CN111229677B - 一种金刚石刀具的全自动清洗装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种金刚石刀具的全自动清洗装置及方法。全自动清洗装置包括传动系统、清洗系统和箱体。所述传动系统包括第一电机、传动杆和刀架，所述清洗系统包括浸泡清洗装置、毛刷清洗装置、高压冲洗装置及干燥装置，通过摆臂的旋转采用多道工序实现对金刚石刀具的清洗；金刚石刀具的清洗工序包括浸泡清洗工序、毛刷清洗工序、高压冲洗工序、干燥工序，多道清洗工序有序的进行，提高了清洗效率，保证清洁质量，减少切屑、油渍等对观测和后续切削结果的影响。

Description

一种金刚石刀具的全自动清洗装置及方法

技术领域

本发明涉及刀具清洗技术领域，尤其涉及一种全自动刀具清洗装置及方法。

背景技术

在切削过程中，刀具的切削性能至关重要，直接影响着切削后的表面质量、刀具使用寿命及加工效率等。刀具的切削性能受到多种因素的影响，在切削过程中刃口磨损、积屑瘤、崩碎等，都会造成刀具切削性能的降低，从而导致加工质量的下降、切削热的增大、刀具使用寿命的降低等，所以对切削后刀具表面形貌的检测至关重要。

例如，金刚石刀具在切削完成后，刀具表面及切削刃经常会附着油污及切屑，因而在观测刀具磨损时通常需要对金刚石刀具进行清洁，避免切屑、油污等影响观测效果。目前在清洗金刚石刀具时，通常采用手持吸附酒精的无尘布擦拭的方式来清洁金刚石刀具表面上的切屑、油污等杂物，但人工擦拭的方式不仅劳动强度大、清洁效率低，而且刀具表面同时会吸附细小微尘，难以保证清洁质量。目前还缺少专门的清洗设备与方法，急需一种自动化程度高、清洗效率高的刀具清洗装置。

发明内容

为了满足金刚石刀具高精度检测对刀具表面清洁质量的要求，本专利克服现有人工擦拭清洗方法存在的不足，提供一种金刚石刀具的全自动清洗装置及方法，本发明采用的技术手段如下：

一种金刚石刀具的全自动清洗装置，包括传动系统、清洗系统和箱体；

所述传动系统包括第一电机、传动杆和刀架；所述的第一电机通过变速箱连接传动杆，工作时将第一电机的输出动力传递到传动杆上；所述刀架包括摆臂和金刚石刀具，所述摆臂固定在传动杆顶端，金刚石刀具固定在摆臂侧端，通过摆臂的旋转实现对金刚石刀具不同工序的清洗；所述传动杆安装滚动轴承，滚动轴承上套有清洗装置底座，轴承端盖与清洗装置底座紧固连接；

所述清洗系统包括浸泡清洗装置、毛刷清洗装置、高压冲洗装置及干燥装置，各清洗装置均安装于清洗装置底座上，所述浸泡清洗装置用于对金刚石刀具浸泡清洗，所述毛刷清洗装置用于对金刚石刀具刷洗，所述高压冲洗装置用于对金刚石刀具冲洗，所述干燥装置用于干燥金刚石刀具；

所述传动系统和清洗系统均设置在箱体内部。

进一步地，所述浸泡清洗装置为第一清洗工序，包括清洗池，清洗池内填充酒精，通过酒精对金刚石刀具浸泡清洗；所述毛刷清洗装置为第二清洗工序，包括毛刷、毛刷清洗装置端盖、导管、抽液泵及第一储液箱，所述抽液泵的输入口与第一储液箱相连，输出口通过导管与毛刷清洗装置端盖相连；所述高压冲洗装置为第三清洗工序，包括高压冲洗装置端盖、导管、高压泵及第二储液箱，所述高压泵的输入口与第二储液箱相连，输出口通过导管与高压冲洗装置端盖相连；干燥装置为第四清洗工序，包括干燥装置端盖、真空泵、取气管，所述干燥装置端盖顶端设有气孔，真空泵通过取气管与气孔相连，对金刚石刀具进行干燥，上述各端盖均能够扣接在清洗装置底座上。

进一步地，所述箱体包括下箱体、玻璃端盖和上端盖；所述下箱体侧端设有把手，通过螺栓与下箱体固接；所述清洗装置底座螺接于下箱体上，所述玻璃端盖放置于清洗装置底座上，所述上端盖在浸泡清洗过程中扣接在清洗装置底座上。

进一步地，所述毛刷安装于毛刷清洗装置端盖侧端，所述毛刷清洗装置端盖顶端设有第一喷液口，抽液泵通过第一喷液口将第一储液箱内的酒精对金刚石刀具喷洗，所述毛刷清洗装置底端设有排液口。

进一步地，所述高压清洗装置端盖顶端设有第二喷液口，高压泵通过第二喷液口将第二储液箱内的酒精对金刚石刀具进行高压冲洗；所述高压清洗装置底端设有排液口。

进一步地，所述下箱体设有废液收集箱，其用于收集毛刷清洗装置和高压冲洗装置排除的废液。

进一步地，所述毛刷清洗装置端盖、高压冲洗装置端盖、干燥装置端盖分别与伸缩架相连，所述伸缩架与第二电机相连，所述伸缩架用于在转换清洗工序时，避免刀具碰撞到端盖。

本发明还公开一种上述金刚石刀具的全自动清洗装置的清洗方法，包括如下步骤，

步骤1、将金刚石刀具通过紧定螺钉安装在摆臂侧端，盖上箱体上端盖，开启清洗装置；

步骤2、摆臂升起旋转至浸泡清洗装置，摆臂下降，对金刚石刀具浸泡清洗，浸泡清洗完毕后，伸缩架升起；

步骤3、摆臂升起旋转至毛刷清洗装置，摆臂和伸缩架下降，毛刷清洗装置启动，对金刚石刀具冲刷，冲刷完毕后，伸缩架升起；

步骤4、摆臂旋转至高压冲洗装置，伸缩架下降，高压冲洗装置启动，对金刚石刀具高压冲洗，高压冲洗完毕后，伸缩架升起；

步骤5、摆臂旋转至干燥装置，伸缩架下降，干燥装置启动，对金刚石刀具吹干，完毕后伸缩架升起，清洗完毕。

本发明提供一种金刚石刀具的全自动清洗装置及方法，与传统人工擦拭清洗对比，本发明具有以下优点：

本发明通过摆臂的旋转实现对金刚石刀具不同工序的清洗，使其按浸泡清洗工序、毛刷清洗工序、高压冲洗工序、干燥工序依次进行，在清洗过程中实现全自动清洗，节省大量人力物力，金刚石刀具在清洗过程中，更加有序的进行，提高了清洗效率，而且大大提高清洁质量，减少切屑、油渍等对观测结果的影响，实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中金刚石刀具的全自动清洗装置的简易结构示意图，其中1是上端盖，2是伸缩架，3是第二电机，4是导管，5是抽液泵，6是第一储液箱，7是高压泵，8是第二储液箱，9是玻璃端盖，10是清洗装置底座，11是取气管，12是把手，13是真空泵。

图2是传动系统简易结构示意图，其中14是螺栓，15是金刚石刀具，16是传动杆，17是变速箱，18是垫片，19是摆臂，20是轴承，21是轴承端盖，22是第一电机。

图3是清洗装置简易结构示意图，其中23是高压冲洗装置端盖，24是第二喷液口，25是干燥装置端盖，26是气孔，27是第一喷液口，28是毛刷清洗装置端盖，29是清洗池。

图4是箱体剖视图，其中30是废液收集箱，31是下箱体。

图5是未清洗金刚石刀具表面形貌图。

图6是传统人工擦拭清洗后金刚石刀具表面形貌图。

图7是全自动金刚石清洗装置清洗后金刚石刀具表面形貌示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，本发明公开了一种金刚石刀具的全自动清洗装置，包括传动系统、清洗系统和箱体；传动系统包括第一电机22、传动杆16、刀架；第一电机22通过变速箱17连接传动杆16，工作时将第一电机22的输出动力传递到传动杆16上；刀架包括摆臂19和金刚石刀具15，摆臂19通过螺栓14安装在传动杆16顶端，螺栓14与摆臂19中间放置垫片18，金刚石刀具15通过紧定螺钉安装在摆臂19侧端，通过摆臂19的旋转实现对金刚石刀具15不同工序的清洗；传动杆16安装滚动轴承20，滚动轴承20上套有清洗装置底座10，轴承端盖21通过4个螺栓与清洗装置底座10紧固连接。

所述清洗系统包括浸泡清洗装置、毛刷清洗装置、高压冲洗装置及干燥装置；所述清洗装置分别安装于清洗装置底座10上，所述浸泡清洗装置为第一清洗工序，包括清洗池29，通过酒精对金刚石刀具15浸泡清洗；所述毛刷清洗装置为第二清洗工序，包括毛刷、毛刷清洗装置端盖28、导管4、抽液泵5及第一储液箱6，所述毛刷安装于端盖28侧端，固接在转轴上，所述转轴与电机连接，所述毛刷清洗装置端盖顶端设有第一喷液口27，抽液泵5通过第一喷液口27将第一储液箱6内酒精对金刚石刀具15喷洗，通过毛刷的旋转和酒精喷洗实现对金刚石刀具的清洗，毛刷清洗装置底端设有排液口。所述高压冲洗装置为第三清洗工序，包括高压冲洗装置端盖23、导管4、高压泵7及第二储液箱8，高压清洗装置端盖顶端设有第二喷液口24，高压泵7通过第二喷液口24将第二储液箱8内酒精对金刚石刀具15进行高压冲洗，高压清洗装置底端设有排液口。干燥装置为第四清洗工序，包括干燥装置端盖25、真空泵13、取气管11，干燥装置端盖顶端设有气孔26，真空泵13通过气孔26对金刚石刀具15进行干燥。

所述箱体包括下箱体31、玻璃端盖9和上端盖1，所述下箱体31设有废液收集箱30，其通过废液管与毛刷清洗装置和高压冲洗装置的底端相连，其用于收集毛刷清洗装置和高压冲洗装置排除的废液；所述下箱体31侧端设有把手12，通过螺栓与下箱体31固接；所述清洗装置底座10通过8个螺栓与下箱体31紧固连接，所述玻璃端盖9放置于清洗装置底座10上。

所述毛刷清洗装置端盖28、高压冲洗装置端盖23、干燥装置端盖25分别与伸缩架2相连，所述伸缩架2与第二电机3相连，通过伸缩架2的升降，避免在转换清洗工序时刀具15碰撞到端盖。

本实施例中，清洗装置底座为圆环型，各清洗系统为扇环型，二者共心，其中，浸泡清洗装置的扇环的内环也用作防止清洗液迸溅的密封件。

实际应用中，还可在箱体内部设置定时装置，通过定时装置控制摆臂何时旋转，同时，通过与定时装置连接的警报装置，在摆臂从浸泡清洗工序旋转一周回至浸泡清洗工序时发出警报，通知工作人员清洗完毕。

本发明还公开一种上述金刚石刀具的全自动清洗装置的清洗方法，包括如下步骤，

步骤1、将金刚石刀具15通过紧定螺钉安装在摆臂19侧端，盖上箱体上端盖1，开启清洗装置；

步骤2、摆臂19升起旋转至浸泡清洗装置，摆臂19下降，对金刚石刀具15浸泡清洗10min，浸泡清洗完毕后，端盖升起；

步骤3、摆臂19升起旋转至毛刷清洗装置，摆臂19和端盖下降，毛刷清洗装置启动，对金刚石刀具15冲刷5min，冲刷完毕后，端盖升起；

步骤4、摆臂19旋转至高压冲洗装置，端盖下降，高压冲洗装置启动，对金刚石刀具15高压冲洗5min，高压冲洗完毕后，端盖升起；

步骤5、摆臂19旋转至干燥装置，端盖下降，干燥装置启动，对金刚石刀具15吹干5min，完毕后端盖升起；

步骤6、摆臂19旋转至浸泡清洗工序，同时报警器报警，提醒操作人员清洗完毕。

通过图5、图6、图7的对比可以看出，本发明清洁后的质量更高。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种金刚石刀具的全自动清洗装置，其特征在于，包括传动系统、清洗系统和箱体；

所述传动系统包括第一电机、传动杆和刀架；所述的第一电机通过变速箱连接传动杆，工作时将第一电机的输出动力传递到传动杆上；所述刀架包括摆臂和金刚石刀具，所述摆臂固定在传动杆顶端，金刚石刀具固定在摆臂侧端，通过摆臂的旋转实现对金刚石刀具不同工序的清洗；所述传动杆安装滚动轴承，滚动轴承上套有清洗装置底座，轴承端盖与清洗装置底座紧固连接；

所述清洗系统包括浸泡清洗装置、毛刷清洗装置、高压冲洗装置及干燥装置，各清洗装置均安装于清洗装置底座上，所述浸泡清洗装置用于对金刚石刀具浸泡清洗，通过酒精对金刚石刀具浸泡清洗，所述毛刷清洗装置用于对金刚石刀具刷洗，其间通过酒精对金刚石刀具喷洗，所述高压冲洗装置用于对金刚石刀具冲洗，其间通过酒精对金刚石刀具进行高压冲洗，所述干燥装置用于干燥金刚石刀具；

所述传动系统和清洗系统均设置在箱体内部。

2.根据权利要求1所述的一种金刚石刀具的全自动清洗装置，其特征在于，所述浸泡清洗装置为第一清洗工序，包括清洗池，清洗池内填充酒精，通过酒精对金刚石刀具浸泡清洗；所述毛刷清洗装置为第二清洗工序，包括毛刷、毛刷清洗装置端盖、导管、抽液泵及第一储液箱，所述抽液泵的输入口与第一储液箱相连，输出口通过导管与毛刷清洗装置端盖相连；所述高压冲洗装置为第三清洗工序，包括高压冲洗装置端盖、导管、高压泵及第二储液箱，所述高压泵的输入口与第二储液箱相连，输出口通过导管与高压冲洗装置端盖相连；干燥装置为第四清洗工序，包括干燥装置端盖、真空泵、取气管，所述干燥装置端盖顶端设有气孔，真空泵通过取气管与气孔相连，对金刚石刀具进行干燥，上述各端盖均能够扣接在清洗装置底座上。

3.根据权利要求1所述的一种金刚石刀具的全自动清洗装置，其特征在于，所述箱体包括下箱体、玻璃端盖和上端盖；所述下箱体侧端设有把手，通过螺栓与下箱体固接；所述清洗装置底座螺接于下箱体上，所述玻璃端盖放置于清洗装置底座上，所述上端盖在浸泡清洗过程中扣接在清洗装置底座上。

4.根据权利要求1所述的一种金刚石刀具的全自动清洗装置，其特征在于，所述毛刷安装于毛刷清洗装置端盖侧端，所述毛刷清洗装置端盖顶端设有第一喷液口，抽液泵通过第一喷液口将第一储液箱内的酒精对金刚石刀具喷洗，所述毛刷清洗装置底端设有排液口。

5.根据权利要求2所述的一种金刚石刀具的全自动清洗装置，其特征在于，所述毛刷安装于毛刷清洗装置端盖侧端，所述毛刷清洗装置端盖顶端设有第一喷液口，抽液泵通过第一喷液口将第一储液箱内的酒精对金刚石刀具喷洗，所述毛刷清洗装置底端设有排液口。

6.根据权利要求2所述的一种金刚石刀具的全自动清洗装置，其特征在于，下箱体设有废液收集箱，其用于收集毛刷清洗装置和高压冲洗装置排除的废液。

7.根据权利要求2所述的一种金刚石刀具的全自动清洗装置，其特征在于，所述毛刷清洗装置端盖、高压冲洗装置端盖、干燥装置端盖分别与伸缩架相连，所述伸缩架与第二电机相连，所述伸缩架用于在转换清洗工序时，避免刀具碰撞到端盖。

8.根据权利要求1～7任一项金刚石刀具的全自动清洗装置的清洗方法，其特征在于，包括如下步骤，

步骤1、将金刚石刀具通过紧定螺钉安装在摆臂侧端，盖上箱体上端盖，开启清洗装置；

步骤2、摆臂升起旋转至浸泡清洗装置，摆臂下降，对金刚石刀具浸泡清洗，浸泡清洗完毕后，伸缩架升起；

步骤3、摆臂升起旋转至毛刷清洗装置，摆臂和伸缩架下降，毛刷清洗装置启动，对金刚石刀具冲刷，冲刷完毕后，伸缩架升起；

步骤4、摆臂旋转至高压冲洗装置，伸缩架下降，高压冲洗装置启动，对金刚石刀具高压冲洗，高压冲洗完毕后，伸缩架升起；

步骤5、摆臂旋转至干燥装置，伸缩架下降，干燥装置启动，对金刚石刀具吹干，完毕后伸缩架升起，清洗完毕。

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