專利名稱：電火花線切割用恒張力走絲方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于特種加工領(lǐng)域，涉及電火花線切割電極絲恒張力走絲的方法及其 裝置。
背景技術(shù)：
電極絲的恒張力運(yùn)行是電火花線切割加工的關(guān)鍵技術(shù)之一，其主要的技術(shù)要 求就是在運(yùn)行過程中保持張力恒定?，F(xiàn)有的恒張力裝置主要是克服電極絲在運(yùn)行 過程中的拉伸導(dǎo)致的張力變化。通常是增加一個可改變電極絲長度的裝置，來暫 時性的減小電極絲變化對張力的影響。其不足之處在于此裝置不易實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān) 控；并且當(dāng)超過一定限度后，該裝置失效。
中國專利文獻(xiàn)CN1709626A公開了一種電火花線切割機(jī)床的電極絲恒張力 運(yùn)絲的方法及裝置。其方法是利用一種機(jī)械結(jié)構(gòu)使一個電機(jī)驅(qū)動兩個絲桶，并使 其中一個受到阻尼器產(chǎn)生的阻尼力，以實(shí)現(xiàn)兩絲桶力矩差恒定的目的。該裝置的 阻尼力由阻尼器產(chǎn)生只能定性處理，無法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的張力控制；在電極絲運(yùn)行過 程中無法準(zhǔn)確判定電極絲運(yùn)行狀態(tài)；并且其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無法實(shí)現(xiàn)自動控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要針對現(xiàn)有電火花線切割中電極絲恒張力自動控制困難，恒張力 機(jī)構(gòu)過于復(fù)雜等問題。提供一種控制準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用方便的電火花線切割 用恒張力走絲方法及裝置，滿足電火花線切割恒張力走絲的要求，從而達(dá)到提高 加工精度、改善加工效率的目的。
一種電火花線切割用恒張力走絲方法，其特征在于包括以下過程在電極 絲運(yùn)行過程中，通過反饋電路自動監(jiān)測放絲桶電機(jī)與收絲桶電機(jī)產(chǎn)生的力矩，并 控制上述力矩差恒定。
一種電火花線切割用恒張力走絲裝置，其特征在于包括反饋電路、控制器、 逆變電路、其中反饋電路接收放絲桶電機(jī)和收絲桶電機(jī)的轉(zhuǎn)矩信號，控制器輸入 端與反饋電路輸出端相連接受反饋信號，控制器輸出端通過逆變電路分別與放絲 桶電機(jī)和收絲桶電機(jī)相連。
與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下效果1、在電極絲運(yùn)行過程中，收絲 桶與放絲桶均產(chǎn)生力矩，且兩者之差恒定，以實(shí)現(xiàn)恒張力加工；2、可以根據(jù)反 饋信號，對輸出信號實(shí)時調(diào)整使電極絲運(yùn)行更加平穩(wěn)；3、本發(fā)明不需要使用張 力傳感器，不需要改變原有的電極絲走絲機(jī)構(gòu)，且電路簡單、成本低廉。
上述方法，可以利用控制器以直接轉(zhuǎn)矩控制方法輸出控制信號通過逆變電路 控制放絲桶電機(jī)與收絲桶電機(jī)。控制器直接以轉(zhuǎn)矩為控制變量，大幅增加了控制 精度，使轉(zhuǎn)矩更為平穩(wěn)。
上述方法，可以利用控制器通過反饋電路自動監(jiān)測包括斷絲在內(nèi)的異常情 況，并根據(jù)監(jiān)控器的要求改變輸出。其可以增加系統(tǒng)的可靠性，提高斷絲等現(xiàn)象 對加工質(zhì)量的影響。
上述裝置，還可以包括監(jiān)控器，它與控制器雙向連接用于給定控制規(guī)則、獲 取狀態(tài)信號?？梢栽诩庸み^程中根據(jù)實(shí)際加工需求，實(shí)時調(diào)整輸出轉(zhuǎn)矩，并及時 將加工狀態(tài)反饋給監(jiān)控器。


圖1是本發(fā)明的一種電火花線切割用恒張力走絲裝置及放絲桶電機(jī)、收絲桶 電機(jī)示意圖。
圖2為一種電火花線切割用恒張力走絲方法的較佳實(shí)施流程圖。 圖3為本發(fā)明涉及的控制器原理圖。 圖4為本發(fā)明涉及的逆變電路原理圖。 圖5為本發(fā)明涉及的反饋電路原理圖。
圖中標(biāo)號名稱i控制規(guī)則，2狀態(tài)信號，3控制信號，4反饋信號，5、 6 能量信號，7、 8電路信號，9、 IO轉(zhuǎn)矩，11監(jiān)控器，12控制器，13逆變電路， M反饋電路，15放絲桶電機(jī)，16收絲桶電機(jī)。
具體實(shí)現(xiàn)方式
本發(fā)明的電火花線切割用恒張力走絲方法及裝置，主要是控制器通過逆變電 路控制電機(jī)輸出恒定轉(zhuǎn)矩，以實(shí)現(xiàn)電極絲的恒張力運(yùn)行。以下介紹本發(fā)明涉及的 方法和裝置的具體實(shí)施方案。
圖2為一種電火花線切割用恒張力走絲方法的較佳實(shí)施流程圖，包括以下步
驟
步驟21 :如圖1所示的監(jiān)控器1 1將控制規(guī)則1輸入給控制器12;
步驟22:如圖1所示的控制器12正常工作，根據(jù)控制規(guī)則1及反饋信號4，
通過計(jì)算、分析輸出控制信號3及狀態(tài)信號2
步驟23:如圖1所示的控制信號3控制逆變電路13輸出能量信號5， 6;
步驟24:如圖l所示的能量信號5， 6分別輸入給放絲桶電機(jī)15和收絲桶 電機(jī)16，使之產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩9， 10;
步驟25:如圖1所示的作用在收絲桶電機(jī)15與放絲桶電機(jī)16上的能量信 號2、 3，經(jīng)過電機(jī)；其電路信號7， 8通過反饋電路13將轉(zhuǎn)化為反饋信號4;
步驟26:如圖1所示的監(jiān)控器11讀取狀態(tài)信號2，用以監(jiān)測運(yùn)行狀態(tài)。
以上步驟21、步驟22、步驟23、步驟24、步驟25、步驟26在電火花線 切割用恒張力走絲裝置工作期間重復(fù)執(zhí)行，直到該走絲裝置停止運(yùn)行。
如果發(fā)生斷絲等異常情況，將導(dǎo)致收絲桶電機(jī)與放絲桶電機(jī)電路信號異常變 化，控制器可以根據(jù)反饋信號，并根據(jù)控制規(guī)則改變控制信號。
圖1是本發(fā)明的電火花線切割用恒張力走絲裝置的一個實(shí)施案例，它包括監(jiān) 控器ll、控制器12、逆變電路13、反饋電路14以及放絲桶電機(jī)15、收絲桶電 機(jī)16，其特征在于 ，
首先，控制器12讀取控制規(guī)則1、反饋信號4通過計(jì)算、分析輸出狀態(tài)信 號2、控制信號3;
其次，逆變電路13由控制器得到控制信號3并將之轉(zhuǎn)換為能量信號5、 6; 最后，反饋電路14將電機(jī)電路信號7、 8轉(zhuǎn)化為反饋信號4; 以上所述控制器12可由圖3所示的電路實(shí)現(xiàn)；其為DSP的最小系統(tǒng)。 以上所述控制器13可由圖4所示的電路實(shí)現(xiàn)；控制信號經(jīng)過光耦元件131，
以使控制信號不受功率信號的干擾，經(jīng)過功率放大模塊133、 134使進(jìn)過光耦的 控制信號成為能量信號5、 6。
以上所述控制器14可由圖5所示的電路實(shí)現(xiàn)；電路信號中的電流信號經(jīng)過 霍爾傳感器135、 138轉(zhuǎn)換為電流反饋信號；電路信號中的電壓信號經(jīng)過分壓電 路136、 139與隔離放大器137、 140轉(zhuǎn)換為電壓反饋信號。將各種信號合成為 反饋信號4。
以上所述僅為本發(fā)明涉及的一種電火花線切割用恒張力走絲方法及裝置的 一個較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施范圍并不局限于此例。
權(quán)利要求
1、一種電火花線切割用恒張力走絲方法，其特征在于包括以下過程在電極絲運(yùn)行過程中，控制器通過反饋電路自動監(jiān)測放絲桶電機(jī)與收絲桶電機(jī)產(chǎn)生的力矩，并控制上述力矩差恒定。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花線切割用恒張力走絲方法，其特征在于 利用控制器以直接轉(zhuǎn)矩控制方法輸出控制信號通過逆變電路控制放絲桶電機(jī)與 收絲桶電機(jī)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電火花線切割用恒張力走絲方法，其特征在 于利用控制器通過反饋電路自動監(jiān)測包括斷絲在內(nèi)的異常情況，并根據(jù)監(jiān)控器 的要求改變輸出。
4、 一種電火花線切割用恒張力走絲裝置，其特征在于包括反饋電路(14)、控制器(12)、逆變電路(13)、其中反饋電路(14)接收放絲桶電機(jī)(15)和 收絲桶電機(jī)(16)的電路信號，控制器(12)輸入端與反饋電路(14)輸出端 相連接受反饋信號，控制器(12)輸出端通過逆變電路(13)分別與放絲桶電 機(jī)(15)和收絲桶電機(jī)(16)相連。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電火花線切割用恒張力走絲裝置，其特征在于-還包括監(jiān)控器(11)，它與控制器(12)雙向連接用于給定控制規(guī)則、獲取狀態(tài) 信號。
全文摘要
一種電火花線切割用恒張力走絲方法及裝置，屬于特種加工領(lǐng)域。該方法包括以下過程在電極絲運(yùn)行過程中，控制器通過反饋電路自動監(jiān)測放絲桶電機(jī)與收絲桶電機(jī)產(chǎn)生的力矩，并控制上述力矩差恒定。該裝置包括反饋電路(14)、控制器(12)、逆變電路(13)、其中反饋電路(14)接收放絲桶電機(jī)(15)和收絲桶電機(jī)(16)的電路信號，控制器(12)輸入端與反饋電路(14)輸出端相連接受反饋信號，控制器(12)輸出端通過逆變電路(13)分別與放絲桶電機(jī)(15)和收絲桶電機(jī)(16)相連。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，且張力保持恒定。
文檔編號B23H7/02GK101376186SQ20081015590
公開日2009年3月4日 申請日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
發(fā)明者寧 何, 榮 卞, 戚寶運(yùn), 亮 李, 琦 王 申請人:南京航空航天大學(xué)