Systems and methods for cleaning with a nozzle in a cutting apparatus

Abstract

The present disclosure provides systems and methods for cleaning a cutting apparatus. The cutting apparatus includes a housing defining an operating cavity and a cleaning system. The cleaning system is arranged within the operating cavity, and includes one or more nozzles oriented toward one or more surfaces within the operating cavity. The cleaning system is configured to dispense pressurized fluid toward the one or more surfaces.

Description

SYSTEMS AND METHODS FOR NOZZLE CLEANING IN A CUTTING APPARATUSBACKGROUND

[0001] Some cutting apparatuses include an operating cavity and a door. The cutting apparatus performs cutting operations in the operating cavity, and the door is used to open or close, providing access or closing access to the operating cavity. Moreover, the cutting apparatus can only perform cutting operations after the door closes the operating cavity.

[0002] During cutting operations, debris can be ejected from the sample being cut. Some cutting apparatuses also requires the use of cutting coolant during cutting operations. The cutting debris and / or coolant can be distributed or splashed about an internal cavity of the cutting apparatus, which can adhere to one or more interior surfaces of the cutting apparatus or other components while the cutting operation is in progress.

[0003] Accordingly, there is a need to provide systems and / or methods to clean debris and / or coolant from the cutting apparatus and its components.SUMMARY

[0004] The present disclosure provides a cleaning system for a cutting apparatus. The cleaning system is capable of cleaning one or more surfaces of the cutting apparatus before, during, and / or after a cutting operation. An example cutting apparatus includes a housing defining an operating cavity and a cleaning system. The cleaning system is arranged within the operating cavity, and includes one or more nozzles oriented toward one or more surfaces within the operating cavity. The cleaning system is configured to dispense pressurized fluid toward the one or more surfaces to effect cleaning thereof.

[0005] Other features, advantages, and embodiments of the present application may be set forth or become apparent from consideration of the following detailed description of  embodiments, drawings, and claims. Furthermore, it should be understood that the above summary of the invention and the following detailed description of embodiments are exemplary and are intended to provide further explanation without limiting the scope of the claimed application. However, the detailed description of embodiments and specific examples only indicate some embodiments of the present application. Various variations and modifications within the spirit and scope of the present application will become apparent to those skilled in the art from the detailed description of embodiments.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

[0006] FIG. 1 illustrates an example cutting apparatus including one or more nozzles, in accordance with aspects of this disclosure.

[0007] FIGS. 2A and 2B illustrate perspective views of an example cutting apparatus including one or more nozzles, in accordance with aspects of this disclosure.

[0008] FIG. 3 illustrates a top-down view of an example cutting apparatus including one or more nozzles, in accordance with aspects of this disclosure.DETAILED DESCRIPTION

[0009] Disclosed example systems and methods for cleaning a cutting apparatus are provided. In particular, the cutting apparatus includes a housing defining an operating cavity and a cleaning system. The cleaning system is arranged within the operating cavity, and includes one or more nozzles oriented toward one or more surfaces within the operating cavity. The cleaning system is configured to dispense pressurized fluid toward the one or more surfaces. In some examples, the cutting apparatus includes a control system to control operation of the cleaning system before, during and / or after a cutting operation.

[0010] The disclosed cleaning system solves the problem of debris, detritus, solvent, etc., from building up in corners and / or on surfaces of a cutting apparatus. This debris, if allowed  to remain in place for a period of time, may harden, becoming increasingly difficult to remove. The debris may also lead to premature corrosion of one or more components of the cutting system (e.g., a saw blade, motor, moving parts, etc. ) due to the chemical makeup of the debris.

[0011] Advantageously, the disclosed cleaning system may reduce the amount of time needed for an operator to sufficiently cleaning the cutting apparatus, as well as lengthening the useful life of the cutting apparatus.

[0012] In disclosed examples, a cutting apparatus includes a housing defining an operating cavity, and a cleaning system arranged within the operating cavity, the cleaning system comprising one or more nozzles oriented toward one or more surfaces within the operating cavity, wherein the cleaning system is configured to dispense pressurized fluid toward the one or more surfaces.

[0013] In some examples, a position or an orientation of the one or more nozzles is fixed. In some examples, a position or an orientation of the one or more nozzles is adjustable.

[0014] In some examples, a cutting tool is arranged within the operating cavity to perform a cutting operation on a sample. In examples, a platform to support a sample, wherein the cutting tool is configured to cut the sample on the platform. In examples, the platform is configured to allow the fluid to flow to a bottom of the housing to be removed by the drain.

[0015] In some examples, a control system operates the cleaning system before, during or after a cutting operation. In some examples, a fluid source provides fluid to the cleaning system. In examples, an inlet valve connects the fluid source to the cleaning system.

[0016] In some examples, one or more valves are arranged at or between the one or more nozzles to control fluid flow through the cleaning system. In examples, a door connected to the housing opens and / or closes the operating cavity.

[0017] In some examples, the one or more surfaces includes a wall, floor, or ceiling of the housing, such that one or more of the wall, floor or ceiling defines one or more boundaries of the operating cavity. In examples, one or more coolant nozzles are employed to deliver a coolant fluid to a cutting surface of the sample. In examples, the one or more coolant nozzles are mounted to the cutting tool.

[0018] In some disclosed examples, a cutting apparatus includes a housing defining an operating cavity; a cleaning system arranged within the operating cavity, the cleaning system comprising one or more nozzles oriented toward one or more surfaces within the operating cavity, wherein the cleaning system is configured to dispense pressurized fluid toward the one or more surfaces; and a control system to operate the cleaning system before, during or after a cutting operation.

[0019] In some examples, the control system is configured to receive instructions corresponding to the cleaning system operation from a user interface, a cutting operation program, or a remote computer.

[0020] As used herein, the word “exemplary” means serving as an example, instance, or illustration. The examples described herein are not limiting, but rather are exemplary only. It should be understood that the described examples are not necessarily to be construed as preferred or advantageous over other examples. Moreover, the term “examples” does not require that all examples of the disclosure include the discussed feature, advantage, or mode of operation.

[0021] For the purpose of promoting an understanding of the principles of the claimed technology and presenting its currently understood best mode of operation, reference will be  now made to the examples illustrated in the drawings, and specific language will be used to describe the same. It will nevertheless be understood that no limitation of the scope of the claimed technology is thereby intended, with such alterations and further modifications in the illustrated device and such further applications of the principles of the claimed technology as illustrated therein being contemplated as would typically occur to one skilled in the art to which the claimed technology relates.

[0022] Turning to the drawings, FIGS. 1 to 3 illustrate a cutting apparatus 100, which includes a housing 101 and a door 110, and a cleaning system 120 within. As shown, the housing 101 is substantially in the shape of a hollow square box with an operating cavity 107 within. The operating cavity 107 can be used to house a cutting tool 112 as shown, but may include one or more other devices for treating, preparing, testing, or otherwise modifying a sample, as a list of non-limiting examples.

[0023] The cutting tool 112 is configured to perform a cutting operation on a sample (not shown) within the operating cavity 107. The housing 101 includes a top 105 and a bottom 106 opposite to each other, the bottom 106 of the housing 101 being used to support on a ground or work surface. The housing 101 also includes a front portion 108, which may include one or more user interfaces 134 (e.g., a display, touchscreen, control knobs, levers, switches, etc. ) , and a rear portion opposite the front portion 108.

[0024] In some examples, the door 110 is configured to be movably disposed at the front portion 108 of the housing 101. As the door 110 moves left and right relative to the housing 101, the operating cavity 107 can be opened or closed. In the examples of FIGS. 1 to 3, the door 110 is in an open position, and the door 110 is movable between the closed position and the open position along a length direction L (e.g., as shown in FIG. 2B) . When the door 110 is in the closed position, the door 110 closes the operating cavity 107 and the cutting apparatus 100 may perform a cutting operation. For example, the cutting tool 112 includes a  blade 114 to cut or modify a sample. The cutting tool 112 and / or the blade 114 can be controlled (e.g., via one or more control circuits, in response to a user input, etc. ) to move (e.g., up / down, left / right) relative to the sample (s) , which may be arranged on a platform 116. During the cutting operation, one or more coolant nozzles 123 to deliver a fluid (e.g., coolant, gas, water, chemical wash, etc. ) to the cutting surface of the sample, and can be configured to operate in synchrony with the blade 114. In some examples, the coolant nozzles 123 can be mounted to the cutting tool 112, and can be secured by one or more flexible or semi-flexible conduits that can be manipulated to direct the fluid flow toward the cutting surface.

[0025] When the cutting operation is complete, the door 110 moves to its open position. When the door 110 is in the open position, the door 110 opens the operating cavity 107. For ease of description only, the upper and lower directions are referred to as a height direction H, the left and right directions are referred to as the length direction L, and the front and rear directions are referred to as a width direction W, as shown in FIG. 2B.

[0026] As shown in FIG. 1, the cleaning system 120 is arranged within the operating cavity 107 of the housing 101. In the example of FIG. 1, the cleaning system 120 includes one or more nozzles 122 connected to a fluid source 130 (e.g., shown in FIG. 3) via one or more pipes, conduits, and / or channels 121. The nozzles 122 may be arranged in corners and / or directed to corners of the cutting apparatus 100 interior, oriented to spray the fluid (e.g., a recirculated coolant, etc. ) into the corners that are hard for an operator to reach and / or clean.

[0027] By activating the nozzles 122, such as before, during, or after a cutting operation, swarf and other debris is prevented from building up such hard to clean areas of the cutting apparatus 100. As a result, less time is spent by the operator to keep the machine and its components clean, advantageously allowing more time spent cutting samples. As used herein, swarf is defined as chips, dust, pieces of metal, wood, and / or plastic, as a list of non-limiting  examples. Swarf may be the result of a machining process (e.g., a cutting operation) , which creates debris or waste as a sample is processed.

[0028] As shown in the example of FIG. 2A, the housing 101 also includes a divider 131 connected inside the housing 101 to divide the inside of the housing 101 to form an operating cavity 107 and a control chamber located to the left of the operating cavity 107. The control chamber is used to house a control system 128 (e.g., control and / or network circuitry, not shown in the figures) for controlling the cutting tool 112 and / or the cleaning system 120. For instance, the control system 128 may receive instructions and / or commands corresponding to a desired cleaning system operation from a user interface 134, a cutting operation program (e.g. stored in a memory storage device connected to the control system) , a remote computer, and / or from a remote control device (e.g., a computer, a networked controller, etc. ) to activate the cutting tool 112 and / or the cleaning system 120.

[0029] The cleaning system 120 could be run at various points during operation of the cutting apparatus 100. For instance, one or more nozzles 122 could be activated simultaneous with the cutting tool 112 to prevent debris from settling in the corners and / or surfaces of the housing 101. One or more nozzles could be run during a washdown cycle (e.g., before and / or after a cutting operation) to rinse debris that has settled on surfaces or in the corners. One or more nozzles could be run at the same time an operator is using a washdown spray gun 136, thereby aiding the operator in rinsing the debris down the drain. The fluid from the cleaning operation can wash chips, sand and / or other particles or debris that attaches to the surfaces, thereby causing the debris to drip down to a reservoir or drain under the platform 116 by gravity, which can be disposed of.

[0030] FIG. 2B illustrates another perspective view of the cutting apparatus, from a top angle, and labels the various dimension L, H, W of the housing 101.

[0031] FIG. 3 shows a top-down view of the cleaning apparatus, with the top of the housing 101 removed to expose the operating cavity 107. As shown in FIG. 3, the nozzles 122 can be arranged approximately along the length direction L of the housing 101. The plurality of nozzles 122 are disposed towards surfaces that tend to collect debris, such as the corners of the operating cavity 107. A fluid inlet valve 132 can receive fluid from the fluid source 130 to effect the cleaning process.

[0032] The nozzles 122 can be arranged at one or more predetermined angles in order to direct the flow of fluid 152 in one or more surfaces areas of the operating cavity 107. At the predetermined angle, the fluid flow can reach a focused yet substantial coverage area inside the apparatus 100. As shown, the nozzles 122 are arranged along the bottom 106 of the housing 101. In some examples, the nozzles can be arranged along a side, top, corner, and / or suspended within the operating cavity. In some examples, the nozzles 122 are in a fixed position and / or orientation within the housing 101. In additional or alternative examples, the location and / or orientation of one or more of the nozzles is adjustable, either manually and / or via one or more actuators.

[0033] The example apparatus 100 of FIG. 3 illustrates four nozzles 122 in specific locations within the operating cavity 107, however any suitable number of nozzles can be employed, in any particular arrangement and with any particular orientation, which can be based on the design of the housing, the number of hard to clean areas, the overall size of the apparatus, and / or other design factors. By setting the number, spacing, and / or orientation of the nozzles 122, the cleaning operation can be focused on hard to reach and / or hard to clean areas, or areas that require additional cleaning.

[0034] In some examples of the disclosure, the fluid is compressed air having a certain pressure, suitable for cleaning a particular surface and / or material. As such, the fluid from  each nozzle 122 also has a certain pressure. In some examples, one or more of the nozzles may have a pressure different from another nozzle.

[0035] In some examples, the cleaning system 120 is made of one or more suitable materials, such as metal, plastics, glass, etc., and the nozzles 122 may be made integrally by a machining processing. One or more valves can be employed in the system 120, such as inlet valve 132 connecting the cleaning system to the fluid source 130. Although illustrated as being remote from the housing 101, in some examples the fluid source 130 is incorporated with the housing 101. Additionally or alternatively, a valve may be used at each nozzle 122 to control individual output, and / or between nozzles. Moreover, the valves can be adjusted manually and / or in response to a control input (e.g., from the control system) .

[0036] In some additional or alternative examples, the disclosed cleaning system has a simple structure that can be incorporated into an existing cutting apparatus (e.g. a retrofit) , which requires modest modification to the existing cutting apparatus. Moreover, it has substantial cleaning effect on the operating cavity surfaces, and thus it will simplify cleaning and maintenance of the cleaning apparatus.

[0037] Various specific embodiments of the present application will be described below with reference to the attached drawings that form a part of the present specification. It should be understood that while terms denoting orientation, such as “front, ” “rear, ” “upper, ” “lower, ” “left, ” “right, ” “top, ” “bottom, ” “inside, ” “outside, ” etc., are used in the present application to describe various exemplary structural parts and elements of the present application, these terms are used herein for convenience of illustration only and are determined based on the exemplary orientations shown in the attached drawings. Since the embodiments disclosed in the present application may be disposed in different orientations, these terms denoting orientation are for illustrative purposes only and should not be considered as limiting.

[0038] As utilized herein, “and / or” means any one or more of the items in the list joined by “and / or” . As an example, “x and / or y” means any element of the three-element set { (x) , (y) , (x, y) } . In other words, “x and / or y” means “one or both of x and y” . As another example, ” x, y, and / or z” means any element of the seven-element set { (x) , (y) , (z) , (x, y) , (x, z) , (y, z) , (x, y, z) } . In other words, “x, y and / or z” means “one or more of x, y and z” . As utilized herein, the term “exemplary” means serving as a non-limiting example, instance, or illustration. As utilized herein, the terms “e.g., ” and “for example” set off lists of one or more non-limiting examples, instances, or illustrations.

[0039] Although the present disclosure has been described in connection with examples of the embodiments outlined above, various alternatives, modifications, variations, improvements, and / or substantial equivalents, whether known or foreseeable now or in the near future, may be apparent to those having at least ordinary skill in the art. In addition, the technical effects and / or technical problems described in the present specification are exemplary and not limiting; therefore, the disclosure in the present specification may be used to solve other technical problems and have other technical effects and / or may solve other technical problems. Therefore, examples of embodiments of the present disclosure as set forth above are intended to be illustrative and not limiting. Various changes may be made without departing from the spirit or scope of the present disclosure. Therefore, the present disclosure is intended to include all known or earlier developed alternatives, modifications, variations, improvements and / or substantial equivalents.

Claims

1.A cutting apparatus comprising:a housing defining an operating cavity; anda cleaning system arranged within the operating cavity, the cleaning system comprising one or more nozzles oriented toward one or more surfaces within the operating cavity,wherein the cleaning system is configured to dispense pressurized fluid toward the one or more surfaces.2.The cutting apparatus according to claim 1, wherein a position or an orientation of the one or more nozzles is fixed.3.The cutting apparatus according to claim 1, wherein a position or an orientation of the one or more nozzles is adjustable.4.The cutting apparatus according to claim 1, further comprising a cutting tool arranged within the operating cavity to perform a cutting operation on a sample.5.The cutting apparatus according to claim 4, further comprising a platform to support the sample, wherein the cutting tool is configured to cut the sample on the platform.6.The cutting apparatus according to claim 5, wherein the platform is configured to allow the fluid to flow to a bottom of the housing to be removed by the drain.7.The cutting apparatus according to claim 1, further comprising a control system to operate the cleaning system before, during or after a cutting operation.8.The cutting apparatus according to claim 1, further comprising a fluid source to provide fluid to the cleaning system.9.The cutting apparatus according to claim 8, further comprising an inlet valve connecting the fluid source to the cleaning system.10.The cutting apparatus according to claim 1, further comprising one or more valves arranged at or between the one or more nozzles to control fluid flow through the cleaning system.11.The cutting apparatus according to claim 1, further comprising a door connected to the housing to open or close the operating cavity.12.The cutting apparatus according to claim 1, wherein the one or more surfaces includes a wall, floor, or ceiling of the housing, such that one or more of the wall, floor or ceiling defines one or more boundaries of the operating cavity.13.The cutting apparatus according to claim 1, further comprising one or more coolant nozzles to deliver a coolant fluid to a cutting surface of a sample.14.The cutting apparatus according to claim 13, wherein the one or more coolant nozzles are mounted to the cutting apparatus.15.A cutting apparatus comprising:a housing defining an operating cavity;a cleaning system arranged within the operating cavity, the cleaning system comprising one or more nozzles oriented toward one or more surfaces within the operating cavity,wherein the cleaning system is configured to dispense pressurized fluid toward the one or more surfaces; anda control system to operate the cleaning system before, during or after a cutting operation.16.The cutting apparatus according to claim 15, wherein the control system is configured to receive instructions corresponding to the cleaning system operation from a user interface, a cutting operation program, or a remote computer.17.The cutting apparatus according to claim 15, wherein a position or an orientation of the one or more nozzles is fixed.18.The cutting apparatus according to claim 15, further comprising a cutting tool arranged within the operating cavity to perform a cutting operation on a sample.19.The cutting apparatus according to claim 15, further comprising a platform to support the sample, wherein the cutting tool is configured to cut the sample on the platform and to allow the fluid to flow to a bottom of the housing to be removed by the drain.20.The cutting apparatus according to claim 15, further comprising a control system to operate the cleaning system before, during or after a cutting operation.

Images