[發明專利]電火花線切割用恒張力走絲方法及裝置

無效

• 申請號: 200810155904.6
• 申請日: 2008-10-10
• 公開（公告）號: CN101376186A
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發明（設計）人: 李亮;何寧;王琦;戚寶運;卞榮
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B23H7/26
• 分類號: B23H7/26;B23H7/20;B23H7/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 魏學成

技術領域

本發明屬于特種加工領域，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

電極絲的恒張力運行是電火花線切割加工的關鍵技術之一，其主要的技術要求就是在運行過程中保持張力恒定。現有的恒張力裝置主要是克服電極絲在運行過程中的拉伸導致的張力變化。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現實時監控；并且當超過一定限度后，該裝置失效。

中國專利文獻CN?1709626A公開了一種電火花線切割機床的電極絲恒張力運絲的方法及裝置。其方法是利用一種機械結構使一個電機驅動兩個絲桶，并使其中一個受到阻尼器產生的阻尼力，以實現兩絲桶力矩差恒定的目的。該裝置的阻尼力由阻尼器產生只能定性處理，無法實現準確的張力控制；在電極絲運行過程中無法準確判定電極絲運行狀態；并且其結構復雜，無法實現自動控制。

發明內容

本發明主要針對現有電火花線切割中電極絲恒張力自動控制困難，恒張力機構過于復雜等問題。提供一種控制準確、結構簡單、實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：在電極絲運行過程中，通過反饋電路自動監測放絲桶電機與收絲桶電機產生的力矩，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和收絲桶電機的轉矩信號，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和收絲桶電機相連。

與現有的技術相比，本發明具有如下效果：1、在電極絲運行過程中，收絲桶與放絲桶均產生力矩，且兩者之差恒定，以實現恒張力加工；2、可以根據反饋信號，對輸出信號實時調整使電極絲運行更加平穩；3、本發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構，且電路簡單、成本低廉。

上述方法，可以利用控制器以直接轉矩控制方法輸出控制信號通過逆變電路控制放絲桶電機與收絲桶電機。控制器直接以轉矩為控制變量，大幅增加了控制精度，使轉矩更為平穩。

上述方法，可以利用控制器通過反饋電路自動監測包括斷絲在內的異常情況，并根據監控器的要求改變輸出。其可以增加系統的可靠性，提高斷絲等現象對加工質量的影響。

上述裝置，還可以包括監控器，它與控制器雙向連接用于給定控制規則、獲取狀態信號。可以在加工過程中根據實際加工需求，實時調整輸出轉矩，并及時將加工狀態反饋給監控器。

附圖說明

圖1是本發明的一種電火花線切割用恒張力走絲裝置及放絲桶電機、收絲桶電機示意圖。

圖2為一種電火花線切割用恒張力走絲方法的較佳實施流程圖。

圖3為本發明涉及的控制器原理圖。

圖4為本發明涉及的逆變電路原理圖。

圖5為本發明涉及的反饋電路原理圖。

圖中標號名稱：1?控制規則，2?狀態信號，3?控制信號，4?反饋信號，5、6能量信號，7、8?電路信號，9、10?轉矩，11?監控器，12?控制器，13?逆變電路，14?反饋電路，15?放絲桶電機，16?收絲桶電機。

具體實現方式：

本發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輸出恒定轉矩，以實現電極絲的恒張力運行。以下介紹本發明涉及的方法和裝置的具體實施方案。

圖2為一種電火花線切割用恒張力走絲方法的較佳實施流程圖，包括以下步驟：

步驟21：如圖1所示的監控器11將控制規則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，根據控制規則1及反饋信號4，通過計算、分析輸出控制信號3及狀態信號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1所示的能量信號5，6分別輸入給放絲桶電機15和收絲桶電機16，使之產生轉矩9，10；

步驟25：如圖1所示的作用在收絲桶電機15與放絲桶電機16上的能量信號2、3，經過電機；其電路信號7，8通過反饋電路13將轉化為反饋信號4；

步驟26：如圖1所示的監控器11讀取狀態信號2，用以監測運行狀態。

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執行，直到該走絲裝置停止運行。