一种绕线装置及线切割设备的制作方法

1.本发明属于线切割设备技术领域，具体而言，涉及一种绕线装置及线切割设备。


背景技术：

2.目前切片机的绕线轮两端为两个锥面，一端与收放线主轴的锥面配合，另一端与压盖的锥面配合，压盖通过等高螺钉固定在收放线主轴上，压盖内部的矩形弹簧压缩，通过弹力将绕线轮压紧在收放线主轴的锥面；由压盖与收放线主轴的配合、绕线轮两端的锥面配合来保证绕线轮与收放线主轴的同轴度，矩形弹簧的压紧力在绕线轮与收放线主轴配合锥面之间的静摩擦力提供急停扭矩。
3.但是上述结构在安装绕线轮时，需将绕线轮套入收放线主轴内，再套上压盖，最后拧入等高螺钉，人工用扭力扳手拧紧，操作较为繁琐；并且压盖与收放线主轴的轴孔配合间隙较小，对操作人员的安装熟练度要求较高，导致安装效率较低。
4.因此，本技术要解决的技术问题是：如何实现线轮与收放线主轴装配自动化。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种绕线装置及线切割设备，解决了现有技术线轮与收放线主轴无法自动化装配的问题，本技术方案的技术效果是：实现线轮与收放线主轴的装配自动化。
6.本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种绕线装置，包括线轮；轴体，所述轴体上设有调压管路，所述调压管路上设有调压孔，可供流体进出；以及快换装置，所述快换装置设置于所述轴体与线轮之间，使得轴体与线轮之间可拆卸连接；其中，所述快换装置与调压管路相接，且具有锁止状态和解锁状态，可受调压管路的流体推动而切换至锁止状态，或受调压管路的流体倒吸而切换至解锁状态。
7.可以理解的是，轴体用于与线轮连接，驱动线轮转动，可以对切割线进行收放线操作，通过在轴体上设置调压管路调节压差，流体可从调压管路的调压孔进出，通过流体推动或倒吸可以切换快换装置的两种状态，方便快速地将轴体与线轮锁定连接或解锁拆卸。
8.在上述的绕线装置中，所述快换装置包括：连接座，所述连接座连接于轴体一端，所述连接座与轴体之间设有活动杆，所述活动杆一端与调压管路相接；连接套，所述连接套可拆卸连接于线轮内，且可套设于连接座上；锁止结构，所述锁止结构设置于活动杆与连接套之间，所述锁止结构具有上述锁止状态和解锁状态，锁止状态下，所述活动杆与连接套径向相抵锁止，解锁状态下，所述活动杆可受调压管路的流体作用而相对连接套轴向活动。
9.可以理解的是，连接座连接于轴体，可限制活动杆轴向活动过度，防止其脱离；连接套连接于线轮内，可与轴向活动的活动杆形成锁止结构；锁止结构的原理是利用轴体内调压管路的压差变化，调节活动杆的轴向位置，以使活动杆与连接套径向相抵锁止或轴向活动脱离。
10.在上述的绕线装置中，所述锁止结构包括：弹性件，所述弹性件设置于连接座上的
限位孔内，且套设于活动杆上的凹槽上；锁止部，所述锁止部设置于连接套上且位于弹性件的外侧；其中，所述弹性件可随活动杆的轴向活动，而沿凹槽的弧面径向扩张伸出限位孔与锁止部抵接，或沿凹槽的弧面径向收缩至限位孔内与锁止部脱离。
11.需要注意的是，活动杆的轴向活动是通过通入流体或倒吸流体的方式实现。通入流体时，活动杆被流体推动向靠近连接套的方向移动，由于弹性件被限位孔限位，无法随活动杆同步轴向移动，仅随其套设位置的凹槽直径收缩，而同步径向收缩，此时即解锁状态。倒吸流体时，活动杆被流体推动向远离连接套的方向移动，活动杆上的凹槽同步移动，使得弹性件被撑开外胀，与连接套上凸出的锁止部相抵，即活动杆与连接套完成锁止，装配完成。同样，当再次通入流体时，可实现解锁。
12.在上述的绕线装置中，还包括：流体对接模块，所述流体对接模块设置于轴体一侧与其相对；升降机构，所述升降机构设置于流体对接模块下方，可带动流体对接模块升降以对接或脱离调压管路。
13.可以理解的是，轴体上的调压管路需要通入或排除流体，若手动将流体源对接到调压管路上，效率较低，无法实现自动化。因此，通过设置流体对接模块可保持与流体源的连接，并根据需求适时与对接轴体上的调压管路对接。升降机构可自动升降，将流体对接模块送至轴体所在区域进行对接，或自动脱离以收回流体对接模块。
14.在上述的绕线装置中，所述流体对接模块与轴体之间设有快速对接结构，所述快速对接结构包括：上快接头，所述上快接头设置于调压孔上；下快接头，所述下快接头设置于流体对接模块的对接孔上；其中，所述上快接头可随轴体转动至下快接头的轴向方向上，使得上快接头的横截面投影与下快接头的横截面投影基本重合。
15.可以理解的是，通过设置上快接头和下快接头，可以快速将调压孔与对接孔对位连接。轴体转动时，可带动上快接头同步转动，当上快接头的横截面投影与下快接头的横截面投影重合时，即完成对位，可通过升降机构驱动进行对接。
16.在上述的绕线装置中，所述流体对接模块上还设有流体对接管，用于对接流体源。可以理解的是，流体对接管与流体源对接后，无需拆卸，可以保持持续连接，不会与上方轴体的转动相干涉，示例性的，还可以在流体对接模块内设置阀门，以方便控制流体输送的开启或关闭。
17.在上述的绕线装置中，还包括：驱动装置，所述驱动装置设置于轴体端部一侧，且所述驱动装置的输出端与轴体端部连接。示例性的，驱动装置的输出端与轴体端部可通过联轴器连接，当驱动装置的输出端转动时，可带动轴体同步转动，轴体转动可带动与其连接的线轮同步转动，以进行收放线。
18.在上述的绕线装置中，还包括：驱动装置，所述驱动装置包括驱动电机和编码器，所述编码器可预设驱动电机的转动角度，以便于流体对接模块对接轴体。可以理解的是，驱动电机通过编码器来控制，当线轮与轴体需要重新装配或拆卸时，需要编码器控制驱动电机转动设定的角度，使得流体对接模块上的对接孔与轴体上的调压孔处于正对面。
19.在上述的绕线装置中，所述升降机构为气缸、电缸或液压缸。示例性的，升降机构可以采用气缸、电缸或液压缸中的一种，以满足对接所需精度。
20.在上述的绕线装置中，所述线轮用于连接轴体的一端设有导向面，所述导向面可对轴体端部插入线轮进行导向。可以理解的是，通过在线轮上靠近轴体一端设置导向面，可
以方便轴体插入。示例性的，导向面被配置为倾斜面，当轴体插入时，该导向面呈扩口状，轴体插入越深，线轮的内径越小，直至线轮与轴体锁止。
21.本发明的另一目的还在于提供一种线切割设备，包括如上所述的绕线装置。
22.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：通过在轴体上设置调压管路调节压差，可以切换快换装置的两种状态，方便快速地将轴体与线轮锁定连接或解锁拆卸；通过设置流体对接模块可保持与流体源的连接，并根据需求适时与对接轴体上的调压管路对接，升降机构可自动升降，将流体对接模块送至轴体所在区域进行对接，或自动脱离以收回流体对接模块；通过设置编码器控制驱动电机转动设定的角度，使得流体对接模块上的对接孔与轴体上的调压孔处于正对面，方便对接。
附图说明
23.图1是现有技术的剖视结构示意图；
24.图2是本发明整体的立体结构示意图；
25.图3是图2的剖视结构示意图；
26.图4是图3中a结构的放大示意图；
27.图5是本发明连接座与调压管路的部分结构示意图；
28.图6是本发明快换装置装配时的工作状态图；
29.图7是本发明快换装置装配完成的工作状态图；
30.图8是图2隐藏线轮和驱动装置后的立体结构示意图；
31.图9是本发明轴体的立体结构示意图；
32.图10是图8中b结构的放大示意图；
33.图11是本发明升降机构与流体对接模块的立体结构示意图；
34.图中，10、主轴；20、压盖；30、螺栓；100、轴体；110、调压管路；111、调压孔；200、线轮；201、导向面；300、快换装置；310、连接座；311、弹性件；312、限位孔；320、连接套；321、锁止部；330、活动杆；331、凹槽；400、流体对接模块；410、对接孔；420、流体对接管；500、升降机构；600、快速对接结构；610、上快接头；620、下快接头；700、驱动装置。
具体实施方式
35.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
36.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
37.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
38.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。
39.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
40.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
41.现有技术的线轮收放线装置，请参照说明书附图的图1，其连接结构主要包括主轴10、压盖20和螺栓30，装配时，需要通过人工将压盖20对准主轴10的轴孔，但压盖20与收放线主轴10的轴孔配合间隙仅0.01～0.03mm，对于操作人员来说，安装难度较高。
42.本技术的绕线装置，请参照说明书附图的图2-图4，具体包括线轮200、轴体100以及快换装置300，轴体100上设有调压管路110，调压管路110上设有调压孔111，可供流体进出，快换装置300设置于所述轴体100与线轮200之间，使得轴体100与线轮200之间可拆卸连接；其中，快换装置300与调压管路110相接，且具有锁止状态和解锁状态，可受调压管路110的流体推动而切换至锁止状态，或受调压管路110的流体倒吸而切换至解锁状态。
43.可以理解的是，轴体100用于与线轮200连接，驱动线轮200转动，可以对切割线进行收放线操作，通过在轴体100上设置调压管路110调节压差，流体可从调压管路110的调压孔111进出，通过流体推动或倒吸可以切换快换装置300的两种状态，方便快速地将轴体100与线轮200锁定连接或解锁拆卸。
44.参见图5-图7，快换装置300包括：连接座310、连接套320以及锁止结构。其中，连接座310连接于轴体100一端，连接座310与轴体100之间设有活动杆330，活动杆330一端与调压管路110相接，连接套320可拆卸连接于线轮200内，且可套设于连接座310上，锁止结构设置于活动杆330与连接套320之间，锁止结构具有上述锁止状态和解锁状态，锁止状态下，活动杆330与连接套320径向相抵锁止，解锁状态下，活动杆330可受调压管路110的流体作用而相对连接套320轴向活动。
45.可以理解的是，连接座310连接于轴体100，可限制活动杆330轴向活动过度，防止其脱离；连接套320连接于线轮200内，可与轴向活动的活动杆330形成锁止结构；锁止结构的原理是利用轴体100内调压管路110的压差变化，调节活动杆330的轴向位置，以使活动杆330与连接套320径向相抵锁止或轴向活动脱离。
46.锁止结构包括：弹性件311和锁止部321，弹性件311设置于连接座310上的限位孔312内，且套设于活动杆330上的凹槽331上，锁止部321设置于连接套320上且位于弹性件311的外侧；其中，弹性件311可随活动杆330的轴向活动，而沿凹槽331的弧面径向扩张伸出限位孔312与锁止部321抵接，或沿凹槽331的弧面径向收缩至限位孔312内与锁止部321脱离。
47.需要注意的是，活动杆330的轴向活动是通过通入流体或倒吸流体的方式实现。通入流体时，活动杆330被流体推动向靠近连接套320的方向移动，由于弹性件311被限位孔312限位，无法随活动杆330同步轴向移动，仅随其套设位置的凹槽331直径收缩，而同步径向收缩，此时即解锁状态。倒吸流体时，活动杆330被流体推动向远离连接套320的方向移动，活动杆330上的凹槽331同步移动，使得弹性件311被撑开外胀，与连接套320上凸出的锁止部321相抵，即活动杆330与连接套320完成锁止，装配完成。同样，当再次通入流体时，可实现解锁。
48.参见图11，流体对接模块400，所述流体对接模块400设置于轴体100一侧与其相对；升降机构500，所述升降机构500设置于流体对接模块400下方，可带动流体对接模块400升降以对接或脱离调压管路110。
49.可以理解的是，轴体100上的调压管路110需要通入或排除流体，若手动将流体源对接到调压管路110上，效率较低，无法实现自动化。因此，通过设置流体对接模块400可保持与流体源的连接，并根据需求适时与对接轴体100上的调压管路110对接。升降机构500可自动升降，将流体对接模块400送至轴体100所在区域进行对接，或自动脱离以收回流体对接模块400。
50.流体对接模块400与轴体100之间设有快速对接结构600，请参照说明书附图的图8-图11，快速对接结构600包括：上快接头610和下快接头620，上快接头610设置于调压孔111上，下快接头620设置于流体对接模块400的对接孔410上；其中，上快接头610可随轴体100转动至下快接头620的轴向方向上，使得上快接头610的横截面投影与下快接头620的横截面投影基本重合。
51.可以理解的是，通过设置上快接头610和下快接头620，可以快速将调压孔111与对接孔410对位连接。轴体100转动时，可带动上快接头610同步转动，当上快接头610的横截面投影与下快接头620的横截面投影重合时，即完成对位，可通过升降机构500驱动进行对接。
52.流体对接模块400上还设有流体对接管420，用于对接流体源。可以理解的是，流体对接管420与流体源对接后，无需拆卸，可以保持持续连接，不会与上方轴体100的转动相干涉，示例性的，还可以在流体对接模块400内设置阀门，以方便控制流体输送的开启或关闭。
53.驱动装置700，请参照说明书附图的图3，所述驱动装置700设置于轴体100端部一侧，且所述驱动装置700的输出端与轴体100端部连接。示例性的，驱动装置700的输出端与轴体100端部可通过联轴器连接，当驱动装置700的输出端转动时，可带动轴体100同步转动，轴体100转动可带动与其连接的线轮200同步转动，以进行收放线。
54.本实施例还包括驱动装置700，具体包括驱动电机和编码器，所述编码器可预设驱动电机的转动角度，以便于流体对接模块400对接轴体100。可以理解的是，驱动电机通过编码器来控制，当线轮200与轴体100需要重新装配或拆卸时，需要编码器控制驱动电机转动设定的角度，使得流体对接模块400上的对接孔410与轴体100上的调压孔111处于正对面。
55.升降机构500为气缸、电缸或液压缸。示例性的，升降机构500可以采用气缸、电缸或液压缸中的一种，以满足对接所需精度。
56.线轮200用于连接轴体100的一端设有导向面201，所述导向面201可对轴体100端部插入线轮200进行导向。可以理解的是，通过在线轮200上靠近轴体100一端设置导向面201，可以方便轴体100插入。示例性的，导向面201被配置为倾斜面，当轴体100插入时，该导向面201呈扩口状，轴体100插入越深，线轮200的内径越小，直至线轮200与轴体100锁止。
57.工作原理：请参照说明书附图的图3和图4，安装前，驱动装置700的编码器控制驱动机构将轴体100转动至合适的角度，使得轴体100上的调压孔111正对下方流体对接模块400上的对接孔410，升降机构500驱动流体对接模块400向上运动，下快接头620与上快接头610完成对接；与此同时，可通过外部的机械手自动夹持线轮200，通过线轮200侧壁的导向面201，将线轮200部分套设于轴体100的安装槽120上，通入液压流体，流体进入轴体100端部推动活动杆330向靠近连接套320的方向移动，连接座310上的弹性件311收缩，直至到达装配位置，控制调压管路110减压，使得液压流体倒流，连接座310上的弹性件311伸出与连接套320上的锁止部321相抵接实现锁止，即线轮200与轴体100完成装配，实现装配过程完全自动化。
58.有益效果：本发明通过在轴体100上设置调压管路110调节压差，可以切换快换装置300的两种状态，方便快速地将轴体100与线轮200锁定连接或解锁拆卸；通过设置流体对接模块400可保持与流体源的连接，并根据需求适时与对接轴体100上的调压管路110对接，升降机构500可自动升降，将流体对接模块400送至轴体100所在区域进行对接，或自动脱离以收回流体对接模块400；通过设置编码器控制驱动电机转动设定的角度，使得流体对接模块400上的对接孔410与轴体100上的调压孔111处于正对面，方便对接。
59.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

技术特征：
1.一种绕线装置，其特征在于，包括：线轮(200)；轴体(100)，所述轴体(100)上设有调压管路(110)，所述调压管路(110)上设有调压孔(111)，可供流体进出；以及快换装置(300)，所述快换装置(300)设置于所述轴体(100)与线轮(200)之间，使得轴体(100)与线轮(200)之间可拆卸连接；其中，所述快换装置(300)与调压管路(110)相接，且具有锁止状态和解锁状态，可受调压管路(110)的流体推动而切换至锁止状态，或受调压管路(110)的流体倒吸而切换至解锁状态。2.根据权利要求1所述的绕线装置，其特征在于，所述快换装置(300)包括：连接座(310)，所述连接座(310)连接于轴体(100)一端，所述连接座与轴体之间设有活动杆(330)，所述活动杆(330)一端与调压管路相接；连接套(320)，所述连接套(320)可拆卸连接于线轮(200)内，且可套设于连接座(310)上；锁止结构，所述锁止结构设置于活动杆(330)与连接套(320)之间，所述锁止结构具有上述锁止状态和解锁状态，锁止状态下，所述活动杆(330)与连接套径向相抵锁止，解锁状态下，所述活动杆(330)可受调压管路的流体作用而相对连接套(320)轴向活动。3.根据权利要求2所述的绕线装置，其特征在于，所述锁止结构包括：弹性件(311)，所述弹性件(311)设置于连接座(310)上的限位孔(312)内，且套设于活动杆(330)上的凹槽(331)上；锁止部(321)，所述锁止部(321)设置于连接套(320)上且位于弹性件(311)的外侧；其中，所述弹性件(311)可随活动杆(330)的轴向活动，而沿凹槽(331)的弧面径向扩张伸出限位孔(312)与锁止部(321)抵接，或沿凹槽(331)的弧面径向收缩至限位孔(312)内与锁止部(321)脱离。4.根据权利要求1所述的绕线装置，其特征在于，还包括：流体对接模块(400)，所述流体对接模块(400)设置于轴体(100)一侧与其相对；升降机构(500)，所述升降机构(500)设置于流体对接模块(400)下方，可带动流体对接模块(400)升降以对接或脱离调压管路(110)。5.根据权利要求4所述的绕线装置，其特征在于，所述流体对接模块(400)与轴体(100)之间设有快速对接结构(600)，所述快速对接结构(600)包括：上快接头(610)，所述上快接头(610)设置于调压孔(111)上；下快接头(620)，所述下快接头(620)设置于流体对接模块(400)的对接孔(410)上；其中，所述上快接头(610)可随轴体(100)转动至下快接头(620)的轴向方向上，使得上快接头(610)的横截面投影与下快接头(620)的横截面投影基本重合。6.根据权利要求4所述的绕线装置，其特征在于，所述流体对接模块(400)上还设有流体对接管(420)，用于对接流体源。7.根据权利要求1-4任一所述的绕线装置，其特征在于，还包括：驱动装置(700)，所述驱动装置(700)设置于轴体(100)端部一侧，且所述驱动装置(700)的输出端与轴体(100)端部连接。
8.根据权利要求7所述的绕线装置，其特征在于，还包括：驱动装置(700)，所述驱动装置(700)包括驱动电机和编码器，所述编码器可预设驱动电机的转动角度，以便于流体对接模块(400)对接轴体(100)，所述升降机构(500)为气缸、电缸或液压缸。9.根据权利要求1-4任一所述的绕线装置，其特征在于，所述线轮(200)用于连接轴体(100)的一端设有导向面(201)，所述导向面(201)可对轴体(100)端部插入线轮(200)进行导向。10.一种线切割设备，其特征在于，包括：绕线装置，如权利要求1-9任一所述。

技术总结
本发明提供了一种绕线装置及线切割设备，属于线切割设备技术领域，解决了现有技术的线轮与轴体装配效率低的问题。本发明包括线轮；轴体，所述轴体上设有调压管路，所述调压管路上设有调压孔，可供流体进出；以及快换装置，所述快换装置设置于所述轴体与线轮之间，使得轴体与线轮之间可拆卸连接；其中，所述快换装置与调压管路相接，且具有锁止状态和解锁状态，可受调压管路的流体推动而切换至锁止状态，或受调压管路的流体倒吸而切换至解锁状态。本发明通过流体推动或倒吸可以切换快换装置的两种状态，方便快速地将轴体与线轮锁定连接或解锁拆卸。锁拆卸。锁拆卸。


技术研发人员：曹建伟 朱亮 许建青 沈振宏 王金荣
受保护的技术使用者：浙江晶盛机电股份有限公司
技术研发日：2023.06.01
技术公布日：2023/8/1