CN109834349A - 一种高速往复走丝线切割机床电极丝张力检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高速往复走丝线切割机床电极丝张力检测装置，它包括装置主体、应变式力传感器、连接件、张力导轮、安装块、模数转换器和装置外盖，应变式力传感器的一端安装在装置主体内的凸台上，另一端保持悬空；连接件安装在应变式力传感器的悬空端；张力导轮紧固在连接件上；安装块上开有两个用于安装在线切割机床的上丝臂末端靠近丝筒部位的第一安装孔；装置主体上开有用于分别固定模数转换器和装置外盖的第一螺纹孔和第二螺纹孔；装置外盖与连接件的紧固螺栓及螺母相对应的位置开有用于对张力导轮进行紧固和调节距侧壁的距离的第二安装孔。本发明不仅可以作为一种对电极丝张力的实时检测，还可以为后续的电极丝张力调节实现数据的采集功能。

Description

一种高速往复走丝线切割机床电极丝张力检测装置

技术领域

本发明涉及一种电极丝张力检测装置，尤其是一种高速往复走丝线切割机床电极丝张力检测装置，主要用于对对高速往复走丝电火花线切割机床电极丝张力的检测。

背景技术

电火花线切割是利用电极丝和工件间的电火花脉冲放电，利用放电的电腐蚀去除工件材料，以此完成切割加工的特种加工机床。其中电极丝的张力是影响机床加工零件精度的重要因素，不同于慢走丝机床的单向慢速走丝，高速往复走丝线切割机床的电极丝的丝速高达8-15m/s，并且为了实现一根有限长度电极丝对工件的长时间切割，需要频繁的改变其运丝方向，此时电极丝的张力就很难恒定的控制，机床要实现长期可靠稳定地工作，存在许多技术上的困难。这样一种电极丝张力检测装置不仅可以作为一种对电极丝张力的实时检测，还可以为后续的电极丝张力调节实现数据的采集功能。

发明内容

为解决现有技术存在的上述技术问题，本发明提供一种应用于高速往复走丝的电火花线切割机床上具有切割过程中实时检测电极丝张力功能的一种测量装置。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种高速往复走丝线切割机床电极丝张力检测装置，它包括装置主体、应变式力传感器、连接件、张力导轮、安装块、模数转换器和装置外盖，应变式力传感器的一端安装在装置主体内的凸台上，另一端保持悬空，使应变式力传感器可以正常的工作；连接件安装在应变式力传感器的悬空端；张力导轮紧固在连接件上，连接件保证张力导轮和应变式力传感器相对位置稳定，在工作时，保证能将张力导轮上电极丝的张力传递到应变式力传感器上，实现对电极丝张力的实时检测；安装块上开有两个用于安装在线切割机床的上丝臂末端靠近丝筒部位的第一安装孔，替换掉原来靠近丝筒的导轮；装置主体上开有用于分别固定模数转换器和装置外盖的第一螺纹孔和第二螺纹孔；装置外盖与连接件的紧固螺栓及螺母相对应的位置开有用于对张力导轮进行紧固和调节距侧壁的距离的第二安装孔。

进一步地，张力导轮通过第二安装孔调节其到上丝臂侧壁距离的范围为0-15mm。

进一步地，电极丝经过张力导轮对张力导轮产生一个力的作用，并传递到应变式力传感器上，经过换算可得到电极丝张力T＝F/sinα，其中T为电极丝张力，α为电极丝绕过张力导轮的夹角，F为应变式力传感器测得的力。

进一步地，张力导轮上电极丝的张力检测范围为0-14N。

进一步地，装置外盖上设有挡水板。

进一步地，装置主体的四角开有四个第二螺纹孔。

进一步地，张力导轮的轮槽与线切割机床的上排丝轮和主导轮的轮槽在同一平面上。

有益效果：

1.本发明可以实时监测电极丝的张力，并进行实时动态显示。

2.本发明一方面可以及时紧丝，避免电极丝过分松弛抖动而造成加工误差，影响加工精度；另一方面可以作为电极丝张力调节系统的数据采集部分，实现电极丝张力的伺服调节。

附图说明

图1为本发明的电极丝张力检测装置的安装示意图；

图2为本发明的张力导轮的受力示意图；

图3为本发明的电极丝张力检测装置(不带盖)的示意图；

图4为本发明的电极丝张力检测装置(带盖)的一种示意图；

图5为本发明的电极丝张力检测装置(带盖)的另一种示意图；

图中：1-丝筒，2-装置主体，3-应变式力传感器，4-连接件，5-张力导轮，6-安装块，7-上排丝轮，8-上丝臂，9-导电块，10-主导轮，11-下丝臂，12-下排丝轮，13-第二螺纹孔，14-第一螺纹孔，15-第一安装孔，16-装置外盖，17-电极丝，18-挡水板，19-第二安装孔，20-凸台，21-紧固螺栓及螺母。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明提出一种高速往复走丝线切割机床电极丝张力检测装置，如图1和图3所示，本发明的电极丝张力检测装置通过安装块6和第一安装孔15用两个螺钉连接在线切割机床(包括丝筒1、上排丝轮7、上丝臂8、导电块9、主导轮10、下丝臂11和下排丝轮12)的上丝臂8末端靠近丝筒1部位；调节张力导轮5的位置，使张力导轮5的轮槽与线切割机床的上排丝轮7和主导轮10的轮槽在同一平面上，以此保证张力导轮5上电极丝17与上丝臂8侧面平行；张力导轮5即可测得电极丝17运行过程中的张力。

如图3所示，应变式力传感器3的一端通过两个螺钉连接到装置主体2内的凸台20上，另一端保持悬空，并且也通过两个螺钉将连接件4固定到应变式力传感器3的悬空端，这样电极丝17经过张力导轮5对张力导轮5产生一个力的作用，并传递到应变式力传感器3上，经过换算可得到电极丝张力T＝F/sinα，其中T为电极丝17张力，α为电极丝17绕过张力导轮5的夹角，F为应变式力传感器3测得的力，如图2所示；张力导轮5安装在连接件4上，并在安装完装置外盖16后通过紧固螺栓及螺母21将其紧固；装置主体2上开有四个第二螺纹孔13用于安装装置外盖16，并开有两个第一螺纹孔14用于安装模数转换器。

如图3和图4所示，装置外盖16将张力导轮5与装置主体2内部隔开；装置外盖16上设有挡水板18，防止电极丝17将工作液带离溅出；装置外盖16通过四个螺钉与装置主体2稳定安装(如图4)。

本发明的电极丝张力检测装置的安装步骤是：依次安装应变式力传感器3、连接件4、装置外盖16和张力导轮5，在安装装置外盖16,时，需要在连接件4上预安装紧固螺栓及螺母21；其中装置主体2四角开有四个第二螺纹孔13，装置外盖16利用四个螺栓安装在装置主体2上，保证装置外盖16安装的稳定可靠，并且装置外盖16对应于连接件4的紧固螺栓及螺母21处开有第二安装孔19，可以在外部实现对张力导轮5的紧固，此外张力导轮5离侧壁的距离也可以调整，保证电极丝17架在张力导轮5上与侧壁平行。

本发明的电极丝张力检测装置的安装步骤特别之处在于：连接件4上的紧固螺栓及螺母21要预先松开，在安装完装置外盖16后，再安装张力导轮5，最后通过第二安装孔19(如图5)将张力导轮5紧固，调节张力导轮5到侧壁的距离也通过第二安装孔19来完成。

本发明的电极丝张力检测装置安装好后，将线切割机床打开，打开电极丝张力检测装置，即可实时检测电极丝17的张力，方便操控人员具体了解机床电极丝17的松紧程度，同时也可以作为电极丝17张力伺服调控的依据。

对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种高速往复走丝线切割机床电极丝张力检测装置，它包括装置主体(2)、应变式力传感器(3)、连接件(4)、张力导轮(5)、安装块(6)、模数转换器和装置外盖(16)，其特征在于：所述应变式力传感器(3)的一端安装在所述装置主体(2)内的凸台(20)上，另一端保持悬空，所述连接件(4)安装在所述应变式力传感器(3)的悬空端，所述张力导轮(5)紧固在所述连接件(4)上，所述安装块(6)上开有两个用于安装在线切割机床的上丝臂(8)末端靠近丝筒(1)部位的第一安装孔(15)，所述装置主体(2)上开有用于分别固定所述模数转换器和所述装置外盖(16)的第一螺纹孔(14)和第二螺纹孔(13)，所述装置外盖(16)与所述连接件(4)的紧固螺栓及螺母(21)相对应的位置开有用于对所述张力导轮(5)进行紧固和调节距侧壁的距离的第二安装孔(19)。

2.根据权利要求1所述的高速往复走丝线切割机床电极丝张力检测装置，其特征在于：所述张力导轮(5)通过第二安装孔(19)调节其到上丝臂(8)侧壁距离的范围为0-15mm。

3.根据权利要求1所述的高速往复走丝线切割机床电极丝张力检测装置，其特征在于：所述张力导轮(5)上电极丝(17)的张力T＝F/sinα，其中T为电极丝(17)张力，α为电极丝(17)绕过张力导轮(5)的夹角，F为应变式力传感器(3)测得的力。

4.根据权利要求1或3所述的高速往复走丝线切割机床电极丝张力检测装置，其特征在于：所述张力导轮(5)上电极丝(17)的张力检测范围为0-14N。

5.根据权利要求1所述的高速往复走丝线切割机床电极丝张力检测装置，其特征在于：所述装置外盖(16)上设有挡水板(18)。

6.根据权利要求1所述的高速往复走丝线切割机床电极丝张力检测装置，其特征在于：所述装置主体(2)的四角开有四个第二螺纹孔(13)。

7.根据权利要求1所述的高速往复走丝线切割机床电极丝张力检测装置，其特征在于：所述张力导轮(5)的轮槽与线切割机床的上排丝轮(7)和主导轮(10)的轮槽在同一平面上。