清洁装置及数控设备的制作方法

本实用新型涉及cnc设备加工及清洁的技术领域，尤其涉及一种清洁装置及数控设备。

背景技术：

cnc(数控)设备是机加工领域的常用设备，cnc设备加工过程中会产生较多切屑，切屑需要及时清理干净，否则存在切屑粘在刀具上划伤产品的风险。现有技术中，为解决切屑清理问题，通常采用的手段是在数控设备上设置清洁装置，清洁装置包括清洁单元及多个辅助清洁单元工作的结构，具体来说：为清洁单元设置专用刀柄、抓取结构、固定结构等；清洁时，主轴停运并前往刀具库进行换刀，即将该专用刀柄替换加工用刀具而装夹于主轴端部的刀具固定工装上；该专用刀柄随主轴定位至清洁单元处，并利用抓取结构将清洁模块从固定结构中抓取下来，然后进行清洁工作；清洁后，主轴要将清洁单元、抓取结构复位，再去刀具库换刀。

但是，现有的清洁方式中，由于清洁装置与加工用刀具共享一个设于主轴端部的刀具固定工装，因而在清洁工作的前、后阶段均需要换刀，导致清洁运行的指令多、操作复杂，且造成清洁装置的成本高、占用空间大。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服因清洁装置与加工用刀具共享一个设于主轴端部的刀具固定工装，导致清洁运行指令多、操作复杂的缺陷，而提供一种清洁装置及数控设备。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种清洁装置，用于清洁数控设备的切屑，所述数控设备包括主轴，其特点在于，所述清洁装置连接于所述主轴的侧部，所述清洁装置可输出线性往复运动以适应工作状态与非工作状态，且所述线性往复运动的运动轨迹与所述主轴的轴线平行。

本方案中，清洁装置设于主轴的侧部，而不设置在主轴的端部；并且，清洁装置为适应工作状态和非工作状态而输出的线性往复运动的运动轨迹避开了主轴的轴线，即，清洁装置不与加工用刀具共用一个刀具固定工装，故本实用新型解决了因换刀导致的清洁运行指令多、操作复杂的技术问题。

优选地，所述清洁装置包括：

执行元件，所述执行元件设于所述主轴的侧部，所述执行元件包括输出端，所述输出端输出所述线性往复运动；和，

清洁模块，所述清洁模块设于所述输出端上。

执行元件和清洁模块一体设置在主轴上，工作状态下，执行元件和清洁模块直接随着主轴跑位到合适的位置，即可进行清洁操作；而不需要如现有技术一样，每次清洁前主轴都要跑位到指定位置，以将清洁用装置的各个部分一体连接，然后在进行清洁操作。故，本实用新型实施例的清洁装置进一步解决了运行指令多、操作复杂的问题。

优选地，所述执行元件为气缸或液压缸。

气缸和液压缸具有结构紧凑、运行精准的特点，从而使得清洁装置兼具占用空间小和运行精度高的效果。

优选地，所述清洁模块包括设于所述输出端上的喷嘴。

优选地，所述喷嘴用于连接外部的介质源，所述介质源的介质为气态或液态。

尤其采用液态介质时，喷嘴喷出的介质在带走切屑的同时，对数控设备的工作面也具有冷却和润滑的作用。

优选地，所述执行元件为气缸，所述清洁模块为吹气喷嘴。

执行元件和清洁模块均采用压缩气体作为介质，因而整个清洁装置不会产生额外的污染。另外，气缸和吹气喷嘴可共用一个介质源。

优选地，所述清洁装置还包括连接件，所述连接件将所述执行元件可拆卸地连接至所述主轴上。

执行元件通过连接件安装于主轴上，拆装更方便。

本实用新型还提供了一种数控设备，其特点在于，所述数控设备包括如上任一项所述的清洁装置。

该数控设备中，将清洁装置设于主轴的侧部，而不设置在主轴的端部；并且，清洁装置为适应工作状态和非工作状态而输出的线性往复运动的运动轨迹避开了主轴的轴线，即，清洁装置不与加工用刀具共用一个刀具固定工装，故本实用新型解决了因换刀导致的清洁运行指令多、操作复杂的技术问题。

优选地，所述数控设备还包括设于所述主轴端部的刀具，并界定所述刀具的最低位置为参考基准；清洁装置通过输出介质实现清洗，并界定所述清洁装置的输出介质的部分为输出部；所述清洁装置在所述工作状态下，所述输出部低于所述参考基准；所述清洁装置在所述非工作状态，所述输出部的最低位置高于所述参考基准。

本方案中，工作状态下，整个输出部低于参考基准，从而降低了介质喷溅到刀具上的概率；非工作状态下，整个输出部均高于参考基准，因而在刀具加工产品的过程中，清洁装置不会与数控设备的操作平台产生干涉，进而不会影响刀具的加工操作。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型提供的清洁装置和数控设备中，清洁装置设于主轴的侧部，而不设置在主轴的端部；并且，清洁装置为适应工作状态和非工作状态而输出的线性往复运动的运动轨迹避开了主轴的轴线，即，清洁装置不与加工用刀具共用一个刀具固定工装，因而，在清洁切屑的前、后阶段，均不需要主轴进行换刀操作，从而简化了主轴的运行指令，也缩短了清洁时间。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的另一结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的又一结构示意图。

附图标记说明：

执行元件10

气缸出气接头11

气缸进气接头12

输出端13

清洁模块20

喷嘴进气接头21

连接件30

第一连接部31

第二连接部32

主轴40

刀具固定工装50

刀具60

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在下述的实施例范围之中。

下述任一实施例中涉及的“工作状态”与“非工作状态”均是基于清洁装置，即，清洁装置在进行清洁操作，则为工作状态，清洁装置不进行清洁操作时则为非工作状态。

请参阅图1-3，本实用新型实施例提供一种清洁装置，用于清洁数控设备的切屑，数控设备包括主轴40，该清洁装置连接于主轴40的侧部，清洁装置可输出线性往复运动以适应工作状态与非工作状态，且该线性往复运动的运动轨迹与主轴40的轴线平行。

具体地，主轴40为数控设备上的输出设备，主轴40的端部设置有刀具固定工装50，用以固定刀具60。

清洁装置直接或者间接地连接在主轴40上，并位于主轴40的侧壁处，避开主轴40的端部位置；可通过主轴40跑位带动清洁装置运动至合适位置进行清洁。

清洁装置能够输出运动轨迹与主轴40的轴线平行的线性往复运动，该线性往复运动是为了适应工作状态和非工作状态，详细来说，进入工作状态时，清洁装置首先输出向外的线性运动，以便进行清洁工作，如图3所示；切换入非工作状态时，清洁装置输出向内的线性运动进行复位，如图1和图2所示；该处的向外理解为朝向远离清洁装置的方向，该处的向内理解为朝向清洁装置所在的方向。

清洁装置的具体清洁过程如下：

刀具60停止工作，此时可直接使得清洁装置输出向外的线性运动并进入工作状态，也可先通过主轴跑位，微调清洁装置的整体高度和水平方向的位置，使得清洁装置位于合适的高度和适合清理切屑的水平位置后，再使得清洁装置输出向外的线性运动并进入工作状态。清洁完成后，清洁装置输出向内的线性运动进行复位即可。

由上述可知，清洁装置从位置关系上避开了主轴40端部的位置，而其输出的线性往复运动的运动轨迹又与主轴40的轴线平行，换言之，清洁装置输出的线性往复运动的运动轨迹与主轴40的轴线不共线。故，清洁装置不与刀具60共用一个刀具固定工装50，从而解决了因清洁用装置与刀具60共享一个刀具固定工装50，而导致清洁运行指令多、操作复杂的技术问题。

请继续参阅图1-3，进一步地，清洁装置包括执行元件10和清洁模块20，其中，执行元件10设于主轴40的侧部，执行元件10包括输出端13，该输出端13输出上述的线性往复运动；清洁模块20设于该输出端13上。

具体地，执行元件10用以输出机械能，该机械能以输出端13作线性往复运动的形式体现。执行元件10可以基于电动、气动及液动中的任一种形式。

清洁模块20固接在输出端13上，可随着输出端13作线性往复运动。清洁模块20用于清洁切屑，工作状态下，清洁模块20随着输出端13向外线性伸出，以便进行清洁工作，非工作状态下，清洁模块20随着输出端13向内线性复位，以便不干涉刀具60的操作。

由上述可知，执行元件10和清洁模块20一体设置在主轴40上，工作状态下，执行元件10和清洁模块20直接随着主轴40跑位到合适的位置，即可进行清洁操作；而不需要如现有技术一样，每次清洁前主轴40都要跑位到指定位置，以将清洁用装置的各个部分一体连接，然后在进行清洁操作。故，本实用新型实施例的清洁装置进一步解决了运行指令多、操作复杂的问题。

请继续参阅图1-3，进一步地，执行元件10为气缸或液压缸，气缸和液压缸具有结构紧凑、运行精准的特点，从而使得清洁装置兼具占用空间小和运行精度高的效果。

请继续参阅图1-3，进一步地，清洁模块20包括设于输出端13上的喷嘴，喷嘴用于连接外部的介质源，介质源的介质为气态或液态。

具体地，通过喷嘴喷出介质实现清洗，该喷嘴优选高压喷嘴，以便于提高清洁速度和效率。上述的介质源理解为介质及存储介质的设备的总成，介质可以是压缩气体、切屑液及切屑油中的任一种，尤其采用液态介质时，喷嘴喷出的介质在带走切屑的同时，对数控设备的工作面也具有冷却和润滑的作用。

进一步地，在一个优选方案中，执行元件10为气缸，清洁模块20为吹气喷嘴。气缸上具有气缸进气接头12和气缸出气接头11，气缸进气接头12和气缸出气接头11连接提供压缩气体的设备，例如空压机。吹气喷嘴上具有喷嘴进气接头21，喷嘴进气接头21的数量与喷嘴的数量相对应；可根据清洁装置对结合所需的行程、功率等选用适配的气缸型号。执行元件10和清洁模块20均采用压缩气体作为介质，因而整个清洁装置不会产生额外的污染，且成本低。另外，气缸和吹气喷嘴可共用一个介质源。

请继续参阅图1，进一步地，清洁装置还包括连接件30，连接件30将执行元件10可拆卸地连接至主轴40上。

具体地，该连接件30可为l型结构，如角钢。连接件30具有第一连接部31和第二连接部32，该第一连接部31通过紧固件连接主轴40，该第二连接部32通过紧固件连接气缸。

本实用新型实施例还提供了一种数控设备，该数控设备具有如上所述的清洁装置。

请参阅图2-3，进一步地，数控设备还包括设于主轴40端部的刀具60，界定该刀具60的最低位置为参考基准；清洁装置通过输出介质实现清洗，界定清洁装置的输出介质的部分为输出部。在工作状态下，输出部低于该参考基准；非工作状态下，输出部的最低位置高于参考基准。

具体地，刀具60即为用于加工产品的工具，可采用现有技术实现。刀具60随加工需求的不同而不同，因而，参考基准的距离数控设备工作面的高度在实际应用中视刀具60而定。

输出部可理解为上述实施例中的清洁模块20或者喷嘴。工作状态下输出部喷出介质，介质有可能会喷溅到刀具60上，因此输出部与第一参考基准的相对位置对刀具60的工作具有一定影响。在本方案中，工作状态下，整个输出部低于参考基准，即，清洁模块20(或喷嘴)处在刀具60的下方，从而降低了介质喷溅到刀具60上的概率；非工作状态下，整个输出部均高于参考基准，即，清洁模块20(或喷嘴)处在刀具60的上方，因而在刀具60加工产品的过程中，清洁模块20(或喷嘴)不会与数控设备的操作平台产生干涉，进而不会影响刀具60的加工操作。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围内。