專利名稱：電火花線切割機(jī)床用的絲筒控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型有關(guān)于一種電火花線切割機(jī)床，特別是指一種電火花線切割機(jī) 床用的絲筒控制裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床多采用單速或雙速交流異步電機(jī)利用可 控硅或交流接觸器控制儲(chǔ)絲筒正反轉(zhuǎn)，其控制速度單一，只能完成單次切割而 不能滿足往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床多次修切的功能的要求，且線切割機(jī)床的 換向電路和制動(dòng)電路的故障率較高。
快走絲本身的運(yùn)絲系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)鉬絲往復(fù)使用，大能量加工時(shí)高速運(yùn)絲，可 將加工介質(zhì)方便的帶入切縫，并防止能量集中導(dǎo)致斷絲，但快走絲線切割機(jī)床 的切割效率、尺寸精度和光潔度都不很理想。大部分的線切割機(jī)床為手動(dòng)上絲， 這樣增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，影響了勞動(dòng)效率。
有鑒于此，本設(shè)計(jì)人為解決上述公知技術(shù)存在的問題，經(jīng)多次的開發(fā)改良 后終于精心設(shè)計(jì)出本實(shí)用新型的電火花線切割機(jī)床用的絲筒控制裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種電火花線切割機(jī)床用的絲筒控 制裝置，其實(shí)現(xiàn)了走絲速度的可調(diào)功能，從而為多次修切創(chuàng)造了條件。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是 一種電火花線切割機(jī)床用的絲筒控制裝置； 該絲筒控制裝置包括變頻器，電火花切割機(jī)床的絲筒電機(jī)經(jīng)該變頻器連接到 三相交流電源，且變頻器正反轉(zhuǎn)啟動(dòng)停止控制端采用多功能輸入端子；變頻器控制部分，所述變頻器控制部分包括手控盒、連接于變頻器與該手控盒間的變 頻器控制板以及變頻器控制電路，變頻器控制板(工控機(jī))的COM2端口與變
頻器的通信端子連接，所述手控盒上設(shè)有連接至變頻器控制板的運(yùn)絲按鈕；變
頻器運(yùn)行換向部分，包括絲筒電機(jī)控制板、絲筒左行程極限開關(guān)及絲筒右行程 極限開關(guān)，該絲筒電機(jī)控制板分別與變頻器正轉(zhuǎn)輸入端、反轉(zhuǎn)輸入端、公共端 及絲筒左行程極限開關(guān)、絲筒右行程極限開關(guān)相連，絲筒電機(jī)的撞塊碰到絲筒 左行程開關(guān)或絲筒右行程開關(guān)后，換向信號(hào)將通過該絲筒電機(jī)控制板輸入變頻
器而控制絲筒電機(jī)正反轉(zhuǎn)及絲筒的換向或用于判斷絲筒的停止位置；以及絲筒 電機(jī)直流能耗制動(dòng)部分，該絲筒電機(jī)直流能耗制動(dòng)部分與絲筒電機(jī)連接，機(jī)床 斷電時(shí)切斷變頻器的輸出，并將直流電并入該電機(jī)的兩相之間進(jìn)行直流能耗制 動(dòng)。
如上所述的電火花線切割機(jī)床用的絲筒控制裝置，其中，所述變頻器運(yùn)行 換向部分包括絲筒正反轉(zhuǎn)繼電器，該絲筒正反轉(zhuǎn)繼電器的常閉觸點(diǎn)連接于正轉(zhuǎn) 輸入端與公共端間，其常開觸點(diǎn)連接于反轉(zhuǎn)輸入端與公共端之間，絲筒左行程 幵關(guān)、絲筒右行程開關(guān)控制該絲筒正反轉(zhuǎn)繼電器的各觸點(diǎn)的通斷，改變絲筒電 機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向。
如上所述的電火花線切割機(jī)床用的絲筒控制裝置，其中，所述絲筒電機(jī)直 流能耗制動(dòng)部分包括電源、整流單元、蓄流單元及控制單元，所述電源經(jīng)該整 流單元整流后對(duì)所述蓄流單元充電，所述控制單元控制該絲筒電機(jī)直流能耗制 動(dòng)部分與絲筒電機(jī)的通斷，機(jī)床突然斷電后，控制單元使變頻器中斷輸出，并
將蓄流單元并入電機(jī)兩相之間。
如上所述的電火花線切割機(jī)床用的絲筒控制裝置，其中，所述整流單元為 橋堆，所述蓄流單元為電容，所述控制單元包括直流能耗制動(dòng)接觸器，其主觸 頭連接于變頻器與絲筒電機(jī)之間的主回路上，直流能耗制動(dòng)控制部分的電源通 過該直流能耗制動(dòng)接觸器的常開輔助觸點(diǎn)連接至所述橋堆，而蓄電電容通過該 直流能耗制動(dòng)接觸器的常閉輔助觸點(diǎn)連接至所述絲筒電機(jī)的兩相之間。如上所述的電火花線切割機(jī)床用的絲筒控制裝置，其中，所述直流能耗制 動(dòng)接觸器的另一常閉輔助觸點(diǎn)連接于變頻器的基極封鎖輸入端子與公共端之 間。
如上所述的電火花線切割機(jī)床用的絲筒控制裝置，其中，所述變頻器控制i 部分的控制電路包括變頻器啟動(dòng)控制單元，所述變頻器啟動(dòng)控制單元包括機(jī)床
自動(dòng)斷電控制開關(guān)KA2、機(jī)床斷電開關(guān)SA2、機(jī)床上電開關(guān)SA1、第一上電接 觸器KM1、第二上電接觸器KM2，其中，連接至三相交流電源相線的機(jī)床自 動(dòng)斷電控制開關(guān)KA2另一端與機(jī)床斷電開關(guān)SA2、機(jī)床上電開關(guān)SA1串聯(lián)， 所述第一上電接觸器KM1與第二上電接觸器KM2的線圈并聯(lián)后連接于機(jī)床上 電開關(guān)SA1與零線間，且所述第一上電接觸器的輔助常開觸點(diǎn)與機(jī)床上電開關(guān) SA1并聯(lián)；所述第一上電接觸器的二輔助常開觸點(diǎn)串接于直流能耗制動(dòng)接觸器 KM10線圈的兩端，由第一上電接觸器控制直流能耗制動(dòng)接觸器。
如上所述的電火花線切割機(jī)床用的絲筒控制裝置，其中，所述控制電路包 括斷絲檢測(cè)控制單元，所述斷絲檢測(cè)控制單元包括三個(gè)并聯(lián)的檢測(cè)開關(guān)SQ4" SQ15、 SQ16和斷絲控制繼電器KA12，其中，該組并聯(lián)檢測(cè)開關(guān)一端接控制電 源線，另一端與斷絲控制繼電器KA12的線圈串聯(lián)后接地。
如上所述的電火花線切割機(jī)床用的絲筒控制裝置，其中，所述控制電路包 括上絲控制單元，所述上絲控制單元包括上絲啟動(dòng)按鈕SB1、上絲停止按鈕SB2 及機(jī)床機(jī)動(dòng)上絲控制繼電器KAll，與控制電源相連接的斷絲控制繼電器KA12 的常閉觸點(diǎn)、上絲啟動(dòng)按鈕SB1、上絲停止按鈕SB2與機(jī)床機(jī)動(dòng)上絲控制繼電 器KAll的線圈依次串聯(lián)后接地。
如上所述的電火花線切割機(jī)床用的絲筒控制裝置，其中，所述控制電路包 括自動(dòng)運(yùn)絲控制單元，所述自動(dòng)運(yùn)絲控制單元包括運(yùn)絲接觸器KM4、絲筒保護(hù) 接觸器KM5、微動(dòng)開關(guān)SQ3，機(jī)床自動(dòng)運(yùn)絲控制開關(guān)KA3與機(jī)床手動(dòng)上絲控 制繼電器KAll并聯(lián)后連接到微動(dòng)開關(guān)SQ3的第一接腳，絲筒保護(hù)接觸器KM5 通過微動(dòng)開關(guān)SQ3自鎖連接，該微動(dòng)開關(guān)SQ3的常閉觸點(diǎn)與絲筒保護(hù)接觸器KM5的常閉觸點(diǎn)、第二上電接觸器KM2的常開觸點(diǎn)及運(yùn)絲接觸器KM4的線圈 串聯(lián)后接零線，第二上電接觸器KM2的另一常開觸點(diǎn)串接于絲筒保護(hù)接觸器 KM5的線圈與常幵觸點(diǎn)間；該運(yùn)絲接觸器KM4的常開觸點(diǎn)連接于該變頻器的 公共端與正轉(zhuǎn)輸入端、反轉(zhuǎn)輸入端之間，以控制正轉(zhuǎn)輸入端或反轉(zhuǎn)輸入端與公 共端的通斷。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)如下
1:可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)上絲，上絲速度可調(diào)，減輕了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。 2:運(yùn)絲速度可調(diào)，并可實(shí)時(shí)調(diào)整。如加工中可通過調(diào)整參數(shù)來調(diào)整，在手 動(dòng)畫面可通過配置機(jī)床參數(shù)來調(diào)整上絲速度和運(yùn)絲速度。
3:變頻器內(nèi)部有直流能耗制動(dòng)控制，使變頻器啟停響應(yīng)準(zhǔn)確；本實(shí)用新型
還具有外圍強(qiáng)制直流能耗制動(dòng)電路，保證機(jī)床突然失電后，能迅速制動(dòng)絲筒電 機(jī)，防止絲筒左右超程造成斷絲。
4:可控制絲筒運(yùn)行停止的位置，通過配置參數(shù)，使絲筒?？吭谧筮?、右邊 或者當(dāng)前位置，方便多孔加工穿絲使用。
圖1為本實(shí)用新型的第一具體實(shí)施例的電路圖。
圖2為本實(shí)用新型的第二具體實(shí)施例的電路圖。
附圖標(biāo)號(hào)說明 (一)變頻器控制部分
Hand box:手控盒運(yùn)絲按鈕控制絲筒電機(jī)的運(yùn)行與停止
COM2:工控機(jī)串行通訊口與變頻器通訊KA2:機(jī)床自動(dòng)斷電控制開關(guān)
KA3:機(jī)床自動(dòng)運(yùn)絲控制開關(guān) KA11:機(jī)床機(jī)動(dòng)上絲控制繼電器
KA12:斷絲控制繼電器 SQ3:微動(dòng)開關(guān)
KM1:第一上電接觸器 KM2:第二上電接觸器
SA1:機(jī)床上電開關(guān) SA2:機(jī)床斷電開關(guān)認(rèn)4:運(yùn)絲接觸器 SB1:機(jī)動(dòng)上絲啟動(dòng)按鈕 SQ4:斷絲檢測(cè)開關(guān) SQ16:斷絲檢測(cè)開關(guān)
(二) 變頻器運(yùn)行換向部分 SQ1:絲筒左行程極限開關(guān) KA:絲筒正反轉(zhuǎn)繼電器
S2:變頻器反轉(zhuǎn)輸入端 SC:變頻器公共端
24L+: 24V正電壓端
(三) 絲筒電機(jī)直流能耗制動(dòng)部分
KM10:絲筒電機(jī)直流能耗制動(dòng)接觸器 R4:限流電阻 C5: 蓄流電容
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KM5:絲筒保護(hù)接觸器
SB2:機(jī)動(dòng)上絲停止按鈕 SQ15:斷絲檢測(cè)開關(guān)
SQ2:絲筒右行程極限開關(guān) Sl:變頻器正轉(zhuǎn)輸入端
S3變頻器基極封鎖輸入端
SC1:運(yùn)絲接觸器KM4輔助觸點(diǎn)端
24L-: 24V負(fù)電壓端
FU1:熔斷器 Ql:橋堆
具體實(shí)施方式
下面配合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì) 說明。
如圖2所示，其為本實(shí)用新型的電火花線切割機(jī)床用的絲筒控制裝置的一
具體實(shí)施例，其中，該絲筒控制裝置包括
變頻器FC1 ，電火花切割機(jī)床的絲筒電機(jī)M經(jīng)該變頻器FC1連接到三相交 流電源，且該變頻器的通信端子與工控機(jī)通信；
變頻器運(yùn)行換向部分，包括絲筒電機(jī)控制板IMC-B02A、絲筒左行程極限開 關(guān)SQ1及絲筒右行程極限開關(guān)SQ2，該絲筒電機(jī)控制板分別與變頻器正轉(zhuǎn)輸入 端S1、反轉(zhuǎn)輸入端S2、公共端SC及絲筒左行程極限開關(guān)SQ1、絲筒右行程極 限開關(guān)SQ2相連，絲筒電機(jī)M的撞塊碰到絲筒左行程開關(guān)SQ1或絲筒右行程開關(guān)SQ2后，換向信號(hào)將通過該絲筒電機(jī)控制板輸入變頻器而控制絲筒電機(jī)M
的正反轉(zhuǎn)及絲筒(圖中未示出)的換向或用于判斷絲筒的停止位置；以及
絲筒電機(jī)直流能耗制動(dòng)部分，該絲筒電機(jī)直流能耗制動(dòng)部分與絲筒電機(jī)M 連接，機(jī)床斷電時(shí)切斷變頻器FC1的輸出，并將直流電并入該絲筒電機(jī)M的兩 相之間進(jìn)行直流能耗制動(dòng)。
絲筒電機(jī)直流能耗制動(dòng)部分包括電源、整流單元、蓄流單元及控制單元，所 述電源經(jīng)該整流單元整流后對(duì)所述蓄流單元充電，所述控制單元控制該絲筒電 機(jī)直流能耗制動(dòng)部分與絲筒電機(jī)的通斷，機(jī)床突然斷電后，控制單元使變頻器 中斷輸出，并將蓄流單元并入電機(jī)兩相之間。
如圖1所示，本實(shí)施例中，整流單元為橋堆Q1，蓄流單元為蓄流電容C5， 控制單元包括直流能耗制動(dòng)接觸器KMIO，該直流能耗制動(dòng)接觸器KM10的主 觸頭連接于變頻器與絲筒電機(jī)之間的主回路上，直流能耗制動(dòng)控制部分的電源 通過該直流能耗制動(dòng)接觸器KM10的常開輔助觸點(diǎn)連接至橋堆Q1，而蓄流電容 C5通過該直流能耗制動(dòng)接觸器KM10的常閉輔助觸點(diǎn)連接至絲筒電機(jī)M的兩 相(如U、 V)之間；此外，直流能耗制動(dòng)接觸器KM10的另一常閉輔助觸點(diǎn) 連接于變頻器1的基極封鎖輸入端子S3與絲筒電機(jī)控制板的公共端SC之間。
為了使機(jī)床硬件作最小改動(dòng)，本實(shí)用新型選用多功能輸入端子(包括正轉(zhuǎn)輸 入端子Sl、反轉(zhuǎn)輸入端子S2、基極封鎖端子S3及公共端SC)作為變頻器正反 轉(zhuǎn)啟動(dòng)停止控制端，工控機(jī)上的COM2 (配成RS422)和變頻器通信端子通信， 作頻率設(shè)定和變頻器狀態(tài)讀取之用，以控制變頻器FC1的輸出頻率和監(jiān)控變頻 器FC1的狀態(tài)。
本實(shí)施例中，多功能輸入端子Sl正轉(zhuǎn)運(yùn)行/停止，S2反轉(zhuǎn)運(yùn)行/停止，S3基 極封鎖(封鎖變頻器的輸出)。絲筒電機(jī)M的運(yùn)行由變頻器FC1、絲筒電機(jī)控制 板(具體為IMC-B02A)、運(yùn)絲接觸器KM4、直流能耗制動(dòng)接觸器KM10等控 制。電柜啟動(dòng)后，機(jī)床CNC軟件進(jìn)入手動(dòng)界面，工控機(jī)發(fā)指令，變頻器FC1 的頻率設(shè)定為上絲頻率值，按手控盒運(yùn)絲按鈕后，變頻器 率設(shè)定為運(yùn)絲頻率值，放電加工的變頻器頻率值可通過加工參數(shù)來設(shè)定。運(yùn)絲接觸器KM4吸合，
電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)絲筒運(yùn)行到換向位置后，換向信號(hào)進(jìn)入絲筒控制板，該絲筒控制
板輸出信號(hào)至多功能輸入端子Sl或S2，以控制絲筒的換向。當(dāng)絲筒停止運(yùn)行 時(shí)，運(yùn)絲接觸器KM4斷幵，從而進(jìn)入多功能輸入端子Sl或S2信號(hào)斷開，變 頻器輸出頻率作減速輸出，當(dāng)頻率減到最低輸出頻率時(shí)，變頻器FC1輸出直流 能耗制動(dòng)，制動(dòng)時(shí)間和電流可由參數(shù)設(shè)定。運(yùn)絲或放電加工結(jié)束或中斷后工控 機(jī)從新設(shè)定變頻器頻率為上絲頻率值，上絲頻率值和運(yùn)絲頻率值都可在軟件中 配置。當(dāng)電柜突然斷電，變頻器失去對(duì)絲筒電機(jī)的控制，直流能耗制動(dòng)接觸 KM10斷開，蓄流電容C5對(duì)絲筒電機(jī)M作直流能耗制動(dòng)，使電機(jī)快速停止以 防止絲筒沖出行程，造成斷絲。
變頻器FC1的運(yùn)行指令可選擇為操作器、控制回路端子、通信等，本實(shí) 施例選擇控制回路端子。變頻器的頻率指定可選擇為操作器旋鈕、頻率參數(shù)、 控制回路、通訊等，本實(shí)施例選擇使用MEMOBUS通訊方式。變頻器有多種故 障診斷與處理模式，使電機(jī)的啟停運(yùn)行穩(wěn)定，如遇極端狀況可及時(shí)處理，并有 效地保證電機(jī)安全運(yùn)行。變頻器內(nèi)部狀態(tài)寄存器可通過通訊讀取，使絲筒的啟 停位置做到可被控制。
通過讀取變頻器內(nèi)的狀態(tài)寄存器，本實(shí)用新型新增了控制絲筒?？课恢玫哪?塊，通過配置軟件的?？课恢脜?shù)，可以選擇左停、右?；蛄⒓赐Ｖ梗斯δ?使多孔位加工反復(fù)穿絲變得簡(jiǎn)便快捷。在機(jī)床CNC軟件中可設(shè)定絲筒的停靠位
置L， R， N,其中，L:當(dāng)絲筒運(yùn)行到最左邊時(shí)停止；R:當(dāng)絲筒運(yùn)行到最 右邊時(shí)停止；N:絲筒可任意?？?；且絲筒在以下情況時(shí)可?？康皆O(shè)定位置-手控盒運(yùn)絲時(shí)；跳步模時(shí)。
現(xiàn)有技術(shù)的快走絲線切割機(jī)床的切割效率、尺寸精度和光潔度都不很理想， 參照慢走絲線切割機(jī)床的多次切割，快走絲加工工藝中也可以包括一次主切和 兩到三次能量、偏置、絲速逐級(jí)遞減的修切?？熳呓z本身的運(yùn)絲系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)鉬 絲往復(fù)使用，大能量加工時(shí)高速運(yùn)絲，可將加工介質(zhì)方便的帶入切縫，并防止能量集中導(dǎo)致斷絲；由于高速運(yùn)行的鉬絲容易產(chǎn)生抖動(dòng)，不適于修切，因此修 切時(shí)采用低速運(yùn)行降低絲速，穩(wěn)定絲的擺動(dòng)，進(jìn)而精確控制修切尺寸。本實(shí)用 新型的變頻調(diào)速的多次修切兼顧了快走絲經(jīng)濟(jì)實(shí)惠和慢走絲穩(wěn)定性好、效率高、 精度佳、光潔度優(yōu)的特點(diǎn)。大部分的線切割機(jī)床為手動(dòng)上絲，這樣增加了工人 的勞動(dòng)強(qiáng)度，影響了勞動(dòng)效率，絲筒電機(jī)可變頻調(diào)速后，可低速機(jī)動(dòng)上絲，高 速運(yùn)絲，這樣降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度提高了產(chǎn)品的安全等級(jí)。
如圖2所示，其為本實(shí)用新型的另一具體實(shí)施例，本實(shí)施例的大致具有前一 實(shí)施例的組成，除此之外，本實(shí)施例的絲筒控制裝置還包括變頻器控制部分， 變頻器控制部分包括手控盒、連接于變頻器與該手控盒間的變頻器控制板以及
相應(yīng)的變頻器控制電路，變頻器控制板的COM2端口與變頻器的通信端子連接， 手控盒上設(shè)有連接至變頻器控制板的運(yùn)絲按鈕。
如圖2所示，變頻器控制電路包括變頻器啟動(dòng)控制單元，變頻器啟動(dòng)控制單 元包括機(jī)床自動(dòng)斷點(diǎn)控制開關(guān)KA2、機(jī)床斷電開關(guān)SA2、機(jī)床上電開關(guān)SA1、 第一上電接觸器KM1、第二上電接觸器KM2，其中，連接至相線的機(jī)床自動(dòng) 斷點(diǎn)控制開關(guān)KA2另一端與機(jī)床斷電幵關(guān)SA2、機(jī)床上電開關(guān)SA1串聯(lián)，第 一上電接觸器KA1與第二上電接觸器KA2的線圈并聯(lián)后連接于機(jī)床上電開關(guān) SA1與零線間，且第一上電接觸器的輔助常開觸點(diǎn)與機(jī)床上電開關(guān)SA1并聯(lián)； 第一上電接觸器的二輔助常開觸點(diǎn)串接于直流能耗制動(dòng)接觸器KM10線圈的兩 端，以通過第一上電接觸器控制該直流能耗制動(dòng)接觸器KMIO的通斷狀態(tài)。
變頻器控制電路還包括斷絲檢測(cè)控制單元，斷絲檢測(cè)控制單元包括三個(gè)并聯(lián) 的檢測(cè)開關(guān)SQ4、 SQ15、 SQ16和斷絲控制繼電器KA12，其中，該組并聯(lián)檢測(cè) 開關(guān)一端接12V控制電源線，另一端與斷絲控制繼電器KA12的線圈串聯(lián)后接 地。
變頻器控制電路還包括自動(dòng)運(yùn)絲控制單元，該自動(dòng)運(yùn)絲控制單元包括機(jī)床自 動(dòng)運(yùn)絲控制開關(guān)KA3 、運(yùn)絲接觸器KM4、絲筒保護(hù)接觸器KM 5、微動(dòng)開關(guān)SQ3 ， 機(jī)床自動(dòng)運(yùn)絲控制開關(guān)KA3與機(jī)床機(jī)動(dòng)上絲控制繼電器KAll并聯(lián)后連接到微動(dòng)開關(guān)SQ3的第一接腳，絲筒保護(hù)接觸器KM5通過微動(dòng)開關(guān)SQ3自鎖連接， 該微動(dòng)開關(guān)SQ3的常閉觸點(diǎn)與絲筒保護(hù)接觸器KM5的常閉觸點(diǎn)、第二上電接 觸器KM2的常開觸點(diǎn)及運(yùn)絲接觸器KM4的線圈串聯(lián)后接零線，第二上電接觸 器KM2的另一常開觸點(diǎn)串接于絲筒保護(hù)接觸器KM5的線圈與常開觸點(diǎn)間；該 運(yùn)絲接觸器KM4的常開觸點(diǎn)連接于該變頻器的公共端與正轉(zhuǎn)輸入端、反轉(zhuǎn)輸入 端之間，以控制正轉(zhuǎn)輸入端或反轉(zhuǎn)輸入端與公共端的通斷。
此外，變頻器控制電路還包括機(jī)動(dòng)上絲控制單元，該機(jī)動(dòng)上絲控制單元包括 上絲啟動(dòng)按鈕SB1、上絲停止按鈕SB2及機(jī)床機(jī)動(dòng)上絲控制繼電器KA11，與 控制電源相連接的斷絲控制繼電器KA12的常閉觸點(diǎn)、上絲啟動(dòng)按鈕SB1、上 絲停止按鈕SB2與機(jī)床機(jī)動(dòng)上絲控制繼電器KA11的線圈依次串聯(lián)后接地。其 中，手控盒運(yùn)絲按鈕控制的是運(yùn)絲速度，其速度軟件可配置；上絲啟停按鈕控 制的是上絲速度，其速度也可配置。通過兩個(gè)參數(shù)可配置兩種速度。如果沒按 上絲啟動(dòng)按鈕SB1則機(jī)床機(jī)動(dòng)上絲控制繼電器KA 1 l是斷開的。機(jī)床機(jī)動(dòng)上 絲控制繼電器KA 1 1和手控盒運(yùn)絲按鈕控制的機(jī)床自動(dòng)運(yùn)絲控制開關(guān)KA 3 是并聯(lián)關(guān)系，可能同時(shí)關(guān)上，此時(shí)工控機(jī)以運(yùn)絲參數(shù)發(fā)頻率速度指令。變頻器 默認(rèn)頻率指令為上絲參數(shù)，當(dāng)手控盒按鈕按下時(shí)，工控機(jī)通過通訊發(fā)運(yùn)絲參數(shù)， 而手控盒按鈕打開后，工控機(jī)通過通訊發(fā)上絲參數(shù)。
綜上所述，本實(shí)用新型中，該運(yùn)絲系統(tǒng)包括四部分變頻器控制部分、變 頻器運(yùn)行換向部分、絲筒電機(jī)直流能耗制動(dòng)部分、變頻器和三相異步交流電機(jī)。 以上四部分可實(shí)現(xiàn)絲筒電機(jī)的運(yùn)行、停止、換向、運(yùn)行速度的調(diào)速控制、絲筒 ?？课恢每刂?、斷絲檢測(cè)、絲筒過限位停止、機(jī)床斷電后對(duì)絲筒電機(jī)直流能rt 制動(dòng)等。以下結(jié)合本實(shí)用新型的組成對(duì)絲筒的各種動(dòng)作實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)描述
首先，按動(dòng)機(jī)床開機(jī)按鈕，第一、第二上電接觸器KM1、 KM2吸合，機(jī) 床各電氣部件上電。
1、絲筒的啟動(dòng)絲筒啟動(dòng)可分三種情況自動(dòng)加工中的絲筒啟動(dòng)；按手控 盒運(yùn)絲按鈕；按機(jī)床上的上絲啟動(dòng)按鈕，具體如下自動(dòng)加工時(shí)，需要啟動(dòng)絲筒時(shí)，變頻器控制板上的機(jī)床自動(dòng)運(yùn)絲開關(guān)KA3
關(guān)閉，微動(dòng)開關(guān)SQ3未被觸碰時(shí)，絲筒保護(hù)接觸器KM5為常閉開關(guān)，第二上 電接觸器KM2閉合，運(yùn)絲接觸器KM4受電吸合。運(yùn)絲接觸器的輔助常開觸點(diǎn) KM4閉合，使變頻器正轉(zhuǎn)輸入端子Sl和公共端SC聯(lián)通，變頻器以指定頻率控 制絲筒電機(jī)正轉(zhuǎn)。
在手動(dòng)界面內(nèi)，機(jī)床CNC軟件讀取手控盒的狀態(tài)，如手控盒運(yùn)絲按鈕按下 時(shí)，工控機(jī)將控制機(jī)床自動(dòng)運(yùn)絲控制開關(guān)KA3關(guān)閉，微動(dòng)開關(guān)SQ3未被觸碰 時(shí)，絲筒保護(hù)接觸器KM5為常閉開關(guān)，第二上電接觸器KM2閉合，運(yùn)絲接觸 器KM4受電吸合，其輔助常開觸點(diǎn)閉合，變頻器正轉(zhuǎn)輸入端子Sl和公共端SC 聯(lián)通，變頻器以指定頻率控制絲筒電機(jī)正轉(zhuǎn)。
按動(dòng)機(jī)床上絲啟動(dòng)按鈕SB1，如未檢測(cè)到斷絲，斷絲控制繼電器KA12常閉， 機(jī)床機(jī)動(dòng)上絲控制繼電器KAll吸合，KA11和KA3為并聯(lián)，任何一個(gè)閉合都 會(huì)使絲筒運(yùn)行。
2、絲筒的換向如絲筒正向運(yùn)行，絲筒所帶的撞塊必將碰到左行程限位 開關(guān)SQ1，使絲筒正反轉(zhuǎn)繼電器KA吸合，變頻器正轉(zhuǎn)輸入端子Sl和公共端 SC關(guān)斷，反轉(zhuǎn)輸入端子S2和公共端SC聯(lián)通，變頻器控制絲筒電機(jī)反轉(zhuǎn)。如 絲筒反向運(yùn)行，絲筒所帶的撞塊必將碰到右行程限位開關(guān)SQ2，使絲筒正反轉(zhuǎn) 繼電器KA斷開，變頻器正轉(zhuǎn)輸入端子S2和公共端SC關(guān)斷，反轉(zhuǎn)輸入端子S1 和公共端SC聯(lián)通，變頻器控制絲筒電機(jī)正轉(zhuǎn)。
3、絲筒的停止絲筒停止可分三種情況自動(dòng)加工中的絲筒停止；按手控 盒運(yùn)絲按鈕；按機(jī)床上的上絲停止按鈕。具體如下
自動(dòng)加工中需要停止絲筒時(shí)，變頻器控制板上的機(jī)床自動(dòng)運(yùn)絲控制開關(guān)KA^' 打開，微動(dòng)開關(guān)SQ3未被觸碰時(shí)，絲筒保護(hù)接觸器KM5為常閉幵關(guān)，第二上 電接觸器KM2閉合，運(yùn)絲接觸器KM4斷電打開，其輔助常開觸點(diǎn)KM4打開， 使變頻器正轉(zhuǎn)輸入端子Sl或反向輸入端子S2和公共端SC斷開，變頻器以設(shè) 定頻率遞減速率控制絲筒電機(jī)減速，當(dāng)頻率減到最低輸出頻率時(shí)，變頻器輸出直流能耗制動(dòng)(制動(dòng)時(shí)間和電流可由參數(shù)設(shè)定)。
在手動(dòng)界面內(nèi)，CNC讀取手控盒的狀態(tài)，如在運(yùn)絲狀態(tài)時(shí)手控盒運(yùn)絲按鈕
按下，控制板上的機(jī)床自動(dòng)運(yùn)絲控制開關(guān)KA3打開，微動(dòng)開關(guān)SQ3未被觸碰 時(shí)，絲筒保護(hù)接觸器KM5為常閉開關(guān)，第二上電接觸器KM2閉合，運(yùn)絲接觸 器KM4斷電打開，其輔助常開觸點(diǎn)打開，使變頻器正轉(zhuǎn)輸入端子S1或反向輸 入端子S2和公共端SC斷開，變頻器以設(shè)定頻率遞減速率控制絲筒電機(jī)減速停 止。
按動(dòng)機(jī)床機(jī)動(dòng)上絲停止按鈕SB2，如未檢測(cè)到斷絲，斷絲控制繼電器KA12 常閉，機(jī)床機(jī)動(dòng)上絲控制繼電器KAll斷開，KA11和KA3為并聯(lián)，同時(shí)斷開 才會(huì)使絲筒電機(jī)停止運(yùn)行。
4、 運(yùn)絲速度的調(diào)速控制在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，絲速是通過加工參數(shù)決定的， 機(jī)床CNC軟件提取加工參數(shù)中的絲速選項(xiàng)，通過MEMOBUS通訊協(xié)議設(shè)定變 頻器的指定運(yùn)行頻率，改變參數(shù)就會(huì)實(shí)時(shí)改變絲速。當(dāng)切換到手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，: 機(jī)床CNC軟件根據(jù)系統(tǒng)上絲速度參數(shù)設(shè)定變頻器的初始指定運(yùn)行頻率，這時(shí)如 按機(jī)床上絲按鈕，變頻器就以此頻率驅(qū)動(dòng)絲筒電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。按動(dòng)手控盒運(yùn)絲按鈕， 機(jī)床CNC軟件改變指定運(yùn)行頻率為運(yùn)絲速度參數(shù)設(shè)定的頻率。
5、 絲筒?？课恢每刂七\(yùn)用此功能可通過機(jī)床CNC控制機(jī)床自動(dòng)運(yùn)絲開關(guān) KA3 (繼電器)來控制變頻器的運(yùn)行停止，。在機(jī)動(dòng)運(yùn)絲或自動(dòng)加工狀態(tài)時(shí)，機(jī) 床CNC通過MEMOBUS通訊協(xié)議實(shí)時(shí)讀取變頻器狀態(tài)寄存器，當(dāng)以上兩狀態(tài) 停止時(shí)，機(jī)床CNC通過設(shè)定的機(jī)床參數(shù)?？课恢脕砜刂平z筒的?？课恢?。
6、 斷絲檢測(cè)在檢測(cè)位置分布了三個(gè)斷絲檢測(cè)開關(guān)SQ4、 SQ15、 SQ16，三 個(gè)斷絲檢測(cè)開關(guān)并聯(lián)。斷絲時(shí)，斷絲檢測(cè)開關(guān)閉合，斷絲控制繼電器KA12吸 合，其常閉觸點(diǎn)打開，機(jī)床機(jī)動(dòng)上絲控制繼電器KA11斷電，無法運(yùn)行機(jī)動(dòng)上 絲狀態(tài)。同時(shí)機(jī)床CNC得到斷絲控制繼電器KA12是否吸合的反饋信號(hào)，以判 斷是否斷絲，也無法運(yùn)行機(jī)動(dòng)運(yùn)絲或自動(dòng)加工狀態(tài)。
7、 絲筒過限位停止如果絲筒到達(dá)極限行程后不反向運(yùn)行，絲筒所帶撞塊必將碰到微動(dòng)開關(guān)SQ3，使絲筒保護(hù)接觸器KM5得電并自鎖，運(yùn)絲接觸器KM4 失電，其輔助常開觸點(diǎn)打開，使變頻器正轉(zhuǎn)輸入端子S1或反向輸入端子S2和 公共端SC斷開，變頻器以設(shè)定頻率遞減速率控制絲筒電機(jī)減速停止。
8、機(jī)床斷電后對(duì)絲筒電機(jī)直流能耗制動(dòng)機(jī)床突然斷電后，變頻器不會(huì)控 制絲筒電機(jī)作減速停止，這樣將會(huì)帶來很大的危險(xiǎn)，輕則斷絲、重則損壞機(jī)床 部件。本實(shí)用新型具有絲筒電機(jī)直流能耗制動(dòng)電路，其功能作介紹如下按動(dòng) 機(jī)床開機(jī)按鈕，第一上電接觸器KM1、第二上電接觸器KM2吸合，機(jī)床各電 氣部件上電。直流能耗制動(dòng)接觸器KM10吸合，其常開輔助觸點(diǎn)關(guān)閉、常閉輔 助觸點(diǎn)打開，使蓄能電容C5通過橋堆Q1、限流電阻R4、直流能耗制動(dòng)接觸器 KM10的輔助常開觸點(diǎn)、熔斷器FU1充電，并切斷蓄能電容C5和絲筒電機(jī)M 的電氣聯(lián)系。機(jī)床突然斷電后，第一上電接觸器KM1、第二上電接觸器KM2 脫開，使得直流能耗制動(dòng)接觸器KM10脫開，其常開輔助觸點(diǎn)打開、常閉輔助 觸點(diǎn)關(guān)閉，變頻器基極封鎖輸入端子S3和公共端SC通過直流能耗制動(dòng)接觸器 KM10的另一常閉輔助觸點(diǎn)聯(lián)通，使變頻器中斷輸出，并通過直流能耗制動(dòng)接 觸器KM10斷開變頻器的輸出端和絲筒電機(jī)的三相聯(lián)系，蓄能電容C5并入電 機(jī)兩相之間，實(shí)現(xiàn)直流能耗制動(dòng)。
雖然本實(shí)用新型已以具體實(shí)施例揭示，但其并非用以限定本實(shí)用新型， 任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍的前提下所作出 的等同組件的置換，或依本實(shí)用新型專利保護(hù)范圍所作的等同變化與修飾， 皆應(yīng)仍屬本專利涵蓋的范疇。
權(quán)利要求1、一種電火花線切割機(jī)床用的絲筒控制裝置，其特征在于，該絲筒控制裝置包括變頻器，電火花切割機(jī)床的絲筒電機(jī)經(jīng)該變頻器連接到三相交流電源，且變頻器正反轉(zhuǎn)啟動(dòng)停止控制端采用多功能輸入端子；變頻器控制部分，所述變頻器控制部分包括手控盒、連接于變頻器與該手控盒間的變頻器控制板，變頻器控制板的COM2端口與變頻器的通信端子連接，所述手控盒上設(shè)有連接至變頻器控制板的運(yùn)絲按鈕；變頻器運(yùn)行換向部分，包括絲筒電機(jī)控制板、絲筒左行程極限開關(guān)及絲筒右行程極限開關(guān)，該絲筒電機(jī)控制板分別與變頻器正轉(zhuǎn)輸入端、反轉(zhuǎn)輸入端、公共端及絲筒左行程極限開關(guān)、絲筒右行程極限開關(guān)相連，絲筒電機(jī)的撞塊碰到絲筒左行程開關(guān)或絲筒右行程開關(guān)后，換向信號(hào)將通過該絲筒電機(jī)控制板輸入變頻器而控制絲筒電機(jī)正反轉(zhuǎn)及絲筒的換向或判斷絲筒的停止位置；以及絲筒電機(jī)直流能耗制動(dòng)部分，該絲筒電機(jī)直流能耗制動(dòng)部分與絲筒電機(jī)連接，機(jī)床斷電時(shí)切斷變頻器的輸出，并將直流電并入該電機(jī)的兩相之間進(jìn)行直流能耗制動(dòng)。
2、 如權(quán)利要求1所述的電火花線切割機(jī)床用的絲筒控制裝置，其特征在于， 所述變頻器運(yùn)行換向部分包括絲筒正反轉(zhuǎn)繼電器，該絲筒正反轉(zhuǎn)繼電器的常閉 觸點(diǎn)連接于正轉(zhuǎn)輸入端與公共端間，其常開觸點(diǎn)連接于反轉(zhuǎn)輸入端與公共端之 間，絲筒左行程開關(guān)、絲筒右行程開關(guān)控制該絲筒正反轉(zhuǎn)繼電器的各觸點(diǎn)的通 斷，改變絲筒電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向。
3、 如權(quán)利要求2所述的電火花線切割機(jī)床用的絲筒控制裝置，其特征在于， 所述絲筒電機(jī)直流能耗制動(dòng)部分包括電源、整流單元、蓄流單元及控制單元， 所述電源經(jīng)該整流單元整流后對(duì)所述蓄流單元充電，所述控制單元控制該絲筒 電機(jī)直流能耗制動(dòng)部分與絲筒電機(jī)的通斷，機(jī)床突然斷電后，控制單元使變頻 器中斷輸出，并將蓄流單元并入電機(jī)兩相之間。
4、 如權(quán)利要求3所述的電火花線切割機(jī)床用的絲筒控制裝置，其特征在于， 所述整流單元為橋堆，所述蓄流單元為電容，所述控制單元包括直流能耗制動(dòng) 接觸器，其主觸頭連接于變頻器與絲筒電機(jī)之間的主回路上，直流能耗制動(dòng)控 制部分的電源通過該直流能耗制動(dòng)接觸器的常開輔助觸點(diǎn)連接至所述橋堆，而 蓄電電容通過該直流能耗制動(dòng)接觸器的常閉輔助觸點(diǎn)連接至所述絲筒電機(jī)的兩 相之間。
5、 如權(quán)利要求4所述的電火花線切割機(jī)床用的絲筒控制裝置，其特征在于， 所述直流能耗制動(dòng)接觸器的另一常閉輔助觸點(diǎn)連接于變頻器的基極封鎖輸入端 子與公共端之間。
6、 如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的電火花線切割機(jī)床用的絲筒控制裝置，' 其特征在于，所述變頻器控制部分的控制電路包括變頻器啟動(dòng)控制單元，所述 變頻器啟動(dòng)控制單元包括機(jī)床自動(dòng)斷電控制開關(guān)、機(jī)床斷電開關(guān)、機(jī)床上電開 關(guān)、第一上電接觸器、第二上電接觸器，其中，連接至三相交流電源相線的機(jī) 床自動(dòng)斷電控制開關(guān)另一端與機(jī)床斷電開關(guān)、機(jī)床上電開關(guān)串聯(lián)，所述第一上 電接觸器與第二上電接觸器的線圈并聯(lián)后連接于機(jī)床上電開關(guān)與零線間，且所 述第一上電接觸器的輔助常開觸點(diǎn)與機(jī)床上電開關(guān)并聯(lián)；所述第一上電接觸器 的二輔助常開觸點(diǎn)串接于直流能耗制動(dòng)接觸器線圈的兩端，由第一上電接觸器 控制直流能耗制動(dòng)接觸器。
7、 如權(quán)利要求6所述的電火花線切割機(jī)床用的絲筒控制裝置，其特征在于，所述控制電路包括斷絲檢測(cè)控制單元，所述斷絲檢測(cè)控制單元包括三個(gè)并聯(lián)的檢測(cè)開關(guān)和斷絲控制繼電器，其中，該組并聯(lián)檢測(cè)開關(guān)一端接控制電源線，另 一端與斷絲控制繼電器的線圈串聯(lián)后接地。
8、 如權(quán)利要求7所述的電火花線切割機(jī)床用的絲筒控制裝置，其特征在于， 所述控制電路包括機(jī)動(dòng)上絲控制單元，所述機(jī)動(dòng)上絲控制單元包括上絲啟動(dòng)按 鈕、上絲停止按鈕及機(jī)床機(jī)動(dòng)上絲控制繼電器，與控制電源相連接的斷絲控制 繼電器的常閉觸點(diǎn)、上絲啟動(dòng)按鈕、上絲停止按鈕與機(jī)床機(jī)動(dòng)上絲控制繼電器的線圈依次串聯(lián)后接地。
9、如權(quán)利要求8所述的電火花線切割機(jī)床用的絲筒控制裝置，其特征在于， 所述變頻器控制電路包括自動(dòng)運(yùn)絲控制單元，所述自動(dòng)運(yùn)絲控制單元包括運(yùn)絲 接觸器、絲筒保護(hù)接觸器、微動(dòng)開關(guān)，機(jī)床自動(dòng)運(yùn)絲控制開關(guān)與機(jī)床機(jī)動(dòng)上絲 控制繼電器并聯(lián)后連接到微動(dòng)開關(guān)的第一接腳，絲筒保護(hù)接觸器通過微動(dòng)開關(guān)自鎖連接，該微動(dòng)開關(guān)的常閉觸點(diǎn)與絲筒保護(hù)接觸器的常閉觸點(diǎn)、第二上電接 觸器的常開觸點(diǎn)及運(yùn)絲接觸器的線圈串聯(lián)后接零線，第二上電接觸器的另一常開觸點(diǎn)串接于絲筒保護(hù)接觸器的線圈與常開觸點(diǎn)間；該運(yùn)絲接觸器的常開觸點(diǎn)連接于該變頻器的公共端與正轉(zhuǎn)輸入端、反轉(zhuǎn)輸入端之間，以控制正轉(zhuǎn)輸入端 或反轉(zhuǎn)輸入端與公共端的通斷。
專利摘要一種電火花線切割機(jī)床用的絲筒控制裝置，包括變頻器，絲筒電機(jī)經(jīng)該變頻器連接到三相交流電源；變頻器控制部分，所述變頻器控制部分包括手控盒、連接于變頻器與該手控盒間的變頻器控制板，控制板COM2端口與變頻器的通信端子連接，手控盒上設(shè)有連接至變頻器控制板的運(yùn)絲按鈕；變頻器運(yùn)行換向部分，包括絲筒電機(jī)控制板、絲筒左行程極限開關(guān)及絲筒右行程極限開關(guān)，絲筒電機(jī)的撞塊碰到絲筒左行程開關(guān)或絲筒右行程開關(guān)后，換向信號(hào)將通過該絲筒電機(jī)控制板輸入變頻器而控制絲筒電機(jī)正反轉(zhuǎn)及絲筒的換向或用于判斷絲筒的停止位置；以及絲筒電機(jī)直流能耗制動(dòng)部分，該制動(dòng)部分與絲筒電機(jī)連接，機(jī)床斷電時(shí)切斷變頻器的輸出，并將直流電并入該電機(jī)的兩相之間進(jìn)行直流能耗制動(dòng)。
文檔編號(hào)B23H7/10GK201371297SQ20092010527
公開日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日
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