CN2726796Y - 一种轮胎模具花纹成型的电火花加工控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轮胎模具花纹成型的电火花加工控制装置，它通过采用PLC作为控制器，实现其与PC机之间的通信，进而根据其采集到的位移传感器、电压传感器和电流传感器的数据，联合PC机发出的指令，实现其对电源、步进电机驱动器、分度电机驱动器的控制，从而实现了对轮胎模具的自动变节距转动控制；增设的正反转换向时的间隙误差及弹性误差自动补偿控制功能，大大提高了轮胎模具的转动精度，精度可达0.001度以内。此外，所述控制装置扩大了电源各项参数的调节范围，使加工速度比传统机床有了明显的提高。

Description

一种轮胎模具花纹成型的电火花加工控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种轮胎模具花纹成型的控制装置，具体地说，是涉及一种轮胎模具变节距花纹成型的电火花加工控制装置。

背景技术

目前，在轮胎模具加工行业，轮胎模具电火花成型机大多都是采用单片机进行控制，LED进行参数显示，或者直接采用PC机进行控制的系统。采用单片机进行控制的系统加工参数设置繁琐，显示单一，人机交互困难，并且轮胎模具的分度都是采用手工划线，手动旋转的方式进行分度，角度精度差，效率低。采用PC机进行控制的系统虽然实现了轮胎模具的自动旋转，但是，也仅限于转动角度的等节距控制，对于变节距的轮胎模具仍需要通过手动操作来实现，没有传动间隙误差功能及刚性误差补偿功能，分度精度很难保证。并且采用PC机进行控制的轮胎模具电火花成型机对单个工位不同深度加工电流参数的设定范围极为有限，大大影响了加工速度，降低了效率。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术中轮胎模具加工设备仅能对模具转动角度实现等节距控制，并且转动角度精度低，电流参数设定范围窄的不足，提供了一种轮胎模具变节距花纹成型的电火花加工控制装置，实现了模具转动角度的自动等节距和自动变节距转动控制，提高了转动精度，并且使电源电流参数大范围可调，大大提高了轮胎模具的加工速度。

为解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种轮胎模具花纹成型的电火花加工控制装置，包括PC机、步进电机、分度电机和电极，所述的步进电机与电极相连，控制其与轮胎模具之间的距离；PC机通过一电源与所述的电极相连，通过设定电源的电流参数，控制加在电极与轮胎模具之间的直流脉冲；此外，所述的PC机与一PLC控制器相连，PLC控制器通过一分度电机驱动器与所述的分度电机相连。

为了完善所述的轮胎模具花纹成型的电火花加工控制装置的控制作用，本实用新型还通过以下技术方案予以实现：

所述的PLC控制器与所述的电源相连，对电源的输出进行通断控制；并通过一步进电极驱动器驱动所述的步进电极动作，调节电极与轮胎模具之间的距离。

所述的步进电机安装在一横臂上，横臂的位移通过一位移传感器传递给所述的PLC控制器。

此外，所述的PLC控制器还与一模数转换器相连，所述的模数转换器分别与一电压传感器和一电流传感器相连，将所述电极的电压和电流信号传递给PC机。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型通过采用PLC作为控制器，实现其与PC机之间的通信，进而根据其采集到的位移传感器、电压传感器和电流传感器的数据，联合PC机发出的指令，实现其对电源、步进电机驱动器、分度电机驱动器的控制。其中，步进电机驱动器控制步进电机通过电极对模具单个花纹进行加工；分度电机驱动器根据PC机中的设定参数通过PLC控制器控制分度电机动作，实现对轮胎模具的自动变节距、自动等节距转动控制。此控制设备不仅实现了轮胎模具转动的自动变节距分度控制，而且增加了轮胎模具在正反转换向时的间隙误差及弹性误差自动补偿控制功能，大大提高了转动精度。此外，此控制装置还扩大了电源各项参数的调节范围，使加工速度比传统机床有了明显的提高。

附图说明

图1是本实用新型轮胎模具花纹成型加工控制装置的系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型单工位电脉冲加工过程中的加工原理是通过控制加在电极与轮胎模具(装在工作台上)之间的直流脉冲电源，利用脉冲电源在电极与模具之间产生的电火花对工件进行蚀除的非接触式机械加工。

图1中，PC机与PLC控制器构成了本装置的主控系统，在该系统中PLC根据PC机发出的控制指令及各种加工参数对加工现场进行实时控制与监控，并通过位移传感器、电压传感器和电流传感器对现场的各种数据进行实时采集，将采集到的数据及时反馈给PC机，确定下一步工作内容。

步进电机及驱动器1是电极与模具之间放电间隙控制的执行机构，放电间隙的控制为闭环控制，以电压传感器测量的伺服参考电压为反馈值，加工深度由步进电极驱动脉冲数决定。在加工过程中，电极始终与加工模具保持一定的距离(如0.2mm)，根据不同深度的电流参数对模具进行加工。所述的电流参数通过PC机进行设定，控制电源产生直流脉冲，施加在电极与模具之间，使模具按照电极的花纹进行加工。此外，加工深度通过PLC控制器发给驱动器1的脉冲数，判断是否应该更换电流参数或者换工位。位移传感器将连接在步进电机上的横臂的位移脉冲送至PLC处理，并将处理结果传送至PC进行显示。另外，在加工过程中，根据设定的时间控制电机做定时抬刀，以便排除加工残渣。

分度电机及驱动器2是对加工工件旋转角度进行精确控制的驱动机构，为数字开环控制。在当前工位深度达到设定要求，加工完毕之后，分度电机控制轮胎模具转动到下一个工位进行加工。用户可以在PC机中一次输入所有加工花纹的角度和其它加工参数，在PLC的控制下自动加工，一个工位加工完毕后，自动转到下一个工位进行加工，真正实现了轮胎模具的自动变节距转动控制。工件转盘等节距、变节距和转动角度精度的控制是通过分度电机及驱动器2进行控制的，分度电机步距角设定为0.36度，机械部分传动比为440比1，经过运算可得到单个脉冲的角度为：

A＝360度/(360度/0.36度×440)≈0.0008度这样在控制转盘旋转时只要处理好间隙补偿及刚性补偿，转动精度即可达到0.001度以内。

此外，PLC控制器与电源相连，对电源的输出进行通断控制，确保电源安全输出。通过采用大范围参数可调的电源系统，扩大了电源各项参数的调节范围，使轮胎模具的加工速度比传统机床有了明显的提高。

本实用新型通过采用上述系统结构实现了模具转动角度的自动等节距和变节距转动控制，大大提高了转动精度。当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种轮胎模具花纹成型的电火花加工控制装置，包括PC机、步进电机、分度电机和电极，所述的步进电机与电极相连，控制其与轮胎模具之间的距离；PC机通过一电源与所述的电极相连，通过设定电源的电流参数，控制加在电极与轮胎模具之间的直流脉冲；其特征在于：所述的PC机与一PLC控制器相连，所述PLC控制器通过一分度电机驱动器与所述的分度电机相连。

2.根据权利要求1所述的轮胎模具花纹成型的电火花加工控制装置，其特征在于：所述的PLC控制器与所述的电源相连，对电源的输出进行通断控制。

3.根据权利要求2所述的轮胎模具花纹成型的电火花加工控制装置，其特征在于：所述的PLC控制器通过一步进电极驱动器驱动所述的步进电极动作，调节电极与轮胎模具之间的距离。

4.根据权利要求3所述的轮胎模具花纹成型的电火花加工控制装置，其特征在于：所述的步进电机安装在一横臂上，横臂的位移通过一位移传感器传递给所述的PLC控制器。

5.根据权利要求4所述的轮胎模具花纹成型的电火花加工控制装置，其特征在于：所述的PLC控制器还与一模数转换器相连，所述的模数转换器分别与一电压传感器和一电流传感器相连，将所述电极的电压和电流信号传递给PC机。