本發(fā)明涉及基于編程控制的噴射裝置及其控制方法，屬于機械設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
1、在機床加工中，常需要對刀具和工件進行噴淋，以降低切削溫度、減少刀具磨損，及降低切屑粉塵等對加工精度的影響。目前市面上常見的噴射裝置主要包括塑料材質(zhì)的竹節(jié)管噴射裝置和金屬材質(zhì)的萬向噴射裝置，噴射裝置在使用時通常需要手動來調(diào)整噴射方向，以確保冷卻液能夠準(zhǔn)確噴射。
2、然而，在實際加工過程中，一個零件的加工往往需要使用多種刀具，而不同刀具的長度存在差異。當(dāng)加工設(shè)備更換刀具后，由于刀具長度不一致，噴射裝置噴出的冷卻液可能無法精準(zhǔn)地噴射到刀刃上。此時，操作員需要根據(jù)實際情況手動掰動噴射裝置來調(diào)整噴射方向，這一過程不僅繁瑣，且耗時較長，對操作員的作業(yè)水平要求也較高。此外，現(xiàn)有技術(shù)中雖然有一些可通過如機械手等實現(xiàn)噴射自動調(diào)整的設(shè)備，但其整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、對空間要求高且價格較高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供基于編程控制的噴射裝置及其控制方法，旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出的基于編程控制的噴射裝置及其控制方法，可自動調(diào)節(jié)噴頭噴射角度，以適應(yīng)不同的刀具刀長，且可內(nèi)置于設(shè)備內(nèi)，對操作空間要求較低。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案一方面涉及噴射裝置，內(nèi)置于數(shù)控設(shè)備，包括：噴頭、旋轉(zhuǎn)塊、用于帶動所述噴頭轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動驅(qū)動器和用于調(diào)節(jié)所述噴頭的轉(zhuǎn)動平面位置的安裝組件，所述噴頭穿設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)塊中，所述旋轉(zhuǎn)塊與所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動器的轉(zhuǎn)軸連接；所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動器設(shè)置于所述安裝組件上以固定于數(shù)控設(shè)備上；其中，所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動器根據(jù)當(dāng)前工序的刀具刀長調(diào)整所述噴頭的噴射角度。
3、進一步，所述安裝組件包括殼體，所述殼體設(shè)置有轉(zhuǎn)孔，所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動器設(shè)置于所述殼體內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)塊可轉(zhuǎn)動地穿設(shè)于轉(zhuǎn)孔中以連接所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動器和所述噴頭。
4、進一步，所述安裝組件包括用于固定連接數(shù)控設(shè)備的第一安裝塊，以及與第一安裝塊的連接位置可調(diào)節(jié)的第二安裝塊，所述第二安裝塊與所述殼體連接。
5、進一步，所述安裝組件還包括用于調(diào)節(jié)所述第一安裝塊和所述第二安裝塊連接位置的調(diào)節(jié)件，所述第一安裝塊設(shè)置有允許所述調(diào)節(jié)件穿過且抵接位置可調(diào)的第一調(diào)節(jié)孔，所述第二安裝塊設(shè)置有允許所述調(diào)節(jié)件穿過的第二調(diào)節(jié)孔。
6、進一步，所述安裝組件還包括用于連接所述第一安裝塊和所述第二安裝塊的連接件，所述第一安裝塊設(shè)置有允許所述連接件穿過的第一連接孔，所述第二安裝塊設(shè)置有允許所述連接件穿過的第二連接孔。
7、進一步，所述殼體上設(shè)置有用于所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動器連接電線的電纜接頭。
8、進一步，所述噴頭設(shè)置有噴嘴和用于連接液管的管接頭，所述管接頭設(shè)于所述噴嘴的一端，所述噴嘴穿設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)塊中。
9、本發(fā)明的技術(shù)方案另一方面涉及噴射裝置的控制方法，應(yīng)用于上述實施例的噴射裝置；所述方法包括以下步驟：
10、s100、獲取當(dāng)前加工工序，并根據(jù)預(yù)先輸入的工序與刀具刀長匹配表，確定當(dāng)前的刀具刀長；
11、s200、獲取預(yù)先錄入的噴頭參數(shù)數(shù)據(jù)庫，以及根據(jù)所述當(dāng)前的刀具刀長，計算獲得噴頭的噴射角度或者噴射角度范圍；其中，所述噴頭參數(shù)數(shù)據(jù)庫包括主軸軸線與轉(zhuǎn)動驅(qū)動器軸線的水平距離a、轉(zhuǎn)動驅(qū)動器軸線與主軸端面的垂直距離b和豎直方向補償值b’；
12、s300、根據(jù)獲得的噴頭的噴射角度或者噴射角度范圍，所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動器轉(zhuǎn)動所述噴頭，并啟動所述噴頭以進行噴射。
13、進一步，在所述噴頭進行點噴以冷卻所述刀具刀尖時，所述噴頭的噴射角度θ計算如下：
14、
15、式中，a表示主軸軸線與轉(zhuǎn)動驅(qū)動器軸線的水平距離，b表示轉(zhuǎn)動驅(qū)動器軸線與主軸端面的垂直距離，b’表示豎直方向補償值。
16、進一步，在所述噴頭對所述刀具進行掃噴時，所述噴頭的噴射角度范圍計算如下：
17、
18、式中，(θd，θ，d)表示所述噴頭掃噴所述刀具的角度范圍；a表示主軸軸線與轉(zhuǎn)動驅(qū)動器軸線的水平距離，b表示轉(zhuǎn)動驅(qū)動器軸線與主軸端面的垂直距離，b’表示豎直方向補償值；d表示需要清潔的刀具刀刃的長度。
19、進一步，在所述噴頭對工件進行掃噴時，所述噴頭的噴射角度計算如下：
20、
21、式中，θe表示所述噴頭掃噴工件的角度值，其中(θe±e′)為所述噴頭掃噴工件的角度范圍，式中e′為預(yù)設(shè)值；a表示主軸軸線與轉(zhuǎn)動驅(qū)動器軸線的水平距離，b表示轉(zhuǎn)動驅(qū)動器軸線與主軸端面的垂直距離，b’表示豎直方向補償值，e表示工件頂面到刀具最下端刀尖的距離。
22、本發(fā)明的有益效果如下。
23、本發(fā)明實施例的噴射裝置及其控制方法，可自動調(diào)節(jié)噴頭噴射角度，以適應(yīng)不同的刀具刀長，采用轉(zhuǎn)動驅(qū)動器配合噴頭的方式，對操作空間要求較低，可內(nèi)置于小型設(shè)備(如雕銑機)的狹窄加工空間內(nèi)，且成本價格較低，及可在現(xiàn)有數(shù)控設(shè)備內(nèi)實現(xiàn)加裝改裝。將噴頭設(shè)置在轉(zhuǎn)動驅(qū)動器上，在進行加工時，可根據(jù)更換后的刀具刀刃位置，通過轉(zhuǎn)動驅(qū)動器帶動噴頭轉(zhuǎn)動，自動調(diào)整噴頭的噴射角度，使得液體可噴射到刀具與工件接觸的加工位置上，并可根據(jù)實際需求靈活進行點噴或者掃噴。噴頭設(shè)置于安裝組件上，通過調(diào)節(jié)第一安裝塊和第二安裝塊的相對位置，調(diào)節(jié)噴頭的轉(zhuǎn)動平面位置。通過轉(zhuǎn)動驅(qū)動器調(diào)節(jié)噴頭的噴射角度，可對加工位置進行噴射，以及對刀具進行掃噴清潔，以及對工件進行噴淋清潔。
1.一種噴射裝置，其特征在于，內(nèi)置于數(shù)控設(shè)備(500)，包括：噴頭(100)、旋轉(zhuǎn)塊(200)、用于帶動所述噴頭(100)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動驅(qū)動器(300)和用于調(diào)節(jié)所述噴頭(100)的轉(zhuǎn)動平面位置的安裝組件(400)，所述噴頭(100)穿設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)塊(200)中，所述旋轉(zhuǎn)塊(200)與所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動器(300)的轉(zhuǎn)軸連接；所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動器(300)設(shè)置于所述安裝組件(400)上以固定于數(shù)控設(shè)備(500)上；其中，所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動器(300)根據(jù)當(dāng)前工序的刀具(510)刀長調(diào)整所述噴頭(100)的噴射角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射裝置，其特征在于，所述安裝組件(400)包括殼體(410)，所述殼體(410)設(shè)置有轉(zhuǎn)孔(411)，所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動器(300)設(shè)置于所述殼體(410)內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)塊(200)可轉(zhuǎn)動地穿設(shè)于轉(zhuǎn)孔(411)中以連接所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動器(300)和所述噴頭(100)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴射裝置，其特征在于，所述安裝組件(400)包括用于固定連接數(shù)控設(shè)備(500)的第一安裝塊(420)，以及與第一安裝塊(420)的連接位置可調(diào)節(jié)的第二安裝塊(430)，所述第二安裝塊(430)與所述殼體(410)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴射裝置，其特征在于，所述安裝組件(400)還包括用于調(diào)節(jié)所述第一安裝塊(420)和所述第二安裝塊(430)連接位置的調(diào)節(jié)件(440)，所述第一安裝塊(420)設(shè)置有允許所述調(diào)節(jié)件(440)穿過且抵接位置可調(diào)的第一調(diào)節(jié)孔(421)，所述第二安裝塊(430)設(shè)置有允許所述調(diào)節(jié)件(440)穿過的第二調(diào)節(jié)孔(431)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴射裝置，其特征在于，所述安裝組件(400)還包括用于連接所述第一安裝塊(420)和所述第二安裝塊(430)的連接件(450)，所述第一安裝塊(420)設(shè)置有允許所述連接件(450)穿過的第一連接孔(422)，所述第二安裝塊(430)設(shè)置有允許所述連接件(450)穿過的第二連接孔(432)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射裝置，其特征在于，所述噴頭(100)設(shè)置有噴嘴(110)和用于連接液管的管接頭(120)，所述管接頭(120)設(shè)于所述噴嘴(110)的一端，所述噴嘴(110)穿設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)塊(200)中。
7.一種噴射裝置的控制方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1至6中任一項所述的噴射裝置；所述方法包括以下步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述噴頭(100)進行點噴以冷卻所述刀具(510)刀尖時，所述噴頭(100)的噴射角度θ計算如下：
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述噴頭(100)對所述刀具(510)進行掃噴時，所述噴頭(100)的噴射角度范圍計算如下：
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在噴頭(100)對工件進行掃噴時，所述噴頭(100)的噴射角度計算如下：