CN2908000Y - 快走丝线切割机床控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种快走丝线切割机床控制装置，分别由PC计算机、快走丝线切割机床、快走丝线切割机床电气控制装置组成，其中：在PC计算机与快走丝线切割机床电气控制装置之间有一块HL闭环数控PCI插卡，HL闭环数控PCI插卡采用PCI总线，PC计算机与快走丝线切割机床电气控制装置之间的电气通信经由HL闭环数控PCI插卡电气转换；本实用新型PCI总线的兼容性、速度比ISA总线更强，使更多各种型号的计算机可以应用于本装置，使得本装置实用性更好，本装置设计用PCI接口芯片，提高了抗干扰和减低高频冲击。

Description

快走丝线切割机床控制装置

技术领域

本实用新型涉及机床控制装置，特别是一种快走丝线切割机床控制装置。

背景技术

快走丝数控线切割机床是20世纪60年代末由我国独创研制成功的。它与低速走丝电火花线切割机床相比，因机床结构简单、走丝系统的差别等，而造价比较低廉，所以成为目前国内用于模具加工最为普遍的专用机床之一，它广泛用于加工各种精密的、形状复杂的金属模具，可加工各种硬度的金属材料，而且材料淬硬后对其切割状态更有利，适宜用它对模具作最后工序的加工，以减少淬火变形和表面氧化影响尺寸精度，目前普通的开环机床一般加工精度只能达到±0.02mm。由国外生产的低速走丝电火花线切割机床的加工工艺指标目前已达到相当高的水平，如尺寸精度可达±0.005～±0.002mm，工件表面粗糙度达到Ra0.1～0.3μm，加工效率可达500mm²/min等。

发明内容

本实用新型的目的旨在提供一种保证拖板行走精确、加工精度高的快走丝电火花线切割机床，本实用新型的闭环控制采用PCI总线后，达到适用性更强，运行速度更快，精度控制更高的目的。

本实用新型的目的是这样实现的：一种快走丝线切割机床控制装置，分别由PC计算机、快走丝线切割机床、快走丝线切割机床电气控制装置组成，其中：在PC计算机与快走丝线切割机床电气控制装置之间有一块HL闭环数控PCI插卡，HL闭环数控PCI插卡采用PCI总线，PC计算机与快走丝线切割机床电气控制装置之间的电气通信经由HL闭环数控PCI插卡电气转换。

上述的快走丝线切割机床控制装置，HL闭环数控PCI插卡分别由PC扩展ROM、PC扩展RAM、I/O译码、I/O控制电路、PC机接口、机床电路接口经电气连接组成。

上述的快走丝线切割机床控制装置，HL闭环数控PCI插卡内I/0控制电路由集成电路U10、U11、U14及光耦元件I1~I16组成，其中集成电路U10、U11、U14的输入端D1~D8经PC机接口与PC计算机的输入输出口电气相接，集成电路U10、U11、U14的输出端分别与光耦元件I1~I16的输入端相接，光耦元件I1~I16的输出端经机床电路接口分别与快走丝线切割机床电气控制装置电气相接，控制快走丝线切割机床的X轴Y轴U轴V轴步进电机工作。

本实用新型具有如下优点：提高了装置的适用性，运行速度，抗干扰性能，提高了快走丝线切割机床的控制精度，避免割坏工件材料。

附图说明

图1是本实用新型的方框图；

图2是HL闭环数控PC插卡的方框图；

图3是I/O控制电路原理图；

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。

如图1、图2和图3所示，一种快走丝线切割机床控制装置，分别由PC计算机1、快走丝线切割机床4、快走丝线切割机床电气控制装置3组成，其特征在于：在PC计算机1与快走丝线切割机床电气控制装置3之间有一块HL闭环数控PCI插卡2，HL闭环数控PCI插卡2采用PCI总线，PC计算机1与快走丝线切割机床电气控制装置3之间的电气通信经由HL闭环数控PCI插卡2电气转换；HL闭环数控PCI插卡2分别由PC扩展ROM5、PC扩展RAM6、I/O译码7、I/O控制电路8、PC机接口9、机床电路接口10经电气连接组成；HL闭环数控PCI插卡2内I/O控制电路8由集成电路U10、U11、U14及光耦元件I1~I16组成，其中集成电路U10、U11、U14的输入端D1~D8经PC机接口9与PC计算机1的输入输出口电气相接，集成电路U10、U11、U14的输出端分别与光耦元件I1~I16的输入端相接，光耦元件I1~I16的输出端经机床电路接口10分别与快走丝线切割机床电气控制装置3电气相接；光耦元件I1~I16的输出端与快走丝线切割机床4的步进电机相接，控制快走丝线切割机床的X轴Y轴U轴V轴步进电机工作。高频电压信号经光耦元件U12反馈回系统。本实用新型的工作原理是这样的：HL闭环数控系统采用1/1000mm光栅电子尺作闭环控制，数控系统发出的指令使步进电机行走后，再经由电子尺测量拖板实际行走的距离，实时反馈给计算机，由HL数控系统判断下一步的动作。这样可以大大提高加工精度，普通的开环机床一般加工精度只能达到±0.02mm，采用光栅电子尺作闭环控制后，精度很容易就能做到小于0.005mm。对需要拖板反复来回动作的加工(如齿轮加工)以及长距离的加工等非常有用。同时避免割坏工件材料，如加工过程中出现电路或机械故障，令X或Y轴有一个方向不能动时，开环的控制系统因不能判断拖板是否动作，将会把工件材料割坏，这种情况在目前国内的快走丝线切割加工中非常普遍，HL的闭环数控系统将会杜绝该种情况的发生。本系统不但对X、Y、U、V、Z轴实行闭环监控，还对光栅电子尺本身进行监测，如电子尺的显示与拖板行走相差超过±0.02mm(可由用户设定)时，将会停止加工并报警，因此不存在因光栅电子尺出错而割坏工件材料的问题。只要将HL插卡插入一台普通的PC计算机，该计算机即成为一台专用的快走丝数控线切割机床控制台。插有HL卡的PC计算机上电后，经过自检，即自动进入HL闭环数控系统上的扩展ROM并运行HL闭环数控系统软件，无须经由软盘或硬盘启动。HL闭环数控系统利用了PC计算机上的CPU，采用分时及中断方法，令主板上的CPU同时作系统的加工控制、图形数据运算、图象显示和跟踪等，并能在加工进行的同时脱机运行其它程序。具有独特的文件储存及管理系统，HL系统软件可将图形文件和加工文件以压缩方式储存到PC扩展RAM上，读写十分方便。HL闭环数控系统具有四轴联动控制的功能，能方便地加工出上下异形或有锥度的立体图型。HL卡附有完善的断电保护功能，如加工过程中突然断电，即时保护所有加工现场数据，复电后即可继续加工；可在一台计算机上同时控制多达四部机床做不同的工作。由于整个HL闭环数控系统制成为一个标准的PCI插卡，PCI总线的兼容性比ISA更强，使更多各种型号的计算机可以应用于本装置，由于PCI总线的速度比ISA总线快4~8倍，使得实用性更好，在数控系统中，实时性是非常重要的，因使用了专为本装置设计的PCI接口芯片，减小了分立元件的使用，使计算机内部电路与本装置电路之间有更好的隔离，对于抗干扰和减低高频冲击，都有了改善。

Claims (3)

1、一种快走丝线切割机床控制装置，分别由PC计算机(1)、快走丝线切割机床(4)、快走丝线切割机床电气控制装置(3)组成，其特征在于：在PC计算机(1)与快走丝线切割机床电气控制装置(3)之间有一块HL闭环数控PCI插卡(2)，HL闭环数控PCI插卡(2)采用PCI总线，PC计算机(1)与快走丝线切割机床电气控制装置(3)之间的电气通信经由HL闭环数控PCI插卡(2)电气转换。

2、根据权利要求1所述的快走丝线切割机床控制装置，其特征在于：HL闭环数控PCI插卡(2)分别由PC扩展ROM(5)、PC扩展RAM(6)、I/O译码(7)、I/O控制电路(8)、PC机接口(9)、机床电路接口(10)经电气连接组成。

3、根据权利要求2所述的快走丝线切割机床控制装置，其特征在于：HL闭环数控PCI插卡(2)内I/O控制电路(8)由集成电路U10、U11、U14及光耦元件I1~I16组成，其中集成电路U10、U11、U14的输入端D1~D8经PC机接口(9)与PC计算机(1)的输入输出口电气相接，集成电路U10、U11、U14的输出端分别与光耦元件I1~I16的输入端相接，光耦元件I1~I16的输出端经机床电路接口(10)分别与快走丝线切割机床电气控制装置(3)电气相接，控制快走丝线切割机床的X轴Y轴U轴V轴步进电机工作。

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