CN205324916U - 一种金属材料自动化加工系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金属材料自动化加工系统，包括交流供电系统、直流供电系统及与直流供电系统相连接的电极系统；在直流供电系统内设置有控制器，交流供电系统内设置有依次连接的潮汐发电机、变压电路及交流供电电路，潮汐发电机与控制器相连；电极系统设置有夹具电极及与之相配合的上电极，控制器的电极供电支路的两个电极分别与夹具电极和上电极相连；还包括利用运动系统所驱动的磁极，磁极设置在上电极的正上方且能在上电极正上方任意向移动；还设置有分别与控制器及运行系统相连接的控制系统，交流供电电路与运动系统相连接；通过利用潮汐发电所产生的电能对整个自动化加工系统进行供电，进而降低市电的使用量，以此达到节能环保的目的。

Description

一种金属材料自动化加工系统

技术领域

本实用新型涉及金属材料技术领域，具体的说，是一种金属材料自动化加工系统。

背景技术

金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。

金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。

①黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90％以上的工业纯铁，含碳2％～4％的铸铁，含碳小于2％的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。

②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等，有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。

③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。

而丝状金属材料作为金属材料中的一种，被广泛的应用于各种场合，但为进一步提高单一材质的丝状金属材料的使用范围，往往需要对成型后的丝状金属材料进行二次加工，据此，一套实用且能进行自动控制，可多方面对丝状金属材料进行改性或改结构的加工系统，实为迫切所需。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种金属材料自动化加工系统，在对丝状金属材料进行二次加工时，本作节能环保的加工理念，通过利用潮汐发电所产生的电能对整个自动化加工系统进行供电，进而降低市电的使用量，以此达到节能环保的目的。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种金属材料自动化加工系统，包括交流供电系统、直流供电系统及与直流供电系统相连接的电极系统，所述交流供电系统与直流供电系统相连接；在所述直流供电系统内设置有控制器，所述交流供电系统内设置有依次连接的潮汐发电机、变压电路及交流供电电路，所述潮汐发电机与控制器相连；所述电极系统设置有夹具电极及与之相配合的上电极，在所述上电极与夹具电极之间设置有导电磁粉，所述控制器的电极供电支路的两个电极分别与夹具电极和上电极相连；还包括利用运动系统所驱动的磁极，所述磁极设置在上电极的正上方且能在上电极正上方任意向移动；还设置有分别与控制器及运行系统相连接的控制系统，所述交流供电电路与运动系统相连接。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够使磁极在上电极上方沿X轴方向运动，并且可以利用潮汐发电对X轴电机进行供电，从而减少市电的使用量，进而达到节约有限资源的目的，特别设置有下述结构：所述运行系统内设置有X轴运行系统和用于驱动X轴运行系统的X轴电机，所述X轴电机分别与交流供电电路和控制系统连接，所述X轴运行系统与磁极连接。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够使磁极在上电极上方沿Y轴方向运动，并且可以利用潮汐发电对Y轴电机进行供电，从而减少市电的使用量，进而达到节约有限资源的目的，特别设置有下述结构：所述运行系统内还设置有Y轴运行系统和用于驱动Y轴运行系统的Y轴电机，所述Y轴电机分别与交流供电电路和控制系统相连接；所述Y轴运行系统与磁极连接。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够智能化的对运行系统及视频监视系统进行控制，特别设置有下述结构：所述控制系统内设置有嵌入式处理器、人机交流模块、DA电路、PLC电路及视频监视系统，所述嵌入式处理器分别与控制器、人机交流模块和DA电路连接，所述DA电路连接PLC电路，所述PLC电路分别连接视频监视系统、X轴电机及Y轴电机，所述视频监视系统连接交流供电电路。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够为电极间补充导电磁粉，并且可以通过潮汐发电对磁粉供应系统进行供电，从而减少市电的使用量，进而达到节约有限资源的目的，特别设置有下述结构：还包括用于向所述夹具电极与上电极之间补充导电磁粉的磁粉供应系统，所述磁粉供应系统分别与PLC电路和交流供电电路相连接。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够及时的对电极间的导电磁粉保有量和丝状金属材料的加工状态进行观查，以便及时补充更换，特别设置有下述结构：所述视频监视系统设置在所述金属材料加工系统所在加工区域，且视频监视系统内至少有一个摄像头设置的拍摄视角为所述夹具电极和上电极之间。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够提高嵌入式处理器的处理性能，特别设置有下述结构：在所述控制系统内还设置有与嵌入式处理器相连接的存储模块。

进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述直流供电系统内还设置有依次连接的保护箱、汇流器和光伏板，所述保护箱与控制器相连接。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够将直流供电系统剩余电能和交流供电系统的剩余电能并网创造经济效益，特别设置有下述结构：在所述直流供电系统内还设置有并网系统，所述并网系统与控制器相连接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本实用新型在对丝状金属材料进行二次加工时，本作节能环保的加工理念，通过利用潮汐发电所产生的电能对整个自动化加工系统进行供电，进而降低市电的使用量，以此达到节能环保的目的。

本实用新型不仅利用潮汐发电进行供电，还利用太阳能发电进行供电，整个加工系统全部采用潮汐发电结合太阳能发电进行供电，并且将富裕的电能进行并网，从而创造出额外的经济效益。

本实用新型在对丝状金属材料进行二次加工时，能够尽可能的降低不可再生资源的损耗，并可以有效的利用可再生资源进行供能，以此达到资源持续化利用的目的。

本实用新型能够对丝状金属材料进行二次加工，且可实现丝状金属材料表面或结构的改变，并且能够自动化的进行丝状金属材料二次加工，同时在对丝状金属材料进行二次加工时，为放电加工模式，避免出现由于未能及时放电，而出现加工事故的情况发生；在加工生产的过程中，能够实时的对加工状态进行监测，从而实现安全加工的目的。

本实用新型利用嵌入式处理器作为控制核心可进一步的减小控制系统占地区域，并且好具有灵活放置的特性。

本实用新型所述的视频监视系统内有摄像头用于对夹具电极和上电极之间的导电磁粉及丝状金属材料进行监测，从而能够实现现场无人也能知晓丝状金属材料的加工程度和导电磁粉保有量，避免出现加工质量问题。

附图说明

图1为本实用新型所述交流和直流供电系统图。

图2为本实用新型所述控制系统图。

图3为本实用新型结构图。

其中，1-磁粉供应系统，2-上电极，3-X轴运行系统，4-丝状金属材料，5-夹具电极，6-磁极，7-Y轴运行系统，8-Y轴电机，9-X轴电机，10-直流供电系统，11-控制系统。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

一种金属材料自动化加工系统，如图1、图2、图3所示，特别设置成下述结构：包括交流供电系统、直流供电系统10及与直流供电系统10连接的电极系统，所述交流供电系统与直流供电系统10相连接；在所述直流供电系统内设置有控制器，所述交流供电系统内设置有依次连接的潮汐发电机、变压电路及交流供电电路，所述潮汐发电机与控制器相连；所述电极系统设置有夹具电极5及与之相配合的上电极2，在所述上电极2与夹具电极5之间设置有导电磁粉，所述控制器的电极供电支路的两个电极分别与夹具电极5和上电极2相连；还包括利用运动系统所驱动的磁极6，所述磁极6设置在上电极2的正上方且能在上电极2正上方任意向移动；还设置有分别与控制器及运行系统相连接的控制系统11，所述交流供电电路与运动系统相连接。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，能够使磁极在上电极上方沿X轴方向运动，并且可以利用潮汐发电对X轴电机进行供电，从而减少市电的使用量，进而达到节约有限资源的目的，如图1、图2、图3所示，特别设置有下述结构：所述运行系统内设置有X轴运行系统3和用于驱动X轴运行系统3的X轴电机9，所述X轴电机9分别与交流供电电路和控制系统11连接，所述X轴运行系统3与磁极6连接。

实施例3：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，能够使磁极在上电极上方沿Y轴方向运动，并且可以利用潮汐发电对Y轴电机进行供电，从而减少市电的使用量，进而达到节约有限资源的目的，如图1、图2、图3所示，特别设置有下述结构：所述运行系统内还设置有Y轴运行系统7和用于驱动Y轴运行系统7的Y轴电机8，所述Y轴电机8分别与交流供电电路和控制系统11相连接；所述Y轴运行系统7与磁极6连接。

实施例4：

本实施例是在实施例2或3的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，能够智能化的对运行系统及视频监视系统进行控制，如图1、图2、图3所示，特别设置有下述结构：所述控制系统11内设置有嵌入式处理器、人机交流模块、DA电路、PLC电路及视频监视系统，所述嵌入式处理器分别与控制器、人机交流模块和DA电路连接，所述DA电路连接PLC电路，所述PLC电路分别连接视频监视系统、X轴电机9及Y轴电机8，所述视频监视系统连接交流供电电路。

实施例5：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，能够为电极间补充导电磁粉，并且可以通过潮汐发电对磁粉供应系统进行供电，从而减少市电的使用量，进而达到节约有限资源的目的，如图1、图2、图3所示，特别设置有下述结构：还包括用于向所述夹具电极5与上电极2之间补充导电磁粉的磁粉供应系统1，所述磁粉供应系统1分别与PLC电路和交流供电电路相连接。

实施例6：

本实施例是在实施例4或5的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，能够及时的对电极间的导电磁粉保有量和丝状金属材料的加工状态进行观查，以便及时补充更换，如图1、图2、图3所示，特别设置有下述结构：所述视频监视系统设置在所述金属材料加工系统所在加工区域，且视频监视系统内至少有一个摄像头设置的拍摄视角为所述夹具电极5和上电极2之间。

实施例7：

本实施例是在实施例4或5或6的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，能够提高嵌入式处理器的处理性能，如图1、图2、图3所示，特别设置有下述结构：在所述控制系统内还设置有与嵌入式处理器相连接的存储模块。

实施例8：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，如图1、图2、图3所示，特别采用下述设置结构：所述直流供电系统内还设置有依次连接的保护箱、汇流器和光伏板，所述保护箱与控制器相连接，所述光伏板设置有多个，且光伏板皆设置在所述金属材料自动化加工系统所在厂区的屋顶或室外空旷区域。

实施例9：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，能够将直流供电系统剩余电能和交流供电系统的剩余电能并网创造经济效益，如图1、图2、图3所示，特别设置有下述结构：在所述直流供电系统10内还设置有并网系统，所述并网系统与控制器相连接。

在设计使用时，将丝状金属材料4层叠固定在夹具电极5的空腔内，并在夹具电极5和上电极2之间充入导电磁粉，导电磁粉将自动包覆在各层待加工的丝状金属材料4的周围，充分和待加工的丝状金属材料4的表面接触。

夹具电极5和上电极2分别接控制器的电极供电支路的正、负极；磁极6通过X轴运行系统3和Y轴运行系统7在上电极2上方进行任意向运动，在运动中的磁极6的作用下，导电磁粉相对待加工丝状金属材料4的表面运动，并在运动的过程中对丝状金属材料4进行放电加工，而由于导电磁粉存在消耗，则利用嵌入式处理器形成投放量的控制策略并采用该策略控制磁粉供应系统1，使磁粉供应系统1按照设定的投放量进行导电磁粉的补充，避免出现加工责任事故。

在加工过程中，设置在金属材料加工系统所在加工区域内的视频监视系统将对整个加工流程及加工作业状态进行监视，避免出现加工事故。

加工时，作为控制系统11核心的嵌入式处理器将进行数据处理及指令的发布，而后通过DA电路将数字化的信号转换为模拟信号，并利用PLC电路对视频监视系统、X轴电机9及Y轴电机8进行控制，其中，X轴电机9用于对X轴运行系统3提供动能，Y轴电机8用于对Y轴运行系统7提供动能，使得磁极6能够在上电极2上方做任意向运动，并带动导电磁粉在丝状金属材料4的表面上运行，以此达到对丝状金属材料4的表面进行结构改造或改性等处理。

为方便工作人员控制使用，还设置有用于进行人与机器对话的人机交流模块，以此方便工作人员进行命令输入或参数设置等操作。

在使用时，潮汐发电机利用潮汐进行发电，而后生成的电能将首先利用变压电路进行变压，而后通过交流供电电路分别对X轴电机、Y轴电机、视频监视系统及磁粉供应系统进行交流供电，使其工作；同时潮汐发电机所产生的电能还就爱那个通过控制器进行降压、整流滤波等处理后形成直流电分别通过，并输出低压直流，而后通过控制器进行进行稳压后，分别通过控制器的电极供电支路的两个电极向电极系统进行供电及控制器内的控制系统供电支路向嵌入式处理器进行供电，且当存在富裕电能时，将通过并网系统进行并网，从而创造经济效益。所述直流供电系统内设置的光伏板收集阳光，并将阳光转换为直流电，而后多个光伏板上的直流电将利用汇流器进行汇聚，汇集后的直流电年将通过保护箱进行防雷击等保护，而后输送至控制器内，并通过控制器内的稳压电路进行稳压，而后利用控制器分别对电极系统和嵌入式处理器进行供电；当存在富裕电能的时候，将通过并网系统进行并网，从而创造经济效益。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种金属材料自动化加工系统，其特征在于：包括交流供电系统、直流供电系统(10)及与直流供电系统(10)相连接的电极系统，所述交流供电系统与直流供电系统(10)相连接；在所述直流供电系统内设置有控制器，所述交流供电系统内设置有依次连接的潮汐发电机、变压电路及交流供电电路，所述潮汐发电机与控制器相连；所述电极系统设置有夹具电极(5)及与之相配合的上电极(2)，在所述上电极(2)与夹具电极(5)之间设置有导电磁粉，所述控制器的电极供电支路的两个电极分别与夹具电极(5)和上电极(2)相连；还包括利用运动系统所驱动的磁极(6)，所述磁极(6)设置在上电极(2)的正上方且能在上电极(2)正上方任意向移动；还设置有分别与控制器及运行系统相连接的控制系统(11)，所述交流供电电路与运动系统相连接。

2.根据权利要求1所述的一种金属材料自动化加工系统，其特征在于：所述运行系统内设置有X轴运行系统(3)和用于驱动X轴运行系统(3)的X轴电机(9)，所述X轴电机(9)分别与交流供电电路和控制系统(11)连接，所述X轴运行系统(3)与磁极(6)连接。

3.根据权利要求2所述的一种金属材料自动化加工系统，其特征在于：所述运行系统内还设置有Y轴运行系统(7)和用于驱动Y轴运行系统(7)的Y轴电机(8)，所述Y轴电机(8)分别与交流供电电路和控制系统(11)相连接；所述Y轴运行系统(7)与磁极(6)连接。

4.根据权利要求3所述的一种金属材料自动化加工系统，其特征在于：所述控制系统(11)内设置有嵌入式处理器、人机交流模块、DA电路、PLC电路及视频监视系统，所述嵌入式处理器分别与控制器、人机交流模块和DA电路连接，所述DA电路连接PLC电路，所述PLC电路分别连接视频监视系统、X轴电机(9)及Y轴电机(8)，所述视频监视系统连接交流供电电路。

5.根据权利要求4所述的一种金属材料自动化加工系统，其特征在于：还包括用于向所述夹具电极(5)与上电极(2)之间补充导电磁粉的磁粉供应系统(1)，所述磁粉供应系统(1)分别与PLC电路和交流供电电路相连接。

6.根据权利要求5所述的一种金属材料自动化加工系统，其特征在于：所述视频监视系统设置在所述金属材料加工系统所在加工区域，且视频监视系统内至少有一个摄像头设置的拍摄视角为所述夹具电极(5)和上电极(2)之间。

7.根据权利要求6所述的一种金属材料自动化加工系统，其特征在于：在所述控制系统内还设置有与嵌入式处理器相连接的存储模块。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种金属材料自动化加工系统，其特征在于：所述直流供电系统内还设置有依次连接的保护箱、汇流器和光伏板，所述保护箱与控制器相连接。

9.根据权利要求8所述的一种金属材料自动化加工系统，其特征在于：在所述直流供电系统(10)内还设置有并网系统，所述并网系统与控制器相连接。

10.根据权利要求1-7任一项所述的一种金属材料自动化加工系统，其特征在于：在所述直流供电系统(10)内还设置有并网系统，所述并网系统与控制器相连接。