工具机的切削液适应性温控与质量监控装置的制作方法

本实用新型涉及一种工具机的切削液适应性温控与质量监控装置，特别是指利用传感器与网络通信技术结来调整切削液温度与监控质量，以达到有效率地降低刀片切削热变形以延长刀具使用寿命兼环保节能，并能提醒使用者何时做切削液保养。

背景技术：

近几年来，综合加工机产业已经朝向高转速及高精密度的领域迈进，而高速化之后所衍生的发热问题，成为影响综合加工机精密度的因素之一。因为主轴在高速旋转动作时，其内部可持续地产生的热源，在聚集的热负荷情形下，会对综合加工机的主轴精度造成相当大的影响，尤其在长时间进行加工及环境温度多重影响因素结合情况，更加剧因发热而破坏加工精密性，为此传统针对综合加工机切削时的发热问题多采用热移除技术。热移除技术采用冷却系统输送切削液到刀具部分，降低加工时所产生的热。

然而，切削液温度及质量会影响对刀具的冷却效果，因此必须对工具机的切削液温度及质量进行控管。而现有专利技术是利用ph传感器来做检测、调整切削液浓度的系统来维持切削液质量以延长切削液使用期限并降低切削液更换成本，但未考虑到机台加工所产生的切削热以及厂房环境的温湿度变化，这些都会影响切削液质量与使用寿命甚至到客户最关心的工件质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种工具机的切削液适应性温控与质量监控装置，其通过装设在工具机的感测模块、信号采集单元及控制器，进而达到侦测工具机的切削液温度、切削液油槽的温度、气体浓度与环境室温与湿度等目的。

为了达到上述目的，本实用新型工具机的切削液适应性温控与质量监控装置，其较佳技术方案包含：至少一装设在工具机上的感测模块，该感测模块用于感测冷却液与空气的温度、湿度及气体浓度；一连接传感器模块的信号采集单元，该信号采集单元用以采集该感测模块的信号，其具有单芯片的处理及运算用来做数字转换及过滤噪声干扰，并且与一控制器连接；以及连接于该信号采集单元的该控制器，该控制器具有一宏程序单元，该宏程序单元对该信号采集单元下指令用以侦测工具机加工负载、切削液的出油温度、回油温度、切削液油槽的温度、气体浓度与环境室温与湿度。

上述工具机的切削液适应性温控与质量监控装置中，该感测模块包含装设在该工具机的一切削液油冷机上的温度传感器；及该信号采集单元连接于该温度传感器。

上述工具机的切削液适应性温控与质量监控装置中，该温度传感器设置于该切削液油冷机的一出口端及一入口端。

上述工具机的切削液适应性温控与质量监控装置中，该感测模块包含装设在该工具机的一切削液油槽中的一温度传感器和一so2空气浓度传感器；及该信号采集单元连接于该温度传感器和该so2空气浓度传感器。

上述工具机的切削液适应性温控与质量监控装置中，该感测模块包含装设在该工具机的机台上的一温度传感器和一湿度传感器；及该信号采集单元连接于该温度传感器和该湿度传感器。

上述工具机的切削液适应性温控与质量监控装置中，该温度传感器为热电偶温度传感器。

本实用新型工具机的切削液适应性温控与质量监控装置，通过用以感测冷却液与空气的温度、湿度及气体浓度的感测模块，连接于感测模块的信号采集单元，及具有宏程序单元的控制器，能够实时侦测工具机的切削液温度、切削液油槽的温度、气体浓度与环境室温与湿度，有效率地降低刀片切削热变形产生以延长刀具使用寿命、维持最佳工件精度还兼具环保节能，另外也能提醒机台使用者何时须做切削液保养并统计每公升切削液能做出良好工件数的量化参考数据。

附图说明

图1为本实用新型切削液适应性温控与质量监控装置的感测模块的安装位置示意图。

图2为本实用新型切削液适应性温控与质量监控装置的总体方块示意图。

图3为本实用新型切削液适应性温控与质量监控装置的各步骤执行示意图。

图中部件名称：

10工具机；11切削液油冷机；111出口端；112入口端；12切削液油槽；13机台；20感测模块；21温度传感器；22温度传感器；23温度传感器；24so2空气浓度传感器；25温度传感器；26湿度传感器；30信号采集单元；40控制器；41宏程序单元；42第一通信模块；50第二通信模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参阅图1及图2所示，本实用新型工具机的切削液适应性温控与质量监控装置，其较佳的具体实施例包含：多数感测模块20、一信号采集单元30及一控制器40，其中该感测模块20装设在工具机10的选定位置，使各该感测模块20分别用于感测冷却液与空气的温度、湿度及气体浓度；该信号采集单元30分别通过有线或无线方式连接于上述该传感器模块20，使该信号采集单元30用以采集该感测模块20的温度、湿度及气体浓度信号，且该信号采集单元30具有一单芯片用以执行信号处理、运算、数字转换及过滤噪声干扰；该控制器40连接于上述该信号采集单元20，该控制器40具有一宏程序单元41，该宏程序单元41对该信号采集单元30下指令用以侦测工具机10的加工负载、切削液的出油温度、回油温度、切削液油槽的温度、气体浓度与环境室温与湿度。

再参阅图1所示，上述该感测模块20具体的实施例包含装设在该工具机10的一切削液油冷机11上的温度传感器21、22，温度传感器21、22分别安装在切削液油冷机11的一出口端111及一入口端112，该出口端111用于将切削液连接及输送到该工具机10的切削液喷管，该入口端112用于连接到一切削液油槽12，并将上述该信号采集单元30连接于各该温度传感器21、22，借此能够实时感应切削液油冷机11出口端111与入口端112的切削液温度。且上述该感测模块20具体的还包含装设在该工具机10的一切削液油槽12中的一温度传感器23和一so2空气浓度传感器24，并使上述该信号采集单元30连接于该温度传感器23和该so2空气浓度传感器24，如此能够感应到切削液油槽12中的温度及二氧化硫(so2)浓度。再者，上述该感测模块20较佳的还包含装设在该工具机10的机台13上的一温度传感器25和一湿度传感器26，同样将上述该信号采集单元30连接于该温度传感器25和该湿度传感器26，用以感测该工具机10加工环境的温度与相对湿度。其中，上述该温度传感器21、22、23及25较佳的为热电偶温度传感器。

参阅图1及图3所示，本实用新型工具机的切削液适应性温控与质量监控装置使用时，当该工具机10开始运转，即同时通过安装在该切削液油冷机11的出口端111及入口端112的温度传感器21、22感应切削液的输出及输入的温度，并应用该温度传感器23和so2空气浓度传感器24感应该切削液油槽12中的温度及二氧化硫(so2)浓度，同时安装在机台13上的温度传感器25和湿度传感器26则感应工具机10周遭空气的温度(10~40℃)与相对湿度(15%~75%)；借此，通过该信号采集单元30采集到温度、湿度及气体浓度信号，并采集该工具机10的主轴负载信号，将全部信号传送到该控制器40的宏程序单元41，使该宏程序单元41采集温度、湿度及气体浓度信号并判断加工负载(主轴负载)，进而运算出最佳的冷却参数，借此能够提示切削液使用时间与质量曲线。该宏程序单元41再将比对运算的结果通过一第一通信模块42传送控制指令到工具机10的切削液油冷机11的一第二通信模块50进行切削液冷却动作，使适应的切削液被输送到工具机10的刀具切削部位进行冷却(热交换)。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。