CN116038566B - 一种金刚石丸片总型电火花修整机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金刚石丸片总型电火花修整机，包括操作台、自动上料装置、电火花机床和自动卸料装置；操作台上方为台板，台板上设置有真空吸盘座，台板一侧下凹构成冷却槽，冷却槽连通有冷却管；自动上料装置包括撑架、振动盘上料机构、气动送料机构和上料机械手，撑架上设置振动盘上料机构，气动送料机构和上料机械手均布设在台板上；电火花机床包括立柱、进给机构、主轴头和数控电源柜，立柱设置在台板上，立柱通过进给机构和主轴头连接，主轴头与真空吸盘座上下对应；自动卸料装置设置在台板上，自动卸料装置和上料机械手结构相同。本发明能做到所加工的金刚石丸片的自动上料，自动装夹、加工和自动卸料的功能，整个流程实现自动化加工。

Description

一种金刚石丸片总型电火花修整机

技术领域

本发明涉电火花加工技术领域，尤其涉及一种金刚石丸片总型电火花修整机。

背景技术

金刚石丸片是用来对镜面进行修整的一种磨具，它的生产过程是首先采用树脂、金刚石粉末等材料按照一定的配比在模具内进行冲压成型，然后再利用高温烧结固化，成型后的金刚石丸片如附图1所示。

金刚石丸片在烧结的过程中会产生变形，引起外圆和内孔的不同心，则需要对其进行修整。由于采用的材料硬度大、加工形式单一，金刚石丸片的加工难度也大，因此只能采用电火花加工，也就是需要对金刚石丸片进行电火花修整。

常规电火花机床来加工修整金刚石丸片，由于金刚石丸片具有体积小、加工精度要求高、硬度大、数量多的特点，导致所需加工的零件和机床型号不匹配，造成能源浪费问题。加工精度高，造成金刚石丸片装夹特别麻烦，装夹后需要校正，装夹所需时间长，降低了加工效率。单个金刚石丸片加工的时间短，人工重复装夹上料导致机床空闲时间多，下料时也需要拆卸夹具，人工成本增加，机床使用率降低。总言之，人工配合电火花机床来修整金刚石丸片的操作严重降低了加工效率，增加了加工成本。

发明内容

本发明为了解决人工重复装夹上料、拆卸下料致使劳动强度大、加工效率低的问题，提供一种金刚石丸片总型电火花修整机，可以实现金刚石丸片自动上、下料，配合电火花机床实现自动化的加工修整，能提高金刚石丸片的加工效率。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种金刚石丸片总型电火花修整机，包括操作台、自动上料装置、电火花机床和自动卸料装置，四个部分相互配合实现对金刚石丸片的加工；

所述操作台上方为台板，台板上设置有用于固定金刚石丸片的真空吸盘座，台板一侧下凹构成冷却槽，所述冷却槽内设置有镂空的卸料筐，卸料筐用于放置已加工好的金刚石丸片，冷却槽连通有冷却管，冷却管出口朝向真空吸盘座，台板上平面还开设有导流槽，导流槽连通冷却槽；

所述自动上料装置可以对金刚石丸片进行排列、单个分离，然后抓取到指定加工位置，自动上料装置包括撑架、振动盘上料机构、气动送料机构和上料机械手，所述撑架上设置所述振动盘上料机构，所述气动送料机构和上料机械手均布设在台板上，两者配合可实现物料的自动排序，输送到指点位置，对单个物料进行精确的推送，再将物料抓取到指定位置进行装夹，振动盘上料机构、气动送料机构和上料机械手依次连接，上料机械手往复在气动送料机构和真空吸盘座之间；

所述电火花机床可以将已经放在指定加工位置的金刚石丸片进行电火花加工，电火花机床包括立柱、进给机构、主轴头和数控电源柜，所述立柱设置在台板上，立柱通过进给机构和主轴头连接，所述主轴头与真空吸盘座上下对应；

所述自动卸料装置用于对已加工的金刚石丸片从加工位置抓取到指定的卸料位置，完成一次加工过程；自动卸料装置设置在台板上，自动卸料装置和上料机械手结构相同，自动卸料装置往复在真空吸盘座和卸料筐之间。

进一步地，所述操作台底部设置有移动轮和可调节脚杯，移动轮为万向轮，方便设备的移动，可调节脚杯位于移动轮外侧，可调节脚杯便于操作台水平的调整，可使操作台保持水平，所述台板为矩形板，台板边缘还设置有围框以起到遮挡作用；

所述台板中部螺栓连接有T形槽工作台，所述T形槽工作台上螺栓连接所述真空吸盘座，所述卸料筐可拆卸连接在冷却槽上方，所述冷却槽和冷却管之间设置有循环泵以连通，冷却管可以在电火花加工时喷低导电率的水或者煤油，带走电火花加工的高热量，从而达到保护被加工工件的目的，所述导流槽围设在T形槽工作台和冷却槽外侧，避免冷却液肆意流动。

进一步地，所述真空吸盘座包括截面为“丄”字形的吸盘壳体、活动顶针、气管接头和螺塞，所述吸盘壳体中部为圆柱状以构成负压柱，所述负压柱底部向上凹陷以构成负压腔，负压柱侧壁设置连通负压腔的所述气管接头，气管接头用于接负压空气的气管，负压柱底部设置所述螺塞以封闭负压腔；

所述负压柱顶部向下凹陷以构成用于承载金刚石丸片的吸附腔，所述吸附腔与负压腔之间开设有负压孔以连通，实现金刚石丸片的装夹，负压腔内还弹性连接有所述活动顶针，活动顶针上端伸至吸附腔内；

所述负压柱顶部还环向开设有多个泄流孔，及时排出冷却液，所述吸附腔底面开设有网格状的泄流槽，所述泄流槽与泄流孔连通，泄流孔自负压柱中部向边缘处向下倾斜布设。

进一步地，所述撑架为型材框架结构，撑架和操作台并排布设在地面，目的是避免振动盘上料机构直接安装在操作台上产生的振动对加工精度产生影响，撑架底部设置有可调节脚杯，可以调节振动盘的高度和使之水平；所述振动盘上料机构包括振动盘、直振、直振槽和储料滑槽；

所述振动盘和直振间隔布设在撑架上，所述直振上方布设所述直振槽，直振槽一端与振动盘连通，直振槽另一端与储料滑槽连通，即直振槽一端连接振动盘的出料口、一端连接储料滑槽，所述储料滑槽一端伸至台板上、与气动送料机构连接，便于将金刚石丸片输送至气动送料机构上。

进一步地，所述气动送料机构包括送料底座、设置在送料底座一端的送料气缸、设置在送料底座另一端两侧的挡板、滑接在送料底座上的安装板和设置在安装板上的推料杆；

所述送料底座螺栓连接在台板上，所述送料气缸的活塞杆连接所述安装板，送料气缸通过浮动接头与安装板连接，两侧所述挡板之间存在间隔，所述推料杆置于两侧挡板之间滑动，保证推送金刚石丸片的限位，让送料更加平稳准确；

所述推料杆用于金刚石丸片的单个选择及推送，推料杆端部开设有放置槽以衔接储料滑槽，所述储料滑槽一端搁置在一个所述挡板上。

进一步地，所述上料机械手包括安装座、气动十字滑台、手指气缸和受控于手指气缸的两个夹具，所述安装座上设置所述气动十字滑台，气动十字滑台以气缸作为驱动、具有X轴和Z轴两个方向的运行功能，气动十字滑台上设置所述手指气缸，手指气缸上设置所述夹具，两个夹具配合夹持金刚石丸片，此部分可以将金刚石丸片进行抓取；

所述上料机械手与自动卸料装置排布在台板的对角处，上料机械手的手指气缸、自动卸料装置的手指气缸、真空吸盘座和卸料筐排布在一条直线上。

进一步地，所述立柱上设置所述进给机构，进给机构为直线模组结构，进给机构上设置所述主轴头，便于带动主轴头进行Z轴方向的移动，在进给机构的作用下可实现主轴头的上下移动，主轴头包括主轴外壳、主轴、伺服电机、电极夹头、电极刀柄、ER弹簧夹头、ER锁紧螺母和加工电极；

所述主轴外壳内转动连接所述主轴，主轴外壳外设置所述伺服电机，伺服电机与主轴带传动，主轴下端伸出主轴外壳螺钉连接所述电极夹头，电极夹头外螺纹连接有所述电极刀柄，电极刀柄内设置所述ER弹簧夹头，电极刀柄上还螺纹连接所述ER锁紧螺母以锁止ER弹簧夹头，ER弹簧夹头上设置所述加工电极，加工电极和真空吸盘座上下对应。

进一步地，所述数控电源柜内集成有操作面板和脉冲电源，脉冲电源是电火花加工中必要的配置，进行电火花加工时，加工电极和工件分别接脉冲电源的两极，其如何使用、如何连接为现有技术，进给机构、主轴头和数控电源柜电连接，自动上料装置、自动卸料装置也和数控电源柜电连接，整个修整机受控于数控电源柜。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的自动上料装置可以对金刚石丸片进行排列、单个分离，然后抓取到指定加工位置，也即是金刚石丸片可以在振动盘中进行空间位置筛选，再通过直振在直振槽内顺序排列并向前传送，最后进入储料滑槽，此时金刚石丸片在储料滑槽内整齐排列，等待着气动送料机构的单个分离推送。气动送料机构的作用是为了将金刚石丸片单个分离推送，运送到准确的夹取位置。气动机械手将置于夹取位置的金刚石网片抓取到真空吸盘座内，等待电火花加工。真空吸盘座则是利用负压吸附原理可便于对金刚石丸片进行固定，让装夹更加方便，精度更高，比传统的装夹方式更为方便、可靠，易实现自动化。

本发明的电火花机床可以将已经放在真空吸盘座内的金刚石丸片进行电火花加工，电火花机床不同于常规的电火花机床构造，其是根据所需加工的金刚石丸片大小设计，减少了不必要的机床自由度，主轴更加的小，使机床体积更小，精度更高，同时也降低了机床的制造难度和生产成本。电火花机床主要包括了加工所需的Z轴的上下运动、即进给机构和围绕着Z轴的旋转运动、即主轴头，保证了电火花放点间隙的同时让回转精度更加准确。

本发明的自动卸料装置和气动机械手是相同的结构，自动卸料装置用于对已加工后的金刚石丸片从加工位置抓取到指定的卸料位置、即卸料筐，完成一次加工过程，可减少劳动力。如此反复，即可实现了金刚石丸片的自动化加工，降低了人工成本。

附图说明

图1是金刚石丸片示意图。

图2是本发明一种金刚石丸片总型电火花修整机的整体结构示意图。

图3是本发明一种金刚石丸片总型电火花修整机的俯视图。

图4是本发明一种金刚石丸片总型电火花修整机的操作台示意图。

图5是本发明一种金刚石丸片总型电火花修整机的T形槽工作台示意图。

图6是本发明一种金刚石丸片总型电火花修整机的卸料筐分离示意图。

图7是本发明一种金刚石丸片总型电火花修整机的真空吸盘座示意图。

图8是本发明一种金刚石丸片总型电火花修整机的真空吸盘座剖视图。

图9是本发明一种金刚石丸片总型电火花修整机的自动上料装置示意图。

图10是本发明一种金刚石丸片总型电火花修整机的振动盘上料机构示意图。

图11是本发明一种金刚石丸片总型电火花修整机的气动送料机构和上料机械手示意图。

图12是本发明一种金刚石丸片总型电火花修整机的气动送料机构示意图。

图13是本发明一种金刚石丸片总型电火花修整机的上料机械手示意图。

图14是本发明一种金刚石丸片总型电火花修整机的电火花机床示意图。

图15是本发明一种金刚石丸片总型电火花修整机的电火花机床主视图。

图16是本发明一种金刚石丸片总型电火花修整机的电火花机床剖视图。

图17是本发明一种金刚石丸片总型电火花修整机的主轴头剖视图。

图18是本发明一种金刚石丸片总型电火花修整机的油封结构示意图。

附图中标号为：1操作台，2台板，3围框，4真空吸盘座，41吸盘壳体，42活动顶针，43气管接头，44螺塞，45负压柱，46负压腔，47吸附腔，48负压孔，5T形槽工作台，6冷却槽，7冷却管，8泄流孔，9泄流槽，10导流槽，11卸料筐，12撑架，13振动盘上料机构，131振动盘，132直振，133直振槽，134储料滑槽，14气动送料机构，141送料底座，142送料气缸，143挡板，144安装板，145推料杆，15上料机械手，151安装座，152气动十字滑台，1521X轴滑台，1522Z轴滑台，153手指气缸，154夹具，16浮动接头，17放置槽，181限位螺钉，182缓冲器，191横向座，192横向气缸，193纵向座，201纵向气缸，202负载连接板，21立柱，22进给机构，221丝杠，222丝杠滑动板，223抱闸式伺服电机，23主轴头，231主轴外壳，232主轴，233伺服电机，234电极夹头，235电极刀柄，236ER弹簧夹头，237ER锁紧螺母，238加工电极，24吊环螺母，25主轴套，26角接触球轴承，271挡油环，272挡油槽，273油槽，28主轴法兰，29同步带，30自动卸料装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细描述：

如图2~图18所示，一种金刚石丸片总型电火花修整机，包括操作台1、自动上料装置、电火花机床和自动卸料装置30，如图2~图3所示。金刚石丸片的整个加工修整流程大致为：若干个金刚石丸片预先投入自动上料装置内，由自动上料装置进行上料、将金刚石丸片一个一个移入至电火花机床位置，由电火花机床对其进行电火花加工，而后由自动卸料装置30将完成加工修整后的金刚石丸片一个个移出、进行暂存。

操作台1为型材框架结构，其两侧面均铰接有对开式的钣金门，操作台1其余两侧面设置壁板，壁板将操作台1内部空间进行封闭。操作台1底部的每个边角处均设置有移动轮和可调节脚杯，使得操作台1具有可移动和高度可调功能，如图4所示。

操作台1上方为台板2，台板2螺栓连接在操作台1上，台板2为矩形板，台板2边角处圆弧倒角过渡。台板2边缘还设置有围框3，围栏为板体多次弯折而成的矩形框体结构，围框3罩设在台板2上、起到部分遮挡作用，即围栏可对台板2上的部件进行部分遮挡，如图4所示。

台板2上设置有用于固定金刚石丸片的真空吸盘座4，真空吸盘座4的原理是利用负压对金刚石丸片进行吸附，使其保持固定，在此固定的过程中，采用电火花机床对其进行电火花加工修整。

为了便于真空吸盘座4的安装，在台板2中部螺栓连接有T形槽工作台5， T形槽工作台5上螺栓连接真空吸盘座4，实现真空吸盘座4的安装，如图5所示。

本实施例中，真空吸盘座4包括截面为“丄”字形的吸盘壳体41、活动顶针42、气管接头43和螺塞44。吸盘壳体41的两端通过螺栓与T形槽工作台5连接，吸盘壳体41中部为圆柱状结构，进而构成负压柱45，负压柱45竖直向上布置，如图7~图8所示。

负压柱45的底部向上凹陷以构成负压腔46，负压腔46为下端开口的圆柱形空腔，负压柱45侧壁设置气管接头43，气管接头43连通负压腔46。负压柱45底部设置螺塞44，螺塞44与负压柱45螺纹连接，进而可以封闭负压腔46。同时为了防止漏气，在螺塞44和负压柱45之间还设置密封圈，拧入螺塞44后、螺塞44紧抵密封圈，进而螺塞44配合负压柱45挤压密封圈，以此保证密封的可靠性。

负压柱45顶部向下凹陷以构成吸附腔47，吸附腔47为上端开口的圆柱形空腔，吸附腔47的作用是用于承载金刚石丸片，即金刚石丸片搁置在该吸附腔47内，吸附腔47原本与负压腔46不连通。为了实现负压的传递，在吸附腔47与负压腔46之间开设有负压孔48，负压孔48数量为四个，通过四个负压孔48实现吸附腔47与负压腔46的连通。吸附腔47内搁置金刚石丸片后对负压孔48造成堵塞，进而保证金刚石丸片被紧紧的吸附固定在吸附腔47内。

负压腔46内还弹性连接有活动顶针42，活动顶针42截面为“十”字形，活动顶针42上套设有压簧，保证活动顶针42上端伸至吸附腔47内，活动顶针42下端置于螺塞44内滑动。活动顶针42上端可以插入金刚石丸片的内孔内，对其进行定位。

由于金刚石丸片采用电火花加工工艺，产生热量需要及时降温，因此台板2一侧下凹构成冷却槽6，冷却槽6为矩形槽，其内盛装有煤油或是低导电率的水，以此作为冷却液。冷却槽6连通有冷却管7，具体的，冷却槽6和冷却管7之间设置有循环泵以连通，通过循环泵可以将冷却槽6内的冷却液泵入冷却管7内，冷却管7出口朝向真空吸盘座4，进而可以向金刚石丸片表面冲淋冷却液。

由于金刚石丸片被真空吸盘座4吸附固定，因此冷却液也会冲淋在真空吸盘座4外表面。为了避免冷却液流至吸附腔47内，在负压柱45顶部还环向开设有四个泄流孔8，泄流孔8为腰型孔状，泄流孔8与吸附腔47连通，泄流孔8自负压柱45中部向边缘处向下倾斜布设，进而意外流至吸附腔47内的冷却液可及时、快速排出。

与此同时，为了避免冷却液集聚在吸附腔47底面，在吸附腔47底面开设有网格状的泄流槽9，泄流槽9低于吸附腔47的底面，而且泄流槽9与泄流孔8连通，进而便于冷却液的排出。需要注意的是，负压孔48上方进口所处的高度高于泄流槽9，负压孔48不和泄流槽9对应，进而可以避免冷却液流至负压孔48内。

冲淋后的冷却液流至台板2上，为了避免冷却液肆意流动，在台板2上平面还开设有导流槽10，导流槽10向下凹陷低于台板2的上平面，并且导流槽10范围较广，其围设在T形槽工作台5和冷却槽6外侧，如图6所示。导流槽10还连通冷却槽6，因此导流槽10可对冲淋后的冷却液进行限制，避免其肆意流动，在导流槽10的作用下，可以保证冷却液回流至冷却槽6内，形成一个循环。

冷却槽6内设置有镂空的卸料筐11，卸料筐11可拆卸连接在冷却槽6上方，即卸料筐11可从冷却槽6内取出，如图6所示。卸料筐11的作用是用于盛装电火花加工后的金刚石丸片，卸料筐11的位置是在冷却槽6内的上方，也即是卸料框底部不和冷却槽6底部接触，进而卸料筐11不浸入至冷却液中，保证加工修整后的金刚石丸片不浸在冷却液中，而且金刚石丸片表面残留的冷却液还会滴落至冷却槽6中。

为了实现自动上料，即自动将金刚石丸片持续输送至真空吸盘座4上，布置有自动上料装置。自动上料装置包括撑架12、振动盘上料机构13、气动送料机构14和上料机械手15，如图9所示。

撑架12为型材框架结构，撑架12和操作台1并排布设在地面，撑架12底部设置有可调节脚杯，进而撑架12高度可调。撑架12上设置振动盘上料机构13，振动盘上料机构13包括振动盘131、直振132、直振槽133和储料滑槽134，如图10所示。

振动盘131和直振132间隔布设在撑架12上，直振132上方布设直振槽133，直振槽133一端与振动盘131连通，直振槽133另一端与储料滑槽134连通。若干个金刚石丸片投入振动盘131内，振动盘131运行时将金刚石丸片输送至直振槽133内，振动盘131配合直振132不断地将金刚石丸片有序的排列输送至储料滑槽134内。

气动送料机构14和上料机械手15均布设在台板2上，振动盘上料机构13、气动送料机构14和上料机械手15依次连接，如图11所示。

其中，气动送料机构14用于承接振动盘上料机构13输送来的金刚石丸片，具体的，储料滑槽134一端伸至台板2上、与气动送料机构14连接。气动送料机构14包括送料底座141、设置在送料底座141一端的送料气缸142、设置在送料底座141另一端两侧的挡板143、滑接在送料底座141上的安装板144和设置在安装板144上的推料杆145，如图12所示。

送料底座141螺栓连接在台板2上，送料气缸142的活塞杆连接安装板144，连接时送料气缸142活塞杆上安装有浮动接头16，通过浮动接头16和安装板144连接，安装板144通过单滑轨滑块结构与送料底座141滑动安装，这里所说的单滑轨滑块结构是一根滑轨配置一个滑块。两侧挡板143之间存在间隔，此间隔是容纳推料杆145的，推料杆145安装后其和安装板144为整体结构，安装板144滑动时、推料杆145置于两侧挡板143之间滑动。推料杆145端部开设有放置槽17以衔接储料滑槽134，放置槽17仅能容纳一个金刚石丸片，储料滑槽134一端搁置在一个挡板143上。

推料杆145滑动时，放置槽17与储料滑槽134连通后，一个金刚石丸片即可进入放置槽17内，被推料杆145输送。推料杆145上金刚石丸片的移动方向与储料滑槽134内金刚石丸片的移动方向相垂直。

为了限制推料杆145的滑动距离，保证放置槽17往复在储料滑槽134和上料机械手15之间，就需要限制安装板144的滑动距离。因此在送料底座141上设置有限位组件，限位组件包括限位螺钉181和缓冲器182，安装板144滑动方向的两端分别布设两组限位组件，两组限位组件的限位螺钉181和缓冲器182呈对角布置，限位组件用于气缸推动过程中的限位和缓冲。

气动送料机构14将储料滑槽134内的金刚石丸片输送至上料机械手15位置处，上料机械手15则是往复在气动送料机构14和真空吸盘座4之间，进而可将送来的金刚石丸片移动至真空吸盘座4上。

上料机械手15包括安装座151、气动十字滑台152、手指气缸153和受控于手指气缸153的两个夹具154，如图13所示。安装座151上设置气动十字滑台152，和常规十字滑台相同的是，气动十字滑台152也是由两组直线滑台按照两个不同的轴方向组合而成的组合滑台，和常规十字滑台不同的是，气动十字滑台152采用气缸作为驱动力，而且采用滑轨滑块结构实现滑动，如下详述。

气动十字滑台152包括X轴滑台1521和Z轴滑台1522，其中X轴滑台1521包括横向座191、设置在横向座191一端的横向气缸192和沿横向座191滑动的纵向座193，横向座191螺栓连接在安装座151上，横向气缸192与纵向座193连接，可以驱动纵向座193左右滑动，连接时横向气缸192上设置浮动接头16和纵向座193连接。纵向座193则是通过双滑轨滑块结构与横向座191滑动安装，这里所说的双滑轨滑块结构是两套单滑轨滑块结构。与此同时在横向座191两端也设置有限位组件，这里的限位组件和送料底座141上限位组件的布设形式相同。

Z轴滑台1522安装在纵向座193上，Z轴滑台1522包括设置在纵向座193一端的纵向气缸201和滑接在纵向座193上的负载连接板202，纵向气缸201连接负载连接板202，连接时也是通过浮动接头16连接，负载连接板202通过单滑轨滑块结构与纵向座193滑动安装，负载连接板202可以沿纵向座193上下方向滑动。与此同时，在纵向座193两端设置限位组件，这里的限位组件仅是缓冲器182，负载连接板202滑动方向的两端均布设缓冲器182。

气动十字滑台152上设置手指气缸153，由气动十字滑台152可以带动手指气缸153移动，具体的，负载连接板202上布置手指气缸153。手指气缸153上设置夹具154，两个夹具154配合夹持金刚石丸片，手指气缸153带动两个夹具154同步靠近或远离，进而可以夹取金刚石丸片或释放金刚石丸片。

由上料机械手15可将夹取后的金刚石丸片移动至真空吸盘座4上，电火花机床则开始电火花加工。电火花机床包括立柱21、进给机构22、主轴头23和数控电源柜，如图14~图15所示。立柱21设置在台板2上，立柱21竖向布设，立柱21上端设置吊环螺母24，可便于立柱21的吊运安装，立柱21上还设置进给机构22，进给机构22为直线模组结构，进给机构22包括丝杠221、丝杠滑动板222和抱闸式伺服电机223，如图16所示。丝杠221两端与立柱21之间通过轴承座转动连接，抱闸式伺服电机223布设在立柱21上方，抱闸式伺服电机223和丝杠221通过联轴器连接传动，丝杠滑动板222与丝杠221啮合，丝杠滑动板222还和立柱21滑动连接，具体的，丝杠滑动板222通过双滑轨滑块结构与立柱21滑动安装，这里所说的双滑轨滑块结构是有两根滑轨，每根滑轨上配置有两个滑块，进而丝杠滑动板222可以上下滑动，丝杠滑动板222是一个平板结构，其通过丝杠螺母和丝杠221配合。

立柱21通过进给机构22和主轴头23连接，即进给机构22上设置主轴头23，具体的，丝杠滑动板222上设置主轴头23，主轴头23与真空吸盘座4上下对应，可以对金刚石丸片进行电火花加工。

主轴头23包括主轴外壳231、主轴232、伺服电机233、电极夹头234、电极刀柄235、ER弹簧夹头236、ER锁紧螺母237和加工电极238，如图17~图18所示。主轴外壳231螺栓连接在丝杠滑动板222上，主轴外壳231是一个内圆外方的壳体，主轴外壳231内转动连接主轴232。具体的，主轴外壳231内设置有主轴套25，主轴套25每端各设置有两个角接触球轴承26和主轴232转动连接，保证回转精度，两个角接触球轴承26之间还设置有挡圈以限位。

在主轴232两端还设置有油封结构，油封结构布设在主轴232和主轴套25之间。油封结构包括挡油环271、挡油槽272和油槽273，挡油环271和挡油槽272上下层叠套设在主轴232上，挡油环271、挡油槽272之间布设油槽273，油槽273置于挡油环271外圈，挡油环271、挡油槽272、油槽273和主轴232以及主轴套25配合可以实现主轴232端部的密封。在主轴外壳231底部螺栓连接有主轴法兰28，目的是封闭位于下方的油封结构，如图18所示。

为了实现主轴232的驱动，在主轴外壳231外设置伺服电机233，伺服电机233与主轴232带传动，也就是在伺服电机233上安装小带轮，在主轴232上端安装大带轮，小带轮和大带轮之间通过同步带29传动，同步带29外设置防护罩。

主轴232下端伸出主轴外壳231螺钉连接电极夹头234，电极夹头234上端套设在主轴232上，且之间通过螺钉安装。电极夹头234下端外螺纹连接有电极刀柄235，电极刀柄235为中空柱体，电极刀柄235下端内设置ER弹簧夹头236，电极刀柄235下端外还螺纹连接ER锁紧螺母237，可以锁止ER弹簧夹头236，ER弹簧夹头236上设置加工电极238，加工电极238和真空吸盘座4上下对应，加工电极238截面为“凹”字形，其下凹处为弧形下凹，加工电极238转动时轨迹为球面状，和金刚石丸片相适配。

数控电源柜为现有技术，数控电源柜内集成有操作面板和脉冲电源等，进给机构22、主轴头23和数控电源柜电连接，自动上料装置、自动卸料装置30也和数控电源柜电连接，循环泵和数控电源柜电连接。也就是用电元器件均是和数控电源柜电连接，受控于数控电源柜，数控电源柜图中未示出。脉冲电源是电火花加工的必要配置，其正极连接电极刀柄235，进而电流通至加工电极238上，脉冲电源负极连接真空吸盘座4，进而电流通至金刚石丸片上。

金刚石丸片经过电火花加工后，需要自动卸料装置30将其取出。自动卸料装置30设置在台板2上，自动卸料装置30和上料机械手15结构相同、运行原理也相同，上料机械手15与自动卸料装置30排布在台板2的对角处。上料机械手15的手指气缸153、自动卸料装置30的手指气缸153、真空吸盘座4和卸料筐11排布在一条直线上，自动卸料装置30往复在真空吸盘座4和卸料筐11之间，可以将加工后的金刚石丸片取出放置到卸料筐11内。

初始状态下，各个气缸和真空吸盘座4外接压缩空气，为其运行提供气源。振动盘131内投放有若干个待加工的金刚石丸片。冷却槽6内盛装有冷却液。在主轴头23上安装好加工电极238后，将加工电极238对刀，用百分表找主轴232与专用真空吸盘座4同心，对好刀后以备启动。

本发明原理为：本修整机接通电源后，操控数控电源柜使修整机启动，金刚石丸片加工修整分为四个运行步骤：步骤一、振动盘上料机构13至气动送料机构14：金刚石丸片在振动盘131的筛选下，会自动整齐排列，在直振132的振动下进入储料滑槽134，储料槽出口置于挡板143上，此时气动送料机构14的送料气缸142处于缩回状态，进而推料杆145端部的放置槽17与储料滑槽134连通，储料滑槽134内整齐排列的金刚石丸片中的一个进入放置槽17内，送料气缸142伸出带动推料杆145置于两个挡板143内移动，在两个挡板143的限位下，能把单个金刚石丸片推送到指定位置。

步骤二、上料机械手15至真空吸盘座4：单个金刚石丸片置于指定位置后，Z轴滑台1522运行带动手指气缸153下移，进而两个夹具154围在金刚石丸片外侧，手指气缸153运行夹取该金刚石丸片后，Z轴滑台1522带动手指气缸153上移，此时推料杆145返回、以备转运储料滑槽134内的下一个金刚石丸片。X轴滑台1521运行带动手指气缸153向左移动至真空吸盘座4位置，Z轴滑台1522运行带动手指气缸153下移，将金刚石丸片搁置在吸附腔47内、真空吸盘座4工作，金刚石丸片固定后，手指气缸153松开、Z轴滑台1522使其上移，X轴滑台1521带动手指气缸153原路返回，准备下一次的夹取动作。

步骤三、电火花机床运行：真空吸盘座4吸附金刚石丸片固定后，电火花机床启动，进给机构22带动主轴头23下降，保证加工电极238与金刚石丸片有足够小的放电间隙。循环泵启动将冷却液导入冷却管7内喷向该放电间隙中，脉冲电源启动对金刚石丸片进行电火花加工，与此同时，主轴232的伺服电机233在同步带29传动下，带动加工电极238缓慢往复旋转，对金刚石丸片进行电火花加工，大概十五秒后加工完成。真空吸盘座4断气、循环泵停止，进给机构22带动主轴头23向上运动，到达安全高度。

步骤四、真空吸盘座4至卸料筐11：自动卸料装置30启动，自动卸料装置30的X轴滑台1521带动手指气缸153移动至真空吸盘座4位置处，Z轴滑台1522带动手指气缸153下移、待手指气缸153夹取金刚石丸片后上移返回；X轴滑台1521带动手指气缸153移动至卸料筐11上方，手指气缸153释放金刚石丸片，加工修整后的金刚石丸片落至卸料筐11内，单个金刚石丸片的修整工作完成，金刚石丸片表面残留的冷却液会流至冷却槽6内。下一个金刚石丸片的加工依次往复，实现全自动的加工，提高加工效率，降低加工成本。

以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (6)

1.一种金刚石丸片总型电火花修整机，其特征在于，包括操作台（1）、自动上料装置、电火花机床和自动卸料装置（30）；

所述操作台（1）上方为台板（2），所述台板（2）中部螺栓连接有T形槽工作台（5），台板（2）上设置有用于固定金刚石丸片的真空吸盘座（4），所述T形槽工作台（5）上螺栓连接所述真空吸盘座（4），所述真空吸盘座（4）包括截面为“丄”字形的吸盘壳体（41）、活动顶针（42）、气管接头（43）和螺塞（44），所述吸盘壳体（41）中部为圆柱状以构成负压柱（45），所述负压柱（45）底部向上凹陷以构成负压腔（46），负压柱（45）侧壁设置连通负压腔（46）的所述气管接头（43），负压柱（45）底部设置所述螺塞（44）以封闭负压腔（46）；

所述负压柱（45）顶部向下凹陷以构成用于承载金刚石丸片的吸附腔（47），所述吸附腔（47）与负压腔（46）之间开设有负压孔（48）以连通，负压腔（46）内还弹性连接有所述活动顶针（42），活动顶针（42）上端伸至吸附腔（47）内，活动顶针（42）下端置于螺塞（44）内滑动；

所述负压柱（45）顶部还环向开设有多个泄流孔（8），所述吸附腔（47）底面开设有网格状的泄流槽（9），所述泄流槽（9）与泄流孔（8）连通，泄流孔（8）自负压柱（45）中部向边缘处向下倾斜布设；

台板（2）一侧下凹构成冷却槽（6），所述冷却槽（6）内设置有镂空的卸料筐（11），冷却槽（6）连通有冷却管（7），冷却管（7）出口朝向真空吸盘座（4），台板（2）上平面还开设有导流槽（10），导流槽（10）连通冷却槽（6）；

所述自动上料装置包括撑架（12）、振动盘上料机构（13）、气动送料机构（14）和上料机械手（15），所述撑架（12）上设置所述振动盘上料机构（13），所述气动送料机构（14）和上料机械手（15）均布设在台板（2）上，振动盘上料机构（13）、气动送料机构（14）和上料机械手（15）依次连接，上料机械手（15）往复在气动送料机构（14）和真空吸盘座（4）之间；

所述电火花机床包括立柱（21）、进给机构（22）、主轴头（23）和数控电源柜，所述立柱（21）设置在台板（2）上，立柱（21）通过进给机构（22）和主轴头（23）连接，立柱（21）上设置所述进给机构（22），进给机构（22）为直线模组结构，进给机构（22）上设置所述主轴头（23），所述主轴头（23）与真空吸盘座（4）上下对应；

主轴头（23）包括主轴外壳（231）、主轴（232）、伺服电机（233）、电极夹头（234）、电极刀柄（235）、ER弹簧夹头（236）、ER锁紧螺母（237）和加工电极（238）；

所述主轴外壳（231）内转动连接所述主轴（232），主轴外壳（231）内设置有主轴套（25），主轴（232）两端还设置有油封结构，油封结构布设在主轴（232）和主轴套（25）之间，油封结构包括挡油环（271）、挡油槽（272）和油槽（273），挡油环（271）和挡油槽（272）上下层叠套设在主轴（232）上，挡油环（271）、挡油槽（272）之间布设油槽（273），油槽（273）置于挡油环（271）外圈，挡油环（271）、挡油槽（272）、油槽（273）和主轴（232）以及主轴套（25）配合实现主轴（232）端部密封；

主轴外壳（231）底部螺栓连接有主轴法兰（28），主轴外壳（231）外设置所述伺服电机（233），伺服电机（233）与主轴（232）带传动，主轴（232）下端伸出主轴外壳（231）螺钉连接所述电极夹头（234），电极夹头（234）外螺纹连接有所述电极刀柄（235），电极刀柄（235）内设置所述ER弹簧夹头（236），电极刀柄（235）上还螺纹连接所述ER锁紧螺母（237）以锁止ER弹簧夹头（236），ER弹簧夹头（236）上设置所述加工电极（238），加工电极（238）和真空吸盘座（4）上下对应；

所述自动卸料装置（30）设置在台板（2）上，自动卸料装置（30）和上料机械手（15）结构相同，自动卸料装置（30）往复在真空吸盘座（4）和卸料筐（11）之间。

2.根据权利要求1所述的一种金刚石丸片总型电火花修整机，其特征在于，所述操作台（1）底部设置有移动轮和可调节脚杯，所述台板（2）为矩形板，台板（2）边缘还设置有围框（3）以起到遮挡作用；

所述卸料筐（11）可拆卸连接在冷却槽（6）上方，所述冷却槽（6）和冷却管（7）之间设置有循环泵以连通，所述导流槽（10）围设在T形槽工作台（5）和冷却槽（6）外侧。

3.根据权利要求1所述的一种金刚石丸片总型电火花修整机，其特征在于，所述撑架（12）为型材框架结构，撑架（12）和操作台（1）并排布设在地面，撑架（12）底部设置有可调节脚杯；所述振动盘上料机构（13）包括振动盘（131）、直振（132）、直振槽（133）和储料滑槽（134）；

所述振动盘（131）和直振（132）间隔布设在撑架（12）上，所述直振（132）上方布设所述直振槽（133），直振槽（133）一端与振动盘（131）连通，直振槽（133）另一端与储料滑槽（134）连通，所述储料滑槽（134）一端伸至台板（2）上、与气动送料机构（14）连接。

4.根据权利要求3所述的一种金刚石丸片总型电火花修整机，其特征在于，所述气动送料机构（14）包括送料底座（141）、设置在送料底座（141）一端的送料气缸（142）、设置在送料底座（141）另一端两侧的挡板（143）、滑接在送料底座（141）上的安装板（144）和设置在安装板（144）上的推料杆（145）；

所述送料底座（141）螺栓连接在台板（2）上，所述送料气缸（142）的活塞杆连接所述安装板（144），两侧所述挡板（143）之间存在间隔，所述推料杆（145）置于两侧挡板（143）之间滑动；

所述推料杆（145）端部开设有放置槽（17）以衔接储料滑槽（134），所述储料滑槽（134）一端搁置在一个所述挡板（143）上。

5.根据权利要求1所述的一种金刚石丸片总型电火花修整机，其特征在于，所述上料机械手（15）包括安装座（151）、气动十字滑台（152）、手指气缸（153）和受控于手指气缸（153）的两个夹具（154），所述安装座（151）上设置所述气动十字滑台（152），气动十字滑台（152）上设置所述手指气缸（153），手指气缸（153）上设置所述夹具（154），两个夹具（154）配合夹持金刚石丸片；

所述上料机械手（15）与自动卸料装置（30）排布在台板（2）的对角处，上料机械手（15）的手指气缸（153）、自动卸料装置（30）的手指气缸（153）、真空吸盘座（4）和卸料筐（11）排布在一条直线上。

6.根据权利要求1所述的一种金刚石丸片总型电火花修整机，其特征在于，所述数控电源柜内集成有操作面板和脉冲电源，进给机构（22）、主轴头（23）和数控电源柜电连接，自动上料装置、自动卸料装置（30）也和数控电源柜电连接。