CN109311110A - 放电加工电极保持器 - Google Patents

Abstract

一种用于可释放地保持电极的放电加工主轴，包括：主轴本体；围绕该主轴本体的可移动套筒；第一接触元件和第二接触元件，该第一接触元件和第二接触元件用于夹持插入其间的电极；以及锁定元件，该锁定元件由该套筒致动以向第一接触元件和第二接触元件中的至少一个选择性地施加压力来夹持该电极。

Description

放电加工电极保持器

背景技术

本发明的实施方式涉及放电加工(EDM)系统和方法，并且更具体地涉及用于在这种系统和方法内运用电极的系统和方法。

放电加工(EDM)——也称为火花加工、火花腐蚀、燃烧、刻模、焊丝燃烧或焊丝腐蚀——是其中使用放电获得期望形状的制造工艺。通过两个电极之间的一系列快速反复的电流放电将材料从工件上移除。其中一种电极是工具，或仅仅是电极，另一个电极是工件。

在EDM工艺期间电极被消耗。因此，必须定期用新电极更换用过的电极。由于EDM系统在更换电极时不运行，所以更换电极会导致停机期和降低的机器利用率。电极更换期间停机期的量部分地取决于操作员有多快速地注意到更换的需要，并且部分地取决于操作员进行更换的技巧和速度。当EDM加工需要相对高的电极消耗率(例如快速钻孔)时，机器利用率特别低。

典型的电极保持器是手动操作的卡盘的形式，其具有径向对称的爪件，该爪件收紧以保持电极或张开以释放电极。卡盘通常需要使用工具或手动抓握来收紧或放松卡盘爪件，以便插入或释放电极。使用工具或手动操作卡盘来收紧/放松卡盘可能是麻烦的并且增加了装载和卸载的时间。卡盘可能被不适当地收紧，这会增加损坏电极的风险。在一些设计中，卡盘能够从机器移除以装载和卸载电极，进一步增加装载和卸载的时间以及增加损坏电极的风险。

发明内容

通过本发明解决了上述问题，其中，EDM电极保持器减少了电极更换时间并降低了在装载期间损坏电极的风险，从而提高了机器利用率并降低了成本。

EDM电极保持器包括主轴(spindle，芯轴、转轴)，该主轴具有：伸长的主轴本体，该伸长的主轴本体包括纵向轴线；可移动套筒，该可移动套筒围绕主轴本体并沿着纵向轴线延伸；第一接触元件，该第一接触元件具有第一电极夹持表面；第二接触元件，该第二接触元件具有与第一接触元件的第一电极夹持表面至少部分地对准的第二电极夹持表面；以及锁定元件，该锁定元件由套筒致动以向第一接触元件和第二接触元件中的至少一个选择性地施加压力。套筒能够在打开位置和夹持位置之间移动，在该打开位置，第一接触元件的第一电极夹持表面和第二接触元件的第二电极夹持表面被释放，在该夹持位置，第一接触元件的第一电极夹持表面和第二接触元件的第二电极夹持表面的至少一部分被定位成夹持电极。在夹持位置，套筒向锁定元件施加压力以迫使锁定元件抵靠第一接触元件和第二接触元件中的至少一个，并且在打开位置，套筒释放施加到锁定元件的压力。

根据本发明的另一个实施方式，用于可释放地保持电极的EDM主轴包括：伸长主轴本体，该伸长主轴本体具有纵向轴线；可移动套筒，该可移动套筒围绕主轴本体并沿着纵向轴线延伸；第一接触元件，该第一接触元件具有包括平坦表面的第一电极夹持表面；以及第二接触元件，该第二接触元件具有包括凹槽的第二电极夹持表面，该凹槽沿着纵向轴线延伸并被构造成在其中接纳电极，该第二电极夹持表面与第一接触元件的第一电极夹持表面至少部分地对准。套筒能够在打开位置和夹持位置之间移动，在该打开位置，第一接触元件的平坦表面从第二电极夹持表面被释放，在该夹持位置，第一接触元件的第一电极夹持表面和第二接触元件的第二电极夹持表面的至少一部分被定位成将电极夹持在第一接触元件的平坦表面和第二接触元件的凹槽之间。

在另一个实施方式中，一种将电极可释放地保持在EDM主轴中的方法包括：使套筒沿着主轴本体的纵向轴线相对于主轴本体移动到打开位置，以减小通过锁定元件施加到该对接触元件的压力，从而释放该对接触元件；将电极插入到该对接触元件之间；以及沿着该纵向轴线将该套筒移动到夹持位置，以增加通过锁定元件施加到该对接触元件的压力，所增加的压力使该对接触元件中的至少一个接触元件朝向另一个接触元件移动以夹持电极。在夹持电极之后，再次将该套筒移动到打开位置，以减小通过锁定元件施加到该对接触元件的压力，以释放被夹持在该对接触元件之间的电极。

本发明的实施方式可以提供许多优点。第一，该系统减少了机器停机期。第二，该系统降低了在手动运用期间可能发生的电极损坏的风险。第三，该系统通过移除手动收紧和放松手动卡盘的需要来减少更换电极所需的时间。第四，考虑到减少向EDM环境的暴露，该系统减少了对操作者的可能的健康风险。

通过参考当前实施方式的描述和附图，将更全面地理解和领会本发明的这些和其他的优点和特征。

附图说明

图1是结合有根据本发明的实施方式的电极保持器的EDM机器的立体图。

图2是EDM机器的包括主轴的一部分的前视图，该主轴结合有根据本发明的实施方式的电极保持器。

图3是主轴的分解图。

图4至图5分别是根据本发明的实施方式的第一接触元件和第二接触元件的立体图。

图6是根据本发明的实施方式的处于夹持状态的电极保持器的一部分的截面图。

图7是根据本发明的实施方式的处于打开状态的电极保持器的一部分的截面图。

具体实施方式

I.系统

根据本发明的当前实施方式构建的放电加工(EDM)机器在附图中示出并被标记为10。参考图1，EDM机器10包括主轴12和主轴传送机构14。主轴12可释放地保持电极16，该电机用于在从工件移除材料时使用。主轴传送机构14使主轴12沿X、Y和Z方向移动，并且该主轴传送机构也被称为XYZ工具夹具基座。EDM机器10可以包括附加部件，诸如支撑框架、工件支撑件、与EDM机器10的一个或多个部件可操作地连接以控制该一个或多个部件的移动的控制系统以及EDM领域中已知的其他元件，上述附加部件的细节对于完全理解本发明的实施方式不是必需的。

现在参考图2，EDM机器10包括用于支撑主轴12的壳体20和与主轴12相关的附加部件。例如，壳体20可以支撑驱动系统22，该驱动系统与主轴12可操作地连接，以选择性地旋转主轴12。壳体20也可以支撑气缸24，该气缸具有与框架30耦接的活塞杆26。主轴12可以包括主轴本体40(图3)，该主轴本体具有沿着纵向轴线42延伸的伸长形状，该纵向轴线沿着电极16的长度定向。套筒44至少部分地包围主轴本体40并沿主轴本体40的长度的至少一部分延伸。主轴12还包括偏置(bias，偏移、偏斜)元件46诸如弹簧，该偏置元件被接纳在主轴本体40上，以用于使套筒44相对于主轴本体40偏置。套筒44可以包括边缘48，该边缘被构造成接合框架30的相邻部分，以用于使套筒44相对于主轴本体40选择性地移动。

参考图3，主轴12还包括一对第一接触元件50和第二接触元件52，该对第一接触元件和第二接触元件被构造成在其间接纳电极16，以相对于主轴本体40可释放地保持电极16。该对接触元件50、52可以被接纳在主轴轴环54内，该主轴轴环与主轴本体40的开口端耦接。主轴轴环54包括第一开口端56，该第一开口端通过侧壁60与第二开口端58连接。电极密封件62被接纳在主轴轴环54的第二开口端58内，以用于在电极16周围形成密封。附加部件诸如密封垫片63、固定旋拧件64和O形环66也可以设置在第二开口端58内，以密封电极16并将主轴轴环54与主轴本体40耦接。

主轴12可以可选地包括电极引导件70，以用于将电极16引导到该对接触元件50、52。电极引导件70相邻于接触元件50、52被接纳在主轴轴环54的第一开口端56内，并且可以设置卡环72以用于将电极引导件70保持在主轴轴环54内的适当位置。电极引导件70和卡环72可以一同运作以使接触元件50、52在主轴轴环54内稳固。然而，如果不使用电极引导件70，则可以使用可替代的保持件诸如垫圈或弹簧保持件，以将接触元件50、52保持在主轴轴环54内。

主轴轴环54也可以包括位于侧壁60内的至少一个孔74，该孔与接触元件50、52中的一个接触元件至少部分地对准。孔74可以被构造成接纳锁定元件76，该锁定元件向相邻的接触元件50、52选择性地施加夹持压力，以将相邻的接触元件50、52朝向另一个接触元件50、52按压来将电极16夹持在其中。

图4和图5分别示出了一对第一接触元件50和第二接触元件52。如图4中所示，第一接触元件50包括第一夹持表面80，该第一夹持表面具有形成在其中的凹槽82，该凹槽被构造成在其中接纳电极82。第一夹持表面80也可以设置有第一腔体84，该第一腔体具有成角度的壁，该成角度的壁朝向凹槽82渐缩以用于将电极16引导到凹槽82中。如图5中所示，第二接触元件52可以包括大致上平坦的第二夹持表面86。第二夹持表面86也可以在一个端部处包括第二腔体88，该第二腔体具有朝向第二夹持表面86的中心渐缩的成角度的壁。第二夹持表面86中的第二腔体88可以被构造成当第一接触元件50和第二接触元件52组装在主轴12内时与第一腔体84大致对准。以这种方式，分别位于第一夹持表面80和第二夹持表面86中的第一腔体84和第二腔体88可以配合以将电极16引导到凹槽82中。

虽然仅第一接触元件50被示出为在其中具有凹槽82，但是应当理解，除了第一接触元件50之外或作为该第一接触元件的替代物，第二接触元件52可以具有形成在其中的类似的凹槽。在另一个实施例中，第一接触元件50和/或第二接触元件52中的仅一个接触元件包括或两者都不包括用于将电极16引导到凹槽82中的腔体84、88。

现在参考图6，当组装好主轴12的元件时，第一接触元件50和第二接触元件52、电极密封件62、可选的密封垫片63和电极引导件70被对准，使得可以通过第一接触元件50和第二接触元件52选择性地夹持电极16并利用电极密封件62密封该电极。电极引导件70可以包括通道90，该通道可以可选地包括用于将电极16引导到通道90的向内渐缩的入口，电极16可以通过该电极引导件的通道行进到第一接触元件50和第二接触元件52。类似地，密封垫片63可以包括通道92，该密封垫片的通道可以可选地包括向内渐缩的入口，电极16可以通过该密封垫片的通道行进到电极密封件62。

仍参考图6，电极密封件62可以包括通道94，该电极密封件的通道也可以可选地包括向内渐缩的入口，该入口被构造成允许电极16穿过以到达设置在主轴本体40内的冲刷(flush)室96。电极密封件62可以具有大致上锥形的本体97，该大致上锥形的本体接纳电极16并延伸到冲刷室96中。供应到冲刷室96的流体冲击锥形本体97并向电极密封件62的锥形本体97施加压力，以有助于在插入通过该锥形本体的电极16周围形成密封。套筒44可以在其内部表面上包括凹部98，该凹部可以与锁定元件76选择性地对准，以允许锁定元件76相对于第一接触元件50和第二接触元件52移动。

II.操作

现在对从主轴12选择性地保持和释放电极16的示例性方法进行描述。参考图6，套筒44可以在由箭头100示出的方向上沿着主轴本体40移动到打开位置，在该打开位置，凹部98与锁定元件76至少部分地对准，如图7中所示。

继续参考图7，当套筒44处于打开位置时，锁定元件76不再被套筒44按压抵靠第二接触元件52。第二接触元件52上压力的这种减小释放了第二接触元件52并允许第二接触元件52的位置在主轴轴环54内转移，使得第一接触元件50的第一夹持表面80和第二接触元件52的第二夹持表面86之间的空间增大。第一夹持表面80和第二夹持表面86之间的空间足以将电极16接纳在它们之间。第二接触元件52的移动可以仅是较小的，因为为了有助于平滑地移除和插入电极16不一定需要大的间隙。

电极16可以插入通过电极引导件70中的通道90，该电极引导件的通道与第一夹持表面80中的凹槽82对准。第一接触件50和第二接触件52中的腔体84和腔体88可以有助于将电极16从电极引导件70的通道90引导到凹槽82。电极16可以行进通过第一接触件50和第二接触件52通过密封垫片63到达电极密封件62，直至电极16的至少一部分延伸到冲刷室96中。可以通过在与刚刚描述的方向相反的方向上撤出电极16来移除电极16。

再次参考图2，套筒44可以被气缸24气动地移动到打开位置。气体源诸如压缩空气(未示出)可以与气缸24流体地耦接，以用于向气缸24选择性地供应气体。气体源可以包括与控制器(未示出)可操作地耦接的一个或多个阀，该一个或多个阀接收来自合适的用户接口——诸如手动操作的开关或计算机辅助接口——的输入，以用于控制到气缸24的气体的流量。当控制器接收到指示套筒44将被移动到打开位置的输入时，控制器控制气体源以将气体供应到气缸24，以使活塞杆26缩回。随着活塞杆26缩回，框架30被向上拉动，由于套筒边缘48和框架30之间的接合，该框架又抵抗偏置元件46的偏置来将套筒44向上拉动到打开位置。

一旦套筒44处于打开位置，就可以从主轴12移除先前被夹持的电极16，并且可以可选地将新的电极16装载到主轴12中。可以用手手动地或者使用自动电极更换器自动地将电极16插入主轴12中和/或从该主轴移除，该自动电极更换器为诸如于2016年4月19日公布的名称为“Electrical Discharge Machining Automated Electrode Changer(放电加工自动电极更换器)”的美国专利No.9,314,860中所公开的，其全部内容结合在本文中。

再次参考图7，为了在接触元件50和接触元件52之间插入电极16之后，如上所述，将电极稳固在主轴12中，可以在由箭头110指示的方向上使套筒44相对于主轴本体40移动到图6中所示的夹持(clamp，夹紧)位置。当控制器接收到指示套筒44将移动到夹持位置的输入时，控制器控制气体源来向气缸24供应气体，使得活塞杆26伸出并使框架30下降回到图2中所示的静止位置。在该静止位置，框架30不再抵抗偏置元件46的偏置来按压套筒44，这允许偏置元件46将套筒44相对于主轴本体40向下按压到图6中所示的夹持位置。

再次参考图6，在夹持位置，套筒44向锁定元件76施加压力，这迫使锁定元件76被按压抵靠第二接触元件52。来自锁定元件76的压力迫使第二接触元件52向第一接触元件50转移，从而夹持先前已插入其中的电极16。电极16的大小、凹槽82的大小以及当锁定元件76被按压抵靠第二接触元件52时第二接触元件52移动的距离可以被构造成向电极16提供期望的夹持压力量，以将电极16保持在主轴12内。以这种方式，第二夹持表面86可以向电极16施加压力，以将电极16夹持在第一夹持表面80的凹槽82内。

电极密封件62的锥形本体97允许电极密封件62的通道94的大小被设置成允许电极16以很小的阻力或没有阻力穿过，以便有助于装载和卸载电极16。在使用时，来自被供应到冲刷室96的冲刷流体的压力冲击电极密封件62的锥形本体97，使电极密封件62针对该电极16进行密封。

尽管在下述背景下描述了实施方式：使具有平坦的夹持表面86的第二接触元件52能够移动，以用于夹持和释放插入在第一接触元件50和第二接触元件52之间的电极，但是也可以的是，主轴12可以被构造成使得具有凹槽82的第一接触元件50能够移动以用于夹持和释放电极16。在又一个实施例中，主轴轴环54可以包括第二孔74和与第一接触元件50相邻的对应的第二锁定元件76，使得当套筒44在夹持位置和打开位置之间移动时，选择性地向第一接触元件50和第二接触元件52施加夹持力和从该第一接触元件和该第二接触元件释放夹持力。

如图6中所示，锁定元件76是球体的形式，且因此锁定元件76、主轴轴环54和套筒44一起可以形成球形锁，以用于选择性地将电极16夹持在第一接触元件50和第二接触元件52之间。可替代地，锁定元件76可以是具有延伸通过孔74的突出部的弹性元件的形式，类似于弹簧锁设计。在该弹簧锁设计中，套筒44施加抵抗弹性元件的力，该力将锁定元件的突出部按压抵靠第二接触元件52。当套筒44处于打开位置时，弹性元件上的力减小到足以允许弹性元件伸展，将该突出部远离第二接触元件52撤出，从而释放在第二接触元件52上的夹持压力。

III.结论

本文描述的实施方式提供了气动致动的电极保持器，其在不使用工具的情况下利用弹簧力来夹持和松开电极。与需要使用工具来夹持和松开卡盘的并且通常从EDM移除来装载和卸载电极的传统电极卡盘相比，本文描述的设计允许使用不需要使用单独的工具的永久安装的电极保持器。使用弹簧力将套筒偏置到夹持位置，而不是依靠用户来收紧和/或放松电极保持器，这降低了过度地或不足地收紧保持器而使电极损坏的风险。在至少一个接触元件中设置凹槽除了改善施加到电极的夹持压力之外，还有助于使电极在主轴内居中。

以上描述是对本发明的当前实施方式的描述。在不脱离所附权利要求中所限定的本发明的精神和更广泛的方面的情况下，可以做出各种修改和变化，所附权利要求将根据包括等同原则的专利法的原理进行解释。

本公开是出于例示性目的而呈现的，并且不应被解释为是对本发明的所有实施方式的穷举性描述或者将权利要求的范围限制于结合这些实施方式示出或描述的特定元件。例如，且在没有限制性的情况下，所描述的发明的任何单独元件可以由一个或多个可替代元件更换，该一个或多个可替代元件提供基本上类似的功能或以其他方式提供适当的运行。这包括例如目前已知的可替代元件，诸如本领域技术人员当前可以知晓的那些可替代元件，以及可能在将来被开发的可替代元件，诸如本领域技术人员在开发时可能认为是可替代物的那些可替代元件。

本发明不限于在以上描述中提出的或在附图中示出的操作的细节或结构和部件布置的细节。本发明可以在各种其他实施方式中实现，并且可以以本文未明确公开的可替代方式实践或实施。此外，本文使用的措辞和术语是出于描述的目的，并且不应被视为是限制性的。对“包括(including)”和“包括(comprising)”及其变型的使用旨在涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加项目及其等同物。此外，在各种实施方式的描述中可以使用枚举。除非另有明确说明，否则对枚举的使用不应被诠释为将本发明限制于任何特定顺序或数量的部件。也不应将对枚举的使用诠释为从本发明的范围排除可以与所枚举的步骤或部件相结合或可以被结合在所枚举的步骤或部件中成所枚举的步骤或部件的任何附加步骤或部件。

所公开的实施方式包括一致地描述的以及可以配合地提供许多益处的多个特征。本发明不仅限于包括所有这些特征或提供所有所述益处的那些实施方式。

对要求保护的元件的任何单数形式的引用，例如使用冠词“一”、“一个”、“该”或“所述”，不应被诠释为将该元件限制为单数。

基于图示中所示的实施方式的方位使用诸如“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“上”、“下”、“内”、“向内”、“外”和“向外”的方向性术语来辅助描述本发明。对方向性术语的使用不应解释为将本发明限制于任何特定方位。

Claims (20)

1.一种用于可释放地保持电极的放电加工(EDM)主轴，所述主轴包括：

伸长的主轴本体，所述主轴本体具有纵向轴线；

可移动套筒，所述可移动套筒围绕所述主轴本体并沿着所述纵向轴线延伸；

第一接触元件，所述第一接触元件具有第一电极夹持表面；

第二接触元件，所述第二接触元件具有与所述第一接触元件的所述第一电极夹持表面相邻的第二电极夹持表面；以及

锁定元件，所述锁定元件由所述套筒致动以向所述第一接触元件和所述第二接触元件中的至少一个选择性地施加压力，

其中，所述套筒能够沿所述纵向轴线在下述之间移动：(a)打开位置，在所述打开位置，所述套筒释放被施加到所述锁定元件的压力，从而释放被施加到所述第一接触元件的所述第一电极夹持表面和所述第二接触元件的所述第二电极夹持表面的压力；和(b)夹持位置，在所述夹持位置，所述套筒向所述锁定元件施加压力，以迫使所述锁定元件抵靠所述第一接触元件和所述第二接触元件中的至少一个，从而将电极夹持在所述第一电极夹持表面和所述第二电极夹持表面之间。

2.根据权利要求1所述的主轴，其中，所述锁定元件包括球体、销或弹簧中的一种。

3.根据权利要求1所述的主轴，其中，所述第一电极夹持表面和所述第二电极夹持表面中的一个包括沿着所述纵向轴线延伸的凹槽，并且所述第一电极夹持表面和所述第二电极夹持表面中的另一个包括平坦的表面，其中，所述凹槽被构造成在其中接纳电极。

4.根据权利要求1所述的主轴，还包括电极引导件，所述电极引导件被构造成将电极朝向所述第一电极夹持表面和所述第二电极夹持表面引导。

5.根据权利要求1所述的主轴，还包括偏置元件，所述偏置元件将所述套筒偏置到所述夹持位置。

6.根据权利要求5所述的主轴，还包括气缸，所述气缸被构造成抵抗所述偏置元件的偏置来使所述套筒移动到所述打开位置。

7.根据权利要求1所述的主轴，还包括电极密封件，所述电极密封件具有用于接纳所述电极的通道，其中，来自供应到所述主轴的冲刷流体的压力使所述电极密封件在所述电极周围进行密封。

8.一种用于可释放地保持电极的放电加工(EDM)主轴，所述主轴包括：

伸长的主轴本体，所述主轴本体具有纵向轴线；

可移动套筒，所述可移动套筒围绕所述主轴本体并沿着所述纵向轴线延伸；

第一接触元件，所述第一接触元件具有包括平坦表面的第一电极夹持表面；

第二接触元件，所述第二接触元件具有包括凹槽的第二电极夹持表面，所述凹槽沿着所述纵向轴线延伸并且被构造成在其中接纳电极，所述第二电极夹持表面邻近所述第一接触元件的所述第一电极夹持表面；并且

其中，所述套筒能够沿着所述纵向轴线在下述之间移动：(a)打开位置，在所述打开位置，所述套筒释放被施加到所述第一接触元件和所述第二接触元件中的至少一个的压力，以从所述第二电极夹持表面释放所述第一接触元件的平坦表面；和(b)夹持位置，在所述夹持位置，所述套筒向所述第一接触元件和所述第二接触元件中的至少一个施加压力，以将电极夹持在所述第一接触元件的平坦表面和所述第二接触元件的所述凹槽之间。

9.根据权利要求8所述的主轴，还包括锁定元件，所述锁定元件由所述套筒致动以向所述第一接触元件和所述第二接触元件中的至少一个选择性地施加压力，其中，在所述夹持位置，所述套筒向所述锁定元件施加压力以迫使所述锁定元件抵靠所述第一接触元件和所述第二接触元件中的至少一个，并且其中，在所述打开位置，所述套筒释放被施加到所述锁定元件的压力。

10.根据权利要求9所述的主轴，其中，所述锁定元件包括球体、销或弹簧中的一种。

11.根据权利要求8所述的主轴，还包括电极引导件，所述电极引导件被构造成将电极朝向所述第一电极夹持表面和所述第二电极夹持表面引导。

12.根据权利要求8所述的主轴，还包括偏置元件，所述偏置元件将所述套筒偏置到所述夹持位置。

13.根据权利要求12所述的主轴，还包括气缸，所述气缸被构造成抵抗所述偏置元件的偏置将所述套筒移动到所述打开位置。

14.根据权利要求8所述的主轴，还包括电极密封件，所述电极密封件具有用于接纳所述电极的通道，其中，来自供应到所述主轴的冲刷流体的压力使所述电极密封件在所述电极周围进行密封。

15.一种将电极可释放地保持在放电加工(EDM)主轴中的方法，所述主轴包括：伸长的主轴本体；围绕所述主轴本体的可移动套筒；一对接触元件，所述一对接触元件被构造成将所述电极保持在所述主轴中；以及锁定元件，所述锁定元件向所述一对接触元件选择性地施加压力，所述方法包括：

使所述套筒沿着所述主轴本体的纵向轴线相对于所述主轴本体移动到打开位置，其中，在所述打开位置，所述套筒释放由所述锁定元件施加到所述一对接触元件的压力，从而释放所述一对接触元件；

将电极插入到所述一对接触元件之间；

使所述套筒沿着所述纵向轴线移动到夹持位置，以增加施加到所述锁定元件的压力，这迫使所述锁定元件抵靠所述一对接触元件中的至少一个接触元件，所增加的压力使所述一对接触元件中的至少一个接触元件朝向另一个接触元件移动以夹持电极；以及

在夹持所述电极之后，再次使所述套筒移动到所述打开位置，以减小由所述锁定元件施加到所述一对接触元件的压力，以释放被夹持在所述一对接触元件之间的电极。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述一对接触元件中的至少一个接触元件包括平坦的夹持表面，并且所述一对接触元件中的另一个接触元件包括具有沿着所述纵向轴线延伸的凹槽的夹持表面，所述凹槽被构造成接纳插入在所述一对接触元件之间的电极。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述锁定元件包括球体、销或弹簧中的一种，所述锁定元件向所述一对接触元件选择性地施加压力。

18.根据权利要求15所述的方法，还包括将所述套筒偏置到所述夹持位置。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括抵抗所述偏置将所述套筒从所述夹持位置气动地移动到所述打开位置。

20.根据权利要求15所述的方法，还包括穿过与所述一对接触元件对准的电极引导件插入所述电极。