一种可实现热量回收的智能数控机床的制作方法

1.本发明涉及数控机床技术领域，具体是涉及一种可实现热量回收的智能数控机床。


背景技术：

2.数控车床是使用较为广泛的数控机床之一。其中激光切割机是将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。而现有的激光切割机在加工过程中，需要对加工工件进行姜维，而现有的降温方式虽然能降低工件的温度，但是，会有大量热量流入环境中，不仅导致能量浪费，而且使得工作环境的温度不断升高，工人长时间处于高温环境中，会引发安全问题。
3.为此，中国专利cn115283864b公开了一种基于热量回收的智能数控机床，其通过设置水泵一，将储液箱内的水泵入夹层内对激光头进行降温后，通过喷头将水喷洒在钢板表面对钢板进行降温，有利于使激光头和钢板保持合适的温度，对激光头降温有利于降低温度过高造成的激光头损坏，对钢板表面降温，有利于提高钢板的加工质量，在水喷洒在高温钢板上后会迅速气化形成蒸汽，水气化会带走大量热量，有利于提高降温效果，用于对激光头降温的水温度过低，会因为较大的温差导致激光头损坏，通过设置回流罩，使蒸汽在回流罩表面再次液化并放出热量，对储水箱内的水进行升温，使泵入夹层内的水具有一定温度，实现对加工过程中的废热回收利用，解决了现有技术中激光切割机床难以对加工产生的废热进行回收利用，导致废热流入生产环境中，不利于工作人员的生产加工的问题。
4.但是，通过喷水来对钢板进行降温时，钢板上会滞留水珠，激光在透过水珠时，会发生折射，进而导致激光能量分散，强度降低，影响加工精度，且一旦储液箱中的水预热完成后，大部分热量被水雾吸收，对热量的回收率较低。


技术实现要素：

5.针对上述问题，提供一种可实现热量回收的智能数控机床，通过支撑台、机架、冷却装置和回收管道解决了现有数控机床对热量的回收率低的问题。
6.为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：
7.一种可实现热量回收的智能数控机床，包括支撑台和机架，机架上安装有激光切割器；智能数控机床还包括冷却装置和回收管道；冷却装置包括出风管和负压管，出风管和负压管安装在机架上，负压管上开设有安装槽；回收管道插接在安装槽上。
8.优选的，智能数控机床还包括清理装置，清理装置包括刮板、直线驱动组件和收集组件；刮板滑动安装在回收管道上，直线驱动组件安装在机架上且其用于控制刮板移动，收集组件设置在负压管上且其位于回收管道的正下方。
9.优选的，智能数控机床还包括控制装置，控制装置包括复位组件、锁停组件和连接
组件；复位组件包括压力传感器、第一弹性件、导轨和密封板，压力传感器安装在负压管上且其位于安装槽处，安装槽的宽度大于回收管道的宽度，第一弹性件的两端分别与压力传感器和回收管道连接，导轨安装在负压管上，密封板套接在回收管道上，密封板与导轨滑动配合；锁停组件设置在负压管上，在回收管道沿安装槽向下移动后锁停组件会限制密封板移动；连接组件设置在机架上，当回收管道沿安装槽向下移动后其会连接直线驱动组件的驱动端与刮板。
10.优选的，锁停组件包括锁止块和第二弹性件；锁止块滑动安装在负压管上，第二弹性件的两端分别与锁止块和负压管连接，密封板上开设有与锁止块配合的锁止槽。
11.优选的，锁停组件还包括推块和第三弹性件；推块滑动安装在密封板上，第三弹性件的两端分别与推块和密封板连接。
12.优选的，连接组件包括卡板和卡扣，卡板与刮板连接，卡扣滑动安装在机架上，卡扣与直线驱动组件的驱动端传动连接。
13.优选的，刮板上安装有磁吸块，密封板上开设有与磁吸块配合的对接槽。
14.优选的，直线驱动组件包括螺杆和旋转驱动器，螺杆转动安装在机架上，旋转驱动器安装在机架上，旋转驱动器的驱动端与螺杆传动连接，螺杆与卡扣螺纹连接。
15.优选的，收集组件包括收集盒，收集盒滑动安装在机架上，收集盒位于回收管道的底部。
16.优选的，收集组件还包括把手，把手安装在收集盒上。
17.本发明相比较于现有技术的有益效果是：
18.1、本发明通过支撑台、机架、冷却装置和回收管道实现了稳定回收废热的功能，达到通过气流收集废热并利用回收管道吸收废热的效果，解决了现有数控机床对热量的回收率低的问题。
19.2、本发明通过刮板、直线驱动组件和收集组件实现了回收熔化和气化金属的功能，同时达到清理粘附在回收管道上的金属粒的效果。
20.3、本发明通过复位组件、锁停组件和连接组件实现了控制清理装置启闭的功能，达到自动清理的效果。
附图说明
21.图1是一种可实现热量回收的智能数控机床的立体示意图；
22.图2是一种可实现热量回收的智能数控机床中机架和冷却装置的立体示意图；
23.图3是一种可实现热量回收的智能数控机床中清理装置和控制装置的立体示意图；
24.图4是图3中a处的局部放大示意图；
25.图5是一种可实现热量回收的智能数控机床中清理装置和控制装置在工作过程中的立体示意图；
26.图6是一种可实现热量回收的智能数控机床中回收管道和清理装置的立体示意图；
27.图7是一种可实现热量回收的智能数控机床中锁停组件的立体示意图；
28.图8是一种可实现热量回收的智能数控机床中锁停组件的立体分解示意图；
29.图9是图8中b处的局部放大示意图；
30.图10是一种可实现热量回收的智能数控机床中连接组件的立体示意图。
31.图中标号为：
32.1-支撑台；
33.2-机架；
34.21-激光切割器；
35.3-冷却装置；
36.31-出风管；
37.32-负压管；321-安装槽；
38.4-回收管道；
39.5-清理装置；
40.51-刮板；511-磁吸块；512-对接槽；
41.52-直线驱动组件；521-螺杆；522-旋转驱动器；523-蜗杆；524-蜗轮；
42.53-收集组件；531-收集盒；532-把手；
43.6-控制装置；
44.61-复位组件；611-压力传感器；612-第一弹性件；613-导轨；614-密封板；
45.62-锁停组件；621-锁止块；622-第二弹性件；623-锁止槽；624-推块；625-第三弹性件；
46.63-连接组件；631-卡板；632-卡扣。
具体实施方式
47.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
48.参照图1-图4：一种可实现热量回收的智能数控机床，包括支撑台1和机架2，机架2上安装有激光切割器21；智能数控机床还包括冷却装置3和回收管道4；冷却装置3包括出风管31和负压管32，出风管31和负压管32安装在机架2上，负压管32上开设有安装槽321；回收管道4插接在安装槽321上。
49.本发明通过支撑台1、机架2、冷却装置3和回收管道4实现了稳定回收废热的功能，达到通过气流收集废热并利用回收管道4吸收废热的效果，解决了现有数控机床对热量的回收率低的问题。激光切割器21与控制器电连接；出风管31和负压管32与风机连接，风机未在图中示出，且出风管31和负压管32能够通过管道连接，通过一个风机产生正压和负压气流，回收管道4中通入水流。智能数控机床启动后，控制器发送信号给激光切割器21，对工件进行切割加工，在切割过程中，风机启动，出风管31处吹出高压气体，同时，负压管32的管口产生负压，高压气体将激光切割产生的熔化和气化金属吹动，并被吸入负压管32，同时，气流会将切割产生的热量带入负压管32，热气流与回收管道4接触后对回收管道4内的水流进行加热，进而通过水流进行储热，对热量进行回收，同时减少废热对工作环境的影响。
50.参照图1-图5：智能数控机床还包括清理装置5，清理装置5包括刮板51、直线驱动组件52和收集组件53；刮板51滑动安装在回收管道4上，直线驱动组件52安装在机架2上且其用于控制刮板51移动，收集组件53设置在负压管32上且其位于回收管道4的正下方。
51.本发明通过刮板51、直线驱动组件52和收集组件53实现了回收熔化和气化金属的功能，同时达到清理粘附在回收管道4上的金属粒的效果。回收管道4整体呈长条状，且其外表面设置有纳米涂层，直线驱动组件52与控制器电连接；智能数控机床启动后，控制器发送信号给激光切割器21，对工件进行切割加工，在切割过程中，风机启动，出风管31处吹出高压气体，同时，负压管32的管口产生负压，高压气体将激光切割产生的熔化和气化金属吹动，并被吸入负压管32，同时，气流会将切割产生的热量带入负压管32，热气流与回收管道4接触后对回收管道4内的水流进行加热，进而通过水体对热量进行回收，同时熔化和气化金属在与回收管道4接触时，受冷后转化成固态，粘附在回收管道4底部，在长时间工作后，回收管道4表面粘附有较多金属粒，通过控制器发送信号给直线驱动组件52，直线驱动组件52收到信号后驱动刮板51移动，通过刮板51将粘附在回收管道4表面的金属粒刮下，被刮下的金属粒掉落，并通过收集组件53进行收集。
52.参照图1-图6：智能数控机床还包括控制装置6，控制装置6包括复位组件61、锁停组件62和连接组件63；复位组件61包括压力传感器611、第一弹性件612、导轨613和密封板614，压力传感器611安装在负压管32上且其位于安装槽321处，安装槽321的宽度大于回收管道4的宽度，第一弹性件612的两端分别与压力传感器611和回收管道4连接，导轨613安装在负压管32上，密封板614套接在回收管道4上，密封板614与导轨613滑动配合；锁停组件62设置在负压管32上，在回收管道4沿安装槽321向下移动后锁停组件62会限制密封板614移动；连接组件63设置在机架2上，当回收管道4沿安装槽321向下移动后其会连接直线驱动组件52的驱动端与刮板51。
53.本发明通过复位组件61、锁停组件62和连接组件63实现了控制清理装置5启闭的功能，达到自动清理的效果。压力传感器611与控制器电连接；智能数控机床启动后，控制器发送信号给激光切割器21，对工件进行切割加工，在切割过程中，风机启动，出风管31处吹出高压气体，同时，负压管32的管口产生负压，高压气体将激光切割产生的熔化和气化金属吹动，并被吸入负压管32，同时，气流会将切割产生的热量带入负压管32，热气流与回收管道4接触后对回收管道4内的水流进行加热，进而通过水体对热量进行回收，同时熔化和气化金属在与回收管道4接触时，受冷后转化成固态，粘附在回收管道4底部，在长时间工作后，回收管道4表面粘附有较多金属粒，随着金属粒的堆积，第二弹性件622在回收管道4和金属粒的重力作用下收缩，回收管道4沿安装槽321向下滑动，接着通过锁停组件62将密封板614固定，避免刮板51将金属粒刮下后回收管道4在第一弹性件612的弹力作用下复位，通过连接组件63连接直线驱动组件52的驱动端与刮板51，同时压力传感器611感应到的压力增加，其反馈信号给控制器，控制器发送信号给直线驱动组件52，直线驱动组件52收到信号后驱动刮板51移动，通过刮板51将粘附在回收管道4表面的金属粒刮下，被刮下的金属粒掉落，并通过收集组件53进行收集；清理完成后，操作人员解除锁停组件62的固定，使得密封板614在第一弹性件612的作用下复位，密封板614带动回收管道4同步移动，同时直线驱动组件52的驱动端与刮板51分离。
54.参照图5-图9：锁停组件62包括锁止块621和第二弹性件622；锁止块621滑动安装在负压管32上，第二弹性件622的两端分别与锁止块621和负压管32连接，密封板614上开设有与锁止块621配合的锁止槽623。
55.本发明通过锁止块621、第二弹性件622和锁止槽623实现了限制密封板614移动的
功能，达到在密封板614下移后将其固定的效果。智能数控机床在长时间工作后，回收管道4表面粘附有较多金属粒，随着金属粒的堆积，第二弹性件622在回收管道4和金属粒的重力作用下收缩，回收管道4沿安装槽321向下滑动，回收管道4带动密封板614移动，随着密封板614的移动，锁止槽623与锁止块621对齐，锁止块621在第二弹性件622的弹力作用下滑入锁止槽623，避免刮板51将金属粒刮下后回收管道4在第一弹性件612的弹力作用下复位，通过连接组件63连接直线驱动组件52的驱动端与刮板51，同时压力传感器611感应到的压力增加，其反馈信号给控制器，控制器发送信号给直线驱动组件52，直线驱动组件52收到信号后驱动刮板51移动，通过刮板51将粘附在回收管道4表面的金属粒刮下，被刮下的金属粒掉落，并通过收集组件53进行收集；清理完成后，操作人员推动锁止块621，克服第二弹性件622的弹力，解除对密封板614的移动限制，使得密封板614在第一弹性件612的作用下复位，密封板614带动回收管道4同步移动，同时直线驱动组件52的驱动端与刮板51分离。
56.参照图5-图9：锁停组件62还包括推块624和第三弹性件625；推块624滑动安装在密封板614上，第三弹性件625的两端分别与推块624和密封板614连接。
57.本发明通过推块624和第三弹性件625实现了解除锁停组件62对密封板614移动限制的功能，达到刮板51复位后自动解除锁停组件62的锁定的效果。智能数控机床在长时间工作后，回收管道4表面粘附有较多金属粒，随着金属粒的堆积，第二弹性件622在回收管道4和金属粒的重力作用下收缩，回收管道4沿安装槽321向下滑动，回收管道4带动密封板614移动，随着密封板614的移动，锁止槽623与锁止块621对齐，锁止块621在第二弹性件622的弹力作用下滑入锁止槽623，避免刮板51将金属粒刮下后回收管道4在第一弹性件612的弹力作用下复位，通过连接组件63连接直线驱动组件52的驱动端与刮板51，同时压力传感器611感应到的压力增加，其反馈信号给控制器，控制器发送信号给直线驱动组件52，直线驱动组件52收到信号后驱动刮板51移动，通过刮板51将粘附在回收管道4表面的金属粒刮下，被刮下的金属粒掉落，并通过收集组件53进行收集；清理完成后，直线驱动组件52驱动刮板51复位，刮板51向密封板614靠近，当刮板51与推块624接触后，克服第三弹性件625的弹力推动推块624，推块624挤压锁止块621，克服第二弹性件622的弹力，使锁止块621与密封板614分离，解除对密封板614的移动限制，使得密封板614在第一弹性件612的作用下复位，密封板614带动回收管道4同步移动，同时直线驱动组件52的驱动端与刮板51分离。
58.参照图6和图10：连接组件63包括卡板631和卡扣632，卡板631与刮板51连接，卡扣632滑动安装在机架2上，卡扣632与直线驱动组件52的驱动端传动连接。
59.本发明通过卡板631和卡扣632实现了连接直线驱动组件52的驱动端与刮板51的功能，达到通过直线驱动组件52驱动刮板51移动的效果。智能数控机床在长时间工作后，回收管道4表面粘附有较多金属粒，随着金属粒的堆积，第二弹性件622在回收管道4和金属粒的重力作用下收缩，回收管道4沿安装槽321向下滑动，接着通过锁停组件62将密封板614固定，同时，随着回收管道4的移动，其带动刮板51下降，刮板51带动卡板631与卡扣632对接，同时压力传感器611感应到的压力增加，其反馈信号给控制器，控制器发送信号给直线驱动组件52，直线驱动组件52收到信号后驱动卡扣632移动，卡扣632带动卡板631和刮板51移动，通过刮板51将粘附在回收管道4表面的金属粒刮下，被刮下的金属粒掉落，并通过收集组件53进行收集。
60.参照图1、图3、图7-图10：刮板51上安装有磁吸块511，密封板614上开设有与磁吸
块511配合的对接槽512。
61.本发明通过磁吸块511和对接槽512实现了快速连接刮板51和密封槽的功能。在直线驱动组件52驱动刮板51复位后，密封板614在第一弹性件612的弹力作用下复位，同时，密封板614带动回收管道4和刮板51移动，使得刮板51底部的卡板631与卡扣632分离，同时卡板631处于自由状态，若卡板631在外力作用下移位，会导致后续卡扣632无法准确与卡板631对接的问题，为此，设置了磁吸板和对接槽512，在卡板631与密封板614抵紧接触后，在磁力作用下，磁吸板与对接槽512对接，并保持连接，避免刮板51自行移位，提高机床的工作稳定性。
62.参照图1-图5：直线驱动组件52包括螺杆521和旋转驱动器522，螺杆521转动安装在机架2上，旋转驱动器522安装在机架2上，旋转驱动器522的驱动端与螺杆521传动连接，螺杆521与卡扣632螺纹连接。
63.直线驱动组件52还包括蜗杆523和蜗轮524，蜗杆523转动安装在机架2上，蜗杆523与直线驱动组件52的驱动端传动连接，蜗轮524套接在螺杆521上，蜗杆523与蜗轮524传动连接。
64.本发明通过旋转驱动器522和螺杆521实现了驱动卡扣632移动的功能，达到驱动刮板51移动的效果。旋转驱动器522优选为伺服电机，伺服电机与控制器电连接；在回收管道4下降后，其带动刮板51同步移动，刮板51底部的卡板631与卡扣632对接，接着控制器发送信号给旋转驱动器522，旋转驱动器522驱动与其传动连接的蜗杆523转动，蜗杆523驱动与其传动连接的蜗轮524转动，蜗轮524带动螺杆521转动，螺杆521驱动与其螺纹连接的卡扣632移动，卡扣632带动卡板631移动，进而完成对刮板51的驱动，通过刮板51对回收管道4进行清理。
65.参照图3和图5：收集组件53包括收集盒531，收集盒531滑动安装在机架2上，收集盒531位于回收管道4的底部。
66.本发明通过收集盒531实现了回收熔化和气化金属的功能。在回收管道4上粘附大量金属粒后，其在重力作用下下降，接着控制器发送信号给直线驱动组件52，直线驱动组件52驱动刮刀移动，进而通过刮刀将粘附在回收管道4上的金属粒刮下，刮下的金属粒在重力作用下掉落在收集盒531中，完成金属粒的收集。
67.参照图3和图5：收集组件53还包括把手532，把手532安装在收集盒531上。
68.本发明通过把手532实现了方便处理金属粒的功能。在回收管道4上粘附大量金属粒后，其在重力作用下下降，接着控制器发送信号给直线驱动组件52，直线驱动组件52驱动刮刀移动，进而通过刮刀将粘附在回收管道4上的金属粒刮下，刮下的金属粒在重力作用下掉落在收集盒531中，当收集盒531中堆积较多金属粒后，操作人员握住把手532，将收集盒531抽出，对金属粒进行统一处理，进而大幅提高处理效率。
69.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种可实现热量回收的智能数控机床，包括支撑台(1)和机架(2)，机架(2)上安装有激光切割器(21)；其特征在于，智能数控机床还包括冷却装置(3)和回收管道(4)；冷却装置(3)包括出风管(31)和负压管(32)；出风管(31)和负压管(32)安装在机架(2)上；负压管(32)上开设有安装槽(321)；回收管道(4)插接在安装槽(321)上。2.根据权利要求1所述的一种可实现热量回收的智能数控机床，其特征在于，智能数控机床还包括清理装置(5)，清理装置(5)包括刮板(51)、直线驱动组件(52)和收集组件(53)；刮板(51)滑动安装在回收管道(4)上；直线驱动组件(52)安装在机架(2)上且其用于控制刮板(51)移动；收集组件(53)设置在负压管(32)上且其位于回收管道(4)的正下方。3.根据权利要求2所述的一种可实现热量回收的智能数控机床，其特征在于，智能数控机床还包括控制装置(6)，控制装置(6)包括复位组件(61)、锁停组件(62)和连接组件(63)；复位组件(61)包括压力传感器(611)、第一弹性件(612)、导轨(613)和密封板(614)；压力传感器(611)安装在负压管(32)上且其位于安装槽(321)处；安装槽(321)的宽度大于回收管道(4)的宽度；第一弹性件(612)的两端分别与压力传感器(611)和回收管道(4)连接；导轨(613)安装在负压管(32)上；密封板(614)套接在回收管道(4)上；密封板(614)与导轨(613)滑动配合；锁停组件(62)设置在负压管(32)上，在回收管道(4)沿安装槽(321)向下移动后锁停组件(62)会限制密封板(614)移动；连接组件(63)设置在机架(2)上，当回收管道(4)沿安装槽(321)向下移动后其会连接直线驱动组件(52)的驱动端与刮板(51)。4.根据权利要求3所述的一种可实现热量回收的智能数控机床，其特征在于，锁停组件(62)包括锁止块(621)和第二弹性件(622)；锁止块(621)滑动安装在负压管(32)上；第二弹性件(622)的两端分别与锁止块(621)和负压管(32)连接；密封板(614)上开设有与锁止块(621)配合的锁止槽(623)。5.根据权利要求4所述的一种可实现热量回收的智能数控机床，其特征在于，锁停组件(62)还包括推块(624)和第三弹性件(625)；推块(624)滑动安装在密封板(614)上；第三弹性件(625)的两端分别与推块(624)和密封板(614)连接。6.根据权利要求3所述的一种可实现热量回收的智能数控机床，其特征在于，连接组件(63)包括卡板(631)和卡扣(632)；卡板(631)与刮板(51)连接；卡扣(632)滑动安装在机架(2)上，卡扣(632)与直线驱动组件(52)的驱动端传动连接。7.根据权利要求2所述的一种可实现热量回收的智能数控机床，其特征在于，刮板(51)
上安装有磁吸块(511)；密封板(614)上开设有与磁吸块(511)配合的对接槽(512)。8.根据权利要求6所述的一种可实现热量回收的智能数控机床，其特征在于，直线驱动组件(52)包括螺杆(521)和旋转驱动器(522)；螺杆(521)转动安装在机架(2)上；旋转驱动器(522)安装在机架(2)上，旋转驱动器(522)的驱动端与螺杆(521)传动连接，螺杆(521)与卡扣(632)螺纹连接。9.根据权利要求2所述的一种可实现热量回收的智能数控机床，其特征在于，收集组件(53)包括收集盒(531)；收集盒(531)滑动安装在机架(2)上，收集盒(531)位于回收管道(4)的底部。10.根据权利要求9所述的一种可实现热量回收的智能数控机床，其特征在于，收集组件(53)还包括把手(532)；把手(532)安装在收集盒(531)上。

技术总结
本发明涉及数控机床技术领域，具体是涉及一种可实现热量回收的智能数控机床，包括支撑台和机架，机架上安装有激光切割器；智能数控机床还包括冷却装置和回收管道；冷却装置包括出风管和负压管，出风管和负压管安装在机架上，负压管上开设有安装槽；回收管道插接在安装槽上，智能数控机床还包括清理装置，清理装置包括刮板、直线驱动组件和收集组件；刮板滑动安装在回收管道上，直线驱动组件安装在机架上且其用于控制刮板移动，收集组件设置在负压管上且其位于回收管道的正下方。本发明实现了稳定回收废热的功能，达到通过气流收集废热并利用回收管道吸收废热的效果，解决了现有数控机床对热量的回收率低的问题。机床对热量的回收率低的问题。机床对热量的回收率低的问题。


技术研发人员：罗华东 罗敬东
受保护的技术使用者：广东海思智能装备有限公司
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/7/12