一种带有电极丝切断回收功能的线切割走丝机构的制作方法

本实用新型属于线切割机床领域，具体涉及一种带有电极丝切断回收功能的线切割走丝机构。

背景技术：

线切割电极丝上丝、紧丝时线切割操作中一个重要的环节，它的好、坏直接影响加工零件的质量和切割速度。线切割电极丝张力与切割速度的关系有着密切的关系。当电极丝张力适中时，切割速度最大。

线切割紧丝时，把丝停在滚丝筒一端，丝靠着紧丝器凹槽，轻轻用力，让丝筒从一端滚到另一端，然后将多余的丝再缠绕到丝筒上。由于钼丝是正反向往复高速运行，存在着“紧边”和“松边”现象，即收丝边紧，放丝边松，而线切割加工是一种高精度的加工，如果存在“紧边”、“松边”现象，会使被加工零件表面粗糙度增大，出现条纹。

而目前，电火花线切割机使用的钼丝张力产品，无论是重锤式、弹簧式或其它方式，都只是单一的将钼丝拉紧，无法修正和稳定张力，所以并不能真正解决钼丝张力问题。

丝筒上的钼丝不能继续使用时，需要从丝筒上卸下来，目前的做法是操作人员细心整理，找到接头后，反向转动丝筒，将钼丝拆下。当然当钼丝缠在丝筒上很杂、很乱时，就需要花费操作人员很长的时间和精力，来完成钼丝的整理。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种实现智能高频实时检测、智能修正和稳定电极丝张力、且方便钼丝拆卸整理的带有电极丝切断回收功能的线切割走丝机构。

实现本实用新型目的的技术解决方法为：一种带有电极丝切断回收功能的线切割走丝机构，包括丝筒机构和排丝机构；所述排丝机构包括两组同一平面呈镜像设置的连杆组合机构；所述每组连杆组合机构包括设置在同一平面内供电极丝穿过的手动紧丝机构、自动紧丝机构、滑动机构、及用于改变排丝方向的固定导轮；

所述自动紧丝机构结构包括丝杆、套设在丝杆上的滑块、与滑块转动连接的张力导轮及驱动丝杆的电机；

所述滑动机构包括导轨、与导轨滑动配合的滑块及与滑块转动连接的导轮，所述滑动机构中滑块与两侧相邻的机构之间分别通过连杆相连且与连杆转动配合；

所述丝筒机构包括丝筒、沿丝筒外壁周向均布的贯通轴向的导槽、丝筒外壁相间隔的导槽沿丝筒径向延伸的方向上分别设置的切断装置及设置在相邻切断装置之间导槽内的收丝装置，所述收丝装置与导槽滑动配合，所述收丝装置在丝筒轴向上套设有用于压住切断电极丝的压紧装置，所述丝筒两端对称设有驱动切断装置和压紧装置径向运动的收紧装置。

所述收紧装置包括同轴设置且相贴合的切断定位板和压紧定位板，靠近丝筒的一端为切断定位板，所述切断定位板和压紧定位板之间设有两个大锥齿轮，切断定位板与压紧定位板相向一面分别设有用于嵌接所述大锥齿轮的环形凹槽，每个大锥齿轮沿周向均布有与大锥齿轮径向啮合的小锥齿轮，每个小锥齿轮均固定连接有沿大锥齿轮径向设置的丝杆，丝杆的端部套设有滑块，每个滑块上设有卡位装置，所述切断定位板、压紧定位板边缘周向均布有用于卡接滑块的卡槽，所述切断定位板、压紧定位板内部均设有径向连通卡槽与环形凹槽用于放置丝杆的通槽；所述切断装置与对应设置在两侧切断定位板上的卡位装置相卡接，所述压紧装置与对应设置在两侧压紧定位板上的卡位装置相卡接。

所述丝筒外壁相间隔的导槽内设有与其形状相配合的切刀凹刃，所述切断装置为与切刀凹刃形状位置相配合的切刀凸刃；所述压紧装置为带有条状通槽的压杆；所述收丝装置从压杆条状通槽中穿出并可在条状通槽中滑动，所述收丝装置位于压杆上方部位设有收丝凹口。

所述滑动机构中的导轮与滑块之间设有连接块，所述连接块与滑块固定连接，所述连接块与导轮转动连接，所述连接块内部固定设有与滑动机构两侧连杆转动配合的连接柱。

所述自动紧丝机构中的张力导轮与滑块之间设有连接块，所述连接块与滑块固定连接，所述连接块与张力导轮之间转动连接，所述连接块内部固定设有与连杆转动配合的连接柱。

所述手动紧丝机构包括支撑架、与支撑架一侧外壁固定连接的长度刻度尺、套设在长度刻度尺上与长度刻度尺转动配合的转动刻度尺、固定设置在支撑架内部的导轨、与导轨滑动配合且轴向上由转动刻度尺驱动的滑块以及与滑块转动连接的导轮。

所述卡位装置为凸台，每个滑块上凸台的数量不少于两个，所述丝杆端部设有四方孔或六角孔。

所述丝筒同侧切断定位板与压紧定位板上卡槽的位置相互错开，两侧切断定位板上卡槽的位置相互对应，两侧压紧定位板上卡槽的位置相互对应。

所述切断定位板上设有可通过压紧部件的配合槽，所述配合槽与压紧定位板上的卡槽相连通。

所述自动紧丝机构还包括张力检测部件，所述张力检测部件为设置在走丝线路中的张力传感器。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点是：

1、本实用新型线切割走丝机构包括了线切割从穿丝、紧丝及加工后切断钼丝等一整套流程，优化线切割走丝机构，提高机床加工效率。

2、本实用新型走丝机构中对称设置连杆组合机构，分段对钼丝进行张力检测、紧丝，切割产品时不抖丝、不松丝和不短路。不管钼丝处在正方向运丝，或者处于反方向运丝，张力导轮、张力传感器作为张力检测部件总是检测包括放电加工区在内的那一个钼丝环内的张力。由于是全对称结构，所以它测试到的钼丝环的张力，不会受到运丝方向改变的影响。从而在机构的原理上，机构设计可保证不失真地检测到放电加工区那一段钼丝的实时动态张力，保证紧丝稳定、迅速，紧丝实用性强。同时设置了自动紧丝和手动紧丝机构，方便操作人员灵活操作。

3、本实用新型中自动紧丝机构、连杆及滑动机构的设计，实现了自动控制智能修正和稳定电极丝张力，彻底解决了线切割机床钼丝单边松丝、张紧力的问题。

4、本实用新型走丝机构在钼丝需要更换、或出现断丝、废丝回收整理情况下，可以非常便利的将缠绕在丝筒杂乱的钼丝进行切断、回收，整个过程可以连续完成，而不用再去整理丝筒上凌乱钼丝的接头，该机构操作简单，实用性很强，大大提高钼丝拆卸效率，减少线切割操作人员的工作强度，并且收集后的钼丝占用体积小，收集规整，存储方便，具有很好的推广应用价值。

附图说明

图1是本实用新型走丝机构的整体结构示意图。

图2是本实用新型中自动紧丝机构的主视图。

图3是本实用新型中自动紧丝机构的俯视图。

图4是本实用新型中滑动机构的主视图。

图5是本实用新型中滑动机构的俯视图。

图6是本实用新型中手动紧丝机构的主视图。

图7是本实用新型中手动紧丝机构的俯视图。

图8是本实用新型中张力传感器的主视图。

图9是本实用新型中张力传感器的俯视图。

图10是本实用新型中丝筒机构的结构图。

图11是本实用新型中丝筒机构的爆炸图。

图12是本实用新型丝筒机构中收紧装置的爆炸图。

具体实施方式

结合图1，本实用新型提出了一种带有电极丝切断回收功能的线切割走丝机构，包括丝筒机构310和排丝机构，所述排丝机构包括两组同一平面呈镜像设置的连杆组合机构；两组连杆组合机构分别固定设置在上下两线臂上，使用时，上线臂100、下线臂200及丝筒机构310均固定设置在线切割机床床身上。

所述连杆组合机构包括设置在同一平面内供电极丝穿过的手动紧丝机构、自动紧丝机构、滑动机构及若干个用于改变排丝方向的固定导轮。上述机构及导轮设置的数量、次序可根据需要自行改变，保证位于加工区连接上下线臂的电极丝垂直机床设置即可。所述滑动机构与两侧相邻的机构之间分别通过连杆相连且与连杆转动配合。

本实施例中，设置在上线臂上的连杆组合机构包括设置在同一平面内供电极丝依次穿过的手动紧丝机构150、固定导轮105、第一自动紧丝机构140、滑动机构130、张力传感器120、固定导轮105、第二自动紧丝机构110和固定导轮105；所述滑动机构130通过第一连杆104与一侧的第一自动紧丝机构140转动连接，滑动机构130通过第二连杆103与另一侧相邻的固定导轮105转动连接，为了不影响滑动机构130的运动，第二连杆103可设置为伸缩杆，第一连杆则为长度恒定不变的直杆。下线臂200上的连杆组合机构与上线臂100呈镜像设置。

所述第一自动紧丝机构140及第二自动紧丝机构110结构相同，结合图2、图3，安装时，自动紧丝机构通过第一支撑架116固定在线臂上，第一支撑架116内穿设有丝杆112，丝杆112上套设有第一滑块113，第一滑块113在丝杆112驱动下作直线往复运动，第一滑块113上通过轴承连接有用于检测钼丝张力的张力导轮111，第一支撑架116外设有驱动丝杆的第一电机117。其中，张力导轮111可以作为张力检测部件驱动第一电机117的工作。

结合图4、图5，所述滑动机构130通过第二支撑架136固定在线臂上，第二支撑架136内固定设有第一导轨135，第一导轨135上套设有与其滑动配合的第二滑块138，所述第二支撑架136在第一导轨135两端部设有凸台用以限制第二滑块138在导轨135上的滑动，第二滑块138上转动连接有第一导轮131，第二滑块138两侧设有与第二支撑架136内壁滑动配合的滚珠134，便于第二滑块138在第一导轨135上的滑动。

所述滑动机构130中的第二滑块138通过第一连杆104与第一自动紧丝机构140中的第一滑块113转动连接，滑动机构130中第二滑块138通过第二连杆103与另一侧相邻的固定导轮105转动连接，以便连杆在运动时带动第一滑块113、第二滑块138及其上相应的导轮作同步运动，由此达到调节钼丝松紧的目的。

进一步的，所述第一自动紧丝机构140中的张力导轮111与第一滑块113之间设有第一连接块118，所述第一连接块118与第一滑块113固定连接，所述第一连接块118与张力导轮111之间转动连接，所述第一连接块118内部设有与第一连杆104转动配合的第一连接柱114。所述滑动机构130中的第一导轮131与第二滑块138之间设有第二连接块132，所述第二连接块132与第二滑块138固定连接，所述第二连接块132与导轮131转动连接，所述第二连接块132内部设有与滑动机构两侧连杆转动配合的第二连接柱137。所述连接柱均固定设置在连接块内部，所述连杆可通过卡接或套接的方式与连接柱之间形成转动配合。

结合图6、图7，所述手动紧丝机构包括固定设置在线臂上的第三支撑架151、与第三支撑架151一侧外壁固定连接的长度刻度尺157、套设在长度刻度尺157并与长度刻度尺157转动配合的转动刻度尺158、固定设置在第三支撑架151内部与长度刻度尺157位于同一水平高度的第二导轨152、与第二导轨152滑动配合且轴向上由转动刻度尺158驱动的第三滑块155以及通过轴承与第三滑块155转动连接的第二导轮153，所述转动刻度尺158可以轴向上驱动第三滑块155沿第二导轨152的运动。第三滑块155两侧还设有与第三支撑架151内壁相贴合的钢珠156，第三滑块155通过第二导轨152及钢珠156与第三支撑架151内壁形成滑动配合。

为了更精细调整手动紧丝机构150上第三滑块155的位置，还可在转动刻度尺158的另一端设置与滑块固定连接且能带动第三滑块155同步运动的微调手轮159。

进一步的，所述第三滑块155内部固定设有中空杆，中空杆套设在第二导轨152上与第二导轨152滑动配合，中空杆穿过长度刻度尺157与转动刻度尺158内部通过轴承连接。

所述长度刻度尺157可以与转动刻度尺158螺纹连接，或者在长度刻度尺157内部设置与第三支撑架151固定连接的螺纹套筒(图中未标示)，螺纹套筒一端与长度刻度尺157固定连接，螺纹套筒另一端与转动刻度尺158内壁螺纹连接，转动刻度尺158与长度刻度尺157之间形成滑动配合。

当旋转转动刻度尺158时，便可带动与之连接的中空杆沿第二导轨152滑动，进而带动第三滑块155在轴向上的同步移动，同时转动刻度尺158可在长度刻度尺157上移动，通过观察转动刻度尺158在长度刻度尺157上走过的刻度，可以清晰直观的记录下每次调节的幅度，便于后续操作，实用性强。同理，微调手轮159和第三滑块155固定连接，当转动微调手轮159，第三滑块155也能够同步移动。

手动紧丝机构150主要在上丝和松丝时可以使用。针对上线臂来说，旋转转动刻度尺158让第二导轮153向下运动时，便可进行松丝。第二导轮153向上运动时，便可进行紧丝。

所述张力传感器作为张力检测部件设置在所述电极丝运动路径中，用以检测在电蚀运动过程中电极丝的张力状况，并发出相应电信号。结合图8、图9，所述张力传感器包括固定设置在线臂上的第四支撑架123和沿走丝方向依次设置在支架上的多个导轮传感器121，所述导轮传感器121的数量不少于三个，均通过轴承115与第四支撑架123转动连接，导轮传感器121测量钼丝张力后控制自动紧丝机构电机工作。本实施例中，第一自动紧丝机构140中的第一电机117通过接收自身张力导轮传输的信号来驱动，第二自动紧丝机构110中的第一电机117通过接收张力传感器的信号来驱动。

结合图10、图11，所述丝筒机构包括丝筒313、沿丝筒外壁周向均布的贯通轴向的导槽3135、丝筒外壁相间隔的导槽3135沿丝筒径向延伸方向上分别设置的切断装置及设置在相邻切断装置之间的导槽3135内的收丝装置；所述收丝装置与导槽3135滑动配合，所述切断装置沿丝筒方向径向运动通过与导槽3135的配合由此便可将缠绕在丝筒313上的钼丝切断，所述收丝装置在丝筒轴向上套设有用于压住切断电极丝的压紧装置，所述丝筒313两端还对称设有驱动切断装置和压紧装置径向运动的收紧装置315。

为了进一步提高切割效率，所述丝筒外壁相间隔的导槽内设有与其形状相配合的切刀凹刃3133，所述切断装置为与切刀凹刃3133形状相配合切刀凸刃3134，所述切刀凹刃3133与切刀凸刃3134的位置一一对应。具体的如图所示，丝筒313上沿周向均布有六个贯通轴向的导槽3135，切刀凹刃3133和收丝装置3132分别间隔设置在六个导槽3135中，因此其中三个导槽3135是放置切刀凹刃3133，另外三个导槽3135是放置收丝装置3132。当然导槽数量不限于六个，可根据需要自行设置，数量为双数即可。

所述压紧装置为带有条状通槽的压杆3131；所述收丝装置3132从压杆3131的条状通槽中穿出并可在条状通槽中滑动，所述收丝装置3132上设有用于收丝的凹槽，收丝装置3132在滑动的过程中便可利用凹槽对钼丝进行收集。

结合图12，所述收紧装置315包括同轴设置的切断定位板3151和压紧定位板3156，靠近丝筒的一端为切断定位板3151，所述切断定位板3151和压紧定位板3156通过轴承3157连接在丝筒丝杆312上，切断定位板3151和压紧定位板3156之间设有两个大锥齿轮3152，切断定位板3151与压紧定位板3156相向一面分别设有用于嵌接所述大锥齿轮3152的环形凹槽，每个大锥齿轮3152沿周向均布有三个与大锥齿轮径向啮合的小锥齿轮3153，每个小锥齿轮3153均固定连接有沿大锥齿轮径向方向设置的丝杆3154，丝杆3154内部设有用于插入扳手以驱动其转动的四方孔或六角孔，丝杆3154的端部套设有滑块3155，滑块3155可在丝杆3154的带动下作往复直线运动，每个滑块3155在朝向丝筒的一面设有卡位部件3158，所述卡位部件3158可为凸台，所述切刀凸刃3134的两端与对称设置在丝筒两端的切断定位板3151上的凸台相卡接，所述压杆3131的两端与对称设置在丝筒两端的压紧定位板3156上的凸台相卡接，所述凸台的数量不少于三个，由此在安装切刀凸刃3134和压杆3131的时候可以根据需要调节初始高度。

所述切断定位板3151、压紧定位板3156的边缘均周向均布有三个用于卡接滑块3155的卡槽3159，丝筒两端切断定位板3151上卡槽的位置相互对应，两端压紧定位板3156上卡槽的位置相互对应，所述切断定位板3151、压紧定位板3156内部均设有径向连通卡槽3159与环形凹槽用于放置丝杆的通槽；进一步的，切断定位板3151的边缘上还设有三个可通过压杆3131的配合槽，所述配合槽与压紧定位板3156上的卡槽相连通，由此使用时压杆3131便可通过切断定位板3151上的配合槽3160从而实现对钼丝的压紧、松开。

每侧丝筒切断定位板3151与压紧定位板3156内部两个大锥齿轮3152上的小锥齿轮3153呈相互错开设置，相应的，同侧切断定位板3151与压紧定位板3156上卡槽的位置也相互错开，由此保证其上的切刀凸刃3134和压杆3131能够分别工作、互不影响。

所述丝筒机构还包括驱动丝筒的电机及对称设置在丝筒313两端的支撑板314。

另外，由于丝筒上导槽的数量不做限制，因此相应的小锥齿轮、丝杆、滑块、卡槽、配合槽、通槽、切刀凸刃、压杆等其他部件的数量也可随之作适应性修改，所作修改均在本实用新型的保护范围之内。

工作过程：

首先进行上丝，电极丝从丝筒310出来依次通过设置在上线臂100上的手动紧丝机构150、固定导轮105、第一自动紧丝机构140、滑动机构130、张力传感器120、固定导轮105、第二自动紧丝机构110及固定导轮105，随后依次通过设置在下线臂200上的固定导轮105、第二自动紧丝机构110、固定导轮105、张力传感器120、滑动机构130、第一自动紧丝机构140、固定导轮105及手动紧丝机构150，最终回到丝筒310上。

工作时，当第一自动紧丝机构140上的张力导轮111检测到张力偏离设定值时，张力导轮111输出信号，自动紧丝机构140的第一电机117开始工作，带动丝杆112转动，和丝杆112配合连接的第一滑块113开始运动。由于张力导轮111通过轴承和第一滑块113连接，当第一滑块113运动时，张力导轮111同步移动。

当紧丝时，张力导轮111向左移动，通过连杆104和103带动滑动机构130向下移动，钼丝拉紧；相反，当松丝时，张力导轮111向右运动，此时通过连杆104和103带动滑动机构130向上运动，钼丝开始松弛。

第二自动紧丝机构110和第一自动紧丝机构140结构相同，只是紧丝行程不同。同时第二自动紧丝机构110由张力传感器120控制，当张力传感器120检测到张力偏离设定值时，输出信号，第二自动紧丝机构110的第一电机117开始工作，驱动丝杆112作直线运动，和丝杆112配合连接的第一滑块113开始移动。由于张力导轮111通过轴承115和第一滑块113连接，当第一滑块113运动时，张力导轮111也同步移动；张力导轮111运动就会对其上的电极丝进行拉紧或放松，由此便可调整钼丝的松紧程度，使张力传感器120的张力达到设定值。

线切割完成后，对钼丝进行切断回收时，使用扳手旋动切断定位板3151上任一丝杆3154，和该丝杆3154配合的滑块3155就会沿径向上、下移动，和丝杆3154固定连接的小锥齿轮3153转动，由于小锥齿轮3153和大锥齿轮3152啮合连接，因此带动大锥齿轮3152转动，大锥齿轮3152同时带动其上的其他两个与之啮合连接的小锥齿轮3153转动，两个小锥齿轮3153又分别带动与之连接的丝杆转动，丝杆带动其上的滑块径向移动，从而实现丝筒上的三个切刀凸刃3134的同步径向移动，切刀凹刃3133和切刀凸刃3134相配合配合，将钼丝进行切断，丝筒上环绕分布的三个切刀凸刃3134可以将丝筒上的钼丝切成三段。

随后，转动压紧定位板3156上的任一丝杆3154，同理，实现丝筒上的三个压杆3131同步径向运动，将丝筒上切断的三段钼丝压紧在丝筒313上。收丝装置3132通过压杆3131上的条状通槽和丝筒313上的导槽3135配合移动，利用收丝装置上的凹槽实现对切断钼丝的收集，由此丝筒上的钼丝便通过线切割钼丝切断回收装置整理成三捆，进行收集回收利用。本实用新型丝筒机构中压杆3131、切刀凸刃3134和收丝装置3132可以自由的放入或取下，不需要使用时便可卸下做常规丝筒使用，十分便捷。