一种基于数控机床排屑系统的节能控制系统及其控制方法
阅读说明：本技术 一种基于数控机床排屑系统的节能控制系统及其控制方法 (Energy-saving control system based on numerical control machine tool chip removal system and control method thereof ) 是由 沈江湧 王文翔 于 2021-07-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于数控机床排屑系统的节能控制系统及其控制方法,包括箱体、排屑管道和控制箱,所述箱体内壁的顶部设置有筛分机构,所述箱体内壁的底部设置有水循环利用机构,所述水循环利用机构包括过滤筒,所述箱体内壁底部的两侧之间固定连接有隔板,所述过滤筒底部的两侧均固定连接有连接杆,所述箱体内壁的底部固定连接有外壳,本发明涉及数控机床技术领域。该基于数控机床排屑系统的节能控制系统及其控制方法,通过筛分机构将废屑筛分后,清洗液进入底部的过滤筒中,通过过滤筒对清洗液中的杂质颗粒等进行过滤,过滤后的清洗液通过水泵能够再次输送至排屑器中进行利用,对清洗液进行循环利用,节能环保。(The invention discloses an energy-saving control system based on a chip removal system of a numerical control machine tool and a control method thereof, and the energy-saving control system comprises a box body, a chip removal pipeline and a control box, wherein a screening mechanism is arranged at the top of the inner wall of the box body, a water recycling mechanism is arranged at the bottom of the inner wall of the box body, the water recycling mechanism comprises a filter cylinder, a partition plate is fixedly connected between two sides of the bottom of the inner wall of the box body, connecting rods are fixedly connected to two sides of the bottom of the filter cylinder, and a shell is fixedly connected to the bottom of the inner wall of the box body. According to the energy-saving control system based on the numerical control machine tool chip removal system and the control method thereof, after the screening mechanism screens the scraps, the cleaning liquid enters the filter cylinder at the bottom, impurity particles and the like in the cleaning liquid are filtered through the filter cylinder, the filtered cleaning liquid can be conveyed to the chip remover again through the water pump for utilization, the cleaning liquid is recycled, and the energy-saving control system is energy-saving and environment-friendly.)
技术领域
本发明涉及数控机床
技术领域
，具体为一种基于数控机床排屑系统的节能控制系统及其控制方法。背景技术
数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来，数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。
参考中国专利申请号为CN201821770613.3的一种数控机床用机床排屑清理装置，该实用新型通过第二控制开关可启动电动伸缩杆进行伸缩，从而根据不同的数控机床进行相应高度的调节，从而避免废屑洒落在外面导致的排屑效率差，大大提高装置的实用性，同时该操作简单，便于工作人员的对其的操作。然而该参考专利存在以下不足：
1)、该机床排屑清理装置在排屑时，无法将数控机床内部加工的清洗液和废屑进行分离，增加了工作人员后续处理废屑的难度，难以对清洗液进行循环利用，造成能源的浪费，不利于环保。
2)、上述参考专利通过人工控制开关控制传输带对废屑进行输送，但这种方式难以及时控制其关闭，造成能源的耗损，需要工作人员在旁观测其废屑是否输送完成，智能化程度低，增加了工作量。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于数控机床排屑系统的节能控制系统及其控制方法，解决了无法将数控机床内部加工的清洗液和废屑进行分离，难以对清洗液进行循环利用，造成能源的浪费，不利于环保，以及难以及时控制传输带关闭，造成能源耗损的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于数控机床排屑系统的节能控制系统，包括箱体、排屑管道和控制箱，所述箱体内壁的顶部设置有筛分机构，所述箱体内壁的底部设置有水循环利用机构。
所述水循环利用机构包括过滤筒，所述箱体内壁底部的两侧之间固定连接有隔板，所述过滤筒底部的两侧均固定连接有连接杆，所述箱体内壁的底部固定连接有外壳，且外壳内壁的底部固定连接有第一电机，所述第一电机输出轴的一端贯穿外壳并延伸至外壳的外部，所述第一电机输出轴延伸至外壳外部的一端与过滤筒的底部固定连接，所述箱体内壁的底部固定连接有环形滑轨，且环形滑轨的顶部与连接杆的底端滑动连接，所述箱体左侧的底部通过支撑板固定连接有水泵，且水泵的进水口连通有进水管，所述进水管远离水泵的一端贯穿箱体并延伸至箱体的内部，所述箱体内壁的正面与背面均设置有敲击机构。
优选的，所述敲击机构包括第二电机，所述第二电机的底部通过支撑板与箱体的正面固定连接，所述第二电机输出轴的一端贯穿箱体并延伸至箱体的内部，所述第二电机输出轴延伸至箱体内部的一端固定连接有第一锥齿轮。
优选的，所述箱体内壁正面的底部固定连接有安装板，且安装板的顶部与隔板的底部之间转动连接有转动杆，所述转动杆表面的顶部固定连接有第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，所述转动杆的表面套设有套筒，所述转动杆的外表面固定连接有第一齿牙，所述套筒内壁的一侧固定连接有与第一齿牙相啮合的第二齿牙。
优选的，所述转动杆表面的顶部与底部均固定连接有挡板，两个所述挡板分别位于套筒的顶部与底部，所述套筒的背面固定连接有延伸杆，且延伸杆的背面固定连接有敲击球。
优选的，所述过滤筒底部的四角均连通有出料管，所述箱体的底部开设有与出料管相适配的排出口，所述过滤筒的顶部贯穿隔板并延伸至隔板的上方。
优选的，所述筛分机构包括两个振动电机，所述箱体内壁顶部的两侧之间固定连接有第一筛分网，所述箱体内壁顶部的两侧之间固定连接有第二筛分网，且第二筛分网位于第一筛分网的下方，两个所述振动电机输出轴的一端分别与第一筛分网和第二筛分网底部的左侧固定连接，所述箱体右侧的顶部固定连接有储放箱，且储放箱内壁的两侧之间固定连接有横板，所述箱体右侧的顶部与底部均开设有出料口，两个所述出料口分别位于第一筛分网和第二筛分网的右侧。
优选的，所述排屑管道的内部设置有传送带，所述排屑管道内壁左侧的顶部固定连接有摄像头，所述传送带的底部固定连接有重量传感器，所述控制箱内壁底部的背面固定连接有中央处理器。
优选的，所述中央处理器通过无线与识别模块实现双向连接，所述识别模块的输入端与摄像头的输出端电性连接，所述中央处理器的输入端与重量传感器的输出端电性连接，所述中央处理器的输入端与电源模块的输出端电性连接，所述电源模块的输出端分别与摄像头与重量传感器的输入端电性连接，所述中央处理器的输出端分别与第一电机、第二电机、传送带、水泵和振动电机的输入端电性连接。
本发明还公开了一种基于数控机床排屑系统的节能控制系统的控制方法，具体包括以下步骤：
S1、利用电源模块分别将中央处理器、摄像头和重量传感器进行通电，摄像头对传送带进行监控，重量传感器检测到传送带的重量超过设定的阈值时，通过中央处理器控制传送带进行工作，传送带将排屑器的废屑混合液传输至箱体中，废屑混合液依次通过第一筛分网和第二筛分网，将废屑进行分级过滤，过滤后，打开出料口的电磁阀门，振动电机进行工作，振动电机带动第一筛分网和第二筛分网进行抖动，将筛分后的废屑通过出料口排放至储放箱中；
S2、清洗液与废屑分离后，清洗液落入过滤筒中，通过过滤筒对清洗液中的杂质颗粒进行过滤，然后水泵通过进水管将净化后的清洗液再次输送至排屑器中进行循环利用，对过滤筒进行清理时，将清洗液向外排放，直至剩余底层小半液体，通过第一电机带动过滤筒进行慢速转动，连接杆随之在环形滑轨上转动，第二电机通过第一锥齿轮和第二锥齿轮带动转动杆进行转动，转动杆通过第一齿牙和第二齿牙带动套筒进行来回转动，套筒通过延伸杆带动敲击球不断对过滤筒进行均匀敲打，将堵塞物震出滤孔；
S3、摄像头监测到废屑传送完成，同时重量传感器检测到传送带的重量在设定的阈值内时，将信号传输至中央处理器，中央处理器控制传送带以及各电器元件进行关闭即可。
优选的，所述步骤S2中将堵塞物震出滤孔后，同时打开出料管和排出口的电磁阀门，即可将震出的杂质等排出箱体。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于数控机床排屑系统的节能控制系统及其控制方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该基于数控机床排屑系统的节能控制系统及其控制方法，通过箱体内壁的底部设置有水循环利用机构，筛分机构将废屑筛分后，清洗液进入底部的过滤筒中，通过过滤筒对清洗液中的杂质颗粒等进行过滤，过滤后的清洗液通过水泵能够再次输送至排屑器中进行利用，对清洗液进行循环利用，节能环保。
(2)、该基于数控机床排屑系统的节能控制系统及其控制方法，通过箱体内壁的正面与背面均设置有敲击机构，过滤筒对清洗液过滤后，通过第一电机带动过滤筒转动，第二电机通过第一锥齿轮和第二锥齿轮带动转动杆转动，转动杆通过第一齿牙和第二齿牙带动套筒进行转动，套筒带动敲击球不断对转动的过滤筒进行敲打，将堵塞物震出滤孔，然后打开出料管和排出口的阀门，将清理出的杂质排出，无需人工进行清理，操作简单，减轻工作人员的工作量。
(3)、该基于数控机床排屑系统的节能控制系统及其控制方法，通过箱体内壁的顶部设置有筛分机构，排屑器将传送带传送的废屑排至箱体内，通过第一筛分网和第二筛分网将清洗液与废屑进行分离，且第一筛分网和第二筛分网将废屑进行分级过滤，降低了工作人员后续处理废屑的难度，方便对废屑进行再次利用，节省能源，使用更加环保。
(4)、该基于数控机床排屑系统的节能控制系统及其控制方法，通过排屑管道的内部设置有传送带，排屑管道内壁左侧的顶部固定连接有摄像头，传送带的底部固定连接有重量传感器，控制箱内壁底部的背面固定连接有中央处理器，通过重量传感器和摄像头监测传送带上是否在进行排屑，方便及时控制传送带以及各电器元件进行运行或关闭，避免电器元件连续长时间运行造成的能源损耗，无需人工时刻关注废屑的整体处理过程，自动化操作，提升了智能化程度，降低了工作量。
附图说明
图1为本发明结构的立体图；
图2为本发明结构的剖视图；
图3为本发明过滤筒结构的仰视立体图；
图4为本发明过滤筒结构的俯视立体图；
图5为本发明箱体内部结构的侧视图；
图6为本发明图5中A处的局部放大图；
图7为本发明套筒内部结构的俯视图；
图8为本发明排屑管道结构的剖视图；
图9为本发明控制箱结构的剖视图；
图10为本发明系统的结构原理框图。
图中，1箱体、2排屑管道、3控制箱、4筛分机构、41振动电机、42第一筛分网、43第二筛分网、44储放箱、45横板、46出料口、5水循环利用机构、51过滤筒、52隔板、53连接杆、54外壳、55第一电机、56环形滑轨、57水泵、58进水管、59敲击机构、591第二电机、592第一锥齿轮、593安装板、594转动杆、595第二锥齿轮、596套筒、597第一齿牙、598第二齿牙、599挡板、5910延伸杆、5911敲击球、6出料管、7排出口、8传送带、9摄像头、10重量传感器、11中央处理器、12识别模块、13电源模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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1-10，本发明实施例提供一种技术方案：一种基于数控机床排屑系统的节能控制系统，包括箱体1、排屑管道2和控制箱3，控制箱3位于箱体1的右侧，排屑管道2与外部排屑器进行连接，排屑管道2另一端与箱体1顶部连通，箱体1内壁的顶部设置有筛分机构4，箱体1内壁的底部设置有水循环利用机构5。
水循环利用机构5包括过滤筒51，箱体1内壁底部的两侧之间固定连接有隔板52，过滤筒51贯穿隔板52，但与隔板52之间活动连接，提高稳定性，过滤筒51底部的两侧均固定连接有连接杆53，箱体1内壁的底部固定连接有外壳54，且外壳54内壁的底部固定连接有第一电机55，第一电机55输出轴的一端贯穿外壳54并延伸至外壳54的外部，第一电机55输出轴延伸至外壳54外部的一端与过滤筒51的底部固定连接，箱体1内壁的底部固定连接有环形滑轨56，连接杆53和环形滑轨56的设置，提高了过滤筒51转动时的稳定性，且环形滑轨56的顶部与连接杆53的底端滑动连接，箱体1左侧的底部通过支撑板固定连接有水泵57，水泵57的出水口连通有出水管，出水管与外部排屑器连通，且水泵57的进水口连通有进水管58，进水管58远离水泵57的一端贯穿箱体1并延伸至箱体1的内部，箱体1内壁的正面与背面均设置有敲击机构59，水循环利用机构5的设置，便于对清洗液进行循环利用，节能环保。
本发明实施例中，敲击机构59包括第二电机591，第二电机591的底部通过支撑板与箱体1的正面固定连接，第二电机591输出轴的一端贯穿箱体1并延伸至箱体1的内部，第二电机591输出轴延伸至箱体1内部的一端固定连接有第一锥齿轮592。
本发明实施例中，箱体1内壁正面的底部固定连接有安装板593，且安装板593的顶部与隔板52的底部之间转动连接有转动杆594，转动杆594表面的顶部固定连接有第一锥齿轮592相啮合的第二锥齿轮595，转动杆594的表面套设有套筒596，转动杆594的外表面固定连接有第一齿牙597，套筒596内壁的一侧固定连接有与第一齿牙597相啮合的第二齿牙598，套筒596内仅设置半圈第二齿牙598。
本发明实施例中，转动杆594表面的顶部与底部均固定连接有挡板599，挡板599对套筒596进行限位，防止其在转动杆594上窜动，两个挡板599分别位于套筒596的顶部与底部，但挡板599不与套筒596固定，套筒596的背面固定连接有延伸杆5910，且延伸杆5910的背面固定连接有敲击球5911，敲击球5911设置有多个，敲打更加均匀，清理效果更好。
本发明实施例中，过滤筒51底部的四角均连通有出料管6，箱体1的底部开设有与出料管6相适配的排出口7，出料管6与排出口7内部均设置电磁阀门，过滤筒51的顶部贯穿隔板52并延伸至隔板52的上方。
本发明实施例中，筛分机构4包括两个振动电机41，箱体1内壁顶部的两侧之间固定连接有第一筛分网42，箱体1内壁顶部的两侧之间固定连接有第二筛分网43，且第二筛分网43位于第一筛分网42的下方，两个振动电机41输出轴的一端分别与第一筛分网42和第二筛分网43底部的左侧固定连接，箱体1右侧的顶部固定连接有储放箱44，且储放箱44内壁的两侧之间固定连接有横板45，横板45将储放箱44分隔成两部分，方便对废屑进行分级储放，箱体1右侧的顶部与底部均开设有出料口46，出料口46内部均设置电磁阀门，两个出料口46分别位于第一筛分网42和第二筛分网43的右侧。
本发明实施例中，排屑管道2的内部设置有传送带8，排屑管道2内壁左侧的顶部固定连接有摄像头9，摄像头9对传送带8的传送状态进行监控，传送带8的底部固定连接有重量传感器10，重量传感器10检测传送带8上是否存在废屑，控制箱3内壁底部的背面固定连接有中央处理器11。
本发明实施例中，中央处理器11通过无线与识别模块12实现双向连接，识别模块12的输入端与摄像头9的输出端电性连接，中央处理器11的输入端与重量传感器10的输出端电性连接，中央处理器11的输入端与电源模块13的输出端电性连接，电源模块13的输出端分别与摄像头9与重量传感器10的输入端电性连接，中央处理器11的输出端分别与第一电机55、第二电机591、传送带8、水泵57和振动电机41的输入端电性连接，该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术，且各电器的型号参数不作具体限定，使用常规设备即可。
本发明还公开了一种基于数控机床排屑系统的节能控制系统的控制方法，具体包括以下步骤：
S1、利用电源模块13分别将中央处理器11、摄像头9和重量传感器10进行通电，摄像头9对传送带8进行监控，重量传感器10检测到传送带8的重量超过设定的阈值时，通过中央处理器11控制传送带8进行工作，传送带8将排屑器的废屑混合液传输至箱体1中，废屑混合液依次通过第一筛分网42和第二筛分网43，将废屑进行分级过滤，过滤后，打开出料口46的电磁阀门，振动电机41进行工作，振动电机41带动第一筛分网42和第二筛分网43进行抖动，将筛分后的废屑通过出料口46排放至储放箱44中；
S2、清洗液与废屑分离后，清洗液落入过滤筒51中，通过过滤筒51对清洗液中的杂质颗粒进行过滤，然后水泵57通过进水管58将净化后的清洗液再次输送至排屑器中进行循环利用，对过滤筒51进行清理时，将清洗液向外排放，直至剩余底层小半液体，通过第一电机55带动过滤筒51进行慢速转动，连接杆53随之在环形滑轨56上转动，第二电机591通过第一锥齿轮592和第二锥齿轮595带动转动杆594进行转动，转动杆594通过第一齿牙597和第二齿牙598带动套筒596进行来回转动，套筒596通过延伸杆5910带动敲击球5911不断对过滤筒51进行均匀敲打，将堵塞物震出滤孔；
S3、摄像头9监测到废屑传送完成，同时重量传感器10检测到传送带8的重量在设定的阈值内时，将信号传输至中央处理器11，中央处理器11控制传送带8以及各电器元件进行关闭即可。
本发明实施例中，步骤S2中将堵塞物震出滤孔后，同时打开出料管6和排出口7的电磁阀门，即可将震出的杂质等排出箱体1。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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