一种电极丝自动制备设备和电火花线切割机器的制作方法

本申请涉及机械设备技术，尤指一种电极丝自动制备设备和一种电火花线切割机器。

背景技术：

电火花线切割机器使用电极丝利用放电加工原理在工件上切割出期望轮廓的零件。首先，电极丝放置到电火花线切割机器的运丝机构上，运丝机构包括电极丝卷、张力轮、上导向装置、下导向装置、收丝轮装置等。电火花线切割机器在正常加工运行期间，从起始点电极丝卷到终点收丝轮装置之间电极丝以设定的速度连续行进，以保证上导向装置与下导向装置之间的加工切割区间电极丝被连续更新。

电火花线切割机器加工运行期间也会出现电极丝被放电烧断，如果机器不经过人工或自动装置重新干预电极丝在运丝机构上正常行进，机器会一直停止加工直到电极丝恢复正常行进状态。而现代化的电火花线切割机器上配置自动穿丝功能(AWT)，能够将烧断的电极丝从上导向装置自动穿过下导向装置，再经过收丝器到达收丝轮装置，从而自动恢复电极丝的正常行进状态。

由于被放电烧断的电极丝其端头会出现不规则的形状，甚至端头大于电极丝正常的直径尺寸，再加上电极丝比较柔软，在使用手动或自动穿丝过程中，电极丝很难穿过上导向装置及下导向装置中的导丝嘴，该导丝嘴中的内孔直径仅比电极丝的直径尺寸大几个μm，电极丝不规则形状的端头以及端头尺寸大于电极丝正常直径尺寸，都会在穿丝过程中让电极丝卡在导丝嘴上，造成穿丝成功率很低。为此，在手动或自动穿线过程中增加丝制备装置，通过丝制备装置，丝以受控方式有意识的被拉断或切割出合适的端头，以便更容易的穿丝以来提高穿丝成功率。

专利ZL201110319564.8中就使用了丝自动制备装置，当机器执行穿丝指令后剪丝气缸推动剪丝器(机械刀片)将电极丝剪断，正常状态下电极丝被剪断后的端头尺寸与丝正常的直径尺寸基本相同，但随着剪丝器(机械刀片)出现使用磨损，电极丝被剪断后的端头尺寸与形状不能得到保证，剪断后的端头会出现不规则的毛刺，造成穿丝不顺畅，自动穿丝成功率会大幅度下降。

专利CN105834537A中公开手动线制备装置，包含由电火花线切割机器的张紧轮构成的第一电极和由设置在电火花线切割机器的上部线引导头附近的销构成的第二电极，通过人手抓握电极丝并接触上部线引导头附近的销，完成线制备电流供应回路，以给第一电极与第二电极之间的电极丝通电加热，同时手抓握拉伸电极丝，在加热与手动拉伸组合使得丝变窄，最终断裂且形成直的尖末端，而这个直的尖末端头更加有利用穿丝成功率。

CN105834537A中所述手动线制备装置也有很多缺陷：首先，操作者人手拉伸电极丝，其施加给电极丝的张力有大有小，会造成电极丝断裂后所形成直的尖末端头形状各异，会影响到穿丝成功率；其次，线制备电流供应回路电压十几伏，但回路电流值很大，人手握电极丝与销接触形成第二电极仍然有安全隐患；再者，现代化的电火花线切割机器在穿丝过程中使用手动线制备装备，无法实现完全自动化的穿丝功能，降低了机器自动化运行效率。

因此，改变现有电火花线切割机器手动丝制备装置，实现自动丝制备与自动穿丝功能，并提高自动穿丝成功率是当前本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种电极丝自动制备设备，整体结构简单，自动化程度高，实现电火花线切割机器加工使用过程中断丝后自动丝制备，有效提高电火花线切割机器断丝后自动穿丝的成功率。

为了达到本申请目的，本申请提供的电极丝自动制备设备，包括：张力轮；压紧轮，与所述张力轮相互压紧；旋转拨叉装置，相间隔地设置于所述张力轮的下方；导丝管，设置于所述张力轮和所述旋转拨叉装置之间；冷却装置，用于对所述导丝管的内部进行冷却；和供电装置，一端与所述压紧轮电连接、另一端与所述旋转拨叉装置电连接。

可选地，所述旋转拨叉装置包括：具有外壳和内芯的电拨叉，所述供电装置的另一端与所述内芯电连接；驱动机构，位于所述外壳的一旁；传动机构，传动连接所述驱动机构和所述外壳，所述驱动机构通过所述传动机构带动所述内芯转动；和伸缩机构，所述内芯连接在所述伸缩机构上，所述伸缩机构用于驱动所述内芯在所述外壳上伸出和缩回。

可选地，所述驱动机构为电机，所述传动机构为带轮传动机构，所述伸缩机构为气缸或油缸。

可选地，所述旋转拨叉装置还包括：前部开口的固定座，所述电拨叉横置安装在所述固定座内，所述导丝管的下端贯通连接所述固定座；第一安装座，所述驱动机构安装在所述第一安装座上；和第二安装座，所述伸缩机构安装在所述第二安装座上。

可选地，所述第一安装座上设置有感应开关，所述感应开关朝向所述传动机构。

可选地，所述外壳和所述内芯的前端均具有上下贯通的开口。

可选地，所述电极丝自动制备设备还包括：固定块，所述导丝管的上端贯通连接所述固定块。

可选地，所述冷却装置包括设置于所述导丝管两端的冷却空气接口。

可选地，所述供电装置包括电源和导电线。

本实用新型提供的电火花线切割机器，包括上述任一实施例所述的电极丝自动制备设备。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的电极丝自动制备设备，应用于电火花线切割机器时，电极丝依次穿过张力轮和压紧轮之间、以及导丝管后，连接在旋转拨叉装置上，在电极丝自动制备时，供电装置供电对压紧轮和旋转拨叉装置之间的电极丝段进行加热，导丝管内的电极丝被冷却装置冷却，而旋转拨叉装置处的电极丝段温度较高，旋转拨叉装置转动来卷绕拉丝，使得旋转拨叉装置处的电极丝被拉细，最终拉断而形成细直的尖末端，而且张力轮和旋转拨叉装置之间的电极丝也被拉直，从而实现电火花线切割机器加工使用过程中断丝后自动丝制备，有效提高电火花线切割机器断丝后自动穿丝的成功率。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请一实施例所述的电极丝自动制备设备的结构示意图；

图2为图1中的旋转拨叉装置的结构示意图；

图3至图5为图2中的电拨叉不同使用状态的结构示意图；

图6为本申请一实施例所述的电火花线切割机器的结构示意图。

其中，图1至图6中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1张力轮，2压紧轮，3旋转拨叉装置，31外壳，32内芯，33驱动机构，34传动机构，35伸缩机构，36固定座，37第一安装座，38第二安装座，39感应开关，4导丝管，5供电装置，6固定块，7冷却空气接口，81上导向装置，82下导向装置，83收丝轮，84卷盘，85过渡轮，9电极丝，10电极丝自动制备设备，20电火花线切割机器。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本申请提供的电极丝自动制备设备，如图1所示，包括：张力轮1；压紧轮2，与张力轮1相互压紧；旋转拨叉装置3，相间隔地设置于张力轮1的下方；导丝管4，设置于张力轮1和旋转拨叉装置3之间；冷却装置，用于对导丝管4的内部进行冷却；和供电装置5，一端与压紧轮2电连接、另一端与旋转拨叉装置3电连接。

该电极丝自动制备设备，应用于电火花线切割机器时，电极丝依次穿过张力轮1和压紧轮2之间、以及导丝管4后，连接在旋转拨叉装置3上，在电极丝自动制备时，供电装置5供电对压紧轮2和旋转拨叉装置3之间的电极丝段进行加热，导丝管4内的电极丝被冷却装置冷却，而旋转拨叉装置3处的电极丝段温度较高，旋转拨叉装置3转动来卷绕拉丝，使得旋转拨叉装置3处的电极丝被拉细，最终拉断而形成细直的尖末端，而且张力轮1和旋转拨叉装置3之间的电极丝也被拉直，从而实现电火花线切割机器加工使用过程中断丝后自动丝制备，有效提高电火花线切割机器断丝后自动穿丝的成功率。

其中，如图2所示，旋转拨叉装置3包括：具有外壳31和内芯32的电拨叉，内芯32可伸缩的固定穿装在外壳31内，供电装置5的另一端与内芯32电连接；驱动机构33，位于外壳31的一旁；传动机构34，传动连接驱动机构33和外壳31，驱动机构33通过传动机构34带动内芯32转动；和伸缩机构35，内芯32连接在伸缩机构35上，伸缩机构35用于驱动内芯32在外壳31上向前伸出和向后缩回。

具体地，驱动机构33为电机，传动机构34为带轮传动机构或链轮传动机构等，伸缩机构35为气缸或油缸等，均可实现本申请的目的，其宗旨未脱离本实用新型的设计思想，在此不再赘述，均应属于本申请的保护范围内。

另外，如图2所示，旋转拨叉装置3还包括：前部开口的固定座36，外壳31和内芯32安装在固定座36内，导丝管4的下端贯通连接固定座36；第一安装座37，驱动机构33安装在第一安装座37上；和第二安装座38，伸缩机构35安装在第二安装座38上。应用于电火花线切割机器时，固定座36、第一安装座37和第二安装座38用于进行固定安装。

再者，如图2所示，第一安装座37上设置有感应开关39，感应开关39朝向传动机构34，用于辅助控制电机的转动角度，以便使内芯32的位置停止在图2所示状态。

具体地，如图2至图5所示，外壳31和内芯32的前端均具有上下贯通的开口，电极丝伸入开口内。

在一示例性实施例中，如图1所示，电极丝自动制备设备还包括：固定块6，导丝管4的上端贯通连接固定块6，电极丝穿过固定块6后再穿过导丝管4。

在一示例性实施例中，如图1所示，冷却装置包括设置于导丝管4两端的冷却空气接口7，用于实现向导丝管4内通入冷却空气。

在一示例性实施例中，如图1所示，供电装置5包括电源E和导电线。电源采用直流源或交流源，电源提供的电压优选电火花线切割机器自身高频脉冲电源输出电压。

本实用新型提供的电火花线切割机器20，如图6所示，包括上述任一实施例所述的电极丝自动制备设备10。

本实用新型提供的电火花线切割机器，具备上述任一实施例所述的电极丝自动制备设备的全部优点，在此不再赘述。

电极丝自动制备过程中，旋转拨叉装置中的电拨叉可以有3个或4个工作位置，如图2所示，伸缩机构35动作将电拨叉的内芯32伸出，驱动机构33动作旋转内芯32将电极丝9缠绕到内芯32上，如图1所示，供电装置5的电流流过位于压紧轮2与电拨叉之间的电极丝9，这段电极丝9被通过的电流所加热，而位于导丝管4内部的电极丝9受冷却空气的影响而加热缓慢，没有冷空气影响的位于导丝管4下部与电拨叉之间的电极丝9被快速加热，再通过电拨叉多圈同方向转动给电极丝9提供拉伸张力，电极丝9最终在快速加热处断裂且形成直的尖末端，电拨叉停止转动并缩回到起始位置；制备后的电极丝9完全是直的，通过张力轮1与压紧轮2协作馈送将电极丝9穿过上导向装置81与下导向装置82并到达收丝轮83，电极丝9到达收丝轮83后，由收丝轮83压紧并牵引电极丝9连续排出。

如图1所示，电火花线切割机器自动制备电极丝具体工作过程为：电极丝9从卷盘84展开，通过过渡轮85到达张力轮1与压紧轮2，且穿过导丝管4到达旋转拨叉装置，内芯32叉伸出并转动多圈，将电极丝9缠绕在内芯32上，供电装置5通过压紧轮2和旋转拨叉装置3对电极丝9供电，在压紧轮2和旋转拨叉装置3之间的电极丝9通过电流后被加热；在张力轮1与压紧轮2共同作用下将电极丝9锁定，外壳31转动带动电极丝9缠绕到内芯32上，给压紧轮2和旋转拨叉装置3之间的电极丝9施加拉伸张力，而位于导丝管4的两个冷却空气接口7之间的电极丝9受冷却空气的影响而加热缓慢，且变直、变细、变冷硬，没有受冷空气影响的位于导丝管4下端的冷却空气接口7与电拨叉之间的电极丝9被快速加热，电极丝9在加热状态下，通过内芯32旋转机械拉伸电极丝9，电极丝9最终断裂且形成直而尖的子弹头形状的末端；内芯32停止转动并缩回到外壳31内而停止在起始位置，内芯32上缠绕的被拉断的废弃电极丝9可以通过高压空气吹到废丝收集盒中。

制备后的电极丝9完全是直的，电极丝9通过张力轮1与压紧轮2协作馈送将电极丝9穿过上导向装置81与下导向装置82并到达收丝轮83，电极丝9到达收丝轮83后，由收丝轮83压紧并牵引电极丝9连续排出。电火花线切割机器电极丝9自动制备与自动穿丝功能完成，机器自动恢复电极丝9的正常行进状态，并可进入加工状态。

综上所述，本实用新型实施例提供的电极丝自动制备设备，应用于电火花线切割机器时，电极丝依次穿过张力轮和压紧轮之间、以及导丝管后，连接在旋转拨叉装置上，在电极丝自动制备时，供电装置供电对压紧轮和旋转拨叉装置之间的电极丝段进行加热，导丝管内的电极丝被冷却装置冷却，而旋转拨叉装置处的电极丝段温度较高，旋转拨叉装置转动来卷绕拉丝，使得旋转拨叉装置处的电极丝被拉细，最终拉断而形成细直的尖末端，而且张力轮和旋转拨叉装置之间的电极丝也被拉直，从而实现电火花线切割机器加工使用过程中断丝后自动丝制备，有效提高电火花线切割机器断丝后自动穿丝的成功率。

在本申请的描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。