CN106312210A - 一种曲柄滑块式线切割电极丝自动化控制张紧装置 - Google Patents

Abstract

一种曲柄滑块式线切割电极丝自动化控制张紧装置，包括基架、驱动电机、曲柄盘、连杆、滑块、滑轨及导轮；驱动电机水平固装在基架顶端，驱动电机的电机轴与曲柄盘的圆心相固连；滑轨竖直固装在驱动电机下方的基架上，滑块设置在滑轨上，连杆一端偏心铰接在曲柄盘上，另一端铰接在滑块上；导轮连接在滑块正下方；导轮轮架与滑块之间连接有压力传感器，压力传感器的信号输出端及驱动电机的控制端分别与线切割机床的控制系统相连；导轮采用万向导轮且数量仅为一个。本发明首次将曲柄滑块机构及万向导轮引入自动化控制张紧装置中，结构简单且占用空间小，通过万向导轮自适应电极丝沿着滚丝筒轴向方向发生的摆动，降低电极丝运行阻力，减缓电极丝磨损。

Description

一种曲柄滑块式线切割电极丝自动化控制张紧装置

技术领域

本发明属于线切割机床技术领域，特别是涉及一种曲柄滑块式线切割电极丝自动化控制张紧装置。

背景技术

对于高速走丝线切割机床来说，在线切割加工过程中，受到热伸长和放电损耗的影响，电极丝会逐渐变细，并导致电极丝的张紧力降低，而张紧力降低后，电极丝将变得松弛，如果张紧力不能得到及时调整，松弛的电极丝将偏离理想的切割位置，从而影响线切割加工精度以及工件表面加工质量。

为了保证线切割加工精度以及工件表面加工质量，必须对松弛的电极丝进行张紧，以恢复合适的张紧力。目前，主要分为三种张紧方式，包括人工手动张紧、利用弹簧或重锤进行自动辅助张紧及自动化控制张紧，但是上述三种张紧方式均存在着诸多不足之处：

①人工手动张紧

在电极丝张紧过程中，线切割机床必须处于停机状态，而停机必然耗费加工时间，导致整体加工效率降低；每次停机进行电极丝张紧，必然破坏线切割加工的连续性，从而影响工件加工质量；通过人工方式手动张紧的电极丝，电极丝的张紧力完全凭借操作工的个人经验进行调整，导致张紧力的调整精度不高，很难保证工件的加工质量；手动张紧电极丝时，一旦电极丝意外越出，很容易划伤手部，导致人工手动张紧还具有一定的危险性；通过人工方式手动张紧的电极丝，电极丝的张紧力无法维持恒定，随着线切割加工的进行，张紧力将会不断变化，导致工件加工质量的不稳定。

②利用弹簧或重锤进行自动辅助张紧

电极丝的张紧力完全由弹簧或重锤提供，不但张紧力很难进行调整，而且很容出现张紧力过大或过小的情况；当张紧力过大时，容易出现电极丝断丝情况，当张紧力过小时，电极丝将变得松弛，影响工件加工质量。

③自动化控制张紧

目前，自动化控制张紧装置主要有三种类型，包括具有传动机构和导向机构的电机驱动类型、仅具有导向机构的电机驱动类型以及液压缸驱动类型；对于具有传动机构和导向机构的电机驱动类型来说，传动机构为带传动机构、链传动机构或齿轮传动机构，导向机构为丝杠丝母机构及滑轨滑块机构，由于传动机构和导向机构的存在，导致自动化控制张紧装置的结构复杂且占用空间大，绝大多数线切割机床都因结构限制而无法顺利安装；对于仅具有导向机构的电机驱动类型来说，尽管省去了传动机构，但并没有从根本上解决结构复杂且占用空间大的缺点；对于液压缸驱动类型来说，需要配备独立且完善的液压系统，导致结构复杂且安装和调试都比较麻烦，且绝大多数线切割机床也都因结构限制而无法顺利安装。

再有，在前两种电机驱动类型的自动化控制张紧装置中，张紧力是通过拉压传感器进行检测的，与拉压传感器固连的轮架中共设置有三个导轮，电极丝需要从三个导轮中依次穿绕而过，由于三个导轮的共面调整比较复杂，容易受惯性干扰，导致电极丝的运行精度降低，从而影响加工质量；由于电极丝在三个导轮中穿绕会形成多处转弯，在转弯处电极丝的运行阻力会明显增大，从而加速电极丝的磨损；滚丝筒在出丝过程中，由于电极丝会沿着滚丝筒轴向方向发生摆动，而三个导轮并不能自适应这种摆动，导致电极丝与导轮之间摩擦阻力较大，也会加速电极丝的磨损。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种曲柄滑块式线切割电极丝自动化控制张紧装置，首次将曲柄滑块机构引入自动化控制张紧装置中，有效简化了结构设计，其占用空间更小，能够满足绝大多数线切割机床的安装需要；首次将独立的万向导轮引入了自动化控制张紧装置中，通过万向导轮能够有效自适应电极丝沿着滚丝筒轴向方向发生的摆动，降低了电极丝的运行阻力，减缓了电极丝的磨损。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种曲柄滑块式线切割电极丝自动化控制张紧装置，包括基架、驱动电机、曲柄盘、连杆、滑块、滑轨及导轮；所述驱动电机水平固装在基架顶端，驱动电机的电机轴与曲柄盘的圆心固定连接；所述滑轨竖直固装在驱动电机下方的基架上，所述滑块设置在滑轨上，滑块与滑轨滑动配合；所述连杆一端偏心铰接在曲柄盘上，连杆另一端铰接在滑块上；所述导轮连接在滑块正下方。

在所述导轮的轮架与滑块之间连接有压力传感器，压力传感器的信号输出端及驱动电机的控制端分别与线切割机床的控制系统相连。

所述导轮采用万向导轮，且导轮数量仅为一个。

本发明的有益效果：

本发明与现有技术相比，首次将曲柄滑块机构引入自动化控制张紧装置中，有效简化了结构设计，其占用空间更小，能够满足绝大多数线切割机床的安装需要；首次将独立的万向导轮引入了自动化控制张紧装置中，通过万向导轮能够有效自适应电极丝沿着滚丝筒轴向方向发生的摆动，降低了电极丝的运行阻力，减缓了电极丝的磨损。

附图说明

图1为本发明的一种曲柄滑块式线切割电极丝自动化控制张紧装置结构示意图；

图中，1—基架，2—驱动电机，3—曲柄盘，4—连杆，5—滑块，6—滑轨，7—导轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1所示，一种曲柄滑块式线切割电极丝自动化控制张紧装置，包括基架1、驱动电机2、曲柄盘3、连杆4、滑块5、滑轨6及导轮7；所述驱动电机2水平固装在基架1顶端，驱动电机2的电机轴与曲柄盘3的圆心固定连接；所述滑轨6竖直固装在驱动电机2下方的基架1上，所述滑块5设置在滑轨6上，滑块5与滑轨6滑动配合；所述连杆4一端偏心铰接在曲柄盘3上，连杆4另一端铰接在滑块5上；所述导轮7连接在滑块5正下方。

在所述导轮7的轮架与滑块5之间连接有压力传感器，压力传感器的信号输出端及驱动电机2的控制端分别与线切割机床的控制系统相连。为了最大化的节省空间，压力传感器尽量选择体积更小的微型压力传感器。

所述导轮7采用万向导轮，且导轮7数量仅为一个。

下面结合附图说明本发明的一次使用过程：

当线切割机床上安装了本发明的张紧装置后，首先启动线切割机床，由压力传感器测得的张紧力数值实时反馈给机床控制系统，机床控制系统再根据反馈信息发出指令，以控制驱动电机2转动，通过驱动电机2带动曲柄盘3转动，进而控制滑块5沿着滑轨6下行，最终带动导轮7向下压紧电极丝，当张紧力值达到设定值时，驱动电机2停止转动。

在线切割加工过程中，当压力传感器测得的张紧力数值发生变化并偏离设定值时，机床控制系统可实时根据反馈信息并发出指令，进而通过控制驱动电机2转动来实现张紧力的动态调节。

在线切割加工过程中，尽管电极丝会沿着滚丝筒轴向方向不停的发生摆动，但由于导轮7采用的是万向导轮，而万向导轮具备了根据电极丝的摆动进行同步自适应回转的能力，有效降低了电极丝的运行阻力，同时也减缓了电极丝的磨损。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (3)

1.一种曲柄滑块式线切割电极丝自动化控制张紧装置，其特征在于：包括基架、驱动电机、曲柄盘、连杆、滑块、滑轨及导轮；所述驱动电机水平固装在基架顶端，驱动电机的电机轴与曲柄盘的圆心固定连接；所述滑轨竖直固装在驱动电机下方的基架上，所述滑块设置在滑轨上，滑块与滑轨滑动配合；所述连杆一端偏心铰接在曲柄盘上，连杆另一端铰接在滑块上；所述导轮连接在滑块正下方。

2.根据权利要求1所述的一种曲柄滑块式线切割电极丝自动化控制张紧装置，其特征在于：在所述导轮的轮架与滑块之间连接有压力传感器，压力传感器的信号输出端及驱动电机的控制端分别与线切割机床的控制系统相连。

3.根据权利要求1或2所述的一种曲柄滑块式线切割电极丝自动化控制张紧装置，其特征在于：所述导轮采用万向导轮，且导轮数量仅为一个。