[實用新型]線切割機床控制裝置

有效

• 申請號: 201821885618.0
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN209110344U
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 吳紅英;潘建華;李耀祖;朱高凱;徐振偉;李香
• 申請（專利權）人: 揚州萬泰電子科技有限公司;江蘇安智光電科技有限公司
• 主分類號: B23H7/02
• 分類號: B23H7/02;B23H11/00
• 代理公司: 揚州市蘇為知識產權代理事務所(普通合伙) 32283
• 代理人: 周全

本實用新型提供了線切割機床控制裝置，涉及線切割機床技術領域；包括依次相連的脈沖產生單元、光耦隔離單元、放大單元和驅動單元；光耦隔離單元用于隔離放大單元的模擬信號與脈沖產生單元的數字信號；放大單元包括依次相連的反相放大模塊、延時模塊和推挽放大模塊，延時模塊用于對反相放大電路輸出的脈沖信號的上升沿進行延時；驅動單元包括交流耦合柵極驅動模塊和場效應管，交流耦合柵極驅動模塊用于接收推挽放大模塊的輸出信號，降低輸入場效應管的脈沖信號的上升沿和下降沿的振蕩，降低場效應管的輸入阻抗，為場效應管提供負偏壓以提高場效應管的關斷速度。本實用新型在保證加工速度的前提下，降低鉬絲絲損，大大降低斷絲的概率。

技術領域

本實用新型涉及線切割機床技術領域，尤其是涉及線切割機床控制裝置。

背景技術

線切割加工是基于電火花加工原理發展起來的一種機械加工方法。由于結構簡單、價格低廉，目前快走絲線切割加工機床在我國應用范圍非常廣泛。它是利用循環移動的鉬絲作為工具電極，當把高頻脈沖電壓加在工件(接高頻電壓的正極)與鉬絲(接高頻電壓的負極)之間時，鉬絲對工件進行電火花放電，進而對金屬工件進行蝕除、成型。高頻脈沖電源作為線切割機床的重要組成部分，其性能的優劣直接影響著線切割加工的速度、精度、表面粗糙度、鉬絲損耗、加工穩定性等。目前快走絲線切割加工中普遍存在絲損偏大乃至時常斷絲的問題，不僅由于頻繁換絲嚴重影響加工效率，而且由于鉬絲消耗較多進而增加了加工成本。研究發現，脈沖電源在線切割機工作過程中對工具電極的沖擊磨損是造成工具電極斷絲的主要原因之一。試驗證明，電壓脈沖波形對加工產生影響的主要是放電電流，即電流狀態是影響加工效率以及鉬絲損耗的重要因素。

圖1為線切割高頻脈沖電源工作原理圖。圖1中，P100為高頻電源正極，高頻電源正極P100與待切割工件相連。鉬絲與限流功率電阻RP1～RP9相連，限流功率電阻RP1～RP9分別與對應的驅動單元1～驅動單元9相連，驅動單元中的場效應管的源極與高頻電源負極G100相連。快恢復二極管D101～D109(圖1中未畫出D102～D108)的陽極分別與與驅動單元1～驅動單元9相連，快恢復二極管D101～D109的陰極與高頻電源正極相連。

線切割高頻脈沖電源工作原理:高頻電源正極P100接入直流電壓，電壓幅度一般為80V～100V。當開始線切割加工時，根據需要的切割加工放電電流選擇相應的驅動單元工作。驅動單元工作時，高頻電源正極P100、工件、鉬絲、與其相連的限流功率電阻與驅動單元形成通電回路，工件與鉬絲之間形成火花放電。

如圖2所示，申請號為201220329843.2的中國專利“一種高效率低損耗高頻電源”提出了一種線切割高頻脈沖電源控制電路，圖3為其驅動電路。由圖2和圖3可知，該高頻電源存在以下問題：(1)單片機輸出的高頻脈沖信號IN與后級Q1和Q2組成的推挽放大電路沒有進行隔離，后級放大電路可能會對單片機形成干擾；(2)單片機輸出的高頻脈沖信號沒有經過功率放大，由于單片機的輸出端口驅動能力很小，因此當6路IN同時工作時，可能無法使后級的推挽放大電路正常工作；(3)推挽放大電路的輸出直接通過電阻R111接入場效應管M1的柵極，進而驅動場效應管工作。該電路將使場效應管的輸出脈沖上升沿過陡，而且上升沿的尖沖很大，使得鉬絲中存在很大的沖擊電流，進而增加鉬絲的絲損，乃至容易形成斷絲；(4)推挽放大電路的輸出直接通過電阻R111接入場效應管M1的柵極，當推挽放大電路的輸出出現干擾或較大抖動時，干擾或抖動信號將使場效應管誤動作，進而影響加工穩定性。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供線切割機床控制裝置，在保證加工速度的前提下，降低鉬絲絲損，并大大降低斷絲的概率，確保機床工作的穩定性。

第一方面，本實用新型實施例提供了線切割機床控制裝置，包括脈沖產生單元、光耦隔離單元、放大單元和驅動單元；

所述脈沖產生單元用于產生脈沖信號；

所述光耦隔離單元用于接收并輸出脈沖產生單元輸出的脈沖信號，以及隔離放大單元的模擬信號與脈沖產生單元的數字信號；