CN115284064A - 一种具有冷却液除杂分离功能的钢制工件液内加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能加工领域，尤其涉及一种具有冷却液除杂分离功能的钢制工件液内加工设备。要解决的技术问题是：提供一种能够使工件进行冷却液浸泡加工以增加降温能力、有别于传统的冷却液浇洒具有环境友好性、自动化和智能化程度高的具有冷却液除杂分离功能的钢制工件液内加工设备。本发明的技术实施方案为：一种具有冷却液除杂分离功能的钢制工件液内加工设备，包括有：脚架，脚架之间设有蓄液箱。本发明通过采用将工件置于加工箱内，并通过控流装置对冷却液在蓄液箱和加工箱之间循环利用的方式，能够使冷却液进行循环利用，能够避免传统加工过程中的冷却液直接排放造成的资源浪费和环境污染。

Description

一种具有冷却液除杂分离功能的钢制工件液内加工设备

技术领域

本发明涉及智能加工领域，尤其涉及一种具有冷却液除杂分离功能的钢制工件液内加工设备。

背景技术

在目前对钢制工件进行加工的过程中，尤其是在对加工性能差，如加工散热性差的工件进行加工时，很多都需要大量的冷却液对其进行散热，而传统的加工过程依然如此，需要耗费大量的冷却液，因为其中含有的铁屑处理成本大，难以回收利用，而这样冷却液对环境的污染很大，同时加工过程中的铁屑飞溅易伤人。

鉴于上述缺点，需要研发一种能够使工件进行冷却液浸泡加工以增加降温能力、有别于传统的冷却液浇洒具有环境友好性、自动化和智能化程度高的具有冷却液除杂分离功能的钢制工件液内加工设备。

发明内容

为了克服目前在对钢制件进行加工时存在的散热性能差、资源浪费大和环境污染、自动化程度低的缺点，要解决的技术问题是：提供一种能够使工件进行冷却液浸泡加工以增加降温能力、有别于传统的冷却液浇洒具有环境友好性、自动化和智能化程度高的具有冷却液除杂分离功能的钢制工件液内加工设备。

本发明的技术实施方案为：一种具有冷却液除杂分离功能的钢制工件液内加工设备，包括有：脚架，脚架之间设有蓄液箱，蓄液箱另一侧设有中继箱，中继箱另一侧设有加工箱，加工箱与中继箱互通；第一单向管道，第一单向管道设于蓄液箱与加工箱之间，第一单向管道为单向导通型，蓄液箱另一侧设有第二单向管道，第二单向管道为单向导通型；控流装置，控流装置设于蓄液箱处，控流装置与用于将冷却液通过第一单向管道在加工箱、中继箱和蓄液箱之间传输；除杂装置，除杂装置设于中继箱处，除杂装置用于除去中继箱与加工箱内冷却液中的铁屑；开合装置，开合装置设于蓄液箱外周，第二单向管道与开合装置连接，开合装置与除杂装置配合，开合装置用于开合除杂装置，并启停中继箱与第二单向管道的传输功能。

作为本发明的一种优选技术方案，控流装置包括有：电动升降机，电动升降机设于蓄液箱近脚架一侧位置处，电动升降机的移动件伸入蓄液箱内；密封管，密封管设于蓄液箱近电动升降机一侧位置处；活塞，活塞设于电动升降机的移动件位于蓄液箱内的位置处，活塞与蓄液箱内壁配合，活塞与密封管配合。

作为本发明的一种优选技术方案，除杂装置包括有：外套架，外套架分别设于中继箱两侧，外套架与中继箱互通，外套架为底部开口的结构，外套架底部开口结构被开合装置挡住，中继箱内部近外套架一侧位置处均设有内套架，内套架与中继箱互通，内套架与外套架互通；移动副，移动副分别设于内套架处，移动副上均设有弹性件，移动副的移动件分别穿过与其连接的内套架，移动副的移动件位于内套架处的位置上均设有电磁铁组；驱动组件，驱动组件设于密封管处，驱动组件与移动副的移动件接触。

作为本发明的一种优选技术方案，驱动组件包括有：第一驱动电机，第一驱动电机设于密封管处；接触架，接触架设于第一驱动电机输出轴处，接触架为两组弧形结构，接触架与第二移动副的移动件配合。

作为本发明的一种优选技术方案，开合装置包括有：环形滑轨，环形滑轨设于蓄液箱外周，环形滑轨为带有两个移动件的结构，环形滑轨的移动件分别位于蓄液箱的两侧，环形滑轨的移动件处均设有移动架；挡板，挡板分别设于移动架位于外套架一侧位置处，挡板挡住外套架的开口结构，挡板为同方向末端均开有口的结构，第二单向管道分别与挡板的开口结构处连接。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括有扫动装置，扫动装置包括有：固定环，固定环设于中继箱位于加工箱之间的位置处，固定环处设有第二驱动电机；扫动板，扫动板设于第二驱动电机的输出轴处，扫动板与固定环之间为带有密封件的结构。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括有控制装置，控制装置包括有：齿环，齿环设于移动架之间；第三驱动电机，第三驱动电机设于脚架一侧，第三驱动电机输出轴处设有齿轮，齿轮与齿环配合。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括有：温度传感器，温度传感器设于加工箱位置处。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括有控制箱，脚架一侧设有控制箱，控制箱包括有开关电源、DC-DC电源模块和控制模块MCU，DC-DC电源模块上通过线路连接有电源总开关，控制模块MCU和DC-DC电源模块之间通过电性连接，控制模块MCU上以电性连接的方式设有上液开关、回液开关、除杂开关、排杂开关、收尾开关和复位开关，控制模块MCU上以电性连接的方式设有显示屏，电动升降机、电磁铁组、第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机与控制模块MCU通过外围电路连接。

有益效果：

1、本发明通过采用将工件置于加工箱内，并通过控流装置对冷却液在蓄液箱和加工箱之间循环利用的方式，能够使冷却液进行循环利用，能够避免传统加工过程中的冷却液直接排放造成的资源浪费和环境污染，且能够使工件浸泡在冷却液中加工的过程中避免铁屑飞溅。

2、本发明通过采用扫动板对中继箱内的冷却液进行加速流动的方式，这样不仅能够将中继箱内的铁屑能够在流动过程中被电磁铁组吸引，还能够使冷却液的温度快速扩散，避免冷却液温度在局部过热导致散热性能失效。

附图说明

图1为本发明的第一种立体结构示意图。

图2为本发明的第二种立体结构示意图。

图3为本发明的第三种立体结构示意图。

图4为本发明的第四种立体结构示意图。

图5为本发明的第五种立体结构示意图。

图6为本发明第一种的局部立体结构示意图。

图7为本发明第二种的局部立体结构示意图。

图8为本发明第三种的局部立体结构示意图。

图9为本发明第四种的局部立体结构示意图。

图10为本发明控流装置部分的第一种立体结构示意图。

图11为本发明控流装置部分的第二种立体结构示意图。

图12为本发明中继箱部分的第一种局部立体结构示意图。

图13为本发明中继箱部分的第二种局部立体结构示意图。

图14为本发明除杂装置部分的第一种立体结构示意图。

图15为本发明除杂装置部分的第二种立体结构示意图。

图16为本发明除杂装置部分的第三种立体结构示意图。

图17为本发明除杂装置部分的第四种立体结构示意图。

图18为本发明驱动组件部分的立体结构示意图。

图19为本发明扫动装置部分的第一种立体结构示意图。

图20为本发明扫动装置部分的第二种立体结构示意图。

图21为本发明开合装置部分的第一种立体结构示意图。

图22为本发明开合装置部分的第二种立体结构示意图。

图23为本发明温度传感器部分的立体结构示意图。

图24为本发明的电路原理图。

图25为本发明的电路框图。

以上附图中：1：脚架，2：控制箱，3：蓄液箱，4：中继箱，5：加工箱，6：第一单向管道，7：第二单向管道，8：控流装置，9：除杂装置，11：开合装置，81：电动升降机，82：密封管，83：活塞，91：外套架，92：内套架，93：移动副，94：弹性件，95：电磁铁组，10：驱动组件，101：第一驱动电机，102：接触架，111：环形滑轨，112：移动架，113：挡板，12：扫动装置，121：固定环，122：第二驱动电机，123：扫动板，13：控制装置，131：齿环，132：第三驱动电机，133：齿轮，14：温度传感器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述，但不限制本发明的保护范围和应用范围。

实施例1

如图1-23所示，一种具有冷却液除杂分离功能的钢制工件液内加工设备，包括有脚架1、蓄液箱3、中继箱4、加工箱5、第一单向管道6、第二单向管道7、控流装置8、除杂装置9和开合装置11，具体为：

脚架1之间设有蓄液箱3，蓄液箱3上侧设有中继箱4，中继箱4上侧设有加工箱5，加工箱5与中继箱4互通，加工箱5与蓄液箱3之间设有第一单向管道6，第一单向管道6为单向导通型，蓄液箱3另一侧设有第二单向管道7，第二单向管道7为单向导通型，蓄液箱3处设有控流装置8，控流装置8与用于将冷却液通过第一单向管道6在加工箱5、中继箱4和蓄液箱3之间传输，中继箱4两侧设有除杂装置9，除杂装置9用于除去中继箱4与加工箱5内冷却液中的铁屑，蓄液箱3外周设有开合装置11，第二单向管道7与开合装置11连接，开合装置11与除杂装置9配合，开合装置11用于开合除杂装置9，并导通中继箱4与第二单向管道7的传输功能。

上述实施例在进行操作时，可以通过控制箱2上的电源总开关启动该具有冷却液除杂分离功能的钢制工件液内加工设备的电源；随后可以旋转开合装置11，使开合装置11挡住除杂装置9的开口，此时可以将冷却液通过第二单向管道7与开合装置11的连接处进行加注，使冷却液加注至蓄液箱3内；在需要对钢制工件进行加工时，可以将钢制工件通过外界夹持机构进入到加工箱5内，随后可以通过控制箱2处的上液开关启动控流装置8，使控流装置8将蓄液箱3内的冷却液通过第一单向管道6输送至加工箱5与中继箱4位置处，当加工箱5内的液位到达所需标准后，可以通过上液开关关闭控流装置8，随后通过控制箱2处的除杂开关启动除杂装置9，使除杂装置9处于工作状态，这样在工件进行加工时产生的铁屑将在运动过程中被除杂装置9吸引，避免铁屑在冷却液中运动刮伤工件表面，也使冷却液在回收时不会进入到蓄液箱3内；如此，可以将工件在冷却液中浸泡加工，能够散热性能差的工件温度不会超标；当工件加工完成后，可以将工件从加工箱5中取出，并旋转开合装置11，使开合装置11与第二单向管道7的连接处位于除杂装置9位置处，此时可以通过控制箱2处的回液开关启动控流装置8，使控流装置8反向运行，使控流装置8通过第二单向管道7和开合装置11吸取中继箱4和加工箱5处的冷却液，而冷却液处的铁屑将被除杂装置9吸引，使回流的冷却中不含有铁屑，当控流装置8运行至端点时，控流装置8将自动关闭，而控流装置8自上而下运行时间为十秒，而此时中继箱4和加工箱5内的冷却液已排空，此时可以再次旋转开合装置11，使开合装置11不再挡住除杂装置9，此时可以通过控制箱2处的排杂开关启动除杂装置9的行程部分，使除杂装置9伸出中继箱4，在除杂装置9伸出中继箱4后，控制箱2将使除杂装置9的行程部分停止工作，并使除杂装置9的吸引部分停止工作，此时除杂装置9处吸引的铁屑将掉落，此时可以对其进行收集；如此，完成一个工件液内加工过程。

控流装置8包括有电动升降机81、密封管82和活塞83，具体为：

蓄液箱3下侧设有电动升降机81，电动升降机81的移动件伸入蓄液箱3内，蓄液箱3内中部设有密封管82，电动升降机81位于蓄液箱3内部的位置设有活塞83，活塞83与蓄液箱3内壁配合，活塞83与密封管82配合。

上述实施例在进行操作时，可以通过上液开关与回液开关控制电动升降机81的升降工作，使活塞83能够对蓄液箱3内的冷却液进行压送，并对中继箱4内的冷却液进行回收。

除杂装置9包括有外套架91、内套架92、移动副93、弹性件94、电磁铁组95和驱动组件10，具体为：

中继箱4两侧分别设有外套架91，外套架91与中继箱4互通，外套架91为底部开口的结构，外套架91底部开口结构被开合装置11挡住，中继箱4内部近外套架91一侧位置处均设有内套架92，内套架92与中继箱4互通，内套架92与外套架91互通，内套架92处均设有移动副93，移动副93上均设有弹性件94，移动副93的移动件分别穿过与其连接的内套架92，移动副93的移动件位于内套架92处的位置上均设有电磁铁组95，密封管82处设有驱动组件10，驱动组件10与移动副93的移动件接触。

上述实施例在进行操作时，可以通过除杂开关启动电磁铁组95，使电磁铁组95带有磁性，可以对中继箱4内的铁屑进行吸引；可以通过排杂开关启动驱动组件10，使驱动组件10带动移动副93的移动件向外侧移动，从而带动电磁铁组95向外侧移动，使电磁铁组95伸出中继箱4，当驱动组件10运行一百八十度后，驱动组件10将自动关闭，且使电磁铁组95停止工作，使电磁铁组95处吸引的铁屑掉落外界，当驱动组件10自动关闭三秒后，驱动组件10将通过控制箱2的控制反向运行一百八十度进行复位，并在复位完成后再次停止工作，从而使电磁铁组95通过弹性件94进行复位；中继箱4处的冷却液在回流时将通过内套架92、外套架91和开合装置11进行回流。

驱动组件10包括有第一驱动电机101和接触架102，具体为：

密封管82处设有第一驱动电机101，第一驱动电机101输出轴上设有接触架102，接触架102为两组弧形结构，接触架102与第二移动副93的移动件配合。

上述实施例在进行操作时，可以通过排杂开关启动第一驱动电机101，第一驱动电机101将带动接触架102旋转一百八十度，使接触架102带动移动副93的移动件向外侧移动，并且在运行一百八十度的三秒后将再次反转一百八十度进行复位。

开合装置11包括有环形滑轨111、移动架112和挡板113，具体为：

蓄液箱3外周设有环形滑轨111，环形滑轨111为带有两个移动件的结构，环形滑轨111的移动件分别位于蓄液箱3的两侧，环形滑轨111的移动件处均设有移动架112，移动架112上侧均设有挡板113，挡板113挡住外套架91的开口结构，挡板113为同方向末端均开有口的结构，第二单向管道7分别与挡板113的开口结构处连接。

上述实施例在进行操作时，旋转挡板113使其挡住外套架91时，中继箱4和加工箱5内可以进行工件的加工和冷却液的放置，当旋转挡板113使其开口结构处于外套架91下方时，此时可以通过第二单向管道7对中继箱4内的冷却液进行抽出；当旋转挡板113使其没有与外套架91接触时，可以使电磁铁组95的铁屑进行排出。

还包括有扫动装置12，扫动装置12包括有固定环121、第二驱动电机122和扫动板123，具体为：

中继箱4内部上侧设有扫动装置12，扫动装置12可以对中继箱4内部的冷却液加速流动，中继箱4内部上侧设有固定环121，固定环121内部设有第二驱动电机122，第二驱动电机122输出轴处设有扫动板123，扫动板123与固定环121之间为带有密封件的结构。

上述实施例在进行操作时，当电磁铁组95处于工作状态时，第二驱动电机122也将处于工作状态，第二驱动电机122将带动扫动板123进行旋转，使扫动板123对中继箱4内的冷却液进行加速流动，这样不仅能够将中继箱4内的铁屑能够在流动过程中被电磁铁组95吸引，还能够使冷却液的温度快速扩散，避免冷却液温度在局部过热导致散热性能失效；当电磁铁组95处于停止状态时，第二驱动电机122也将处于停止工作状态。

还包括有控制装置13，控制装置13包括有齿环131、第三驱动电机132和齿轮133，具体为：

两组移动架112之间设有齿环131，脚架1一侧设有第三驱动电机132，第三驱动电机132输出轴处设有齿轮133，齿轮133与齿环131配合。

上述实施例在进行操作时，当对工件加工完成后，需要快速操作挡板113的状态时，可以通过控制箱2处的收尾开关对第三驱动电机132进行启动，控制箱2将先控制第三驱动电机132进行旋转，使挡板113的开口结构运行至外套架91下方，旋转角度为三十度，旋转完成后第三驱动电机132将处于待机状态，直至按下回液开关时第三驱动电机132将处于计时状态，计时为十秒，当十秒计时结束后，第三驱动电机132将再次旋转，使挡板113运行至不与外套架91接触，旋转角度为一百度，此时第三驱动电机132停止运行，直至其余操作结束后可以通过控制箱2处的复位开关控制第三驱动电机132反转，从而使齿环131反转一百三十度。

还包括有温度传感器14，具体为：

加工箱5内壁处设有温度传感器14。

上述实施例在进行操作时，温度传感器14将在电源总开关启动后进行工作，以对加工箱5内部的冷却液温度进行实时检测，并将检测数据通过控制箱2处的显示屏进行显示，这样可以精确的了解冷却液温度，避免冷却液温度增加造成的散热性能失效。

实施例2

如图24-25所示，还包括有控制箱2，脚架1一侧设有控制箱2，控制箱2包括有开关电源、DC-DC电源模块和控制模块MCU，DC-DC电源模块上通过线路连接有电源总开关，控制模块MCU和DC-DC电源模块之间通过电性连接，控制模块MCU上以电性连接的方式设有上液开关、回液开关、除杂开关、排杂开关、收尾开关和复位开关，控制模块MCU上以电性连接的方式设有显示屏，电动升降机81、电磁铁组95、第一驱动电机101、第二驱动电机122和第三驱动电机132与控制模块MCU通过外围电路连接。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种具有冷却液除杂分离功能的钢制工件液内加工设备，其特征在于，包括有：

脚架（1），脚架（1）之间设有蓄液箱（3），蓄液箱（3）另一侧设有中继箱（4），中继箱（4）另一侧设有加工箱（5），加工箱（5）与中继箱（4）互通；

第一单向管道（6），第一单向管道（6）设于蓄液箱（3）与加工箱（5）之间，第一单向管道（6）为单向导通型，蓄液箱（3）另一侧设有第二单向管道（7），第二单向管道（7）为单向导通型；

控流装置（8），控流装置（8）设于蓄液箱（3）处，控流装置（8）与用于将冷却液通过第一单向管道（6）在加工箱（5）、中继箱（4）和蓄液箱（3）之间传输；

除杂装置（9），除杂装置（9）设于中继箱（4）处，除杂装置（9）用于除去中继箱（4）与加工箱（5）内冷却液中的铁屑；

开合装置（11），开合装置（11）设于蓄液箱（3）外周，第二单向管道（7）与开合装置（11）连接，开合装置（11）与除杂装置（9）配合，开合装置（11）用于开合除杂装置（9），并启停中继箱（4）与第二单向管道（7）的传输功能。

2.按照权利要求1所述的一种具有冷却液除杂分离功能的钢制工件液内加工设备，其特征在于，控流装置（8）包括有：

电动升降机（81），电动升降机（81）设于蓄液箱（3）近脚架（1）一侧位置处，电动升降机（81）的移动件伸入蓄液箱（3）内；

密封管（82），密封管（82）设于蓄液箱（3）近电动升降机（81）一侧位置处；

活塞（83），活塞（83）设于电动升降机（81）的移动件位于蓄液箱（3）内的位置处，活塞（83）与蓄液箱（3）内壁配合，活塞（83）与密封管（82）配合。

3.按照权利要求2所述的一种具有冷却液除杂分离功能的钢制工件液内加工设备，其特征在于，除杂装置（9）包括有：

外套架（91），外套架（91）分别设于中继箱（4）两侧，外套架（91）与中继箱（4）互通，外套架（91）为底部开口的结构，外套架（91）底部开口结构被开合装置（11）挡住，中继箱（4）内部近外套架（91）一侧位置处均设有内套架（92），内套架（92）与中继箱（4）互通，内套架（92）与外套架（91）互通；

移动副（93），移动副（93）分别设于内套架（92）处，移动副（93）上均设有弹性件（94），移动副（93）的移动件分别穿过与其连接的内套架（92），移动副（93）的移动件位于内套架（92）处的位置上均设有电磁铁组（95）；

驱动组件（10），驱动组件（10）设于密封管（82）处，驱动组件（10）与移动副（93）的移动件接触。

4.按照权利要求3所述的一种具有冷却液除杂分离功能的钢制工件液内加工设备，其特征在于，驱动组件（10）包括有：

第一驱动电机（101），第一驱动电机（101）设于密封管（82）处；

接触架（102），接触架（102）设于第一驱动电机（101）输出轴处，接触架（102）为两组弧形结构，接触架（102）与第二移动副（93）的移动件配合。

5.按照权利要求4所述的一种具有冷却液除杂分离功能的钢制工件液内加工设备，其特征在于，开合装置（11）包括有：

环形滑轨（111），环形滑轨（111）设于蓄液箱（3）外周，环形滑轨（111）为带有两个移动件的结构，环形滑轨（111）的移动件分别位于蓄液箱（3）的两侧，环形滑轨（111）的移动件处均设有移动架（112）；

挡板（113），挡板（113）分别设于移动架（112）位于外套架（91）一侧位置处，挡板（113）挡住外套架（91）的开口结构，挡板（113）为同方向末端均开有口的结构，第二单向管道（7）分别与挡板（113）的开口结构处连接。

6.按照权利要求5所述的一种具有冷却液除杂分离功能的钢制工件液内加工设备，其特征在于，还包括有扫动装置（12），扫动装置（12）包括有：

固定环（121），固定环（121）设于中继箱（4）位于加工箱（5）之间的位置处，固定环（121）处设有第二驱动电机（122）；

扫动板（123），扫动板（123）设于第二驱动电机（122）的输出轴处，扫动板（123）与固定环（121）之间为带有密封件的结构。

7.按照权利要求6所述的一种具有冷却液除杂分离功能的钢制工件液内加工设备，其特征在于，还包括有控制装置（13），控制装置（13）包括有：

齿环（131），齿环（131）设于移动架（112）之间；

第三驱动电机（132），第三驱动电机（132）设于脚架（1）一侧，第三驱动电机（132）输出轴处设有齿轮（133），齿轮（133）与齿环（131）配合。

8.按照权利要求7所述的一种具有冷却液除杂分离功能的钢制工件液内加工设备，其特征在于，还包括有：

温度传感器（14），温度传感器（14）设于加工箱（5）位置处。

9.按照权利要求8所述的一种具有冷却液除杂分离功能的钢制工件液内加工设备，其特征在于，还包括有控制箱，脚架一侧设有控制箱，控制箱包括有开关电源、DC-DC电源模块和控制模块MCU，DC-DC电源模块上通过线路连接有电源总开关，控制模块MCU和DC-DC电源模块之间通过电性连接，控制模块MCU上以电性连接的方式设有上液开关、回液开关、除杂开关、排杂开关、收尾开关和复位开关，控制模块MCU上以电性连接的方式设有显示屏，电动升降机、电磁铁组、第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机与控制模块MCU通过外围电路连接。

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