基于转动式上料的海绵轴切削设备

技术领域

本发明涉及海绵轴切削加工技术领域，更具体地说，涉及基于转动式上料的海绵轴切削设备。

背景技术

海绵轴是由多孔海绵材料制成的圆柱形轴状物。它通常具有柔软且弹性良好的特性，由于其多孔结构，可以吸收和保持液体、气体或其他颗粒物质，海绵轴切削设备是一种专门用于将海绵轴进行切削和加工的机械设备。这些设备通常采用高精度的切削工具，如刀具或切割刀片，来对海绵轴进行切削、切割或修整。

海绵轴由海绵刷体以及用于支撑的硬质轴芯组成，传统的海绵轴的上料是通过人工上料进行装夹，且海绵轴的定位工作也是通过操作员通过经验进行定位，定位过程中容易产生偏差，导致海绵轴经过切削加工后经常出现切削尺寸不符，残次率较高的问题，且上料定位过程繁琐，耗时较长影响了海绵轴的加工生产效率，且由于海绵轴的材料特性，碎屑容易粘附在海绵轴切削设备的内部，故而需要经常对海绵轴切削设备的内部进行清理。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于转动式上料的海绵轴切削设备，采用旋转上料的方式替代传统人工上料定位方式，实现自动化加工切削海绵轴的工作，提高海绵轴的加工效率与定位的准确性，提升安全生产质量。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案。

基于转动式上料的海绵轴切削设备，包括柜体，所述柜体的左侧安装有用于连接外部的外部气源的气源连接件，所述柜体的内部安装有用于夹持固定海绵轴的驱动固定机构，所述柜体的内部还安装有位于驱动固定机构右侧的转动上料机构，所述柜体的内部安装有位于驱动固定机构背面的升降切削机构。

所述驱动固定机构包含有固定安装于柜体内底壁的驱动电机与固定安装于柜体内顶壁的电动推杆，所述驱动电机的输出轴固定安装有定位底座，所述电动推杆底部的输出端转动连接有夹持固定块，所述夹持固定块位于定位底座的上方，且夹持固定块与定位底座的圆心位于同一轴线。

所述转动上料机构包含有固定安装于柜体内部且位于驱动电机右侧的伺服电机，所述伺服电机的输出轴固定安装有转动盘，所述转动盘上固定安装有均匀分布的第一气动推杆，所述第一气动推杆的输出端固定安装有气动机械爪，所述转动上料机构还包含有固定安装于柜体内部且位于驱动电机左侧的第二气动推杆，所述第二气动推杆的输出端固定安装有定位块。

所述升降切削机构包含有固定安装于柜体内部且位于驱动电机背面的往复电机，所述柜体的内部转动连接有两个传动辊，所述往复电机的输出轴与底部的传动辊固定连接，两个所述传动辊之间传动连接有传动链板，所述传动链板的正面通过螺栓固定安装有刀具安装座，所述刀具安装座上安装有海绵轴铣刀。

所述柜体的内部安装有若干隔板，并通过隔板由左至右分隔为第一工作区、第二工作区与第三工作区，所述第二工作区的内部通过隔板分隔为海绵轴加工区与设备工作区，所述海绵轴加工区与设备工作区之间的隔板上设置有供传动链板活动的开口。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述定位底座包含有旋转安装座与一体成型于旋转安装座顶部的定位插座，所述定位插座的直径匹配海绵轴支撑管的内径，所述定位插座的顶部呈半圆形。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述柜体的右侧铰接有上料柜门，所述转动上料机构还包含有固定安装于上料柜门上的推料气缸，所述推料气缸的输出端固定安装有推杆，所述柜体的内侧固定安装有两个引导板，两个所述引导板呈喇叭状设置。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述传动辊的截面形成呈多边形，所述传动链板由若干个横条首位相互铰接组成。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述刀具安装座上固定安装有转动电机，所述转动电机的输出轴与海绵轴铣刀连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述柜体的正面滑动连接有观察柜门，所述观察柜门的滑动方式为上下滑动，所述柜体的内部固定安装有用于驱动观察柜门升降的电动导轨。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述气源连接件上还连接有弹簧导管，所述弹簧导管的另一端固定安装有气枪。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述柜体的内部设置有清理腔，所述清理腔位于驱动固定机构、转动上料机构与升降切削机构的底部，且通过滤板相隔，所述柜体的右侧设置有与清理腔相连通的水槽。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述柜体的内部固定安装有清理结构，所述清理结构包含有固定安装于柜体内部的安装板，且安装板位于转动盘的背面，所述安装板上固定安装有清洁刮板，导电刮板通过导线与地面连接，所述柜体的底部固定安装有出料板，所述出料板的底端贯穿并延伸至柜体的背面，所述出料板上安装有稳定机构。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述清洁刮板包含有竖板，所述竖板上一体成型有导电刮板，所述竖板上固定安装有均匀分布的清理吸头，所述稳定机构包含有第三气动推杆，所述第三气动推杆顶部的输出端固定安装有转动马达，所述转动马达的输出端固定安装有卡座，所述卡座的顶部贯穿并至竖板的上方。

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案，通过采用旋转上料的方式替代传统人工上料定位方式，实现自动化加工切削海绵轴的工作，提高海绵轴的加工效率与定位的准确性，降低人工上料定位的难度，且加工过程更为安全可靠，实现安全生产的目标。

(2)本方案，升降切削机构结构简单，提高拆装、维修、维护等工作的便捷性；在对柜体的内部进行清理时，能够通过滤板将杂质顺着空隙落入清理腔的内部并通过水槽排出，方便海绵轴切削设备的清理工作。

(3)本方案，自动化将加工完成海绵轴排出，并在排出过程中对海绵轴所附带的碎屑进行清理，同时消除切削加工过程中所产生的静电，保证海绵轴整体的整洁性。

附图说明

图1为本发明的正视结构示意图；

图2为本发明的俯视剖视结构示意图；

图3为本发明升降切削机构的侧视结构示意图；

图4为本发明驱动固定机构的结构示意图；

图5为本发明清理结构的侧视剖视结构示意图；

图中标号说明：

1、柜体；11、上料柜门；12、观察柜门；13、第一工作区；14、第二工作区；141、海绵轴加工区；142、设备工作区；15、第三工作区；

2、气源连接件；

3、驱动固定机构；31、驱动电机；32、电动推杆；33、定位底座；331、旋转安装座；332、定位插座；34、夹持固定块；

4、转动上料机构；41、伺服电机；42、转动盘；43、第一气动推杆；44、气动机械爪；45、第二气动推杆；46、定位块；47、推料气缸；48、推杆；49、引导板；

5、升降切削机构；51、往复电机；52、传动辊；53、传动链板；531、横条；54、刀具安装座；541、转动电机；55、海绵轴铣刀；

6、弹簧导管；7、气枪；8、水槽、

9、清理结构；91、安装板；92、清洁刮板；921、竖板；922、导电刮板；923、清理吸头；93、出料板；94、稳定机构；941、第三气动推杆；942、转动马达；943、卡座。

具体实施方式

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；

请参阅图1-4，本发明提供了实施例1：

基于转动式上料的海绵轴切削设备，包括柜体1，柜体1的左侧安装有用于连接外部的外部气源的气源连接件2，柜体1的内部安装有用于夹持固定海绵轴的驱动固定机构3，柜体1的内部还安装有位于驱动固定机构3右侧的转动上料机构4，柜体1的内部安装有位于驱动固定机构3背面的升降切削机构5。

驱动固定机构3包含有固定安装于柜体1内底壁的驱动电机31与固定安装于柜体1内顶壁的电动推杆32，驱动电机31的输出轴固定安装有定位底座33，电动推杆32底部的输出端转动连接有夹持固定块34，夹持固定块34位于定位底座33的上方，且夹持固定块34与定位底座33的圆心位于同一轴线；方便对海绵轴的上下端进行定位固定。

转动上料机构4包含有固定安装于柜体1内部且位于驱动电机31右侧的伺服电机41，伺服电机41的输出轴固定安装有转动盘42，转动盘42上固定安装有均匀分布的第一气动推杆43，第一气动推杆43的输出端固定安装有气动机械爪44，转动上料机构4还包含有固定安装于柜体1内部且位于驱动电机31左侧的第二气动推杆45，第二气动推杆45的输出端固定安装有定位块46。

其中，定位底座33包含有旋转安装座331与一体成型于旋转安装座331顶部的定位插座332，定位插座332的直径匹配海绵轴支撑管的内径，定位插座332的顶部呈半圆形。

通过采用旋转上料的方式替代传统人工上料定位方式，实现自动化加工切削海绵轴的工作，提高海绵轴的加工效率与定位的准确性，降低人工上料定位的难度，且加工过程更为安全可靠，实现安全生产的目标。

其中气动机械爪44为柔性手指模块，型号可选SFG-N6047柔性夹爪，气体驱动，能够模仿手指抓取，同时避免对夹取的海绵轴硬性夹持导致破损变形，在上料过程中既保证稳定性又起到对海绵轴的防护作用。

请参阅图1-4，本发明在实施例1的基础上还提供实施例2：

升降切削机构5包含有固定安装于柜体1内部且位于驱动电机31背面的往复电机51，柜体1的内部转动连接有两个传动辊52，往复电机51的输出轴与底部的传动辊52固定连接，两个传动辊52之间传动连接有传动链板53，传动链板53的正面通过螺栓固定安装有刀具安装座54，刀具安装座54上安装有海绵轴铣刀55。

柜体1的内部安装有若干隔板，并通过隔板由左至右分隔为第一工作区13、第二工作区14与第三工作区15，第二工作区14的内部通过隔板分隔为海绵轴加工区141与设备工作区142，海绵轴加工区141与设备工作区142之间的隔板上设置有供传动链板53活动的开口。

通过传动链板53与柜体1内部安装的多个隔板配合，对柜体1内部进行区域划分，形成独立的海绵轴加工区141，在对海绵轴加工时，所产生的废屑，被传动链板53与隔板配合进行隔离，对开口处进行遮盖，防止或减少废屑进去其他区域，保持柜体1内部的整洁。

其中，传动辊52的截面形成呈多边形，传动链板53由若干个横条531首位相互铰接组成；刀具安装座54上固定安装有转动电机541，转动电机541的输出轴与海绵轴铣刀55连接。

本发明中，柜体1的正面滑动连接有观察柜门12，观察柜门12的滑动方式为上下滑动，柜体1的内部固定安装有用于驱动观察柜门12升降的电动导轨。

通过往复电机51驱动传动辊52，带动传动链板53上的刀具安装座54进行升降，能够调整海绵轴铣刀55与海绵轴的相对位置，升降运动过程中，通过转动电机541带动海绵轴铣刀55工作旋转，对海绵轴上的凸起进行铣平，结构简单，提高拆装、维修、维护等工作的便捷性，其中传动链板53的内侧安装有稳定板，用于支撑传动链板53并防止传动链板53晃动，保证海绵轴铣刀55升降切削过程中的稳定性。

其中传动链板53方便安装海绵轴铣刀55等结构，替代传统升降调整机构，有效对背面区域进行隔离，避免切削过程中产生的碎屑进入其他区域，方便通过滤板漏出并通过水槽8排出，保证整个切削设备的整洁性，同时保证持续对海绵体切削的精度与加工效果。

气源连接件2上还连接有弹簧导管6，弹簧导管6的另一端固定安装有气枪7。

通过气枪方便对柜体1切削过程中产生的碎屑进行清理，方便使用者的使用。

本发明中，柜体1的内部设置有清理腔，清理腔位于驱动固定机构3、转动上料机构4与升降切削机构5的底部，且通过滤板相隔，柜体1的右侧设置有与清理腔相连通的水槽8。

在对柜体1的内部进行清理时，能够通过滤板将杂质顺着空隙落入清理腔的内部并通过水槽8排出，方便海绵轴切削设备的清理工作。

请参阅图2与图5，本发明在实施例与实施例2的基础上还提供实施例3：

柜体1的内部固定安装有清理结构9，清理结构9包含有固定安装于柜体1内部的安装板91，且安装板91位于转动盘42的背面，安装板91上固定安装有清洁刮板92，柜体1的底部固定安装有出料板93，出料板93的底端贯穿并延伸至柜体1的背面，出料板93上安装有稳定机构94。

清洁刮板92包含有竖板921，竖板921上一体成型有导电刮板922，导电刮板922通过导线与地面连接，竖板921上固定安装有均匀分布的清理吸头923，稳定机构94包含有第三气动推杆941，第三气动推杆941顶部的输出端固定安装有转动马达942，转动马达942的输出端固定安装有卡座943，卡座943的顶部贯穿并至竖板921的上方。

通过转动上料机构4能够将驱动固定机构3上经过升降切削机构5加工过的海绵轴取出，然后旋转，将海绵轴移动至稳定机构94上，并通过稳定机构94对海绵轴的底端进行插接初步固定，并带动海绵轴转动，然后通过清洁刮板92与海绵轴表面的接触，对海绵轴表面在加工过程中粘附的碎屑进行清理，同时为了提高清理效果，清洁刮板92为导电的碳纤维制成，并通过导线与地面相连形成地线，在海绵轴旋转接触清洁刮板92过程中，防止静电产生，同时将由静电而吸附在海绵轴上的碎屑进行清理，提高对切削加工过程中的碎屑清理效果，并通过清理吸头923连接外部抽气装置将碎屑收集导出。

本发明中，第三气动推杆941能够带动转动马达942与卡座943进行升降，当通过转动上料机构4将海绵轴移动至卡座943的正上方时，第三气动推杆941推动卡座943上升与海绵轴的底端插接连接，然后气动机械爪44收回，通过转动马达942带动海绵轴缓慢转动，而当清理工作完成后第三气动推杆941带动转动马达942与卡座943收回，利用出料板93的侧边与海绵轴的硬轴部分的边缘接触上抵，辅助卡座943与海绵轴的分离工作，然后海绵轴发生倾斜，其底端向上翘起后，顺延出料板93滑落排出，结合转动式上料方式形成更为自动化的加工流程，提高海绵轴切削加工效率。

以上所述，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改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。