一种电池盒工件铣削遮挡排屑设备

技术领域

本发明涉及工件铣削加工技术领域，具体是一种电池盒工件铣削遮挡排屑设备。

背景技术

目前电池盒壳体工件(如图1所示)的焊缝和衬套铣削加工时，飞溅的铝屑容易掉入到工件的孔和凹槽以及电池盒的腔体中；然而有铝屑在汽车电池盒中，将对电池有着严重的安全风险，因为铝屑会导致电池短路，使电池损坏，甚至发生电池爆炸，因此急需设计一种电池盒壳体工件在铣削加工防止飞溅的铝屑掉入到工件的孔、凹槽以及腔体中的遮挡排屑设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池盒工件铣削遮挡排屑设备，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电池盒工件铣削遮挡排屑设备，包括：

机体；

多层挡板，每层挡板分别设置在工件阶梯状的各个面，所述挡板在工件铣削处开设有对应的避让加工槽；

出气组件，包括设置在工件铣削加工处的若干吹气喷头，吹气喷头通过管路连接气源，其用于将铣削处飞溅的铝屑吹走远离工件；

多个浮动定位支撑装置，分别设置在所述机体上，其用于支撑工件和挡板；

多个焊缝铣削下压固定装置，分别设置在所述机体上，其用于在铣削焊缝时下压固定工件和挡板；

多个衬套铣削下压固定装置，分别设置在所述机体上，其用于在铣削衬套时下压固定工件和挡板；

排屑装置，其安装在所述机体上，且位于工件下方，所述排屑装置包括输送带和位于输送带两侧上端的倾斜排屑导流板。

进一步地，所述多层挡板为三层，其分别为第一层挡板、第二层挡板以及第三层挡板，所述第一层挡板、第二层挡板和第三层挡板由下到上分别覆盖工件的三个面，所述第一层挡板、第二层挡板和第三层挡板通过螺钉固定为一体。

进一步地，所述第三层挡板上端面纵横交错设有多个铝型材滑轨，第三层挡板上设有安装架，所述安装架的四脚处设有与铝型材滑轨可滑动连接的滑块组件，优选地，所述安装架由四个连接件组成，且其中两个对称设置的连接件呈倒U形状，以形成安装架的四脚。

进一步地，所述滑块组件包括滑动连接块，所述滑动连接块与铝型材滑轨通过多个螺栓可滑动连接。

进一步地，所述吹气喷头由弯头和快速插头组成，可以灵活改变吹气方向。

进一步地，所述第一层挡板、第二层挡板和第三层挡板在工件的螺柱位置开设有避让螺柱的避让孔，避让孔处设有用于避让孔的圆形挡板，防止铝屑从这个孔的位置掉入到工件腔体中。

进一步地，所述浮动定位支撑装置包括固定在机体上的安装支架，所述安装支架在设有横向气缸，所述横向气缸的输出端连接有连接件，其从上到下开设有导槽，导槽内设有与其滑动接触配合的定位支撑块，所述定位支撑块上端伸出连接件，所述导槽的底面与定位支撑块下端之间设有弹簧；所述安装支架上设有吹气头。

进一步地，所述定位支撑块的下端面开设有导向槽，所述连接件下端设有螺杆，所述螺杆穿过连接件伸入到导向槽内，且所述弹簧套设在螺杆上。

进一步地，所述连接件内横向设有轴套，所述轴套内设有限位块，限位块伸入到导槽内的端面为倾斜面，所述定位支撑块靠近限位块的侧面切有与其倾斜面接触配合的切面，所述切面钩形状，以实现定位支撑块在上下移动时的限位。

浮动支撑是由于压缩弹簧一直处于压缩状态，弹簧一直给了支撑一个向上的力，让支撑在自然情况下处于伸出的状态。将工件放在定位支撑块上，由于工件自重和压头有一个向下的力，支撑会向下动使压缩弹簧压缩量更大，从而使支撑达到力平衡，稳定在一个位置上；最后横向气缸会将伸出带动顶头将支撑固定在这个位置；浮动支撑达到了支撑工件的目的。

进一步地，所述焊缝铣削下压固定装置和衬套铣削下压固定装置均包括支撑部件和压紧部件，所述支撑部件包括固定在机体上的支座，支座侧面设有倒L型连接块，倒L型连接块的上部下端设有工字限位块，所述支座另一侧面设有双导柱气缸，所述双导柱气缸向上的输出端设有连接板，连接板在工字限位块下方设有与其配合的凸字限位块，所述连接板上设有支撑工件的支撑块，所述连接板上设有吹气头，优选的，所述吹气头与连接板通过支架固定连接。

进一步地，所述压紧部件均包括固定在机体上的支撑座，支撑座上设有气缸驱动安装座，气缸驱动安装座设有压紧支架，压紧支架与气缸驱动安装座两侧面铰接，压紧支架靠近工件末端下方设有工件压紧遮挡组件；所述工件压紧遮挡组件包括与压紧支架固定连接的连接固定块，所述连接固定块下端通过调整垫固定连接有压头，所述工件压紧遮挡组件还包括与压紧支架末端固定连接的工件遮挡板，所述压紧支架下端设有上限位块，所述支撑座侧面设置安装块，安装块上端设有上限位块配合的下限位块。

进一步地，所述浮动定位支撑装置、焊缝铣削下压固定装置、衬套铣削下压固定装置均设有吹气头，吹气头通过管路连接气源，对着支撑吹气，将取工件时掉落的铝屑吹走，避免有铝屑残留会影响后期的装配工艺。

进一步地，所述倾斜排屑导流板通过固定支架固定在机体上。

进一步地，所述倾斜排屑导流板的倾斜角度为30-90°。

进一步地，所述输送带为两个，且两个输送带并列设置；每个所述输送带两侧均设有所述倾斜排屑导流板，且相邻所述倾斜排屑导流板之间一体设置。

进一步地，所述倾斜排屑导流板上端设有多个排屑吹气装置，排屑吹气装置包括排屑喷头，所述排屑喷头通过吹气管道连接气源，且通过阀岛控制。将铝屑吹入到皮带机中，减少铝屑在挡板上的堆积。此处的排屑吹气装置是通过阀岛控制，将铝屑尽量多的排除到夹具的外面，减少自动生产线上的人工干预。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过抓手将工件从上一个工位抓至本工位设备上，然后抓手再将挡板放到工件上，然后再夹紧，将工件固定在夹具上；机床移动到工件上方铣削工件，在铣削过程中铝屑飞溅，挡板和吹气系统能很好的阻挡铝屑掉入到工件的孔中，能有效的减少后面工位的清理难度。

附图说明

图1为工件的结构示意图；

图2为本发明提供的一种电池盒工件铣削遮挡排屑设备的结构示意图；

图3为定位支撑压紧夹具的结构示意图；

图4为浮动定位支撑装置的立体结构示意图；

图5为浮动定位支撑装置的剖面示意图；

图6为支撑部件和压紧部件与工件的工作示意图；

图7为支撑部件的结构示意图；

图8为压紧部件的结构示意图；

图9为第一层挡板、第二层挡板和第三层挡板的配合示意图；

图10为多层挡板的结构示意图；

图11为多层挡板和出气组件与工件的配合示意图；

图12为排屑装置的结构示意图。

附图标记：31-浮动定位支撑装置；32-焊缝铣削下压固定装置的支撑部件；33-衬套铣削下压固定装置的支撑部件；34-压紧部件；35-吹气头；311-安装支架；312-横向气缸；313-连接件；314-定位支撑块；315-弹簧；316-螺杆；317-轴套；318-限位块；319-钩形状的切面；321-支座；322-倒L型连接块；337-工字限位块；338-双导柱气缸；335-连接板；336-凸字限位块334-支撑块；340-连接固定块；341-支撑座；342-气缸驱动安装座；343-压紧支架；344-调整垫；348-工件遮挡板；349-压头；347-上限位块；346-安装块；345-下限位块；21-第一层挡板；22-第二层挡板；23-第三层挡板；24-螺钉；25-铝型材滑轨；29-安装架；26-滑动连接块；28-吹气喷头；27-圆形挡板；30-凹槽；41-倾斜排屑导流板；42-固定支架；43-输送带；44-吹气管道；45-排屑喷头。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，一种电池盒工件铣削遮挡排屑设备，包括机体、遮挡排屑吹气部件、遮挡与吹气部件和定位支撑压紧夹具。

本发明的工作原理是：抓手将工件从上一个工位抓至本工位CNC夹具上，然后抓手再将遮挡与吹气部件放到工件上，然后定位支撑压紧夹具再将工件夹紧。机床移动到工件上方铣削工件。在铣削过程中铝屑飞溅，遮挡与吹气部件能很好的阻挡铝屑掉入到工件的孔中，能有效的减少后面工位的清理难度。

如图9-11所示，所述遮挡与吹气部件包括多层挡板，每层挡板分别设置在工件阶梯状的各个面，所述挡板在工件铣削处开设有对应的避让加工槽。

如图10所示，在本实施例中，所述多层挡板为三层，其分别为第一层挡板21、第二层挡板22以及第三层挡板23，所述第一层挡板21、第二层挡板22和第三层挡板23由下到上分别覆盖工件的三个面，所述第一层挡板21、第二层挡板22和第三层挡板23通过螺钉24固定为一体。

如图11所示，在本实施例中，所述第三层挡板23上端面纵横交错设有多个铝型材滑轨25，第三层挡板23上设有安装架29，所述安装架29的四脚处设有与铝型材滑轨25可滑动连接的滑块组件，优选地，所述安装架29由四个连接件组成，且其中两个对称设置的连接件呈倒U形状，以形成安装架的四脚；所述滑块组件包括滑动连接块26，所述滑动连接块26与铝型材滑轨25通过多个螺栓可滑动连接。

铝型材滑轨25的作用是增加整个框架的强度，防止挡板在移动中严重变形；安装架29的作用是给抓手抓取挡板提供抓取点。

如图11所示，在本实施例中，所述第一层挡板21、第二层挡板22和第三层挡板23在工件的螺柱位置开设有避让螺柱的避让孔，避让孔处设有用于避让孔的圆形挡板27，防止铝屑从这个孔的位置掉入到工件腔体中。

如图11所示，在本实施例中，所述遮挡与吹气部件包括出气组件，出气组件包括设置在工件铣削加工处的若干吹气喷头28，吹气喷头28通过管路连接气源，其用于将铣削处飞溅的铝屑吹走远离工件；所述吹气喷头28由弯头和快速插头组成，可以灵活改变吹气方向。

由于工件的腔体和孔不能有铝屑，因此我们选用了遮挡的方式来阻拦铝屑进入腔体和孔中。如1图中所示，工件中间的梁比边上的梁要低一些形成了高差。采用如图9的所示的方式，用三层挡板将工件铣削过程中的铝屑遮挡住。第一层挡板使一个大的轻质材料做成的干板，将主要的腔体和孔位遮挡住。因为第一层挡板21和工件四周的梁还有高差，因此做了第二层挡板22连接在第一层挡板21上，第二层挡板22的另一端靠近工件隔绝铝屑掉入到工件腔体中。第三层挡板23为遮挡梁上的孔位而设计，它是放在梁上的，并通过螺钉24和第二层挡板22一起连接在第一层挡板21上。第三层挡板23也设计了避让CNC的刀具的凹槽30，防止将挡板铣削了。同时为了将挡板自身减少铝屑的堆积和附带，也增加了一个不锈钢大挡板将挡板的框架腔体遮挡住，防止铝屑掉入挡板腔体，移动挡板又掉入工件中。在挡板中还加入了一个出气组件，它是由在外侧的阀岛来供气和控制的。通过阀岛和管道将气通过快插接入到挡板上，在CNC机床铣削焊缝时吹气吹走铝屑，更加降低铝屑掉入到工件中的风险。

如图3所示，所述定位支撑压紧夹具包括多个浮动定位支撑装置31，其分别设置在所述机体上，其用于支撑工件和挡板。

如图4-5所示，在本实施例中，所述浮动定位支撑装置31包括固定在机体上的安装支架311，所述安装支架311在设有横向气缸312，所述横向气缸312的输出端连接有连接件313，其从上到下开设有导槽，导槽内设有与其滑动接触配合的定位支撑块314，所述定位支撑块314上端伸出连接件313，所述导槽的底面与定位支撑块314下端之间设有弹簧315；所述安装支架311上设有吹气头35；所述定位支撑块314的下端面开设有导向槽，所述连接件313下端设有螺杆316，所述螺杆316穿过连接件伸入到导向槽内，且所述弹簧315套设在螺杆316上；所述连接件313内横向设有轴套317，所述轴套317内设有限位块318，限位块318伸入到导槽内的端面为倾斜面，所述定位支撑块314靠近限位块318的侧面切有与其倾斜面接触配合的切面319，所述切面钩形状，以实现定位支撑块314在上下移动时的限位。

浮动支撑是由于压缩弹簧315一直处于压缩状态，弹簧315一直给了支撑一个向上的力，让支撑在自然情况下处于伸出的状态。将工件放在定位支撑块上，由于工件自重和压头有一个向下的力，定位支撑块314会向下动使压缩弹簧压缩量更大，从而使支撑达到力平衡，稳定在一个位置上；最后横向气缸312会将伸出带动顶头将定位支撑块314固定在这个位置；浮动支撑达到了支撑工件的目的。

如图3所示，所述定位支撑压紧夹具包括多个焊缝铣削下压固定装置，其分别设置在所述机体上，以用于在铣削焊缝时下压固定工件和挡板。

如图3所示，所述定位支撑压紧夹具包括多个衬套铣削下压固定装置，其分别设置在所述机体上，以用于在铣削衬套时下压固定工件和挡板。

如图6-8所示，在本实施例中，所述焊缝铣削下压固定装置和衬套铣削下压固定装置均包括支撑部件和压紧部件，所述焊缝铣削下压固定装置的支撑部件32和衬套铣削下压固定装置的支撑部件33包括固定在机体上的支座321，支座321侧面设有倒L型连接块322，倒L型连接块322的上部下端设有工字限位块337，所述支座321另一侧面设有双导柱气缸338，所述双导柱气缸338向上的输出端设有连接板335，连接板335在工字限位块337下方设有与其配合的凸字限位块336，所述连接板335上设有支撑工件的支撑块334，所述连接板335上设有吹气头35，优选的，所述吹气头335与连接板335通过支架固定连接。工件在夹具上压紧部件压紧后，双导柱气缸338通气将活动部分推出到限位块起作用，支撑块334和工件遮挡板将工件定位，机床铣削工件；吹气头35在工件取走后吹气，防止支撑上有铝屑，影响后续定位和产品质量。

如图6-8所示，在本实施例中，所述焊缝铣削下压固定装置的压紧部件和衬套铣削下压固定装置的压紧部件均包括固定在机体上的支撑座341，支撑座341上设有气缸驱动安装座342，气缸驱动安装座342设有压紧支架343，压紧支架343与气缸驱动安装座342两侧面铰接，可实现驱动压紧支架343翻转，压紧支架343靠近工件末端下方设有工件压紧遮挡组件；所述工件压紧遮挡组件包括与压紧支架343固定连接的连接固定块340，所述连接固定块340下端通过调整垫344固定连接有压头349，所述工件压紧遮挡组件还包括与压紧支架343末端固定连接的工件遮挡板348，所述压紧支架343下端设有上限位块347，所述支撑座341侧面设置安装块346，安装块346上端设有上限位块347配合的下限位块345。

浮动定位支撑装置、焊缝铣削下压固定装置、衬套铣削下压固定装置均设有工件检测开关350和盖板检测开关351。

当夹具上工件检测开关和盖板检测开关有信号，浮动支承和部分双导柱气缸到位，气缸收到信号,将压紧臂上连接的遮挡盖板和压头翻转到位，限位块起作用。从而压紧部件压紧工件和遮挡吹气组件。

调整垫344的作用是调节压头349的高度位置，由于压紧支架343、连接固定块340和压头349在加工过程中存在加工误差，累积到压头349处可能与理论值相差较大，因此设置了一个垫片344调整环节调整压头349的高度位置。

如图6-8所示，在本实施例中，所述浮动定位支撑装置、焊缝铣削下压固定装置、衬套铣削下压固定装置均设有吹气头35，吹气头35通过管路连接气源，对着支撑吹气，将取工件时掉落的铝屑吹走，避免有铝屑残留会影响后期的装配工艺。

由于工件铣削时用了两个基准，因此在上工件时和加工焊缝过程中会换一套基准，夹具处于初始状态遮挡和压头都处于打开状态，浮动定位支撑装置31一直伸出状态，抓手将工件放置到位，其次多层挡板到位，然后夹具的焊缝铣削下压固定装置32和衬套铣削下压固定装置33到位，最后焊缝铣削下压固定装置的双导杆气缸伸出支撑到位，将工件和多层挡板固定夹紧。夹具完成工件的定位后，机床开始铣削焊缝，同时，挡板上的出气组件开始工作，将铣削时飞向工件焊缝角落处的铝屑吹走，使其不能调入工件的腔体和孔中，焊缝完成铣削后，机床开始换刀。夹具更换第二套基准定位，衬套铣削下压固定装置33的双导杆伸出支撑到位，焊缝铣削下压固定装置32的双导杆气缸退回支撑退回。机床开始铣削工件的衬套，铣削完成后，机床退回原来的位置。夹具的遮挡和压头打开，抓手分别将挡板放置到存放架上，将工件运至下一个工位。夹具上的检测开关检测到没有了工件，然后在每个支撑旁都有浮动部件的支撑旁一样的吹气头35，对着支撑吹气，将取工件时掉落的铝屑吹走，防止影响到工件的加工质量和减少铝屑划伤工件。

如图12所示，所述遮挡排屑吹气部件包括排屑装置，其安装在所述机体上，且位于工件下方，所述排屑装置包括输送带43和位于输送带两侧上端的倾斜排屑导流板41。

在本实施例中，所述倾斜排屑导流板41通过固定支架42固定在机体上；所述倾斜排屑导流板41的倾斜角度为30-90°；所述输送带43为两个，且两个输送带43并列设置；每个所述输送带43两侧均设有所述倾斜排屑导流板41，且相邻所述倾斜排屑导流板41之间一体设置。

在本实施例中，所述倾斜排屑导流板1上端设有多个排屑吹气装置，排屑吹气装置包括排屑喷头45，所述排屑喷头45通过吹气管道44连接气源，且通过阀岛控制。将铝屑吹入到皮带机中，减少铝屑在挡板上的堆积。此处的排屑吹气装置是通过阀岛控制，将铝屑尽量多的排除到夹具的外面，减少自动生产线上的人工干预。

机体上加斜着的挡板的目的是将CNC铣削时掉的铝屑，沿着斜的挡板掉入到皮带机里，然后传出夹具到机床的输送系统中输送到指定位置；这样的斜挡板有利于降低人工清理次数，增加生产效率，降低人工成本；其原因在于该工位CNC铣削的位置比较分散，铝屑飞溅不可控制，且掉入到比较密集的脚座和气缸之间，增加了清理的难度和工作量；因此在工件的下方设置了四块大的镀锌钢板做倾斜排屑导流板41，将铝屑挡住不让其掉入到机体下面。倾斜排屑导流板41用固定支架42连接在机体上，且角度尽量加大，让铝屑受重力沿着倾斜排屑导流板41方向滑下；但是在一些位置因为安装螺钉等阻挡了铝屑的掉落，本发明在倾斜排屑导流板的顶部增加了吹气的排屑喷头45，将铝屑吹入到皮带机中，减少铝屑在倾斜排屑导流板41上的堆积，即将铝屑尽量多的排除到夹具的外面，减少自动生产线上的人工干预。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。