CN115709496B - 电火花打孔机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及打孔机技术领域，尤其涉及电火花打孔机，包括打孔机主体，所述打孔机主体上设置有控制盒，控制盒内向下引出主传动轴和液压杆，主传动轴的底端转动连接有旋转盘，旋转盘底部通过臂杆组件传动连接有多个安装盘，安装盘的底部分别设置有规格不同的电极，所述液压杆的底端设置有联动卡座组件，通过该联动卡座组件控制旋转盘与主传动轴联轴旋转，本发明解决了传统的电火花打孔机的电极仅能进行单尺寸打孔，且打孔位置调节不便的问题，本电火花打孔机结构的提出，既可以根据实际情况选择加工出不同尺寸的孔径，也可以迅速调整或改变电极打孔的位置，不需要手动更换电极，有利于提升工作效率。

Description

电火花打孔机

技术领域

本发明涉及打孔机技术领域，尤其涉及电火花打孔机。

背景技术

在模具加工行业，电火花穿孔机是最常见的工具，电火花打孔机是利用电火花产生高温来腐蚀工件进行打孔加工的。目前，较为常见的电火花打孔机一般都只采用一个电极。

在实际加工过程中，我们发现，一旦需要在一些大型的模具上进行多尺寸孔加工时，就需要工作人员及时更换不同的火花电极，在操作上比较麻烦，且传统的电火花打孔机往往都是利用液压升降的形式来实现电极的高度调整的，因此，这样的设计下，也无法对不同的打孔位置进行调整，十分影响工作效率。

专利(CN104827154A)公开了一种带有多个旋转头的电火花打孔机，在该技术方案中，将若干个火花电极分别安装在各个对应的旋转头上，虽然可以对大型工件进行整齐打孔，但是由于相邻的火花均是安装在对应的旋转头上的，而该旋转头的位置是无法改变的，也就是说，该装置往往只能针对打孔位置已经确定好了的模具进行加工，无法根据实际加工情况，针对性地调整火花打孔的位置，因此，该技术方案下的打孔机技术效果有限，适用范围不广。

专利(CN104827152A)公开了一种机头便于调整的电火花打孔机，在该技术方案中，虽然可以对火花电极的位置进行调整，但是仅仅具有一个火花电极，在多尺寸孔加工时，依然需要现场的工作人员手动更换电极，也不利于工作效率的提升。

因此，针对上述问题，我们提出一种电火花打孔机。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的电火花打孔机。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

电火花打孔机，包括打孔机主体，所述打孔机主体在其操作台的上方设置有控制盒，由所述控制盒的内部向下引出主传动轴以及液压杆，所述主传动轴的底端转动连接有主动齿轮，所述主动齿轮的底部通过轴承部件转动连接有旋转盘，旋转盘的盘面底部设置有若干个周向分布的安装盘，各个安装盘的底面分别设置有用于打孔的且不同规格的火花电极，相邻的安装盘的旋转中心之间通过臂杆组件传动连接，在所述旋转盘的顶面偏心位置设置有与该臂杆组件转动连接的联动齿轮，并且所述联动齿轮与所述主动齿轮保持啮合关系，所述液压杆的底部输出端设置有联动卡座组件，该联动卡座组件套设在所述主传动轴上，通过该联动卡座组件保持旋转盘与主动齿轮联轴旋转，并且由该联动卡座组件边缘引出的若干个连接腿固定安装在所述旋转盘的盘面边缘位置。

在一个较佳的技术方案中，所述臂杆组件由主传动臂、辅传动臂以及联动臂组成，其中，主传动臂以及辅传动臂均通过固定轴转动安装在所述旋转盘的盘面上，首尾相邻的主传动臂与辅传动臂以及辅传动臂与辅传动臂之间分别通过联动臂转动连接。

在一个较佳的技术方案中，所述主传动臂为直臂，所述安装盘转动安装在所述主传动臂的活动端，所述联动齿轮与所述主传动臂的固定端之间通过固定轴保持同轴心旋转。

在一个较佳的技术方案中，所述辅传动臂为V型臂，并且辅传动臂的弯折处转动安装在该旋转盘上，所述辅传动臂的其中一个活动端通过联动臂与主传动臂的活动端传动连接，辅传动臂的另一个活动端通过联动臂与另一个辅传动臂的对应活动端传动连接，所述辅传动臂的其中一个活动端转动连接有安装盘，并且辅传动臂的V字型夹角的角度与相邻的安装盘及该旋转盘的中心所形成的圆心角的角度相同，当辅传动臂的V字型夹角为90°时，则安装盘的数量为四组，并且相邻的安装盘与旋转盘的中心所形成的圆形角也应为90°；或者当辅传动臂的V字型夹角为60°时，则安装盘的数量为六组，并且相邻的安装盘与旋转盘的中心所形成的圆形角也应为60°，诸如此类。

在一个较佳的技术方案中，所述联动卡座组件由套座、推动环片以及固定卡座组成，其中，套座以及固定卡座均套设在所述主传动轴上，套座与固定卡座相向的侧面分别开设出相互配合的卡槽以及凸块，该卡槽以及凸块将套座与固定卡座嵌合固定。

在一个较佳的技术方案中，所述套座的外表面开设出一圈均匀的环切槽，所述环切槽中嵌设有推动环片，并且推动环片的外壁面与所述液压杆的底端之间固定连接。

在一个较佳的技术方案中，所述套座通过直线轴承套接在该主传动轴上，并且推动环片所在的圆环与所述套座的中心保持同轴心。

在一个较佳的技术方案中，所述固定卡座的圆周边缘设置有若干个周向分布的连接腿，并且该固定卡座通过各个连接腿与所述旋转盘的盘面固定连接。

在一个较佳的技术方案中，控制盒的内部中心位置设置有用于控制该主传动轴发生旋转的控制电机。

在一个较佳的技术方案中，控制盒的内部还设置有用于控制液压杆上下升降用的液压推动缸或者液压箱等。

本发明的有益效果是：

1、各个安装盘上分别安装了一个不同规格的火花电极，这样工作人员能够根据现场加工的实际需要，选择合适的火花电极进行打孔加工，不再需要对火花电极进行频繁更换操作，操作上更加便利，同时工作效率也显著提升。

2、通过臂杆组件，使得指定的安装盘能够在一定的角度范围内来回变化，安装盘底部的火花电极可以在一定的角度范围内实现位置改变并确保精确控制，因此，在确定选用的火花电极后，通过主传动轴的传动，实现了火花电极在一个弧形区域内进行位置变换的目的，此过程为小范围调整火花电极的打孔位置。

3、套座在液压杆的推动下，向下移动并最终与下方的固定卡座相互装配固定，此时的固定卡座以及固定卡座底部的旋转盘均可以看作是与套座装配在一起的，当主传动轴发生旋转，一方面可以使得安装盘发生位置变化，另一方面也可以使得固定卡座以及固定卡座底部的旋转盘跟随套座同步转动，这样可以调整旋转盘的位置。此调整过程用于选择不同规格的火花电极，工作人员可以根据孔径的大小，选择合适规格的火花电极。

4、首尾相邻的主传动臂与辅传动臂以及辅传动臂与辅传动臂之间均分别通过联动臂起到连接传动的作用，主传动臂以及辅传动臂将保持相同的转动状态以及转动角度，随着联动齿轮的旋转，主传动臂和辅传动臂均会发生转动，并在此过程中，使得安装盘的位置得到改变。安装盘上的各个火花电极的打孔位置便会实现调整，各个火花电极的位置变换范围即为主传动臂的转动角度范围。此调整过程用于对单个规格的火花电极位置进行调整。已经确定了的火花电极能够在一定的角度范围内进行位置变换，从而对局部区域进行针对性地打孔作业。

5、在已经确定了合适的火花电极规格后，将套座向下推进并与该固定卡座配合在一起，利用主传动轴带动套座发生旋转，并以此来带动旋转盘以及旋转盘底部的指定火花电极进行旋转，此时的火花电极，其转动范围明显扩大，对应的可以对模具表面更为广大的范围进行打孔加工。

6、利用环切槽与推动环片的相互配合，套座相当于起到了控制旋转盘转动的目的，套座与固定卡座分开则旋转盘不跟转，套座与固定卡座拼合则旋转盘跟转，在这样的传动设计下，进一步明确了既能使得火花电极4对模具精确打孔又能提高火花电极4与模具打孔的定位效率的效果。

综上所述，通过本方案提出的电火花打孔机结构，解决了传统的电火花打孔机的电极仅能进行单尺寸打孔，且打孔位置调节不便的问题，本电火花打孔机结构的提出，既可以根据实际情况选择加工出不同尺寸的孔径，也可以迅速调整或改变电极打孔的位置，不需要手动更换电极，操作上更加便利，适用范围扩大，也有利于提升工作效率。

附图说明

图1为本发明提出的电火花打孔机的设备整体立体结构示意图；

图2为本发明提出的电火花打孔传动部件结构示意图；

图3为图2中的打孔传动部件的爆炸视图；

图4为本发明提出的安装盘以及火花电极装配结构示意图；

图5为图4中的安装盘以及火花电极装配爆炸视图；

图6为本发明提出的旋转调节机构立体结构示意图；

图7为图6中旋转调节机构装配爆炸视图。

图中：1、打孔机主体；2、控制盒；3、旋转盘；4、火花电极；5、主传动轴；6、主动齿轮；7、联动齿轮；8、套座；9、推动环片；10、液压杆；11、固定卡座；12、安装盘；13、环切槽；14、连接腿；15、主传动臂；16、辅传动臂；17、联动臂。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本实施例中，参照图1-7，电火花打孔机，包括打孔机主体1，打孔机主体1在其操作台的上方设置有控制盒2，由控制盒2的内部向下引出主传动轴5以及液压杆10，其中：

关于主传动轴5：控制盒2的内部中心位置设置有用于控制该主传动轴5发生旋转的控制电机。主传动轴5的底端转动连接有主动齿轮6，主动齿轮6的底部通过轴承部件转动连接有旋转盘3，主动齿轮6转动安装在该旋转盘3的盘面上。

旋转盘3的盘面底部设置有若干个周向分布的安装盘12，各个安装盘12的底面分别设置有用于打孔的且不同规格的火花电极4，相邻的安装盘12的旋转中心之间通过臂杆组件传动连接，在旋转盘3的顶面偏心位置设置有与该臂杆组件转动连接的联动齿轮7，并且联动齿轮7与主动齿轮6保持啮合关系。

结合附图4-5，臂杆组件由主传动臂15、辅传动臂16以及联动臂17组成，其中，主传动臂15以及辅传动臂16均通过固定轴转动安装在旋转盘3的盘面上，首尾相邻的主传动臂15与辅传动臂16以及辅传动臂16与辅传动臂16之间分别通过联动臂17转动连接：

主传动臂15为直臂，安装盘12转动安装在主传动臂15的活动端。联动齿轮7与主传动臂15的固定端之间通过固定轴保持同轴心旋转，利用控制电机的驱动，使得主传动轴5发生旋转，并进而控制联动齿轮7转动，这样因为主传动臂15与该联动齿轮7是同步转动的，因此主传动臂15也会随之转动，在实际的传动过程中，当主传动臂15发生转动，因为首尾相邻的主传动臂15与辅传动臂16以及辅传动臂16与辅传动臂16之间均分别通过联动臂17起到连接传动的作用，因此，主传动臂15以及辅传动臂16将保持相同的转动状态以及转动角度。

辅传动臂16为V型臂，并且辅传动臂16的弯折处转动安装在该旋转盘3上，辅传动臂16的其中一个活动端通过联动臂17与主传动臂15的活动端传动连接，辅传动臂16的另一个活动端通过联动臂17与另一个辅传动臂16的对应活动端传动连接，辅传动臂16的其中一个活动端转动连接有安装盘12，并且辅传动臂16的V字型夹角的角度与相邻的安装盘12及该旋转盘3的中心所形成的圆心角的角度相同，在此，结合附图3-5，可以看出，当辅传动臂16的V字型夹角为90°时，则安装盘12的数量为四组，并且相邻的安装盘12与旋转盘3的中心所形成的圆形角也应为90°。

在本实施例中，设置的安装盘12数量为四组，安装盘12被分别安装在对应的主传动臂15以及辅传动臂16上，当联动齿轮7受到主动齿轮6的传动作用而发生旋转时，主传动臂15会随之转动，进而通过主传动臂15和辅传动臂16之间的传动配合，使得所有的安装盘12均可以保持在相同的旋转状态以及达到相同的旋转角度。实际上，现有技术中的火花电极4的打孔位置是无法轻易调整的，因为火花电极4的安装座位置一般是固定的，因此，对于不同位置的打孔需要，目前常见的操作方法是调整工件位置，而工件位置的调整一般都是人工调整，其过程存在孔位对不准，操作麻烦的问题，通过设置该臂杆组件，使得指定的安装盘12能够在一定的角度范围内来回变化，也就是说，安装盘12底部的火花电极4可以在一定的角度范围内实现位置改变并确保精确控制，因此，在确定选用的火花电极4后，通过主传动轴5的传动，实现了火花电极4在一个弧形区域内进行位置变换的目的，此过程为小范围调整火花电极4的打孔位置。

关于液压杆10：控制盒2的内部设置有用于控制液压杆10上下升降用的液压推动缸或者液压箱等，在此，选择液压缸。液压杆10的底部输出端设置有联动卡座组件，该联动卡座组件套设在主传动轴5上，通过该联动卡座组件保持旋转盘3与主动齿轮6联轴旋转，并且由该联动卡座组件边缘引出的若干个连接腿14固定安装在旋转盘3的盘面边缘位置。

具体言之：如附图2-3以及附图6-7所示，联动卡座组件由套座8、推动环片9以及固定卡座11组成，其中，套座8以及固定卡座11均套设在主传动轴5上，套座8与固定卡座11相向的侧面分别开设出相互配合的卡槽以及凸块，该卡槽以及凸块将套座8与固定卡座11嵌合固定。套座8的外表面开设出一圈均匀的环切槽13，环切槽13中嵌设有推动环片9，并且推动环片9的外壁面与液压杆10的底端之间固定连接。推动环片9内嵌于环切槽13中，该推动环片9可以直接向外抽出来，一方面该推动环片9可以用于推动套座8升降，另一方面，该推动环片9卡在套座8外壁面，也不会影响套座8的自身旋转。

套座8通过直线轴承套接在该主传动轴5上，并且推动环片9所在的圆环与套座8的中心保持同轴心，套座8通过直线轴承转动安装在该主传动轴5上，一方面套座8可以沿主传动轴5的轴向滑动，另一方面也可以跟随主传动轴5转动。固定卡座11的圆周边缘设置有若干个周向分布的连接腿14，并且该固定卡座11通过各个连接腿14与旋转盘3的盘面固定连接，结合附图2或者附图3可以看出，该连接腿14呈向外展示状设计，这样的结构既可以避免连接腿14与主动齿轮6之间接触，也可以增大力臂长度，使得主传动轴5带动旋转盘3更加省力。

在上述小范围调整单个火花电极4位置的说明中，主动齿轮6是转动安装在旋转盘3上的，在结合附图2可以看出，仅在确定单个火花电极4的位置过程中，上方的套座8是与下方的固定卡座11分离的，此时主传动轴5的旋转可以控制该旋转盘3上的主动齿轮6发生旋转并进而通过臂杆组件的传动实现单个火花电极4位置变换；当在确定火花电极4的规格时，上方的套座8是在液压杆10操控中向下移动并压嵌在对应的固定卡座11中的，此时主传动轴5的旋转会使得套座8配合固定卡座11与旋转盘3同步绕轴心转动，又因为固定卡座11利用连接腿14与旋转盘3的盘面边缘固定连接，因此，当主传动轴5旋转时，旋转盘3将与主传动轴5同步旋转，所以，周向分布在旋转盘3底部的安装盘12也会绕旋转盘3的中心转动，这样可以将不同规格的火花电极4移动至指定的打孔位置。

正常情况下，固定卡座11是通过连接腿14与下方的旋转盘3固定装配的，而套座8则是通过推动环片9以及液压杆10与下方的固定卡座11固定装配的，当固定卡座11与套座8处于分开状态时，如附图2所示，此时主传动轴5仅仅可以控制主动齿轮6发生旋转，该旋转也仅仅是用来控制下方的各个安装盘12发生位置变化；当套座8在液压杆10的推动下，向下移动并最终与下方的固定卡座11相互装配固定时，此时的固定卡座11以及固定卡座11底部的旋转盘3均可以看作是与套座8装配在一起的，因此，当主传动轴5发生旋转，一方面可以使得安装盘12发生位置变化，另一方面也可以使得固定卡座11以及固定卡座11底部的旋转盘3跟随套座8同步转动，这样可以调整旋转盘3的位置。

需要指出的是，现有技术中，因为火花电极4的安装座位置一般是固定的，因此，针对加工环境中不同孔径的打孔需要，就需要选择不同规格的火花电极4，这也是工作人员频繁更换不同火花电极4的主要原因。

打孔机主体1的操作台上用于放置待打孔的模具，每一个安装盘12的盘面底部分别安装有一个火花电极4，并且为了保证能够加工出不同尺寸的孔径，各个火花电极4就需要有不同的型号。只能通过更换的方式选择电极规格而无法通过变换位置将不同规格的火花电极移动至加工位置。

主动齿轮6可以在该旋转盘3上旋转，也可以随着该旋转盘3的旋转而周向转动。当主动齿轮6在主传动轴5的作用下自身发生转动时，会通过臂杆组件带动各个安装盘12上的火花电极4调整位置，此过程为小范围精确调整过程，适用于确定打孔位置；当主动齿轮6随着旋转盘3的旋转而周向转动，此时的主动齿轮6自身不旋转，旋转盘3的旋转目的在于带动各个安装盘12绕旋转盘3轴心转动，此设计过程的目的在于将不同规格的安装盘12转动至指定的部位进行打孔，此过程为大范围调整过程，适用于确定火花电极4的规格。快速调整单个的火花电极4相对于模具广大表面的打孔位置或者快速更换合适规格的火花电极4，这样既能使得火花电极4对模具精确打孔又能提高火花电极4与模具打孔的定位效率。需要特别提出的是，套座8可以沿主传动轴5的轴杆上下滑动，在此，利用环切槽13与推动环片9的相互配合，套座8相当于起到了控制旋转盘3转动的目的：套座8与固定卡座11分开则旋转盘3不跟转，套座8与固定卡座11拼合则旋转盘3跟转，在这样的传动设计下，进一步明确了既能使得火花电极4对模具精确打孔又能提高火花电极4与模具打孔的定位效率的效果。

具体工作原理：

S1、先确定需要打孔的规格，选择合适的火花电极4：先利用液压杆10控制套座8向下移动并与固定卡座11配合在一起，随后再启动主传动轴5，控制固定卡座11以及旋转盘3随着套座8的旋转而跟转，此时旋转盘3的位置发生变化，也就是在调整旋转盘3底部的火花电极4的位置，将合适地火花电极4转动至操作台正上方，方便后续进行打孔作业。最后再利用液压杆10将套座8向上拉起，使得套座8与固定卡座11分离，这样固定卡座11便不会旋转。

S2、再确定火花电极4的打孔位置：模具打孔加工过程中，当需要在模具表面的不同位置加工同一尺寸的孔径，控制该主传动轴5发生转动，此时通过主动齿轮6的旋转，带动联动齿轮7发生转动，并进而控制主传动臂15发生角度变化，各个辅传动臂16因为均是通过联动臂17逐一相连的，因此，主传动臂15以及辅传动臂16上设置的安装盘12均会发生角度变化，在此过程中，将已经确定好的了火花电极4根据加工需要转动至指定的位置即可实现打孔目标。

S3、进一步提升火花电极4的打孔范围：在实际加工过程中，结合本实施例的具体方案，由于安装盘12只设计了四组，因此，安装盘12上的火花电极4的转动角度只有90°，为了进一步扩大火花电极4的打孔范围，联动卡座组件可以与臂杆组件配合使用：在已经确定了合适的火花电极4规格后，可以再次将套座8向下推进并与该固定卡座11配合在一起，利用主传动轴5带动套座8发生旋转，并以此来带动旋转盘3以及旋转盘3底部的那个火花电极4进行旋转，此时的火花电极4，其转动范围明显扩大，可以对模具表面更为广大的范围进行打孔加工。

最后，需要提到的是，诸如油槽油路循环系统以及电流脉冲系统均为现有技术，因此，申请人不作过多赘述。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.电火花打孔机，包括打孔机主体(1)，其特征在于，所述打孔机主体(1)在其操作台的上方设置有控制盒(2)，由所述控制盒(2)的内部向下引出主传动轴(5)以及液压杆(10)，所述主传动轴(5)的底端转动连接有主动齿轮(6)，所述主动齿轮(6)的底部通过轴承部件转动连接有旋转盘(3)，旋转盘(3)的盘面底部设置有臂杆组件，所述臂杆组件上安装有若干个周向分布的安装盘(12)，各个安装盘(12)的底面分别设置有用于打孔的且不同规格的火花电极(4)，在所述旋转盘(3)的顶面偏心位置设置有与该臂杆组件转动连接的联动齿轮(7)，并且所述联动齿轮(7)与所述主动齿轮(6)保持啮合关系，所述液压杆(10)的底部输出端设置有联动卡座组件，所述主传动轴(5)通过该联动卡座组件与所述旋转盘(3)保持同轴心旋转；

所述臂杆组件由主传动臂(15)、辅传动臂(16)以及联动臂(17)组成，其中，主传动臂(15)以及辅传动臂(16)均通过固定轴转动安装在所述旋转盘(3)的盘面上，首尾相邻的主传动臂(15)与辅传动臂(16)以及辅传动臂(16)与辅传动臂(16)之间分别通过联动臂(17)转动连接；

所述主传动臂(15)为直臂，所述安装盘(12)转动安装在所述主传动臂(15)的活动端；

所述辅传动臂(16)为V型臂，并且辅传动臂(16)的弯折处转动安装在该旋转盘(3)上；

所述联动卡座组件套设在所述主传动轴(5)上，通过该联动卡座组件保持旋转盘(3)与主动齿轮(6)联轴旋转，并且由该联动卡座组件边缘引出的若干个连接腿(14)固定安装在所述旋转盘(3)的盘面边缘位置，联动卡座组件由套座(8)、推动环片(9)以及固定卡座(11)组成，其中，套座(8)以及固定卡座(11)均套设在所述主传动轴(5)上，套座(8)与固定卡座(11)相向的侧面分别开设出相互配合的卡槽以及凸块，该卡槽以及凸块将套座(8)与固定卡座(11)嵌合固定；

所述套座(8)的外表面开设出一圈均匀的环切槽(13)，所述环切槽(13)中嵌设有推动环片(9)，并且推动环片(9)的外壁面与所述液压杆(10)的底端之间固定连接。

2.根据权利要求1所述的电火花打孔机，其特征在于，所述辅传动臂(16)的其中一个活动端转动连接有安装盘(12)，并且辅传动臂(16)的V字型夹角的角度与相邻的安装盘(12)及该旋转盘(3)的中心所形成的圆心角的角度相同。

3.根据权利要求1所述的电火花打孔机，其特征在于，所述联动齿轮(7)与所述主传动臂(15)的固定端之间通过固定轴保持同轴心旋转。

4.根据权利要求1所述的电火花打孔机，其特征在于，所述套座(8)通过直线轴承套接在该主传动轴(5)上，并且推动环片(9)所在的圆环与所述套座(8)的中心保持同轴心。

5.根据权利要求4所述的电火花打孔机，其特征在于，所述固定卡座(11)的圆周边缘设置有若干个周向分布的连接腿(14)，并且该固定卡座(11)通过各个连接腿(14)与所述旋转盘(3)的盘面固定连接。