一种铸造件精加工智能机床的制作方法

1.本发明涉及机床技术领域，具体公开了一种铸造件精加工智能机床。


背景技术：

2.低压铸造是一种常用制备非规则零部件的制备方法，其在生产过程中将熔融金属液倒入模具中使其冷却成型得到铸造件，而得到的铸造件还需要使用cnc机床对其进行毛刺打磨、钻孔等过程。现有用于铸造件精加工的cnc机床一般由机箱座、机罩、车铣加工机构、夹具以及冷却液喷淋系统组成，在使用过程中需要作业人员将待加工的铸造件放在夹具上进行固定，然后关闭机罩上的门板后利用车铣加工机构完成精加工过程，加工完成后再人工取料，整个操作过程费时费力，而且严重影响了机床的加工效率。
3.例如申请号为2022114206432的发明专利就公开了一种铝合金铸造件铣加工机床，包括铣加工机床，铣加工机床上安装有驱动组件，驱动组件包括有第一支撑架、第二支撑架、横向移动轨道、小型龙门架、铣加工工具、上主轨道；第一支撑架设于铣加工机床内，且第二支撑架设于第一支撑架上，横向移动轨道设于第二支撑架上，小型龙门架设于横向移动轨道上，上主轨道设于小型龙门架上，铣加工工具设于上主轨道上；第二支撑架的内部中空；铣加工工具上设有铣刀。该发明公开的铝合金铸造件铣加工机床能够保证与铝合金铸件贴合的一面上无废料，使得铝合金铸件与活动板的贴合更紧密，但是该铝合金铸造件铣加工机床在使用过程中仍需要安排工作人员进行上下料，而且在铸造件精加工过程中会产生大量的碎屑，尤其是落在夹具上的碎屑需要在人工上料前将其清理干净才能保证后续铸造件的精准定位夹持，进而保证后续的精加工效果，如果一旦夹具上碎屑未清理完全，在后续工件放入其中进行夹持时会导致工件表面被碎屑压出印槽和划痕。因此，针对现有铸造件精加工智能机床的上述不足，本发明提出了一种能够实现自动上下料以及在下料过程中将夹具上碎屑进行自动清理的铸造件精加工智能机床。


技术实现要素：

4.本发明旨在于提供了一种能够实现自动上下料以及在下料过程中将夹具上碎屑进行自动清理的铸造件精加工智能机床，以解决现有铝合金铸造件铣加工机床在背景技术中提出的不足。
5.本发明是通过以下技术方案实现的：一种铸造件精加工智能机床，包括底座、机箱、加工机头和控制箱，所述机箱的一侧面开口设置，位于所述加工机头正下方的底座上设置有工件夹持机构，位于所述工件夹持机构与机箱开口处之间设置有抓料机构；所述工件夹持机构包括转动座以及设置在两个转动座之间的夹持治具，所述夹持治具的两侧面设置有与转动座相连接的转动轴，每个所述转动轴上均设置有第一齿轮，所述转动座上还设置有定位气缸，所述定位气缸上连接有朝第一齿轮设置的卡合齿块；所述抓料机构包括两个平行设置的摆臂，两个所述摆臂的内端通过凸轴与机箱内
壁转动连接，且凸轴上设置有第二齿轮，两个所述摆臂伸出机箱开口的外端之间通过平衡转轴连接有抓料板，所述抓料板的下表面设置有抓料夹块，抓料板的上表面设置有用于驱动抓料夹块的驱动组件；所述机箱中设置有液压伸缩杆，所述液压伸缩杆的端部连接有滑动条，所述滑动条的上、下表面均设置齿面，所述滑动条上表面的齿面与第二齿轮相啮合，下表面的齿面与第一齿轮相啮合。
6.作为上述方案的进一步设置，所述机箱中还设置有对夹持治具进行吹扫的高压气体吹扫装置，所述高压气体吹扫装置包括空气压缩机、高压气管和电磁阀，所述电磁阀设置在高压气管上，且高压气管的一端与空气压缩机相连接，所述高压气管的一段伸入机箱内部，且在伸入机箱内部的高压气管上设置有多个朝向夹持治具设置的高压气喷嘴。
7.作为上述方案的进一步设置，所述机箱中还设置有对夹持治具进行清理的清理装置，所述清理装置包括转动设置在机箱中的u型架，所述机箱内壁上设置有与u型架相连接的伸缩驱动件，所述u型架靠近夹持治具的端部转动连接有清理辊，且清理辊的一端连接有清理电机，所述清理辊的辊身上设置有柔性刷毛。
8.作为上述方案的进一步设置，所述机箱开口处设置有箱门，所述箱门上的驱动机构与控制箱电性连接。
9.作为上述方案的具体设置，所述夹持治具包括治具板，所述治具板的四个拐角处均通过夹持气缸连接有夹持块。
10.作为上述方案的进一步设置，所述治具板的上表面开设有放置槽，所述治具板上开设有与放置槽相连通的导屑口，且放置槽的底壁上开设有多个落屑口。
11.作为上述方案的具体设置，所述驱动组件包括设置在抓料板上的伸缩气缸，所述伸缩气缸的端部连接有滑块，且抓料板的上表面设置有与滑块相匹配的第一滑轨，两侧所述抓料夹块的上端均连接有移动条，所述移动条与滑块之间转动连接有活动杆。
12.作为上述方案的进一步设置，所述机箱的内壁上设置有第二滑轨，所述滑动条滑动设置在第二滑轨上。
13.作为上述方案的进一步设置，所述底座中开设有正对着工件夹持机构设置的碎屑收集槽，且底座的侧面开设有与碎屑收集槽相连通的清理口，所述底座的上表面设置有用于固定工件夹持机构的镂空架。
14.本发明公开的铸造件精加工智能机床在运行过程中利用液压伸缩杆的作用来实现滑动条的移动，在滑动条移动的过程中通过其上表面的齿面与抓料机构上第二齿轮的啮合传动来实现摆臂在机箱内外之间的摆动，并在摆臂摆动的过程中通过抓料板上的抓料夹块、驱动组件的作用实现对物料的抓取和摆放，从而实现了铸造件加工前和加工后的上料、下料过程。
15.同时，由于工件夹持机构的特殊设计，使得滑动条在回程移动的前半段（或进程移动的后半段）过程中，滑动条下表面的齿面会与第一齿轮相啮合，进而使得夹持治具的夹具开始转动，并使得夹持治具在翻转倾斜后能够自动将残留在夹持治具上表面的碎屑排下。
16.另外，本发明还进一步设置了高压气体吹扫装置或清理装置，在夹持治具在翻转倾斜后能够借助高压气体的吹扫作用或者柔性刷毛的清理作用进一步提高夹持治具表面碎屑的清理效果。
17.本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明公开的铸造件精加工智能机床通过工件夹持机构、夹持治具等设计，不仅实现了铸造件精加工过程中的自动上料、自动下料过程，而且还能够在每次下料后同步将夹持治具翻转，通过夹持治具的翻转过程中来实现残留在夹持治具上碎屑的清理；在后续上料过程中夹持治具又能够重新恢复至水平状态，并通过定位气缸、卡合齿块等作用将夹持治具和工件固定，保证后续精加工过程中的顺利进行。
18.本发明还进一步通过在机箱内部设置高压气体吹扫装置或清理装置，在夹持治具翻转后能够利用高压气体或者毛刷来实现夹持治具上碎屑的有效清理，进一步提高了对碎屑的清理效果，有效避免了因残留的碎屑而导致的后续工件定位不精准、后续夹持定位过程中对工件表面造成的影响，提高了整个工件的加工效果。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明第一角度立体结构示意图；图2为本发明第二角度立体结构示意图；图3为本发明的内部立体结构示意图；图4为本发明的侧视内部平面结构示意图；图5为本发明中工件夹持机构的立体结构示意图；图6为本发明中抓料机构的立体结构示意图；图7为本发明实施例3的侧视内部平面结构示意图；图8为本发明实施例3的内部立体结构示意图。
具体实施方式
21.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1~8，并结合实施例来详细说明本技术。
实施例1
23.实施例1公开了一种铸造件精加工智能机床，参考附图1-4，该智能机床包括底座1、机箱2、加工机头3以及控制箱（图中未画出），机箱2固定安装在底座1的上表面，并将加工机头3设置在机箱2的顶壁上。将机箱2的前侧面开口设置，并在机箱2的前端开口处设置能够根据控制指令自动打开和关闭的箱门4，箱门4上的驱动机构根据控制箱发出的控制指令
在需要上料或下料时自动打开，在加工机头3运行过程中又能够自动将箱门4关闭。
24.在底座1的上表面开设有正对加工机头3设置的碎屑收集槽，并在底座1的后侧面开设有与碎屑收集槽相连通的清理口100。在底座1的上表面固定有镂空架5，并在镂空架5上安装有工件夹持机构6，然后在工件夹持机构6与机箱2开口之间设置有抓料机构7。
25.参考附图5，该工件夹持机构6包括固定在镂空架5前后端的转动座601，在两个转动座601之间设置有夹持治具602，并且夹持治具602的前后两侧均连接有与转动座601上轴承相连接的转动轴603。每个所述转动轴603上均设置有第一齿轮604，并在夹持治具602的下端设置有定位气缸605，并在定位气缸605的活塞杆上连接有能够作用于第一齿轮604的卡合齿块606，当定位气缸605将卡合齿块606推向第一齿轮604处时能够将第一齿轮604固定，进而实现了整个夹持治具602的固定。
26.具体夹持治具602的结构是由所加工的铸造件形状确定，其包括治具板6021，在治具板6021的上表面开设有放置槽6022，同时在治具板6021的四个拐角处各设置有一个夹紧气缸6023，并在夹持气缸6023的上端连接有将放置槽6022中铸造件进行压紧固定的夹持块6024。另外，为了方便将放置槽6022中加工产生的碎屑排出，还在治具板6021上开设有与放置槽6022相连通的导屑口6025，同时还在放置槽6022的底壁上开设有多个落屑口6026。
27.参考附图6，抓料机构7包括前后平行设置的两个摆臂701，在两个摆臂701的内端均连接有凸轴702，并将凸轴702与机箱2内壁上的轴承相连接，并在每个凸轴702上均设置有第二齿轮703。在两个摆臂701的外端之间设置有抓料板704，然后在抓料板704的前后两端均连接有平衡转轴705，并将平衡转轴705与对应摆臂701外端的轴承转动连接。在抓料板704上表面的中心线位置处安装有伸缩气缸706，并在伸缩气缸706的活动端连接有滑块707，然后还在抓料板704上表面的中心线上设置有与滑块707相匹配的第一滑轨708，使得在伸缩气缸706的作用下滑块707能够沿着第一滑轨708进行前后移动。在第一滑轨708左右两侧的抓料板704上表面均设置有移动条709，并在移动条709上连接有伸至抓料板704下方的抓料夹块710，然后在滑块707与两个移动条709之间均转动连接有活动杆711。上述整个抓料机构7的重心处于抓料板704的中心线上，因此摆臂701在转动的过程中整个抓料板704始终呈水平状，并且通过伸缩气缸706的作用使得左右两侧的抓料夹块710相互靠近或远离，从而实现抓料和放料过程。
28.在机箱2的左右两侧内壁上各设置有一个驱动机构8，并且两个驱动机构8同步运行。具体的驱动机构包括固定在机箱2内壁上的液压伸缩杆801，当然该液压伸缩杆801也可由推动气缸替代。在机箱2内壁上固定设置有第二滑轨802，并在第二滑轨802上设置有滑动条803，然后将滑动条803的内端与液压伸缩杆801的端部相连接。在滑动条803的下表面设置有与第一齿轮604相啮合的第一齿面，同时还在滑动条803的上表面设置有与第二齿轮703相啮合的第二齿面。上述驱动机构8的设置使得仅在液压伸缩杆801的作用下即可先后驱动工件夹持机构6和抓料机构7做出相应的动作。
29.本实施例1公开的铸造件精加工智能机床在运行过程中可配合皮带输送机使用，并将皮带输送机紧靠着机箱2的开口端设置，通过皮带输送机将待处理的铸造件输送至抓料板704的正下方，此时通过伸缩气缸706的作用使得两侧的抓料夹块710相互靠近将铸造件夹持。
30.接着启动液压伸缩杆801将滑动条803向机箱内部拉动，在滑动条803移动的过程
中通过第二齿面与第二齿轮703的作用使得摆臂701开始往机箱内部转动，同时滑动条803上的第一齿面开始与第一齿轮604相啮合，从而将原本处于翻转倾斜状态的夹持治具602开始向水平状态转动。
31.当摆臂701处于垂直状态后第一齿面与第一齿轮604上的啮合作用消失，此时夹持治具602处于水平状态，并启动定位气缸605使其推动卡合齿块606与第一齿轮604啮合进而将夹持治具602固定。随后在液压伸缩杆801的继续作用下摆臂701转动至夹持治具602的正上方，再反向控制伸缩气缸706将抓取的铸造件放下使其落在放置槽6022上。
32.随后，启动夹持气缸6023将放置槽6022中的铸造件固定，然后使得摆臂701回转至垂直状态，在加工前箱门4会自动合上关闭，再启动加工机头3对夹持治具602上固定的铸造件进行加工即可。
33.最后，待铸造件加工完成后，启动液压伸缩杆801将夹持治具602转动至夹持治具602正上方，然后撤出夹持块6024对铸造件的夹持作用，同时通过抓料板704上的抓料夹块710将铸造件夹持固定，然后再反向启动液压伸缩杆801使得摆臂701旋转180
°
从机箱2的开口处伸出，然后将加工好的铸造件放入皮带输送机上，并且在摆臂701从垂直状转动至伸出机箱2的过程中，由于滑动条803上第一齿面与第一齿轮604的啮合作用，使得夹持治具602开始翻转，并在夹持治具602翻转的过程中将未落下的碎屑排下即可。
实施例2
34.实施例2公开了一种以实施例1中技术方案为基础进行改进设计的铸造件精加工智能机床，本实施例2与实施例1相同之处不做再次说明，本实施例2不同之处在于增设了一套高压气体吹扫装置，下面结合附图2和附图3进行说明。
35.本实施例2中的高压气体吹扫装置包括固定在底座1侧面上的空气压缩机9，在空气压缩机9上连接有伸入机箱2中的高压气管901，同时还在高压气管901靠近空气压缩机9的一端设置有脉冲电磁阀902。该高压气管901伸入机箱2的一段与转动轴603平行设置，并在该段高压气管901上间隔设置有多个高压气喷嘴604，并且每个高压气喷嘴604均倾斜设置并朝向夹持治具602的方向设置。
36.本实施例2通过上述高压气体吹扫装置的设计，在夹持治具602翻转至一定角度后不与滑动条803上第一齿面的啮合作用时，先通过定位气缸605、卡合齿块606的作用将夹持治具602固定在此倾斜状态，然后再打开脉冲电磁阀902使得产生的高压空气正对着夹持治具602进行吹扫，从而进一步提高了对夹持治具602上碎屑的清理效果。
实施例3
37.实施例3公开了一种以实施例1中技术方案为基础进行改进设计的铸造件精加工智能机床，本实施例3与实施例1相同之处不做再次说明，本实施例3不同之处在于增设了一套对夹持治具进行处理的清理装置10，下面结合附图7和附图8进行说明。
38.本实施例3中的清理装置10包括转动设置在机箱2中的u型架101以及转动连接有在机箱2后侧内壁上的伸缩驱动件102，该伸缩驱动件102可以选择液压伸缩杆或者电动推杆。u型架101的内端与机箱2两侧壁转动连接，并将伸缩驱动件102的端部与u型架101上的连接件转动连接。
39.在u型架101靠近夹持治具602的端部转动连接有清理辊103，并且清理辊103的辊身上设置有大量的柔性刷毛，同时还在清理辊103的一端部设置有清理电机104。
40.本实施例3通过上述清理装置10的设计，在夹持治具602翻转至一定角度后不与滑动条803上第一齿面的啮合作用时，先通过定位气缸605、卡合齿块606的作用将夹持治具602固定在此倾斜状态，然后启动清理电机104使得清理辊103高速转动，然后再启动伸缩驱动件102使得u型架101绕定点发生摆动，并在摆动的过程中通过清理辊103上的柔性刷毛将夹持治具602上未掉落的碎屑进行扫除，从而进一步提高了对夹持治具602上碎屑的清理效果。
41.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种铸造件精加工智能机床，包括底座、机箱、加工机头和控制箱，所述机箱的一侧面开口设置，其特征在于，位于所述加工机头正下方的底座上设置有工件夹持机构，位于所述工件夹持机构与机箱开口处之间设置有抓料机构；所述工件夹持机构包括转动座以及设置在两个转动座之间的夹持治具，所述夹持治具的两侧面设置有与转动座相连接的转动轴，每个所述转动轴上均设置有第一齿轮，所述转动座上还设置有定位气缸，所述定位气缸上连接有朝第一齿轮设置的卡合齿块；所述抓料机构包括两个平行设置的摆臂，两个所述摆臂的内端通过凸轴与机箱内壁转动连接，且凸轴上设置有第二齿轮，两个所述摆臂伸出机箱开口的外端之间通过平衡转轴连接有抓料板，所述抓料板的下表面设置有抓料夹块，抓料板的上表面设置有用于驱动抓料夹块的驱动组件；所述机箱中设置有液压伸缩杆，所述液压伸缩杆的端部连接有滑动条，所述滑动条的上、下表面均设置齿面，所述滑动条上表面的齿面与第二齿轮相啮合，下表面的齿面与第一齿轮相啮合。2.根据权利要求1所述的铸造件精加工智能机床，其特征在于，所述机箱中还设置有对夹持治具进行吹扫的高压气体吹扫装置，所述高压气体吹扫装置包括空气压缩机、高压气管和电磁阀，所述电磁阀设置在高压气管上，且高压气管的一端与空气压缩机相连接，所述高压气管的一段伸入机箱内部，且在伸入机箱内部的高压气管上设置有多个朝向夹持治具设置的高压气喷嘴。3.根据权利要求1所述的铸造件精加工智能机床，其特征在于，所述机箱中还设置有对夹持治具进行清理的清理装置，所述清理装置包括转动设置在机箱中的u型架，所述机箱内壁上设置有与u型架相连接的伸缩驱动件，所述u型架靠近夹持治具的端部转动连接有清理辊，且清理辊的一端连接有清理电机，所述清理辊的辊身上设置有柔性刷毛。4.根据权利要求1所述的铸造件精加工智能机床，其特征在于，所述机箱开口处设置有箱门，所述箱门上的驱动机构与控制箱电性连接。5.根据权利要求1所述的铸造件精加工智能机床，其特征在于，所述夹持治具包括治具板，所述治具板的四个拐角处均通过夹持气缸连接有夹持块。6.根据权利要求5所述的铸造件精加工智能机床，其特征在于，所述治具板的上表面开设有放置槽，所述治具板上开设有与放置槽相连通的导屑口，且放置槽的底壁上开设有多个落屑口。7.根据权利要求1所述的铸造件精加工智能机床，其特征在于，所述驱动组件包括设置在抓料板上的伸缩气缸，所述伸缩气缸的端部连接有滑块，且抓料板的上表面设置有与滑块相匹配的第一滑轨，两侧所述抓料夹块的上端均连接有移动条，所述移动条与滑块之间转动连接有活动杆。8.根据权利要求1所述的铸造件精加工智能机床，其特征在于，所述机箱的内壁上设置有第二滑轨，所述滑动条滑动设置在第二滑轨上。9.根据权利要求1所述的铸造件精加工智能机床，其特征在于，所述底座中开设有正对着工件夹持机构设置的碎屑收集槽，且底座的侧面开设有与碎屑收集槽相连通的清理口，所述底座的上表面设置有用于固定工件夹持机构的镂空架。

技术总结
本发明涉及机床技术领域，具体公开了一种铸造件精加工智能机床，包括底座、机箱、加工机头和控制箱，机箱的一侧面设置有开口，位于加工机头的正下方设置有工件夹持机构，位于工件夹持机构与机箱开口处之间设置有抓料机构，机箱中设置有液压伸缩杆，液压伸缩杆的端部连接有滑动条，滑动条的上、下表面均设置有分别作用于抓料机构和工件夹持机构的齿面；本铸造件精加工智能机床通过工件夹持机构、夹持治具等设计，不仅实现了铸造件精加工过程中的自动上料、自动下料过程，而且在每次下料后同步将夹持治具翻转，通过夹持治具的翻转过程中来实现残留在夹持治具上碎屑的清理，提高了后续对工件的加工效果。件的加工效果。件的加工效果。


技术研发人员：李江平 阮德新
受保护的技术使用者：安徽德铂宜新材料科技有限公司
技术研发日：2023.08.14
技术公布日：2023/9/16