CN113351071A - 切削液浓度监控及自动配比系统及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了切削液浓度监控及自动配比系统及工作方法，包括混合箱，所述混合箱顶部的一端固定连接有传动盒，所述传动盒顶部的一端固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴延伸至传动盒的内部且固定连接有主动齿轮，所述传动盒的内部且位于主动齿轮的一侧转动连接有转动轴，本发明结构紧凑，操作简单便捷，实用性强，通过设置齿轮传动配合扭力弹簧，带动混合机构进行公转的同时进行循环自转，从而极大的提高了混合效果，并且通过设置切削液浓度检测仪，能够实时的对混合箱内部的浓度进行检测，同时通过设置配比机构，能够自动进行配比，避免人工手动进行操作，极大的提高了配比效率，有利于实际的使用。

Description

切削液浓度监控及自动配比系统及工作方法

技术领域

本发明属于自动配比系统领域，具体为切削液浓度监控及自动配比系统及工作方法。

背景技术

现有生活中，切削液是一种用在金属切削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体，切削液由多种超强功能助剂经科学复合配合而成，同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。克服了传统皂基乳化液夏天易臭、冬天难稀释、防锈效果差的的毛病，对车床漆也无不良影响，适用于黑色金属的切削及磨加工，属当前最领先的磨削产品，切削液各项指标均优于皂化油，它具有良好的冷却、清洗、防锈等特点，并且具备无毒、无味、对人体无侵蚀、对设备不腐蚀、对环境不污染等特点，而切削液在使用时，常常需要进行配比操作，切削液的配比一般是通过高浓度的切削原液加入一定量的稀释液混合搅拌完成。

但是现有的切削液配比大都是通过人工检测并手动进行配比的，对于切削原液和稀释液的比例很难控制，在进行数控机加工时，当产品加工过程中，需要工人实时的关注切削液使用情况，并及时添加配比适合浓度的切削液，给使用者带来一定的工作负担，降低了加工效率，同时通过人工进行配比，容易导致配比混合不均匀，从而造成浓度检测出现误差，不利于实际的使用。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供切削液浓度监控及自动配比系统及工作方法，解决了背景技术中提到的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：

切削液浓度监控及自动配比系统，包括混合箱，所述混合箱顶部的一端固定连接有传动盒，所述传动盒顶部的一端固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴延伸至传动盒的内部且固定连接有主动齿轮，所述传动盒的内部且位于主动齿轮的一侧转动连接有转动轴，所述转动轴的外侧且位于主动齿轮的一侧固定连接有从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合连接，所述转动轴的底部延伸至混合箱的内部，所述混合箱内壁的顶部且位于转动轴的外侧固定连接有固定套筒，所述固定套筒的外侧固定连接有第一传动齿轮，所述混合箱的内部且位于固定套筒的下方设置有混合机构，所述混合箱的顶部远离传动盒的一侧设置有配比机构，所述混合箱的外侧且位于配比机构的下方固定安装有切削液浓度检测仪。

作为优选，所述混合机构包括横板，所述转动轴的外侧且位于固定套筒的下方固定连接有两个横板，所述转动轴的外侧且位于横板的下方等距固定连接有搅拌叶片，所述横板的底部远离转动轴的一端均转动连接有搅拌轴，所述搅拌轴的外侧且位于横板的下方均等距固定连接有搅拌杆，所述搅拌轴的顶部均延伸至横板的顶部且固定连接有第二传动齿轮，所述搅拌轴的外侧且位于第二传动齿轮的下方与横板的上方之间均套有扭力弹簧，所述横板的顶部与第二传动齿轮的底部均固定连接有与扭力弹簧相互配合的限位杆。

作为优选，所述配比机构包括配比箱，所述混合箱的顶部远离传动盒的一侧固定连接有配比箱，所述配比箱的底部固定连接有连接管，所述连接管的底部延伸至混合箱的内部，所述连接管的外侧固定安装有第一电磁阀，所述配比箱远离混合箱的一侧固定安装有控制器，所述配比箱的顶部固定连接有加注管，所述加注管的外侧固定安装有流量计，所述加注管的外侧且位于流量计的上方固定安装有第二电磁阀。

作为优选，所述混合箱的外部与切削液浓度检测仪相邻的一侧设置有可视窗。

作为优选，所述混合箱的底部远离切削液浓度检测仪的一侧固定连接有安装板，所述安装板的顶部固定安装有水泵，所述水泵的输入端延伸至混合箱的内部。

作为优选，所述第一传动齿轮外侧的四分之一部位设置有齿牙，所述第二传动齿轮与第一传动齿轮外侧的齿牙部位啮合连接。

作为优选，所述切削液浓度检测仪、第一电磁阀、流量计、第二电磁阀均与控制器电性连接。

作为优选，所述混合箱的顶部远离配比箱的一侧固定安装有控制面板，所述伺服电机、水泵、切削液浓度检测仪、第一电磁阀、流量计、第二电磁阀均与控制面板电性连接。

切削液浓度监控及自动配比系统的工作方法，包括以下步骤：

S1、在使用时，首先将需要进行配比的高浓度的切削原液通过配比机构加注入混合箱的内部，即通过控制面板控制第一电磁阀与第二电磁阀打开，然后通过加注管加注高浓度的切削原液，并经过流量计对其进行流量监测，高浓度的切削原液经过配比箱与连接管流入混合箱的内部，切削原液加注完成之后即可开始进行配比操作；

S2、通过切削液浓度检测仪检测切削原液的浓度值，并传递数值给控制器，控制器计算此时应该加入的稀释液容积，并将数值传递给流量计，然后关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，然后通过加注管向配比箱的内部加注稀释液，同时通过流量计对其进行流量监测，当流量达到指定数值之后，流量计传递信号给控制器，控制器控制第二电磁阀关闭，然后再控制第一电磁阀打开，指定容积的稀释液通过连接管流入混合箱的内部，然后即可开始进行混合操作；

S3、通过控制面板控制伺服电机工作，带动主动齿轮进行转动，从而带动从动齿轮与转动轴进行转动，进而带动搅拌叶片进行转动搅拌，同时通过横板带动搅拌轴与搅拌杆进行公转，在搅拌轴进行公转的同时，当第二传动齿轮与第一传动齿轮外侧的齿牙啮合时，即可带动搅拌轴与搅拌杆进行自转，而当第二传动齿轮不再与第一传动齿轮外侧的齿牙啮合时，在限位杆与扭力弹簧之间的配合下，将会带动搅拌轴与搅拌杆进行反向自转；

S4、混合完成之后，可通过控制面板控制水泵将混合箱内部的切削液抽出进行使用。

本发明的有益效果是：本发明结构紧凑，操作简单便捷，实用性强，通过设置齿轮传动配合扭力弹簧，带动混合机构进行公转的同时进行循环自转，从而极大的提高了混合效果，并且通过设置切削液浓度检测仪，能够实时的对混合箱内部的浓度进行检测，同时通过设置配比机构，能够自动进行配比，避免人工手动进行操作，极大的提高了配比效率，有利于实际的使用。

附图说明：

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1是本发明外部结构示意图；

图2是本发明内部结构示意图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为图2中B处的放大图。

图中：1、混合箱；2、传动盒；3、伺服电机；4、主动齿轮；5、转动轴；6、从动齿轮；7、第一传动齿轮；8、混合机构；81、横板；82、搅拌叶片；83、搅拌轴；84、搅拌杆；85、第二传动齿轮；86、扭力弹簧；87、限位杆；9、配比机构；91、配比箱；92、连接管；93、第一电磁阀；94、控制器；95、加注管；96、流量计；97、第二电磁阀；10、切削液浓度检测仪；11、安装板；12、水泵；13、控制面板；14、可视窗；15、固定套筒。

具体实施方式：

如图1-4所示，本具体实施方式采用以下技术方案：

实施例：

切削液浓度监控及自动配比系统，包括混合箱1，所述混合箱1顶部的一端固定连接有传动盒2，所述传动盒2顶部的一端固定安装有伺服电机3，所述伺服电机3的输出轴延伸至传动盒2的内部且固定连接有主动齿轮4，所述传动盒2的内部且位于主动齿轮4的一侧转动连接有转动轴5，所述转动轴5的外侧且位于主动齿轮4的一侧固定连接有从动齿轮6，所述主动齿轮4与从动齿轮6啮合连接，通过伺服电机3带动主动齿轮4转动，从而带动从动齿轮6与转动轴5进行转动，从而更好的完成动力传递；所述转动轴5的底部延伸至混合箱1的内部，所述混合箱1内壁的顶部且位于转动轴5的外侧固定连接有固定套筒15，所述固定套筒15的外侧固定连接有第一传动齿轮7，通过固定套筒15便于更好的对第一传动齿轮7进行安装与固定；所述混合箱1的内部且位于固定套筒15的下方设置有混合机构8，所述混合箱1的顶部远离传动盒2的一侧设置有配比机构9，所述混合箱1的外侧且位于配比机构9的下方固定安装有切削液浓度检测仪10，切削液浓度检测仪10的型号为PX-Q32T，便于更好的检测切削液的浓度。

其中，所述混合机构8包括横板81，所述转动轴5的外侧且位于固定套筒15的下方固定连接有两个横板81，所述转动轴5的外侧且位于横板81的下方等距固定连接有搅拌叶片82，所述横板81的底部远离转动轴5的一端均转动连接有搅拌轴83，所述搅拌轴83的外侧且位于横板81的下方均等距固定连接有搅拌杆84，所述搅拌轴83的顶部均延伸至横板81的顶部且固定连接有第二传动齿轮85，所述搅拌轴83的外侧且位于第二传动齿轮85的下方与横板81的上方之间均套有扭力弹簧86，所述横板81的顶部与第二传动齿轮85的底部均固定连接有与扭力弹簧86相互配合的限位杆87，通过设置混合机构8，便于更好的对高浓度的切削原液与稀释液进行充分混合。

其中，所述配比机构9包括配比箱91，所述混合箱1的顶部远离传动盒2的一侧固定连接有配比箱91，所述配比箱91的底部固定连接有连接管92，所述连接管92的底部延伸至混合箱1的内部，所述连接管92的外侧固定安装有第一电磁阀93，所述配比箱91远离混合箱1的一侧固定安装有控制器94，所述配比箱91的顶部固定连接有加注管95，所述加注管95的外侧固定安装有流量计96，所述加注管95的外侧且位于流量计96的上方固定安装有第二电磁阀97，通过设置配比机构9，便于更好的对稀释液进行自动配比操作，从而无需人工进行配比操作。

其中，所述混合箱1的外部与切削液浓度检测仪10相邻的一侧设置有可视窗14，通过可视窗14便于更好的观察混合箱1内部的情况。

其中，所述混合箱1的底部远离切削液浓度检测仪10的一侧固定连接有安装板11，所述安装板11的顶部固定安装有水泵12，所述水泵12的输入端延伸至混合箱1的内部，通过水泵12便于更好的将混合箱1内部的溶液抽出。

其中，所述第一传动齿轮7外侧的四分之一部位设置有齿牙，所述第二传动齿轮85与第一传动齿轮7外侧的齿牙部位啮合连接，便于更好的配合扭力弹簧86带动搅拌轴（83）与搅拌杆（84）进行反复的转动。

其中，所述切削液浓度检测仪10、第一电磁阀93、流量计96、第二电磁阀97均与控制器94电性连接，便于更好的实现自动控制与配比。

其中，所述混合箱1的顶部远离配比箱91的一侧固定安装有控制面板13，所述伺服电机3、水泵12、切削液浓度检测仪10、第一电磁阀93、流量计96、第二电磁阀97均与控制面板13电性连接，便于更好的对设备进行控制。

切削液浓度监控及自动配比系统的工作方法，包括以下步骤：

S1、在使用时，首先将需要进行配比的高浓度的切削原液通过配比机构9加注入混合箱1的内部，即通过控制面板13控制第一电磁阀93与第二电磁阀97打开，然后通过加注管95加注高浓度的切削原液，并经过流量计96对其进行流量监测，高浓度的切削原液经过配比箱91与连接管92流入混合箱1的内部，切削原液加注完成之后即可开始进行配比操作；

S2、通过切削液浓度检测仪10检测切削原液的浓度值，并传递数值给控制器94，控制器94计算此时应该加入的稀释液容积，并将数值传递给流量计96，然后关闭第一电磁阀93，打开第二电磁阀97，然后通过加注管95向配比箱91的内部加注稀释液，同时通过流量计96对其进行流量监测，当流量达到指定数值之后，流量计96传递信号给控制器94，控制器94控制第二电磁阀97关闭，然后再控制第一电磁阀93打开，指定容积的稀释液通过连接管92流入混合箱1的内部，然后即可开始进行混合操作；

S3、通过控制面板13控制伺服电机3工作，带动主动齿轮4进行转动，从而带动从动齿轮6与转动轴5进行转动，进而带动搅拌叶片82进行转动搅拌，同时通过横板81带动搅拌轴83与搅拌杆84进行公转，在搅拌轴83进行公转的同时，当第二传动齿轮85与第一传动齿轮7外侧的齿牙啮合时，即可带动搅拌轴83与搅拌杆84进行自转，而当第二传动齿轮85不再与第一传动齿轮7外侧的齿牙啮合时，在限位杆87与扭力弹簧86之间的配合下，将会带动搅拌轴83与搅拌杆84进行反向自转；

S4、混合完成之后，可通过控制面板13控制水泵12将混合箱1内部的切削液抽出进行使用。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.切削液浓度监控及自动配比系统，其特征在于，包括混合箱（1），所述混合箱（1）顶部的一端固定连接有传动盒（2），所述传动盒（2）顶部的一端固定安装有伺服电机（3），所述伺服电机（3）的输出轴延伸至传动盒（2）的内部且固定连接有主动齿轮（4），所述传动盒（2）的内部且位于主动齿轮（4）的一侧转动连接有转动轴（5），所述转动轴（5）的外侧且位于主动齿轮（4）的一侧固定连接有从动齿轮（6），所述主动齿轮（4）与从动齿轮（6）啮合连接，所述转动轴（5）的底部延伸至混合箱（1）的内部，所述混合箱（1）内壁的顶部且位于转动轴（5）的外侧固定连接有固定套筒（15），所述固定套筒（15）的外侧固定连接有第一传动齿轮（7），所述混合箱（1）的内部且位于固定套筒（15）的下方设置有混合机构（8），所述混合箱（1）的顶部远离传动盒（2）的一侧设置有配比机构（9），所述混合箱（1）的外侧且位于配比机构（9）的下方固定安装有切削液浓度检测仪（10）。

2.根据权利要求1所述的切削液浓度监控及自动配比系统，其特征在于，所述混合机构（8）包括横板（81），所述转动轴（5）的外侧且位于固定套筒（15）的下方固定连接有两个横板（81），所述转动轴（5）的外侧且位于横板（81）的下方等距固定连接有搅拌叶片（82），所述横板（81）的底部远离转动轴（5）的一端均转动连接有搅拌轴（83），所述搅拌轴（83）的外侧且位于横板（81）的下方均等距固定连接有搅拌杆（84），所述搅拌轴（83）的顶部均延伸至横板（81）的顶部且固定连接有第二传动齿轮（85），所述搅拌轴（83）的外侧且位于第二传动齿轮（85）的下方与横板（81）的上方之间均套有扭力弹簧（86），所述横板（81）的顶部与第二传动齿轮（85）的底部均固定连接有与扭力弹簧（86）相互配合的限位杆（87）。

3.根据权利要求1所述的切削液浓度监控及自动配比系统，其特征在于，所述配比机构（9）包括配比箱（91），所述混合箱（1）的顶部远离传动盒（2）的一侧固定连接有配比箱（91），所述配比箱（91）的底部固定连接有连接管（92），所述连接管（92）的底部延伸至混合箱（1）的内部，所述连接管（92）的外侧固定安装有第一电磁阀（93），所述配比箱（91）远离混合箱（1）的一侧固定安装有控制器（94），所述配比箱（91）的顶部固定连接有加注管（95），所述加注管（95）的外侧固定安装有流量计（96），所述加注管（95）的外侧且位于流量计（96）的上方固定安装有第二电磁阀（97）。

4.根据权利要求1所述的切削液浓度监控及自动配比系统，其特征在于，所述混合箱（1）的外部与切削液浓度检测仪（10）相邻的一侧设置有可视窗（14）。

5.根据权利要求3所述的切削液浓度监控及自动配比系统，其特征在于，所述混合箱（1）的底部远离切削液浓度检测仪（10）的一侧固定连接有安装板（11），所述安装板（11）的顶部固定安装有水泵（12），所述水泵（12）的输入端延伸至混合箱（1）的内部。

6.根据权利要求2所述的切削液浓度监控及自动配比系统，其特征在于，所述第一传动齿轮（7）外侧的四分之一部位设置有齿牙，所述第二传动齿轮（85）与第一传动齿轮（7）外侧的齿牙部位啮合连接。

7.根据权利要求3所述的切削液浓度监控及自动配比系统，其特征在于，所述切削液浓度检测仪（10）、第一电磁阀（93）、流量计（96）、第二电磁阀（97）均与控制器（94）电性连接。

8.根据权利要求5所述的切削液浓度监控及自动配比系统，其特征在于，所述混合箱（1）的顶部远离配比箱（91）的一侧固定安装有控制面板（13），所述伺服电机（3）、水泵（12）、切削液浓度检测仪（10）、第一电磁阀（93）、流量计（96）、第二电磁阀（97）均与控制面板（13）电性连接。

9.根据权利要求1-8任一所述的切削液浓度监控及自动配比系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在使用时，首先将需要进行配比的高浓度的切削原液通过配比机构（9）加注入混合箱（1）的内部，即通过控制面板（13）控制第一电磁阀（93）与第二电磁阀（97）打开，然后通过加注管（95）加注高浓度的切削原液，并经过流量计（96）对其进行流量监测，高浓度的切削原液经过配比箱（91）与连接管（92）流入混合箱（1）的内部，切削原液加注完成之后即可开始进行配比操作；

S2、通过切削液浓度检测仪（10）检测切削原液的浓度值，并传递数值给控制器（94），控制器（94）计算此时应该加入的稀释液容积，并将数值传递给流量计（96），然后关闭第一电磁阀（93），打开第二电磁阀（97），然后通过加注管（95）向配比箱（91）的内部加注稀释液，同时通过流量计（96）对其进行流量监测，当流量达到指定数值之后，流量计（96）传递信号给控制器（94），控制器（94）控制第二电磁阀（97）关闭，然后再控制第一电磁阀（93）打开，指定容积的稀释液通过连接管（92）流入混合箱（1）的内部，然后即可开始进行混合操作；

S3、通过控制面板（13）控制伺服电机（3）工作，带动主动齿轮（4）进行转动，从而带动从动齿轮（6）与转动轴（5）进行转动，进而带动搅拌叶片（82）进行转动搅拌，同时通过横板（81）带动搅拌轴（83）与搅拌杆（84）进行公转，在搅拌轴（83）进行公转的同时，当第二传动齿轮（85）与第一传动齿轮（7）外侧的齿牙啮合时，即可带动搅拌轴（83）与搅拌杆（84）进行自转，而当第二传动齿轮（85）不再与第一传动齿轮（7）外侧的齿牙啮合时，在限位杆（87）与扭力弹簧（86）之间的配合下，将会带动搅拌轴（83）与搅拌杆（84）进行反向自转；

S4、混合完成之后，可通过控制面板（13）控制水泵（12）将混合箱（1）内部的切削液抽出进行使用。

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