專利名稱：一種快走絲線切割運絲系統(tǒng)的能量儲存與轉換裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明型涉及一種電火花線切割機床的部件，具體講是一種快走絲線切割運絲系統(tǒng)的能量儲存與轉換裝置。
背景技術：
線切割機床的運絲裝置一般由貯絲筒、貯絲筒拖板、拖板座及傳動系統(tǒng)組成，由一臺電機來為其提供動力。傳統(tǒng)的貯絲筒主軸裝有一組變速齒輪，以此來帶動傳動絲杠，使貯絲筒與拖板作往復運動使鉬絲有規(guī)律地、等距離地排列在貯絲筒上。貯絲筒拖板的頻繁換向是采用行程開關來控制實現(xiàn)的。而貯絲筒在電機控制下正反往復運轉，帶動電極絲在線架上來回往復運動，以此來形成加工動作。目前來說，由電機工作來帶動貯絲筒反復的正轉和反轉，加上拖板的來回移動，成了快走絲線切割加工的必不可少的程序。電機的不斷正反運轉，總的說來有如下的不足首先是耗電量大，電機需要不斷地啟動、加速、減速、停止、反轉。好比在跑步當中需要不斷地急停、急轉，消耗的體能自然是最大的；其次是對電機的損耗比較大，電機長期處在頻繁正反轉及從零啟動的非平穩(wěn)運行的環(huán)境中，對電機部件自然提出了更高的要求。時間一長，零部件的損壞自然在所難免。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種讓貯絲筒的正轉和反轉不單純依靠電機、尤其是避免了電機頻繁從零轉速到正轉或者是從零轉速到反轉、但仍然能完成正常的加工動作的一種快走絲線切割運絲系統(tǒng)的能量儲存與轉換裝置。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的快走絲線切割運絲系統(tǒng)的能量儲存與轉換裝置，其主要組成部分為電機、貯絲筒、導軌及儲能系統(tǒng)等，其特征在于運用了一個或一組儲能系統(tǒng)，可以在運絲轉向的過程中，將絲筒高速旋轉的動能轉化為勢能，然后再重新轉化為動能，從而避免了運絲轉向過程中能量的浪費。為此，本發(fā)明提供了兩種實現(xiàn)方式。第一種實現(xiàn)方式由電機、絲杠、導軌、貯絲筒、離合器、渦卷彈簧(俗稱發(fā)條)組成。所述的渦卷彈簧、 離合器和貯絲筒均處于同軸安裝；當電機帶動貯絲筒運轉使導軌左移，碰到設置的行程開關后電機停止做功，慣性讓導軌未停止左移使兩片離合器互相嚙合并且?guī)訙u卷彈簧運轉蓄滿勢能，渦卷彈簧由勢能轉化為動能從而帶動離合器和貯絲筒反轉；導軌右移使兩片離合器脫開，同時導軌又碰到行程開關使得電機的電源接通，貯絲筒在電機的帶動下持續(xù)反轉，當導軌右移到一定程度時，又接觸到第二個行程開關斷開電機電源，慣性讓導軌未停止右移使安裝在電機后部的兩片離合器嚙合，帶動渦卷彈簧一起轉動蓄滿勢能，然后渦卷彈簧由勢能轉化為動能帶動離合器和及貯絲筒正轉；導軌左移，直至碰到行程開關接通電機電源，然后上述動作持續(xù)重復。本發(fā)明快走絲線切割運絲系統(tǒng)的能量儲存跟轉換裝置的第二種實現(xiàn)方式是一種快走絲線切割運絲系統(tǒng)的能量儲存跟轉換裝置。在適當?shù)臅r候，可以將絲筒高速旋轉所產生的動能以某種形式轉化為勢能。該發(fā)明實現(xiàn)由電機、貯絲筒、導軌、絲杠、貯絲筒延伸部分、鉤狀擋條、渦卷彈簧組成。所述的貯絲筒的一側安裝一個延伸部分，延伸部分上安裝一個鉤狀擋條；所述的渦卷彈簧上面同樣安裝一個鉤狀擋條。電機帶動貯絲筒運轉，當電機接觸行程開關電源斷開，同時導軌右移一定距離后，貯絲筒延伸部分上的鉤狀擋條和渦卷彈簧上的鉤狀擋條相接觸，從而帶動渦卷彈簧旋轉，動能先轉化為勢能，然后渦卷齒輪的勢能又轉化為反向旋轉的動能，從而代替了電機接通電源時的反轉。采用以上的技術措施后，本發(fā)明與之前的運絲裝置相比，具有以下的優(yōu)點由于在貯絲筒的兩側各安裝了一個渦卷彈簧，貯絲筒轉動換向時，減速及加速所需的大部分能量由渦卷彈簧來儲存及釋放，這樣，貯絲筒無論是正轉還是反轉的啟動瞬間皆由渦卷彈簧來代替，電機做功減少了而線切割的效果不變。第二種實現(xiàn)方式以在貯絲筒旋轉移動的過程中，兩個鉤狀擋條的接觸使渦卷彈簧卷緊來形成勢能和動能的互換，同樣達到了能量儲存和釋放、電機做功減少了而線切割的效果不變。以上兩種實現(xiàn)方式僅僅只是眾多“快走絲線切割運絲系統(tǒng)的能量儲存跟轉換裝置”的舉例，現(xiàn)實中“快走絲線切割運絲系統(tǒng)的能量儲存跟轉換裝置”的實現(xiàn)方式還有很多， “彈簧儲能”也僅僅只是其中一種儲能方式之一，其他的在此也不一一例舉，總之，只要是跟 “快走絲線切割運絲系統(tǒng)”中的“能量儲存跟轉換裝置”有關的機械裝置，皆在本發(fā)明保護范疇之內。


圖1所示的是快走絲線切割運絲系統(tǒng)的能量儲存與轉換裝置第一種實現(xiàn)方式的結構安裝圖。圖2所示的是快走絲線切割運絲系統(tǒng)的能量儲存與轉換裝置第二種實現(xiàn)方式的結構安裝圖。其中1、貯絲筒；2-1、離合器；2-2、離合器；2-3離合器；2_4、離合器；3_1、渦卷彈簧；3-2、渦卷彈簧；4、電機；5、導軌；6、安裝臺。7-1、鉤狀擋條；7-2、鉤狀擋條；8、貯絲筒延伸部分；9、渦卷彈簧。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。由圖1可知，電機4帶動貯絲筒1運轉，帶動整體與導軌5左移；移動到一定程度時，碰到設置的行程開關后電機4被斷電，慣性讓電機4與貯絲筒1繼續(xù)旋轉，導軌5未停止左移使離合器2-1和2-2嚙合，渦卷彈簧3-1被卷緊蓄滿勢能，在此過程中電機4與貯絲筒1轉速降低直至停轉，然后由渦卷彈簧3-1的勢能轉化為動能帶動離合器2-1、2-2和貯絲筒及電機4反轉；此時導軌5右移，直至兩片離合器脫開，同時導軌5又碰到行程開關使得電機4的電源接通，帶動貯絲筒1正常運轉；當導軌5繼續(xù)向右移動到一定程度時，又接觸到第二個行程開關斷開電機4電源，慣性讓電機4和貯絲筒1繼續(xù)運轉，導軌5未停止右移使得安裝在電機4后部的離合器2-3、2-4嚙合，帶動渦卷彈簧3-2卷緊蓄滿勢能，在此過程中電機4與貯絲筒1轉速降低直至停轉，然后由勢能轉化為動能帶動離合器2-3、2-4和貯絲筒1及電機4開始正轉，導軌5左移，直至碰到行程開關接通電機電源，然后上述動作持續(xù)重復。
由圖2可知，貯絲筒的一側安裝一個延伸部分8，延伸部分8上安裝一個鉤狀擋條 7-1，一個渦卷彈簧9上面同樣安裝一個鉤狀擋條7-2。電機帶動貯絲筒運轉，導軌右移一定距離后，貯絲筒延伸部分8上的鉤狀擋條7-1和鉤狀擋條7-2相接觸，從而帶動渦卷彈簧9 旋轉，當電機接觸行程開關停止旋轉時，渦卷齒輪9的勢能便轉化為反向旋轉的動能，從而代替了電機接通電源時的反轉。。
權利要求
1.一種快走絲線切割運絲系統(tǒng)的能量儲存與轉換裝置，由電機、貯絲筒、導軌及儲能系統(tǒng)組成，其特征在于，運用了一個或一組儲能系統(tǒng)，可以在運絲轉向的過程中，將絲筒高速旋轉的動能轉化為勢能，然后再重新轉化為動能，從而避免了運絲轉向過程中能量的浪費。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種快走絲線切割運絲系統(tǒng)的能量儲存與轉換裝置的一種實現(xiàn)方式，由電機(4)、貯絲筒(1)、導軌(5)、分別和離合器(2-1) (2-2)及(2-3)、(2-4)安裝在一起的渦卷彈簧(3-1)和(3-2)以及行程開關組成，其特征在于，電機(4)帶動貯絲筒 (1)正轉，導軌(5 )左移碰到行程開關后電機(4)停止運轉，慣性使離合器(2-1)和(2-2 )嚙合的同時，渦卷彈簧(3-1)卷緊蓄滿勢能，然后轉化為動能帶動貯絲筒(1)反轉，導軌(5)右移使離合器脫開，碰到行程開關接通電機(4)電源，導軌(5)繼續(xù)右移碰到第二個行程開關切斷電機(4)電源，慣性使貯絲筒(1)未停止運轉，同時離合器(2-3)、(2-4)嚙合，帶動渦卷彈簧(3-2)轉動蓄滿勢能，然后轉化為動能帶動貯絲筒(1)正轉，導軌左移，直至碰到行程開關接通電機(4)電源，貯絲筒(1)正轉，然后上述動作持續(xù)重復。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種快走絲線切割運絲系統(tǒng)的能量儲存跟轉換裝置的一種實現(xiàn)方式，其特征在于，所述的轉化跟儲存裝置是由彈簧和某種形式的離合器所組成。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種快走絲線切割運絲系統(tǒng)的能量儲存與轉換裝置的一種實現(xiàn)方式，其特征在于，所述的離合器的一部分和貯絲筒連接在一起，兩者處于同軸安裝， 離合器的另一部分和渦卷彈簧(3-1)連接在一起，兩者處于同軸安裝。
5.根據(jù)權利要求2所述的一種快走絲線切割運絲系統(tǒng)的能量儲存與轉換裝置的一種實現(xiàn)方式，其特征在于，所述的貯絲筒(1)兩側各安裝有一個離合器(2-1)( 2-2)和(2-3) (2-4),以及各安裝有一個渦卷彈簧(3-1)和(3-2)。
6.根據(jù)權利要求2所述的一種快走絲線切割運絲系統(tǒng)的能量儲存與轉換裝置的一種實現(xiàn)方式，其特征在于，所述的導軌(5)向左移動一段距離后，兩片離合器才產生結合和旋轉，進而帶動渦卷彈簧(3)旋轉，最后將渦卷彈簧(3)旋轉產生的勢能轉化為朝相反方向旋轉的動能。
7.根據(jù)權利要求2所述的一種快走絲線切割運絲系統(tǒng)的能量儲存與轉換裝置的一種實現(xiàn)方式，其特征在于，所述的渦卷彈簧(3-1)或(3-2)和離合器的一部分的安裝可以緊密貼合在一起，也可以在同軸相連的前提下保持一段間距。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種快走絲線切割運絲系統(tǒng)的能量儲存與轉換裝置的另一種實現(xiàn)方式，該裝置除了電機(4)、貯絲筒(1)、導軌(5)外，還由貯絲筒延伸部分(8)和安裝其上的鉤狀擋條(7-1)、渦卷彈簧(9)和安裝其上的鉤狀擋條(7-2)組成，其特征在于，當電機帶動貯絲筒運轉的同時導軌右移，貯絲筒延伸部分(8)上的鉤狀擋條(7-1)和鉤狀擋條 (7-2)相接觸，從而帶動渦卷彈簧(9)旋轉蓄滿勢能，當導軌接觸行程開關使電機停止旋轉時，渦卷齒輪(9)的勢能便轉化為反向旋轉的動能，從而代替了電機接通電源時的反轉。
9.根據(jù)權利要求8所述的一種快走絲線切割運絲系統(tǒng)的能量儲存與轉換裝置的另一種實現(xiàn)方式，其特征在于，所述的延伸部分(8)和貯絲筒同軸安裝，且直徑和貯絲筒相同。
10.根據(jù)權利要8所述的一種快走絲線切割運絲系統(tǒng)的能量儲存與轉換裝置的另一種實現(xiàn)方式，其特征在于，所述的渦卷齒輪(9)直徑和貯絲筒一樣，且和貯絲筒處在同一中軸線上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種快走絲線切割運絲系統(tǒng)的能量儲存與轉換裝置。電機帶動貯絲筒正轉使導軌左移碰到行程開關切斷電源，旋轉慣性使離合器嚙合并帶動渦卷彈簧旋轉蓄滿勢能，然后轉化成動能帶動貯絲筒反轉；導軌右移使離合器脫開，碰到行程開關接通電機電源，導軌繼續(xù)右移碰到第二個行程開關斷開電機電源，旋轉慣性使離合器嚙合，帶動渦卷彈簧卷緊蓄滿勢能，然后轉化為動能帶動貯絲筒正轉；導軌左移，碰到行程開關接通電源，貯絲筒正轉。本發(fā)明還提供了另一種實現(xiàn)方法貯絲筒延伸部與渦卷彈簧表面各裝一擋條，兩者相接觸使得彈簧卷緊產生勢能和動能的轉換，電機做功減少了而線切割的效果不變。
文檔編號B23H11/00GK102151926SQ20111004010
公開日2011年8月17日 申請日期2011年2月18日 優(yōu)先權日2011年2月18日
發(fā)明者陳大彤 申請人:寧波高新區(qū)聚光太陽能有限公司