CN109623473A - 一种废屑处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种废屑处理系统，用于对五轴加工中心的废屑进行处理，五轴加工中心在加工位置对工件进行加工，包括收集装置、固液分离装置以及压缩装置。收集装置设于加工位置下方，用于收集废屑和切削液；固液分离装置，包括向上倾斜设置的输送筒和设于输送筒内的输送叶片单元，输送筒上设置有用于连通收集装置的连通口、设于下端且靠近连通口的第一开口和设于上端的第二开口，输送叶片单元用于将废屑自连通口向第二开口输送；压缩装置，设于第二开口下端，用于压缩从第二开口排出的废屑。具有自动化程度高，能自动完成废屑的清理以及压缩的优点。

Description

一种废屑处理系统

技术领域

本发明涉及数控加工中心技术领域，特别是涉及一种废屑处理系统。

背景技术

五轴加工中心是一种具有很高的精密度和技术含量，专门用于复杂曲面加工的加工中心。它广泛应用于汽车制造、物流、模具、机械等各个领域，对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业都起到了举足轻重的作用。

传统的五轴加工中心在对金属进行加工时，废屑往往跟随高速旋转的车刀被甩出去，散乱的堆积在底板上，不方便清理。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种废屑处理系统。

一种废屑处理系统，用于对五轴加工中心的废屑进行处理，所述五轴加工中心在加工位置对工件进行加工，包括：

收集装置，设于所述加工位置下方，用于收集废屑和切削液；

固液分离装置，包括向上倾斜设置的输送筒和设于所述输送筒内的输送叶片单元，所述输送筒上设置有用于连通所述收集装置的连通口、设于所述输送筒下端且靠近所述连通口的第一开口和设于所述输送筒上端且远离所述连接口的第二开口，所述输送叶片单元用于将废屑自所述连通口向所述第二开口输送；以及

压缩装置，设于所述第二开口下端，用于压缩从所述第二开口排出的废屑。

在其中一个实施例中，所述输送叶片单元包括螺旋叶片和驱动器，所述螺旋叶片至少与所述输送筒的底部设有间隙。

在其中一个实施例中，所述固液分离装置下方设置有辅助分离装置，所述辅助分离装置包括第一端部和第二端部，所述第一端部设于所述第一开口下方，第二端部设于所述压缩装置上方，所述辅助分离装置用于将从所述间隙随液体向下流出的废屑自所述第一端部经所述第二端部送入所述压缩装置。

在其中一个实施例中，所述辅助分离装置包括输送带和设于所述输送带上的若干挡块，所述输送带上设有网孔，所述输送带自所述第一端部向所述第二端部向上倾斜，沿着所述输送带的输送方向相邻的挡块之间形成用于容置废屑的输送腔。

在其中一个实施例中，所述输送筒的底部设置有漏液孔。

在其中一个实施例中，所述压缩装置包括存储单元和压缩单元，所述存储单元用于定量存储废屑，所述压缩单元用于对所述存储单元中存储的废屑达到设定量后进行压缩。

在其中一个实施例中，所述存储单元包括存储室、隔断组件和控制器，所述隔断组件设于所述存储室下方且用于隔断所述存储单元和所述压缩单元，所述控制器按照设定时间间隔打开所述隔断组件以连通所述存储单元和所述压缩单元使得所述存储单元中的废屑转移到所述压缩单元中。

在其中一个实施例中，所述存储单元包括存储室、隔断组件和控制器，所述隔断组件设于存储室下方且用于隔断所述存储单元和所述压缩单元，所述控制器包括设于所述隔断组件上的用于检测废屑重力的压力传感器，所述控制器按照设定压力间隔打开所述隔断组件以连通所述存储单元和所述压缩单元使得所述存储单元中的废屑转移到所述压缩单元中。

在其中一个实施例中，还包括废液存储装置和输送装置，所述输送装置设置在所述压缩单元下方，用于输送被压缩后的废屑，所述废液存储装置包括收集箱、第一收集板和第二收集板，所述第一收集板一端设置在所述输送装置下方、另一端连接所述收集箱，所述第二收集板设于所述辅助分离装置下方，所述第二收集板的两端分别连接所述收集箱和存储单元。

在其中一个实施例中，还包括设于所述收集装置上方或内部的破碎装置，所述破碎装置包括两个啮合的破碎辊。

有益效果：通过收集装置对废屑和切削液进行收集，收集的废屑和切削液混杂在一起通过固液分离装置进行分离，分离出的废屑通过压缩装置压缩成块状，便于存储和运输。该废屑处理系统自动化程度高，能自动完成废屑的清理和压缩。

附图说明

图1为本发明一个实施例中的废屑处理系统的结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本发明一个实施例中的废屑处理系统的压缩单元的结构示意图。

附图标记：100、收集装置；200、固液分离装置；210、输送筒；211、连通口；212、第一开口；213、第二开口；214、漏液孔；220、输送叶片单元；221、螺旋叶片；222、驱动器；230、间隙；300、压缩装置；310、存储单元；311、存储室；312、隔断组件；313、控制器；320、压缩单元；321、压缩室；322、承载组件；323、压缩组件；3231、压缩板；3232、液压泵；3233、连接轴；3234、偏心轮；3235、压缩纹；400、辅助分离装置；410、输送带；411、第一端部；412、第二端部；413、挡块；414、输送腔；500、废液存储装置；510、收集箱；520、第一收集板；530、第二收集板；600、输送装置；700、破碎装置；710、破碎辊；720、辊齿。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本发明公开内容的理解更佳透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“液体平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在一实施例中，参见图1，一种废屑处理系统，用于对五轴加工中心的废屑进行处理。五轴加工中心具有加工位置，工件被夹持在加工位置后，通过车刀对工件进行加工，在加工时通常还伴随着喷切削液的过程，通过切削液对车刀进行冷却以及将切削过程产生的废屑进行冲洗。本发明中的废屑处理系统的应用不限于五轴加工中心，例如，还可以为铣床、车床或钻床等。

废屑处理系统包括收集装置100、固液分离装置200和压缩装置300。

收集装置100，用于收集废屑，并将废屑统一、集中输入废屑处理系统中。收集装置100例如可以设置在五轴加工中心的加工位置下方，在加工过程中，废屑以及切削液会混杂在一起，通过收集装置100对他们进行统一收集。

固液分离装置200，用于将废屑以及切削液进行分离。固液分离装置200包括输送筒210和设于输送筒210内的输送叶片单元220，其中输送筒210向上倾斜，收集装置100将统一收集的废屑以及切削液转移到固液分离装置200中，输送叶片单元220将废屑沿输送筒210向上输送，切削液便随着倾斜的输送筒210向下流出，从而实现了固液分离。

压缩装置300，用于将固液分离过程中分离出的废屑进行压缩，将废屑压缩以减小废屑的体积，且使废屑成薄饼状，方便废屑的存储和运输。

在一实施例中，参见图1，固液分离装置200中的输送筒210上设置有连通口211、第一开口212和第二开口213。连通口211用于连通输送筒210和收集装置100，即收集装置100中的废屑以及切削液通过连通口211进入输送筒210内。第一开口212和第二开口213设置在输送筒210两端，其中第一开口212设置在倾斜设置的输送筒210下端，第一开口212和连通口211相互靠近，第二开口213设置在倾斜设置的输送筒210上端。输送叶片单元220用于将废屑自连通口211沿着倾斜的输送筒210向上输送，并将废屑从第二开口213排出。

具体地，输送叶片单元220包括螺旋叶片221和驱动器222，驱动器222例如为电动机，进一步地，输送筒210为圆柱筒，螺旋叶片221刚好容置于圆柱状的输送筒210内。驱动器222驱动螺旋叶片221转动，螺旋叶片221将废屑沿着向上倾斜的输送筒210向上输送，在输送的过程中，切削液沿着输送筒210的底部向下流动，为了便于切削液向下流动，结合图2，螺旋叶片221至少与输送筒210的底部设有间隙230，以使切削液有足够的空间能够向下流动。例如，螺旋叶片221的转轴与输送筒210的中心轴同轴设置，且螺旋叶片221的最大直径仍然小于输送筒210的内径，这样螺旋叶片221的外周与输送筒210内壁均有间隙230。又如，螺旋叶片221的转轴与输送筒210的中心轴偏离设置，例如，螺旋叶片221的转轴向上或斜向上偏移输送筒210的中心轴，螺旋叶片221的顶部与输送筒210的顶部基本上贴合，以使螺旋叶片221与输送筒210的底部留下间隙230。如此设置，只在螺旋叶片221与输送筒210底部流有间隙230，可以减少废屑通过间隙230随切削液向下流动，提高固液分离效果。

为了保证切削液顺利的与废屑分离，螺旋叶片221与输送筒210底部设置有间隙230，难以避免的有部分废屑会通过间隙230随切削液从第一开口212流出。参见图1，进一步地，固液分离装置200下方设置有辅助分离装置400。辅助分离装置400用于进一步实现固液分离，也就是实现通过间隙230随切削液从第一开口212排出的废屑与切削液的分离。

在具体实施例中，辅助分离装置400包括输送带410，输送带410具有第一端部411和第二端部412，第一端部411设于第一开口212下方，第二端部412设于压缩装置300上方。输送带410略微倾斜，以使输送带410在从第一端部411向第二端部412输送的过程中，切削液能够顺利与废屑分离。在其中一个实施例中，输送带410是向上倾斜的，第二端部412位于第一端部411斜上方，为了防止输送带410在输送时，废屑从输送带410斜向下滚动，在输送带410的带面外部设置向上突出的若干挡块413。相邻的挡块413之间形成用于容置废屑的输送腔414，输送腔414两端是有开口的。在输送时，输送腔414内混杂着废屑和切削液，切削液会从输送腔414两端的开口流出。进一步的，输送带410上设有网孔，在输送时，输送腔414内的切削液直接从网孔内排出，防止切削液从输送腔414两端排出时携带部分废屑，进一步地提高了固液分离效果。

在其他实施例中，可以将输送带410中部设置为向内凹陷的，如此进一步防止废屑在输送时，从输送腔414两端的开口排出。在其他实施例中，还可以将输送腔414两端的开口封闭，例如通过弹性材料将输送腔414两端的开口封闭。

为了使废屑和切削液有足够的时间和空间进行分离，输送筒210的长度一般设置的较长。但是，由于输送筒210长度较长，使得远离第一开口212部分的切削液排出输送筒210的效率大大降低。进一步地，参见图1和图2，输送筒210的底部设置有漏液孔214，漏液孔214配合第一开口212，共同起到排出切削液的作用。如此使远离第一开口212的切削液能够及时从漏液孔214排出，防止切削液堆积在输送筒210内。从漏液孔214排出的切削液会落至辅助分离装置400上，通过辅助分离装置400进一步实现切削液以及废屑的分离。

在一实施例中，参见图1，压缩装置300包括存储单元310。存储单元310用于存储废屑。从固液分离装置200以及辅助分离装置400分离出的废屑进入存储单元310进行存储。压缩装置300还包括压缩单元320，当存储单元310存储到一定量的废屑后，这些废屑一次性转移至压缩单元320内进行压缩，以将废屑压缩成统一规格的块状，方便存储和搬运。

例如，存储单元310包括存储室311、隔断组件312和控制器313。存储室311上下均开口，隔断组件312设置在存储室311内，用于封闭或打开存储室311下端的开口。控制器313用于根据存储室311内存储的废屑的量来控制隔断组件312打开或关闭存储室311下端的开口。

在一实施例中，控制器313是按照设定时间间隔打开隔断组件312以连通存储单元310和压缩单元320的。控制器313包括计时元件，工作人员可以设置计时元件的参数，启动后，计时元件开始倒计时，当倒计时完毕，控制器313控制隔断组件312打开以排出存储室311内的废屑，然后控制器313控制隔断组件312关闭存储室311下端开口，如此循环工作。

在一实施例中，控制器313是根据存储室311内的废屑的重力来控制隔断组件312打开或关闭存储室311下端的开口。控制器313包括设于隔断组件312上的压力传感器，废屑堆积在存储室311内，通过压力传感器测量废屑的重力，当这些废屑的重力达到设定的值之后，控制器313控制隔断组件312打开以排出存储室311内的废屑，然后控制器313控制隔断组件312关闭存储室311下端的开口，如此循环工作。

从存储室311内排出的废屑进入压缩单元320中进行压缩。参见图1和图3，压缩单元320包括压缩室321、承载组件322和压缩组件323。压缩室321上下均开口，承载组件322设置在压缩室321内，用于封闭或打开压缩室321下端的开口。例如，参见图1，压缩组件323包括设置在压缩室321内的两个压缩板3231以及驱动压缩板3231靠近或远离的液压泵3232。又如，参见图3，压缩组件323包括设置在压缩室321内的两个压缩板3231，还包括电动机、偏心轮3234和连接轴3233，连接轴3233两端分别铰接偏心轮3234和压缩板3231，压缩板3231滑动设置在压缩室321内。通过电动机带动偏心轮3234转动，通过连接轴3233带动压缩板3231在压缩室321内滑动。进一步地，压缩板3231用于压缩的面设置有压缩纹3235，以防止在压缩过程中，废屑与压缩板3231发生滑动。

在一些实施例中，参见图1，废屑处理系统还包括废液存储装置500和输送装置600。其中输送装置600设置在压缩室321下方，用于输送被压缩后的废屑。废液存储装置500包括收集箱510、第一收集板520和第二收集板530。第一收集板520一端设置在输送装置600下方、另一端连接收集箱510，且第一收集板520呈一定程度的倾斜。第一收集板520用于收集在压缩装置300内残余的切削液并导流至收集箱510。例如，输送装置600为网带式的，以便于沥液体。第二收集板530设于辅助分离装置400下方，第二收集板530两端分别连接收集箱510和存储单元310，通过辅助分离装置400沥出的液体落至第二收集板530上，被导流至收集箱510内。

在一些实施例中，参见图1，废屑处理系统还包括破碎装置700，破碎装置700设置在收集装置100上方或内部，用于对较大的废屑进行破碎，以防止较大的废屑堵塞固液分离装置200。破碎装置700包括两个啮合的破碎辊710，这里的啮合指的是，两个破碎辊710的辊齿720相互交错，其中一个破碎辊710的辊齿720伸入另一个破碎辊710内，以提高破碎效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种废屑处理系统，用于对五轴加工中心的废屑进行处理，所述五轴加工中心在加工位置对工件进行加工，其特征在于，包括：

收集装置(100)，设于所述加工位置下方，用于收集废屑和切削液；

固液分离装置(200)，包括向上倾斜设置的输送筒(210)和设于所述输送筒(210)内的输送叶片单元(220)，所述输送筒(210)上设置有用于连通所述收集装置(100)的连通口(211)、设于所述输送筒(210)下端且靠近所述连通口(211)的第一开口(212)和设于所述输送筒(210)上端且远离所述连接口(211)的第二开口(213)，所述输送叶片单元(220)用于将废屑自所述连通口(211)向所述第二开口(213)输送；以及

压缩装置(300)，设于所述第二开口(213)下端，用于压缩从所述第二开口(213)排出的废屑。

2.根据权利要求1所述的废屑处理系统，其特征在于，所述输送叶片单元(220)包括螺旋叶片(221)和驱动器(222)，所述螺旋叶片(221)至少与所述输送筒(210)的底部设有间隙(230)。

3.根据权利要求2所述的废屑处理系统，其特征在于，所述固液分离装置(200)下方设置有辅助分离装置(400)，所述辅助分离装置(400)包括第一端部(411)和第二端部(412)，所述第一端部(411)设于所述第一开口(212)下方，第二端部(412)设于所述压缩装置(300)上方，所述辅助分离装置(400)用于将从所述间隙(230)随液体向下流出的废屑自所述第一端部(411)经所述第二端部(412)送入所述压缩装置(300)。

4.根据权利要求3所述的废屑处理系统，其特征在于，所述辅助分离装置(400)包括输送带(410)和设于所述输送带(410)上的若干挡块(413)，所述输送带(410)上设有网孔，所述输送带(410)自所述第一端部(411)向所述第二端部(412)向上倾斜，沿着所述输送带(410)的输送方向相邻的挡块(413)之间形成用于容置废屑的输送腔(414)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的废屑处理系统，其特征在于，所述输送筒(210)的底部设置有漏液孔(214)。

6.根据权利要求4所述的废屑处理系统，其特征在于，所述压缩装置(300)包括存储单元(310)和压缩单元(320)，所述存储单元(310)用于定量存储废屑，所述压缩单元(320)用于对所述存储单元(310)中存储的废屑达到设定量后进行压缩。

7.根据权利要求6所述的废屑处理系统，其特征在于，所述存储单元(310)包括存储室(311)、隔断组件(312)和控制器(313)，所述隔断组件(312)设于所述存储室(311)下方且用于隔断所述存储单元(310)和所述压缩单元(320)，所述控制器(313)按照设定时间间隔打开所述隔断组件(312)以连通所述存储单元(310)和所述压缩单元(320)使得所述存储单元(310)中的废屑转移到所述压缩单元(320)中。

8.根据权利要求6所述的废屑处理系统，其特征在于，所述存储单元(310)包括存储室(311)、隔断组件(312)和控制器(313)，所述隔断组件(312)设于存储室(311)下方且用于隔断所述存储单元(310)和所述压缩单元(320)，所述控制器(313)包括设于所述隔断组件(312)上的用于检测废屑重力的压力传感器，所述控制器(313)按照设定压力间隔打开所述隔断组件(312)以连通所述存储单元(310)和所述压缩单元(320)使得所述存储单元(310)中的废屑转移到所述压缩单元(320)中。

9.根据权利要求6所述的废屑处理系统，其特征在于，还包括废液存储装置(500)和输送装置(600)，所述输送装置(600)设置在所述压缩单元(320)下方，用于输送被压缩后的废屑，所述废液存储装置(500)包括收集箱(510)、第一收集板(520)和第二收集板(530)，所述第一收集板(520)一端设置在所述输送装置(600)下方、另一端连接所述收集箱(510)，所述第二收集板(530)设于所述辅助分离装置(400)下方，所述第二收集板(530)的两端分别连接所述收集箱(510)和存储单元(310)。

10.根据权利要求1所述的废屑处理系统，其特征在于，还包括设于所述收集装置(100)上方或内部的破碎装置(700)，所述破碎装置(700)包括两个啮合的破碎辊(710)。