CN111331210A - 一种夹丝器及机械手 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种夹丝器及机械手，涉及夹丝器技术领域。其包括固定座、导丝机构以及伸缩机构。固定座的一面设置有用于将夹丝器连接于机械手的圆盘。导丝机构包括第一导丝组件和第一导丝组件。伸缩机构包括设置在固定座另一面的中心部位的伸缩气缸以及配置在伸缩气缸输出端的第一伸缩杆和第二伸缩杆；第一导丝组件与第一伸缩杆固定连接，第二伸缩杆与第一导丝组件固定连接，以使伸缩气缸驱动第一伸缩杆和第二伸缩杆靠近或远离，带动第一导丝组件和第一导丝组件靠近或远离。本发明的夹丝器可通过固定座上的圆盘与机械手的法兰盘连接，运用在机械手具有多变自由度的形式，改善了现有的线切割技术加工自由度受到限制的问题。

Description

一种夹丝器及机械手

技术领域

本发明涉及夹丝器领域，具体而言，涉及一种夹丝器及机械手。

背景技术

现有的电火花线切割按工作台形式可分成单立柱十字工作台型和双立柱型两类，机床结构精密，加工过程稳定且表面质量好。但是，这两类的机床采用的形式都属于卧式或者立式机床的形式，加工自由度受到限制，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，机床结构笨重是无法实现多自由度加工的主要原因，但该种线切割机床形式是目前线切割机床的主流趋势，故目前的线切割技术都存在加工单一，适用范围有限的问题。

发明内容

本发明提供了一种装置，旨在改善现有的线切割技术加工自由度受到限制的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种夹丝器，包括：

固定座，其两端均开设有一第一通孔，每个所述第一通孔内均配置有第一导电块，每个所述第一导电块均通过一绝缘块与所述固定座连接；所述固定座的一面设置有用于将所述夹丝器连接于机械手的圆盘；

导丝机构，包括第一导丝组件和第一导丝组件；所述第一导丝组件和所述第一导丝组件均包括壳体组件、依次配置于所述壳体组件内部的第一导丝轮、第二导电块、第二导丝轮以及第三导丝轮；其中，所述第一导丝轮靠近所述固定座设置，所述第三导丝轮远离所述固定座设置，所述第二导电块与所述第二导丝轮相对设置且二者之间设置有供电极丝通过的导丝通道；

伸缩机构，包括设置在所述固定座另一面的中心部位的伸缩气缸以及配置在所述伸缩气缸输出端的第一伸缩杆和第二伸缩杆；所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆开设有供所述电极丝穿过的第二通孔；其中，所述第一导丝组件与所述第一伸缩杆固定连接，所述第二伸缩杆与所述第一导丝组件固定连接，以使所述伸缩气缸驱动所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆靠近或远离时，带动所述第一导丝组件和所述第一导丝组件靠近或远离。

作为进一步优化，还包括压力传感器，所述压力传感器配置于所述第二导丝轮上。

作为进一步优化，还包括滑动机构；所述滑动机构包括第一滑动组件和第二滑动组件；所述第一滑动组件和所述第二滑动组件均包括固定在所述固定座设有所述伸缩机构一面的滑轨以及滑动连接于所述滑轨的滑块；其中，所述滑轨沿所述第一伸缩杆或所述第二伸缩杆的伸缩方向延伸；所述第一导丝组件的壳体组件与所述第一滑动组件的滑块固定连接；所述第一导丝组件的壳体组件与所述第二滑动组件的滑块固定连接。

作为进一步优化，所述壳体组件包括相连的固定外板和导丝臂；所述固定外板一端与所述伸缩机构以及所述滑动机构连接，另一端与所述导丝臂连接；所述固定外板中部设置有两个相对设置的安装板，所述第一导丝轮可旋转的配置于两个所述安装板之间；所述导丝臂具有导丝通道，所述第二导电块、所述第二导丝轮以及所述第三导丝轮设置在所述导丝通道中。

作为进一步优化，所述导丝机构还包括上丝块；所述上丝块与所述第三导丝轮连接且设有能让所述电极丝通过的导丝缝。

作为进一步优化，所述第一导丝组件还包括导丝喷嘴；所述导丝喷嘴与所述上丝块连接，且所述导丝喷嘴的喷嘴通道与所述上丝块的所述导丝缝连通。

本发明还提供了一种机械手，包括机械手本体以及上述的所述夹丝器；其中，所述夹丝器通过所述圆盘与所述机械手本体的法兰盘连接。

通过采用上述技术方案，本发明可以取得以下技术效果：

本发明提供的夹丝器由固定座、导丝机构以及伸缩机构等组成，其可将电极丝从夹丝器一端运丝到另一端，能够完成出丝及收丝的操作并对电极丝通电。且夹丝器可通过固定座上的圆盘与机械手的法兰盘连接，拆装方便，并且运用机械手可改变自由度的形式，使夹丝器具有较大的灵活性，比起传统线切割机床能具备更高的自由度，改善了现有的线切割技术加工自由度受到限制的问题。

本发明提供的夹丝器的伸缩机构能够控制夹丝器的第一导丝组件和第一导丝组件之间的距离，利用伸缩气缸的特性带动第一导丝组件和第一导丝组件靠近或者远离，从而使第一导丝组件和第一导丝组件之间的中心距离发生改变，使得夹丝器在进行线切割时，能够依据不同厚度的工件情况进行第一导丝组件和第一导丝组件之间距离的设置。

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是本发明第一实施例提供的夹丝器的结构示意图；

图2是本发明第一实施例提供的夹丝器的固定座的结构示意图；

图3是本发明第一实施例提供的夹丝器的剖面结构示意图；

图4是本发明第一实施例提供的夹丝器的导丝机构中心距离状态示意图；

图5是本发明第一实施例提供的夹丝器的固定外板的结构示意图；

图6是本发明第一实施例提供的夹丝器的导丝臂的结构示意图；

图7是本发明第一实施例提供的夹丝器的上丝块的结构示意图；

图8是本发明第二实施例提供的机械手的结构示意图。

图中标记：1-夹丝器；2-固定座；3-第一通孔；4-第一导电块；5-绝缘块；6-圆盘；7-机械手本体；8-第一导丝组件；9-第一导丝组件；10-壳体组件；11-第一导丝轮；12-第二导电块；13-第二导丝轮；14-第三导丝轮；15-伸缩气缸；16-第一伸缩杆；17-第二伸缩杆；18-第二通孔；19-滑轨；20-滑块；21-固定外板；22-导丝臂；23-安装板；24-前端；25-后端；26-导丝轮固定板；27-上丝块；28-导丝缝；29-导丝喷嘴；30-电极丝。

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。

实施例

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～图7所示，在本发明的第一实施例提供了一种夹丝器1，包括固定座2、导丝机构以及伸缩机构。

固定座2的两端均开设有一第一通孔3，每个第一通孔3内均配置有第一导电块4，每个第一导电块4均通过一绝缘块5与固定座2连接。固定座2的一面设置有用于将夹丝器1连接于机械手的圆盘6。

具体地，在本实施例中，固定座2主要作用是通过设置在其一面的圆盘6将夹丝器1固定在机械手上，通过机械手可自由活动的特点，改善现有的线切割技术加工自由度受到限制的问题，且固定座2还能为安装在其上面的各零件起到固定及定位作用。如图2所示，固定座2的形状优选为矩形，其长度方向的两端各开设有一第一通孔3，可供电极丝30通过。每个第一通孔3内均设置有一绝缘块5和一第一导电块4，用于辅助电极丝30进行导丝。第一导电块4与绝缘块5固定连接，绝缘块5可通过螺栓与第一通孔3边缘的固定座2连接，电极丝30与第一导电块4接触后穿过固定座2，而后与夹丝器1部件连接。需要说明的是，电极丝30主要为一般电火花线切割用的钼丝及其他线切割类型电极丝30。

导丝机构包括第一导丝组件8和第二导丝组件9。第一导丝组件8和第二导丝组件9均包括壳体组件10、依次配置于壳体组件10内部的第一导丝轮11、第二导电块12、第二导丝轮13以及第三导丝轮14。其中，第一导丝轮11靠近固定座2设置，第三导丝轮14远离固定座2设置，第二导电块12与第二导丝轮13相对设置且二者之间设置有供电极丝30通过的导丝通道。其中，导丝通道的大小与电极丝30横切面的直径相当，导丝通道的宽度仅能让一根电极丝30穿过。

具体地，在本实施例中，如图1和图3所示，固定座2与导丝机构整体呈现U型结构。从固定板的第一通孔3穿过的电极丝30进入第一导丝组件8的壳体组件10内部，而后绕接于第一导丝轮11、穿过第二导电块12与第二导丝轮13之间的导丝通道、绕接于第三导丝轮14后穿出第一导丝组件8的壳体组件10内部并进入第二导丝组件9的壳体组件10内部，而后绕接于第二导丝组件9的第三导丝轮14、穿过第二导丝组件9的导丝通道、绕接于第二导丝组件9的第一导丝轮11后穿出第二导丝组件9的壳体组件10内部，最后电极丝30绕接于与第二导丝组件9同一侧的第一通孔3的第一导电块4后穿过固定板，完成一系列电极丝30的在导丝机构上的连接。其中，第一导丝轮11对电极丝30起到辅助运丝作用。第二导丝轮13则能够对导丝角度进一步辅助调整。第三导丝轮14则能对电极丝30起到定位及转向的作用并帮助电极丝30进入第二导丝组件9中。

请参考图1和图4，伸缩机构包括设置在固定座2另一面的中心部位的伸缩气缸15以及配置在伸缩气缸15输出端的第一伸缩杆16和第二伸缩杆17。第一伸缩杆16和第二伸缩杆17开设有供所述电极丝30穿过的第二通孔18。如图4所示，第一导丝组件8与第一伸缩杆16固定连接，第二伸缩杆17与第二导丝组件9固定连接，以使伸缩气缸15驱动第一伸缩杆16和第二伸缩杆17靠近或远离时，带动第一导丝组件8和第二导丝组件9靠近或远离。如图4所示，本申请的伸缩机构能够控制夹丝器1的第一导丝组件8和第二导丝组件9之间的距离，利用伸缩气缸15的特性带动两端第一导丝组件8和第二导丝组件9左右移动，从而使第一导丝组件8和第二导丝组件9之间的中心距离A发生改变，使得夹丝器1在进行线切割时，能够依据不同厚度的工件情况进行第一导丝组件8和第二导丝组件9之间距离的设置。此外，第一伸缩杆16和第二伸缩杆17开设的第二通孔18，则可方便让电极丝30穿过进入导丝机构的壳体组件10内。

作为进一步优化，还包括滑动机构。滑动机构包括第一滑动组件和第二滑动组件。第一滑动组件和第二滑动组件均包括固定在固定座2设有伸缩机构一面的滑轨19以及滑动连接于滑轨19的滑块20。其中，滑轨19沿第一伸缩杆16或第二伸缩杆17的伸缩方向延伸。第一导丝组件8的壳体组件10与第一滑动组件的滑块20固定连接；第二导丝组件9的壳体组件10与第二滑动组件的滑块20固定连接。

具体地，在本实施例中，如图1所示，第一滑动组件和第二滑动组件均具有两个平行设置的滑轨19，每个滑轨19上均配置有一滑块20，两组滑轨19一起移动可以保证伸缩机构的移动过程更为平稳。滑轨19的长度方向为第一伸缩杆16或第二伸缩杆17的伸缩方向的伸缩方向，因而当伸缩气缸15驱动第一伸缩杆16和第二伸缩杆17靠近或远离时，带动第一导丝组件8和第二导丝组件9沿着滑轨19进行滑动从而实现靠近或远离，使得伸缩过程更为平稳，且进一步可减少导丝机构重量对伸缩气缸15施加的压力。

作为进一步优化，在本发明的一较佳实施例中，夹丝器1还包括压力传感器，压力传感器配置于第二导丝轮13上。压力传感器与第二导丝轮13嵌合，对通过导丝通道的电极丝30的张力进行测量。当夹丝器1随着机械手实现空间姿态的变化时，电极丝30的张力容易产生变化，从而影响加工质量，甚至造成断丝现象，故在夹丝器1两端的导丝机构中嵌入压力传感器与第二导丝轮13的结合体，可达到对电极丝30的张力实时监测，并利用数控系统与反馈信息能对两端张力变化差精准控制。若是张力过大则伸缩气缸15缩小两端第一导丝组件8和第二导丝组件9之间距离；反之，电极丝30张力过小则增大距离，实现可调可优化的设计，带来更稳定的走丝调整。

作为进一步优化，在本发明的一较佳实施例中，导丝机构的壳体组件10包括相连的固定外板21和导丝臂22。如图5所示，固定外板21一端与伸缩机构以及滑动机构连接，另一端与导丝臂22连接。需要说明的是，固定外板21上设置有若干螺栓孔，可通过螺栓与伸缩机构、滑动机构以及导丝臂22连接，但不限于此。固定外板21中部设置有两个相对设置的安装板23，第一导丝轮11可旋转的配置于两个安装板23之间，对从第二通孔18过来的电极丝30进行辅助运丝。

作为进一步优化，如图6所示，导丝臂22具有导丝通道，第二导电块12、第二导丝轮13以及第三导丝轮14设置在导丝通道中。导丝臂22采用合理的导丝设计，使得电极丝30在导丝臂22内运丝时，保证导丝通道有足够空间，能够进行调整的第二导电块12的位置，使得电极丝30在一定范围内调整运丝角度。

具体地，如图6所示，导丝臂22包括相连的前端24与后端25，前端24与固定外板21连接，第二导电块12与第二导丝轮13设置在前端24的导丝通道中，后端25由两个相对设立且开设有安装孔的导丝轮固定板26组成，两个通孔用于安装并固定第三导丝轮14，便于第三导丝轮14对电极丝30起到定位及转向的作用。

作为进一步优化，在本发明另一实施例中，导丝机构还包括上丝块27。上丝块27与第三导丝轮14连接，上丝块27设置有让电极丝30通过的导丝缝28。具体地，如图1和图7所示，上丝块27呈现“L”型设置，且卡设在两个导丝轮固定板26之间并与第三导丝轮14连接。绕接于第三导丝轮14的电极丝30从上丝块27的导丝缝28穿出后进入第二导丝组件9的上丝块27的导丝缝28中，便于对电极丝30的位置进行固定，使电极丝30在进行线切割时尽可能不发生偏移。

作为进一步优化，第一导丝组件8还包括导丝喷嘴29，与上丝块27连接，导丝喷嘴29的喷嘴通道与上丝块27的导丝缝28连通，进一步对电极丝30的位置进行固定，确保电极丝30不发生偏移。

如图8所示，本发明的第二实施例提供了一种机械手，包括机械手本体7以及本发明第一实施例提供的夹丝器1；其中，夹丝器1通过圆盘6与机械手本体7的法兰盘连接，拆装方便。且本发明运用在机械手形式运载线切割夹丝器1具有较大的灵活性，比起传统线切割机床能具备更高的自由度，改善了现有的线切割技术加工自由度受到限制的问题。

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 (7)

1.一种夹丝器，其特征在于，包括：

固定座，其两端均开设有一第一通孔，每个所述第一通孔内均配置有第一导电块，每个所述第一导电块均通过一绝缘块与所述固定座连接；所述固定座的一面设置有用于将所述夹丝器连接于机械手的圆盘；

导丝机构，包括第一导丝组件和第一导丝组件；所述第一导丝组件和所述第一导丝组件均包括壳体组件、依次配置于所述壳体组件内部的第一导丝轮、第二导电块、第二导丝轮以及第三导丝轮；其中，所述第一导丝轮靠近所述固定座设置，所述第三导丝轮远离所述固定座设置，所述第二导电块与所述第二导丝轮相对设置且二者之间设置有供电极丝通过的导丝通道；

伸缩机构，包括设置在所述固定座另一面的中心部位的伸缩气缸以及配置在所述伸缩气缸输出端的第一伸缩杆和第二伸缩杆；所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆开设有供所述电极丝穿过的第二通孔；其中，所述第一导丝组件与所述第一伸缩杆固定连接，所述第二伸缩杆与所述第一导丝组件固定连接，以使所述伸缩气缸驱动所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆靠近或远离时，带动所述第一导丝组件和所述第一导丝组件靠近或远离。

2.根据权利要求1所述的夹丝器，其特征在于，还包括压力传感器，所述压力传感器配置于所述第二导丝轮上。

3.根据权利要求1所述的夹丝器，其特征在于，还包括滑动机构；所述滑动机构包括第一滑动组件和第二滑动组件；所述第一滑动组件和所述第二滑动组件均包括固定在所述固定座设有所述伸缩机构一面的滑轨以及滑动连接于所述滑轨的滑块；其中，所述滑轨沿所述第一伸缩杆或所述第二伸缩杆的伸缩方向延伸；所述第一导丝组件的壳体组件与所述第一滑动组件的滑块固定连接；所述第一导丝组件的壳体组件与所述第二滑动组件的滑块固定连接。

4.根据权利要求3所述的夹丝器，其特征在于，所述壳体组件包括相连的固定外板和导丝臂；所述固定外板一端与所述伸缩机构以及所述滑动机构连接，另一端与所述导丝臂连接；所述固定外板中部设置有两个相对设置的安装板，所述第一导丝轮可旋转的配置于两个所述安装板之间；所述导丝臂具有导丝通道，所述第二导电块、所述第二导丝轮以及所述第三导丝轮设置在所述导丝通道中。

5.根据权利要求1所述的夹丝器，其特征在于，所述导丝机构还包括上丝块；所述上丝块与所述第三导丝轮连接且设有能让所述电极丝通过的导丝缝。

6.根据权利要求5所述的夹丝器，其特征在于，所述第一导丝组件还包括导丝喷嘴；所述导丝喷嘴与所述上丝块连接，且所述导丝喷嘴的喷嘴通道与所述上丝块的所述导丝缝连通。

7.一种机械手，其特征在于，包括机械手本体以及如权利要求1～6任意一项所述的所述夹丝器；其中，所述夹丝器通过所述圆盘与所述机械手本体的法兰盘连接。

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