CN110099532A - 电加工数控系统的板卡组合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电加工数控系统的板卡组合装置，所述板卡组合装置包括箱体和多个集成电路板卡；所述箱体包括箱体本体和多个板卡安装架；每个所述集成电路板卡分别对应设置在一个所述板卡安装架上，且位于所述箱体本体内。本发明提供高频率、高精度、高稳定性的电火花数控高频电源，能够实现高效率加工，高质量精细加工表面控制以及高一致性的加工效果；同时，L型板卡安装架可快速推进、抽取，安装便捷；所有固定螺丝均为浮动螺丝，维修保养非常方便；能够实现对集成电路板卡的快速维修；减少了各个集成电路板卡之间的电磁干扰；风扇安装在板卡安装架上，可快速更换，对板卡组合装置持续工作产生较小的影响；设置把手，方便安装人员手持固定。

Description

电加工数控系统的板卡组合装置
技术领域
本发明涉及数控技术领域，特别涉及一种电加工数控系统的板卡组合装置。
背景技术
随着技术的快速进步以及人工成本的不断增加，模块化设计概念在各个领域均已得到了广泛的应用，尤其对于数控领域，借鉴模块化设计的理念能够设计出具有生产高效、安装方便、维护简单、维修快捷、拓展灵活等优点的组合式数控系统。
对于电加工领域，包括电火花、中走丝以及慢走丝等相关行业，对加工精度要求较高；而现有技术中的电加工数控系统并不能满足该加工精度要求，且存在加工效率较低、加工产品的表面质量较差且加工稳定性差等缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中电加工数控系统存在不能满足加工精度要求，加工效率较低、加工产品的表面质量较差以及加工稳定性差等缺陷，目的在于提供一种电加工数控系统的板卡组合装置。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明提供一种电加工数控系统的板卡组合装置，所述板卡组合装置包括箱体和多个集成电路板卡；
所述箱体包括箱体本体和多个板卡安装架；
多个所述板卡安装架分别与所述箱体本体固定连接；
每个所述集成电路板卡分别对应设置在一个所述板卡安装架上，且位于所述箱体本体内。
较佳地，所述板卡安装架上开设有与所述集成电路板卡的接口适配的安装口。
较佳地，多个所述板卡安装架将所述箱体本体的内部空间分割成多个隔离空间，每个所述集成电路板卡分别位于一个所述隔离空间内。
较佳地，所述板卡安装架为L型板卡安装架；
每个所述集成电路板卡的集成电路板设置在所述L型板卡安装架的一侧板上；
每个所述集成电路板卡的所述接口与所述L型板卡安装架的另一侧板上的所述安装口对应设置。
较佳地，所述箱体还包括限位部；
所述限位部固设在所述箱体本体内侧，用于限定所述板卡安装架的安装位置；
优选地，所述限位部包括卡槽；
所述板卡安装架插设于所述卡槽内；
优选地，所述卡槽为Y型卡槽。
较佳地，每个所述集成电路板卡通过浮动螺丝与对应的所述板卡安装架固定连接。
较佳地，所述集成电路板卡包括扩展接口板卡、控制板卡、稳压电源板卡和/或MOS1板卡(一种信号板卡)中的至少一种；
所述扩展接口板卡用于扩展I/O(Input/Output，输入/输出)信号；
所述控制板卡包括CPLD芯片(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)、通讯模块、ADC芯片(一种数据转换芯片)、信号收发模块和信号输出模块；
所述CPLD芯片用于功能指令的控制和数据处理；
所述通讯模块用于与所述数控系统的控制器进行通讯，执行所述控制器发送的指令并反馈对应的状态数据；
所述ADC芯片用于对所述数控系统的电加工的间隙电压进行采样并转换成数字信号；
所述信号收发模块用于I/O信号接收与发送；
所述信号输出模块用于输出所述数控系统的MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)高频门信号；
所述稳压电源板卡用于将外部交流电源整流转换成直流电源；
所述MOS1板卡用于接收门信号，触发所述数控系统的MOSFET高频开断，产生高频率电脉冲信号。
较佳地，所述板卡组合装置还包括风扇；
所述风扇固设在所述板卡安装架上；
所述箱体本体的相对两侧分别设置一风扇进风口和一风扇出风口。
较佳地，所述箱体本体上表面固设有两个把手。
较佳地，所述箱体为铝合金材质。
本发明的积极进步效果在于：
本发明的电加工数控系统的板卡组合装置包括箱体和多个集成电路板卡，多个集成电路板卡分别固设在一L型板卡安装架上，并通过固设在箱体的箱体本体内侧的Y型卡槽卡接固定；集成电路板卡包括扩展接口板卡、控制板卡、稳压电源板卡或MOS1板等，即包含高频控制、整流稳压、脉冲发生等电加工的完整的核心功能，具有加工精度高，克服了传统电加工对高硬度材料加工的缺点，显著提高了加工效率且得到较好的加工产品的表面质量；
同时，L型板卡安装架可快速推进、抽取，安装便捷；所有固定螺丝均为浮动螺丝，不会出现掉落遗失的情况，并且可以直接用手紧固，无需借助螺丝刀，维修保养非常方便；能够实现对集成电路板卡的快速维修；每个L型板卡安装架将箱体本体内部空间隔离成一个个独立的电磁空间，减少了各个集成电路板卡之间的电磁干扰；风扇安装在板卡安装架上，可整体式推入或抽取，当有风扇寿命到达或故障时，可快速更换，对板卡组合装置持续工作产生较小的影响；设置把手，方便安装人员手持固定。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的电加工数控系统的板卡组合装置的俯视图；
图2为本发明较佳实施例的电加工数控系统的板卡组合装置的箱体本体和限位部的结构示意图；
图3为本发明较佳实施例的电加工数控系统的板卡组合装置的板卡安装架的结构示意图；
图4为本发明较佳实施例的电加工数控系统的板卡组合装置的板卡安装架和集成电路板卡的结构示意图；
图5为本发明较佳实施例的电加工数控系统的板卡组合装置的风扇进风口的结构示意图；
图6为本发明较佳实施例的电加工数控系统的板卡组合装置的风扇出风口的结构示意图；
图7为本发明较佳实施例的电加工数控系统的板卡组合装置的侧视图；
图8为本发明较佳实施例的电加工数控系统的板卡组合装置的底视图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1和图2所示，本实施例的电加工数控系统的板卡组合装置包括箱体1、多个集成电路板卡2、风扇3和把手4。
其中，所述箱体1包括箱体本体11、多个板卡安装架12和限位部13。
多个所述板卡安装架12分别与所述箱体本体11固定连接。
如图3和图4所示，每个所述板卡安装架12上开设有与对应的所述集成电路板卡2的接口适配的安装口121。
其中，图3仅是示意性地表示出了部分安装口121，在实际具体实施时，图3中安装口121应该与图1中的安装口121保持一致。
每个所述集成电路板卡2分别对应设置在一个所述板卡安装架12上，且位于所述箱体本体11内。
其中，所述板卡安装架12为L型板卡安装架。
具体地，每个所述集成电路板卡2的集成电路板21设置在所述L型板卡安装架12的一侧板上；
每个所述集成电路板卡2的所述接口22与所述L型板卡安装架12的另一侧板上的所述安装口对应设置。
多个所述板卡安装架12将所述箱体本体11的内部空间分割成多个隔离空间，每个所述集成电路板卡2分别位于一个所述隔离空间内，以减少每个所述集成电路板卡2之间的电磁干扰。
由于各块板卡均独立安装在所述箱体本体11内，且所有所述集成电路板卡2连线均为接插件形式，可直接插拔；若某块所述集成电路板卡2发生故障需要进行维修时，即可从所述箱体本体11内快速抽取出该发生故障的板卡，进行快速维修。
如图2所示，所述限位部13固设在所述箱体本体11内侧，用于限定所述板卡安装架12的安装位置；
具体地，所述限位部13包括卡槽；所述L型板卡安装架12插设于所述卡槽内；较佳地，所述卡槽为Y型卡槽。所述L型板卡安装架12可通过Y型卡槽快速推进所述箱体本体11或抽出所述箱体本体11，从而安装便捷。
每个所述集成电路板卡2通过浮动螺丝14与对应的所述板卡安装架12固定连接，从而不会发生掉落遗失情况，并且可以直接用手进行紧固，无需借助螺丝刀，因此，维修和保养均比较方便。
具体地，所述集成电路板卡包括扩展接口板卡、控制板卡、稳压电源板卡和/或MOS1板卡中的至少一种；
所述扩展接口板卡用于扩展I/O信号；
其中，当有I/O信号无法满足使用需求时，可增加所述扩展接口板卡，能够提供36点输入信号和20点输出信号，从而满足电加工机床个性化和自动化需求。同时，作为选配组件也能节省成本，实现灵活扩展，从而避免资源浪费。
所述控制板卡包括CPLD芯片、通讯模块、ADC芯片、信号收发模块和信号输出模块；
所述CPLD芯片用于功能指令的控制和数据处理；
所述通讯模块用于与所述数控系统的控制器进行通讯，执行所述控制器发送的指令并反馈对应的状态数据；
所述ADC芯片用于对所述数控系统的电加工的间隙电压进行采样并转换成数字信号；
所述信号收发模块用于I/O信号接收与发送；
所述信号输出模块用于输出所述数控系统的MOSFET高频门信号；
所述稳压电源板卡用于将外部交流电源整流转换成直流电源；
其中，所述稳压电源板卡可同时输出3组直流电压，且具有恒压控制技术，保证输出直流的电压纹波极低，以满足电加工的小电流精细加工的需求，抵挡外部电网电压波动对电加工效果的影响，从而实现稳定加工。
所述MOS1板卡用于接收门信号，触发所述数控系统的MOSFET高频开断，产生高频率电脉冲信号，进而在两极间产生火花放电，配合精密运动控制实现成型或切割电加工。
其中，所述MOS1板卡总共有9路MOSFET管，能够输出平均电流5A。
所述风扇3固设在所述板卡安装架2上，可实现整体式推入所述箱体本体11内或抽取出所述箱体本体11；当所述风扇3寿命到达或发生故障时，可快速进行更换或维修，从而实现对板卡组合装置的持续工作产生最小影响。
如图5至图7所示，所述箱体本体11的相对两侧分别设置一风扇进风口111和一风扇出风口112。
所述箱体本体11上表面固设有两个把手4以方便安装人员手持固定。
所述箱体1为钣金箱体，材质为铝合金，既能够保证坚固又能够实现轻量化，使得整个板卡组合装置的全部钣金件重量小于1.5Kg。
如图8所示，所述箱体1底部设置有用于散热的排风口。
本实施例的电加工数控系统的板卡组合装置在出厂时已进行组装并通过了质量检测，用户使用安装时可直接将此板卡组合装置安装进电柜即可。
为满足模块化设计以及安装方便、连接简单等需求，所有集成电路板卡2的接口全部直列设计，从而实现集成电路板卡2能够快速推入和抽取动作；板卡间连线高效且简洁；所有板卡间的连线可以固定长度及走线方式，保证所有部件在使用过程中的电学一致性，以及实现电缆预制，降低安装工时，减少安装出错的可能性。同时，集成电路板卡2的功能独立组合性，可以明显减低在后期使用过程中的维修成本，方便快速进行针对性地更换或维修，从而缩短维修时间，减少维修对机床持续使用的影响。
本实施例的电加工数控系统的板卡组合装置包括箱体1和多个集成电路板卡2，多个集成电路板卡2分别固设在一L型板卡安装架上，并通过固设在箱体的箱体本体内侧的Y型卡槽卡接固定；集成电路板卡2包括扩展接口板卡、控制板卡、稳压电源板卡或MOS1板等，即包含高频控制、整流稳压、脉冲发生等电加工的完整的核心功能，具有加工精度高，克服了传统电加工对高硬度材料加工的缺点，显著提高了加工效率且得到较好的加工产品的表面质量；
同时，L型板卡安装架可快速推进、抽取，安装便捷；所有固定螺丝均为浮动螺丝，不会出现掉落遗失的情况，并且可以直接用手紧固，无需借助螺丝刀，维修保养非常方便；能够实现对集成电路板卡的快速维修；每个L型板卡安装架将箱体本体内部空间隔离成一个个独立的电磁空间，减少了各个集成电路板卡之间的电磁干扰；风扇3安装在板卡安装架上，可整体式推入或抽取，当有风扇3寿命到达或故障时，可快速更换，对板卡组合装置持续工作产生较小的影响；设置把手4，方便安装人员手持固定。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电加工数控系统的板卡组合装置，其特征在于，所述板卡组合装置包括箱体和多个集成电路板卡；
所述箱体包括箱体本体和多个板卡安装架；
多个所述板卡安装架分别与所述箱体本体固定连接；
每个所述集成电路板卡分别对应设置在一个所述板卡安装架上，且位于所述箱体本体内。
2.如权利要求1所述的电加工数控系统的板卡组合装置，其特征在于，所述板卡安装架上开设有与所述集成电路板卡的接口适配的安装口。
3.如权利要求1所述的电加工数控系统的板卡组合装置，其特征在于，多个所述板卡安装架将所述箱体本体的内部空间分割成多个隔离空间，每个所述集成电路板卡分别位于一个所述隔离空间内。
4.如权利要求2所述的电加工数控系统的板卡组合装置，其特征在于，所述板卡安装架为L型板卡安装架；
每个所述集成电路板卡的集成电路板设置在所述L型板卡安装架的一侧板上；
每个所述集成电路板卡的所述接口与所述L型板卡安装架的另一侧板上的所述安装口对应设置。
5.如权利要求1所述的电加工数控系统的板卡组合装置，其特征在于，所述箱体还包括限位部；
所述限位部固设在所述箱体本体内侧，用于限定所述板卡安装架的安装位置；
优选地，所述限位部包括卡槽；
所述板卡安装架插设于所述卡槽内；
优选地，所述卡槽为Y型卡槽。
6.如权利要求1所述的电加工数控系统的板卡组合装置，其特征在于，每个所述集成电路板卡通过浮动螺丝与对应的所述板卡安装架固定连接。
7.如权利要求1所述的电加工数控系统的板卡组合装置，其特征在于，所述集成电路板卡包括扩展接口板卡、控制板卡、稳压电源板卡和/或MOS1板卡中的至少一种；
所述扩展接口板卡用于扩展I/O信号；
所述控制板卡包括CPLD芯片、通讯模块、ADC芯片、信号收发模块和信号输出模块；
所述CPLD芯片用于功能指令的控制和数据处理；
所述通讯模块用于与所述数控系统的控制器进行通讯，执行所述控制器发送的指令并反馈对应的状态数据；
所述ADC芯片用于对所述数控系统的电加工的间隙电压进行采样并转换成数字信号；
所述信号收发模块用于I/O信号接收与发送；
所述信号输出模块用于输出所述数控系统的MOSFET高频门信号；
所述稳压电源板卡用于将外部交流电源整流转换成直流电源；
所述MOS1板卡用于接收门信号，触发所述数控系统的MOSFET高频开断，产生高频率电脉冲信号。
8.如权利要求1所述的电加工数控系统的板卡组合装置，其特征在于，所述板卡组合装置还包括风扇；
所述风扇固设在所述板卡安装架上；
所述箱体本体的相对两侧分别设置一风扇进风口和一风扇出风口。
9.如权利要求1所述的电加工数控系统的板卡组合装置，其特征在于，所述箱体本体上表面固设有两个把手。
10.如权利要求1所述的电加工数控系统的板卡组合装置，其特征在于，所述箱体为铝合金材质。
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