CN215145437U - 一种穿孔机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种穿孔机，包括底座和移动机构；工件支撑装置，设置于所述移动机构上，用于支撑工件；立柱，设置于所述底座，用于支撑电极升降机构；电极升降机构，与所述立柱活动连接，用于夹持和升降加工电极；加工电极，固定在所述电极升降机构上，用于对工件穿孔；电磁波传感器，设置于所述加工电极侧面电磁波检测区域，用于从所述加工电极侧面检测所述加工电极打穿工件后形成的电磁波并输出信号；控制器，用于控制电极升降机构进行打孔，并与所述电磁波传感器通信连接，以实现控制所述穿孔机的加工过程。该穿孔机可实现自动打穿检测，并减少加工液溅污检测装置。

Description

一种穿孔机

技术领域

本实用新型涉及工件加工设备技术领域，具体涉及一种穿孔机。

背景技术

穿孔机也叫电火花打孔机、电火花穿孔机、小孔机、细孔放电机、微孔机，其工作原理是通过连续垂直或倾斜运动的加工电极(例如铜管、铜丝、石墨管)，对工件进行脉冲火花放电去蚀除工件进行打孔。随着穿孔机的使用，加工电极会被消耗，加工不同材料的工件所造成的加工电极消耗比例可能不同，所以需要进行打穿检测。

为了实现对穿孔机进行打穿检测，目前主要通过人工经验判断，或者通过在打穿孔下方安放光电传感器检测红外或者可见光强来识别打穿。但是，该方法存在以下缺陷：(1)由于传感器安放在打穿孔下方，在穿孔机加工过程中加工废渣废液容易污染传感器，进而降低检测精准性和稳定性；(2)对传感器的防水性要求较高；(3)支撑传感器的支撑物(比如支撑杆)容易碰到工件以及工件支架。

实用新型内容

本申请提出了一种穿孔机，主要用以解决目前在打穿孔下方安装传感器导致的易被废液溅污的问题。

本申请提供的穿孔机，包括：

底座；

移动机构，设置于所述底座上；

工件支撑装置，设置于所述移动机构上，用于支撑工件；

立柱，设置于所述底座，用于支撑电极升降机构；

电极升降机构，与所述立柱活动连接，用于夹持和升降加工电极；

加工电极，固定在所述电极升降机构上，用于对工件穿孔；

电磁波传感器，设置于所述加工电极侧面电磁波检测区域，用于从所述加工电极侧面检测所述加工电极打穿工件后形成的电磁波并输出信号；

控制器，用于控制电极升降机构进行打孔，并与所述电磁波传感器通信连接，以实现控制所述穿孔机的加工过程。

在一些可选的实施方式中，所述电磁波传感器的信号输出端连接所述控制器，用于输出信号。

在一些可选的实施方式中，所述电磁波传感器包括以下至少一项：光电传感器、光敏传感器、天线传感器、红外传感器、紫外线传感器、X射线传感器、伽马射线传感器、可见光传感器、不可见光传感器。

在一些可选的实施方式中，所述电磁波传感器设置于立柱方向电磁波检测区域，所述立柱方向电磁波检测区域为所述加工电极侧面电磁波检测区域中位于所述立柱方向的区域。

在一些可选的实施方式中，所述电磁波传感器设置于所述立柱方向电磁波检测区域与所述立柱的重合区域。

在一些可选的实施方式中，所述穿孔机还包括与所述控制器通信连接的可移动遮挡机构，用于在所述控制器的控制下，在不需检测电磁波的阶段遮挡所述电磁波传感器以防止所述电磁波传感器被溅污。

在一些可选的实施方式中，所述可移动遮挡机构为升降式可移动遮挡机构或者旋转式可移动遮挡机构。

在一些可选的实施方式中，所述穿孔机还包括加工液和废渣吹离机构，用于在所述电磁波传感器附近形成气体流动，以减少飞向所述电磁波传感器的工作液、废渣、灰尘。

在一些可选的实施方式中，所述加工液和废渣吹离机构包括风扇和/或鼓风机。

在一些可选的实施方式中，所述立柱具有与所述加工电极相对的正面侧壁，所述电磁波传感器设置于所述立柱的正面侧壁，且与所述加工电极垂直方向上处于相对位置。

在一些可选的实施方式中，所述立柱具有与所述加工电极相对的反面侧壁，所述立柱上与所述加工电极在垂直方向相对的位置设置有开孔，所述电磁波传感器设置于所述立柱的反面侧壁，且通过所述立柱上设置的开孔检测所述加工电极打穿工件后形成的电磁波。

为解决现有技术中在打穿孔下方安放光电传感器检测红外或者可见光强来识别打穿所存在的各种缺陷，本申请提供的穿孔机，通过改变穿透检测传感器的位置，将用于检测穿透的电磁波传感器设置于加工电极侧面，而不是设置在打穿孔下方，避免了加工废渣废液可能对传感器造成污染，提高了检测精准性和稳定性；由于没有废渣废液的污染，也就不会对电磁波传感器的防水性能有较高要求，进而降低了穿透检测的成本；最后，也不存在穿透检测用的传感器可能撞倒工件的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据本申请的穿孔机的一个实施例的侧视图；

图2是根据本申请的电磁波检测区域的一个实施例的示意图。

符号说明：

101-底座；102-移动机构，103-立柱；104-电极升降机构；105-电磁波传感器；106-加工电极；107-控制器；108-工件支撑装置；109-工件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，附图以及此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关实用新型相关的部分。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是活动连接；而固定连接可以是可拆卸连接或一体地连接；连接还可以是机械连接或电连接；连接可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1是根据本申请实施例的穿孔机的侧面视角的剖面图。

穿孔机100可以是电火花打孔机、电火花穿孔机、小孔机、细孔放电机或者微孔机。穿孔机100通过连续垂直或倾斜运动的加工电极106(例如细铜管、铜丝、石墨管)，对工件进行脉冲火花放电去蚀除工件进行打孔。

如图1所示，穿孔机100可以包括底座101、移动机构102、工件支撑装置 108、立柱103、电极升降机构104、电磁波传感器105、加工电极106、控制器 107。其中：

移动机构102，设置于底座101上。

工件支撑装置108，设置于移动机构102上，用于支撑工件。实践中，工件支撑装置108可以采用各种形式。例如，工件支撑装置108可以为实心平台。又例如，工件支撑装置108还可以为平衡条或者工件支架等空心装置。

立柱103，设置于底座101，用于支撑电极升降机构104。

立柱103可以采用各种结构。例如，立柱103可以是圆柱形、长方体、六面体等。

立柱103也可以采用各种方式设置于底座101。例如，立柱103可以与底座 101一体成型。又例如，立柱103也可以固定设置于底座101上，或者固定设置于底座101侧边。

电极升降机构104，与立柱103活动连接，用于夹持和升降加工电极106。通过电极升降机构104，可以实现将加工电极106下降以实现对工件穿孔，或者在穿孔完成后将加工电极106上升结束穿孔。电极升降机构104可以采用活动连接方式设置于立柱103。例如，螺栓连接、焊接、铆接、滑动连接等。电极升降机构104可以包括用于夹持加工电极106的夹持结构。

加工电极106，固定在电极升降机构104上，用于对工件穿孔。这里，加工电极106可以是各种电极管，例如可以是铜管。

电磁波传感器105，设置于加工电极106侧面的电磁波检测区域，用于从加工电极106的侧面检测加工电极106打穿工件109形成的电磁波并输出信号。由于电磁波传感器105设置于加工电极106的侧面，而不是设置于加工电极106的下方，可以避免在加工电极106工作过程中的加工废渣废液溅污电磁波传感器 106。

这里，电磁波传感器105可以用于从加工电极106的侧面直接检测加工电极 106打穿工件109后形成的电磁波并输出信号。或者，电磁波传感器105也可以用于从加工电极106的侧面检测加工电极106打穿工件109后形成的电磁波经反射和/或折射后的电磁波并输出信号。

这里，电磁波传感器105可以采用各种实现方式设置于加工电极106侧面的电磁波检测区域。

在一些可选的实施方式中，加工电极106朝向立柱103的方向与立柱103之间无固定遮挡物(例如，工件支撑装置108)，这样，电磁波传感器105可以设置于立柱方向电磁波检测区域，其中，立柱方向电磁波检测区域为加工电极106侧面的电磁波检测区域中位于立柱103方向的区域。如图2所示的阴影区域为立柱方向电磁波检测区域。例如，穿孔机100还可以包括电磁波传感器支撑装置(比如，电磁波传感器支架)以支撑电磁波传感器105。可选地，电磁波传感器105 还可以设置于立柱方向电磁波检测区域与立柱的重合区域。即，如图1中所示的设置位置。从上述电磁波传感器105的设置位置可以看出，电磁波传感器105和加工电极106相对于立柱103都是固定的，因此可以实现在移动机构102带动工件支撑装置108和工件109移动过程中，电磁波传感器105与加工电极106的相对位置维持不变，可以方便电磁波传感器105采集电磁波信号，以及方便控制器 107进行加工过程的控制。

可选地，穿孔机100还可以包括设置在立柱103方向电磁波检测区域的光纤或者反光镜，而电磁波传感器105可以用于从加工电极106的侧面采集加工电极 106打穿工件109后形成的电磁波经上述光纤或者反光镜反射和/或折射后的电磁波并输出信号。

这里电磁波检测区域指的是电磁波传感器可以检测到工件被打穿时产生的电磁波的区域。

在一些可选的实施方式中，电磁波传感器105也可以设置于加工电极106侧面电磁波检测区域中的非立柱103所在方向，相应地加工电极106与工件109之间上述方向不存在固定遮挡物(例如，工件支撑装置108)。例如，电磁波传感器 105可以设置于加工电极106侧面电磁波检测区域中的立柱103所在方向的相对方向，即，如图1中所示加工电极106的右侧区域，这时，穿孔机100还可以包括电磁波传感器支撑装置(比如，电磁波传感器支架)以支撑电磁波传感器105。

控制器107，用于控制电极升降机构104升降以及用于控制加工电极106放电。控制107与电磁波传感器105通信连接，以实现控制穿孔机100的加工过程。申请人通过实践研究发现，发现穿孔机在打穿工件后工件打穿位置有大量电磁波产生，可以通过在控制器107中预置检测程序，实现根据电磁波传感器105所检测到的电磁波变化来进行打穿检测。控制器105可以在确定检测到打穿以后，控制电机升降机构104以实现将加工电极106上升。进而实现对穿孔机100的自动打穿检测。

这里，对控制器107的具体安装位置不作具体限定。而控制器107也可由一个或者两个及两个以上的控制器组合而成，这里不做具体限定。

在一些可选的实施方式中，控制器107可以包括以下至少一项：单片机、可编程逻辑控制器(PLC，Programmable Logic Controller)，现场可编程逻辑门阵列(FPGA，FieldProgrammable Gate Array)，ARM处理器(Advanced RISC Machine)，CPLD(ComplexProgramming Logic Device，复杂程序逻辑器件)。

在一些可选的实施方式中，电磁波传感器105的信号输出端连接控制器107，用于将电磁波传感器105检测到的信号输出给控制器107。

在一些可选的实施方式中，电磁波传感器105可以包括以下至少一项：光电传感器、光敏传感器、天线传感器(例如，直线型天线或者圆环形天线等)、红外传感器、紫外线传感器、X射线传感器、伽马射线传感器、可见光传感器(例如，可见光摄像机)、不可见光传感器(例如，红外摄像机)。即，电磁波传感器 105可包括一种上述传感器，也可以包括两种或者两种以上的上述传感器。相应地，电磁波传感器105所包括的各传感器的信号输出端均连接到控制器107，而控制器107也相应地可以根据上述各传感器输入的信号对穿孔机100是否打穿进行判断。

由于目前大部分穿孔机使用中空电极管作为加工电极，并在电极管内施加高压工作液，工作液从电极管下方头端喷出，所以在电极管未进入工件内部阶段，工作液喷射在工件表面上容易导致工作液伴随着加工废渣乱溅。申请人经实践分析发现，在电极管未进入工件内部阶段是没有在加工的阶段，不需要检测是否打穿，为此在不需要打穿检测的阶段可采取措施以尽量减少电磁波传感器105表面被污染。在一些可选的实施方式中，穿孔机100还可包括与控制器107通信连接的可移动遮挡机构，该可移动遮挡机构用于在控制器107的控制下在不需检测电磁波的阶段遮挡电磁波传感器105以减少废液废渣溅污电磁波传感器105。可选地，上述可移动遮挡机构可以为升降式可移动遮挡机构或者旋转式可移动遮挡机构。具体工作过程如下：在穿孔前，控制器107控制可移动遮挡机构遮挡住电磁波传感器105，喷洒加工液，同时控制电极升降机构104实现加工电极106逐渐下降；在加工电极106还没有进入工件之前，加工液容易乱溅，可移动遮挡机构遮挡电磁波传感器105，避免加工液对电磁波传感器105造成污染。当控制器107 检测到加工电极106进入工件并加工到预定深度后，加工液不容易乱溅，这时控制器107控制可移动遮挡机构不再遮挡电磁波传感器105，方便电磁波传感器105 检测加工电极106打穿工件后形成的电磁波。

在一些可选的实施方式中，穿孔机100还可包括加工液和废渣吹离机构，用于在电磁波传感器105附近形成气体流动，以减少飞向电磁波传感器105的工作液、废渣、灰尘等。可选地，加工液和废渣吹离机构可包括风扇和/或鼓风机。

为了提高工作液和废渣吹离机构的工作寿命和减少功耗，工作过程可如下：在穿孔前，控制器107控制加工液和废渣吹离机构工作，喷洒加工液，同时控制电极升降机构104实现加工电极106逐渐下降，虽然喷洒加工液导致加工液乱溅，但由于加工液和废渣吹离机构处于工作状态，从电磁波传感器105向加工电极 106下方形成空气流动，会将加工电极106下方的加工液和废渣吹向电磁波传感器105的反向，因此电磁波传感器105表面不容易被溅污；在加工电极106还没有进入工件之前，加工液容易乱溅，加工液和废渣吹离机构会持续处于工作状态，避免乱溅的加工液对电磁波传感器105造成污染。当控制器107检测到加工电极 106进入工件后，加工液不容易乱溅，这时控制器107控制加工液吹离机构停止工作，以增加加工液和废渣吹离机构寿命，降低功耗。

这里，气体流动可以是各种方向的用于将加工液和废渣吹离电磁波传感器。比如，加工液和废渣吹离机构也可以在垂直方向形成气体屏障，以使工作液和废渣无法到达电磁波传感器105。

在一些可选的实施方式中，控制器107可设置于立柱103的侧壁。

在一些可选的实施方式中，控制107还可设置于立柱103以外的其他位置。

在一些可选的实施方式中，控制器107也可以由多个控制器组合而成，各个组成部分可以分别安装于穿孔机100中的不同位置，本申请对控制器安装位置和形态不作具体限定。

需要说明的是，穿孔机100中还可以包括其他必要的器件，本申请并未示出。例如，为了实现穿孔机正常工作，穿孔机100中还可设置有：电机，用于为电极升降机构104和加工电极106提供动力来源，其具体实现为本领域广泛研究和应用的现有技术，在此不再赘述。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (11)

1.一种穿孔机，其特征在于，包括：

底座；

移动机构，设置于所述底座上；

工件支撑装置，设置于所述移动机构上，用于支撑工件；

立柱，设置于所述底座，用于支撑电极升降机构；

电极升降机构，与所述立柱活动连接，用于夹持和升降加工电极；

加工电极，固定在所述电极升降机构上，用于对工件穿孔；

电磁波传感器，设置于所述加工电极侧面电磁波检测区域，用于从所述加工电极侧面检测所述加工电极打穿工件后形成的电磁波并输出信号；

控制器，用于控制电极升降机构进行打孔，并与所述电磁波传感器通信连接，以实现控制所述穿孔机的加工过程。

2.根据权利要求1所述的穿孔机，其特征在于，所述电磁波传感器的信号输出端连接所述控制器，用于输出信号。

3.根据权利要求2所述的穿孔机，其特征在于，所述电磁波传感器包括以下至少一项：光电传感器、光敏传感器、天线传感器、红外传感器、紫外线传感器、X射线传感器、伽马射线传感器、可见光传感器、不可见光传感器。

4.根据权利要求1所述的穿孔机，其特征在于，所述电磁波传感器设置于立柱方向电磁波检测区域，所述立柱方向电磁波检测区域为所述加工电极侧面电磁波检测区域中位于所述立柱方向的区域。

5.根据权利要求4所述的穿孔机，其特征在于，所述电磁波传感器设置于所述立柱方向电磁波检测区域与所述立柱的重合区域。

6.根据权利要求5所述的穿孔机，其特征在于，所述穿孔机还包括与所述控制器通信连接的可移动遮挡机构，用于在所述控制器的控制下，在不需检测电磁波的阶段遮挡所述电磁波传感器以防止所述电磁波传感器被溅污。

7.根据权利要求6所述的穿孔机，其特征在于，所述可移动遮挡机构为升降式可移动遮挡机构或者旋转式可移动遮挡机构。

8.根据权利要求1-6中任一所述的穿孔机，其特征在于，所述穿孔机还包括加工液和废渣吹离机构，用于在所述电磁波传感器附近形成气体流动，以减少飞向所述电磁波传感器的工作液、废渣、灰尘。

9.根据权利要求8所述的穿孔机，其特征在于，所述加工液和废渣吹离机构包括风扇和/或鼓风机。

10.根据权利要求1-6中任一所述的穿孔机，其特征在于，所述立柱具有与所述加工电极相对的正面侧壁，所述电磁波传感器设置于所述立柱的正面侧壁，且与所述加工电极垂直方向上处于相对位置。

11.根据权利要求1-6中任一所述的穿孔机，其特征在于，所述立柱具有与所述加工电极相对的反面侧壁，所述立柱上与所述加工电极在垂直方向相对的位置设置有开孔，所述电磁波传感器设置于所述立柱的反面侧壁，且通过所述立柱上设置的开孔检测所述加工电极打穿工件后形成的电磁波。

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