CN117840766A - 双循环冷却式金属磨切装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了双循环冷却式金属磨切装置，包括机架、直线驱动器、旋转夹持机构、机台、打磨机构、切割机构、水冷循环机构、风冷循环机构和中央控制器，所述打磨机构和切割机构分别安装在机台之上且具有可上下移动的打磨头和切割刀片，所述旋转夹持机构可夹持并驱动坯料自转，所述直线驱动器安装在机架之上且可驱动旋转夹持机构水平靠近或远离打磨头和切割刀片，所述风冷循环机构的吸风口设置在打磨头和切割刀片的下方，所述水冷循环机构的各个出水口分别正对打磨头的打磨部位和切割刀片的切割部位，冷却效果好，割机构的更换频率低。
Description
【技术领域】
本发明涉及金属磨切装置的技术领域，特别是双循环冷却式金属磨切装置的技术领域。
【背景技术】
在五金材料的生产过程中，经常需要对五金材料进行切割处理。金属切割加工主要是用比工件坚硬的且具有刃口的切割工具把坯料之上多余的金属切掉以获得规定的尺寸、几何形状和表面质量的工件的加工方法。
现有的金属切割装置通常直接采用旋转的刀片对坯料进行切割，如公告号为CN215698351U的实用新型专利所公开的一种用于金属刀剪加工用切割装置以及公开号为CN114682847A的发明专利所公开的一种可变速金属切割一体机。但是，此类金属切割装置由于刀片损坏速度较快，导致刀片更换频率较高，十分影响加工进度，尤其是在处理硬度较大的坯料的时候。
此外，现有的金属切割装置通常仅利用冷却液进行局部降温，降温范围较窄，降温效果一般，如公告号为CN208051017U的实用新型专利所公开的一种金属切割装置。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出双循环冷却式金属磨切装置，冷却效果好，割机构的更换频率低。
为实现上述目的，本发明提出了双循环冷却式金属磨切装置，包括机架、直线驱动器、旋转夹持机构、机台、打磨机构、切割机构、水冷循环机构、风冷循环机构和中央控制器，所述打磨机构和切割机构分别安装在机台之上且具有可上下移动的打磨头和切割刀片，所述旋转夹持机构可夹持并驱动坯料自转，所述直线驱动器安装在机架之上且可驱动旋转夹持机构水平靠近或远离打磨头和切割刀片，所述风冷循环机构的吸风口设置在打磨头和切割刀片的下方，所述水冷循环机构的各个出水口分别正对打磨头的打磨部位和切割刀片的切割部位，所述中央控制器分别与直线驱动器、旋转夹持机构、打磨机构、切割机构、水冷循环机构和风冷循环机构电连接。
作为优选，所述水冷循环机构包括液槽、过滤板、集液管、喷头、导管、液泵、液阀和导板，所述液槽的顶部槽口正对打磨头和切割刀片，所述过滤板可拆卸式安装在液槽的槽腔之中并把槽腔分隔为上腔室和下腔室，所述下腔室与集液管之间通过接有液泵和液阀的导管的间接连接，若干个所述喷头分别安装在集液管之上，所述导板安装在液槽的槽口外围。
作为优选，所述风冷循环机构包括风机、排风管、吸风管和隔挡组件，所述风机的排风口和吸风口处分别安装有排风管和吸风管，所述排风管的自由端接入大气，所述吸风管的自由端伸入下腔室之中且通过安装的隔挡组件阻止液体吸入。
作为优选，所述吸风管之上设有折弯部并使口部朝上设置。
作为优选所述隔挡组件包括挡板、芯杆和联杆，所述挡板位于吸风管的上方且顶面设有上凸的弧面，所述芯杆的顶端与挡板相固定而底端伸入吸风管的管体通道内，所述芯杆通过环绕设置的若干根联杆而与吸风管间接连接。
作为优选，所述吸风管的弯折处的下部设有缺口。
作为优选，所述芯杆的底端沿着缺口伸出吸风管。
作为优选，所述直线驱动器包括直线驱动电机、支撑块、丝杆、丝母、直线驱动滑轨和直线驱动滑块，所述丝杆通过支撑块而水平可转动式设置在机架之上且由直线驱动电机驱动自转，所述丝母螺纹连接在丝杆之外，所述直线驱动滑轨固定在机架的顶面且与丝杆相平行，所述直线驱动滑块滑动式连接在直线驱动滑轨之上且与丝母相固定，所述旋转夹持机构包括立柱、旋转座、夹具和旋转夹持电机，所述立柱的底端与丝母相固定而顶部可转动式连接有旋转座，所述旋转座由旋转夹持电机驱动自转，所述夹具安装在旋转座朝向打磨机构和切割机构的一侧。
作为优选，所述打磨机构包括打磨气缸和打磨头，所述切割机构包括切割气缸、切割电机和切割刀片，所述打磨气缸和切割气缸分别安装在机台之上，所述打磨气缸和切割气缸的伸缩杆均竖向朝下伸缩且末端分别与打磨头和切割电机相固定，所述切割刀片由切割电机驱动自转，所述打磨机构位于旋转夹持机构与切割机构之间。
作为优选，所述打磨机构还包括打磨滑轨和打磨滑块，所述切割机构还包括切割滑轨和切割滑块，所述打磨滑轨和切割滑轨分别竖向固定在机台之上，所述打磨滑块和切割滑块分别滑动式连接在打磨滑轨和切割滑轨之上，所述打磨气缸和切割气缸的伸缩杆分别与打磨滑块和切割滑块相连接。
本发明的有益效果：
1)通过联用直线驱动器和旋转夹持机构以带动卧式自转的坯料依次经过打磨机构与切割机构，可使坯料的待断切部位先经由打磨机构磨薄，再经由切割机构断切，从而大大减轻切割机构的切割压力，延长切割机构的使用寿命，降低切割机构的更换频率，保证加工进度达标；
2)通过将由液槽、过滤板、集液管、喷头、导管、液泵、液阀和导板共同构成的水冷循环机构与由风机、排风管、吸风管和隔挡组件共同构成的风冷循环机构相联用，一方面可利用在喷头与液槽之间循环流动的切削液对坯料的打磨部位和切割部位进行局部针对式的水冷，另一方面又可在吸风管和隔挡组件的相互配合之下使液槽的上方形成向下流动的气流以对坯料进行整体式的风冷，从而保证坯料在加工期间不会因受热和出现性能下降的问题；
3)通过采用挡板、芯杆和联杆共同构成隔挡组件，可利用挡板的上凸的弧面改变下落的液体的方向，从而避免切削液直接进入吸风管之中；
4)通过折弯吸风管并在弯折处的下部增设缺口，又令芯杆的底端沿着缺口伸出吸风管，既可使不慎进入吸风管内的液体沿着缺口直接离开吸风管，又可利用芯杆作为导流杆而导向液体向下沿着缺口排出吸风管，从而避免风机损坏。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明双循环冷却式金属磨切装置的主视图；
图2是本发明双循环冷却式金属磨切装置的机架、直线驱动器和旋转夹持机构的装配示意图；
图3是本发明双循环冷却式金属磨切装置的打磨机构的主视图；
图4是本发明双循环冷却式金属磨切装置的切割机构的主视图；
图5是本发明双循环冷却式金属磨切装置的水冷循环机构和风冷循环机构的装配示意图；
图6是本发明双循环冷却式金属磨切装置的吸风管和隔挡组件的装配示意图。
图中：1-机架、2-直线驱动器、21-直线驱动电机、22-支撑块、23-丝杆、24-丝母、25-直线驱动滑轨、26-直线驱动滑块、3-旋转夹持机构、31-立柱、32-旋转座、33-夹具、34-旋转夹持电机、4-机台、5-打磨机构、51-打磨气缸、52-打磨头、53-打磨滑轨、54-打磨滑块、6-切割机构、61-切割气缸、62-切割电机、63-切割刀片、64-切割滑轨、65-切割滑块、7-水冷循环机构、71-液槽、72-过滤板、73-集液管、74-喷头、75-导管、76-液泵、77-液阀、78-导板、8-风冷循环机构、81-风机、82-排风管、83-吸风管、84-隔挡组件、841-挡板、842-芯杆、843-联杆。
【具体实施方式】
参阅图1、图3和图4，本发明双循环冷却式金属磨切装置，包括机架1、直线驱动器2、旋转夹持机构3、机台4、打磨机构5、切割机构6、水冷循环机构7、风冷循环机构8和中央控制器，所述打磨机构5和切割机构6分别安装在机台4之上且具有可上下移动的打磨头52和切割刀片63，所述旋转夹持机构3可夹持并驱动坯料自转，所述直线驱动器2安装在机架1之上且可驱动旋转夹持机构3水平靠近或远离打磨头52和切割刀片63，所述风冷循环机构8的吸风口设置在打磨头52和切割刀片63的下方，所述水冷循环机构7的各个出水口分别正对打磨头52的打磨部位和切割刀片63的切割部位，所述中央控制器分别与直线驱动器2、旋转夹持机构3、打磨机构5、切割机构6、水冷循环机构7和风冷循环机构8电连接。
参阅图5，所述水冷循环机构7包括液槽71、过滤板72、集液管73、喷头74、导管75、液泵76、液阀77和导板78，所述液槽71的顶部槽口正对打磨头52和切割刀片63，所述过滤板72可拆卸式安装在液槽71的槽腔之中并把槽腔分隔为上腔室和下腔室，所述下腔室与集液管73之间通过接有液泵76和液阀77的导管75的间接连接，若干个所述喷头74分别安装在集液管73之上，所述导板78安装在液槽71的槽口外围。
参阅图5，所述风冷循环机构8包括风机81、排风管82、吸风管83和隔挡组件84，所述风机81的排风口和吸风口处分别安装有排风管82和吸风管83，所述排风管82的自由端接入大气，所述吸风管83的自由端伸入下腔室之中且通过安装的隔挡组件84阻止液体吸入。
参阅图6，所述吸风管83之上设有折弯部并使口部朝上设置。
参阅图6，所述隔挡组件84包括挡板841、芯杆842和联杆843，所述挡板841位于吸风管83的上方且顶面设有上凸的弧面，所述芯杆842的顶端与挡板841相固定而底端伸入吸风管83的管体通道内，所述芯杆842通过环绕设置的若干根联杆843而与吸风管83间接连接。
参阅图6，所述吸风管83的弯折处的下部设有缺口842。
参阅图6，所述芯杆842的底端沿着缺口842伸出吸风管83。
参阅图2，所述直线驱动器2包括直线驱动电机21、支撑块22、丝杆23、丝母24、直线驱动滑轨25和直线驱动滑块26，所述丝杆23通过支撑块22而水平可转动式设置在机架1之上且由直线驱动电机21驱动自转，所述丝母24螺纹连接在丝杆23之外，所述直线驱动滑轨25固定在机架1的顶面且与丝杆23相平行，所述直线驱动滑块26滑动式连接在直线驱动滑轨25之上且与丝母24相固定，所述旋转夹持机构3包括立柱31、旋转座32、夹具33和旋转夹持电机34，所述立柱31的底端与丝母24相固定而顶部可转动式连接有旋转座32，所述旋转座32由旋转夹持电机34驱动自转，所述夹具33安装在旋转座32朝向打磨机构5和切割机构6的一侧。
参阅图3和图4，所述打磨机构5包括打磨气缸51和打磨头52，所述切割机构6包括切割气缸61、切割电机62和切割刀片63，所述打磨气缸51和切割气缸61分别安装在机台4之上，所述打磨气缸51和切割气缸61的伸缩杆均竖向朝下伸缩且末端分别与打磨头52和切割电机62相固定，所述切割刀片63由切割电机62驱动自转，所述打磨机构5位于旋转夹持机构3与切割机构6之间。
参阅图3和图4，所述打磨机构5还包括打磨滑轨53和打磨滑块54，所述切割机构6还包括切割滑轨64和切割滑块65，所述打磨滑轨53和切割滑轨64分别竖向固定在机台4之上，所述打磨滑块54和切割滑块65分别滑动式连接在打磨滑轨53和切割滑轨64之上，所述打磨气缸51和切割气缸61的伸缩杆分别与打磨滑块54和切割滑块65相连接。
本发明工作过程：
首先，利用夹具33夹持卧式的坯料。接着，直线驱动电机21驱动丝杆23自转，使丝母24和直线驱动滑块26分别沿着丝杆23和直线驱动滑轨25移动，直至坯料的待断切部位正对打磨头52。随后，旋转夹持电机34驱动转座32自转以带动夹持有坯料的夹具33自转，而打磨气缸51则通过伸缩杆带动打磨头52向下移动并将待断切部位磨薄。在磨薄处理结束后，直线驱动器2再如上移动坯料，直至磨薄部位正对切割刀片63。此时，切割气缸61通过伸缩杆带动切割电机62和切割刀片63向下移动，同时切割电机62驱动切割刀片63自转，从而完成坯料的切割操作。在切割期间，切割刀片63的转动方向可与坯料的转动方向相反。
在打磨和切割的过程中，水冷循环机构7可不断进行水冷。具体而言，液泵76在液阀77开启后不断通过导管75和集液管73将位于下腔室内的切削液送入各个喷头74内，而各个喷头74再将切削液喷至打磨头52的打磨部位和切割刀片63的切割部位。其中，对准打磨头52的打磨部位和切割刀片63的切割部位的各个喷头74可通过不同的集液管73、导管75和液阀77分开控制。完成冷却工作后的切削液则会在导板78的导向下流入液槽71内并经过过滤板72过滤后重复使用。
在打磨和切割的过程中，风冷循环机构8可不断进行风冷。具体而言，风机81在启动后，可通过吸风管83吸入空气，再通过排风管82排出空气，从而使液槽71的上方形成向下流动的风并对坯料同步风冷。在此期间，挡板可841可阻止液体直接向下进入吸风管83之中。此外，对于部分随着空气而斜向进入吸风管83内的液体而言，其一方面可能由于惯性大于空气而在拐角处沿着缺口831直接离开吸风管83，另一方面可能沿着芯杆842的外壁直接向下流出吸风管83。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.双循环冷却式金属磨切装置，其特征在于：包括机架(1)、直线驱动器(2)、旋转夹持机构(3)、机台(4)、打磨机构(5)、切割机构(6)、水冷循环机构(7)、风冷循环机构(8)和中央控制器，所述打磨机构(5)和切割机构(6)分别安装在机台(4)之上且具有可上下移动的打磨头(52)和切割刀片(63)，所述旋转夹持机构(3)可夹持并驱动坯料自转，所述直线驱动器(2)安装在机架(1)之上且可驱动旋转夹持机构(3)水平靠近或远离打磨头(52)和切割刀片(63)，所述风冷循环机构(8)的吸风口设置在打磨头(52)和切割刀片(63)的下方，所述水冷循环机构(7)的各个出水口分别正对打磨头(52)的打磨部位和切割刀片(63)的切割部位，所述中央控制器分别与直线驱动器(2)、旋转夹持机构(3)、打磨机构(5)、切割机构(6)、水冷循环机构(7)和风冷循环机构(8)电连接。
2.如权利要求1所述的双循环冷却式金属磨切装置，其特征在于：所述水冷循环机构(7)包括液槽(71)、过滤板(72)、集液管(73)、喷头(74)、导管(75)、液泵(76)、液阀(77)和导板(78)，所述液槽(71)的顶部槽口正对打磨头(52)和切割刀片(63)，所述过滤板(72)可拆卸式安装在液槽(71)的槽腔之中并把槽腔分隔为上腔室和下腔室，所述下腔室与集液管(73)之间通过接有液泵(76)和液阀(77)的导管(75)的间接连接，若干个所述喷头(74)分别安装在集液管(73)之上，所述导板(78)安装在液槽(71)的槽口外围。
3.如权利要求2所述的双循环冷却式金属磨切装置，其特征在于：所述风冷循环机构(8)包括风机(81)、排风管(82)、吸风管(83)和隔挡组件(84)，所述风机(81)的排风口和吸风口处分别安装有排风管(82)和吸风管(83)，所述排风管(82)的自由端接入大气，所述吸风管(83)的自由端伸入下腔室之中且通过安装的隔挡组件(84)阻止液体吸入。
4.如权利要求3所述的双循环冷却式金属磨切装置，其特征在于：所述吸风管(83)之上设有折弯部并使口部朝上设置。
5.如权利要求4所述的双循环冷却式金属磨切装置，其特征在于：所述隔挡组件(84)包括挡板(841)、芯杆(842)和联杆(843)，所述挡板(841)位于吸风管(83)的上方且顶面设有上凸的弧面，所述芯杆(842)的顶端与挡板(841)相固定而底端伸入吸风管(83)的管体通道内，所述芯杆(842)通过环绕设置的若干根联杆(843)而与吸风管(83)间接连接。
6.如权利要求5所述的双循环冷却式金属磨切装置，其特征在于：所述吸风管(83)的弯折处的下部设有缺口(842)。
7.如权利要求6所述的双循环冷却式金属磨切装置，其特征在于：所述芯杆(842)的底端沿着缺口(842)伸出吸风管(83)。
8.如权利要求1至7中任一项所述的双循环冷却式金属磨切装置，其特征在于：所述直线驱动器(2)包括直线驱动电机(21)、支撑块(22)、丝杆(23)、丝母(24)、直线驱动滑轨(25)和直线驱动滑块(26)，所述丝杆(23)通过支撑块(22)而水平可转动式设置在机架(1)之上且由直线驱动电机(21)驱动自转，所述丝母(24)螺纹连接在丝杆(23)之外，所述直线驱动滑轨(25)固定在机架(1)的顶面且与丝杆(23)相平行，所述直线驱动滑块(26)滑动式连接在直线驱动滑轨(25)之上且与丝母(24)相固定，所述旋转夹持机构(3)包括立柱(31)、旋转座(32)、夹具(33)和旋转夹持电机(34)，所述立柱(31)的底端与丝母(24)相固定而顶部可转动式连接有旋转座(32)，所述旋转座(32)由旋转夹持电机(34)驱动自转，所述夹具(33)安装在旋转座(32)朝向打磨机构(5)和切割机构(6)的一侧。
9.如权利要求1至7中任一项所述的双循环冷却式金属磨切装置，其特征在于：所述打磨机构(5)包括打磨气缸(51)和打磨头(52)，所述切割机构(6)包括切割气缸(61)、切割电机(62)和切割刀片(63)，所述打磨气缸(51)和切割气缸(61)分别安装在机台(4)之上，所述打磨气缸(51)和切割气缸(61)的伸缩杆均竖向朝下伸缩且末端分别与打磨头(52)和切割电机(62)相固定，所述切割刀片(63)由切割电机(62)驱动自转，所述打磨机构(5)位于旋转夹持机构(3)与切割机构(6)之间。
10.如权利要求9所述的双循环冷却式金属磨切装置，其特征在于：所述打磨机构(5)还包括打磨滑轨(53)和打磨滑块(54)，所述切割机构(6)还包括切割滑轨(64)和切割滑块(65)，所述打磨滑轨(53)和切割滑轨(64)分别竖向固定在机台(4)之上，所述打磨滑块(54)和切割滑块(65)分别滑动式连接在打磨滑轨(53)和切割滑轨(64)之上，所述打磨气缸(51)和切割气缸(61)的伸缩杆分别与打磨滑块(54)和切割滑块(65)相连接。
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| CN103737886A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-23 | 雅思达塑料软管(上海)有限公司 | 多棱角等边pe软管挤出装置 |
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2023
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Patent Citations (5)
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