在铝渣收集桶处于倾倒状态时，振动铝渣收集桶。

在一种可选的具体实施方式中，振动机构50选用振动器，振动器设置在铝渣收集桶的周向外壁上。在铝渣收集桶处于倾倒状态时，启动振动器，对铝渣收集桶施加振动力，将附着在铝渣收集桶内壁的铝屑振动脱落。

在另一种可选的具体方式中，如图5-图8所示，振动机构包括：安装架51、凹凸轮52、电机53、圆球54、推杆55以及复位弹簧57。安装架51安装在机壳40上，与机壳40形成内部中空且两端具有开口的腔体。凹凸轮52位于所述腔体内。电机53用于驱动凹凸轮52转动。圆球54与凹凸轮52贴合。推杆55的一端与圆球54连接，另一端穿透安装架51延伸至腔体之外且该端设置有凹面朝下的圆弧板56。复位弹簧57套设在推杆55上，其一端与推杆55或圆球54固定连接，另一端与安装架51固定连接。圆弧板56的作用在于，夹持铝渣收集桶和将凹凸轮52产生的振动传递给铝渣收集桶。

在一种可选的具体实施方式中，凹凸轮52包括轮体和形成在轮体表面且沿着轮体的轴向延伸的横截面为圆弧形的弧形凹槽。圆弧形的直径大于等于所述圆球54的球径。

在另一种可选的具体实施方式中，所述凹凸轮52选用偏心轮或凸轮。

无论是第一种实施方式还是第二种实施方式，都可以对铝渣收集桶施加振动力，达到敲击铝渣收集桶的效果。

在实际生产实践中，理想状态下，铝渣收集桶的尺寸是统一的。但不排除会使用其他尺寸的铝渣收集桶。一旦铝渣收集桶的尺寸不同，原本设置的夹持部34、弧形板38以及圆弧板56就不能很好的与铝渣收集桶贴合。针对这个技术问题，可以将夹持部34的夹头部分和夹持部本体设置为可拆卸连接，通过螺母安装即可。将弧形板38也设置为可拆卸连接，通过螺母、螺栓安装即可。将推杆55设置为A段55a和B段55b。A段55a和B段55b之间的固定通过螺母55c。具体地，A段55a内部中空，B段55b部分插入A段55a中并且能够沿着A段55a的轴线移动。A段55a的周向外壁靠近开口处设置有螺纹孔，螺母55c与螺纹孔适配。这样可以调节推杆55的长度，以应对不同尺寸的铝渣收集桶。

在一种可选的具体实施方式中，所述自动倒料机还包括料斗60，所述料斗设置在所述壳体内，位于铝渣收集桶的倾倒位置，起到导料的作用。

本实用新型的自动倒料机通过振动机构对处于倾倒状态下的铝渣收集桶进行振动，使附着在铝渣收集桶壁上的铝屑脱落。解决铝屑易附着在铝渣收集桶的桶壁上，导致铝屑倾倒不能彻底倾倒的问题。

本实用新型的自动倒料机，在配合AI机器人的情况下，可以实现自动倒料。具体地，在AI机器人将滤网上的铝屑清理到铝渣收集桶中后，控制AI机器人移动到机壳40位置，并且将铝渣收集桶抵在弧形板38上。接着启动伺服电缸37，使伺服电缸37带动夹持部34移动。两个夹持部34会夹持铝渣收集桶。接着启动驱动电机21，驱动电机21会带动传动杆转动，传动杆会带动皮带26传动，皮带26会带动连接板31向上移动。连接板31带动装载台33连带装有铝屑的铝渣收集桶向上移动。此时，耳板35上的导向轮36会沿着导轨10滑动。当耳板35带动导向轮36滑动到导轨10上方时，导向轮36沿着导轨的过渡段进入倾倒段，装载台33连同铝渣收集桶发生转动。

在铝渣收集桶倾斜之后，启动振动机构或者振动器。以启动振动机构为例，使电机53带动凹凸轮52旋转，凹凸轮52旋转开始冲击圆球54，使圆球54带动推杆55上下移动。其中，复位弹簧57可以给推杆55回弹力，使推杆55可以快速上下移动，从而处于倾倒铝屑状态的铝渣收集桶进行敲击，辅助铝渣收集桶中铝屑快速倾倒。

铝渣收集桶中的铝屑会沿着料斗60落入料斗60的运料车中。在倾倒结束后，将铝渣收集桶复位，等待下一次的倾倒。

当然，上述中，配合AI机器人实现自动倒料的过程需要程序上的支持。通过对相应的控制器写入相应的程序即可实现。该程序在现有技术中存在相应的教导，属于本领域技术人已知的公开技术，本文不再赘述。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种铝渣收集桶倾倒机构，其特征在于，所述铝渣收集桶倾倒机构包括：

导轨(10)，包括连续延伸的升降段、过渡段和倾倒段；所述升降段和所述倾倒段基于所述过渡段形成α夹角；

夹具平台，用于装载和夹持铝渣收集桶；

举升翻转机构，用于驱动所述夹具平台沿着所述导轨(10)移动，以使得所述夹具平台上的铝渣收集桶能够执行升降和倾倒动作。

2.根据权利要求1所述的铝渣收集桶倾倒机构，其特征在于，所述导轨(10)形成为两端封闭，内部中空且侧面设有开口的结构。

3.根据权利要求2所述的铝渣收集桶倾倒机构，其特征在于，所述α夹角小于90°。

4.根据权利要求3所述的铝渣收集桶倾倒机构，其特征在于，所述α夹角为60°。

5.根据权利要求1所述的铝渣收集桶倾倒机构，其特征在于，所述举升翻转机构包括：

驱动电机(21)，其输出端借助皮带传动连接有传动杆(23)；

第一皮带轮(22)，设置在所述传动杆(23)的两端；

第二皮带轮(24)，安装在位于所述第一皮带轮(22)上方的连接架(25)上；

皮带(26)，同时套设在所述第一皮带轮(22)和所述第二皮带轮(24)上。

6.根据权利要求5所述的铝渣收集桶倾倒机构，其特征在于，所述第一皮带轮(22)和所述第二皮带轮(24)均为齿形带轮；所述皮带(26)为同步齿形带。

7.根据权利要求5所述的铝渣收集桶倾倒机构，其特征在于，所述夹具平台包括：

平台组件，包括连接板(31)、固定轴(32)以及装载台(33)；所述连接板(31)与所述皮带(26)固定连接，其能够随着所述皮带(26)移动而移动；所述固定轴(32)与所述连接板(31)固定连接；所述装载台(33)与所述固定轴(32)固定连接；

夹持组件，包括相对设置在所述装载台(33)上的两个夹持部(34)和用于驱动两个所述夹持部(34)靠近彼此运动以抱紧铝渣收集桶或远离彼此运动以松开铝渣收集桶的驱动部；

导向组件，包括耳板(35)和设置在所述耳板(35)上的导向轮(36)；所述耳板(35)与所述平台组件连接；所述导向轮(36)设置在所述导轨(10)上，其能够沿着所述导轨(10)的轨迹滑动。

8.根据权利要求7所述的铝渣收集桶倾倒机构，其特征在于，所述驱动部包括伺服电缸(37)。

9.根据权利要求7所述的铝渣收集桶倾倒机构，其特征在于，两个所述夹持部(34)朝向彼此的端面形成为圆弧面；

进一步地，所述装载台(33)上还设置有凹面朝向铝渣收集桶的弧形板(38)。

10.一种自动倒料机，其特征在于，所述自动倒料机包括：

权利要求1-9中任意一项所述的铝渣收集桶倾倒机构；

机壳(40)，设置在所述铝渣收集桶倾倒机构的外部；

振动机构(50)，用于在铝渣收集桶处于倾倒状态时，振动铝渣收集桶。

11.根据权利要求10所述的自动倒料机，其特征在于，所述振动机构包括：

安装架(51)，安装在所述机壳(40)上，与所述机壳(40)形成内部中空且两端具有开口的腔体；

凹凸轮(52)，位于所述腔体内；

电机(53)，用于驱动所述凹凸轮(52)转动；

圆球(54)，与所述凹凸轮(52)贴合；

推杆(55)，其一端与所述圆球(54)连接，另一端穿透所述安装架(51)延伸至所述腔体之外且该端设置有凹面朝下的圆弧板(56)；

复位弹簧(57)，套设在所述推杆(55)上，其一端与所述推杆(55)或所述圆球(54)固定连接，另一端与所述安装架(51)固定连接。

12.根据权利要求11所述的自动倒料机，其特征在于，所述推杆(55)包括A段(55a)、B段(55b)以及螺母(55c)；

所述A段(55a)内部中空，所述B段(55b)部分插入所述A段(55a)中并且能够沿着所述A段(55a)的轴线移动；所述A段(55a)的周向外壁靠近开口处设置有螺纹孔，所述螺母(55c)与所述螺纹孔适配。

13.根据权利要求11所述的自动倒料机，其特征在于：

所述凹凸轮(52)包括轮体和形成在所述轮体表面且沿着所述轮体的轴向延伸的横截面为圆弧形的弧形凹槽；所述圆弧形的直径大于等于所述圆球(54)的球径；

或，

所述凹凸轮(52)为偏心轮；

或，

所述凹凸轮(52)为凸轮。