自动换电极装置的制作方法

本实用新型涉及一种自动换电极装置。

背景技术：

电火花穿孔机也称电火花打孔机、电火花细孔放电机，其主要工作原理是利用连续上下垂直运动的中空细金属管作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属成孔。电火花穿孔机作为电火花线切割机床的配套设备，用于加工穿丝孔、化纤喷丝头、喷丝板的喷丝孔、滤板、筛板的群孔、发动机叶片、缸体的散热孔、液压、气动阀体的油路、气路孔等。针对不同的工件，需要更换不同的电极，而目前电极更换是采用人工更换，其效率低下，且比较危险。

技术实现要素：

为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种更换电极效率高、安全的自动换电极装置。

为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种自动换电极装置，包括工作台，所述工作台上设置有料架，所述料架上设置有多个电极存放孔，每个所述电极存放孔内存放有带有电极夹头的电极；所述工作台上设置有三轴移动平台，所述三轴移动平台上设置有旋转头，所述旋转头通过三轴移动平台驱动与旋转头连接的固定座能在x、y、z轴方向来回移动，并能移动至料架的多个电极存放孔的上方；所述旋转头包括分别固定在固定座同侧上、下位置的旋转电机、气动夹头，所述气动夹头具有夹持电极的内夹头，以及与内夹头能发生相对滑动以及转动的轴套，所述旋转电机控制内夹头绕其自身中心轴旋转，所述轴套通过固定在固定座上的驱动部件驱动内夹头松开或夹持电极夹头。

本实用新型自动换电极装置的有益效果是，三轴移动平台用以实现旋转头的位置移动，使其在靠近/远离料架的方向来回移动，驱动部件能驱动旋转头松开或夹持电极夹头，继而实现自动换取夹头，而三轴移动平台以及与旋转电机的配合能实现电极的穿孔，代替人工换电极头，更换速度较快，提高了更换效率。

优选地，所述轴套套设在内夹头外部，所述内夹头的顶部与旋转电机的输出轴连接，所述轴套通过驱动部件的驱动能包围内夹头的下端，所述内夹头的下端设置有一圈钢珠，所述钢珠受到轴套的挤压内移至凸出内夹头的内侧壁，形成用以锁紧电极夹头的凹环71的锁紧环；当驱动部件作用轴套上移至包围钢珠上半部分，所述钢珠向外移动，所述一圈钢珠松开所述电极夹头的凹环71。利用轴套迫使钢珠向内移动而实现夹持电极的电极夹头，当轴套被驱动部件驱动上移，则松开电极夹头，能实现快速夹紧和松开电极夹头的效果，结构简单，方便可靠。

优选地，所述内夹头的侧壁上具有供钢珠通过的钢珠孔，所述钢珠孔靠内夹头内部的位置设置有限位凸环，限制钢珠落入内夹头的内部。

优选地，所述驱动部件为气缸，所述气缸的伸缩轴与轴套连接，并控制轴套上下移动。

优选地，所述驱动部件设置有两组分别位于轴套的两侧。使得轴套能稳定的上下移动。

优选地，所述三轴移动平台包括z轴平台，所述旋转头滑动设置在z轴平台的z轴滑轨上，所述z轴滑轨上设置有位于旋转头下方的中间导向器组件，所述中间导向器组件具有能相向、反向移动的两组夹爪，相向移动的所述两组夹爪形成电极通道，所述电极通道与旋转头的内夹头的中心轴重合。用以防止过长的电极在穿孔过程中弯曲。

优选地，所述中间导向器组件滑动设置在z轴滑轨上，所述中间导向器组件上设置有中间滑轮，所述z轴平台的顶部连与牵引绳的一端连接，所述牵引绳绕过中间滑轮，其另一端与所述旋转头连接。中间导向器通过中间滑轮与牵引绳的设置，能随旋转头一并下移，且下移的距离少于旋转头下移的距离。

优选地，所述中间导向器组件设置有至少两个，至少两个所述中间导向器组件从上至下排列，至少两个所述中间导向器组件的电极通道与至少两个旋转头的内夹头的中心轴重合，位于下方的所述中间导向器组件上的牵引绳的一端固定在z轴平台的顶部，另一端固定在上方的中间导向器组件上。

优选地，所述z轴平台的底部设置有下导向器组件，所述料架上设置有导向器存放孔，所述导向器存放孔位于电极存放孔下方，所述导向器存放孔内存放有导向器，所述下导向器组件通过三轴移动平台的驱动能移动至导向器存放孔处，所述下导向器组件具有导向板，所述导向板的自由端设置有导向通孔，所述导向通孔通过锁紧件能将导向器卡设在导向通孔内。下导向器组件的导向器用以给电极的下端导向，并由锁紧件锁紧，导向器可根据电极尺寸的改变而更换。

优选地，所述导向器的外圈设置有一圈卡合槽，所述锁紧件包括设置在导向板下端面的推杆、驱动源，所述推杆横向设置，所述推杆的一端穿过导向板侧壁，另一端连接驱动源，所述推杆通过驱动源的驱动能卡入所述卡合槽内。利用驱动源(如气缸)作用推杆卡入卡合槽内继而卡合导向器，当驱动源(如气缸)作用推杆抽离卡合槽内继而松开导向器，实现更换。

附图说明

图1为本实施例第一角度的立体图；

图2为本实施例第二角度的立体图；

图3为本实施例中z轴平台处第一角度的立体图；

图4为本实施例中z轴平台处第二角度的立体图；

图5为本实施例中旋转头的立体图；

图6为本实施例中旋转头的爆炸图；

图7为本实施例中旋转头的剖视图；

图8为本实施例中中间导向器组件的立体图；

图9为本实施例中下间导向器组件的主视图；

图10为本实施例中下间导向器组件的仰视图；

图11为本实施例中导向器的立体图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参见附图1－11所示，本实施例的一种自动换电极装置，包括：

工作台10，工作台10上设置有料架20，料架20上设置有多个电极存放孔21，每个电极存放孔21内存放有带有电极夹头70的电极，每个电极存放孔21内的带有电极夹头70的规格不同，供旋转头40进行选取，并将不用的带有电极夹头70的电极存放。

工作台10上设置有三轴移动平台30，三轴移动平台30可控制后面提及的旋转头40、中间导向器组件50以及下导向器组件60一并在三轴方向移动。三轴移动平台30上设置有旋转头40，旋转头40固定在固定座42上，固定座42通过三轴移动平台30驱动带动旋转头40在x、y、z轴方向来回移动，由控制器的控制能移动至料架20的多个电极存放孔21的上方，并能升降对工件进行穿孔。

旋转头40包括旋转电机41、气动夹头，旋转电机41、气动夹头分别固定在固定座42同侧的上、下位置，气动夹头包括内夹头43，内夹头43外部套设有能发生相对滑动且相对转动的轴套44，内夹头43的顶部与旋转电机41的输出轴连接，旋转电机41控制电极旋转，继而实现内夹头43与轴套44之间的相对转动，轴套44通过驱动部件45的驱动能包围内夹头43的下端，驱动部件45继而实现轴套44与内夹头43之间的相对滑动，内夹头43的下端侧壁上设置有一圈钢珠孔47，每个钢珠孔47内放置有钢珠46，钢珠46能在钢珠孔47内向内、向外移动一定距离，当钢珠46受到轴套44的挤压内移至凸出内夹头43的内侧壁时，则形成用以锁紧电极夹头70的凹环71的锁紧环，一圈钢珠46夹持电极夹头70；当驱动部件45作用轴套44上移至包围钢珠46上半部分，由于仅包围上半部分，使得钢珠46有足够的空间外移，凹环71锁紧环能变大。因电极的重力作用，电极有脱离一圈钢珠46的趋势，加之钢珠46不再受轴套44的包围，则钢珠46向外移动，锁紧环变大，则松开电极夹头70的凹环71，继而松开电极夹头70。

钢珠46向内、向外移动的距离受限，本实施例中的限位结构有内限位、外限位，内限位为：可在钢珠孔47靠内夹头43内部的位置设置有限位凸环48，防止钢珠46掉入内夹头43内部。外限位结构，为轴套44向上滑动时，轴套44还包围了钢珠46的上半部分，该上半部分为钢珠46的小半部分，具体设定轴套44遮住钢珠46上部的小半部分的参数时，以能实现钢珠46外移，且不脱落为准。

为了使得轴套44稳定移动，可在内夹头43的下端套设有夹头弹簧49，夹头弹簧49卡设在内夹头43与轴套44之间，夹头弹簧49的设置用以实现轴套44的复位。

本实施例中轴套44的滑动是由固定在固定座42上的驱动部件45的驱动实现的，继而实现松开或夹持电极夹头70，本实施例中的驱动部件45为气缸，气缸的伸缩轴与轴套44连接，并控制轴套44上下移动，气缸设置在旋转头40上。为了实现轴套44的稳定上下移动，则驱动部件45设置有两组分别位于轴套44的两侧。

三轴移动平台30包括z轴平台31，旋转头40的固定座42滑动设置z轴平台31的z轴滑轨32上，为了防止电极在穿孔时因为电极过长而弯曲，则z轴滑轨32上设置有中间导向器组件50，中间导向器组件50位于旋转头40下方，中间导向器组件50具有能相向、反向移动的两组夹爪52，相向移动的两组夹爪52形成电极通道51，电极通道51与旋转头40的内夹头43的中心轴重合。其中，中间导向器组件50的两组夹爪52的驱动可通过双向气缸驱动，两组夹爪52可相对应的端面可设置成v字形结构，且其中一组夹爪52仅有一个v字形爪片，另一组夹爪52具有两个平行的v字形爪片，两组夹爪52的三个v字形爪片交叉设置，继而形成电极通道51。

中间导向器组件50滑动设置在z轴滑轨32上，中间导向器组件50上设置有中间滑轮53，z轴平台31的顶部连与牵引绳54的一端连接，牵引绳54绕过中间滑轮53，其另一端与旋转头连接。使得中间导向器组件50下降的距离小于旋转头40下降的距离。

中间导向器组件50可以设置成一个，也可以设置成至少两个，至少两个中间导向器组件50从上至下排列，至少两个中间导向器组件50的电极通道51与至少两个旋转头40的内夹头43的中心轴重合。当设置成两个时，位于下方的中间导向器组件50上的牵引绳54的一端任然固定在z轴平台31的顶部，另一端则固定在上方的中间导向器组件50上，下方的中间导向器组件50下移的距离大于下方的中间导向器组件50下移的距离。

除了中间导向器组件50，还可在z轴平台31的底部设置下导向器组件60，下导向器组件60可以给电极导向，z轴平台31的底部设置有下导向器组件60，料架20上设置有导向器存放孔22，导向器存放孔22位于电极存放孔21的下方，导向器存放孔22内存放有导向器63，下导向器组件60通过三轴移动平台30的驱动能移动至导向器存放孔22处，下导向器组件60具有导向板61，导向板61的自由端设置有导向通孔62，导向通孔62通过锁紧件能将导向器63卡设在导向通孔62内。本实施例中，可采用下述结构来实现导向器63卡设在导向通孔62内，具体的为：导向器63的外圈设置有一圈卡合槽64，锁紧件包括设置在导向板61下端面的推杆、驱动源65，推杆横向设置，推杆的一端穿过导向板61侧壁，另一端连接驱动源65，推杆通过驱动源65的驱动能卡入卡合槽64内，用以锁紧导向器63。并且该驱动源65可以采用气缸，气缸与推杆之间可设置复位弹簧。

以下详述本实施例电极和下导向器63更换的工作原理：

旋转头40通过三轴移动平台30移动至料架20上空的电极存放孔21，旋转头40将夹持的电极松开，松开时，驱动部件45驱动轴套44上移，一圈滚珠不再受到包围，有向外移动的趋势，因电极自身的重力作用，迫使滚珠外移，则相应的电极落入料架20的电极存放孔21内；旋转头40通过三轴移动平台30移动至料架20上存放有待更换电极的电极存放孔21，内夹头43的下端套在电极的电极夹头70上，同时驱动部件45驱动轴套44下移，一圈滚珠内移，夹在电极夹头70的凹环71上，此时旋转头40夹持住带电极夹头70的电极。

与此同时，下导向器组件60移动至料架20上空的导向器存放孔22，驱动源65控制推杆脱离导向器63的卡合槽64，松开导向器63，导向器63落入料架20的导向器存放孔22内；下导向器组件60通过三轴移动平台30移动至料架20上存放有待更换导向器63的导向器存放孔22，驱动源65控制推杆卡入导向器63的卡合槽64内，此时锁紧件夹持住导向器63。

穿孔时，旋转电机41控制内夹头43带动电极旋转，三轴移动平台30控制旋转头40下移距离m1，上方的中间滑轮53带动靠上方的中间导向器组件50下移m2，下方的中间导向器组件50下移距离m3，此时，m1＞m2＞m3，最终旋转头40下移至上方的中间导向器组件50上，上方的中间导向器组件50紧靠下方的中间导向器组件50，下方的中间导向器组件50紧靠下导向器组件60，电极则依次穿过两个中间导向器组件50的电极通道51，从下导向器组件60的导向器63组件穿出，继而对工件进行旋转下降式钻孔。

以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。