气动旋转头的制作方法

1.本发明涉及电火花机领域，特别涉及一种气动旋转头。


背景技术：

2.电火花穿孔加工技术作为一种特种加工技术，是实现金属合金等导电材料上微小孔高效加工的有效技术手段。
3.在现有技术中，不论是单根电极的直接更换，还是通过更换预装电极的储丝管实现新电极的补充，难于满足多根电极且不同直径电极的全自动化更换，一般还需要介入人工进行较为繁琐的操作过程。这不仅降低了整机的利用率，并且在更换电极时因人工操作而产生停机，使得整机装备无法达到全自动的需求。


技术实现要素：

4.为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种能够自动更换电极，提高工作效率的气动旋转头。
5.为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种气动旋转头包括夹头体，所述夹头体用于夹持电极管，所述夹头体的外侧设置有用于夹紧或松开夹头体的夹紧组件，所述夹紧组件用于夹紧或松开夹头体，所述夹紧组件的一侧设置有用于控制夹紧组件夹紧或松开夹头体的动力组件，所述动力组件用于控制夹紧组件夹紧或松开夹头体，便于更换夹头体即便于更换电极管。所述夹紧组件包括设置在夹头体外侧的钢球，所述钢球的外侧设置有用于控制钢球夹紧或松开夹头体的夹紧套；钢球在夹紧套内的位置不同夹紧电极管的程度不同，所述动力组件用于驱动夹紧套上下移动，动力组件驱动夹紧套向上移动到上位时，所述夹头体与钢球不接触，夹头体可以取下，所述动力组件驱动夹紧套向下移动到下位时，所述夹紧套将钢球挤在夹头体上，从而将夹头体固定住。
6.本技术中通过动力组件驱动夹紧套上下移动来控制钢球挤压夹头体的程度，从而实现夹紧或松开夹头体，本技术中可以实现自动更换电极，避免了人工介入更换电极，也避免了更换电极需停机的现象出现，提高了电火花机的使用率，提高了工作效率，也节省了人工成本。
7.工作原理：
8.当需要更换电极管时，所述动力组件驱动夹紧套向上移动，所述钢球挤压夹头体的力减少，外部机械手将夹头体取下，将新的夹头体安装到位，然后所述动力组件驱动夹紧套向下移动，挤压钢球，所述钢球挤压夹头体，使得夹头体不能脱落。
9.进一步的是：所述夹头体的外表面设置有环形槽，所述钢球部分落入到环形槽内，所述夹头体的外侧设置有钢套，所述钢套上设置有通孔，所述通孔与钢球的位置对应且所述钢球位于通孔内，所述夹紧套的内表面设置有第一台阶和第二台阶，所述第一台阶和第二台阶通过连接面连接，便于钢球在第一台阶和第二台阶之间切换，且所述第二台阶的直径大于第一台阶的直径，夹紧套有两种状态，即上位状态和下位状态，当钢球处于第一台阶
时，所述钢球进入到环形槽内并挤压夹头体，所述夹头体处于夹紧状态；当钢球处于第二台阶时，所述钢球脱离环形槽，所述钢球与环形槽不接触，所述夹头体可以脱落。
10.进一步的是：所述动力组件包括气缸座和固定在气缸座上的气缸，所述气缸的驱动轴上固定连接有推杆，所述推杆上转动连接有连杆，所述连杆远离推杆的一端转动连接在气缸座上，所述连杆上固定连接有用于使得夹紧套上下移动的u形叉，所述u形叉用于带动夹紧套上下移动，所述夹紧套上设置有用于使得夹紧套复位的复位弹簧。
11.当需要更换电极管时，所述气缸的驱动轴伸出，带动推杆按压连杆靠近气缸的一端，连杆靠近夹紧套的一端向上翘起，带动夹紧套向上移动，所述钢球挤压夹头体的力减少，外部机械手将夹头体取下，将新的夹头体安装到位，然后所述气缸驱动连杆靠近气缸的一端向上移动，所述连杆靠近夹紧套的一端向下移动，所述复位弹簧驱动夹紧套向下移动复位，挤压钢球，所述钢球挤压夹头体，使得夹头体不能脱落。
12.进一步的是：所述夹头体通过连接件连接有空心轴，所述空心轴的外侧设置有用于驱动空心轴旋转的旋转组件，所述旋转组件包括设置在空心轴外表面的第一同步轮，所述第一同步轮的外表面连接有同步带，所述同步带的内表面设置有第二同步轮，所述第二同步轮的中心与伺服电机的驱动轴连接。所述伺服电机转动带动第二同步轮转动，所述第二同步轮转动带动同步带传动从而带动第一同步轮转动，所述第一同步轮转动带动空心轴转动，进而带动夹头体转动，所述夹头体转动带动电极管转动从而进行电火花穿孔。所述空心轴的中心位置供高压工作液流动，对电极管进行润滑和降温。
13.进一步的是：所述空心轴通过机械密封连接有用于接工作液的接头。机械密封是一种旋转机械的轴封装置。由于传动轴贯穿在设备内外，这样，轴与设备之间存在一个圆周间隙，设备中的介质通过该间隙向外泄漏，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄漏，因此必须有一个阻止泄漏的轴封装置。所述接头用于将外部的工作液引入到空心轴内。
14.进一步的是：所述空心轴的外表面设置有钢环，所述复位弹簧的一端与钢环接触，所述复位弹簧的另一端与夹紧套接触，所述钢环用于支撑空心轴。
15.进一步的是：所述气缸的一侧设置有用于检测气缸是否到达上位的第一磁性开关和用于检测气缸是否到达下位的第二磁性开关，所述第一磁性开关和第二磁性开关用于感应气缸内的磁体，所述第一磁性开关用于检测气缸是否到达上位即检测气缸的驱动轴是否缩回到位；所述第二磁性开关用于检测气缸是否到达下位即检测气缸的驱动轴是否伸出到位。
16.进一步的是：所述夹头体的一侧设置有用于给电极管供电的碳刷，所述碳刷用于给电极管供电，使得电极管发出电火花对工件进行放电。
17.进一步的是：所述空心轴的外表面设置有轴承，所述轴承的外表面固定连接有轴承座，所述伺服电机和气缸座固定连接在轴承座上，所述轴承用于支撑并固定空心轴，使得空心轴在上下左右位置固定的情况下能够进行旋转。
18.本发明的有益效果是，本技术中通过气缸驱动夹紧套上下移动来控制钢球挤压夹头体的程度，从而实现夹紧或松开夹头体，本技术中可以实现自动更换电极，避免了人工介入更换电极，也避免了更换电极需停机的现象出现，提高了电火花机的使用率，提高了工作效率，也节省了人工成本。本技术中整体采用模块化，便于维护及后期的升级改进。
附图说明
19.图1为本发明一较佳实施例的整体结构示意图；
20.图2为本发明一较佳实施例的动力组件与夹紧组件的配合示意图；
21.图3为本发明一较佳实施例的夹紧组件的结构示意图；
22.图4为动力组件的后视图；
23.图5为动力组件的主视图；
24.图6为转动组件的结构示意图；
25.图7为中心轴的结构示意图；
26.图中：1、夹头体；2、钢球；3、夹紧套；5、环形槽；6、钢套；7、第一台阶；8、第二台阶；41、气缸座；42、气缸；43、推杆；44、连杆；45、u形叉；46、复位弹簧；9、空心轴；10、第一同步轮；11、同步带；12、伺服电机；13、机械密封；14、接头；15、钢环；16、第一磁性开关；17、第二磁性开关；18、碳刷；19、轴承；20、轴承座；100、夹紧组件；400、动力组件；500、旋转组件。
具体实施方式
27.下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
28.在本发明的描述中，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发明的限制；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，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.参见附图1、图2、图3所示，本技术的实施例提供了一种气动旋转头，该气动旋转头包括夹头体1，所述夹头体1用于夹持电极管，所述夹头体1的外侧设置有用于夹紧或松开夹头体的夹紧组件100，所述夹紧组件100的一侧设置有用于控制夹紧组件100夹紧或松开夹头体的动力组件400，所述夹紧组件100包括设置在夹头体1外侧的钢球2，所述钢球2的外侧设置有用于控制钢球2夹紧或松开夹头体1的夹紧套3；钢球2在夹紧套3内的位置不同夹紧电极管的程度不同，所述动力组件400用于控制夹紧组件100夹紧或松开夹头体，所述动力组件400用于驱动夹紧套3上下移动，动力组件400驱动夹紧套3向上移动到上位时，所述夹头体1与钢球2不接触，夹头体1可以取下，所述动力组件400驱动夹紧套3向下移动到下位时，所述夹紧套3将钢球2挤在夹头体1上，从而将夹头体1固定住。
30.本技术中通过动力组件400驱动夹紧套3上下移动来控制钢球2挤压夹头体1的程度，从而实现夹紧或松开夹头体1，本技术中可以实现自动更换电极管，避免了人工介入更换电极管，也避免了更换电极管需停机的现象出现，提高了电火花机的使用率，提高了工作效率，也节省了人工成本。
31.工作原理：
32.当需要更换电极管时，所述动力组件400驱动夹紧套3向上移动，所述钢球2挤压夹头体1的力减少，外部机械手将夹头体1取下，将新的夹头体1安装到位，所述动力组件400驱动夹紧套3向下移动，挤压钢球2，所述钢球2挤压夹头体1，使得夹头体1不能脱落。
33.在上述基础上，所述夹头体1的外表面设置有环形槽5，所述钢球2部分落入到环形槽5内，所述夹头体1的外侧设置有钢套6，所述钢套6上设置有通孔，所述通孔与钢球2的位置对应且所述钢球2位于通孔内，所述夹紧套3的内表面设置有第一台阶7和第二台阶8，所述第一台阶7和第二台阶8通过连接面连接，便于钢球2在第一台阶7和第二台阶8之间切换，且所述第二台阶8的直径大于第一台阶7的直径，夹紧套3有两种状态，即上位状态和下位状态，当钢球2处于第一台阶7时，所述钢球2进入到环形槽5内并挤压夹头体1，所述夹头体1处于夹紧状态；当钢球2处于第二台阶8时，所述钢球2脱离环形槽5，所述钢球2与环形槽5不接触，所述夹头体1可以脱落。
34.在上述基础上，如图4、图5所示，所述动力组件400包括气缸座41和固定在气缸座41上的气缸42，所述气缸42的驱动轴上固定连接有推杆43，所述推杆43上转动连接有连杆44，所述连杆44远离推杆43的一端转动连接在气缸座41上，所述连杆44上固定连接有用于使得夹紧套3上下移动的u形叉45，所述u形叉45用于带动夹紧套3上下移动，所述夹紧套3上设置有用于使得夹紧套3复位的复位弹簧46。
35.当需要更换电极管时，所述气缸42的驱动轴伸出，带动推杆43按压连杆44靠近气缸的一端，连杆44靠近夹紧套3的一端向上翘起，带动夹紧套3向上移动，所述钢球2挤压夹头体1的力减少，外部机械手将夹头体1取下，将新的夹头体1安装到位，然后所述气缸42驱动连杆44靠近气缸42的一端向上移动，所述连杆44靠近夹紧套3的一端向下移动，所述复位弹簧46驱动夹紧套3向下移动复位，挤压钢球2，所述钢球2挤压夹头体1，使得夹头体1不能脱落。
36.在上述基础上，如图6所示，所述夹头体1通过连接件连接有空心轴9，所述空心轴9的外侧设置有用于驱动空心轴9旋转的旋转组件500，所述旋转组件500包括设置在空心轴9外表面的第一同步轮10，所述第一同步轮10的外表面连接有同步带11，所述同步带的内表面设置有第二同步轮，所述第二同步轮的中心与伺服电机12的驱动轴连接，所述伺服电机12转动带动第二同步轮转动，所述第二同步轮转动带动同步带11传动从而带动第一同步轮10转动，所述第一同步轮10转动带动空心轴9转动，进而带动夹头体1转动，所述夹头体1转动带动电极管转动从而进行电火花穿孔。所述空心轴9的中心位置供高压工作液流动，对电极管进行润滑和降温。
37.在上述基础上，所述空心轴9通过机械密封13连接有用于接工作液的接头14。机械密封13是一种旋转机械的轴封装置。由于传动轴贯穿在设备内外，这样，轴与设备之间存在一个圆周间隙，设备中的介质通过该间隙向外泄漏，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄漏，因此必须有一个阻止泄漏的轴封装置。所述接头14用于将外部的工作液引入到空心轴9内。
38.在上述基础上，如图7所示，所述空心轴9的外表面设置有钢环15，所述复位弹簧46的一端与钢环15接触，所述复位弹簧46的另一端与夹紧套3接触，所述钢环15用于支撑空心轴9。
39.在上述基础上，所述气缸42的一侧设置有用于检测气缸42是否到达上位的第一磁
性开关16和用于检测气缸42是否到达下位的第二磁性开关17，所述第一磁性开关16和第二磁性开关17用于感应气缸42内的磁体，所述第一磁性开关16用于检测气缸42是否到达上位即检测气缸42的驱动轴是否缩回到位；所述第二磁性开关17用于检测气缸42是否到达下位即检测气缸42的驱动轴是否伸出到位。
40.在上述基础上，所述夹头体1的一侧设置有用于给电极管供电的碳刷18，所述碳刷18用于给电极管供电，使得电极管发出电火花对工件进行放电。
41.在上述基础上，所述空心轴9的外表面设置有轴承，所述轴承的外表面固定连接有轴承座19，所述伺服电机和气缸座41固定连接在轴承座19上，所述轴承用于支撑并固定空心轴9，使得空心轴9在上下左右位置固定的情况下能够进行旋转。
42.以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。