CN103212221A

CN103212221A - 一种激光湿切内置式水循环系统

Info

Publication number: CN103212221A
Application number: CN2012100158961A
Authority: CN
Inventors: 魏志凌; 宁军; 夏发平; 马秀云
Original assignee: Kunshan Theta Micro Co Ltd
Current assignee: Kunshan Theta Micro Co Ltd
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2013-07-24

Abstract

本发明公开了一种激光湿切内置式水循环系统，包括导水装置、污水回收装置以及污水过滤装置。导水装置将纯净水和/或经污水过滤装置过滤后的净化水导入到切割点。污水回收装置收集加工过程中产生的污水并将其输送到污水过滤装置。污水过滤装置包括沉淀箱、涡旋式分离器以及第一和第二管道。沉淀箱接收来自污水回收装置的污水进行初级过滤，第一管道将沉淀箱中的初级净化液输送到涡旋式分离器中进行二级过滤，并且涡旋式分离器中的二级过滤净化液被输送到导水装置。涡旋式分离器中安装有传感器，当自第一管道进入涡旋式分离器的初级净化液超过设定液位时发出信号，以使多余的初级净化液通过第二管道返回沉淀箱。

Description

一种激光湿切内置式水循环系统

技术领域

本发明涉及激光微加工技术，具体涉及一种用于激光微加工过程的激光湿切内置式水循环系统。

背景技术

激光微加工工艺有干切和湿切两种工艺。对于激光湿切工艺而言，如果切割金属材料，则加工后的污水中含有大量的金属碎屑；如果切割非金属材料，则激光加工过程中产生的烟尘与空气作用，可能生成有毒物质，这些有毒物质也会由高压水带出。因此，加工后的污水必须经过回收过滤后排出或者循环再利用。

目前在激光湿切工艺中通常使用外置式水循环装置。但是，这种外置式水循环装置占地面积大，零散、不美观，而且影响产品的高精密档次。另外，这种外置式水循环装置所采用的过滤装置无论是重力式滤纸过滤装置还是滤芯式过滤装置，其过滤精度主要依赖于所使用的滤纸或者滤芯的密度，容易导致自身精密度不稳定；而且这些滤纸或者滤芯不能重复利用，使用一次失去过滤功能后就需要更换，由此所产生的耗材比较多，不利于环保。因此，在本领域中需要一种结构紧凑的、污水过滤部件能被重复利用的水循环系统。

发明内容

本发明旨在解决外置式水循环装置零散、占地面积大以及污水过滤部件不可重复利用等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种激光湿切内置式水循环系统。这种内置式水循环系统包括导水装置、污水回收装置以及污水过滤装置三个部分。导水装置用于将纯净水和/或经污水过滤装置过滤后的净化水导入到切割点进行加工。污水回收装置用于收集加工过程中产生的污水并通过集水管将所收集的污水输送到污水过滤装置。污水过滤装置包括沉淀箱、涡旋式分离器以及连接在沉淀箱和涡旋式分离器之间的第一管道和第二管道。沉淀箱接收来自污水回收装置的污水进行初级过滤，第一管道将沉淀箱中的初级过滤净化液输送到涡旋式分离器中进行二级过滤，并且涡旋式分离器中的二级过滤净化液作为最终的净化水被输送到导水装置中。涡旋式分离器中安装有液位传感器，用于当自第一管道进入涡旋式分离器的初级过滤净化液超过设定液位时发出信号，以使多余的初级过滤净化液通过第二管道返回到沉淀箱中。

优选地，沉淀箱由隔板分隔成污水沉淀部分和初级过滤净化液储存部分。隔板使污水中的固体残渣沉淀在污水沉淀部分的底部，而经过沉淀后的初级过滤净化液通过隔板上方流进初级过滤净化液储存部分。

优选地，涡旋式分离器包括圆柱段的进液区和圆锥段的分离区。在圆锥段的分离区，输入的初级过滤净化液中的残渣沿内壁落下且从底部流出，且经过二级过滤的净化液通过净化液出口压出。

本发明提供的激光湿切内置式水循环系统，可集成在激光微加工设备中，整个结构模块化设计，使得结构上更加紧凑。同时污水过滤部件能够重复利用，产生的耗材少，利于节能环保。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的激光湿切内置式水循环系统中的水循环示意图；以及

图2是根据本发明一个实施例的激光湿切内置式水循环系统的局部示意图。

附图标记：

1.污水，2.不锈钢滤网，3.隔板，4.沉淀箱，5.刮板，6.残渣收集口，7.残渣收集器，8.水泵，9.溢流阀，10.涡旋式分离器，11.净化液出口，12.液位传感器，13.储水箱， 14.控制阀。

具体实施方式

以下将讨论本发明的各个较佳实施例。但本领域技术人员应当理解，此处的详细说明并不作为对本发明保护范围的限制，本发明还可通过以下各实施例的变型或其它等同方式得以实现。

根据一个实施例，本发明所提供的激光湿切内置式水循环系统包括污水回收装置、污水过滤装置以及导水装置三部分。

污水回收装置收集加工过程中产生的污水，并通过集水管将所收集的污水输送到污水过滤装置。在本发明中，加工过程所产生的污水可来自以下三个环节：（1）吸尘装置冷却后的冷凝水；（2）接料盒拉开时滴落在工作台上的水；以及（3）主回收管回收的水。在一个示例中，本发明利用吸尘装置吸收加工过程中产生的烟尘、水雾和金属蒸汽，经过冷却后所得的固体颗粒被汇聚到残渣收集器中，而冷却水流则汇集到集水管中。此外，在激光湿切加工过程中，取料的时候，抽拉接料盒可能会有部分水滴落在工作台上。因此，作为示例，可在工作台上开有漏水道并使漏水道与集水管相连以便收集滴落在工作台上的水滴。

图2示出根据本发明一个实施例的激光湿切内置式水循环系统的局部示意图。如图所示，该内置式水循环系统的污水过滤装置包括沉淀箱（4）、涡旋式分离器（10）以及连接在沉淀箱（4）和涡旋式分离器（10）之间的第一管道和第二管道。沉淀箱（4）接收来自污水回收装置的污水进行初级过滤。在一个示例中，沉淀箱（4）的污水入口处可安装有不锈钢滤网（2）。这样，污水（1）首先经过不锈钢滤网（2）过滤掉大尺寸的固体颗粒和/或其它杂质后再通入到沉淀箱（4）进行沉淀。优选地，在沉淀箱（4）内设有隔除固体残渣的隔板（3），且沉淀箱（4）由隔板（3）分隔成污水沉淀部分和初级过滤净化液储存部分。隔板（3）使污水中的固体残渣沉淀在污水沉淀部分的底部，而经过沉淀后的初级过滤净化液通过隔板（3）上方流进初级过滤净化液储存部分。在一个示例中，在沉淀箱（4）的污水沉淀部分的底部可安装有刮板（5），用于将沉淀于箱底的固体残渣定期通过残渣收集口（6）刮出箱外落进残渣收集器（7）中。残渣收集口（6）只在收集残渣时开启，其它时间处于关闭状态，例如用堵头堵住。

如图2所示，第一管道可将沉淀箱（4）中的初级过滤净化液输送到涡旋式分离器（10）中进行二级过滤。在一个示例中，第一管道连接沉淀箱（4）的初级过滤净化液储存部分与涡旋式分离器（10）。而且，在第一管道上可安装有水泵（8），用于将初级过滤净化液从初级过滤净化液储存部分压入涡旋式分离器（10）中。

涡旋式分离器（10）对来自沉淀箱（4）的初级过滤净化液进行二级过滤，并将最终的净化水向导水装置输送。优选地，涡旋式分离器（10）分为两部分，即圆柱段的进液区和圆锥段的分离区。如此，进入涡旋式分离器（10）的初级过滤净化液沿着圆柱段内壁切向压进，并在圆柱段内充分旋转，顺着圆柱内壁旋转而下进入圆锥段分离区，在分离区由于其管径不断缩小，旋转强度愈往下愈大，靠高速旋转而产生的离心力促使细末残渣抛向壁周，而后顺着内壁落下由底部流出。圆锥段中心由于高速旋转而形成低压区，促使净化液上升，通过净化液出口（11）压出。在一个示例中，可将涡旋式分离器（10）底部的固体残渣收集起来汇集到残渣收集器（7）中。

参见图2，在涡旋式分离器（10）的内壁可安装有液位传感器（12），用于当自第一管道进入涡旋式分离器（10）的初级过滤净化液超过设定液位时发出信号，以使多余的初级过滤净化液通过第二管道返回到沉淀箱（4）中。在一个示例中，第二管道连接沉淀箱（4）的初级过滤净化液储存部分与涡旋式分离器（10），并且在第二管道上安装有溢流阀（9），所述溢流阀（10）在液位传感器（12）发出信号时开启。

在本发明的一个示例中，经过二级过滤后的净化液可被储存在储水箱（13）中。储水箱（13）的入口与涡旋式分离器(10)的净化液出口(11)连接，出口与导水装置的导水管连接以便将二级过滤净化液导入到切割点。在储水箱（13）的出口处可安装有控制阀（14）来控制供水的通断。藉此，导水装置可将纯净水和/或最终的净化水导入到切割点用于加工。整个控制过程（例如，溢流阀、控制阀以及液位传感器的操作）可通过PLC程序控制。

图1是根据本发明一个实施例的激光湿切内置式水循环系统中的水循环示意图。如图所示，加工产生的污水（例如，吸尘装置冷却后的冷凝水、主回收管回收的水以及工作台漏水道回收的水）通过集水管收集并输送到污水过滤装置。污水首先在污水沉淀部分进行沉淀，所得到初级过滤净化液被储存在初级过滤净化液储存部分。然后由水泵将初级过滤净化液压入涡旋式分离器进行二级过滤。此时，如果进入涡旋式分离器的初级过滤净化液超过设定液位，液位传感器将发出信号报警，以使溢流阀开启，从而将多余的初级过滤净化液返回到沉淀箱中的初级过滤净化液储存部分；否则在涡旋式分离器中顺利地进行二级过滤。经过二级过滤后的净化液被储存在储水箱中，并由控制阀来控制向导水装置供水。藉此，导水装置可将最终的净化液导入到切割点用于加工，从而成功实现整个系统的水循环。

本发明提供的激光湿切内置式水循环系统结构简单，尺寸小，内嵌在激光微加工设备当中，使得整个结构模块化设计，结构上更加紧凑；而且该系统中的污水过滤部件能够重复利用，产生的耗材少，利于节能环保。

Claims

1.一种激光湿切内置式水循环系统，包括：

导水装置，用于将纯净水和/或经污水过滤装置过滤后的净化水导入到切割点进行加工；

污水回收装置，用于收集加工过程中产生的污水并通过集水管将所收集的污水输送到污水过滤装置；以及

污水过滤装置，包括沉淀箱、涡旋式分离器以及连接在沉淀箱和涡旋式分离器之间的第一管道和第二管道，

其中沉淀箱接收来自污水回收装置的污水进行初级过滤，第一管道将沉淀箱中的初级过滤净化液输送到涡旋式分离器中进行二级过滤，涡旋式分离器中的二级过滤净化液作为最终的净化水被输送到导水装置中，

其中涡旋式分离器中安装有液位传感器，用于当自第一管道进入涡旋式分离器的初级过滤净化液超过设定液位时发出信号，以使多余的初级过滤净化液通过第二管道返回到沉淀箱中。

2.如权利要求1所述的激光湿切内置式水循环系统，其特征在于，沉淀箱由隔板分隔成污水沉淀部分和初级过滤净化液储存部分，隔板使污水中的固体残渣沉淀在污水沉淀部分的底部，而经过沉淀后的初级过滤净化液通过隔板上方流进初级过滤净化液储存部分。

3.如权利要求1或2所述的激光湿切内置式水循环系统，其特征在于，沉淀箱的污水入口处安装有不锈钢滤网，用于初步过滤掉污水中大尺寸的固体颗粒和/或其它杂质。

4.如权利要求2所述的激光湿切内置式水循环系统，其特征在于，第一管道连接沉淀箱的初级过滤净化液储存部分与涡旋式分离器，且第一管道上安装有水泵，用于将初级过滤净化液从沉淀箱压入涡旋式分离器中。

5.如权利要求2所述的激光湿切内置式水循环系统，其特征在于，第二管道连接沉淀箱的初级过滤净化液储存部分与涡旋式分离器，且第二管道上安装有溢流阀，所述溢流阀在液位传感器发出信号时开启。

6.如权利要求1或2所述的激光湿切内置式水循环系统，其特征在于，涡旋式分离器包括圆柱段的进液区和圆锥段的分离区，其中在圆锥段的分离区，进入的初级过滤净化液中的残渣沿内壁落下且从底部流出，而经过二级过滤的净化液则通过净化液出口压出。

7.如权利要求6所述的激光湿切内置式水循环系统，其特征在于，还包括储水箱，所述储水箱与涡旋式分离器的净化液出口以及导水装置的导水管相连接，用于储存来自涡旋式分离器的二级过滤净化液以向导水装置供水。