[發明專利]一種小型電火花加工裝置的控制系統

有效

• 申請號: 201910158344.8
• 申請日: 2019-03-01
• 公開（公告）號: CN109702280B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 趙錦芝;肖進;姜愛冰;王詩兆;劉程浩;劉遠韜
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: B23H1/02
• 分類號: B23H1/02
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

1.一種小型電火花加工裝置的控制系統，包括PC機，其特征在于：所述控制系統包括放電狀態檢測模塊（1）、比較模塊（2）、放大驅動模塊（3）、執行機構模塊（4）、虛擬控制平臺（5）和脈沖電源（6），所述放電狀態檢測模塊（1）通過AD模塊硬件電路進行放電電壓的取樣，正確識別機床的放電狀態，獲得此時的機床放電的電壓值，并且給虛擬控制平臺（5）提供信息，所述虛擬控制平臺（5）采用LABVIEW編程，LABVIEW通過RS232串口通訊連接有52系列單片機，能直接從LABVIEW軟件中調用通信功能模塊，虛擬控制平臺（5）根據所獲得的信息來控制脈沖電源（6）的電參數，同時經過比較模塊（2）將設定值與放電狀態檢測模塊（1）所測的機床放電的電壓值進行比較，所述設定值包括上限電壓和下限電壓，所述比較模塊（2）是將放電狀態檢測模塊（1）所測的機床放電的電壓值與上限電壓、下限電壓進行比較，超過上限電壓的是開路狀態，低于下限電壓的是短路狀態，在兩電壓之間的波形再經過帶通濾波器、整壓、放大、積分函數，把所得積分值與上限電壓、下限電壓進行比較，超過上限電壓的是正常火花放電，低于下限電壓的是電弧放電，處于二者之間的是過渡電弧，進而判斷放電狀態，再根據放電狀態信息來調節進給與后退，放大驅動模塊（3）根據比較模塊（2）的放電狀態信息控制執行機構模塊（4）來調節機床，虛擬控制平臺（5）再采集放電狀態形成閉環控制。

2.根據權利要求1所述的一種小型電火花加工裝置的控制系統，其特征在于：所述放大驅動模塊（3）采用JK402M式步進電機驅動器，所述JK402M式步進電機驅動器為外部信號接收結構采用光電隔離的步進電機驅動器，將比較模塊（2）得到的放電狀態信息放大，來驅動執行機構模塊（4）。

3.根據權利要求2所述的一種小型電火花加工裝置的控制系統，其特征在于：所述執行機構模塊（4）采用42BYG兩相混合式步進電機，所述42BYG兩相混合式步進電機采用24V直流電壓驅動、靜態相電流為1.5A，只需對所述42BYG兩相混合式步進電機兩相繞組進行通電就能轉動。

4.根據權利要求3所述的一種小型電火花加工裝置的控制系統，其特征在于：所述LABVIEW能將放電狀態檢測模塊（1）所檢測到的電壓值信號做數據處理，判斷放電狀態。

5.根據權利要求4所述的一種小型電火花加工裝置的控制系統，其特征在于：所述52系列單片機采用AT89S52單片機，LABVIEW作為上位機，AT89S52單片機作為下位機。

6.根據權利要求5所述的一種小型電火花加工裝置的控制系統，其特征在于：所述LABVIEW的軟件設計，工作界面包括輸入模塊、開關模塊與顯示模塊，輸入模塊包括工作液溫度上限值、電壓檢測次數設定值、加工參數和通信串口設置；所述開關模塊包括X、Y、Z軸點動，X、Y、Z軸靠模，連續加工按鈕與停止按鈕；所述顯示模塊包括工作液溫度值和放電狀態顯示。

7.根據權利要求6所述的一種小型電火花加工裝置的控制系統，其特征在于：所述X、Y、Z軸靠模是通過電極與工件之間的相互短路，單片機根據此時的位置坐標判定就是工件的位置，通過X、Y、Z軸三個方向進行靠模把工件的空間坐標確定，同時設定此時的位置坐標為初始坐標，通過LABVIEW控制界面上的X、Y、Z軸點動按鈕移動X、Y、Z軸，將主軸移動到所需加工的位置，進行下一步連續加工操作。

8.根據權利要求7所述的一種小型電火花加工裝置的控制系統，其特征在于：所述積分函數使用積分器來計算。

9.根據權利要求8所述的一種小型電火花加工裝置的控制系統，其特征在于：所述AD模塊硬件電路部分包括AT89S52單片機、A/D模塊ADC0809、D觸發器74LS74、鎖存器74LS373或非門74LS02、放電電壓檢測電路和溫度信號測量電路，AD模塊硬件電路首先進行放電電壓的取樣，再送入到PC機中作數據處理。