線切割機(jī)床電極絲的自適應(yīng)張力控制裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種往復(fù)走絲型電火花線切割機(jī)床電極絲的自適應(yīng)張力控制裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]線切割機(jī)床電極絲的張力是否符合要求與加工質(zhì)量密切相關(guān);現(xiàn)有電極絲張力的檢測(cè)及調(diào)整裝置及方法,通常采用在上機(jī)頭與下機(jī)頭之間加工段外的電極絲上設(shè)置一個(gè)張力檢測(cè)輪,通過(guò)其測(cè)得的張力值來(lái)判斷加工段處電極絲的張力值,再通過(guò)改變張緊輪的位置來(lái)調(diào)整張力;但由于電極絲經(jīng)過(guò)換向輪和導(dǎo)輪,在走絲過(guò)程中存在摩擦力,測(cè)得的張力值與加工段處電極絲的張力值存在一定差別,而當(dāng)電極絲往復(fù)運(yùn)行時(shí),所設(shè)置的傳感器檢測(cè)的張力值僅能反映出電極絲單側(cè)的張力情況,而決定加工質(zhì)量的是加工段電極絲的張力值,但在加工段處又無(wú)法設(shè)置張力檢測(cè)輪,因此該方法對(duì)加工段電極絲張力的檢測(cè)及控制都不夠精確,影響了加工質(zhì)量。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足,提供一種線切割機(jī)床電極絲的自適應(yīng)張力控制裝置及方法,它能更為精確地檢測(cè)及調(diào)節(jié)加工段電極絲的張力,從而提高加工質(zhì)量。
[0004]為達(dá)到上述目的,本發(fā)明的線切割機(jī)床電極絲的自適應(yīng)張力控制裝置,包括機(jī)架、設(shè)于機(jī)架上的儲(chǔ)絲筒、一個(gè)以上的過(guò)渡導(dǎo)向輪、上機(jī)頭、下機(jī)頭,上、下機(jī)頭上分別設(shè)有主導(dǎo)向輪,繞于儲(chǔ)絲筒、過(guò)渡導(dǎo)向輪、主導(dǎo)向輪上的電極絲形成走絲回路,其特征在于在上機(jī)頭與儲(chǔ)絲筒之間及下機(jī)頭與儲(chǔ)絲筒之間的機(jī)架上分別設(shè)有軸式張力傳感器,每個(gè)軸式張力傳感器上均通過(guò)軸承設(shè)有張力檢測(cè)輪,所述電極絲繞于兩張力檢測(cè)輪上并形成包角,軸式張力傳感器均與一單片機(jī)相連;在機(jī)架上設(shè)有用于控制電極絲張緊力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)模組,該模組設(shè)有兩平行導(dǎo)柱以及一絲杠螺母副,其中絲杠裝于機(jī)架上并與兩導(dǎo)柱平行,一伺服電機(jī)與絲杠通過(guò)同步皮帶輪機(jī)構(gòu)連接,一滑座與螺母固連并滑動(dòng)裝于兩導(dǎo)柱上,滑座上設(shè)有張緊輪,電極絲也繞于張緊輪上。
[0005]作為上述自適應(yīng)張力控制裝置的進(jìn)一步改進(jìn),所述伺服電機(jī)也與單片機(jī)相連,單片機(jī)還與報(bào)警裝置相連;便于實(shí)現(xiàn)張力調(diào)節(jié)的自動(dòng)控制及輸出報(bào)警信號(hào);
對(duì)應(yīng)于上述裝置的線切割機(jī)床電極絲的自適應(yīng)張力控制方法為:I)通過(guò)作為兩張力檢測(cè)輪芯軸的軸式張力傳感器分別檢測(cè)上機(jī)頭與儲(chǔ)絲筒之間及下機(jī)頭與儲(chǔ)絲筒之間電極絲的張力;2)將測(cè)得的兩張力值均反饋給單片機(jī);3)以測(cè)得的兩張力值作為變量,向單片機(jī)輸入計(jì)算上機(jī)頭與下機(jī)頭之間加工段電極絲張力的公式及預(yù)設(shè)張力值的范圍;4)單片機(jī)根據(jù)測(cè)得的兩張力值計(jì)算出上機(jī)頭與下機(jī)頭之間加工段電極絲的張力,如該張力大于預(yù)設(shè)張力值的范圍上限,則單片機(jī)控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度,再通過(guò)同步皮帶輪機(jī)構(gòu)、絲杠使得螺母、滑座及張緊輪移動(dòng),可調(diào)節(jié)電極絲的張緊度以調(diào)節(jié)其張力,直至加工段電極絲的張力落入預(yù)設(shè)張力值的范圍內(nèi);如該張力小于預(yù)設(shè)張力值的范圍下限,則單片機(jī)控制伺服電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度,使得張緊輪反向移動(dòng),直至加工段電極絲的張力落入預(yù)設(shè)張力值的范圍內(nèi);
作為上述自適應(yīng)張力控制方法的進(jìn)一步改進(jìn),向單片機(jī)輸入加工段電極絲張力的極大值和極小值,極大值和極小值均不在預(yù)設(shè)張力值的范圍內(nèi);在控制過(guò)程中,當(dāng)單片機(jī)計(jì)算出加工段電極絲的張力值超出極大值或極小值時(shí),,即說(shuō)明運(yùn)絲系統(tǒng)出現(xiàn)不良情況,單片機(jī)通過(guò)報(bào)警裝置輸出異警信息,提示用戶對(duì)運(yùn)絲系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),以實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)絲狀態(tài)的自診斷功能,提升整機(jī)的智能化水平。
[0006]綜上所述,本發(fā)明由于可更為精確地檢測(cè)及調(diào)節(jié)加工段電極絲的張力,從而提高加工質(zhì)量,智能化水平高。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本發(fā)明線切割機(jī)床電極絲的自適應(yīng)張力控制裝置實(shí)施例的主視圖。
[0008]圖2為圖1的A處放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0010]如圖1、圖2所示,該線切割機(jī)床電極絲的自適應(yīng)張力控制裝置,包括機(jī)架1、設(shè)于機(jī)架I上的儲(chǔ)絲筒2、四個(gè)過(guò)渡換向輪3、上機(jī)頭4和下機(jī)頭5,上機(jī)頭4和下機(jī)頭5均設(shè)有主導(dǎo)向輪6,在上機(jī)頭4與儲(chǔ)絲筒2之間及下機(jī)頭5與儲(chǔ)絲筒2之間的機(jī)架I上分別設(shè)有軸式張力傳感器7或8,每個(gè)軸式張力傳感器7或8上均通過(guò)軸承設(shè)有張力檢測(cè)輪9,繞于儲(chǔ)絲筒2、所有過(guò)渡換向輪3、張力檢測(cè)輪9和主導(dǎo)向輪6上的電極絲10形成走絲回路,所述電極絲10繞于兩張力檢測(cè)輪9上并形成包角;在機(jī)架I上設(shè)有用于控制電極絲張緊力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)模組19,該模組設(shè)有兩平行導(dǎo)柱11以及一絲杠螺母副,其中絲杠12裝于機(jī)架I上并與兩導(dǎo)柱11平行,一伺服電機(jī)13與絲杠12通過(guò)同步皮帶輪機(jī)構(gòu)15連接,一滑座16與螺母17固連并滑動(dòng)裝于兩導(dǎo)柱11上,滑座16上設(shè)有張緊輪18,電極絲10也繞于張緊輪18上;軸式張力傳感器7或8及伺服電機(jī)13均與一單片機(jī)(未示出)相連,單片機(jī)還與報(bào)警裝置(未示出)相連,報(bào)警裝置可采用蜂鳴器或聲光報(bào)警器;
對(duì)應(yīng)于上述裝置的線切割機(jī)床電極絲的自適應(yīng)張力控制方法為:1)通過(guò)作為兩張力檢測(cè)輪9芯軸的軸式張力傳感器7和8分別檢測(cè)上機(jī)頭4與儲(chǔ)絲筒2之間及下機(jī)頭5與儲(chǔ)絲筒2之間電極絲10的張力;2)將測(cè)得的兩張力值均反饋給單片機(jī);3)以測(cè)得的兩張力值作為變量,向單片機(jī)輸入計(jì)算上機(jī)頭4與下機(jī)頭5之間加工段電極絲張力的公式、預(yù)設(shè)張力值的范圍及加工段電極絲張力的極大值和極小值,極大值和極小值均不在預(yù)設(shè)張力值的范圍內(nèi);加工段電極絲的張力介于兩檢測(cè)值之間,該公式與兩張力檢測(cè)輪9設(shè)置的位置有關(guān),通常對(duì)稱設(shè)置于加工段電極絲兩側(cè),則該公式取兩檢測(cè)值的平均值;4)單片機(jī)根據(jù)測(cè)得的兩張力值計(jì)算出上機(jī)頭4與下機(jī)頭5之間加工段電極絲的張力,如該張力大于預(yù)設(shè)張力值的范圍上限,則單片機(jī)控制伺服電機(jī)13轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度,再通過(guò)同步皮帶輪機(jī)構(gòu)15、絲杠12使得螺母17、滑座16及張緊輪18移動(dòng),可調(diào)節(jié)電極絲10的張緊度以調(diào)節(jié)其張力,直至加工段電極絲的張力落入預(yù)設(shè)張力值的范圍內(nèi);如該張力小于預(yù)設(shè)張力值的范圍下限,則單片機(jī)控制伺服電機(jī)13反向轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度,使得張緊輪18反向移動(dòng),直至加工段電極絲的張力落入預(yù)設(shè)張力值的范圍內(nèi);在控制過(guò)程中,當(dāng)單片機(jī)計(jì)算出加工段電極絲的張力值大于極大值或小于極小值時(shí),即說(shuō)明運(yùn)絲系統(tǒng)出現(xiàn)不良情況(或?qū)л喛⒒驅(qū)щ妷K割出溝槽、或電極絲脫出導(dǎo)輪等),單片機(jī)通過(guò)報(bào)警裝置輸出異警信息,提示用戶對(duì)運(yùn)絲系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),以實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)絲狀態(tài)的自診斷功能,提升整機(jī)的智能化水平;
本發(fā)明由于可更為精確地檢測(cè)及調(diào)節(jié)加工段電極絲的張力,從而提高加工質(zhì)量,且智能化水平高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種線切割機(jī)床電極絲的自適應(yīng)張力控制裝置,包括機(jī)架、設(shè)于機(jī)架上的儲(chǔ)絲筒、一個(gè)以上的過(guò)渡導(dǎo)向輪、上機(jī)頭、下機(jī)頭,上、下機(jī)頭上分別設(shè)有主導(dǎo)向輪,繞于儲(chǔ)絲筒、過(guò)渡導(dǎo)向輪、主導(dǎo)向輪上的電極絲形成走絲回路,其特征在于在上機(jī)頭與儲(chǔ)絲筒之間及下機(jī)頭與儲(chǔ)絲筒之間的機(jī)架上分別設(shè)有軸式張力傳感器,每個(gè)軸式張力傳感器上均通過(guò)軸承設(shè)有張力檢測(cè)輪,所述電極絲繞于兩張力檢測(cè)輪上并形成包角,軸式張力傳感器均與一單片機(jī)相連;在機(jī)架上設(shè)有用于控制電極絲張緊力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)模組,該模組設(shè)有兩平行導(dǎo)柱以及一絲杠螺母副,其中絲杠裝于機(jī)架上并與兩導(dǎo)柱平行,一伺服電機(jī)與絲杠通過(guò)同步皮帶輪機(jī)構(gòu)連接,一滑座與螺母固連并滑動(dòng)裝于兩導(dǎo)柱上,滑座上設(shè)有張緊輪,電極絲也繞于張緊輪上。
2.如權(quán)利要求1所述的線切割機(jī)床電極絲的自適應(yīng)張力控制裝置,其特征在于所述伺服電機(jī)也與單片機(jī)相連,單片機(jī)還與報(bào)警裝置相連。
3.一種線切割機(jī)床電極絲的自適應(yīng)張力控制方法,其特征在于包括以下步驟:1)通過(guò)作為兩張力檢測(cè)輪芯軸的軸式張力傳感器分別檢測(cè)上機(jī)頭與儲(chǔ)絲筒之間及下機(jī)頭與儲(chǔ)絲筒之間電極絲的張力;2)將測(cè)得的兩張力值均反饋給單片機(jī);3)以測(cè)得的兩張力值作為變量,向單片機(jī)輸入計(jì)算上機(jī)頭與下機(jī)頭之間加工段電極絲張力的公式及預(yù)設(shè)張力值的范圍;4)單片機(jī)根據(jù)測(cè)得的兩張力值計(jì)算出上機(jī)頭與下機(jī)頭之間加工段電極絲的張力,如該張力大于預(yù)設(shè)張力值的范圍上限,則單片機(jī)控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度,再通過(guò)同步皮帶輪機(jī)構(gòu)、絲杠使得螺母、滑座及張緊輪移動(dòng),可調(diào)節(jié)電極絲的張緊度以調(diào)節(jié)其張力,直至加工段電極絲的張力落入預(yù)設(shè)張力值的范圍內(nèi);如該張力小于預(yù)設(shè)張力值的范圍下限,則單片機(jī)控制伺服電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度,使得張緊輪反向移動(dòng),直至加工段電極絲的張力落入預(yù)設(shè)張力值的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的線切割機(jī)床電極絲的自適應(yīng)張力控制方法,其特征在于:向單片機(jī)輸入加工段電極絲張力的極大值和極小值,極大值和極小值均不在預(yù)設(shè)張力值的范圍內(nèi);在控制過(guò)程中,當(dāng)單片機(jī)計(jì)算出加工段電極絲的張力值超出極大值或極小值時(shí),即說(shuō)明運(yùn)絲系統(tǒng)出現(xiàn)不良情況,單片機(jī)通過(guò)報(bào)警裝置輸出異警信息,提示用戶對(duì)運(yùn)絲系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),以實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)絲狀態(tài)的自診斷功能,提升整機(jī)的智能化水平。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種線切割機(jī)床電極絲的自適應(yīng)張力控制裝置及方法,其裝置包括機(jī)架、設(shè)于機(jī)架上的儲(chǔ)絲筒、過(guò)渡換向輪、均設(shè)有主導(dǎo)向輪的上機(jī)頭和下機(jī)頭,繞于儲(chǔ)絲筒、所有換向輪和導(dǎo)輪上的電極絲形成走絲回路,在上機(jī)頭與儲(chǔ)絲筒之間及下機(jī)頭與儲(chǔ)絲筒之間的機(jī)架上分別設(shè)有軸式張力傳感器,每個(gè)軸式張力傳感器上均通過(guò)軸承設(shè)有張力檢測(cè)輪,所述電極絲繞于兩張力檢測(cè)輪上并形成包角,軸式張力傳感器均與一單片機(jī)相連;在機(jī)架上設(shè)有兩平行導(dǎo)柱以及一絲杠螺母副,其中絲杠裝于機(jī)架上并與兩導(dǎo)柱平行,一伺服電機(jī)與絲杠通過(guò)同步皮帶輪機(jī)構(gòu)連接,一滑座與螺母固連并滑動(dòng)裝于兩導(dǎo)柱上,滑座上設(shè)有張緊輪,電極絲繞于張緊輪上;本發(fā)明可更為精確地檢測(cè)及調(diào)節(jié)加工段電極絲的張力,從而提高加工質(zhì)量。
【IPC分類】B23H7-10
【公開(kāi)號(hào)】CN104588800
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410759611
【發(fā)明人】李克君
【申請(qǐng)人】自貢市嘉特?cái)?shù)控機(jī)械制造有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年12月12日