CN103212241A

CN103212241A - 一种激光湿切内部水循环方法

Info

Publication number: CN103212241A
Application number: CN2012100158887A
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部水循环方法，包括以下步骤：收集加工过程中产生的污水并通过集水管将汇集的污水输送到沉淀箱中；在沉淀箱中对污水进行初级过滤得到初级净化液；通过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；在涡旋式分离器中对初级净化液进行二级过滤得到二级净化液；将涡旋式分离器中的二级净化液作为最终的净化水输送到导水装置中；以及利用导水装置将最终的净化水导入到切割点进行加工。其中，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，安装在涡旋式分离器中的液位传感器发出信号，以使多余的初级净化液通过第二管道返回到沉淀箱中。

Description

一种激光湿切内部水循环方法

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湿切过程的内部水循环方法。

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，在激光湿切工艺中所使用的水循环方法通常涉及多个分立装置。这些分立装置零散、占地面积大，导致水循环方法操作起来比较繁琐，不利于精密度的提高。另外，这种分立式水循环方法的过滤精度主要依赖于其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可在集成的激光微加工设备内部进行的且能重复利用污水过滤部件的水循环方法。

发明内容

本发明旨在解决分立式水循环方法操作繁琐以及不能重复利用污水过滤部件等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于激光湿切过程的内部水循环方法。该方法包括：收集加工过程中产生的污水并通过集水管将汇集的污水输送到沉淀箱中；在沉淀箱中对污水进行初级过滤得到初级净化液；通过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；在涡旋式分离器中对初级净化液进行二级过滤得到二级净化液；将涡旋式分离器中的二级净化液作为最终的净化水输送到导水装置中；以及利用导水装置将最终的净化水导入到切割点进行加工。其中，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，安装在涡旋式分离器中的液位传感器发出信号，以使多余的初级净化液通过第二管道返回到沉淀箱中。

优选地，来自集水管的污水先进入沉淀箱的污水沉淀部分进行沉淀，使得污水中的固体残渣沉淀在污水沉淀部分的底部，且经过沉淀后所得的初级净化液流进沉淀箱的初级净化液储存部分。

优选地，来自第一管道的初级净化液先进入涡旋式分离器的圆柱段进液区，然后进入圆锥段分离区。其中，在圆锥段分离区，初级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。

本发明提供的激光湿切内部水循环方法，易于操作，可用于集成的激光微加工设备中，从而大大降低了整个工艺的复杂性。同时，这种方法能够重复利用污水过滤部件，有利于节能环保。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的激光湿切内部水循环方法示意图；以及

图2是可应用根据本发明一个实施例的激光湿切内部水循环方法的装置的一个示例。

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部水循环方法主要包括三大步骤：污水回收步骤、污水过滤步骤以及导水步骤。

在污水回收步骤中，收集加工过程中产生的污水,并通过集水管将汇集的污水输送到沉淀箱中。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，然后将经过冷却后所得的固体颗粒汇聚到残渣收集器中，且将冷却水流汇集到集水管中。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是可应用根据本发明一个实施例的激光湿切内部水循环方法的示例装置的局部示意图。根据一个实施例，该装置可包括污水回收装置、污水过滤装置以及导水装置。如图所示，其中，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净化液通过隔板（3）上方流进初级净化液储存部分。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，可通过第一管道将沉淀箱（4）中的初级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）的初级净化液储存部分与涡旋式分离器（10）。而且，可在第一管道上安装有水泵（8），从而将初级净化液从初级净化液储存部分压入涡旋式分离器（10）中。

在涡旋式分离器（10）中对来自沉淀箱（4）的初级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，可在涡旋式分离器（10）的内壁安装液位传感器（12）。当自第一管道进入涡旋式分离器（10）的初级净化液超过设定液位时，液位传感器（12）发出信号，以使多余的初级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）的初级净化液储存部分与涡旋式分离器（10），且在第二管道上安装有溢流阀（9）。当进入涡旋式分离器（10）的初级净化液超过设定液位时，第二管道上的溢流阀（9）根据液位传感器（12）所发出的信号开启，以使多余的初级净化液通过第二管道返回到沉淀箱（4）中

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部水循环方法示意图。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沉淀箱中。污水首先在污水沉淀部分进行沉淀，所得到初级净化液被储存在初级净化液储存部分。然后由水泵将初级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，从而将多余的初级净化液返回到沉淀箱中的初级净化液储存部分；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内部的水循环。

本发明提供的激光湿切内部水循环方法操作简单，可用于集成的激光微加工设备中，使得工艺复杂性大大降低；而且该方法可重复利用污水过滤部件，利于节能环保。

Claims

1.一种用于激光湿切过程的内部水循环方法，包括：

收集加工过程中产生的污水并通过集水管将汇集的污水输送到沉淀箱中；

在沉淀箱中对污水进行初级过滤得到初级净化液；

通过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；

在涡旋式分离器中对初级净化液进行二级过滤得到二级净化液；

将涡旋式分离器中的二级净化液作为最终的净化水输送到导水装置中；以及

利用导水装置将最终的净化水导入到切割点进行加工，

其中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，安装在涡旋式分离器中的液位传感器发出信号，以使多余的初级净化液通过第二管道返回到沉淀箱中。

2.如权利要求1所述的内部水循环方法，其特征在于，来自集水管的污水先进入沉淀箱的污水沉淀部分进行沉淀，使得污水中的固体残渣沉淀在污水沉淀部分的底部，且经过沉淀后所得的初级净化液流进沉淀箱的初级净化液储存部分。

3.如权利要求2所述的内部水循环方法，其特征在于，污水在进行沉淀前先通过不锈钢滤网，以初步过滤掉污水中大尺寸的固体颗粒和其它杂质。

4.如权利要求1所述的内部水循环方法，其特征在于，利用第一管道上的水泵将初级净化液从沉淀箱压入涡旋式分离器中。

5.如权利要求1所述的内部水循环方法，其特征在于，当进入涡旋式分离器的初级净化液超过设定液位时，第二管道上的溢流阀根据液位传感器所发出的信号开启，以使多余的初级净化液通过第二管道返回到沉淀箱中。

6.如权利要求1或2所述的内部水循环方法，其特征在于，来自第一管道的初级净化液首先进入涡旋式分离器的圆柱段进液区，然后进入圆锥段分离区，其中在圆锥段分离区，初级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1或2所述的内部水循环方法，其特征在于，在涡旋式分离器中所得到的二级净化液被储存在储水箱中，并通过控制阀来控制向导水装置供水。