一种全自动细孔放电机的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于细孔放电机技术领域，尤其涉及一种全自动细孔放电机，包括机架、升降板、定位支架、电极丝、旋转头、驱动装置和控制系统，升降板通过后机头设置于定位支架上，定位支架设置于机架上，旋转头与升降板连接，并且旋转头与驱动装置连接，电极丝固定于旋转头上并向着机架方向延伸，机架上还设置有金属材质的工作台，控制系统与驱动装置连接，后机头上设置有驱动电机，电极丝的外围套设有引导头，驱动电机与控制系统连接，引导头固定于升降板上。相对于现有技术，当加工工件高低不平的时候，控制系统会控制驱动电机带动后机头一起运动，使得Z轴自动升高。引导头的设置则可以增加细孔的加工精度和细孔的加工深度。
【专利说明】
一种全自动细孔放电机
技术领域
[0001 ]本实用新型属于细孔放电机技术领域，尤其涉及一种自动化程度高的全自动细孔放电机。
【背景技术】
[0002]细孔放电机也叫电火花穿孔机、打孔机、小孔机，其主要用于打孔加工，就是在模具上打孔。其工作原理是利用连续地、上下垂直运动的细金属铜管(称为电极丝)作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属成孔。与电火花线切割机床、成型机不同的是，其电脉冲的电极是空心铜棒，介质从铜棒孔中间的细孔穿过，起冷却和排肩作用。电极与金属间放电产生高温腐蚀金属达到穿孔的目的，用于加工超硬钢材、硬质合金、铜、铝及任何可导电性物质的细孔。最小可加工0.15mm的小孔，也可加工带有锥度的小孔，被广泛使用在精密模具加工中。
[0003]但是，现有技术中的细孔放电机的自动化程度不高，当电极丝打完一个孔时，需要人工控制细孔放电机打下一个孔，而且现有技术中的细孔放电机无法判断孔是否打通，因此容易造成孔未打通的坏品，使得加工良率不高。此外，现有技术中的细孔放电机的Z轴不能运动，当加工工件高低不平的时候，Z轴无法自动升高，因此就需要人工控制。此外，现有技术中的细孔放电机的电极丝没有用引导头来引导，无法保证加工精度。
[0004]有鉴于此，确有必要提供一种自动化程度高的全自动细孔放电机，其可以完全自动地进行打孔操作，并且能够确保所有的孔都被打通，从而提高加工良率，而且，当加工工件高低不平的时候，其Z轴能够自动升高，当XY轴走到要加工的位置时Z轴自动下到最低点位置开始加工，其还通过增加引导头，可以增加细孔加工的精度。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于:针对现有技术的不足，而提供一种自动化程度高的全自动细孔放电机，其可以完全自动地进行打孔操作，并且能够确保所有的孔都被打通，从而提高加工良率，而且，当加工工件高低不平的时候，其Z轴能够自动升高，当XY轴走到要加工的位置时Z轴自动下到最低点位置开始加工，其还通过增加引导头，可以增加细孔加工的精度。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]全自动细孔放电机，包括机架、升降板、定位支架、电极丝、旋转头、驱动装置和控制系统，所述升降板通过后机头设置于所述定位支架上，所述定位支架设置于所述机架上，所述旋转头与所述升降板连接，并且所述旋转头与所述驱动装置连接，所述电极丝固定于所述旋转头上并向着所述机架方向延伸，所述机架上还设置有金属材质的工作台，所述控制系统与所述驱动装置连接，当所述电极丝与所述工作台接触时，所述工作台和所述电极丝形成通电回路，并将信号发送给所述控制系统，使所述控制系统控制所述升降板带着所述旋转头和所述电极丝回退。所述后机头上设置有驱动电机，所述后机头可滑动地设置于所述定位支架上，所述电极丝的外围套设有引导头，所述驱动电机与所述控制系统连接，所述引导头固定于所述升降板上。
[0008]作为本实用新型全自动细孔放电机的一种改进，所述工作台的材质为不锈钢、铝合金、铜或招。
[0009]作为本实用新型全自动细孔放电机的一种改进，所述控制系统包括显示屏、控制面板、主机、键盘和控制箱，所述显示屏和所述控制面板均设置于所述控制箱上，所述主机分别与所述键盘和所述控制箱电连接。
[0010]作为本实用新型全自动细孔放电机的一种改进，所述控制箱上设置有报警装置和USB接口。当待加工工件上的所有细孔均加工完毕或者所述电极丝剩余的长度小于5mm时，报警装置报警。所述控制箱通过USB接口读取设计好的欲在待加工工件上加工的孔的大小和分布的图纸并传至所述主机。
[0011]作为本实用新型全自动细孔放电机的一种改进，所述工作台设置于支撑板上，所述支撑板通过前后滑轨和左右滑轨固定于所述机架上，通过所述控制系统驱动所述支撑板的前后移动和左右移动。
[0012]作为本实用新型全自动细孔放电机的一种改进，所述升降板连接有伺服电机，所述伺服电机与所述控制系统连接；
[0013]所述升降板的下方设置有弹性连接件，所述弹性连接件的下方通过连接块连接有固定块，所述固定块连接有中空的可供所述电极丝穿过的固定柱；
[0014]所述升降板上还设置有可手动驱动所述弹性连接件上下移动的手柄。
[0015]作为本实用新型全自动细孔放电机的一种改进，所述引导头包括引导外筒和导正管，所述引导外筒包括外筒上半部和外筒下半部，所述引导外筒的中心具有轴向贯穿孔，所述轴向贯穿孔包括用作电极丝的导入孔的上半部贯穿孔和用于容纳所述导正管的下半部贯穿孔，所述导正管的纵向轴心设置有导正孔。
[0016]作为本实用新型全自动细孔放电机的一种改进，所述导正孔的直径比所述电极丝的直径大0.1mm。
[0017]作为本实用新型全自动细孔放电机的一种改进，所述导正管内缩进入所述外筒上半部，使所述上半部贯穿孔的长度缩减。
[0018]作为本实用新型全自动细孔放电机的一种改进，所述外筒上半部和所述外筒下半部的外径相同，所述外筒上半部和所述外筒下半部之间通过套环相隔，所述外筒上半部和所述外筒下半部的外周缘各设有一环形凹槽。
[0019]工作时，所述控制系统控制所述升降板向下运动，同时，所述控制系统通过所述驱动装置驱动所述旋转头带着所述电极丝旋转，所述电极丝在工件上加工，当孔被打通时，所述电极丝与所述工作台接触导通并将信号发送至所述控制系统，所述控制系统接收信号后再控制所述升降板上升回退并移至工件的下一个待打孔的位置的上方，进行下一次打孔操作。
[0020]相对于现有技术，本实用新型通过设置金属材质的工作台和控制系统，使得当工件上的孔被打通时，电极丝与工作台直接接触导通，由于通电感应效应，导通后控制系统接收到该信号后，控制升降板回退，使得电极丝渐渐离开工作台，完成一次打孔操作，若孔未打通，则由于电极丝未与工作台接触，控制系统不能接收到该信号，因此，控制系统就不会控制升降板回退，而是使得升降板继续下降，使得电极丝继续钻入加工工件内，直至孔被打通，电极丝与工作台直接接触为止。因此，本实用新型能够确保所有的孔都被打通，从而提高加工良率。而且，本实用新型的控制系统能够全自动地完成工件上所有孔的加工，中间无需操作人员进行任何操作，因此，本实用新型的自动化程度高，打孔效率高，从而可以降低操作人员的人数，降低人工成本。
[0021]此外，当加工工件高低不平的时候，控制系统会控制驱动电机带动后机头一起运动，使得Z轴自动升高。而当XY轴走到要加工的位置时，控制系统又会控制驱动电机带动后机头一起运动，使得Z轴自动下到最低点位置开始加工。
[0022]引导头的设置则可以增加细孔的加工精度和细孔的加工深度。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的立体结构示意图。
[0024]图2为本实用新型的局部结构示意图。
[0025]图3为本实用新型中引导头的结构示意图。
[0026]图4为本实用新型中引导头的纵向剖面图。
[0027]其中:
[0028]丨-机架，2-升降板，3-定位支架，4-电极丝，5-旋转头，6_工作台，7_控制系统，71-显示屏，72-控制面板，73-USB接口，74-控制箱，8-报警装置，9-支撑板，10-前后滑轨，11-左右滑轨，12-弹性连接件，13-连接块，14-固定块，15-固定柱，16-手柄，17-围栏，18-后机头，19-驱动电机，20-引导头，21-引导外筒，211-外筒上半部，212-外筒下半部，213-轴向贯穿孔，2131-上半部贯穿孔，2132-下半部贯穿孔，214-环形凹槽，22-导正管，221-导正孔，2211-入口点，23-套环。
【具体实施方式】
[0029]如图1至图4所示，本实用新型提供了一种全自动细孔放电机，包括机架1、升降板
2、定位支架3、电极丝4、旋转头5、驱动装置和控制系统7，升降板2通过后机头18设置于定位支架3上，定位支架3设置于机架I上，旋转头5与升降板2连接，并且旋转头5与驱动装置连接，该驱动装置为伺服电机，该驱动装置可以驱动旋转头5进行旋转。后机头18上设置有驱动电机19，后机头18可滑动地设置于定位支架3上，电极丝4的外围套设有引导头20，引导头20固定于升降板2上，驱动电机19与控制系统7连接。引导头20用于将电极丝4穿过其轴心的导正管并在导正管的引导下，使电极丝4在导正管内缓慢旋转，使得电极丝4能保持垂直或特定角度在加工物件的表面，以对加工物放电钻出预定直径及所需要深度的细孔。
[0030]电极丝4固定于旋转头5上并向着机架I方向延伸，旋转头5的旋转可以带动电极丝4随之一起转动，使得电极丝4与待加工工件接触，通过脉冲火花放电蚀除金属，从而在待加工工件上形成孔。电极丝4设置为空心的铜管，其管径可以根据需要进行选择。
[0031]机架I上还设置有金属材质的工作台6，控制系统与驱动装置连接，当电极丝4打通待加工工件、在工件上形成通孔后，电极丝4与工作台6接触，工作台6和电极丝4形成通电回路，并将信号发送给控制系统7，使控制系统7控制升降板2带着旋转头5和电极丝4回退。而如果电极丝4未打通待加工工件，则电极丝4无法与工作台6接触，因此就无法形成通电回路，控制系统7就不会收到回退的信号，而是继续向下运动，直至打通了工件形成通孔为止。
[0032]其中，工作台6的材质为不锈钢、铝合金、铜或铝，这几种材质的工作台6都具有导电性，当作为电极丝4的铜管与其接触时能够形成导电通路。
[0033]控制系统7包括显示屏71、控制面板72、主机、键盘和控制箱74，显示屏71和控制面板72均设置于控制箱74上，主机分别与键盘和控制箱74电连接。其中，机架I为一个封闭的箱体，主机放置在该箱体内。显示屏71上可以显示需要在待加工的工件上加工的孔的位置、大小和分布和参数设置框，控制面板72上设置有启动键、关闭键、暂停键、向上键、向下键、向左键和向右键等，从键盘可以键入参数(如电极丝4旋转的速度、电极丝4向下运动的速度和电极丝4回退的速度等)。
[0034]控制箱74上设置有报警装置8，当待加工工件上的所有细孔均加工完毕或者电极丝4剩余的长度小于5mm时，报警装置8报警，从而提醒操作人员取出加工好的工件、放入新的待加工的工件;或者提醒操作人员换新的电极丝4。
[0035]控制箱74还设置有USB接口 73，控制箱74通过USB接口 73读取设计好的欲在待加工工件上加工的孔的大小和分布的图纸并传至主机。其中，图纸采用的是CAD格式的图纸，通过U盘等数据存储设备将该图纸上传到控制箱74，并进一步上传到主机内，然后主机可以控制电极丝4按着图纸的要求在待加工工件加工出细孔。
[0036]工作台6设置于支撑板9上，支撑板9通过前后滑轨10和左右滑轨11固定于机架I上，通过控制系统7驱动支撑板9进而带动其上的工作台和待加工工件的前后移动和左右移动。为了防止加工过程中工件上的碎肩溅出，在工作台6的四周围设有围栏17，围栏17为塑胶材质。前后滑轨10上形成有容置箱，该容置箱包括中空的六方型框体和设置于该框体内的抽屉式容置槽，键盘放置在该容置槽内，并且该容置槽可在框体内前后滑动，以便于操作键盘。
[0037]升降板2连接有伺服电机，伺服电机与控制系统7连接，控制系统7可控制伺服电机的动作，进而控制升降板2的上升和下降，从而带着旋转头5和电极丝4上升或下降。
[0038]升降板2的下方设置有弹性连接件12，弹性连接件12的下方通过连接块13连接有固定块14，固定块14连接有中空的可供电极丝4穿过的固定柱15，固定柱15可以对细长的电极丝4起到固定作用，防止电极丝4在加工过程中发生滑动而导致的细孔位置不精确的问题的发生。该弹性固定件12由折叠设置的弹片组成，相邻的弹片之间相互连接。
[0039]升降板2上还设置有可手动驱动弹性连接件12上下移动的手柄16。通过摇动手柄16，可以使得弹性固定件12放松(向下运动)或收紧，从而使得固定柱15与工作台6之间的距离缩小或变大，从而可以调节电极丝4被固定柱15固定的位置。
[0040]引导头20包括引导外筒21和导正管22，引导外筒21包括外筒上半部211和外筒下半部212，引导外筒21的中心具有轴向贯穿孔213，轴向贯穿孔213包括用作电极丝4的导入孔的上半部贯穿孔2131和用于容纳导正管22的下半部贯穿孔2132，导正管22的纵向轴心设置有导正孔221。导正管22为电绝缘材质。电极丝4经由上半部贯穿孔2131的引导进入导正管22轴心的导正孔221，并在导正孔221的导正下旋转，朝向加工物表面前进，以放电方式钻出细孔。
[0041 ] 导正孔221的直径比电极丝4的直径大0.1mm。
[0042]导正管22内缩进入外筒上半部211，使上半部贯穿孔2131的长度缩减，如此可使导正孔221的入口点2211至少高于导正孔221的导正柱面，接近外筒上半部211的中心，从而可以提尚fe正误差的精度。
[0043]外筒上半部211和外筒下半部212的外径相同，这样，引导头夹具既可夹于外筒上半部211外部，又可夹于外筒下半部212外部，当夹具夹于外筒下半部212时，可使导正孔221的柱面中心点等于或最接近夹具中心点，增进校正误差的精度，同时使引导外筒21内藏于夹具内，可使细孔的加工深度增加；当夹具夹于外筒上半部211时，由于导正管22内缩，可减少校正误差，同时使外筒下半部212凸出于夹具下方，可以对加工物凹下去的表面进行加工。
[0044]外筒上半部211和外筒下半部212之间通过套环23相隔，外筒上半部211和外筒下半部212的外周缘各设有一环形凹槽214，便于夹具夹在外筒上半部211或外筒下半部212外。
[0045]工作时，先将待加工的工件放置在工作台6上，然后，将欲在待加工工件上加工的孔的大小和分布的图纸通过USB接口 73上传到控制箱74，并进一步上传到主机内；然后开启控制系统7，控制系统7控制伺服电机的动作，使伺服电机驱动升降板2向下运动，同时，控制系统7驱动装置，使得该驱动装置驱动旋转头5带着电极丝4旋转，电极丝4在工件上加工，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属，即在电极丝4与待加工的金属件之间放电产生高温腐蚀金属达到穿孔的目的，作为介质的水则从电极丝4的孔穿过，起冷却和排肩作用。当孔被打通时，电极丝4与工作台6接触导通并将信号发送至控制系统7，控制系统7接收信号后再控制升降板2上升回退并按照图纸的要求和设定的顺序移至工件的下一个待打孔的位置的上方，进行下一次打孔操作。
[0046]当加工工件高低不平的时候，控制系统7会控制驱动电机带动后机头18—起运动，使得Z轴自动升高。而当XY轴走到要加工的位置时，控制系统7又会控制驱动电机带动后机头18—起运动，使得Z轴自动下到最低点位置开始加工，如此，就可以实现Z轴的自动升高和下降，减少人工操作。
[0047]引导头20的设置则可以增加细孔的加工精度和细孔的加工深度。
[0048]总之，本实用新型通过设置金属材质的工作台6和控制系统7，使得当工件上的孔被打通时，电极丝4与工作台6直接接触导通，由于通电感应效应，导通后控制系统7接收到该信号后，控制升降板2回退，使得电极丝4渐渐离开工作台6，完成一次打孔操作，若孔未打通，则由于电极丝4未与工作台6接触，控制系统7不能接收到该信号，因此，控制系统7就不会控制升降板2回退，而是使得升降板2继续下降，使得电极丝4继续钻入加工工件内，直至孔被打通，电极丝4与工作台6直接接触为止。因此，本实用新型能够确保所有的孔都被打通，从而提高加工良率。而且，本实用新型的控制系统7能够全自动地完成工件上所有孔的加工，中间无需操作人员进行任何操作，而且对于具有高低不平表面的待加工物件，本实用新型也能够实现全自动加工，加工精度高，加工深度可调，因此，本实用新型的自动化程度高，打孔效率高，从而可以降低操作人员的人数，降低人工成本。
[0049]根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
【主权项】
1.一种全自动细孔放电机，其特征在于:包括机架、升降板、定位支架、电极丝、旋转头、驱动装置和控制系统，所述升降板通过后机头设置于所述定位支架上，所述定位支架设置于所述机架上，所述旋转头与所述升降板连接，并且所述旋转头与所述驱动装置连接，所述电极丝固定于所述旋转头上并向着所述机架方向延伸，所述机架上还设置有金属材质的工作台，所述控制系统与所述驱动装置连接，当所述电极丝与所述工作台接触时，所述工作台和所述电极丝形成通电回路;所述后机头上设置有驱动电机，所述后机头可滑动地设置于所述定位支架上，所述电极丝的外围套设有引导头，所述驱动电机与所述控制系统连接，所述引导头固定于所述升降板上。2.根据权利要求1所述的全自动细孔放电机，其特征在于:所述工作台的材质为不锈钢、招合金、铜或招。3.根据权利要求1所述的全自动细孔放电机，其特征在于:所述控制系统包括显示屏、控制面板、主机、键盘和控制箱，所述显示屏和所述控制面板均设置于所述控制箱上，所述主机分别与所述键盘和所述控制箱电连接。4.根据权利要求3所述的全自动细孔放电机，其特征在于:所述控制箱上设置有报警装置和USB接口。5.根据权利要求1所述的全自动细孔放电机，其特征在于:所述工作台设置于支撑板上，所述支撑板通过前后滑轨和左右滑轨固定于所述机架上，通过所述控制系统驱动所述支撑板的前后移动和左右移动。6.根据权利要求1所述的全自动细孔放电机，其特征在于:所述升降板连接有伺服电机，所述伺服电机与所述控制系统连接； 所述升降板的下方设置有弹性连接件，所述弹性连接件的下方通过连接块连接有固定块，所述固定块连接有中空的可供所述电极丝穿过的固定柱； 所述升降板上还设置有可手动驱动所述弹性连接件上下移动的手柄。7.根据权利要求1所述的全自动细孔放电机，其特征在于:所述引导头包括引导外筒和导正管，所述引导外筒包括外筒上半部和外筒下半部，所述引导外筒的中心具有轴向贯穿孔，所述轴向贯穿孔包括用作电极丝的导入孔的上半部贯穿孔和用于容纳所述导正管的下半部贯穿孔，所述导正管的纵向轴心设置有导正孔。8.根据权利要求7所述的全自动细孔放电机，其特征在于:所述导正孔的直径比所述电极丝的直径大0.1mm。9.根据权利要求7所述的全自动细孔放电机，其特征在于:所述导正管内缩进入所述外筒上半部，使所述上半部贯穿孔的长度缩减。10.根据权利要求7所述的全自动细孔放电机，其特征在于:所述外筒上半部和所述外筒下半部的外径相同，所述外筒上半部和所述外筒下半部之间通过套环相隔，所述外筒上半部和所述外筒下半部的外周缘各设有一环形凹槽。
【文档编号】B23H1/00GK205464655SQ201620101660
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月1日
【发明人】张银虎, 丁明勇
【申请人】东莞振邦细孔放电机有限公司