CN111185643A - 一种线切割运丝装置和机械手 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种线切割运丝装置和机械手，涉及线切割设备技术领域。其中，这种线切割运丝装置包含第一运丝机构和第二运丝机构。第一运丝机构6通过调整连杆的摆动可以调节通过其的电极丝的张力的稳定性。第二运丝机构通过多个滑动导丝座相互自己的位置调整，也可以达到调整通过其的电极丝的张力的稳定性。其中，机械手包括本体机构、第一臂机构、第二臂机构、夹丝机构，以及运丝装置。第一运丝机构和第二运丝机构分别配置在第一臂机构和第二臂机构。机械手的结构不仅可以进行多角度更灵活的线切割加工，而运丝装置则可以保证，机械手进行多角度的变化时，电极丝张力的稳定性。

Description

一种线切割运丝装置和机械手

技术领域

本发明涉及线切割设备技术领域，具体而言，涉及一种线切割运丝装置和机械手。

背景技术

现有电火花线切割结构中，储丝筒是关键部件，其起到电极丝稳定移动和整齐排绕的作用。

而现有的切割运丝装置中，为了配置储丝筒的运丝速度，一般多采用直来直往的形式，并且走丝过程中，运丝的长度相对保持一定长度，但这类的运丝装置采用的形式都属于卧式或者立式机床的形式，为了保证运丝稳定而使得加工自由度收到限制，一般只能固定工件在平台进行加工，不宜加工多曲面或者多角度切入的加工。其次，传统电火花线切割机床的结构形式也限制了其不能灵活的完成空间多自由度的线切割工作。针对现有线切割机床存在的不足，即其根本就是线切割运丝技术的局限性。有鉴于此，发明人在研究了现有的技术后特提出本申请。

发明内容

本发明提供了一种线切割运丝装置和机械手，旨在改善现有技术中，线切割运丝装置不能满足切割装置灵活加工的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种线切割运丝装置，包含第一运丝机构和第二运丝机构，所述第一运丝机构包括第一壳体组件、配置于所述第一壳体组件的第一电机组件、配置在所述第一电机组件输出端的调整连杆、一对配置在所述调整连杆且相对所述第一电机组件对称设置的调整轮，以及可旋转的配置于所述第一壳体组件的转丝盘和导轮；

所述第二运丝机构包括呈管状的内轮、套设在所述内轮的外壳，以及至少两个连接组件，所述连接组件位于所述内轮和所述外壳之间的间隙且用以连接二者，所述连接组件包括可旋转地套置在所述内轮的主动轮，以及套设在所述主动轮的滚动环，该滚动环套设并啮合于所述主动轮；所述主动轮设置有至少一对大致分别位于其旋转轴两侧的过线通道，所述连接组件包括可滑动的配置在所述主动轮且位于所述过线通道的滑动导丝座，该滑动导丝座上设置有可旋转的导轮部；

电极丝依次绕接于所述第一运丝机构和所述第二运丝机构，

其中，所述电极丝绕接所述第一运丝机构的方式如下：所述电极丝分别依次绕接于所述转丝盘、一所述调整轮、所述第一电机组件、另一所述调整轮，以及导轮；

其中，所述电极丝绕接所述第二运送丝机构的方式如下：所述电极丝分别依次穿过所述连接组件同一侧的所述过线通道，然后调头并依次穿过所述连接组件另一侧的所述过线通道。

作为进一步优化，所述第一运丝机构包括一对配置在所述第一壳体组件的支撑卡轨，所述支撑卡轨设置有呈弧形的调整通道，所述调整连杆设置有插入所述调整通道的调整部。

作为进一步优化，所述电极丝分别以正向、反向、正向、反向、正向的方式依次绕接于所述转丝盘、一所述调整轮、所述第一电机组件、另一所述调整轮，以及导轮。

作为进一步优化，所述第二运丝机构包括配置在所述外壳且套设置在所述滚动环的固定环。

作为进一步优化，所述第二运丝机构包括夹于所述固定环和所述外壳之间的第一减震环，以及夹于所述内轮和所述主动轮之间的第二减震环。

作为进一步优化，所述过线通道为呈圆弧状的通道，其中心和所述主动轮的中心轴重合。

作为进一步优化，所述过线通道的侧壁设置有滑轨，所述滑动导丝座可滑动的配置在所述滑轨。

作为进一步优化，所述外壳设置有数量和所述连接组件相一致且环绕所述连接组件的第一凹槽，

作为进一步优化，所述主动轮的内环侧壁上设置有环绕所述内轮的第二凹槽。

本申请另提供一种机械手，包括本体机构、连接于所述本体机构的第一臂机构、连接于所述第一臂机构的第二臂机构、连接于所述第二臂机构的夹丝机构，以及用以运丝的运丝装置，其特征在于，所述运丝装置为上述任一种所述的运丝装置，其中所述第一运丝机构和所述第二运丝机构分别配置在所述第一臂机构和所述第二臂机构。

通过采用上述技术方案，本发明可以取得以下技术效果：

本发明的运丝装置可以保证在进行线切割加工过程中，通过第一运丝机构和第二运丝机构的自适应调整，可以保证电极丝张力的问题。具体地，通过第一电机组件可以带动调整连杆旋转，进而达到调整电极丝的张紧程度。同时本案的运丝装置还可以通过至少两个链接组件中的滑动导丝座的位置变化，来调整电极丝的张紧程度。此外，通过第二运丝机构的设置还可以保证第一运丝机构运丝的稳定。

另外本发明提供的用以进行线切割的机械手，在加工过程中，可以通过第一臂机构、第二臂机构，以及夹丝机构的活动，可以让机械手进行灵活多角度的线切割加工。同时由于机械手采用本案中的运丝装置，即使第一臂机构、第二臂机构，以及夹丝机构之间存在较大幅度的位置变化时，也可以保证电极丝的张力稳定，以便进行线切割加工。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明一实施例，机械手的结构示意图；

图2是本发明一实施例，第一运丝机构的结构示意图；

图3是本发明一实施例，第一运丝机构的分解示意图；

图4是本发明一实施例，第二运丝机构的轴侧结构示意图；

图5是本发明一实施例，第二运丝机构的断面结构示意图；

图6是本发明一实施例，主动轮的结构示意图；

图7是本发明一实施例，第一运丝机构的运丝示意图；

图8是本发明一实施例，第二运丝机构的运丝示意图；

图9是本发明一实施例，机械手的运丝示意图；

图中标记：1-本体机构；2-第一臂机构；3-第二臂机构；4-夹丝机构；5-运丝装置；6-第一运丝机构；7-第二运丝机构；8-转丝盘；9-支撑卡轨；10-调整轮；11-导轮；12-第一壳体组件；13-第一电机组件；14-连接座；15-第一电机；16-调整连杆；17-调整通道；18-调整部；19-内轮；20-外壳；21-连接组件；22-第一减震环；23-固定环；24-滚动环；25-主动轮；26-滑动导丝座；27-第二减震环；28-第一凹槽；29-第二凹槽；30-过线通道；31-滑轨。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

由图1至图6所示，在本实施例中，一种线切割运丝装置，包含第一运丝机构6和第二运丝机构7。

其中，由图2和图3所示，第一运丝机构6包括第一壳体组件12、配置于第一壳体组件12的第一电机组件13、配置在第一电机组件13输出端的调整连杆16、一对配置在调整连杆16且相对第一电机组件13对称设置的调整轮10，以及可旋转的配置于第一壳体组件12的转丝盘8和导轮11。第一电机组件13包括安装在第一壳体组件12的第一电机15，以及连接于第一电机15输出端的连接座14。调整连杆16以中心处连接于第一电机15输出端，连接座14设置有可旋转的导轮11，第一电机15可以驱动调整连杆16左右摆动。

其中，由图5和图6所示，第二运丝机构7包括呈管状的内轮19、套设在内轮19的外壳20，以及三个连接组件21，连接组件21位于内轮19和外壳20之间的间隙且用以连接二者，连接组件21包括可旋转地套置在内轮19的主动轮25，以及套设在主动轮25的滚动环24，该滚动环24套设并啮合于主动轮25。主动轮25设置有一对大致分别位于其旋转轴两侧的过线通道30，连接组件21包括可滑动的配置在主动轮25且位于过线通道30的滑动导丝座26，该滑动导丝座26上设置有可旋转的导轮部。需要说明的是，第二运丝机构7包括还包括有三组第二电机组件，通过三组第二电机组件可以分别调节三个滑动导丝座26的位置。在本案中，电极丝是指由钼或其他材质制成的用来进行电火花线切割的加工丝，属于本领域现有技术，在此不再赘述。

另外，由图2和图3所示，在本实施例中，调整连杆16中间是设置有一通道的。其中，一对调整轮10是可以沿着该通道，按需求预先调节一对调整轮10之间的中心距，支撑卡轨9和第一壳体组件12之间可以通过螺钉进行可拆卸的安装。

由图7和图8所示，在本实施例中，电极丝依次绕接于第一运丝机构6和第二运丝机构7，具体地：

其中，电极丝绕接第一运丝机构6的方式如下：电极丝分别依次绕接于转丝盘8、一调整轮10、电机组件、另一调整轮10，以及导轮11。具体地，电极丝分别以正向、反向、正向、反向、正向的方式依次绕接于转丝盘8、一调整轮10、电机组件、另一调整轮10，以及导轮11。需要说明的是，上述正向、反向分别指逆时针和顺时针。图7中，S1即代表电极丝的绕行第一运丝机构6的方式。

其中，电极丝绕接第二运送丝机构的方式如下：电极丝分别依次穿过连接组件21同一侧的三个过线通道30，然后调头并依次穿过连接组件21另一侧的三个过线通道30。需要说明的是，电极丝第一次穿过同一侧的三个过线通道30后，先连接到加工装置的夹丝机构4上，再有夹丝机构4调头第二次穿过另一侧的三个过线通道30。图8中，S2即代表电极丝的绕行第二运送丝机构的方式。

由图3所示，在本实施例中，第一运丝机构6还包括一对配置在第一壳体组件12的支撑卡轨9，支撑卡轨9设置有呈弧形的调整通道17，调整连杆16设置有插入调整通道17的调整部18。当第一电机15驱动调整连杆16摆动时，调整部18和调整通道17的配合可以起到导向和稳定调整连杆16的活动。其中，本案中调整部18指的是和调整通道17相适配的凸起。

由图5和图6所述，在本实施例中，第二运丝机构7还包括配置在外壳20且套设置在滚动环24的固定环23，固定环23用来安装滚动环24。此外，在本实施例中，第二运丝机构7还包括夹于固定环23和外壳20之间的第一减震环22，以及夹于内轮19和主动轮25之间的第二减震环27。第一减震环22和第二减震环27可以让第二运丝机构7在调节电极丝的过程中，可以增加的稳定。需要说明的是，在本案中，滑动导丝座26可预先调节的配置在滑轨31上，让每个主动轮25可以单独带动对应的滑动导丝座26沿过线通道30方向调整，其中滚动环24可以相对固定环23旋转，第二电机组件则是用来驱动主动轮25旋转。具体地，第二电机组件可以是伺服电机组件，第一减震环22和第二减震环27可以是橡胶等弹性材料制成的环形片状几何体。

由图6所示，在本实施例中，过线通道30为呈圆弧状的通道，且其中心和主动轮25的中心轴重合。上述设置可以让滑动导丝座26在调整过程中，其活动的中心轴与内轮19的中心轴一致，保证了第二运丝机构7对电极丝调整的准确性。此外，由图6所示，在本案中，过线通道30的侧壁设置有滑轨31，滑动导丝座26可滑动的配置在滑轨31，让滑动导丝座26和主动轮25的相互活动和配合更加的准确。

由图5和图6所示，在本实施例中，外壳20设置有数量和连接组件21相一致且环绕连接组件21的第一凹槽28，该第一凹槽28可以用来放置第一减震环22、固定环23，以及滚动环24。同时，主动轮25的内环侧壁上设置有环绕内轮19的第二凹槽29，其中内轮19上设置有和第二凹槽29相适配的卡凸用来支撑主动轮25，第二减震环27配置在第二凹槽29。

通过上述实施例的设置，本案的运丝装置5通过第一电机组件13可以带动调整连杆16旋转，进而达到调整电极丝的张紧程度。同时，本案的运丝装置5还可以通过至少两个链接组件中的滑动导丝座26的位置变化，来调整电极丝的张紧程度。此外，通过第二运丝机构7的设置还可以保证第一运丝机构6运丝的稳定。

此外，在本实施例中，运丝装置5设置有传感器，用来检测电极丝前进和后退的长度，达到精确控制电极丝张力的程度，通过传感器检测电极丝的张力属于本领域现有技术，在此不再赘述。

由图1和图9所示，本实施例另提供一种机械手，包括本体机构1、连接于本体机构1的第一臂机构2、连接于第一臂机构2的第二臂机构3、连接于第二臂机构3的夹丝机构4，以及用以运丝的运丝装置5，其特征在于，运丝装置5为上述任一种的运丝装置5，其中第一运丝机构6和第二运丝机构7分别配置在第一臂机构2和第二臂机构3。图9中，轨迹S即为机械手中电极丝的线路图，当然电极丝通过第二运丝机构7的是按照图8中S2轨迹进行，在此不再赘述。需要说明的是，本体机构1包括有收放电极丝的组件，收放电极丝的组件属于本领域现有技术，在此不再赘述。

由于机械手通过本体机构1、第一臂机构2、第二臂机构3，以及夹丝机构4的活动连接，让机械手具有更大的活动自由度，可以让夹丝机构4夹持的电极丝多角度的朝向工件进行加工，具有更好的灵活性。同时通过应用本案的运丝装置5，可以保证即使第一臂机构2、第二臂机构3，以及夹丝机构4之间存在较大幅度的位置变化时，也可以让电极丝的张力稳定，以便进行线切割加工。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种线切割运丝装置，包含第一运丝机构(6)和第二运丝机构(7)，其特征在于，所述第一运丝机构(6)包括第一壳体组件(12)、配置于所述第一壳体组件(12)的第一电机组件(13)、配置在所述第一电机组件(13)输出端的调整连杆(16)、一对配置在所述调整连杆(16)且相对所述第一电机组件(13)对称设置的调整轮(10)，以及可旋转的配置于所述第一壳体组件(12)的转丝盘(8)和导轮(11)；

所述第二运丝机构(7)包括呈管状的内轮(19)、套设在所述内轮(19)的外壳(20)，以及至少两个连接组件(21)，所述连接组件(21)位于所述内轮(19)和所述外壳(20)之间的间隙且用以连接二者，所述连接组件(21)包括可旋转地套置在所述内轮(19)的主动轮(25)，以及套设在所述主动轮(25)的滚动环(24)，该滚动环(24)套设并啮合于所述主动轮(25)；所述主动轮(25)设置有至少一对大致分别位于其旋转轴两侧的过线通道(30)，所述连接组件(21)包括可调节滑动的配置在所述主动轮(25)且位于所述过线通道(30)的滑动导丝座(26)，该滑动导丝座(26)上设置有可旋转的导轮部；

电极丝依次绕接于所述第一运丝机构(6)和所述第二运丝机构(7)，

其中，所述电极丝绕接所述第一运丝机构(6)的方式如下：所述电极丝分别依次绕接于所述转丝盘(8)、一所述调整轮(10)、所述第一电机组件(13)、另一所述调整轮(10)，以及导轮(11)；

其中，所述电极丝绕接所述第二运送丝机构的方式如下：所述电极丝分别依次穿过所述连接组件(21)同一侧的所述过线通道(30)，然后调头并依次穿过所述连接组件(21)另一侧的所述过线通道(30)。

2.根据权利要求1所述的一种线切割运丝装置,其特征在于,所述第一运丝机构(6)包括一对配置在所述第一壳体组件(12)的支撑卡轨(9)，所述支撑卡轨(9)设置有呈弧形的调整通道(17)，所述调整连杆(16)设置有插入所述调整通道(17)的调整部(18)。

3.根据权利要求1所述的一种线切割运丝装置,其特征在于,所述电极丝分别以正向、反向、正向、反向、正向的方式依次绕接于所述转丝盘(8)、一所述调整轮(10)、所述第一电机组件(13)、另一所述调整轮(10)，以及所述导轮(11)。

4.根据权利要求1所述的一种线切割运丝装置,其特征在于,所述第二运丝机构(7)包括配置在所述外壳(20)且套设在所述滚动环(24)的固定环(23)。

5.根据权利要求4所述的一种线切割运丝装置,其特征在于,所述第二运丝机构(7)包括夹于所述固定环(23)和所述外壳(20)之间的第一减震环(22)，以及夹于所述内轮(19)和所述主动轮(25)之间的第二减震环(27)。

6.根据权利要求1所述的一种线切割运丝装置,其特征在于,所述过线通道(30)为呈圆弧状的通道，其中心和所述主动轮(25)的中心轴重合。

7.根据权利要求1所述的一种线切割运丝装置,其特征在于,所述过线通道(30)的侧壁设置有滑轨(31)，所述滑动导丝座(26)可滑动的配置在所述滑轨(31)。

8.根据权利要求1所述的一种线切割运丝装置,其特征在于,所述外壳(20)设置有数量和所述连接组件(21)相一致且环绕所述连接组件(21)的第一凹槽(28)。

9.根据权利要求1所述的一种线切割运丝装置,其特征在于,所述主动轮(25)的内环侧壁上设置有环绕所述内轮(19)的第二凹槽(29)。

10.一种机械手，包括本体机构(1)、连接于所述本体机构(1)的第一臂机构(2)、连接于所述第一臂机构(2)的第二臂机构(3)、连接于所述第二臂机构(3)的夹丝机构(4)，以及用以运丝的运丝装置(5)，其特征在于，所述运丝装置(5)为权利要求1～9任一项所述的运丝装置，其中所述第一运丝机构(6)和所述第二运丝机构(7)分别配置在所述第一臂机构(2)和所述第二臂机构(3)。

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