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自動(dòng)穿絲電火花線切割機(jī)床用自動(dòng)下送絲機(jī)構(gòu)的制作方法

文檔序號(hào):40609721發(fā)布日期:2025-01-07 20:51閱讀:5來源:國知局
自動(dòng)穿絲電火花線切割機(jī)床用自動(dòng)下送絲機(jī)構(gòu)的制作方法

本發(fā)明涉及電火花線切割加工,特別涉及一種自動(dòng)穿絲數(shù)控往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床用自動(dòng)下送絲機(jī)構(gòu)。該下送絲機(jī)構(gòu)用于將機(jī)床從下導(dǎo)絲咀及下主導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)(簡(jiǎn)稱“下導(dǎo)絲頭”)中穿出的電極絲絲頭自動(dòng)夾持后拉送至機(jī)床的絲筒下部并使電極絲進(jìn)入絲筒的自動(dòng)夾絲絲夾中。


背景技術(shù):

1、數(shù)控往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床(簡(jiǎn)稱:電火花線切割機(jī)床)作為一種金屬切割加工設(shè)備廣泛應(yīng)用于模具、航天航空、汽車、能源、精密儀器、醫(yī)療器械、電子產(chǎn)品等制造業(yè)中的精密復(fù)雜形狀的零件加工,在工業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位。電火花線切割是利用連續(xù)移動(dòng)的細(xì)金屬絲(稱為電極絲)作電極,對(duì)工件進(jìn)行脈沖火花放電蝕除金屬、切割成型。在線切割加工前或加工過程中均需要穿絲,目前絕大多數(shù)電火花線切割機(jī)床只能使用手動(dòng)穿絲。手動(dòng)穿絲專業(yè)性強(qiáng),需要專業(yè)人員操作,而且工藝復(fù)雜,要求高,工作量大,效率低。為此,近年來本領(lǐng)域技術(shù)人員一直在努力研究和開發(fā)適用于電火花線切割機(jī)床的全自動(dòng)穿絲裝置和方法。全自動(dòng)穿絲在電火花線切割加工技術(shù)領(lǐng)域中是一項(xiàng)復(fù)雜和細(xì)致的系統(tǒng)工程,工藝要求高,困難點(diǎn)多,技術(shù)難度大,長期以來一直是本領(lǐng)域中的技術(shù)難題,其中,如何實(shí)現(xiàn)將下導(dǎo)絲頭(下導(dǎo)絲咀及下主導(dǎo)輪機(jī)構(gòu))中穿出的電極絲絲頭自動(dòng)夾持后拉送至機(jī)床的絲筒下部,并使電極絲進(jìn)入絲筒的自動(dòng)夾絲絲夾中便是需要克服的技術(shù)難點(diǎn)之一。

2、在自動(dòng)穿絲數(shù)控往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床中,當(dāng)自動(dòng)穿絲系統(tǒng)將電極絲從下導(dǎo)絲頭中穿出后,現(xiàn)有技術(shù)通常是利用導(dǎo)絲管以滾輪下送絲機(jī)構(gòu)為動(dòng)力,以壓力流體(氣或液)為輔助直接將柔細(xì)電極絲繼續(xù)引導(dǎo)進(jìn)入機(jī)床絲筒的自動(dòng)夾絲絲夾中,但該方案存在的不足:一是該機(jī)構(gòu)長距離傳送柔細(xì)電極絲,在傳送中電極絲易失穩(wěn),傳送難度大;二是該機(jī)構(gòu)具有較長的導(dǎo)絲管,實(shí)際使用時(shí)導(dǎo)絲管內(nèi)孔中易積存濃稠的電火花蝕除物,導(dǎo)致堵塞導(dǎo)絲通道,致使自動(dòng)穿絲失??;三是該機(jī)構(gòu)還配置有滾輪下送絲機(jī)構(gòu)及導(dǎo)液導(dǎo)氣噴咀,機(jī)構(gòu)復(fù)雜,難以拆卸清洗。

3、有鑒于此,本發(fā)明提出了一種適用于電火花線切割機(jī)床自動(dòng)穿絲的自動(dòng)化下送絲機(jī)構(gòu)以解決該技術(shù)問題,保障機(jī)床下部自動(dòng)穿絲的成功。


技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種自動(dòng)穿絲電火花線切割機(jī)床用自動(dòng)下送絲機(jī)構(gòu),其目的是要解決從機(jī)床下導(dǎo)絲頭(下導(dǎo)絲咀及下主導(dǎo)輪機(jī)構(gòu))中穿出的電極絲絲頭自動(dòng)夾持后拉送至絲筒下部,并送入絲筒的自動(dòng)夾絲絲夾中這一段路徑的自動(dòng)穿絲可靠性問題。

2、為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種自動(dòng)穿絲電火花線切割機(jī)床用自動(dòng)下送絲機(jī)構(gòu),其創(chuàng)新在于:包括推拉機(jī)構(gòu)、夾拉絲小車、鉤絲機(jī)構(gòu)以及小車絲夾打開機(jī)構(gòu)。

3、定義從機(jī)床的下導(dǎo)絲頭中水平穿出的電極絲的絲頭位置至絲筒下方位置為機(jī)床的下送絲路徑,絲頭位置為前端位置,絲筒下方位置為后端位置。

4、所述推拉機(jī)構(gòu)為一個(gè)在下送絲路徑上用來推拉所述夾拉絲小車的機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)由導(dǎo)向軌道和直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成,導(dǎo)向軌道和直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)定位安裝在與機(jī)床下線臂相對(duì)靜止的構(gòu)件上,在夾拉絲小車上設(shè)置有與導(dǎo)向軌道相適配的移動(dòng)結(jié)構(gòu),夾拉絲小車通過所述移動(dòng)結(jié)構(gòu)與導(dǎo)向軌道移動(dòng)配合,使夾拉絲小車在導(dǎo)向軌道的約束下能夠沿導(dǎo)向軌道往復(fù)運(yùn)動(dòng),直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有推拉作用端,在工作狀態(tài)下直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過推拉作用端帶動(dòng)夾拉絲小車在前端位置與后端位置之間作向前推行或后拉運(yùn)動(dòng)。

5、所述夾拉絲小車為一個(gè)在下送絲路徑上用來夾放電極絲絲頭并送絲的夾持器,該夾持器上設(shè)有一個(gè)用來夾持電極絲絲頭的夾持機(jī)構(gòu)以及用來迫使夾持機(jī)構(gòu)處于常閉狀態(tài)的彈簧,在裝配狀態(tài)下彈簧作用在夾持機(jī)構(gòu)上使夾持機(jī)構(gòu)的夾口呈常閉狀態(tài),以此構(gòu)成常閉絲夾。常閉絲夾上對(duì)應(yīng)于彈簧設(shè)有打開夾持機(jī)構(gòu)的頂壓點(diǎn)。

6、所述鉤絲機(jī)構(gòu)為一個(gè)用來將電極絲從絲筒下方鉤入至絲筒絲夾中的鉤絲機(jī)構(gòu),該鉤絲機(jī)構(gòu)包括第一鉤絲塊、第二鉤絲塊以及提升機(jī)構(gòu),其中,第一鉤絲塊位于絲筒的一側(cè),第一鉤絲塊上朝上設(shè)有第一鉤絲面,該第一鉤絲面處于所述電極絲正下方。第二鉤絲塊位于絲筒的另一側(cè),第二鉤絲塊上朝上設(shè)有第二鉤絲面,該第二鉤絲面處于所述電極絲正下方。提升機(jī)構(gòu)為一個(gè)受控于機(jī)床自動(dòng)穿絲系統(tǒng)的直線移動(dòng)機(jī)構(gòu),該直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)相對(duì)于絲筒支座或絲筒拖板定位安裝,直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)具有移動(dòng)伸出端,該移動(dòng)伸出端分別與第一鉤絲塊和第二鉤絲塊固定或定位連接,在機(jī)床自動(dòng)穿絲系統(tǒng)控制下移動(dòng)伸出端作上下運(yùn)動(dòng)。

7、所述小車絲夾打開機(jī)構(gòu)為一個(gè)能夠打開所述夾拉絲小車上常閉絲夾的頂壓機(jī)構(gòu),該頂壓機(jī)構(gòu)由前端頂壓機(jī)構(gòu)和后端頂壓機(jī)構(gòu)兩套組成,前端頂壓機(jī)構(gòu)定位安裝在所述前端位置并相對(duì)于夾拉絲小車常閉絲夾的頂壓點(diǎn)而外置,后端頂壓機(jī)構(gòu)定位安裝在所述后端位置并相對(duì)于夾拉絲小車常閉絲夾的頂壓點(diǎn)而外置。前端頂壓機(jī)構(gòu)設(shè)有受控于機(jī)床自動(dòng)穿絲系統(tǒng)的前頂壓輸出端,在工作狀態(tài)下當(dāng)夾拉絲小車運(yùn)行至前端位置時(shí),在機(jī)床自動(dòng)穿絲系統(tǒng)控制下前頂壓輸出端伸出并作用在常閉絲夾的頂壓點(diǎn)上,以克服彈簧作用力使夾拉絲小車上的夾持機(jī)構(gòu)打開,當(dāng)電極絲的絲頭送入夾持機(jī)構(gòu)時(shí)前頂壓輸出端退回完成夾絲。后端頂壓機(jī)構(gòu)設(shè)有受控于機(jī)床自動(dòng)穿絲系統(tǒng)的后頂壓輸出端,在工作狀態(tài)下當(dāng)夾拉絲小車運(yùn)行至后端位置,并且鉤絲機(jī)構(gòu)將電極絲從絲筒下方鉤入至絲筒絲夾中后,在機(jī)床自動(dòng)穿絲系統(tǒng)控制下后頂壓輸出端伸出并作用在常閉絲夾的頂壓點(diǎn)上,以克服彈簧作用力使夾拉絲小車上的夾持機(jī)構(gòu)打開,完成松絲。

8、上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下:

9、1.上述方案中,所述“常閉絲夾”是指在外力不干預(yù)的情況下絲夾一直處于關(guān)閉的夾緊狀態(tài)。常閉是相對(duì)于常開而言的。絲夾是用來夾緊電極絲絲頭的機(jī)構(gòu),可以直接采用彈簧壓緊構(gòu)成常閉的絲夾,也可以利用杠桿機(jī)構(gòu)與彈簧組合來構(gòu)成常閉的絲夾,還可以利用常閉狀態(tài)的電磁閥來構(gòu)成常閉的絲夾等等。

10、2.上述方案中,所述“機(jī)床的下導(dǎo)絲頭”是指機(jī)床的下導(dǎo)絲咀及下主導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)。

11、3.上述方案中,所述推拉機(jī)構(gòu)中的直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括鏈條、鏈條導(dǎo)軌、鏈輪以及驅(qū)動(dòng)電機(jī),其中:

12、所述鏈條為開環(huán)式鏈條,即鏈條的頭尾未連接成鏈環(huán),該鏈條為滾子鏈條由鏈條滾子、鏈條滾子軸和鏈板連接構(gòu)成,其中,鏈條頭端的一個(gè)鏈條滾子作為導(dǎo)向輪,對(duì)應(yīng)該導(dǎo)向輪的鏈條滾子軸作為推拉牽引點(diǎn),該推拉牽引點(diǎn)與所述夾拉絲小車牽引連接。

13、所述鏈條導(dǎo)軌具有一條能夠容納鏈條上各個(gè)鏈條滾子和一側(cè)鏈板且能夠進(jìn)行導(dǎo)向配合的t形導(dǎo)向槽道,在裝配狀態(tài)下,鏈條的鏈條滾子及一側(cè)鏈板與鏈條導(dǎo)軌的t形導(dǎo)向槽道導(dǎo)向配合并且能夠沿t形導(dǎo)向槽道方向整體滑移,鏈條導(dǎo)軌相對(duì)于機(jī)床下線臂固定鋪設(shè)在所述下送絲路徑的前端位置與后端位置之間。

14、所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)和鏈輪定位安裝在與機(jī)床下線臂(28)相對(duì)靜止的部件上,驅(qū)動(dòng)電機(jī)與鏈輪傳動(dòng)連接,鏈輪與鏈條嚙合。

15、由此通過鏈條導(dǎo)軌、開環(huán)的鏈條、鏈輪以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)配合構(gòu)成一種能夠向前推動(dòng)或者向后拉動(dòng)夾拉絲小車沿所述下送絲路徑運(yùn)動(dòng)的直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

16、4.上述方案中,所述推拉牽引點(diǎn)設(shè)在鏈條前端,鏈條通過一連接件在推拉牽引點(diǎn)處與所述夾拉絲小車牽引連接。

17、5.上述方案中,在鏈條與鏈輪嚙合區(qū)段設(shè)置有圓弧形鏈條導(dǎo)軌,圓弧形鏈條導(dǎo)軌的半徑與鏈輪半徑匹配,使鏈條能夠沿圓弧形鏈條導(dǎo)軌繞行并在下端出口在自身重力作用下自然下垂。

18、6.上述方案中,在自然下垂的鏈條下方設(shè)置有能夠貯放鏈條的貯鏈盒,貯鏈盒盒腔的水平截面為矩形截面,矩形截面的寬度與鏈條寬度相適配,矩形截面的長度至少大于一節(jié)鏈長,盒腔在鏈條自然下垂方向上具有能夠貯放鏈條的深度,當(dāng)鏈條沿鏈條導(dǎo)軌向后移動(dòng)并從圓弧形鏈條導(dǎo)軌下端出口自然下垂時(shí),在鏈條重力與自身柔性的作用以及貯鏈盒(12)的約束下,鏈條一部分自然下垂段疊放在貯鏈盒中。

19、7.上述方案中,所述推拉機(jī)構(gòu)中的直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用帶輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、繩輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、齒輪齒條驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、絲桿螺母副驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或者氣液缸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

20、8.上述方案中,所述鉤絲機(jī)構(gòu)中的直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)由第一鉤絲氣缸和第二鉤絲氣缸構(gòu)成,第一鉤絲氣缸具有第一伸出端,該第一伸出端與第一鉤絲塊固定或定位連接,第一伸出端作用在上下方向上。第二鉤絲氣缸具有第二伸出端,該第二伸出端與第二鉤絲塊固定或定位連接,第二伸出端作用在上下方向上。

21、9.上述方案中,所述第一鉤絲面和第二鉤絲面在電極絲鉤升段長度方向上為中間向上凸起的弧形面。

22、10.上述方案中,鉤絲機(jī)構(gòu)包括擋絲塊,?擋絲塊相對(duì)機(jī)床絲筒支座或絲筒拖板定位安裝,當(dāng)夾拉絲小車處于下送絲路徑的后端位置狀態(tài)下,擋絲塊上朝下設(shè)有擋絲面,擋絲塊位于電極絲鉤升段靠近夾拉絲小車前端的位置,擋絲面朝下正對(duì)鉤升段的電極絲,擋絲面在電極絲鉤升段長度方向上為中間向下凸起的弧形面。

23、11.上述方案中,在下送絲路徑的前端位置上針對(duì)夾拉絲小車設(shè)置有前端托座,前端托座相對(duì)與機(jī)床立柱無相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件上固定定位,前端托座上設(shè)有引導(dǎo)面和定位座,對(duì)進(jìn)入前端托座的夾拉絲小車起引導(dǎo)和定位作用。在下送絲路徑的后端位置上針對(duì)夾拉絲小車設(shè)置有后端托座,后端托座相對(duì)與機(jī)床立柱無相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件上固定定位,后端托座上設(shè)有引導(dǎo)面和定位座,對(duì)進(jìn)入后端托座的夾拉絲小車起引導(dǎo)定位和支撐作用。

24、12.上述方案中,在前端托座的定位座上設(shè)置有第二觸頭,針對(duì)第二觸頭在夾拉絲小車的對(duì)應(yīng)位置上設(shè)置有外露的第一觸點(diǎn)或第一感應(yīng)點(diǎn),第一觸點(diǎn)或第一感應(yīng)點(diǎn)與夾拉絲小車內(nèi)部用于檢測(cè)電極絲絲頭是否穿絲到位的相對(duì)電極絲絲頭設(shè)置的觸點(diǎn)或感應(yīng)點(diǎn)連通,在夾拉絲小車進(jìn)入前端托座定位座定位的狀態(tài)下,第二觸頭與第一觸點(diǎn)或者第一感應(yīng)點(diǎn)連通,并且將絲頭是否到位信號(hào)傳遞給機(jī)床自動(dòng)穿絲控制系統(tǒng)。

25、13.上述方案中,所述前端頂壓機(jī)構(gòu)為前位氣缸,前位氣缸具有前位伸出端,該前位伸出端作為前頂壓輸出端。所述后端頂壓機(jī)構(gòu)為后位氣缸,后位氣缸具有后位伸出端,該后位伸出端作為后頂壓輸出端。

26、14.上述方案中,所述前端頂壓機(jī)構(gòu)和后端頂壓機(jī)構(gòu)均采用電磁鐵、凸輪機(jī)構(gòu)、杠桿機(jī)構(gòu)或曲柄連桿機(jī)構(gòu)。

27、由于上述方案的運(yùn)用,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和效果:

28、1.本發(fā)明采用拉絲傳送的方法,將柔細(xì)電極絲轉(zhuǎn)化為相對(duì)剛性絲,順利可靠從機(jī)床下導(dǎo)絲頭拉送至絲筒下部并導(dǎo)入絲筒絲夾,避免了采用導(dǎo)絲管+下送絲機(jī)構(gòu)+氣輔送絲存在的長距離傳送柔細(xì)電極絲易失穩(wěn)彎折,推送難度很大,而且導(dǎo)絲管等機(jī)構(gòu)易受電火花切割產(chǎn)生的粘稠蝕除物堵塞導(dǎo)致穿絲失敗的缺陷,提高了穿絲的可靠性,保障了穿絲的成功率。

29、2.本發(fā)明巧妙地采用了剛?cè)嵯酀?jì)的開環(huán)鏈條與鏈條導(dǎo)軌組合來傳送夾拉絲小車的方式,鏈條不作閉合式循環(huán),在下送絲路徑(拉送區(qū))上推拉夾拉絲小車時(shí),利用鏈條在鏈條導(dǎo)軌中的剛性,在驅(qū)動(dòng)電機(jī)及鏈輪的驅(qū)動(dòng)下可靠地完成推送和拉絲任務(wù)。

30、3.本發(fā)明鏈條及夾拉絲小車在完成拉絲傳送之后,利用鏈條的重力和可折疊柔性將其收納在加工區(qū)外的貯鏈盒中,驅(qū)動(dòng)電機(jī)及鏈輪也可以設(shè)置在加工區(qū)外,避免了加工蝕除物的粘附,而且機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)捷,工作可靠,易維護(hù)。

31、4.本發(fā)明鉤絲機(jī)構(gòu)的鉤絲塊及擋絲塊的鉤絲面、擋絲面作弧面設(shè)計(jì),避免了在鉤拉電極絲進(jìn)入絲筒絲夾中時(shí)電極絲形成拐點(diǎn)而折彎損傷電極絲,使得后續(xù)自動(dòng)穿絲能順利進(jìn)行,提高了自動(dòng)穿絲的可靠性和成功率。

32、5.本發(fā)明設(shè)置了電極絲絲頭位置檢測(cè)環(huán)節(jié),對(duì)進(jìn)入夾拉絲小車的電極絲絲頭進(jìn)行到位檢測(cè),準(zhǔn)確判斷電極絲頭位置,拉絲長度可數(shù)字化控制,明顯提高了自動(dòng)穿絲系統(tǒng)對(duì)所穿電極絲長度及位置的控制水平,提高了自動(dòng)穿絲的可靠性和成功率。

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