本發(fā)明涉及一種金屬纖維領(lǐng)域，具體是涉及一種雙導(dǎo)軌往復(fù)式金屬纖維收集裝置。

背景技術(shù)：

金屬纖維是20世紀(jì)70年代后期被研發(fā)出的一種高效優(yōu)質(zhì)的新型功能材料，具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐磨性、高彈性、高強(qiáng)度、燒結(jié)性，同時(shí)也具有非金屬纖維的柔軟和可紡性，廣泛的應(yīng)用于化工、機(jī)械、紡織、冶金和建筑等一般工業(yè)部門，在航空航天、核工業(yè)、軍事等領(lǐng)域也具有重要的用途。由于金屬纖維制造技術(shù)難度大、工藝復(fù)雜，目前世界上僅有少數(shù)幾個(gè)國家在金屬纖維的規(guī)?；a(chǎn)中走在世界的前列。近年來，由于對(duì)金屬纖維的各種性能要求越來越高，金屬纖維的制造方法也得到了不斷的完善，目前所使用的金屬纖維制造方法主要有熔抽法、拉拔法和切削法。其中，應(yīng)用的最為廣泛的是切削法。

在切削法制備金屬纖維的過程中，按照切削方式的不同可以分為銑削法、車削法、剪切法、刮削法等等。其中，利用大刃傾角多齒刀具展開的多齒切削法，利用其分屑作用可同時(shí)獲得多根連續(xù)性微細(xì)金屬纖維，成為了時(shí)下的應(yīng)用熱點(diǎn)。但是，在使用多齒刀具車削出大量金屬纖維的過程中，纖維的自動(dòng)化連續(xù)高效收集卻是一個(gè)亟待解決的問題。目前的收集方法大多需要操作人員在多齒刀具車出金屬纖維的同時(shí)，在進(jìn)行高速切削的刀尖附近手動(dòng)收集纖維，不僅效率低、勞動(dòng)成本高，而且具有極大的危險(xiǎn)性。為此，熊文朋等申請(qǐng)的專利(申請(qǐng)?zhí)朿n201510218460.6)公開了一種靜電紡絲連續(xù)收集的裝置，該裝置利用風(fēng)扇和噴嘴的推動(dòng)力將靜電霧化的高分子流體噴射到圓筒狀的纖維接收器上方，并使用電機(jī)帶動(dòng)纖維收集器連續(xù)滾動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)靜電紡絲纖維的連續(xù)自動(dòng)收集。彌勝利等申請(qǐng)的專利（公開號(hào)：cn103981579a）公開了一種靜電紡絲收集裝置及具有該裝置的靜電紡絲設(shè)備，該裝置利用帶電射流使纖維分裂成形，并使之懸掛于兩平行碟之間，再利用可旋轉(zhuǎn)收取器實(shí)現(xiàn)靜電紡絲的定向收集。但是，此類方法利用了靜電紡絲的噴射特性或電場(chǎng)特性從而實(shí)現(xiàn)了其自動(dòng)收集，僅僅適用于靜電紡絲領(lǐng)域，對(duì)于不具備這些特性的金屬纖維而言，并不適用于其收集領(lǐng)域。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明使用導(dǎo)軌往復(fù)式機(jī)構(gòu)帶動(dòng)機(jī)械抓手的豎直移動(dòng)，利用雙導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)金屬纖維的連續(xù)抓取，在v形導(dǎo)輪對(duì)于金屬纖維的導(dǎo)向作用下，實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬纖維的自動(dòng)化連續(xù)高效收集。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種雙導(dǎo)軌往復(fù)式金屬纖維收集裝置，包括梯形支架、導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)、兩個(gè)機(jī)械抓手、兩套導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)、收料箱，所述的導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)設(shè)在梯形支架頂部居中位置；所述的兩套導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)平行地豎直設(shè)置在所述梯形支架兩側(cè)；所述的兩個(gè)機(jī)械抓手分別相對(duì)地水平固定在兩套導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)活動(dòng)部件上；所述的收料箱固定在梯形支架底部，用于收集兩個(gè)機(jī)械抓手所抓取的金屬纖維。

進(jìn)一步地，所述的梯形支架作為整個(gè)裝置的懸掛殼體呈左右對(duì)稱分布，包括左右對(duì)稱的等腰梯形支架邊框、連接于支架邊框之間的四根圓柱簡支梁，其中一根圓柱簡支梁連接兩等腰梯形支架邊框的上邊中點(diǎn)，另三根圓柱簡支梁連接兩等腰梯形支架邊框的三個(gè)頂點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述的導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)包括可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的v形導(dǎo)輪、通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述v形導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的第三電機(jī)，所述v形導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動(dòng)地套在位于梯形支架1頂部的圓柱簡支梁上。

進(jìn)一步地，安裝所述v形導(dǎo)輪的圓柱簡支梁上還設(shè)置有用于限制v形導(dǎo)輪軸向運(yùn)動(dòng)的止推盤。

進(jìn)一步地，所述v形導(dǎo)輪包括兩個(gè)對(duì)稱分布的類圓錐組件，兩個(gè)類圓錐組件之間以空心薄壁圓柱實(shí)現(xiàn)過渡連接，形成v形導(dǎo)向槽。

進(jìn)一步地，所述的機(jī)械抓手包括弧形鉗臂，所述弧形鉗臂的前端設(shè)置有呈直槽口形狀的板形抓頭，后端設(shè)置有連接桿。

進(jìn)一步地，所述的導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)包括豎直設(shè)置的導(dǎo)軌、沿導(dǎo)軌上下移動(dòng)的滑塊，所述滑塊通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接。

進(jìn)一步地，所述的滑塊上固定設(shè)置有機(jī)械抓手安裝板，所述機(jī)械抓手安裝板上設(shè)置有螺栓定位孔及用于連接機(jī)械抓手的機(jī)械抓手安裝孔。

進(jìn)一步地，所述的收料箱為方形無蓋箱體，高度小于梯形支架的圓柱簡支梁直徑。

進(jìn)一步地，所述梯形支架的高度與加工金屬纖維所用車床的高度保持一致。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有的有益效果是：

1)提出了一種適用于金屬纖維領(lǐng)域的自動(dòng)化纖維收集方法及裝置，避免了操作人員手動(dòng)收集金屬纖維的危險(xiǎn)性，同時(shí)降低了其勞動(dòng)強(qiáng)度，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)制備金屬纖維的推廣；

2)一種雙導(dǎo)軌往復(fù)式金屬纖維收集方法使用簡單，且該裝置成本低廉，適用于各種型號(hào)的車床，且便于結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和改良，能方便、高效的實(shí)現(xiàn)金屬纖維的連續(xù)收集。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的整體安裝結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的外框架結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的v形導(dǎo)輪結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例的滑塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)械抓手結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例的收料箱結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是本發(fā)明實(shí)施例的導(dǎo)軌-滑塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是本發(fā)明實(shí)施例的滑塊-抓手結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-梯形支架；101-圓柱簡支梁；102-梯形邊框；2-v形導(dǎo)輪；21-軸承套；22-類圓錐組件；23-導(dǎo)向組件；3-第一導(dǎo)軌；4-第一滑塊；41-螺栓定位孔；42-機(jī)械抓手安裝孔；5-第一機(jī)械抓手；51-連接桿；52-弧形鉗臂；53-板形抓頭；6-第二導(dǎo)軌；7-第二滑塊；8-第二機(jī)械抓手；9-收料箱；10-第一電機(jī)；11-第二電機(jī)；12-第三電機(jī)；13-金屬纖維。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。

本發(fā)明的一種雙導(dǎo)軌往復(fù)式金屬纖維收集裝置，以金屬銅纖維作為金屬纖維材料實(shí)施，所述裝置包括：

如圖1所示，一種雙導(dǎo)軌往復(fù)式金屬纖維收集裝置，包括梯形支架1、導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)、第一機(jī)械抓手5、第二機(jī)械抓手8、兩套導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)、收料箱9，所述的導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)設(shè)在梯形支架1頂部居中位置；所述的兩套導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)平行地豎直設(shè)置在所述梯形支架1兩側(cè)；所述的第一機(jī)械抓手5、第二機(jī)械抓手8分別相對(duì)地水平固定在兩套導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)活動(dòng)部件上；所述的收料箱9固定在梯形支架1底部，用于收集第一機(jī)械抓手5、第二機(jī)械抓手8所抓取的金屬纖維。

如圖2所示，所述的梯形支架1作為整個(gè)裝置的懸掛殼體呈左右對(duì)稱分布，高度與加工金屬纖維所用車床的高度保持一致，包括左右對(duì)稱的等腰梯形支架邊框102、連接于支架邊框102之間的四根圓柱簡支梁101，其中一根圓柱簡支梁101連接兩等腰梯形支架邊框102的上邊中點(diǎn)，另三根圓柱簡支梁101連接兩等腰梯形支架邊框102的三個(gè)頂點(diǎn)。

如圖3所示，所述的導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)包括可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的v形導(dǎo)輪2、通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述v形導(dǎo)輪2轉(zhuǎn)動(dòng)的第三電機(jī)12，所述v形導(dǎo)輪2轉(zhuǎn)動(dòng)地套在位于梯形支架1頂部的圓柱簡支梁101上。安裝所述v形導(dǎo)輪2的圓柱簡支梁101上還設(shè)置有用于限制v形導(dǎo)輪2軸向運(yùn)動(dòng)的止推盤。所述v形導(dǎo)輪2包括兩個(gè)對(duì)稱分布的類圓錐組件22，兩個(gè)類圓錐組件22之間以空心薄壁圓柱實(shí)現(xiàn)過渡連接，形成v形導(dǎo)向槽23。在金屬纖維收集的過程中，v形導(dǎo)輪2在第一電機(jī)10的動(dòng)力作用下處于連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，且金屬纖維的速度方向與v形導(dǎo)輪2的線速度方向一致。多齒刀具切削出的金屬纖維借由v形導(dǎo)輪2的導(dǎo)向作用向垂直下方運(yùn)動(dòng)。

如圖3、圖4和圖9所示，所述的導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)包括豎直設(shè)置的導(dǎo)軌、沿導(dǎo)軌上下移動(dòng)的滑塊，所述滑塊通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接，導(dǎo)軌分別豎直固定在梯形支架1的左右兩側(cè)，并呈對(duì)稱分布。導(dǎo)軌的高度與梯形支架內(nèi)輪廓梯形的高度相等，起到承受、固定、引導(dǎo)移動(dòng)滑塊并減少其摩擦的作用，兩套導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)如第一導(dǎo)軌3和與之滑動(dòng)配合的第一滑塊4、第二導(dǎo)軌6和與之滑動(dòng)配合的第二滑塊7，各自構(gòu)成能保持良好運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的直線移動(dòng)副。第一滑塊4和第二滑塊7在豎直方向上往復(fù)錯(cuò)位移動(dòng)，且二者移動(dòng)速率保持一致。第一滑塊4和第二滑塊7的幾何尺寸保持一致。當(dāng)?shù)谝换瑝K4位于第一導(dǎo)軌3的最高點(diǎn)時(shí)，第二滑塊7位于第二導(dǎo)軌6的最低點(diǎn)；當(dāng)?shù)谝换瑝K4位于第一導(dǎo)軌3的最低點(diǎn)時(shí)，第二滑塊7位于第二導(dǎo)軌6的最高點(diǎn)。第一滑塊4和第二滑塊7在第二電機(jī)11和第三電機(jī)12的作用下，保持連續(xù)的豎直往復(fù)上下運(yùn)動(dòng)。

如圖6所示，所述的第一機(jī)械抓手5包括弧形鉗臂52，所述弧形鉗臂52的前端設(shè)置有呈直槽口形狀的板形抓頭53，后端設(shè)置有連接桿51。第二機(jī)械抓手8的結(jié)構(gòu)與第一機(jī)械抓手5相一致，在此不再贅述。

如圖5和圖10所示，所述的第一滑塊4上固定設(shè)置有機(jī)械抓手安裝板，所述機(jī)械抓手安裝板上設(shè)置有41螺栓定位孔及用于連接機(jī)械抓手的機(jī)械抓手安裝孔42，機(jī)械抓手的連接桿一端固定在機(jī)械抓手安裝孔42內(nèi)，所所第二滑塊7的結(jié)構(gòu)與第一滑塊一致，不再贅述。

第一機(jī)械抓手5和第二機(jī)械抓手8通過螺紋卡口或緊固裝置呈水平姿勢(shì)分別安裝在第一滑塊4和第二滑塊7上，并隨著第一滑塊4和第二滑塊7的移動(dòng)而同時(shí)移動(dòng)。第一機(jī)械抓手5和第二機(jī)械抓手8保持一致，且其總體長度略大于梯形支架1的圓柱簡支梁的長度。第一機(jī)械抓手5和第二機(jī)械抓手8的板形抓頭53呈直槽口形狀，其弧形鉗臂52可周期開合，以控制板形抓頭53抓取金屬纖維。采用直槽口的目的是為了增大抓頭的面積，從而使抓頭更方便的夾取金屬纖維。當(dāng)?shù)谝换瑝K4和第二滑塊7向上移動(dòng)時(shí)，第一機(jī)械抓手5和第二機(jī)械抓手8的板形抓頭呈打開狀態(tài)；當(dāng)?shù)谝换瑝K4和第二滑塊7向下移動(dòng)時(shí)，第一機(jī)械抓手5和第二機(jī)械抓手8的板形抓頭呈閉合狀態(tài)。這樣設(shè)計(jì)的目的是保證在滑塊上下運(yùn)動(dòng)的過程中交錯(cuò)開來，壁面發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉或碰撞。

如圖7所示，所述的收料箱9為方形無蓋箱體，高度小于梯形支架1的圓柱簡支梁直徑。而正面尺寸能保證其置于梯形支架1下方。金屬纖維在第一機(jī)械抓手5和第二機(jī)械抓手8的作用下被連續(xù)收集到收料箱9中。

如圖8所示，各電機(jī)的結(jié)構(gòu)相同，采用雙向伺服電機(jī)，通過傳動(dòng)裝置分別與梯形支架1的上方的圓柱簡支梁、第一滑塊4和第二滑塊7連接，如減速器、絲桿螺母副(用于驅(qū)動(dòng)滑塊)等，從而控制v形導(dǎo)輪2的轉(zhuǎn)動(dòng)、第一滑塊4和第二滑塊7的上下往復(fù)移動(dòng)，以及第一機(jī)械抓手5和第二機(jī)械抓手8的板形抓頭53的周期開合。

本發(fā)明用于自動(dòng)化收集金屬纖維的過程如下：

首先，保證梯形支架1、v形導(dǎo)輪2、第一導(dǎo)軌3、第一滑塊4、第一機(jī)械抓手5、第二導(dǎo)軌6、第二滑塊7、第二機(jī)械抓手8、收料箱9、第一電機(jī)10、第二電機(jī)11、第三電機(jī)12及相關(guān)緊固件、連接件裝配良好；將第一電機(jī)10、第二電機(jī)11、第三電機(jī)12通電，保證其帶動(dòng)v形導(dǎo)輪2、第一滑塊4、第二滑塊7的正常運(yùn)動(dòng)；然后，開動(dòng)車床，在多齒刀具能將銅原材料連續(xù)切削出金屬銅纖維的條件下，手動(dòng)將加工的金屬銅纖維引導(dǎo)向v形導(dǎo)輪2的中部薄圓柱連接部分，并繼續(xù)人工移動(dòng)到第一機(jī)械抓手5和第二機(jī)械抓手8的下方；待第一機(jī)械抓手5和第二機(jī)械抓手8均首次抓取了金屬銅纖維之后，該雙導(dǎo)軌往復(fù)式金屬纖維收集裝置即可連續(xù)收集多齒刀具切削出的金屬銅纖維，金屬纖維收集在收料箱9當(dāng)中；若收集到的金屬銅纖維已足量，則將第一電機(jī)10、第二電機(jī)11、第三電機(jī)12斷電即可停止整體裝置的工作。

上述實(shí)施方式用來解釋說明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。