一种可探测液体压力的电火花线切割机

技术领域

本发明涉及电火花切割技术领域，具体为一种可探测液体压力的电火花线切割机。

背景技术

一般来说，电火花线切割机中，用来张紧线电极的上下一对线导板中，下部导板配置于比工件低的水平，把加工液供入由工件与线电极所形成的间隙部，同时还供给放电能量，对工件进行电火花线切割加工；

现有的电火花切割一般通过切割线呈竖直状态切割工件，一般只能切割竖直面，无法正常切割斜面，或者通过强拉切割线使切割线呈倾斜状态进行切割，但是当切割线强拉时，容易导致切割线与导轮脱离，或者切割线与导轮偏心移动，摩擦力增大，容易导致设备故障，为此申请号为CN202020398171.5的专利中提出了一种电火花线切割机，其采用当滑动台相对于斜切座移动后，可以达到切割线在空间范围内倾斜，实现对工件不同方向的斜切割，扩展切割范围，并且通过切割线导向器可以有效避免切割线切割工件时出现跳线，及切割线脱离第一调节导向轮、第二调节导向轮的情况，通过对应的转向电机、减速机实现驱动切割线导向器转动相应角度，实现适应切割线位置变化；

上述结构在实际调整电火花线的角度时，会对电火花线产生一定的不稳定性，影响到切割精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可探测液体压力的电火花线切割机，以解决在实际调整电火花线的角度时，会对电火花线产生一定的不稳定性，影响到切割精度的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可探测液体压力的电火花线切割机，包括切割室，所述切割室的内部下方设有底座，所述底座的上方设有能够在X轴以及Y轴运行的支撑框，所述切割室的底面中部固定有能够连接底座的球铰，且切割室的内部下方设有可沿着切割室底面圆心为圆心旋转的伸缩气缸，所述底座的下表面与伸缩气缸对应的位置开设有上滑槽，所述伸缩气缸的活塞杆上端插入上滑槽内部，所述切割室的内部安装有能够夹紧球铰的球铰锁定机构，所述底座的圆周外部与切割室的内壁之间安装有隔膜。

进一步的，所述切割室的底部开设有下滑槽，所述下滑槽的内部插入有大齿圈，所述伸缩气缸的下端面固定在大齿圈上，所述大齿圈的一侧啮合有主齿轮，所述切割室的内部安装有能够驱动主齿轮转动的马达，所述上滑槽的内部安装有推力轴承圈。

进一步的，所述底座的下表面与切割室的底面之间均匀的安装有四个弹簧。

进一步的，所述球铰锁定机构包括位于球铰轴两侧的夹板、固定在夹板外侧两端的摇臂、固定在齿轮头下方的齿轮头、啮合在齿轮头下方的齿板以及用于用于驱动两侧的齿板相互靠近或者相互远离的对向驱动组件。

进一步的，所述对向驱动组件包括转动安装在切割室底面前后侧的双向丝杆以及对称螺纹连接在双向丝杆上的螺母，所述齿板安装在对应的螺母上表面，两个所述双向丝杆之间传动连接有皮带，所述切割室的内部安装有用于驱动其中一个螺母转动的第三电机。

进一步的，还包括控制器与进液机构，所述进液管的内部一侧安装有液压检测传感器，且液压检测传感器位于隔膜的上方，所述切割室的一侧上方设有进液管，且切割室的另一侧下方设有排液管，所述排液管位于隔膜上方，所述液压检测传感器的输出端与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与进液机构的输入端电连接。

进一步的，所述底座的上表面设有Y轴驱动组件，所述Y轴驱动组件上方安装有Y轴运动台，所述Y轴驱动组件包括在Y轴上转动安装在底座上表面的Y轴丝杆、螺纹连接在Y轴丝杆上的Y轴螺母、用于驱动Y轴丝杆转动的第二电机以及开设在底座上表面两侧的Y轴导向槽，所述Y轴运动台的中部与Y轴螺母固接，且Y轴运动台的下表面两侧设有能够插入Y轴导向槽内部的导向滑块，所述Y轴运动台的上方安装有X轴驱动组件，所述X轴驱动组件包括在X轴方向上转动安装在Y轴运动台上表面的X轴丝杆、用于驱动X轴丝杆转动的第一电机、螺纹连接在第一电机上的X轴螺母、开设在Y轴运动台上表面前后侧的X轴导向槽，所述X轴螺母的上方固定有支撑框，所述支撑框的下表面设有能够插入X轴导向槽内部的导向滑块，所述X轴螺母与Y轴运动台的侧面之间以及Y轴螺母与切割室的侧面之间均安装有波纹管，所述波纹管包覆对应的X轴丝杆与Y轴丝杆。

进一步的，所述切割室的上方安装有支撑台，所述支撑台的上方转动安装有上卷轮，所述切割室的内部转动安装有下卷轮，且下卷轮位于支撑框和X轴运动台之间，所述上卷轮与下卷轮之间设有切丝，所述支撑台内部安装有丝筒，所述切丝经过丝筒。

进一步的，所述上卷轮与下卷轮的中轴后端均固定有涡轮，两个所述涡轮的一侧设有转轴，所述转轴的两端设有对称的蜗杆部，所述蜗杆部与对应的涡轮啮合，所述切割室的后方安装有能够驱动转轴转动的旋转驱动结构。

进一步的，所述旋转驱动结构包括固定在切割室后方的蜗杆马达、插入蜗杆马达动力输出端的主动轮、固定在转轴中部能够与主动轮啮合的从动轮。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明设置了用于安装支撑平台的底座，在底座下方中部设置了球铰，在底座的下方侧面设置了可旋转的伸缩气缸，进而伸缩气缸旋转时可到达底座的任意位置，伸缩气缸在任意位置伸缩即可实现支撑平台在不同角度的倾斜，使得本装置可进行不同角度的切割，实现切割的轮廓能够为倾斜状态，并且不需要调整电火花线的角度，保证了电火花线的稳定性，进而保证了切割精度；

2、本发明设置了球铰锁定机构，在对向驱动组件带动两侧的齿板相互靠近或者相互远离时，可实现对两侧的齿轮头的对向旋转，实现摇臂带动夹板的开合，当两个夹板闭合时，能够将球铰轴夹住，且竖直，保证底座的稳定性；

3、本发明设置了在底座与切割室之间设置了隔膜，隔膜可以阻挡上方的冷却液，避免了冷却液到达下方机械结构内部导致的机械结构不精确的情况；

4、本发明设置了液压传感器，液压传感器能够检测冷却液的液压，进而在当液压到达隔膜的受力阀值时，停止进液，避免隔膜产生损伤导致的漏液现象；

5、本发明设置了涡轮以及对称的蜗杆，实现上卷轮与下卷轮的对向旋转，保证快走丝的精确度。

附图说明

图1为本发明一种可探测液体压力的电火花线切割机的内部结构示意图；

图2为本发明一种可探测液体压力的电火花线切割机的整体图；

图3为本发明一种可探测液体压力的电火花线切割机中切割室的内部结构示意图；

图4为本发明一种可探测液体压力的电火花线切割机中切割室的底面示意图；

图5为本发明一种可探测液体压力的电火花线切割机中运动台的分解图；

图6为本发明一种可探测液体压力的电火花线切割机中底座的底面示意图；

图7为本发明一种可探测液体压力的电火花线切割机中图1的A区放大图；

图8为本发明一种可探测液体压力的电火花线切割机中球铰锁定机构的结构示意图；

图9为本发明一种可探测液体压力的电火花线切割机中限位轮的另一视角图；

图10为本发明一种可探测液体压力的电火花线切割机中切丝的安装示意图；

图11为本发明一种可探测液体压力的电火花线切割机中切丝的驱动图；

图12为本发明一种可探测液体压力的电火花线切割机中液压检测传感器的原理框；

图13为本发明一种可探测液体压力的电火花线切割机中大齿圈与主齿轮的啮合俯视图。

图中：1、切割室；2、排液管；3、进液管；41、支撑框；42、X轴运动台；5、X轴驱动组件；51、第一电机；52、X轴丝杆；53、X轴螺母；54、X轴导向槽；6、Y轴驱动组件；61、第二电机；62、Y轴丝杆；63、Y轴螺母；64、Y轴导向槽；7、Y轴运动台；8、底座；9、球铰锁定机构；91、夹板；92、摇臂；93、齿轮头；94、齿板；95、对向驱动组件；951、第三电机；952、螺母；953、双向丝杆；954、导向杆；10、弹簧；11、下滑槽；12、隔膜；13、伸缩气缸；14、上滑槽；15、支撑台；16、机械盒；17、上卷轮；18、丝筒；19、下卷轮；20、切丝；21、波纹管；22、球铰；23、旋转驱动结构；231、蜗杆马达；232、主动轮；233、从动轮；24、转轴；25、蜗杆部；26、涡轮；27、液压检测传感器；28、控制器；29、进液机构；30、大齿圈；31、主齿轮；32、马达。

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，所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2所示，本发明提供一种可探测液体压力的电火花线切割机技术方案：一种可探测液体压力的电火花线切割机，包括作为线切割场所的切割室1，切割室1的内部下方设有底座8，底座8的上方设有能够在X轴以及Y轴运行的支撑框41，将工件置于支撑框41上，来进行切割作业。

结合图1、图2、图3和图5所示，在本实施例中，底座8的上表面设有Y轴驱动组件6，Y轴驱动组件6上方安装有Y轴运动台7，Y轴驱动组件6包括在Y轴上转动安装在底座8上表面的Y轴丝杆62、螺纹连接在Y轴丝杆62上的Y轴螺母63、用于驱动Y轴丝杆62转动的第二电机61以及开设在底座8上表面两侧的Y轴导向槽64，Y轴运动台7的中部与Y轴螺母63固接，且Y轴运动台7的下表面两侧设有能够插入Y轴导向槽64内部的导向滑块，进而在第二电机61带动Y轴丝杆62旋转时，可使得Y轴螺母63在Y轴上产生位移，进而实现Y轴运动台7能够在Y轴上移动，而带动支撑框41在Y轴上移动。

在Y轴运动台7的上方安装有X轴驱动组件5，X轴驱动组件5包括在X轴方向上转动安装在Y轴运动台7上表面的X轴丝杆52、用于驱动X轴丝杆52转动的第一电机51、螺纹连接在第一电机51上的X轴螺母53、开设在Y轴运动台7上表面前后侧的X轴导向槽54，X轴螺母53的上方固定有支撑框41，支撑框41的下表面设有能够插入X轴导向槽54内部的导向滑块，进而在第一电机51工作时，可使得X轴丝杆52旋转，在X轴丝杆52旋转时，可使得X轴螺母53带动支撑框41在X方向上移动，实现支撑框41上的工件能够在X轴以及Y轴上移动，便于切割。

如图5，在X轴螺母53与Y轴运动台7的侧面之间以及Y轴螺母63与切割室1的侧面之间均安装有波纹管21，波纹管21包覆对应的X轴丝杆52与Y轴丝杆62，进而可避免切割室1内部的冷却液进入到丝杆内部导致的影响丝杆精度的情况。

参照图1、图6、图7和图8所示，在切割室1的底面中部固定有能够连接底座8的球铰22，进而底座8能够沿着球铰22产生旋转，且在切割室1的内部下方设有可沿着切割室1底面圆心为圆心旋转的伸缩气缸13，伸缩气缸13在伸长或者缩短时，能够向上推动底座8或者向下拉动底座8，实现底座8角度的变化，而由于伸缩气缸13能够沿着切割室1底面圆心旋转，实现伸缩气缸13能够到达底座8下方任意位置，实现任意位置的倾斜，而倾斜切割时就能够实现切割轮廓为倾斜状态，满足需求。

如图1、图6和图13所示，为了实现伸缩气缸13的选择转，在切割室1的底部开设有下滑槽11，下滑槽11的内部插入有大齿圈30，伸缩气缸13的下端面固定在大齿圈30上，大齿圈30的一侧啮合有主齿轮31，切割室1的内部安装有能够驱动主齿轮31转动的马达32，可借马达32的旋转来带动主齿轮31旋转，从而形成大齿圈30的旋转，以实现伸缩气缸13的回转，而在底座8的下表面与伸缩气缸13对应的位置开设有用于给伸缩气缸13上端导向的上滑槽14，优选的，伸缩气缸13的活塞杆上端插入上滑槽14内部，上滑槽14的内部安装有能够给伸缩缸13上端减少磨损的推力轴承圈。

结合图1、图7和图8所示，底座8的下表面与切割室1的底面之间均匀的安装有四个弹簧10，弹簧10可处于将底座8持平，切割室1的内部安装有能够夹紧球铰22的球铰锁定机构9，球铰锁定机构9可将球绞22上的轴夹紧，使其处于竖直状态，以保证底座8的水平，以保证水平切割时的精度，而而后再用球铰锁定机构9进一步夹紧稳定。

优选的，在本实施例中，这里的球铰锁定机构9包括位于球铰22轴两侧的夹板91、固定在夹板91外侧两端的摇臂92、固定在齿轮头93下方的齿轮头93、啮合在齿轮头93下方的齿板94以及用于用于驱动两侧的齿板94相互靠近或者相互远离的对向驱动组件95，进而在对向驱动组件95带动两侧的齿板94相互靠近或者相互远离时，可实现对两侧的齿轮头93的对向旋转，实现摇臂92带动夹板91的开合，当两个夹板91闭合时，能够将球铰22轴夹住，且竖直。

继续参照图1、图7和图8所示，对向驱动组件95包括转动安装在切割室1底面前后侧的双向丝杆953以及对称螺纹连接在双向丝杆953上的螺母952，齿板94安装在对应的螺母952上表面，两个双向丝杆953之间传动连接有皮带，切割室1的内部安装有用于驱动其中一个螺母952转动的第三电机951，进而借第三电机951与皮带的作用可使两双向丝杆954同时旋转，以实现两侧对立的螺母952产生相对或者相向运动。

如图1和图3所示，在底座8的圆周外部与切割室1的内壁之间安装有隔膜12，隔膜12可隔绝上方的冷却液，避免冷却液向下进入到底座8下方的机械结构内部。

如图1和图2所示，在切割室1的一侧上方设有用于进入冷却液的进液管3，且切割室1的另一侧下方设有用于排出冷却液的排液管2，排液管2位于隔膜12上方。

参照图1和图12所示，还包括控制器28与进液机构29，进液管3的内部一侧安装有液压检测传感器27，且液压检测传感器27位于隔膜12的上方，液压检测传感器27的输出端与控制器28的输入端电连接，控制器28的输出端与进液机构29的输入端电连接，进而当液压检测传感器27检测到液压过大(到达隔膜12的承受阀值)时，控制器28控制进液机构29停止进液，避免产生漏液现象。

如图1、图2、图9和图11所示，切割室1的上方安装有支撑台15，支撑台15的上方转动安装有上卷轮17，切割室1的内部转动安装有下卷轮19，且下卷轮19位于支撑框41和X轴运动台42之间，上卷轮17与下卷轮19之间设有切丝20，支撑台15内部安装有丝筒18，切丝20经过丝筒18，在上卷轮17收卷时，切丝20上行，下卷轮19收卷时，切丝20下行，往复运动的切丝20可进行电火花切割。

结合图1、图9和图10所示，上卷轮17与下卷轮19的中轴后端均固定有涡轮26，两个涡轮26的一侧设有转轴24，转轴24的两端设有对称的蜗杆部25，蜗杆部25与对应的涡轮26啮合，切割室1的后方安装有能够驱动转轴24转动的旋转驱动结构23，进而可实现转轴24的转动，借转轴24驱动蜗杆部25的旋转，进而实现两涡轮26的旋转，且两个涡轮26的旋转方向相反，最终实现上卷轮17收卷时，下卷轮19放卷，反之上卷轮17放卷时，下卷轮19收卷。

参照图9和图10所示，在本实施例中，旋转驱动结构23包括固定在切割室1后方的蜗杆马达231、插入蜗杆马达231动力输出端的主动轮232、固定在转轴24中部能够与主动轮232啮合的从动轮233，蜗杆马达231可带动主动轮232转动，进而借从动轮233带动转轴24旋转。

本发明的工作原理：在使用苯装置之时，将待切割工件置于支撑框41上表面，在第二电机61带动Y轴丝杆62旋转时，可使得Y轴螺母63在Y轴上产生位移，进而实现Y轴运动台7能够在Y轴上移动，而带动支撑框41在Y轴上移动，在X轴丝杆52旋转时，可使得X轴螺母53带动支撑框41在X方向上移动，实现支撑框41上的工件能够在X轴以及Y轴上移动，便于对工件的切割；

当需要倾斜切割时，通过驱动第三电机951，借第三电机951与皮带的作用可使两双向丝杆954同时旋转，以实现两侧对立的螺母952产生相对运动，进而右侧齿轮头93能够顺时针旋转，左侧齿轮头93能够逆时针旋转，进而摇臂92能够使夹板91脱离球铰22的轴，使得球铰22的轴能够具有各个方向的自由度，借马达32的旋转来带动主齿轮31旋转，从而形成大齿圈30的旋转，以实现伸缩气缸13的回转，将其旋转至底座8下方所需位置后，再驱动伸缩气缸13伸缩，以达到所需倾斜角度，此时较低侧的弹簧10处于被压缩状态；

在倾斜切割完成后，还需要进行调平作业，调平时，需要将伸缩气缸13恢复到原有长度，弹簧10恢复到原有长度，而后，通过反向驱动第三电机951，来使得两侧的摇臂92带动两侧的夹板91将球铰22的轴锁定，使得球铰22没有自由度，此时的底座8为水平状态，即可再进行水平切割作业。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。