CN109794791A - 一种加工中心设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机床设备领域，尤其涉及一种加工中心设备。它包括刀库，刀库内设有刀具及刀套，刀套用于放置刀具，刀库内还设有气爪，气爪能够安装在刀套内，且换刀时气爪能够安装在机床的主轴上并进行工件的抓取，还包括油水分离装置，油水分离装置包括分离盒，分离盒包括沉淀区及分离区，沉淀区的侧壁上端设有混合液入口，分离区内设有竖向布置的分离隔板，分离隔板将分离区分隔成油区及水区，分离区通过混合液入口与油区连通，分离隔板的下端与分离区的底壁之间具有分离间隙，油区通过分离间隙与水区连通，油区的侧壁上端设有排油口，水区内设有回水口。本发明大大简化工件上下料结构，且油水分离结构简单，使用寿命长且可靠性高。

Description

一种加工中心设备

技术领域

本发明涉及加工中心设备领域，尤其涉及一种加工中心设备。

背景技术

刀库中装的是铣刀、钻头、镗刀、铰刀等，以刀臂驱动机构与主轴上安装的刀进行交换，同时工件的上下料通过单机搭配机械手臂来实现，占地面积大且成本高。同时加工中心加工过程中需要切削液对刀具进行冷却及润滑，以达到所需的加工精度。而加工中心的运动部件，需要润滑油进行润滑，保证长期使用精度及寿命。因此在加工中心使用过程中会有润滑油等油类物质混入切削液中，这会加快切削液的变质速度，降低切削液的使用时间，增加浪费，增加切削液的排污处理，造成更多的环境危害。目前加工中心业界基本都是对油水混合液直接进行排污处理，造成润滑油的浪费，同时环境污染问题严重。

为了解决上述问题，中国专利授权公告号CN 204195390 U，授权日为2015.03.11，名称为“一种小型复合式加工中心油水分离机构”，公开一种小型复合式加工中心油水分离机构，包括一个圆盘式油水分离装置、底座和一个迷宫式油水分离池，底座内部中空，圆盘式油水分离装置包括支架、电机、圆盘、导油槽和刮油板，所述支架设置在底座上，圆盘设有中心轴并通过所述中心轴固定在支架上，圆盘的下部设置在底座内部，导油槽倾斜固定在支架上，电机的主轴与圆盘的中心轴同轴，刮油板固定在导油槽内，刮油板采用导轨刮屑板制作，导轨刮屑板上设置有耐油橡胶，刮油板与圆盘之间设有间隙。但是这种设备成本较高，刮油板长期摩擦导致其使用寿命短，且依赖电力导致可靠性不高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中工件上下料设备占地面积大、成本高且油水分离装置成本较高，使用寿命短、可靠性不高的不足，提供一种加工中心设备，大大简化工件上下料结构，且油水分离结构简单，使用寿命长且可靠性高，分离出的润滑油能够再利用，降低对环境的污染。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种加工中心设备，包括刀库，刀库内设有刀具及刀套，所述刀套用于放置刀具，所述刀库内还设有气爪，气爪能够安装在刀套内，且换刀时气爪能够安装在机床的主轴上并进行工件的抓取，还包括油水分离装置，油水分离装置包括分离盒，所述分离盒包括沉淀区及分离区，沉淀区的侧壁上端设有混合液入口，分离区内设有竖向布置的分离隔板，分离隔板将分离区分隔成油区及水区，分离区通过混合液入口与油区连通，分离隔板的下端与分离区的底壁之间具有分离间隙，油区通过分离间隙与水区连通，油区的侧壁上端设有排油口，水区内设有回水口。

气爪即气动卡爪，和其他刀具一样装置在刀套中，在执行换刀指令后，气爪会装置到主轴上。气路通过旋转接头进入主轴后再进入气爪，实现气爪的夹紧，通过主轴头的上下移动，搭配工作台的前后左右移动来实现工作台上工件的搬运，来实现简易抓取工件的形式，比起现在主流的单机搭配机械手臂实现工件上下料来说更加省钱省占地面积。

混合液流入沉淀区，使混合液有一个静置的阶段，由于油比水轻，混合液经一定时间的稳定后，油基本漂在水上方，这时上方的油及少量水通过混合液入口进入油区，混合液进入油区后，因水比油重，水会从底部的分离间隙进入水区，然后通过回水口流回水箱，油则留在油区，从排油口排出，实现油水分离。

作为优选，所述沉淀区内设有若干折流板，各折流板之间组成迷宫通道，迷宫通道的出口构成所述的混合液入口。折流板用于降低混合液的流速，使混合液有更多的时间进行沉淀，达到油在上、水在下的沉淀效果。

作为优选，油水分离装置还包括集油桶和水平布置的转轴，集油桶位于排油口的下方，转轴的轴线垂直于集油桶的轴线，集油桶转动设置在转轴上，集油桶的重心位于转轴的下方。 集油桶用于收集排油口排出的油，一开始集油桶的重心位于转轴的下方，随着油的增多，重心逐渐上移，直至集油桶发生偏转将油倒出，油倒出后集油桶又自动归位。

作为优选，所述沉淀区的底部设有排屑管，排屑管内设有密封件，密封件可在排屑管内上下滑动，密封件包括上密封件、下密封件及连接上密封件与下密封件的连杆，上密封件将排屑管的上端密封，排屑管的侧壁上设有排屑口，排屑口位于上密封件与下密封件之间，油水分离装置还包括滑动机构，所述滑动机构包括基座、滑动设置在基座上的滑杆，滑杆的滑动方向水平，滑杆的一端抵在集油桶的外侧壁上，滑杆的另一端设有径向凸起，下密封件抵在滑杆上，当滑杆水平滑动时：径向凸起顶起下密封件，以使上密封件上移，从而使排屑口与沉淀区连通。由于混合液中还混合着切屑等杂质，容易堆积在沉淀区的底部，使得更多的水进入混合液出口，影响最终分离区的油水分离效果，当集油桶中油到一定量后，集油桶发生转动，推动滑杆平移，滑杆上的径向凸起顶起密封件，上密封件上移使排屑管打开，沉淀区的底部呈漏斗型，堆积在底部的切屑等杂质进入排屑管，从排屑口排出，由于下密封件还堵在排屑管内，混合液并不会大量流失；随着集油桶倒油后的自动复位，径向凸起与下密封件脱离，密封件复位，集油桶再次收集分离出来的油，依次循环，实现集油桶的自动定期倒油，同时带动排屑口的自动定期排屑。

作为优选，所述滑杆的端部设有滚轮，集油桶的外侧壁上设有滚动槽，滚轮滚动设置在滚动槽中。减少滑杆与集油桶的摩擦，使集油桶的转动能够更好地推动滑杆。

作为优选，所述下密封件的下表面呈弧形，径向凸起的外表面呈弧形，排屑管的下端设有可供径向凸起穿过的进出口。使得径向凸起能够更好地顶起下密封件。

作为优选，所述滑杆上设有复位弹簧，当集油桶倒油结束后：复位弹簧促使滑杆回位。集油桶倒油转动时，复位弹簧压缩，油倒完后，集油桶归位，复位弹簧促使滑杆回位。

本发明的有益效果是：1）气爪和其他刀具一样装置在刀套中，在执行换刀指令后，气爪会装置到主轴上，气路通过旋转接头进入主轴后再进入气爪，实现气爪的夹紧，通过主轴头的上下移动，搭配工作台的前后左右移动来实现工作台上工件的搬运，来实现简易抓取工件的形式，比起现在主流的单机搭配机械手臂实现工件上下料来说更加省钱省占地面积；2）混合液流入沉淀区，使混合液有一个静置的阶段，由于油比水轻，混合液经一定时间的稳定后，油基本漂在水上方，这时上方的油及少量水通过混合液入口进入油区，混合液进入油区后，因水比油重，水会从底部的分离间隙进入水区，然后通过回水口流回水箱，油则留在油区，从排油口排出，实现油水分离，结构简单，可靠性高，使用寿命长；3）集油桶定期自动倒油，且带动排屑口定期自动开关，以排出沉淀区的切屑，并依次循环，保证最终的油水分离效果。

附图说明

图1是本发明中刀库处的结构示意图；

图2是本发明中气爪的气路原理图；

图3是本发明中油水分离装置的结构示意图

图4是本发明中油水分离装置另一个视角的结构示意图；

图5是图4中A处的放大图；

图6是图4中B处的放大图。

图中：分离盒1、沉淀区11、分离区12、混合液入口13、折流板14、分离隔板15、油区16、水区17、分离间隙18、排屑管19、排屑口191、排油口2、回水口3、回水管31、集油桶4、转轴41、密封件6、上密封件61、下密封件62、连杆63、基座71、滑杆72、径向凸起73、进出口74、滚轮75、滚动槽76、复位弹簧77、刀库8、刀具81、刀套82、气爪83。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。

如图1至图4中所示，一种加工中心设备，包括刀库8，刀库内设有刀具81及刀套82，刀套用于放置刀具，刀库内还设有气爪83，气爪安装在刀套内，且换刀时气爪能够安装在机床的主轴上并进行工件的抓取，还包括油水分离装置，油水分离装置包括分离盒1，分离盒包括沉淀区11及分离区12，沉淀区的侧壁上端设有混合液入口13，沉淀区内设有若干折流板14，各折流板之间组成迷宫通道，迷宫通道的出口构成混合液入口，折流板组成的迷宫通道用于降低混合液的流速，使混合液有更多的时间进行沉淀，达到油在上、水在下的沉淀效果。分离区内设有竖向布置的分离隔板15，分离隔板将分离区分隔成油区16及水区17，分离区通过混合液入口与油区连通，分离隔板的下端与分离区的底壁之间具有分离间隙18，油区通过分离间隙与水区连通，油区的侧壁上端设有排油口2，水区内设有回水口3。

气爪即气动卡爪，和其他刀具一样装置在刀套中，在执行换刀指令后，气爪会装置到主轴上。气路通过旋转接头进入主轴后再进入气爪，实现气爪的夹紧，通过主轴头的上下移动，搭配工作台的前后左右移动来实现工作台上工件的搬运，来实现简易抓取工件的形式，比起现在主流的单机搭配机械手臂实现工件上下料来说更加省钱省占地面积。

混合液流入沉淀区，使混合液有一个静置的阶段，由于油比水轻，混合液经一定时间的稳定后，油基本漂在水上方，这时上方的油及少量水通过混合液入口进入油区，混合液进入油区后，因水比油重，水会从底部的分离间隙进入水区，然后通过回水口流回水箱，油则留在油区，从排油口排出，实现油水分离。回水口的高度高于排油口的高度，因为加工中心在设计时需将油类比较多的区块单独规划设计，使其集中排到一个区域，此区域的水不会大量存在，这样可限制混合液的总量，而回水口的高度高于排油口的高度使得排油口的压差大于回水口的压差，可以使排油口的排量大于回水口的排量，达到较好的油水分离效果。

水区的底壁上设有向上延伸的回水管31，回水口可升降地设置在回水管的上端，回水口的高度可调节，通过调整回水口与排油口的高度差，从而实现油水的分离平衡。在经过测试和多年使用经验得出，高度差在5—8mm时，油水分离效果最好。

油水分离装置还包括集油桶4和水平布置的转轴41，竖向布置的集油桶位于排油口的下方，转轴的轴线垂直于集油桶的轴线，集油桶转动设置在转轴上，集油桶的重心位于转轴的下方。 集油桶用于收集排油口排出的油，一开始集油桶的重心位于转轴的下方，随着油的增多，重心逐渐上移，直至集油桶发生偏转将油倒出，油倒出后集油桶又自动归位。

沉淀区的底部设有排屑管19，排屑管内设有密封件6，密封件可在排屑管内上下滑动，密封件包括上密封件61、下密封件62及连接上密封件与下密封件的连杆63，上密封件将排屑管的上端密封，排屑管的侧壁上设有排屑口191，排屑口位于上密封件与下密封件之间，油水分离装置还包括滑动机构，滑动机构包括基座71、滑动设置在基座上的滑杆72，滑杆的滑动方向水平，滑杆的一端抵在集油桶的外侧壁上，滑杆的另一端设有径向凸起73，下密封件抵在滑杆上，当滑杆水平滑动时：径向凸起顶起下密封件，以使上密封件上移，从而使排屑口与沉淀区连通。下密封件的下表面呈弧形，径向凸起的外表面呈弧形，排屑管的下端设有可供径向凸起穿过的进出口74，使得径向凸起能够通过进出口，更好地顶起下密封件。由于混合液中还混合着切屑等杂质，容易堆积在沉淀区的底部，使得更多的水进入混合液出口，影响最终分离区的油水分离效果，当集油桶中油到一定量后，集油桶发生转动，推动滑杆平移，滑杆上的径向凸起顶起密封件，上密封件上移使排屑管打开，沉淀区的底部呈漏斗型，堆积在底部的切屑等杂质进入排屑管，从排屑口排出，由于下密封件还堵在排屑管内，混合液并不会大量流失；随着集油桶倒油后的自动复位，径向凸起与下密封件脱离，密封件复位，集油桶再次收集分离出来的油，依次循环，实现集油桶的自动定期倒油，同时带动排屑口的自动定期排屑。

具体地，滑杆的端部设有滚轮75，集油桶的外侧壁上设有滚动槽76，滚轮滚动设置在滚动槽中，减少滑杆与集油桶的摩擦，使集油桶的转动能够更好地推动滑杆。

具体地，滑杆上设有复位弹簧77，当集油桶倒油结束后：复位弹簧促使滑杆回位。集油桶倒油转动时，复位弹簧压缩，油倒完后，集油桶归位，复位弹簧促使滑杆回位。

本发明的有益效果是：气爪和其他刀具一样装置在刀套中，在执行换刀指令后，气爪会装置到主轴上，气路通过旋转接头进入主轴后再进入气爪，实现气爪的夹紧，通过主轴头的上下移动，搭配工作台的前后左右移动来实现工作台上工件的搬运，来实现简易抓取工件的形式，比起现在主流的单机搭配机械手臂实现工件上下料来说更加省钱省占地面积；混合液流入沉淀区，使混合液有一个静置的阶段，由于油比水轻，混合液经一定时间的稳定后，油基本漂在水上方，这时上方的油及少量水通过混合液入口进入油区，混合液进入油区后，因水比油重，水会从底部的分离间隙进入水区，然后通过回水口流回水箱，油则留在油区，从排油口排出，实现油水分离，结构简单，可靠性高，使用寿命长；集油桶定期自动倒油，且带动排屑口定期自动开关，以排出沉淀区的切屑，并依次循环，保证最终的油水分离效果。

Claims (7)

1.一种加工中心设备，包括刀库，刀库内设有刀具及刀套，所述刀套用于放置刀具，其特征是，所述刀库内还设有气爪，气爪安装在刀套内，且换刀时气爪能够安装在机床的主轴上并进行工件的抓取；

还包括油水分离装置，油水分离装置包括分离盒，所述分离盒包括沉淀区及分离区，沉淀区的侧壁上端设有混合液入口，分离区内设有竖向布置的分离隔板，分离隔板将分离区分隔成油区及水区，分离区通过混合液入口与油区连通，分离隔板的下端与分离区的底壁之间具有分离间隙，油区通过分离间隙与水区连通，油区的侧壁上端设有排油口，水区内设有回水口。

2.根据权利要求1所述的一种加工中心设备，其特征是，所述沉淀区内设有若干折流板，各折流板之间组成迷宫通道，迷宫通道的出口构成所述的混合液入口。

3.根据权利要求1或2所述的一种加工中心设备，其特征是，油水分离装置还包括集油桶和水平布置的转轴，集油桶位于排油口的下方，转轴的轴线垂直于集油桶的轴线，集油桶转动设置在转轴上，集油桶的重心位于转轴的下方。

4.根据权利要求3所述的一种加工中心设备，其特征是，所述沉淀区的底部设有排屑管，排屑管内设有密封件，密封件可在排屑管内上下滑动，密封件包括上密封件、下密封件及连接上密封件与下密封件的连杆，上密封件将排屑管的上端密封，排屑管的侧壁上设有排屑口，排屑口位于上密封件与下密封件之间，加工中心设备还包括滑动机构，所述滑动机构包括基座、滑动设置在基座上的滑杆，滑杆的滑动方向水平，滑杆的一端抵在集油桶的外侧壁上，滑杆的另一端设有径向凸起，下密封件抵在滑杆上，当滑杆水平滑动时：径向凸起顶起下密封件，以使上密封件上移，从而使排屑口与沉淀区连通。

5.根据权利要求4所述的一种加工中心设备，其特征是，所述滑杆的端部设有滚轮，集油桶的外侧壁上设有滚动槽，滚轮滚动设置在滚动槽中。

6.根据权利要求4所述的一种加工中心设备，其特征是，所述下密封件的下表面呈弧形，径向凸起的外表面呈弧形，排屑管的下端设有可供径向凸起穿过的进出口。

7.根据权利要求4所述的一种加工中心设备，其特征是，所述滑杆上设有复位弹簧，当集油桶倒油结束后：复位弹簧促使滑杆回位。