CN206505310U

CN206505310U - 一种线切割多功能运动控制卡

Info

Publication number: CN206505310U
Application number: CN201720155417.4U
Authority: CN
Inventors: 李东瑞; 张丹
Original assignee: Wuxi Audi Technology Co Ltd
Current assignee: Wuxi Audi Technology Co Ltd
Priority date: 2017-02-21
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2017-09-19
Anticipated expiration: 2027-02-21

Abstract

本实用新型涉及一种线切割运动控制装置，尤其是一种线切割多功能运动控制卡，控制卡上设有PCI总线、PCI接口模块、线切割总线，以及分别与线切割总线连接的步进电机控制模块、跟踪进给控制模块、变频器控制模块、报警模块、脉冲电源波形产生模块、扩展模块、掉电保护模块和光耦隔离模块，线切割总线与PCI接口模块连接，PCI接口模块与PCI总线连接，PCI总线与计算机连接；PCI接口模块将PCI总线中的AD数据转换成线切割所需要的数据信号和控制信号。该控制卡支持多种电机控制方式，支持四轴联动，具有自动报警功能；普通快走丝模式、中走丝通讯输出模式；断电时自动保存加工状态、上电恢复加工，短路自动回退等故障处理。

Description

一种线切割多功能运动控制卡

技术领域

本实用新型涉及一种线切割运动控制装置，尤其是一种线切割多功能运动控制卡。

背景技术

线切割中走丝，就是将慢走丝的多次切割的多次工艺在快走丝上使用，因其运丝仍是往复式，故速度不能象慢走丝（几米/分钟）那样慢，但可以比正常快走丝的速度（十几米/秒）慢，其多次切割后割缝增大排屑容易，为保持走丝的稳定性，降低加工粗糙度，将丝速降低，故名：“中走丝”。还有一些工艺条件，如修刀时参考慢走丝的加工参数，窄脉宽、低丝速、高电压等等，提高表面光洁度。一般割一修二，光洁度一般能达到Ra1.0um，其主要原理是第一刀用大电流快速切割出外形，因材料一般有变形，所以第二刀才以中等速度切割精度，第三刀修光度，如要求高最多可以割一修六，做七刀切割。

目前，市场上的中走丝线切割运动控制卡只能运行在DOS、WIN98等较低的操作系统下，市场相应的电脑主板越来越少很难买到，对新用户不容易学习操作复杂，同时线切割运动控制卡中没有脉冲电源波形产生模块，不方便调节，高频波形单一化造成故障率高，工作不稳定。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种使用方便、功能多、具有脉冲电源波形产生模块一种线切割多功能运动控制卡，具体技术方案为：

一种线切割多功能运动控制卡，控制卡上设有PCI总线、PCI 接口模块、线切割总线，以及分别与线切割总线连接的步进电机控制模块、跟踪进给控制模块、变频器控制模块、报警模块、脉冲电源波形产生模块、扩展模块、掉电保护模块和光耦隔离模块，所述线切割总线与PCI 接口模块连接，PCI 接口模块与PCI总线连接，所述PCI总线与计算机连接；所述PCI接口模块将PCI总线中的 AD数据转换成线切割所需要的数据信号和控制信号；所述步进电机控制模块控制机床步进电机的旋转方向和转速；所述跟踪进给控制模块将机床上工件与钼丝之间的间隙电压经滤波分压后得到合适的直流电压，然后通过取样模块转换成数字信号传给跟踪进给控制模块；所述变频器控制模块控制运丝换向、运丝速度、开关运丝、低速上丝功能；所述报警模块提供加工任务结束、急停、断丝和冲程的报警提示；所述脉冲电源波形产生模块产生震荡电路所需的脉冲信号；所述扩展模块提供扩展多样化功能，所述包括开关高频、开关水泵和切换高低压信号；所述掉电保护模块记录加工数据信息，防止加工过程中意外断电导致加工数据信息数据丢失造成产品报废；所述光耦隔离模块使信号传输具有电绝缘和抗干扰作用。

AutoCut线切割编控系统（以下简称AutoCut系统）是基于Windows平台的线切割编控系统，AutoCut系统由运行在windows下的系统软件（CAD软件和控制软件）、基于PCI总线的4轴运动控制卡和高可靠、节能步进电机驱动主板、伺服螺距补偿卡、0.5微秒高频主振板、取样板组成。用户用CAD软件根据加工图纸绘制加工图形，对CAD图形进行线切割工艺处理，生成线切割加工的二维或三维数据，并进行零件加工；在加工过程中，系统能够智能控制加工速度和加工参数，完成对不同加工要求的加工控制。这种以图形方式进行加工的方法，是线切割领域内的CAD和CAM系统的有机结合。系统具有切割速度自适应控制、切割进程实时显示、加工预览等方便的操作功能。同时，对于各种故障（断电、死机等等）提供了完善的保护，防止工件报废。

AutoCut系统是一套完整的线切割解决方案。AutoCut系统由AutoCut系统软件、基于PCI总线的线切割多功能运动控制卡、高可靠节能步进电动机驱动主板、伺服螺距补偿卡、0.5微秒中走丝高频主振板和取样板构成。AutoCut系统软件包含AutoCAD 线切割模块、NCCAD（包含线切割模块）、CAXA的AutoCut插件以及机床控制软件。

AutoCut系统功能：

1）支持图形驱动自动编程，用户无需接触代码，只需要对加工图形设置加工工艺，便可进行加工；同时，支持多种线切割软件生成的3B代码、G代码等加工代码；2）软件可直接嵌入到AutoCAD、NCCAD、CAXA等各版本软件中；3）多种加工方式可灵活组合加工（连续、单段、正向、逆向、倒退等加工方式）；4）XYUV4轴可设置换向，驱动电机可设置为五相十拍、三相六拍、正交编码脉冲方向（90°相位差）、五相双十拍、正负脉冲驱动等模式；5）实时监控线切割加工机床的X、Y、U、V四轴加工状态；6）加工预览，加工进程实时显示；锥度加工时可进行三维跟踪显示，可放大、缩小观看图形，可从主视图、左视图、顶视图等多角度进行观察加工情况；7）可进行多次切割，以提高光洁度；8）带有用户可维护的工艺库功能，使多次加工变得简单、可靠；9）锥度工件的加工，采用四轴联动控制技术，可以方便的进行上下异形面加工、指定锥度角、变锥，使复杂锥度图形加工变得简单而精确；10）可以驱动4轴运动控制卡，工作稳定可靠；11）支持多卡并行工作，一台电脑可以同时控制多台线切割机床；12）具有自动报警功能，在加工完毕或故障时自动报警，报警时间可设置；13）支持清角延时处理，在加工轨迹拐角处进行延时，以改善电极丝弯曲造成的偏差；14）支持齿隙补偿功能，可以对机床的丝杆齿隙误差进行补偿，以提高机床精度；15）支持螺距补偿：能够对机床的螺距误差进行分段补偿；16）支持光栅补偿：能够对机床的定位误差进行实时补偿；17）支持四种加工模式：普通快走丝模式、3位编码中走丝、中走丝智能振荡、中走丝智能高频振荡+自能运丝；18）断电时自动保存加工状态、上电恢复加工，短路自动回退等故障处理；19）加工结束自动关闭机床电源；20）支持手摇轮和手控盒功能，使机床操作更加简单方便；21）具有中文、英语、俄语和土耳其语四种语言切换，为产品出口创造了良好的语言环境；22）加工时可随时查询英制坐标位置，解决了英制国家（如美国）的换算问题。

AutoCut系统特点：

1）采用图形驱动技术，降低了工人的劳动强度，提高了工人的工作效率，减小了误操作机会；2）面向 Windows等各版本用户，软件使用简单，即学即会； 3）直接嵌入到AutoCAD、NCCAD、CAXA等各版本软件中，实现了CAD/CAM一体化，扩大了线切割可加工对象；4）锥度工件的加工，采用四轴联动控制技术；三维设计加工轨迹；并对导轮半径、电极丝直径、单边放电间隙以及大锥度的椭圆误差进行补偿，以消除锥度加工的理论误差；5）采用多卡并行技术，一台电脑可以同时控制多台线切割机床；6）可进行多次切割，带有用户可维护的工艺库功能，智能控制加工速度和加工参数，以提高表面光洁度和尺寸精度，使多次加工变得简单、可靠；7）对超厚工件（1米以上）的加工进行了优化，使其跟踪稳定、可靠。

工作时，在AutoCut系统软件中画出所需加工的零件的图形，然后生成加工轨迹，再设置加工参数。生成轨迹后将生成的数据传给线切割多功能运动控制卡，线切割多功能运动控制卡根据数据指令控制步进电机控制模块、跟踪进给控制模块、变频器控制模块、报警模块、脉冲电源波形产生模块、扩展模块、掉电保护模块，通过这些模块控制相应的外围电路最终控制线切割机床的运动。

与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的一种线切割多功能运动控制卡支持多种电机控制方式如五相十拍，正负脉冲，正交编码脉冲方向，支持四轴联动。具有临时移轴功能支持手摇轮和手控盒移轴方式，控制机床运丝、水泵，支持低功耗无阻步进驱动；具有自动报警功能，在加工完毕或故障时自动报警，报警时间可设置；普通快走丝模式、中走丝通讯输出模式；断电时自动保存加工状态、上电恢复加工，短路自动回退等故障处理。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种线切割多功能运动控制卡，包括PCI总线、PCI 接口模块、线切割总线以及分别与线切割总线连接的步进电机控制模块、跟踪进给控制模块、变频器控制模块、报警模块、脉冲电源波形产生模块、扩展模块、掉电保护模块和光耦隔离模块，所述线切割总线与PCI 接口模块连接，PCI 接口模块与PCI总线连接，所述PCI总线与计算机连接；所述PCI接口模块将PCI总线中的 AD数据转换成线切割所需要的数据信号和控制信号；所述步进电机控制模块控制机床步进电机的旋转方向和转速；所述跟踪进给控制模块将机床上工件与钼丝之间的间隙电压经滤波分压后得到合适的直流电压，然后通过取样模块转换成数字信号传给跟踪进给控制模块；所述变频器控制模块控制运丝换向、运丝速度、开关运丝、低速上丝，所述报警模块提供加工任务结束、急停、断丝和冲程的报警提示；所述脉冲电源波形产生模块产生震荡电路所需的脉冲信号，波形参数有软件通过程序计算完成，时钟频率采用PCI总线的33MHZ时钟可有效保证精度，可靠性高，抗干扰能力强。所述扩展模块提供扩展多样化特殊功能；所述掉电保护模块记录加工数据信息，防止加工过程中意外断电导致加工数据信息数据丢失造成产品报废；所述光耦隔离模块使信号传输具有电绝缘和抗干扰作用。

PCI总线连接运动控制卡的金手指，运动控制卡上的金手指插入计算机主板的PCI插槽，通过插槽和计算机连接。

PCI 接口模块将PCI总线中的数据地址共用信号线以及控制信号、时钟线、复位线解析给线切割用总线，通过线切割总线传给相应的模块。

Claims

1.一种线切割多功能运动控制卡，其特征在于，控制卡上设有PCI总线、PCI 接口模块、线切割总线，以及分别与线切割总线连接的步进电机控制模块、跟踪进给控制模块、变频器控制模块、报警模块、脉冲电源波形产生模块、扩展模块、掉电保护模块和光耦隔离模块，所述线切割总线与PCI 接口模块连接，PCI 接口模块与PCI总线连接，所述PCI总线与计算机连接；所述PCI接口模块将PCI总线中的 AD数据转换成线切割所需要的数据信号和控制信号；所述步进电机控制模块控制机床步进电机的旋转方向和转速；所述跟踪进给控制模块将机床上工件与钼丝之间的间隙电压经滤波分压后得到合适的直流电压，然后通过取样模块转换成数字信号传给跟踪进给控制模块；所述变频器控制模块控制运丝换向、运丝速度、开关运丝、低速上丝功能；所述报警模块提供加工任务结束、急停、断丝和冲程的报警提示；所述脉冲电源波形产生模块产生震荡电路所需的脉冲信号；所述扩展模块提供扩展多样化功能，包括开关高频、开关水泵和切换高低压信号；所述掉电保护模块记录加工数据信息，防止加工过程中意外断电导致加工数据信息数据丢失造成产品报废；所述光耦隔离模块使信号传输具有电绝缘和抗干扰作用。