[發明專利]模塊化電化學加工設備

在審

• 申請號: 202010668551.0
• 申請日: 2016-10-24
• 公開（公告）號: CN111774680A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: L·J·彼得羅斯基
• 申請（專利權）人: 西屋電氣有限責任公司
• 主分類號: B23H3/00
• 分類號: B23H3/00;B23H3/02;B23H3/04
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 胡海滔

電化學加工設備是模塊化的并且包括經由連接設備彼此連接的電源模塊、電解質處理模塊、致動器模塊和控制模塊。這些部件是模塊化的并且安裝在分離的支撐件上，所述支撐件中的多個還包括腳輪，并且連接設備為可移除臍帶形式。這些模塊能夠單獨移動到設施內安裝有部件的位置，并且這些模塊能夠在安裝部件的位置處互連以形成模塊化電化學加工設備。該設備然后能夠在安裝部件上就地實施電化學加工操作。

本分案申請是基于中國發明專利申請號201680065554.7(國際申請號PCT/US2016/058373)、發明名稱“模塊化電化學加工設備”、申請日2016年10月24日的專利申請的分案申請。

技術領域

所公開和要求保護的概念整體涉及可用于執行加工操作的裝備，并且更具體地涉及模塊化電化學加工設備。

背景技術

在相關技術領域中已知許多類型的加工技術。一些加工工藝采用施加到工件上的切削工具，并且在工件和切削工具之間施加一定量的力以去除工件的一些材料。這樣的常規工藝使用諸如鋸、車床、鑿子等的機器。其他加工工藝使用電去除材料而不是使用力，并且這樣的加工工藝將包括例如電火花加工(EDM)工藝和電化學加工(ECM)工藝。雖然這種加工方法對于它們的預期目的一般是有效的，但它們受限制。

如相關領域中眾所周知的那樣，EDM涉及在電極和金屬工件之間施加電力，并且在電極和工件之間跳躍電火花以蒸發金屬顆粒。因此與某些其他工藝相比，EDM相對較慢，原因在于任何給定時刻的火花只能位于一個位置并且因此會蒸發極少量的材料。EDM也相對昂貴，原因在于電極本身傾向于隨工件一起蒸發。

ECM比EDM相對更快，原因在于它涉及在金屬工件和電極之間施加電位差以及在工件和電極之間施加電解質。電位差使靠近電極的工件材料被放置到電解質內的溶液中。因此ECM去除材料的速度比EDM快三十倍或更多倍。但是，由于必須相互協作的部件數量大、這些部件的重量和尺寸以及它們互連的復雜性，ECM裝置在某些應用場合中使用有限。因此需要做出改進。

發明內容

改進的電化學加工設備為模塊化的，并且包括通過連接設備彼此連接的電源模塊、電解質處理模塊、致動器模塊和控制模塊。這些部件為模塊化的并安裝在單獨的支撐件上，其中，許多支撐件還包括腳輪，連接設備采取可移除的臍帶形式。模塊可以單獨移動到設施內的安裝有部件的位置，并且模塊可以互連以在所安裝部件的位置處形成模塊化電化學加工設備。該設備然后可以在所安裝部件上就地執行ECM操作。

因此，所公開和要求保護的概念的一方面是提供一種模塊化性質的設備，該設備可以在所安裝部件上就地執行ECM操作。

所公開和要求保護的概念的另一方面是提供由分離的模塊構成的設備，所述分離模塊包括位于分離的支撐件上并且可以從一個位置分別移動到另一個位置以在設施的不同位置處執行ECM操作的部件。

因此，所公開和要求保護的概念的一方面是提供一種改進的模塊化電化學加工設備，所述電化學加工設備被構造成移動到設施內的安裝有部件的位置并且在該部件上執行電化學加工操作。模塊化電化學加工設備通常可以被描述為包括：電源模塊，該電源模塊通常可以被描述為包括電源和第一支撐件，所述電源位于所述第一支撐件上；電解質設備，所述電解質設備一般可以被描述為包括電解質處理模塊，該電解質處理模塊通常可以被描述為包括流體循環系統和第二支撐件，該流體循環系統被構造成承載并循環一定量的電解質材料，所述流體循環系統位于所述第二支撐件上，所述第二支撐件與第一支撐件分離開；驅動設備，所述驅動設備通常可以被描述為包括致動器模塊，該致動器模塊通常可以被描述為包括致動器和第三支撐件，該第三支撐件與第一支撐件和第二支撐件分離、并且被構造成附著到設施的部件和位于部件附近的另一個結構中的至少一個，致動器通常可以被描述為包括可動部分，該可動部分可相對于第三支撐件在相對于部件的第一位置和相對于部件的第二位置之間移動，作為電化學加工操作的一部分；與致動器可操作通信的控制裝置；以及構造成將電源模塊、電解質設備和驅動設備連接在一起的連接設備。