CN102784985B - 多工位高压水电化学去毛刺抛光数控机床及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多工位高压水电化学去毛刺抛光数控机床及其工作方法，它包括机架，固定于机架内的高频电源、加热设备、高压水增压设备、去毛刺工位、运转动力机构、抽风系统、水路循环系统、电机驱动伺服系统、PLC控制系统和PLC控制系统电配箱；本发明应用了电化学技术，针对不同工件配不同的电化学液，工件在多个工位中利用电化学液配合高压设备和高压喷头去毛刺，效率高，不损伤工件，不影响工件的光泽度，缩短去毛刺时间，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明设计工具的去毛刺技术领域，尤其涉及一种多工位高压水电化学去毛刺抛光数控机床及其工作方法。
背景技术
有的工件在加工成型后，不是很光滑，他的表面和棱角处往往会产生很多的毛刺，特别是金属工件，其出现毛刺才现象比较明显，金属毛刺很硬，使用的时候没有很好的使用感受，同时还可能会刮伤身体，在有的领域会因为毛刺的出现导致工件的时间精度不够，影响工件质量，因此我们必须对毛刺加以处理，以使工件质量更加优异，传统的方式是人工用钢锉，砂纸，磨头打磨；但是这样的方式，效率极低，而且去毛刺效果不理想，后来人们又发明了化学去毛刺，但是化学去毛刺要用到大量化学反应，这样的化学反应液也具有一点污染，效率也不高，还发明了电解去毛刺，这种方式效率很高，但是可能会连同毛刺附件的材料一起点解了，会影响工件的光泽度，因此我们必须对现状加以改进，以实现更好的去毛刺效果。
发明内容
本发明的目的是克服上述缺陷，以提供一种高效、去除彻底、可去除不同形状、不同材质、深孔、坚硬的毛刺的多工位高压水电化学去毛刺抛光数控机床及其工作方法。
为了实现上述目的本发明采用以下技术方案：
一种多工位高压水电化学去毛刺抛光数控机床，它包括机架，固定于机架内的高频电源、加热设备、高压水增压设备、去毛刺工位、运转动力机构、抽风系统、水路循环系统、电机驱动伺服系统、PLC 控制系统和PLC控制系统电配箱，PLC控制系统控制自动化控制整个机械的去毛刺工作；
所述运转动力机构包括电机变频装备、电机减速装置、制动定位装置和电机带动的传动链，所述运转动力机构上对应去毛刺工位均匀分布有治具，所述治具随传动链转动；
所述去毛刺工位分为两层，下面一层设置有五个工位，所述五个工位包括进行清洗及预处理的第一工位，对工件进行X轴去毛刺处理的第二工位，对工件进行X轴、Y轴去毛刺处理的第三工位，对工件进行Y轴去毛刺处理的第四工位，去除严重毛刺及前工位没处理好的第五工位；
所述五个工位的治具放置于装有起软化作用的电化学液的化学反应槽内，五个工位都设置有可自由转动的高压喷头，化学反应槽接电源负极，治具中的工件接电源正极；
所述去毛刺工位的上面一层设置有中和抛光的第六工位，用高压水清洗工件的第七工位，用高压风刀对工件进行风干处理的第八工位，另外设置有安装工件工位和取出工件工位；
所述第六工位和第七工位外面设置有密封水箱，密封水箱内设置有第六工位的中和液喷头和第七工位的清洗喷头；
所述高压水增压设备配合水路循环系统，所述水路循环系统包含水路循环泵组、水路控制电磁阀、电化学液输送系统、中和液输送系统、清水清洗系统、高频电源冷却水输送系统、电解液过滤系统，及电解液浓度测试系统。
进一步的，所述第二工位设置有X轴电机和Y电机，所述第三工位设置有X轴电机和Y轴电机，所述第四工位设置有Y轴电机，所述第五工位设置有X轴电机和Y轴电机，去毛刺的X轴、Y轴的运动方向和去毛刺的参数根据工件大小、形状可在控数触摸屏上进行设定，避免在更换工件时编写复杂的程序。
进一步的，所述电化学液输送系统连接加热设备、高压水增压设备、循环过滤设备和第二工位、第三工位、第四工位、第五工位的高压喷头，所述高压水设备和高频电源配合电化学液输送系统、X轴、Y轴高压喷头共同达到毛刺的去除去。
进一步的，所述中和液输送系统包括中和液循环水箱和中和液循环过滤箱，同时所述中和液输送系统连接第六工位的中和液喷头。
进一步的，所述清水清洗系统连接第七工位的清洗喷头，所述高压水增压设备配合备清水清洗系统，达到清洗工件作用。
进一步的，每个治具上设置有五个到二十个工件安装位，根据工件大小形状可调整工件安装位大小，达到量产化，提高生产效率的作用。
进一步的，所述抽风系统配合高压风刀，达到风干工件表面的作用。
进一步的，所述高频电源冷却水输送系统包含高频电源冷水箱，通过冷水箱输送冷水给高频电源降温。
所述多工位高压水电化学去毛刺抛光数控机床的工作方法，如以下步骤：
（1）工件装载和清洗：将工件装入治具中，运转动力机构带动治具运行，到第一工位后，水流循环、过滤、增压，使电解液从高压喷头喷出，同时X轴电机和Y轴电机的带动高压喷嘴移动，使工件全面清洗及预处理；
（2）第二工位对工件进行X轴去毛刺处理：工件在运转动力机构的带动下进入第二工位，同时工件完全侵泡于化学反应槽的电化学液中，化学反应槽接电源负极，治具中的工件接电源正极，这样工件在化学液及电场、流场的作用下将表面毛刺进行软化，PLC系统控制高压水增压设备、电化学液输送系统，然后通过X轴电机带动高压喷嘴移动，喷头喷出高压电化学液利用高压水切削的原理将X轴方向毛刺去除；
（3）第三工位对工件进行X轴和Y轴去毛刺处理:工件在运转动力机构的带动下进入第三工位，同时工件完全侵泡于化学反应槽的电化学液中，化学反应槽接电源负极，治具中的工件接电源正极，这样工件在化学液及电场、流场的作用下将表面毛刺进行软化，PLC系统控制高压水增压设备、电化学液输送系统，然后通过X轴、Y轴电机带动高压喷嘴移动，喷头喷出高压电化学液利用高压水切削的原理将X轴、Y轴方向毛刺去除；
（4）第四工位对工件进行Y轴去毛刺处理：工件在运转动力机构的带动下进入第四工位，同时工件完全侵泡于化学反应槽的电化学液中，化学反应槽接电源负极，治具中的工件接电源正极，这样工件在化学液及电场、流场的作用下将表面毛刺进行软化，PLC系统控制高压水增压设备、电化学液输送系统，然后通过Y轴电机带动高压喷嘴移动，喷头喷出高压电化学液利用高压水切削的原理将Y轴方向毛刺去除；
（5）第五工位定点去毛刺:主要是去除严重的毛刺和前四个工位没有出来好的毛刺，工件在运转动力机构的带动下进入第五工位，同时工件完全侵泡于化学反应槽的电化学液中，化学反应槽接电源负极，治具中的工件接电源正极，这样工件在化学液及电场、流场的作用下将表面毛刺进行软化，PLC系统控制高压水增压设备、电化学液输送系统，然后通过X轴、Y轴电机带动高压喷嘴移动，通过喷头定点去除严重毛刺及前四个工位没处理好的毛刺；
（6）第六工位中和抛光工位：中和液输送系统的循环水箱中的中和液从第六工位的中和液喷头，使工件上的电化学液中被中和；
（7）第七工位高压水清洗:高压水增压设备和高频电源控制清水清洗系统，使清水第七工位的清洗喷头喷出，清洗工件；
（8）第八工位高压风刀对工件进行风干处理：抽风系统抽来的风从高压风刀喷出，风干工件上的水分；
（9）取出工件:从取出工件工位中取出已经去除毛刺的工件。
本发明应用了电化学技术，针对不同工件配不同的电化学液，工件在多个工位中利用电化学液配合高压设备和高压喷头去毛刺，效率高，不损伤工件，不影响工件的光泽度，缩短去毛刺时间，提高生产效率， 如利用普通电化学去毛刺设备5分钟可去毛刺，而采用多工位去毛刺只需1分钟完成，如果工件较小，可一工位多工件处理，可节省更多时间，去毛刺工位同时也采用多工位，根据工件的复杂程度及毛刺的大小，坚硬等复杂程度、利用软件程序将工件进行分区域处理，毛刺的难去除的可用第五工位单独工位进行处理，可更进一步节省时间，提高生产效率。且更将毛刺清除干净，达到提高工件的品质，且多位去毛刺不损坏工件的精度，另该设备采用双层流水线式工作方式，利用软件数控方式，设备的一键式操作，工件一个工位完成后自动进入一下工位工作，完全实现智能化，简便化，且不占用工作场所。
附图说明
图1为本实用新型去掉外壳和化学反应槽后的第一视角结构示意图；
图2为图1中局部放大图；
图3为本实用新型去掉外壳和化学反应槽后的第二视角结构示意图；
图4为图3中局部放大图；
图5为本实用新型中去毛刺工位中的下面一层五个工位及其运转动力机构；
图6为图5中局部放大图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明技术内容，下面结合附图提供具体实施例对本发明做进一步的说明。
本实施例，参照图1至图3，一种多工位高压水电化学去毛刺抛光数控机床，包括机架1，固定于机架内的高频电源2、加热设备3、高压水增压设备4、去毛刺工位、运转动力机构5、抽风系统6、水路循环系统、电机驱动伺服系统、PLC 控制系统和PLC控制系统电配箱23；所述运转动力机构5包括电机变频装备、电机减速装置、制动定位装置和电机带动的传动链7，所述运转动力机构上对应去毛刺工位均匀分布有治具8，所述治具随传动链7转动；所述去毛刺工位分为两层，下面一层设置有五个工位，所述五个工位包括进行清洗及预处理的第一工位9，对工件进行X轴去毛刺处理的第二工位10，对工件进行X轴、Y轴去毛刺处理的第三工位11，对工件进行Y轴去毛刺处理的第四工位12，去除严重毛刺及前工位没处理好的第五工位13；所述五个工位的治具放置于装有起软化作用的电化学液的化学反应槽内，五个工位都设置有可自由转动的高压喷头14，化学反应槽接电源负极，治具中的工件接电源正极；所述去毛刺工位的上面一层设置有中和抛光的第六工位17，用高压水清洗工件的第七工位18，用高压风刀对工件进行风干处理的第八工位19，另外设置有安装工件工位和取出工件工位20；所述第六工位和第七工位外面设置有密封水箱21，密封水箱内设置有第六工位17的中和液喷头和第七工位18的清洗喷头；所述高压水增压设备配合水路循环系统，所述水路循环系统包含水路循环泵组26、水路控制电磁阀27、电化学液输送系统、中和液输送系统、清水清洗系统、高频电源冷却水输送系统、电解液过滤系统，及电解液浓度测试系统。
所述第二工位10设置有X轴电机22和Y电机15，所述第三工位11设置有X轴电机22和Y轴电机15，所述第四工位12设置有Y轴电机15，所述第五工位13设置有X轴电机22和Y轴电机15，去毛刺的X轴、Y轴的运动方向和去毛刺的参数根据工件大小、形状可在控数触摸屏上进行设定，避免在更换工件时编写复杂的程序。
所述电化学液输送系统连接加热设备3、高压水增压设备4、循环过滤设备和第二工位、第三工位、第四工位、第五工位的高压喷头14，所述高压水设备4和高频电源2配合电化学液输送系统、X轴、Y轴高压喷头14共同达到毛刺的去除去。
所述中和液输送系统包括中和液循环水箱28和中和液循环过滤箱29，同时所述中和液输送系统连接第六工位17的中和液喷头。
所述清水清洗系统连接第七工位18的清洗喷头，所述高压水增压设备配合备清水清洗系统，达到清洗工件作用。
每个治具8上设置有五个到二十个工件安装位24，根据工件大小形状可调整工件安装位大小，达到量产化，提高生产效率的作用。
所述抽风系统配合高压风刀，达到风干工件表面的作用。
所述高频电源冷却水输送系统包含高频电源冷水箱25，通过冷水箱输送冷水给高频电源降温。
所述多工位高压水电化学去毛刺抛光数控机床的工作方法，如以下步骤：
（1）工件装载和清洗：将工作装入治具中，运转动力机构带动治具运行，到第一工位后，水流循环、过滤、增压，使电解液从高压喷头喷出，同时X轴电机和Y轴电机的带动高压喷嘴移动，使工件全面清洗及预处理；
（2）第二工位对工件进行X轴去毛刺处理：工件在运转动力机构的带动下进入第二工位，同时工件完全侵泡于化学反应槽的电化学液中，化学反应槽接电源负极，治具中的工件接电源正极，这样工件在化学液及电场、流场的作用下将表面毛刺进行软化，PLC系统控制高压水增压设备、电化学液输送系统，然后通过X轴电机带动高压喷嘴移动，喷头喷出高压电化学液利用高压水切削的原理将X轴方向毛刺去除；
（3）第三工位对工件进行X轴和Y轴去毛刺处理:工件在运转动力机构的带动下进入第三工位，同时工件完全侵泡于化学反应槽的电化学液中，化学反应槽接电源负极，治具中的工件接电源正极，这样工件在化学液及电场、流场的作用下将表面毛刺进行软化，PLC系统控制高压水增压设备、电化学液输送系统，然后通过X轴、Y轴电机带动高压喷嘴移动，喷头喷出高压电化学液利用高压水切削的原理将X轴、Y轴方向毛刺去除；
（4）第四工位对工件进行Y轴去毛刺处理：工件在运转动力机构的带动下进入第四工位，同时工件完全侵泡于化学反应槽的电化学液中，化学反应槽接电源负极，治具中的工件接电源正极，这样工件在化学液及电场、流场的作用下将表面毛刺进行软化，PLC系统控制高压水增压设备、电化学液输送系统，然后通过Y轴电机带动高压喷嘴移动，喷头喷出高压电化学液利用高压水切削的原理将Y轴方向毛刺去除；
（5）第五工位定点去毛刺:主要是去除严重的毛刺和前四个工位没有出来好的毛刺，工件在运转动力机构的带动下进入第五工位，同时工件完全侵泡于化学反应槽的电化学液中，化学反应槽接电源负极，治具中的工件接电源正极，这样工件在化学液及电场、流场的作用下将表面毛刺进行软化，PLC系统控制高压水增压设备、电化学液输送系统，然后通过X轴、Y轴电机带动高压喷嘴移动，通过喷头定点去除严重毛刺及前四个工位没处理好的毛刺；
（6）第六工位中和抛光工位：中和液输送系统的循环水箱中的中和液从第六工位的中和液喷头，使工件上的电化学液中被中和；
（7）第七工位高压水清洗:高压水增压设备和高频电源控制清水清洗系统，使清水第七工位的清洗喷头喷出，清洗工件；
（8）第八工位高压风刀对工件进行风干处理：抽风系统抽来的风从高压风刀喷出，风干工件上的水分；
（9）取出工件:从取出工件工位中取出已经去除毛刺的工件。
以上已将本发明做了详细说明，上述实施例，仅为本发明较佳实施例而已，并不能限定本发明具体实施范围，凡是依照本发明技术内容作均等变化与修饰，均在本发明权利保护范围内。
Claims (9)
1.一种多工位高压水电化学去毛刺抛光数控机床，其特征在于：它包括机架，固定于机架内的高频电源、加热设备、高压水增压设备、去毛刺工位、运转动力机构、抽风系统、水路循环系统、电机驱动伺服系统、PLC 控制系统和PLC控制系统电配箱；
所述PLC控制系统连接电机驱动伺服系统；
所述运转动力机构包括电机变频装备、电机减速装置、制动定位装置和电机带动的传动链，所述运转动力机构上对应去毛刺工位均匀分布有治具，所述治具随传动链转动；
所述去毛刺工位分为两层，下面一层设置有五个工位，所述五个工位包括进行清洗及预处理的第一工位，对工件进行X轴去毛刺处理的第二工位，对工件进行X轴、Y轴去毛刺处理的第三工位，对工件进行Y轴去毛刺处理的第四工位，去除严重毛刺及前工位没处理好的第五工位；
所述五个工位的治具放置于装有起软化作用的电化学液的化学反应槽内，五个工位都设置有可自由转动的高压喷头，化学反应槽接电源负极，治具中的工件接电源正极；
所述去毛刺工位的上面一层设置有中和抛光的第六工位，用高压水清洗工件的第七工位，用高压风刀对工件进行风干处理的第八工位，另外设置有安装工件工位和取出工件工位；
所述第六工位和第七工位外面设置有密封水箱，密封水箱内设置有第六工位的中和液喷头和第七工位的清洗喷头；
所述高压水增压设备配合水路循环系统，所述水路循环系统包含水路循环泵组、水路控制电磁阀、电化学液输送系统、中和液输送系统、清水清洗系统、高频电源冷却水输送系统、电解液过滤系统，及电解液浓度测试系统。
2.如权利要求1所述多工位高压水电化学去毛刺抛光数控机床，其特征在于：所述第二工位设置有X轴电机和Y电机，所述第三工位设置有X轴电机和Y轴电机，所述第四工位设置有Y轴电机，所述第五工位设置有X轴电机和Y轴电机。
3.如权利要求1所述多工位高压水电化学去毛刺抛光数控机床，其特征在于：所述电化学液输送系统连接加热设备、高压水增压设备、循环过滤设备和第二工位、第三工位、第四工位、第五工位的高压喷头，所述高压水设备和高频电源配合电化学液输送系统。
4.如权利要求1所述多工位高压水电化学去毛刺抛光数控机床，其特征在于：所述中和液输送系统包括中和液循环水箱和中和液循环过滤箱，同时所述中和液输送系统连接第六工位的中和液喷头。
5.如权利要求1所述多工位高压水电化学去毛刺抛光数控机床，其特征在于：所述清水清洗系统连接第七工位的清洗喷头，所述高压水增压设备配合备清水清洗系统。
6. 如权利要求1所述多工位高压水电化学去毛刺抛光数控机床，其特征在于：每个治具上设置有五个到二十个工件安装位，根据工件大小形状可调整工件安装位大小。
7.如权利要求1所述多工位高压水电化学去毛刺抛光数控机床，其特征在于：所述抽风系统配合高压风刀。
8.如权利要求1所述多工位高压水电化学去毛刺抛光数控机床，其特征在于：所述高频电源冷却水输送系统包含高频电源冷水箱，通过冷水箱输送冷水给高频电源降温。
9.如权利要求1所述多工位高压水电化学去毛刺抛光数控机床的工作方法，其特征在于，如以下步骤：
（1）工件装载和清洗：将工件装入治具中，运转动力机构带动治具运行，到第一工位后，水流循环、过滤、增压，使电解液从高压喷头喷出，同时X轴电机和Y轴电机的带动高压喷嘴移动，使工件全面清洗及预处理；
（2）第二工位对工件进行X轴去毛刺处理：工件在运转动力机构的带动下进入第二工位，同时工件完全侵泡于化学反应槽的电化学液中，化学反应槽接电源负极，治具中的工件接电源正极，这样工件在化学液及电场、流场的作用下将表面毛刺进行软化，PLC系统控制高压水增压设备、电化学液输送系统，然后通过X轴电机带动高压喷嘴移动，喷头喷出高压电化学液利用高压水切削的原理将X轴方向毛刺去除；
（3）第三工位对工件进行X轴和Y轴去毛刺处理:工件在运转动力机构的带动下进入第三工位，同时工件完全侵泡于化学反应槽的电化学液中，化学反应槽接电源负极，治具中的工件接电源正极，这样工件在化学液及电场、流场的作用下将表面毛刺进行软化，PLC系统控制高压水增压设备、电化学液输送系统，然后通过X轴、Y轴电机带动高压喷嘴移动，喷头喷出高压电化学液利用高压水切削的原理将X轴、Y轴方向毛刺去除；
（4）第四工位对工件进行Y轴去毛刺处理：工件在运转动力机构的带动下进入第四工位，同时工件完全侵泡于化学反应槽的电化学液中，化学反应槽接电源负极，治具中的工件接电源正极，这样工件在化学液及电场、流场的作用下将表面毛刺进行软化，PLC系统控制高压水增压设备、电化学液输送系统，然后通过Y轴电机带动高压喷嘴移动，喷头喷出高压电化学液利用高压水切削的原理将Y轴方向毛刺去除；
（5）第五工位定点去毛刺:主要是去除严重的毛刺和前四个工位没有出来好的毛刺，工件在运转动力机构的带动下进入第五工位，同时工件完全侵泡于化学反应槽的电化学液中，化学反应槽接电源负极，治具中的工件接电源正极，这样工件在化学液及电场、流场的作用下将表面毛刺进行软化，PLC系统控制高压水增压设备、电化学液输送系统，然后通过X轴、Y轴电机带动高压喷嘴移动，通过喷头定点去除严重毛刺及前四个工位没处理好的毛刺；
（6）第六工位中和抛光工位：中和液输送系统的循环水箱中的中和液从第六工位的中和液喷头，使工件上的电化学液中被中和；
（7）第七工位高压水清洗:高压水增压设备和高频电源控制清水清洗系统，使清水第七工位的清洗喷头喷出，清洗工件；
（8）第八工位高压风刀对工件进行风干处理：抽风系统抽来的风从高压风刀喷出，风干工件上的水分；
（9）取出工件:从取出工件工位中取出已经去除毛刺的工件。
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