[發明專利]一種往復走絲電火花線切割恒張力上絲裝置

在審

• 申請號: 202110334116.9
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113275681A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 邱明波;郭闖闖;萬榮;陳志斌;張志浩;周順程
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B23H7/10
• 分類號: B23H7/10
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 韓天宇

本發明公開了一種往復走絲電火花線切割恒張力上絲裝置，包含線輪、軸承座、主動錐齒輪、從動錐齒輪、電機、電機座、張力檢測模塊、電機驅動模塊和控制模塊。本發明基于差速張緊原理，以STM32單片機為控制核心，完成對上絲和收絲過程的電極絲張力檢測，并通過變頻器對電機進行無級調速，完成差速張緊，從而實現恒張力上絲和絲材收回。本發明機構簡單、成本低，電機無級調速張緊。

技術領域

本發明涉及電火花線切割領域，尤其涉及一種往復走絲電火花線切割恒張力上絲裝置。

背景技術

電極絲更換安裝是電火花線切割工藝的重要一環，上絲時的預張緊力，以及上絲的均勻性都會影響后續加工過程中絲材的張緊，從而顯著的影響加工質量。目前，上絲過程多為人工手動完成，上絲質量由操作人員的技術水平等人為因素所決定，存在上絲質量不穩定，預張緊力不均的問題。上絲后需要借助機床自身的張緊機構進行多次勻絲操作，才能完成電極絲均勻預張緊力過程，工作效率低，且上絲質量差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對背景技術中所涉及到的缺陷，提供一種往復走絲電火花線切割恒張力上絲裝置。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種往復走絲電火花線切割恒張力上絲裝置，設置在機床上，所述機床包含絲筒和導輪系，所述絲筒上纏繞有電極絲，所述導輪系包含若干在同一平面、用于電極絲導向的導輪；所述往復走絲電火花線切割恒張力上絲裝置包含線輪、軸承座、主動錐齒輪、從動錐齒輪、電機、電機座、張力檢測模塊、電機驅動模塊和控制模塊；

所述軸承座固定在機床上；所述線輪的轉軸通過軸承設置在軸承座中且線輪和所述從動錐齒輪同軸固連，使得線輪能夠帶動從動錐齒輪相對機床自由轉動；

所述電機通過電機座固定在機床上，電機的輸出軸和所述主動錐齒輪同軸固連，所述主動錐齒輪、從動錐齒輪相互嚙合，使得電機能夠帶動線輪轉動；

所述絲筒上的電極絲通過導輪系中的各個導輪導向后纏繞至所述線輪上；

所述張力檢測模塊包含基板、壓力傳感器、壓力導輪、第一輔助導輪、第二輔助導輪，其中，所述壓力傳感器固定在所述基板上；壓力導輪的轉軸固定在所述壓力傳感器的輸入端；第一輔助導輪、第二輔助導輪的轉軸均固定在基板上，使得壓力導輪、第一輔助導輪、第二輔助導輪在同一平面，第一輔助導輪、第二輔助導輪均在壓力導輪下方且位于同一水平線上，壓力導輪和第一輔助導輪、第二輔助導輪之間的距離相等；

所述張力檢測模塊設置在導輪系的任意兩個導輪A、B之間，基板和機床固連，壓力導輪、第一輔助導輪、第二輔助導輪和導輪系中的各個導輪在同一平面，使得導輪A、B之間的電極絲由導輪A導向第一輔助導輪后，再經過壓力導輪導向第二輔助導輪，最后從導輪B導出；所述壓力傳感器用于測量電極絲的張力；

所述電機驅動模塊用于驅動所述電機工作；

所述控制模塊分別和所述電機驅動模塊、壓力傳感器電氣相連，用于根據外界設置的電極絲張力目標值和壓力傳感器測量的張力值控制電機驅動模塊驅動電機工作。

作為本發明一種往復走絲電火花線切割恒張力上絲裝置進一步的優化方案，所述控制模塊采用STM32單片機。

作為本發明一種往復走絲電火花線切割恒張力上絲裝置進一步的優化方案，還包含LCD觸摸屏，所述LCD觸摸屏和所述控制模塊電氣相連，用于輸入電極絲張力目標值給所述控制模塊，并顯示當前壓力傳感器測量的電極絲張力值。

作為本發明一種往復走絲電火花線切割恒張力上絲裝置進一步的優化方案，還包含接線端子，所述接線端子包含公頭和母頭，其中，所述母頭設置在機床上，母頭分別和所述壓力傳感器、電機驅動模塊電氣相連；所述公頭和所述控制模塊電氣相連；所述公頭插入母頭時，使得控制模塊分別和所述壓力傳感器、電機驅動模塊電氣相連。

作為本發明一種往復走絲電火花線切割恒張力上絲裝置進一步的優化方案，所述電機驅動模塊采用MS300變頻器，STM32單片機通過RS485轉換芯片進行電平轉換，向變頻器MS300發送工作指令。