一种数控机床用智能化多层防护系统及其防护控制方法与流程

1.本发明涉及数控机床防护技术领域，具体为一种数控机床用智能化多层防护系统及其防护控制方法。


背景技术：

2.数控车床是使用较为广泛的数控机床之一，它主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。
3.数控机床在加工工件时会产大量的工件碎屑，这些碎屑很容易进入到工作台的移动导轨中，从而影响导轨的正常使用，现有采用的防护方式是通过一种可伸缩的防护罩进行防护，但是这些碎屑落在防护罩上方时，没有及时进行清理，从而在防护罩伸缩时进入防护罩的缝隙中，甚至进入导轨中，从而影响防护罩与导轨的正常使用。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种数控机床用智能化多层防护系统及其防护控制方法，解决了机床加工零件时碎屑不及时进行清理影响防护罩与导轨正常使用的问题。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种数控机床用智能化多层防护系统，包括机床主体、主轴、支撑底座、导轨、两个伸缩导轨防护罩、工作台、导轨电机，所述导轨设置在机床主体工作仓内部的左侧与右侧之间，两个所述伸缩导轨防护罩套设在导轨的左右两侧，所述伸缩导轨防护罩的上方设置有清理机构；所述清理机构包括齿轮箱，所述齿轮箱与伸缩导轨防护罩的顶部固定连接，所述齿轮箱的顶部固定连接有输入电机，所述输入电机输出端贯穿至齿轮箱的内部，所述输入电机输出端固定连接有第一锥齿轮，所述伸缩导轨防护罩顶部的两侧分别通过轴承座转动连接有第一螺纹杆与第二螺纹杆，所述第一螺纹杆与第二螺纹杆相对的一端均贯穿至齿轮箱的内部，所述第一螺纹杆与第二螺纹杆位于齿轮箱内部的一端分别固定连接有第二锥齿轮与第三锥齿轮，所述第二锥齿轮。第三锥齿轮均与第一锥齿轮啮合传动，所述第一螺纹杆与第二螺纹杆表面均螺纹连接有连接板，所述连接板上方设置有伸缩清理组件；伸缩清理组件包括电动伸缩杆，所述电动伸缩杆与连接板的右侧固定连接，所述电动伸缩杆的多个伸缩杆下方通过连接杆分别固定连接有第一套筒、第二套筒、第三套筒、第四套筒，所述第一套筒、第二套筒、第三套筒、第四套筒依次滑动连接，所述第二套筒内壁内部靠下方位置开设有第一导轨槽，所述第一套筒内壁的正面与背面之间滑动连接有多个第一毛刷，所述第一毛刷顶部固定连接有t型杆，所述t型杆与第一导轨槽相配合，所述第二套筒的内壁开设有多个限位槽，多个所述限位槽内壁的顶部与底部之间均固定连接有滑杆，所述滑杆表面滑动连接有第二毛刷，所述滑杆位于第二毛刷上方的表面套设有限位弹簧，所述第一套筒内壁的正面与背面均开设有第二导轨槽，所述第二毛刷贯穿至第二套筒
正面的一端转动连接有滑轮，所述第二导轨槽与滑轮相配合。
6.优选的，所述第一套筒、第二套筒、第三套筒、第四套筒顶部固定连接的连接杆相互错位，所述电动伸缩杆的多个伸缩杆底部开设有与连接杆位置相配合的滑槽。
7.优选的，所述第一导轨槽位于限位槽的下方，所述第二导轨槽与第一导轨槽的形状相同但方向相反，所述第一毛刷的位置略低于第二毛刷。
8.优选的，所述导轨电机与导轨内壁的左侧固定连接，所述导轨电机通过螺纹杆与工作台的底部螺纹连接，所述工作台的正面与背面均开设有通槽，两个所述通槽分别位于螺纹杆的正面与背面。
9.优选的，两个所述通槽内壁均固定连接有液压缸，所述液压缸贯穿至通槽的外部，所述导轨的顶部固定连接有前后两个挡板，所述液压缸的输出端与挡板相配合。
10.优选的，所述机床主体的顶部与正面通过滑轨滑动连接有防护门，所述防护门关闭后处于机床主体工作仓的正面，所述机床主体内壁的正面固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定连接有丝杆。
11.优选的，所述丝杆的表面螺纹连接有滑块，所述滑块贯穿至机床主体前方，所述滑块位于机床主体正面的一端与防护门的背面固定连接，所述机床主体内壁的背面固定连接有激光感应器。
12.优选的，所述机床主体与支撑底座的顶部固定连接，所述主轴设置在机床主体工作仓的左侧。
13.本发明还公开了一种数控机床用智能化多层防护系统的防护控制方法，具体包括以下步骤：步骤一：将工件夹持在工作台的上方，启动导轨电机,导轨电机转动带动螺纹杆转动，螺纹杆转动从而带动工作台进行移动，工作台移动使得两侧的伸缩导轨防护罩展开或回缩，启动驱动装置使得主轴转动，从而对工件进行加工，伸缩导轨防护罩对导轨进行防护，从而防止加工产生的碎屑进入导轨中。
14.步骤二：导轨电机转动的同时启动电动伸缩杆的电机，使得齿轮箱进行伸缩，伸缩导轨防护罩若是展开，电动伸缩杆也跟随进行伸出，电动伸缩杆伸出时先带动第一套筒进行伸出，第一套筒伸出，多个t型杆依次从第一导轨槽出来，第一导轨槽出来后第一毛刷在重力的作用下向下移动，从而让第一毛刷的鬃毛部分与伸缩导轨防护罩的表面接触，在第一套筒完全离开第二套筒时，第一毛刷全部与伸缩导轨防护罩的表面接触。
15.步骤三：第一套筒向右侧移动时，第二套筒中的多个滑轮从第二导轨槽中出来，第二毛刷在限位弹簧弹力的作用下向下移动，从而使得第二毛刷与伸缩导轨防护罩的表面接触，在第二套筒与第三套筒依次伸出后，第三套筒与第四套筒中的毛刷与此相同的方式向下移动。
16.步骤四：若伸缩导轨防护罩进行回缩，电动伸缩杆也跟随进行回缩，回缩时，第一套筒与伸缩导轨防护罩的第一节防护罩同步移动，第一套筒在移动时，位于最左侧的t型杆先进入第一导轨槽中，使得位于最右侧的第一毛刷向上移动，从而进行回缩，在第一套筒完全套在第二套筒表面时，第一毛刷全部回缩完成，在第一套筒移动的同时，滑轮进入第二导轨槽中，从而让第二毛刷也进行回缩。
17.步骤五：在工作台停止移动后，启动输入电机,输入电机转动带动第一锥齿轮转
动，第一锥齿轮转动并分别传动给第二锥齿轮与第三锥齿轮,第二锥齿轮与第三锥齿轮转动使得第一螺纹杆与第二螺纹杆反向转动，从而带动连接板进行移动，连接板移动从而带动伸缩清理组件进行移动，从而通过伸缩清理组件中的第一毛刷与第二毛刷与其他毛刷对落在伸缩导轨防护罩上方的工件碎屑进行清理。
18.步骤六：在导轨电机停止转动，启动通槽,通槽的输出端进行伸出，当通槽的输出端与挡板的一面接触时并顶住时，通槽关闭，从而防止加工产生的振动损伤螺纹杆。
19.步骤七：在主轴启动的同时，让激光感应器工作一次，若激光感应器没有在限定的时间内收到激光反射回来的信号时，则表示机床的防护门并没有进行关闭，通过控制器启动驱动电机,驱动电机转动带动丝杆转动，丝杆转动带动滑块进行移动，从而通过滑块带动防护门向左侧进行移动，从而关闭防护门。
20.优选的，所述步骤三中第一套筒、第二套筒的伸缩方式与伸缩导轨防护罩的伸缩方式相同并保持同步，待第一套筒移动完成后第二套筒才开始移动。
21.有益效果本发明提供了一种数控机床用智能化多层防护系统及其防护控制方法。与现有技术相比具备以下有益效果：（1）、该数控机床用智能化多层防护系统及其防护控制方法，通过设置的电动伸缩杆带动第一套筒、第二套筒、第三套筒与第四套筒进行伸缩，从而这些套筒可以与伸缩导轨防护罩进行同步伸缩。
22.（2）、该数控机床用智能化多层防护系统及其防护控制方法，通过第一套筒内壁设置的第一导轨槽与设置在第二套筒的第二导轨槽，使得第一毛刷与第二毛刷可以与第一套筒与第二套筒伸缩时进行同步伸缩，从而与伸缩导轨防护罩保持同步，从而让多个套筒可以进行正常伸缩，避免毛刷与伸缩导轨防护罩出现相互阻挡。
23.（3）、该数控机床用智能化多层防护系统及其防护控制方法，通过设在工作台内部的液压缸，在导轨电机停止转动时，液压缸输出端伸出并顶在挡板上，从而防止主轴刀具与工件产生的振动损伤螺纹杆，对螺纹杆进行保护。
24.（4）、该数控机床用智能化多层防护系统及其防护控制方法，通过输入电机转动，并通过第一锥齿轮、第二锥齿轮与第三锥齿轮之间的啮合传动使得第一螺纹杆与第二螺纹杆转动，并通过连接板带动伸缩清理组件在伸缩导轨防护罩表面移动，从而将伸缩导轨防护罩表面的碎屑清理干净，从而防止工件碎屑进入到伸缩导轨防护罩的缝隙中。
25.（5）、该数控机床用智能化多层防护系统及其防护控制方法，通过设置的激光传感器来检测机床在工作前防护门是否关闭，并通过驱动电机的转动来让防护门进关闭，防止加工时产生的碎屑飞出。
附图说明
26.图1为本发明结构的外观示意图；图2为本发明结构的俯剖视图；图3为本发明结构伸缩导轨防护罩的侧视图；图4为本发明结构电动伸缩杆的示意图；图5为本发明结构电动伸缩杆的底部视图；
图6为本发明结构伸缩清理组件的侧剖视图；图7为本发明结构第一套筒与第二套筒的剖面图；图8为本发明结构a处的放大图；图9为本发明结构导轨的侧视图；图10为本发明结构的局部剖视图。
27.图中：1机床主体、2主轴、3支撑底座、4导轨、5伸缩导轨防护罩、6工作台、7导轨电机、8清理机构、81齿轮箱、82输入电机、83第一锥齿轮、84第一螺纹杆、85第二螺纹杆、86第二锥齿轮、87第三锥齿轮、88连接板、89伸缩清理组件、891电动伸缩杆、892第一套筒、893第二套筒、894第三套筒、895第四套筒、896第一导轨槽、897第一毛刷、898t型杆、899限位槽、8910滑杆、8911第二毛刷、8912限位弹簧、8913滑轮、8914第二导轨槽、9通槽、10液压缸、11挡板、12防护门、13驱动电机、14丝杆、15滑块、16激光感应器。
具体实施方式
28.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，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，都属于本发明保护的范围。
29.请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种数控机床用智能化多层防护系统及其防护控制方法包括机床主体1、主轴2、支撑底座3、导轨4、两个伸缩导轨防护罩5、工作台6、导轨电机7，导轨4设置在机床主体1工作仓内部的左侧与右侧之间，两个伸缩导轨防护罩5套设在导轨4的左右两侧，伸缩导轨防护罩5的上方设置有清理机构8，输入电机82转动，并通过第一锥齿轮83、第二锥齿轮86与第三锥齿轮87之间的啮合传动使得第一螺纹杆84与第二螺纹杆85转动，并通过连接板88带动伸缩清理组件89在伸缩导轨防护罩5表面移动，从而将伸缩导轨防护罩5表面的碎屑清理干净，从而防止工件碎屑进入到伸缩导轨防护罩5的缝隙中；清理机构8包括齿轮箱81，齿轮箱81与伸缩导轨防护罩5的顶部固定连接，齿轮箱81的顶部固定连接有输入电机82，输入电机82输出端贯穿至齿轮箱81的内部，输入电机82输出端固定连接有第一锥齿轮83，伸缩导轨防护罩5顶部的两侧分别通过轴承座转动连接有第一螺纹杆84与第二螺纹杆85，第一螺纹杆84与第二螺纹杆85相对的一端均贯穿至齿轮箱81的内部，第一螺纹杆84与第二螺纹杆85位于齿轮箱81内部的一端分别固定连接有第二锥齿轮86与第三锥齿轮87，第二锥齿轮86。第三锥齿轮87均与第一锥齿轮83啮合传动，第一螺纹杆84与第二螺纹杆85表面均螺纹连接有连接板88，连接板88上方设置有伸缩清理组件89；伸缩清理组件89包括电动伸缩杆891，电动伸缩杆891与连接板88的右侧固定连接，电动伸缩杆891的多个伸缩杆下方通过连接杆分别固定连接有第一套筒892、第二套筒893、第三套筒894、第四套筒895，第一套筒892、第二套筒893、第三套筒894、第四套筒895依次滑动连接，设置的电动伸缩杆891带动第一套筒892、第二套筒893、第三套筒894与第四套筒895进行伸缩，从而这些套筒可以与伸缩导轨防护罩5进行同步伸缩，第二套筒893内壁内部靠下方位置开设有第一导轨槽896，第一套筒892内壁的正面与背面之间滑动连接有多个
第一毛刷897，第一毛刷897顶部固定连接有t型杆898，t型杆898与第一导轨槽896相配合，第二套筒893的内壁开设有多个限位槽899，多个限位槽899内壁的顶部与底部之间均固定连接有滑杆8910，滑杆8910表面滑动连接有第二毛刷8911，滑杆8910位于第二毛刷8911上方的表面套设有限位弹簧8912，第一套筒892内壁的正面与背面均开设有第二导轨槽8914，第二毛刷8911贯穿至第二套筒893正面的一端转动连接有滑轮8913，第二导轨槽8914与滑轮8913相配合，通过第一套筒892内壁设置的第一导轨槽896与设置在第二套筒892的第二导轨槽8914，使得第一毛刷897与第二毛刷8911可以与第一套筒892与第二套筒893伸缩时进行同步伸缩，从而与伸缩导轨防护罩5保持同步，从而让多个套筒可以进行正常伸缩，避免毛刷与伸缩导轨防护罩5出现相互阻挡。
30.第一套筒892、第二套筒893、第三套筒894、第四套筒895顶部固定连接的连接杆相互错位，电动伸缩杆891的多个伸缩杆底部开设有与连接杆位置相配合的滑槽。
31.第一导轨槽896位于限位槽899的下方，第二导轨槽8914与第一导轨槽896的形状相同但方向相反，第一毛刷897的位置略低于第二毛刷8911。
32.请参阅图9，导轨电机7与导轨4内壁的左侧固定连接，导轨电机7通过螺纹杆与工作台6的底部螺纹连接，工作台6的正面与背面均开设有通槽9，两个通槽9分别位于螺纹杆的正面与背面。
33.两个通槽9内壁均固定连接有液压缸10，液压缸10贯穿至通槽9的外部，导轨4的顶部固定连接有前后两个挡板11，液压缸10的输出端与挡板11相配合，通过设在工作台内部的液压缸10，在导轨电机7停止转动时，液压缸10输出端伸出并顶在挡板11上，从而防止主轴2与工件产生的振动损伤螺纹杆，对螺纹杆进行保护。
34.请参阅图10，机床主体1的顶部与正面通过滑轨滑动连接有防护门12，防护门12关闭后处于机床主体1工作仓的正面，机床主体1内壁的正面固定连接有驱动电机13，驱动电机13的输出端固定连接有丝杆14。
35.丝杆14的表面螺纹连接有滑块15，滑块15贯穿至机床主体1前方，滑块15位于机床主体1正面的一端与防护门12的背面固定连接，机床主体1内壁的背面固定连接有激光感应器16，激光感应器16的信号通过机床的主控制器进行处理，通过设置的激光传感器16来检测机床在工作前防护门12是否关闭，并通过驱动电机13的转动来让防护门12进关闭，防止加工时产生的碎屑飞出。
36.机床主体1与支撑底座3的顶部固定连接，主轴2设置在机床主体1工作仓的左侧。
37.本发明还公开了一种数控机床用智能化多层防护系统及其防护控制方法，具体包括以下步骤：步骤一：将工件夹持在工作台6的上方，启动导轨电机7,导轨电机7转动带动螺纹杆转动，螺纹杆转动从而带动工作台6进行移动，工作台6移动使得两侧的伸缩导轨防护罩5展开或回缩，启动驱动装置使得主轴2转动，从而对工件进行加工，伸缩导轨防护罩5对导轨4进行防护，从而防止加工产生的碎屑进入导轨4中。
38.步骤二：导轨电机7转动的同时启动电动伸缩杆891的电机，使得齿轮箱81进行伸缩，伸缩导轨防护罩5若是展开，电动伸缩杆891也跟随进行伸出，电动伸缩杆891伸出时先带动第一套筒892进行伸出，第一套筒892伸出，多个t型杆898依次从第一导轨槽896出来，第一导轨槽896出来后第一毛刷897在重力的作用下向下移动，从而让第一毛刷897的鬃毛
部分与伸缩导轨防护罩5的表面接触，在第一套筒892完全离开第二套筒893时，第一毛刷897全部与伸缩导轨防护罩5的表面接触。
39.步骤三：第一套筒892向右侧移动时，第二套筒893中的多个滑轮8913从第二导轨槽8914中出来，第二毛刷8911在限位弹簧8912弹力的作用下向下移动，从而使得第二毛刷8911与伸缩导轨防护罩5的表面接触，在第二套筒893与第三套筒894依次伸出后，第三套筒894与第四套筒895中的毛刷与此相同的方式向下移动。
40.步骤四：若伸缩导轨防护罩5进行回缩，电动伸缩杆891也跟随进行回缩，回缩时，第一套筒892与伸缩导轨防护罩5的第一节防护罩同步移动，第一套筒892在移动时，位于最左侧的t型杆898先进入第一导轨槽896中，使得位于最右侧的第一毛刷897向上移动，从而进行回缩，在第一套筒892完全套在第二套筒893表面时，第一毛刷897全部回缩完成，在第一套筒892移动的同时，滑轮8913进入第二导轨槽8914中，从而让第二毛刷8911也进行回缩。
41.步骤五：在工作台6停止移动后，启动输入电机82,输入电机82转动带动第一锥齿轮83转动，第一锥齿轮83转动并分别传动给第二锥齿轮86与第三锥齿轮87,第二锥齿轮86与第三锥齿轮87转动使得第一螺纹杆84与第二螺纹杆85反向转动，从而带动连接板88进行移动，连接板88移动从而带动伸缩清理组件89进行移动，从而通过伸缩清理组件89中的第一毛刷897与第二毛刷8911与其他毛刷对落在伸缩导轨防护罩5上方的工件碎屑进行清理。
42.步骤六：在导轨电机7停止转动，启动通槽9,通槽9的输出端进行伸出，当通槽9的输出端与挡板11的一面接触时并顶住时，通槽9关闭，从而防止加工产生的振动损伤螺纹杆。
43.步骤七：在主轴2启动的同时，让激光感应器16工作一次，若激光感应器16没有在限定的时间内收到激光反射回来的信号时，则表示机床的防护门12并没有进行关闭，通过控制器启动驱动电机13,驱动电机13转动带动丝杆14转动，丝杆14转动带动滑块15进行移动，从而通过滑块15带动防护门12向左侧进行移动，从而关闭防护门12。
44.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
45.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。