CN107052482A - 电火花机床用高压板和电火花机床控制系统 - Google Patents

电火花机床用高压板和电火花机床控制系统 Download PDF

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    • B23H1/02Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges

Abstract

本发明提供了一种电火花机床用高压板和电火花机床控制系统,属于电火花加工设备技术领域。本发明实施例提供的高压板,包括开关组件和至少一个晶体管,开关组件根据控制信号控制晶体管的通断,晶体管与高压电源连接,使电极和加工件之间产生高压,使电火花机床增加了高压放电脉冲加工方式。高压板输出的高压放电脉冲还可以和电火花机床控制系统原有放电板输出的低压放电脉冲共同形成高低压复合加工脉冲,而增加多种加工脉冲,以满足使用中多种加工方式的不同需求。

Description

电火花机床用高压板和电火花机床控制系统
技术领域
[0001] 本发明涉及电火花加工设备技术领域,具体而言,涉及一种电火花机床用高压板 和电火花机床控制系统。
背景技术
[0002] 电火花机床是一种电加工设备。电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化或氧化 而被腐蚀掉,电火花机床利用电火花的这种特性对金属加工件进行切削、磨光、焊接等操 作。
[0003] 现有的电火花机床通常采用放电板控制电极与加工件之间的放电电流,利用电极 与加工件之间的放电现象来对加工件进行电火花加工。而放电板只能为电极提供低压放电 脉冲,加工方式单一,无法满足在实际使用中多种加工方式的不同需求。
发明内容
[0004] 针对上述现有技术中存在的电火花机床的电极只能释放低压放电脉冲,加工方式 单一的问题,本发明提供了一种电火花机床用高压板和电火花机床控制系统,提供了多种 加工脉冲,以满足使用中多种加工方式的需求。
[0005] 第一方面,本发明实施例提供了一种电火花机床用高压板,所述高压板的一侧设 置有与电火花机床的控制主板的插槽匹配的插接组件,以将所述高压板固定于所述控制主 板上;
[0006] 所述高压板包括开关组件和至少一个晶体管;所述晶体管的基极与开关组件连 接,集电极用于通过所述插接组件连接高压电源,发射极用于通过所述插接组件连接电极, 以向所述电极输出高压放电脉冲;
[0007] 所述开关组件用于通过所述插接组件接收控制信号,根据所述控制信号控制所述 晶体管的通断。
[0008] 结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,所 述插接组件包括由导体材料制成的插接针或插接孔。
[0009] 结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,所 述高压板上设置有散热风扇,所述散热风扇与所述插接组件连接。
[0010] 结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,所 述开关组件和所述晶体管均为M0S管。
[0011] 结合第一方面或第一方面的第三种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方 面的第四种可能的实施方式,其中,所述开关组件包括两个M0S管,一个M0S管为所述晶体管 提供开信号,另一fM0S管为所述晶体管提供关信号。
[0012] 结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式,其中,所 述高压板还包括控制器和换向传感器;
[0013] 所述换向传感器与所述控制器连接,用于检测电火花机床的储丝轮转动状态,传 输至所述控制器;
[0014] 所述控制器与所述晶体管的集电极连接,用于根据所述换向传感器检测的储丝轮 的转动状态判断所述储丝轮是否停转,如果是,向所述晶体管发出控制信号,切断高压电源 的输入。
[0015] 结合第一方面的第五种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第六种 可能的实施方式,其中,所述换向传感器为转速传感器,设置于储丝轮上,所述转速传感器 用于探测所述储丝轮的转速,并传输至所述控制器,所述控制器在监测到所述储丝轮的转 速为零时,判定所述储丝轮停转。
[0016] 结合第一方面的第六种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第七种 可能的实施方式,其中,所述转速传感器为电容式转速传感器,所述电容式转速传感器根据 所述储丝轮的旋转所引起的电容量的周期性变化确定所述储丝轮的转速。
[0017] 结合第一方面的第五种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第八种 可能的实施方式,其中,所述换向传感器为减速传感器,设置于储丝轮上,所述减速传感器 用于在感应到所述储丝轮减速时,向所述控制器发送电信号,所述控制器接收到所述减速 传感器发送的电信号,判定所述储丝轮停转。
[0018] 第二方面,本发明实施例还提供了一种电火花机床控制系统,所述系统包括设置 有多个插槽的控制主板和上述的高压板;所述控制主板上的插槽还用于插接控制板和放电 板;
[0019] 所述控制板用于根据操作指令分别向所述高压板和所述放电板发出控制信号;以 使所述高压板根据所述控制信号,向电极输出高压放电脉冲;使所述放电板根据所述控制 信号,向电极输出低压放电脉冲;
[0020] 所述控制板还用于根据操作指令同时向所述高压板和所述放电板发出控制信号; 以使所述高压板向电极输出的高压放电脉冲和所述放电板向电极输出的低压放电脉冲共 同形成高低压复合加工脉冲。
[0021] 本发明实施例带来了以下有益效果:
[0022]本发明实施例提供的电火花机床用高压板和电火花机床控制系统,高压板包括开 关组件和至少一个晶体管,开关组件根据控制信号控制晶体管的通断,晶体管与高压电源 连接,使电极和加工件之间产生高压,使电火花机床增加了高压放电脉冲加工方式。高压板 输出的高压放电脉冲还可以和电火花机床控制系统原有放电板输出的低压放电脉冲共同 形成尚低压見合加工脉冲,而增加多种加工脉冲,以i两足使用中多种加工方式的不同需求。 [0023]高压板通过插接的方式连接在控制主板的插槽内,方便维修和更换。
[0024]本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变 得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书 以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0025]为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合 所附附图,作详细说明如下。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体 实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的 附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前 提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本发明一实施例所提供的电火花机床用高压板的结构框图;
[0028]图2为本发明另一实施例所提供的电火花机床用高压板的结构框图;
[0029]图3为本发明再一实施例所提供的电火花机床用高压板的结构框图;
[0030]图4为本发明一实施例所提供的电火花机床控制系统的结构示意图。
[0031] 图标:1_控制主板;10-高压板;1卜控制板;12-放电板;20-高压电源;30-电极;3卜 电极丝;32-加工件;41-第一储丝轮;42-第二储丝轮;101-开关组件;102-晶体管;103-控制 器;104-换向传感器;105-进电块。
具体实施方式
[0032]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明 的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是 全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配 置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制 要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本 领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明 保护的范围。
[0033]针对现有的电火花机床的电极只能释放低压放电脉冲的问题。本发明实施例提供 了一种电火花机床用高压板和电火花机床控制系统,以下首先对本发明的电火花机床用高 压板进行详细介绍。
[0034] 实施例一
[0035] 该实施例提供了一种电火花机床用高压板,图1示出了该实施例所提供的电火花 机床用高压板的结构框图。如图1所示,该高压板10包括开关组件101和至少一个晶体管 102。
[0036]该高压板10的一侧设置有与电火花机床的控制主板的插槽匹配的插接组件,以将 高压板10固定于电火花机床的控制主板上。
[0037] 插接组件包括由导体材料制成的插接针或插接孔。如果控制主板的插槽内设置的 是插接孔,则插接组件上设置的便是与插槽内的插接孔相匹配的插接针。如果控制主板的 插槽内设置的是插接针,则插接组件上设置的便是与插槽内的插接针相匹配的插接孔。 [0038]由于高压板采用插接的方式连接在控制主板上,当高压板上的器件发生故障或损 坏时,可以方便的取下高压板进行维修或更换高压板,而不必更换整块控制主板,节约了维 修成本。
[0039] 开关组件101用于通过插接组件接收控制信号,根据该控制信号控制晶体管102的 通断。该控制信号来源于控制主板上的控制板,控制板根据加工过程中的实际需要生成弱 电脉冲,作为控制信号输出至高压板,通过高压板上的开关组件101来控制晶体管102的通 断。控制板还能够及时调整弱电脉冲控制信号,使放电加工维持在较为理想的状态。
[0040]晶体管102的基极与开关组件101连接,集电极用于通过插接组件连接高压电源 20,发射极用于通过插接组件连接电极30,以向电极输出高压放电脉冲。
[0041]晶体管102可以采用FET (Field Effect Transistor,场效应管)晶体管,把输入的 高压电源的电压转化为高压放电脉冲电流输出。
[0042]高压电源可以直接用22〇V的市电电源,也可以采用电压为220V的直流电源,该直 流电源可以将220V的市电电源通过交流-直流转换器转换得到。
[0043]晶体管102受开关组件101的脉冲控制信号的控制,向电极输出高压放电脉冲,使 电极与加工件之间因放电瞬间的高压而产生瞬时高温,从而蚀除加工件表面的金属材料, 形成所需要的加工表面。
[0044]该高压板为电极提供高压放电脉冲,使电火花机床增加了高压放电脉冲加工方 式,满足不同模具的加工需求。
[0045]由于高压板在工作过程中,晶体管自身也会产生大量的热能,使高压板的温度升 高。为防止温度过高而影响高压板上的电器件正常工作,甚至损坏电器件。该实施例的高压 板上设置有散热风扇,散热风扇与插接组件连接,通过插接组件连接控制主板的电源。
[0046] 在图2所示的具体实施例中,开关组件101和晶体管102均为M0S管。MOS (metal-oxid-semiconductor)管是金属-氧化物-半导体场效应晶体管,其特点是更小更省电。
[0047] 其中,开关组件包括两个M0S管——M0S1、M0S2。一个M0S管-M0S1为晶体管-M0S3提 供开信号,另一个M0S管-M0S2为晶体管-M0S3提供关信号。
[0048] 开关组件也可以仅包括一个M0S管,既为晶体管-M0S3提供开信号,又为晶体管-M0S3提供关信号。
[0049] 实施例二
[0050] 该实施例提供了另一种电火花机床用高压板,图3示出了该实施例所提供的电火 花机床用高压板的结构框图。如图3所示,在该实施例中,电火花机床的电极为电极丝31,电 极丝31的两端分别连接在两个可转动的储丝轮上,第一储丝轮41和第二储丝轮42可由电机 带动正向或反向旋转。电极丝31缠绕在第一储丝轮41上,当第一储丝轮41正向旋转时,第二 储丝轮42也正向旋转,电极丝31逐渐从第一储丝轮41上脱开,缠绕到第二储丝轮42上。当电 极丝31全部从第一储丝轮41脱开后,两个储丝轮就需要反向旋转,使电极丝31反向移动,重 新缠绕到第一储丝轮41上。
[0051] 高压板10通过进电块105与电极丝31连接,为电极丝31提供高压,使移动的电极丝 31与加工件32之间产生电火花。当两个储丝轮换向时,电极丝31会有短暂的静止,若电极丝 31静止时,电极丝31与加工件32之间存在高电压差,则电极丝31存在被烧断的可能。
[0052] 为了防止电极丝31在储丝轮换向过程中被烧断,该实施例的高压板在实施例一的 基础上,增设了控制器103和换向传感器104。
[0053] 换向传感器104与控制器103连接,用于检测电火花机床的储丝轮的转动状态,传 输至控制器103。
[0054] 控制器103与晶体管102的集电极连接,也可以说是与高压板的高压电源输入端连 接,用于根据换向传感器104检测的储丝轮的转动状态判断储丝轮是否停转,如果储丝轮停 转,则向晶体管102发出控制信号,切断高压电源的输入。
[0055]如图3所示,换向传感器104设置于第一储丝轮41上。当然,换向传感器104设置于 第二储丝轮42上,效果与设置在第一储丝轮41上相同。在一具体实施方式中,换向传感器 104为转速传感器,转速传感器用于探测储丝轮的转速,并传输至控制器103,控制器103在 监测到储丝轮的转速为零时,判定储丝轮停转。控制器103向晶体管102发出控制信号,切断 高压电源的输入。此时,无论来自开关组件的脉冲控制信号如何变化,晶体管102都不会输 出高压脉冲,因此,电极丝31不会因静止时的瞬间高温被烧断。
[0056] 进一步地,转速传感器为电容式转速传感器,电容式转速传感器根据所述储丝轮 的旋转所引起的电容量的周期性变化确定储丝轮的转速。
[0057]另外,在其它的实施方式中,换向传感器104也可以采用为减速传感器,减速传感 器用于在感应到储丝轮减速时,向控制器103发送电信号,控制器103接收到减速传感器发 送的电信号,判定储丝轮停转。
[0058] 实施例三
[0059] 该实施例提供了一种电火花机床控制系统,如图4所示,该系统包括设置有多个插 槽的控制主板1和上述实施例一或实施例二中的高压板10。控制主板1上的插槽还用于插接 控制板11和放电板12。
[0060] 控制板11用于根据操作指令分别向高压板10和放电板12发出控制信号;以使高压 板10根据控制信号,向电极30输出高压放电脉冲;使放电板12根据控制信号,向电极输出低 压放电脉冲。
[0061] 控制板11还用于根据操作指令同时向高压板10和放电板12发出控制信号;以使高 压板1 〇向电极输出的高压放电脉冲和放电板12向电极输出的低压放电脉冲共同形成高低 压复合加工脉冲。从而增加多种加工脉冲,以满足使用中多种加工方式的不同需求。
[0062] 操作指令由用户通过键盘板输入。控制板11接收操作指令后,分别向高压板10或 放电板12发出脉冲控制信号,控制高压板或放电板输出放电脉冲。
[0063]高压板10接收控制板发来的脉冲控制信号,通过放大,输出高压部分(220V左右) 的放电脉冲。
[0064] 放电板12接收控制板发来的脉冲控制信号,通过放大,输出低压部分(110V左右) 的放电脉冲。
[0065] 高压板10向电极输出的高压放电脉冲和放电板12向电极输出的低压放电脉冲共 同形成高低压复合加工脉冲。
[0066] 本发明实施例提供的电火花机床用高压板和电火花机床控制系统具有相同的技 术特征,所以也能解决相同的技术问题,达到相同的技术效果。
[0067] 另外,在本发明实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相 连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可 以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是 两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本 发明中的具体含义。
[0068] 在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心、”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、 “水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了 便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、 “第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0069]最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方^ 的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实^例霊 明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员 在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻 易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使 相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护 范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1. 一种电火花机床用高压板,其特征在于,所述高压板的一侧设置有与电火花机床的 控制主板的插槽匹配的插接组件,以将所述高压板固定于所述控制主板上;、 、、 所述高压板包括开关组件和至少一个晶体管;所述晶体管的基极与开关组件连接,集 电极用于通过所述插接组件连接高压电源,发射极用于通过所述插接组件连接电极,以向 所述电极输出高压放电脉冲; 、1 、 所述开关组件用于通过所述插接组件接收控制信号,根据所述控制伯号控制所述晶体 管的通断。 、 、
2. 根据权利要求1所述的高压板,其特征在于,所述插接组件包括由导体材料制成的插 接针或插接孔。 , 、 ,
3. 根据权利要求1所述的高压板,其特征在于,所述高压板上设置有散热风扇,所述散 热风扇与所述插接组件连接。
4. 根据权利要求1所述的高压板,其特征在于,所述开关组件和所述晶体管均为M0S管。
5. 根据权利要求1或4所述的高压板,其特征在于,所述开关组件包括两个M0S管,一个 MOS管为所述晶体管提供开信号,另一个M0S管为所述晶体管提供关侣号。
6. 根据权利要求1所述的高压板,其特征在于,所述高压板还包括控制器和换向传感 器; 所述换向传感器与所述控制器连接,用于检测电火花机床的储丝轮转动状态,传输至 所述控制器; 所述控制器与所述晶体管的集电极连接,用于根据所述换向传感器检测的储丝轮的转 动状态判断所述储丝轮是否停转,如果是,向所述晶体管发出控制信号,切断高压电源的输 入。
7. 根据权利要求6所述的高压板,其特征在于,所述换向传感器为转速传感器,设置于 储丝轮上,所述转速传感器用于探测所述储丝轮的转速,并传输至所述控制器,所述控制器 在监测到所述储丝轮的转速为零时,判定所述储丝轮停转。
8. 根据权利要求7所述的高压板,其特征在于,所述转速传感器为电容式转速传感器, 所述电容式转速传感器根据所述储丝轮的旋转所引起的电容量的周期性变化确定所述储 丝轮的转速。
9. 根据权利要求6所述的高压板,其特征在于,所述换向传感器为减速传感器,设置于 储丝轮上,所述减速传感器用于在感应到所述储丝轮减速时,向所述控制器发送电信号,所 述控制器接收到所述减速传感器发送的电信号,判定所述储丝轮停转。
10. —种电火花机床控制系统,其特征在于:所述系统包括设置有多个插槽的控制主板 和上述权利要求1〜8中任一项所述的高压板;所述控制主板上的插槽还用于插接控制板和 放电板; 所述控制板用于根据操作指令分别向所述高压板和所述放电板发出控制信号;以使所 述高压板根据所述控制信号,向电极输出高压放电脉冲;使所述放电板根据所述控制信号, 向电极输出低压放电脉冲; 所述控制板还用于根据操作指令同时向所述高压板和所述放电板发出控制信号;以使 所述高压板向电极输出的高压放电脉冲和所述放电板向电极输出的低压放电脉冲共同形 成高低压复合加工脉冲。
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