CN113758159B - 用于机加工自动生产线的工件干燥装置与工件干燥方法 - Google Patents

Abstract

用于机加工自动生产线的工件干燥装置与工件干燥方法，涉及机械加工技术领域，其包括壳体，壳体内部设置有可沿自身轴向转动的转筒，转筒的侧壁设置有滤网，转筒内由上往下间隔设置有多个料盘，料盘上设置有多个料口，每个料口的底部设置有一个用于放置工件的网状的兜袋，转筒的内壁沿竖直方向对称设置有两条限位凸条，料盘的两侧分别设置有一个与限位凸条相配合的限位凹槽，料盘的中心开有通孔并且每个料盘的通孔大小沿着由上往下的顺序逐个增大，壳体的下方设置有气缸，气缸设有阶梯轴式的活塞杆，活塞杆包括直径由上往下逐级增大的多节杆体。本发明可降低劳动力，避免工件因为人工失误而造成损坏。

Description

用于机加工自动生产线的工件干燥装置与工件干燥方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其指一种用于机加工自动生产线的工件干燥装置与工件干燥方法。

背景技术

机械零部件在生产加工过程中通常会用到冷却液等辅助加工液体，以便于机加工中的车削操作，在加工完成后，零部件表面会附着大量的冷却液等杂质，此时会对零部件进行简单的清洗，但由于清洗液通常都是润滑油液成分，因此清洗完毕后的零部件表面仍然附着有部分润滑油油液，需要进一步将其晾干，但是某些结构复杂的零部件会存在油液残留的情况，难以彻底完成干燥，从而影响后续的加工处理。

现有的解决方法一般是通过工人手动对零部件进行干燥，利用棉布擦除零部件上残留的油液，但这种传统的方式不仅劳动强度大，而且容易因工人失误而导致零部件掉落，进而损坏产品。不仅如此，实际上机械零部件的加工越加趋于使用自动化批量生产的工艺路线，在机加工自动生产线中，工件都是批量完成加工和清洗的，若在干燥环节中采取人工干燥的方式，会大大降低生产线的产能效率，这在日趋机器代人的大环境中面临着淘汰的风险。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种用于机加工自动生产线的工件干燥装置，以降低劳动力，避免工件因为人工失误而造成损坏。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种用于机加工自动生产线的工件干燥装置，包括壳体，所述壳体内部设置有可沿自身轴向转动的转筒，所述转筒的侧壁设置有滤网，所述转筒内由上往下间隔设置有多个料盘，所述料盘上设置有多个料口，每个料口的底部设置有一个用于放置工件的网状的兜袋，所述转筒的内壁沿竖直方向对称设置有两条限位凸条，所述料盘的两侧分别设置有一个与限位凸条相配合的限位凹槽，所述料盘的中心开有通孔并且每个料盘的通孔大小沿着由上往下的顺序逐个增大，所述壳体的下方设置有气缸，所述气缸设有阶梯轴式的活塞杆，所述活塞杆包括直径由上往下逐级增大的多节杆体，每节杆体的直径与对应的通孔大小相配合，所述壳体的外壁安装有风机，所述壳体的内壁上安装有连接风机的风管，所述风管沿竖直方向设置且其管身上开设有多个朝向滤网的出风口，所述壳体底部的边缘沿环形方向间隔设置有多个排水孔，所述壳体的下方设置有环形的集水槽且集水槽与排水孔对齐，所述转筒下部的外周面固定设置有从动齿轮，所述壳体的外壁安装有电机，所述电机的输出轴同轴固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮的一侧伸入壳体内部并与从动齿轮的左侧啮合，所述从动齿轮的右侧还啮合有用于稳定转筒的辅助齿轮，所述辅助齿轮可转动地安装在壳体的内壁上，所述转筒的顶部通过支撑轴承与外壳可转动连接。

优选地，所述壳体的顶端设置有顶盖，所述壳体的一侧连接有吸湿管，所述吸湿管的末端伸入至一洗脱箱内，所述洗脱箱内设有洗脱液，所述洗脱箱的顶部设有通风口。

更优选地，所述吸湿管的末端连接有排气盘，所述排气盘均匀布设有朝下的排气孔，所述洗脱液的液面高度高于排气盘的顶端高度。

更优选地，所述顶盖底部的边缘设有用于搭在外壳上沿的台阶。

更优选地，所述兜袋呈锥形袋状结构，所述兜袋采用塑料网袋制成。

更优选地，所述集水槽的底部还连接有排水管。

更优选地，所述料盘的上端还设置有便于机械手抓取的凸块。

更优选地，所述壳体通过立柱安装在底座上。

另外，本发明还提供一种基于上述用于机加工自动生产线的工件干燥装置的工件干燥方法，其包括以下步骤：

一、启动气缸，使活塞杆向上伸长，然后通过机械手按顺序抓取对应的料盘沿活塞杆往下放置，使料盘的通孔套住活塞杆并使料盘两侧的限位凹槽与转筒内的限位凸条形成配合，直到料盘的通孔底端落在对应的杆体顶端上为止。

二、启动气缸，使活塞杆收缩从而带动所有料盘向下移动到转筒中，通过机械手抓取顶盖并使顶盖搭在外壳的上沿形成配合。

三、启动电机以驱动转筒转动，同时打开风机，使风管的出风口对转筒吹风，此时工件在离心作用和风力作用下甩出自身表面残留油液。

四、关闭电机和风机，通过机械手抓取顶盖从而打开外壳的顶端，然后启动气缸，使活塞杆的顶端向上移动至步骤一中的位置，从而带动所有料盘向上移动。

五、通过机械手按顺序抓取对应的料盘并转移到生产线的下个工位上。

本发明的有益效果在于：将该装置设置在流水线上，可通过机械手抓取工件放入料盘的兜袋中，再通过下个工位的机械手抓取料盘放入转筒内，然后通过电机驱动转筒转动，可使工件受到离心力的作用而将表面的油液甩出，同时，在转筒转动的过程中还可启动风机，使得出风口对转筒吹风，进一步提高对工件的干燥效果，由于设置在流水线上之后无需再利用工人手动擦拭工件，因此可在极大程度上降低劳动力，避免产品因为人工失误而造成损坏，不仅如此，对于制造业升级、机器代人的转型也有着较大意义。

附图说明

图1为本发明实施例中的整体结构示意图；

图2为实施例中转筒的结构示意图；

图3为实施例中其中一个料盘的结构示意图

图4为实施例中机械手抓取料盘的示意图。

附图标记为：

1——壳体 2——转筒 3——滤网

4——料盘 5——兜袋 6——限位凸条

7——限位凹槽 8——气缸 9——活塞杆

10——风机 11——风管 12——排水孔

13——集水槽 14——从动齿轮 15——电机

16——主动齿轮 17——顶盖 18——吸湿管

19——洗脱箱 20——排气盘 21——立柱

22——底座 23——辅助齿轮 24——支撑轴承

25——排水管 26——凸块。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定” 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，或一体地连接；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。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。

此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

如图1-3所示，用于机加工自动生产线的工件干燥装置，包括壳体1，壳体1内部设置有可沿自身轴向转动的转筒2，转筒2的侧壁设置有滤网3，转筒2内由上往下间隔设置有多个料盘4，料盘4上设置有多个料口，每个料口的底部设置有一个用于放置工件的网状的兜袋5，转筒2的内壁沿竖直方向对称设置有两条限位凸条6，料盘4的两侧分别设置有一个与限位凸条6相配合的限位凹槽7，料盘4的中心开有通孔并且每个料盘4的通孔大小沿着由上往下的顺序逐个增大，壳体1的下方设置有气缸8，气缸8设有阶梯轴式的活塞杆9，活塞杆9包括直径由上往下逐级增大的多节杆体，每节杆体的直径与对应的通孔大小相配合，壳体1的外壁安装有风机10，壳体1的内壁上安装有连接风机10的风管11，风管11沿竖直方向设置且其管身上开设有多个朝向滤网3的出风口，壳体1底部的边缘沿环形方向间隔设置有多个排水孔12，壳体1的下方设置有环形的集水槽13且集水槽13与排水孔12对齐，转筒2下部的外周面固定设置有从动齿轮14，壳体1的外壁安装有电机15，电机15的输出轴同轴固定连接有主动齿轮16，主动齿轮16的一侧伸入壳体1内部并与从动齿轮15的左侧啮合，从动齿轮15的右侧还啮合有用于稳定转筒2的辅助齿轮23，辅助齿轮23可转动地安装在壳体1的内壁上，转筒2的顶部通过支撑轴承24与外壳1可转动连接。

进一步，壳体1的顶端设置有顶盖17，壳体1的一侧连接有吸湿管18，吸湿管18的末端伸入至一洗脱箱19内，洗脱箱19内设有洗脱液，洗脱箱19的顶部设有通风口，其中，吸湿管18的末端连接有排气盘20，排气盘20均匀布设有朝下的排气孔，洗脱液的液面高度高于排气盘20的顶端高度，通过将壳体1内的气体排入洗脱箱19内处理后再排出，可有效降低气体中的有害成分对生产环境造成污染。

作为优选地，顶盖17底部的边缘设有用于搭在外壳1上沿的台阶，这使得顶盖17也可被流水线上的机械手抓取并放置在外壳1顶端即可实现封盖。

作为更优选地，兜袋5呈锥形袋状结构，兜袋5采用塑料网袋制成，一方面具备足够强度，另一方面也可避免对机械零部件造成磨损。

另外，集水槽13的底部还连接有排水管25。

作为优选地，料盘4的上端还设置有便于机械手抓取的凸块26。

在本实施例中，壳体1通过立柱21安装在底座22上。

上述实施例中提供的用于机加工自动生产线的工件干燥装置在开始工作前，可提供给本领域的技术人员用于流水线上的操作参考：即料盘4可摆放在流水线前置环节，通过逐次转动一定角度来使料口移动到工位，让机械手依次抓取工件放入到兜袋5中，放满一个料盘4的各个兜袋5后即可利用机械手抓取料盘放入到转筒2中，放满足够数量的料盘4后即可利用机械手抓取顶盖17放在壳体1的顶端。

在放入料盘4时，先放入通孔最大的料盘4，该料盘4的凹槽7会配合限位凸条6并沿着限位凸条6向下移动，且会穿过活塞杆9的各个阶梯杆体部分并落在最下一级杆体的顶端上，然后在逐个放入通孔小一级的料盘4即可在活塞杆9上逐级间隔堆叠起来，这样的好处是，完成风干工作后，可通过气缸8驱动活塞杆9往上伸长，从而将各个料盘4推出，便于后续工人取回料盘或另外的机械手进行抓取回收。

在工作过程中，通过电机15驱动转筒2转动，可使工件受到离心力的作用而将表面的油液甩出，同时，在转筒2转动的过程中还可启动风机10，使得出风口对转筒2吹风，进一步提高风干工件的效果，这样当油液在离心力作用下不足以甩出时，还可通过风力作用提高其干燥效果，具体来说，风机10所产生的风力作用还可在转筒2内形成气流，在气流的作用影响下，科室的工件表面能够得到较好的干燥效果。而壳体1内产生的废液则可通过排水孔12流入到下方的集水槽13中，并通过排水管25排出。

需要说明的是，本领域的技术人员应该知道，由于风机10的存在，转筒2的转速并不需要太快，再由于料盘4通过其边沿的凹槽7与限位凸条6形成了配合，因此不用担心料盘4出现滑脱出去的风险，而且在机械零部件的离心作用力下，料盘4会受到倾斜向下的拉力作用，因此更无需担心料盘4会往上过度移动。

在上述实施方式中，由于主动齿轮16的一部分需要伸入到外壳1中，因此会在一定程度上沾上外壳1内的废液，这里可通过在外壳1的外壁上安装两个清洁刷，使两个清洁刷的刷毛分别贴靠主动齿轮16的上端面和下端面，在主动齿轮16转动的过程中，其两个端面的废液可被清洁刷清洁，以在一定程度上保持洁净程度，而主动齿轮16的轮齿上的少量废液则无需进行额外的清洁，这是由于废液本身就是润滑液，因此能够对齿轮的啮合传动起到一定程度的润滑作用，当然，清洁刷是可拆卸安装在外壳1壁面上的，以便于后续拆下进行维护或更换。

另外，本实施例还提供一种工件干燥方法，其采用上述的用于机加工自动生产线的工件干燥装置来实现，具体包括以下步骤：

一、启动气缸8，使活塞杆9向上伸长，然后通过机械手按顺序抓取对应的料盘4沿活塞杆9往下放置，使料盘4的通孔套住活塞杆9并使料盘4两侧的限位凹槽7与转筒2内的限位凸条6形成配合，直到料盘4的通孔底端落在对应的杆体顶端上为止，机械手便可返回从而抓取下一个料盘4。本领域的技术人员应该知道，由于料盘4落在相应的杆体底端后便会受到限位作用而无法再往下移动，因此机械手的行程可设置为移动到转筒2正上方后持续带动料盘4往下移动，当被限制住而无法继续移动时，机械手内部可产生相应的信号从而触发返回的动作，由于这是流水生产线上机械手的常见操作方式，本领域的技术人员对于如何实施机械手的抓取、移动等动作不会存在任何技术障碍，因此不进行赘述。

值得说明的是，在料盘4的顶面可对称设置两个凸块26以供机械手抓取，并使机械手具备两个分支抓取部（如图4所示），这样当机械手的两个分支抓取部抓取料盘4时，能够使料盘4以更精准的摆位进行移动（当两个分支抓取部之间位置相对不变时，便使料盘4保持正确的位置），从而便于料盘4两侧的限位凹槽7和转筒2内的限位凸条6形成配合。

二、启动气缸8，使活塞杆9收缩从而带动所有料盘4向下移动到转筒2中，通过机械手抓取顶盖17并使顶盖17搭在外壳1的上沿形成配合。本领域的技术人员应该知道，顶盖17的顶端也可参照料盘4一样在其顶端面设置两个用于供机械手抓取的凸块，这样一来可方便机械手直接对其进行抓取，仅需设置机械手的行程动作即可，而无需再改变机械手的结构，简化了流水生产线的设计。需要说明的是，本实施例中的顶盖17仅是压盖在外壳1的顶端，其与外壳1之间并不需要紧固连接的结构，一方面，顶盖17自身可选用带有一定重量的结构，从而依靠自身重力作用稳定压盖在外壳1的顶端，另一方面，顶盖17的边沿还可固定设置有弹性密封圈（附图中未示出），使得顶盖17与外壳1顶端之间形成一定程度的紧密配合，再由于如前所述的干燥工作过程中电机15的速度无需太快，因此整个装置不会产生较大的晃动，故完全无需担心顶盖17压盖在外壳1上的稳定性，只需要顶盖17能避免废气从外壳1顶部大量逸出即可。这里需要指出的是，由于外壳1的底端设置有排水孔12，因此不可避免的会有少量的废气从外壳1内部逸出，但设置吸湿管18的目的仅是为了在较大程度上降低废气对工作环境的影响，考虑到制造成本的问题，并不一定需要对其彻底杜绝，当然，本领域的技术人员应该知道，想要防止废气从外壳1内直接逸出到工作环境中，可在排水孔12的孔口处设置阀门等结构来解决此问题，待到干燥完成后，废气过滤到一定程度后再打开阀门来排放废水，即可避免废气直接污染工作环境，不过这在一定程度上拖延了自动生产线的加工效率，因此本实施例中不做考虑。

三、启动电机15以驱动转筒2转动，同时打开风机10，使风管11的出风口对转筒2吹风，此时工件在离心作用和风力作用下甩出自身表面残留油液并实现干燥，形成的废液则落到外壳1的底部并可从外壳1底部的排水孔12排出，继而落入到集水槽13中，并最终从排水管25排出。

四、关闭电机15和风机10，通过机械手抓取顶盖17从而打开外壳1的顶端，然后启动气缸8，使活塞杆9的顶端向上移动至步骤一中的位置，从而带动所有料盘4向上移动。

五、通过机械手按顺序抓取对应的料盘4并转移到生产线的下个工位上。

在上述步骤中，活塞杆9的移动实际上起到的是一个辅助作用，实际应用过程中也可通过设定程序来取消活塞杆9的运动，让机械手来完成抓取和摆放料盘4，而一些特殊情况下，在卸料时可不使用机械手，而是依靠活塞杆9将各料盘4往上顶出，以便于人工卸料操作，从而提高该装置的实用性。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。

Claims (5)

1.用于机加工自动生产线的工件干燥装置，包括壳体（1），其特征在于：所述壳体（1）内部设置有能够沿自身轴向转动的转筒（2），所述转筒（2）的侧壁设置有滤网（3），所述转筒（2）内由上往下间隔设置有多个料盘（4），所述料盘（4）上设置有多个料口，每个料口的底部设置有一个用于放置工件的网状的兜袋（5），所述转筒（2）的内壁沿竖直方向对称设置有两条限位凸条（6），所述料盘（4）的两侧分别设置有一个与限位凸条（6）相配合的限位凹槽（7），所述料盘（4）的中心开有通孔并且每个料盘（4）的通孔大小沿着由上往下的顺序逐个增大，所述壳体（1）的下方设置有气缸（8），所述气缸（8）设有阶梯轴式的活塞杆（9），所述活塞杆（9）包括直径由上往下逐级增大的多节杆体，每节杆体的直径与对应的通孔大小相配合，所述壳体（1）的外壁安装有风机（10），所述壳体（1）的内壁上安装有连接风机（10）的风管（11），所述风管（11）沿竖直方向设置且其管身上开设有多个朝向滤网（3）的出风口，所述壳体（1）底部的边缘沿环形方向间隔设置有多个排水孔（12），所述壳体（1）的下方设置有环形的集水槽（13）且集水槽（13）与排水孔（12）对齐，所述转筒（2）下部的外周面固定设置有从动齿轮（14），所述壳体（1）的外壁安装有电机（15），所述电机（15）的输出轴同轴固定连接有主动齿轮（16），所述主动齿轮（16）的一侧伸入壳体（1）内部并与从动齿轮（14）的左侧啮合，所述从动齿轮（14）的右侧还啮合有用于稳定转筒（2）的辅助齿轮（23），所述辅助齿轮（23）转动地安装在壳体（1）的内壁上，所述转筒（2）的顶部通过支撑轴承（24）与外壳（1）转动连接，所述料盘（4）的上端还设置有便于机械手抓取的凸块（26），所述壳体（1）的顶端设置有顶盖（17），所述壳体（1）的一侧连接有吸湿管（18），所述吸湿管（18）的末端伸入至一洗脱箱（19）内，所述洗脱箱（19）内设有洗脱液，所述洗脱箱（19）的顶部设有通风口，所述吸湿管（18）的末端连接有排气盘（20），所述排气盘（20）均匀布设有朝下的排气孔，所述洗脱液的液面高度高于排气盘（20）的顶端高度；

采用所述的用于机加工自动生产线的工件干燥装置完成的工件干燥方法，包括以下步骤：

一、启动气缸（8），使活塞杆（9）向上伸长，然后通过机械手按顺序抓取对应的料盘（4）沿活塞杆（9）往下放置，使料盘（4）的通孔套住活塞杆（9）并使料盘（4）两侧的限位凹槽（7）与转筒（2）内的限位凸条（6）形成配合，直到料盘（4）的通孔底端落在对应的杆体顶端上为止；

二、启动气缸（8），使活塞杆（9）收缩从而带动所有料盘（4）向下移动到转筒（2）中，通过机械手抓取顶盖（17）并使顶盖（17）搭在外壳（1）的上沿形成配合；

三、启动电机（15）以驱动转筒（2）转动，同时打开风机（10），使风管（11）的出风口对转筒（2）吹风，此时工件在离心作用和风力作用下甩出自身表面残留油液；

四、关闭电机（15）和风机（10），通过机械手抓取顶盖（17）从而打开外壳（1）的顶端，然后启动气缸（8），使活塞杆（9）的顶端向上移动至步骤一中的位置，从而带动所有料盘（4）向上移动；

五、通过机械手按顺序抓取对应的料盘（4）并转移到生产线的下个工位上。

2.根据权利要求1所述的用于机加工自动生产线的工件干燥装置，其特征在于：所述顶盖（17）底部的边缘设有用于搭在外壳（1）上沿的台阶。

3.根据权利要求1所述的用于机加工自动生产线的工件干燥装置，其特征在于：所述兜袋（5）呈锥形袋状结构，所述兜袋（5）采用塑料网袋制成。

4.根据权利要求1所述的用于机加工自动生产线的工件干燥装置，其特征在于：所述集水槽（13）的底部还连接有排水管（25）。

5.根据权利要求1所述的用于机加工自动生产线的工件干燥装置，其特征在于：所述壳体（1）通过立柱（21）安装在底座（22）上。

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