CN114406792A - 一种数控机床用智能排屑过滤*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控机床用智能排屑过滤***，包括机床和排屑调节***，所述机床的下方设置有底座，所述底座的内部开设有废料槽，所述废料槽的左右壁上均开设有滑槽，所述滑槽的中间下方均开设有凹槽，所述凹槽的底部均固定有一组支撑块，所述滑槽的内部滑动连接有筛板，所述废料槽内被筛板分为上腔和下腔，所述上腔的中间固定安装有桁架，所述桁架的中间固定有振动电机，所述桁架的前后部均固定有连杆，所述连杆的两端均固定有固定杆，所述底座的前侧上方开设有凸形槽，所述凸形槽的前侧设置有上挡板，所述上挡板的上侧内部贯穿连接有转杆，解决了当前废屑与切削液分离的问题，以及防止内部发生堵塞的问题。

Description

一种数控机床用智能排屑过滤***

技术领域

本发明涉及机床排屑技术领域，具体为一种数控机床用智能排屑过滤***。

背景技术

数控机床排屑***主要用于分离加工中产生的废屑和切削液，同时将过滤后的切削液进行回收，实现切削液的循环利用，而现有的数控机床排屑***主要是螺旋排屑***和链板排屑***，这些***主要是利用传送装置进行废屑和切削液的分离，相对于数控机床在产生废料后直接在其底部内部进行分离，不仅占用空间大，且需要大量人力参与与控制，十分不便。因此设计一种可以在机床内部自动进行智能过滤的排屑***使十分重要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数控机床用智能排屑过滤***，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种数控机床用智能排屑过滤***，包括机床和排屑调节***，所述机床的下方设置有底座，所述底座的内部开设有废料槽，所述废料槽的左右壁上均开设有滑槽，所述滑槽的中间下方均开设有凹槽，所述凹槽的底部均固定有一组支撑块，所述滑槽的内部滑动连接有筛板，所述废料槽内被筛板分为上腔和下腔，所述上腔的中间固定安装有桁架，所述桁架的中间固定有振动电机，所述桁架的前后部均固定有连杆，所述连杆的两端均固定有固定杆，所述底座的前侧上方开设有凸形槽，所述凸形槽的前侧设置有上挡板，所述上挡板的上侧内部贯穿连接有转杆，所述上挡板卡进凸形槽的内部，所述凸形槽的内部上端与转杆的两端转动连接。

本发明进一步说明，所述下腔的后壁及左右壁上均固定有斜板，所述下腔的前侧设置有下挡板，所述下挡板安装于底座的前侧表面上，所述下腔的底部中间连接有通液管，所述通液管的顶部上端安装有滤板，所述滤板的右侧设置有转动电机，所述转动电机的输出端固定有刮板，所述底座的右侧设置有回收箱，所述回收箱与通液管的另一端相连接，所述机床的右侧外壁上固定有蓄热箱，所述蓄热箱的上端固定有吸气管，所述蓄热箱的下端固定有排气管，所述上腔的左侧开设有通风口，所述排气管与上腔左壁相贯穿，所述吸气管管口安装于加工工件上端，所述下腔后壁上安装有抽吸管。

本发明进一步说明，所述排屑调节***包括终端控制模块、过滤集屑模块、数据分析模块和疏通回收模块，所述终端控制模块包括启动单元和报警单元，所述过滤集屑模块包括压力检测单元、液量监测单元、功率调整单元和热量传输单元，所述数据分析模块包括回收率计算单元和筛选判断单元，所述疏通回收模块包括转速调节单元和冲洗单元，所述振动电机有多级输出功率。

本发明进一步说明，所述终端控制模块安装于机床的控制端，所述终端控制模块、过滤集屑模块、疏通回收模块均与数据分析模块信号连接，所述压力检测单元安装于支撑块内部，所述液量监测单元安装于回收箱内，所述功率调整单元与振动电机电连接，所述热量传输单元安装在吸气管上，所述转速调节单元与转动电机电连接，所述抽吸单元安装于抽吸管上。

本发明进一步说明，所述排屑调节***的运行方法如下：

S1：当终端控制模块接收到机床停止工作的信号时，启动单元控制过滤集屑模块开始工作；

S2：过滤集屑模块先对未进行振动筛分工序下的筛板上的压力以及回收箱内的液量进行初始数据检测，检测完毕后，根据检测结果判断振动电机的运行状态，之后压力检测单元以及液量监测单元再次进行相关数据检测；

S3：数据分析模块对压力以及液量数据进行采集并分析，分析出相应情况，判断是否进行更深层次筛选，并根据事先制定相应的解决方案，智能选择下一步工序。

本发明进一步说明，所述S2中的压力数据标记为F，且压力检测单元测得的初始压力数据记为F₀，将S2中的液量数据标记为Q，在振动电机运行一段时间后，压力检测单元再次测得的压力数据记为F₁，液量监测单元获取的回收箱内初始液量值记为Q₀，且再次测得的液量数据记为Q₁。

本发明进一步说明，所述数据分析模块对测得的F₀、F₁、Q₀和Q₁进行采集，所述回收率计算单元用于判断压力变化情况以及切削液回到回收箱内的液量。

本发明进一步说明，所述筛选判断单元用于根据液量以及压力变化情况判断内部废屑的堵塞情况，并执行相应的解决方案。

本发明进一步说明，所述滑槽的内部上侧固定有若干弹性块。

本发明进一步说明，所述筛板的前侧固定有把手。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，采用排屑调节***，进行切削液的多次过滤，且一方面对废屑和切削液进行压力检测以及回收箱内的切削液液量监测，判断是否达到回收合格的量，进而判断内部回收情况，并且根据回收情况自动选择执行方案，防止堵塞状况发生，进而有效提高切削液的回收效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的上腔内部结构示意图；

图2是本发明的下腔内部结构示意图；

图3是本发明的滤板及刮板安装示意图；

图4是本发明的***示意图；

图中：1、底座；2、筛板；3、桁架；4、连杆；5、固定杆；6、振动电机；7、凸形槽；8、蓄热箱；9、转杆；10、上挡板；11、滑槽；12、斜板；13、滤板；14、转动电机；15、刮板；16、下挡板；17、回收箱；18、凹槽；19、弹性块；20、支撑块；21、把手。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-4，本发明提供技术方案：一种数控机床用智能排屑过滤***，包括机床和排屑调节***，机床的下方设置有底座1，底座1的内部开设有废料槽，废料槽的左右壁上均开设有滑槽11，滑槽11的中间下方均开设有凹槽18，凹槽18的底部均固定有一组支撑块20，滑槽11的内部滑动连接有筛板2，废料槽内被筛板2分为上腔和下腔，上腔的中间固定安装有桁架3，桁架3的中间固定有振动电机6，桁架3的前后部均固定有连杆4，连杆4的两端均固定有固定杆5，底座1的前侧上方开设有凸形槽7，凸形槽7的前侧设置有上挡板10，上挡板10的上侧内部贯穿连接有转杆9，上挡板10卡进凸形槽7的内部，凸形槽7的内部上端与转杆9的两端转动连接。

机床加工产生的废屑和切削液先进入到废料槽的上腔中，且筛板2对废屑和切削液进行初步过滤，支撑块20对筛板2的两侧进行支撑，当振动电机6启动时，振动电机6振动并带动连杆4及两侧固定杆5进行振动，振动中的固定杆5对下侧筛板2进行拍打，从而使筛板2发生振动，进而对积聚在筛板2上方的废屑以及切削液进行振动分离，使得切削液经筛板2进入到下腔中，实现装置的初级过滤，当废料槽内部切削液过滤结束且应当进行废屑收集时，向外翻转上挡板10，向外拉动筛板2，进而对筛板2上的废屑进行清除，清除完毕后，再推动筛板2，使其回到初始位置，进行下一次的废料筛分。

下腔的后壁及左右壁上均固定有斜板12，下腔的前侧设置有下挡板16，下挡板16安装于底座1的前侧表面上，下腔的底部中间连接有通液管，通液管的顶部上端安装有滤板13，滤板13的右侧设置有转动电机14，转动电机14的输出端固定有刮板15，底座1的右侧设置有回收箱17，回收箱17与通液管的另一端相连接，机床的右侧外壁上固定有蓄热箱8，蓄热箱8的上端固定有吸气管，蓄热箱8的下端固定有排气管，上腔的左侧开设有通风口，排气管与上腔左壁相贯穿，吸气管管口安装于加工工件上端，下腔后壁上安装有抽吸管。

经筛板2滤出的液体进入下腔中，且经滤板13的二次过滤，通过通液管进入到回收箱17的内部，进而实现切削液的回收，斜板12有利于从边缘掉落的液体经倾斜角度滑动到滤板13处，防止其在下腔内壁上附着，由于细小颗粒也能从筛板2处落下，并且会跟随切削液进行流动，当滤板13对颗粒进行过滤时，若是发生堵塞，转动电机14启动，且输出端带动刮板15进行转动，进而对堆积在滤板13上侧的颗粒进行刮除，防止滤板13处发生堵塞后，切削液无法经过滤板13回到回收箱17的内部，以此实现二次过滤，吸气管对工件加工处所产生的热量及细小颗粒进行吸收，并储存至蓄热箱8内部，当排气管打开时，蓄热箱8内部储存的热量及细小颗粒进入到废料槽的内部，进入废料槽内部的热量对废屑进行干燥，且颗粒进入废料槽内部进行废屑处理。

排屑调节***包括终端控制模块、过滤集屑模块、数据分析模块和疏通回收模块，终端控制模块包括启动单元和报警单元，过滤集屑模块包括压力检测单元、液量监测单元、功率调整单元和热量传输单元，数据分析模块包括回收率计算单元和筛选判断单元，疏通回收模块包括转速调节单元和冲洗单元，振动电机6有多级输出功率。

启动单元用于启动执行废屑与切削液的筛分，报警单元用于提示工作人员进行筛板2上废屑的处理，压力检测单元用于多次检测筛板2上废屑与液体的压力值，并将检测数据传输至数据分析模块，液量监测单元用于进行监测并传输回收箱17内收集到的切削液液量，功率调整单元用于调整振动电机6的输出功率级数，热量传输单元用于控制吸气管对加工工件处进行废屑颗粒以及摩擦热量吸收，数据分析模块用于采集检测数据并根据采集数据判断切削液是否尽可能回收，转速调节单元用于调节转动电机14的转速，抽吸单元用于最后对下腔内尘粒的吸收。

终端控制模块安装于机床1的控制端，终端控制模块、过滤集屑模块、疏通回收模块均与数据分析模块信号连接，压力检测单元安装于支撑块20内部，液量监测单元安装于回收箱17内，功率调整单元与振动电机6电连接，热量传输单元安装在吸气管上，转速调节单元与转动电机14电连接，抽吸单元安装于抽吸管上。

排屑调节***的运行方法如下：

S1：当终端控制模块接收到机床停止工作的信号时，启动单元控制过滤集屑模块开始工作，进行内部废屑与切削液间分离工序；

S2：过滤集屑模块先对未进行振动筛分工序下的筛板2上的压力以及回收箱17内的液量进行初始数据检测，检测完毕后，根据检测结果判断振动电机6的运行状态，之后压力检测单元以及液量监测单元再次进行相关数据检测；

S3：数据分析模块对压力以及液量数据进行采集并分析，分析出相应情况，判断是否进行更深层次筛选，并根据事先制定相应的解决方案，智能选择下一步工序，更高效地完成对切削液的回收。

S2中的压力数据标记为F，且压力检测单元测得的初始压力数据记为F₀，将S2中的液量数据标记为Q，在振动电机6运行一段时间后，压力检测单元再次测得的压力数据记为F₁，液量监测单元获取的回收箱17内初始液量值记为Q₀，且再次测得的液量数据记为Q₁。

S2中压力以及液量的具体检测过程如下：

A1：压力检测单元分别安装于支撑块20内部，支撑块20对筛板2进行支撑，同时筛板2对支撑块20施加向下压力，压力检测单元将此时测得的压力进行归零处理，当筛板2上开始有废屑和切削液时，压力检测单元开始进行压力检测，且压力数据F设置为若干支撑块20所受到的压力总和，F₀为机床停止工作后，筛板2受剩余切削液和废屑的压力作用下，各支撑块20内压力检测单元所测得压力总和，F₁为振动电机6运行一段时间后，再次测得的压力总和；

A2：在进行工件加工时，切削液经筛板2进行一次过滤后再经滤板13的二次过滤，由下侧通液管回流到回收箱17内部，在压力检测单元进行F₀检测时，液量监测单元进行回收箱17内切削液液量Q₀的监测，在压力检测单元进行F₁检测时，液量监测单元也进行回收箱17内切削液液量Q₁的监测。

数据分析模块对测得的F₀、F₁、Q₀和Q₁进行采集，回收率计算单元用于判断压力变化情况以及切削液回到回收箱17内的液量。

回收率计算单元的具体步骤如下：

B1：设定一次回收率为机床结束工作后，回到回收箱17内的切削液液量占总喷出液量的比例，记为δ₀，且

Q_s为机床工作期间切削液的喷出量，设定二次回收率为振动电机6运行一段时间结束后，求得的切削液液量占比，记为

B2：设定压力变化率为θ，

即在振动电机6运行一段时间结束后，压力检测单元所检测到的压力变化情况，间接反映切削液在振动下的渗透情况；

B3：考虑废屑上会附着切削液，以及加工时切削液飞溅情况的发生，设定回收率达到0.85及以上时，切削液的回收情况达到合格要求，关于θ的判断需要结合回收率情况进行判断；

筛选判断单元用于根据液量以及压力变化情况判断内部废屑的堵塞情况，并执行相应的解决方案。

筛选判断单元的判断过程如下：

B31：当0.85≤δ₀≤1时，说明在机床加工至结束过程中，切削液经筛板2以及滤板13回流到回收箱17中的液量符合合格标准，将其设定为情况一；

B32：当0≤δ₀<0.85时，说明一次回收率不符合标准，功率调整单元接收到此信号，使振动电机6以一级输出功率振动一段时间，液量监测单元获取δ₁，若0.85≤δ₁≤1，说明在未振动情况下，切削液积聚在筛板2上，振动后，切削液经筛板2进入下腔并回到回收箱17内部，完成切削液的回收，将其设定为情况二；

B33：若0≤δ₀<0.85且0≤δ₁<0.85，说明在一级输出功率的振动情况下，切削液的二次回收率也不合格，在此情况下，应结合压力变化率判断切削液回收率不合格的原因在于筛板2振动不充分还是滤板13发生堵塞；

上述情况进一步判断过程如下：

B331：当0≤θ<0.1时，说明压力变化范围小，振动功率低使得筛板2上切削液进入到下腔内的液量也小，将其设定为情况三；

B332：当0.1≤θ<0.5时，说明压力变化范围大，切削液进入到下腔内的液量大，说明下腔内的颗粒堵塞住滤板13，使得下腔内的切削液积聚在下腔内，将其设定为情况四；

设定当θ≤0.5时，认定为废屑中已不含切削液。

相应的解决方案如下：

C1：当判断结果为情况一或情况二时，热量传输单元控制蓄热箱8内的颗粒以及热量经管道直接进入上腔，对内部筛板2上的废屑进行干燥，同时颗粒进入废料槽中，抽吸单元启动，经抽吸管促进内部气流循环，同时对颗粒以及多余切削液水汽进行收集排出，处理结束后，报警单元直接启动，提醒工作人员进行筛板2上的废屑处理；

C2：当判断结果为情况三时，功率调整单元根据回收率的大小提高振动电机6的输出功率，当0.5≤δ₁<0.85时，振动电机6的输出功率调整为二级，当0≤δ₁<0.5时，振动电机6的输出功率调整为三级，且为了防止进入下方内的切削液液量过多导致滤板13堵塞，转速调节单元控制转动电机14带动刮板15以转速r对滤板13上表面进行颗粒刮除，且液量监测单元实时对δ₁进行检测，当δ₁达到0.85时，振动电机6和转动电机14均停止运行，重复C1工序；

C3：当判断结果为情况四时，振动电机6维持一级输出功率，转速调节单元控制刮板15以转速2r进行转动，加大对滤板13上堵塞颗粒的刮除效果，且当δ₁达到0.85时，振动电机6和转动电机14均停止运行，重复C1工序。

滑槽11的内部上侧固定有若干弹性块19。

当振动电机6启动，使得筛板2发生上下晃动时，弹性块19对筛板2与滑槽11内部上壁之间进行隔离，减小滑槽11内的碰撞损伤，同时对筛板2两侧进行减震，降低噪音污染。

筛板2的前侧固定有把手21。

在进行筛板2上的废屑处理时，通过把手21的设置，方便筛板2的拉出。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、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，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。

最后需要指出的是：以上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精神和范围。

Claims (10)

1.一种数控机床用智能排屑过滤***，包括机床和排屑调节***，其特征在于：所述机床的下方设置有底座(1)，所述底座(1)的内部开设有废料槽，所述废料槽的左右壁上均开设有滑槽(11)，所述滑槽(11)的中间下方均开设有凹槽(18)，所述凹槽(18)的底部均固定有一组支撑块(20)，所述滑槽(11)的内部滑动连接有筛板(2)，所述废料槽内被筛板(2)分为上腔和下腔，所述上腔的中间固定安装有桁架(3)，所述桁架(3)的中间固定有振动电机(6)，所述桁架(3)的前后部均固定有连杆(4)，所述连杆(4)的两端均固定有固定杆(5)，所述底座(1)的前侧上方开设有凸形槽(7)，所述凸形槽(7)的前侧设置有上挡板(10)，所述上挡板(10)的上侧内部贯穿连接有转杆(9)，所述上挡板(10)卡进凸形槽(7)的内部，所述凸形槽(7)的内部上端与转杆(9)的两端转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种数控机床用智能排屑过滤***，其特征在于：所述下腔的后壁及左右壁上均固定有斜板(12)，所述下腔的前侧设置有下挡板(16)，所述下挡板(16)安装于底座(1)的前侧表面上，所述下腔的底部中间连接有通液管，所述通液管的顶部上端安装有滤板(13)，所述滤板(13)的右侧设置有转动电机(14)，所述转动电机(14)的输出端固定有刮板(15)，所述底座(1)的右侧设置有回收箱(17)，所述回收箱(17)与通液管的另一端相连接，所述机床的右侧外壁上固定有蓄热箱(8)，所述蓄热箱(8)的上端固定有吸气管，所述蓄热箱(8)的下端固定有排气管，所述上腔的左侧开设有通风口，所述排气管与上腔左壁相贯穿，所述吸气管管口安装于加工工件上端，所述下腔后壁上安装有抽吸管。

3.根据权利要求2所述的一种数控机床用智能排屑过滤***，其特征在于：所述排屑调节***包括终端控制模块、过滤集屑模块、数据分析模块和疏通回收模块，所述终端控制模块包括启动单元和报警单元，所述过滤集屑模块包括压力检测单元、液量监测单元、功率调整单元和热量传输单元，所述数据分析模块包括回收率计算单元和筛选判断单元，所述疏通回收模块包括转速调节单元和冲洗单元，所述振动电机(6)有多级输出功率。

4.根据权利要求3所述的一种数控机床用智能排屑过滤***，其特征在于：所述终端控制模块安装于机床(1)的控制端，所述终端控制模块、过滤集屑模块、疏通回收模块均与数据分析模块信号连接，所述压力检测单元安装于支撑块(20)内部，所述液量监测单元安装于回收箱(17)内，所述功率调整单元与振动电机(6)电连接，所述热量传输单元安装在吸气管上，所述转速调节单元与转动电机(14)电连接，所述抽吸单元安装于抽吸管上。

5.根据权利要求4所述的一种数控机床用智能排屑过滤***，其特征在于：所述排屑调节***的运行方法如下：

S1：当终端控制模块接收到机床停止工作的信号时，启动单元控制过滤集屑模块开始工作；

S2：过滤集屑模块先对未进行振动筛分工序下的筛板(2)上的压力以及回收箱(17)内的液量进行初始数据检测，检测完毕后，根据检测结果判断振动电机(6)的运行状态，之后压力检测单元以及液量监测单元再次进行相关数据检测；

S3：数据分析模块对压力以及液量数据进行采集并分析，分析出相应情况，判断是否进行更深层次筛选，并根据事先制定相应的解决方案，智能选择下一步工序。

6.根据权利要求5所述的一种数控机床用智能排屑过滤***，其特征在于：所述S2中的压力数据标记为F，且压力检测单元测得的初始压力数据记为F₀，将S2中的液量数据标记为Q，在振动电机(6)运行一段时间后，压力检测单元再次测得的压力数据记为F₁，液量监测单元获取的回收箱(17)内初始液量值记为Q₀，且再次测得的液量数据记为Q₁。

7.根据权利要求6所述的一种数控机床用智能排屑过滤***，其特征在于：所述数据分析模块对测得的F₀、F₁、Q₀和Q₁进行采集，所述回收率计算单元用于判断压力变化情况以及切削液回到回收箱(17)内的液量。

8.根据权利要求7所述的一种数控机床用智能排屑过滤***，其特征在于：所述筛选判断单元用于根据液量以及压力变化情况判断内部废屑的堵塞情况，并执行相应的解决方案。

9.根据权利要求1或8所述的一种数控机床用智能排屑过滤***，其特征在于：所述滑槽(11)的内部上侧固定有若干弹性块(19)。

10.根据权利要求1所述的一种数控机床用智能排屑过滤***，其特征在于：所述筛板(2)的前侧固定有把手(21)。

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