快走絲線切割機(jī)床高頻及絲筒轉(zhuǎn)速控制電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種快走絲線切割機(jī)床高頻及絲筒轉(zhuǎn)速控制電路，包括：主控制裝置接口、FPGA電路、高頻脈沖隔離驅(qū)動(dòng)電路、絲速控制電路、高頻跟蹤電路、高壓產(chǎn)生電路、機(jī)床接口、RS232通信口，通過本實(shí)用新型，不僅可實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻參數(shù)、絲筒轉(zhuǎn)速等的自動(dòng)控制，使線切割機(jī)床可對(duì)工件做多次切割，而且通過采用FPGA芯片作為工作芯片，提高了整個(gè)線切割系統(tǒng)的抗干擾性能，并可通過I2C總線接口與線切割控制裝置連接，接線簡單，可靠性高，另外，本實(shí)用新型還通過增加RS232通迅接口，便于與用戶自有的脈沖高頻電源連接。
【專利說明】快走絲線切割機(jī)床高頻及絲筒轉(zhuǎn)速控制電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型關(guān)于一種機(jī)床控制裝置，特別是涉及一種快走絲線切割機(jī)床高頻及絲筒轉(zhuǎn)速控制電路。

【背景技術(shù)】
[0002]快走絲數(shù)控線切割機(jī)床是20世紀(jì)60年代末由我國獨(dú)創(chuàng)研制成功的。它與低速走絲電火花線切割機(jī)床相比，因機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單、走絲系統(tǒng)的差別等，造價(jià)比較低廉，所以成為目前國內(nèi)用于模具加工最為普遍的專用機(jī)床之一，它廣泛用于加工各種精密的、形狀復(fù)雜的金屬模具，可加工各種硬度的金屬材料，而且材料淬硬后對(duì)其切割狀態(tài)更有利，適宜用它對(duì)模具做最后工序的加工，以減少淬火變形和表面氧化影響尺寸精度，目前，舊的快走絲線切割控制系統(tǒng)只能手動(dòng)調(diào)節(jié)高頻參數(shù)、絲筒轉(zhuǎn)速，因此，整個(gè)加工中只用一組參數(shù)，只對(duì)工件做一次成形。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型之一目的在于提供一種快走絲線切割機(jī)床高頻及絲筒轉(zhuǎn)速控制電路，其可實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻參數(shù)、絲筒轉(zhuǎn)速等的自動(dòng)控制，使線切割機(jī)床可對(duì)工件做多次切割，系統(tǒng)可對(duì)工件先做成形，再作精修，三作修光，成形時(shí)，采用較強(qiáng)高頻如大脈寬、大電流，較快絲速，使工件快速成形，精修時(shí)，采用稍弱高頻、稍滿絲速，使工件減少變形，達(dá)到更高的精度，修光時(shí)，采用較弱高頻、較慢絲速，由于絲速較慢，使得工件表面的光潔度大幅提聞。
[0004]本實(shí)用新型之另一目的在于提供一種快走絲線切割機(jī)床高頻及絲筒轉(zhuǎn)速控制電路，其采用芯片作為工作芯片，提高了整個(gè)線切割系統(tǒng)的抗干擾性能。
[0005]本實(shí)用新型之再一目的在于提供一種快走絲線切割機(jī)床高頻及絲筒轉(zhuǎn)速控制電路，可通過12(:總線接口與線切割控制裝置連接，接線簡單，可靠性高。
[0006]本實(shí)用新型之又一目的在于提供一種快走絲線切割機(jī)床高頻及絲筒轉(zhuǎn)速控制電路，其增加了一個(gè)舊232通迅接口，便于與用戶自有的脈沖高頻電源連接。
[0007]為達(dá)上述及其它目的，本實(shí)用新型提出一種快走絲線切割機(jī)床高頻及絲筒轉(zhuǎn)速控制電路，該控制電路包括:
[0008]主控制裝置接口，包括12(:接口；
[0009]？？以電路，連接該主控制裝置接口，產(chǎn)生機(jī)床需要的高頻脈沖信號(hào)？麗0?？麗3、絲速控制信號(hào)八0?八3及柳?12，并提供串行接口 0103^1X0及；
[0010]高頻脈沖隔離驅(qū)動(dòng)電路30，連接該？？以電路，將該？？以電路產(chǎn)生的高頻脈沖信號(hào)？麗0?？麗3轉(zhuǎn)換為高壓高頻信號(hào)冊(cè)0?冊(cè)3 ；
[0011]絲速控制電路，連接該？？以電路，將該？？以電路產(chǎn)生的絲速控制信號(hào)八0?八3及10?12轉(zhuǎn)換為機(jī)床絲速控制信號(hào)八0’?八3’及訊3’?12’ ；
[0012]高頻跟蹤電路，輸出端連接該主控制裝置接口，將機(jī)床高壓高頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為快走絲線切割控制裝置和？？以所需信號(hào)；
[0013]高壓產(chǎn)生電路，將交流電壓轉(zhuǎn)換為機(jī)床需要的高壓；
[0014]機(jī)床接口，將高壓高頻信號(hào)冊(cè)0?冊(cè)3和機(jī)床絲速控制信號(hào)40’?43’及訊3’?12’連接至機(jī)床，并將該機(jī)床高壓高頻信號(hào)連接至該高頻跟蹤電路，將交流電壓連接至高壓產(chǎn)生電路；
[0015]83232通信口，連接該？？以電路。
[0016]進(jìn)一步地，該高頻脈沖隔離驅(qū)動(dòng)電路包括1？250光耦?及其限流電阻尺1、尺4、尺8、尺11、尺3、尺7、尺10、尺20及保護(hù)電阻尺2、尺5、尺9、尺12，限流電阻尺1、尺4、尺8、尺11分別串接于該？？以電路的輸出腳？麗0?？麗3和各光耦初級(jí)正端2，各光耦初級(jí)負(fù)端接地，限流電阻尺3、87、810、820串接于各光耦輸出端該機(jī)床接口的對(duì)應(yīng)引腳，保護(hù)電阻82、85、四、尺12接在光耦輸出端和機(jī)床地之間，光耦輸出側(cè)接高壓和機(jī)床地。
[0017]進(jìn)一步地，該絲速控制電路40包括[1^2003八驅(qū)動(dòng)三極管八?[2(}以及繼電器1(1 一 1(7，該？？以電路產(chǎn)生的絲速控制信號(hào)八0?八3及柳?12經(jīng)見吧003八驅(qū)動(dòng)三極管12八?驅(qū)動(dòng)后控制繼電器1(1?1(7通斷，當(dāng)絲速控制信號(hào)八0?八3及仰?12為高時(shí)，繼電器1(1?1(7初級(jí)有電流，電磁開關(guān)閉合，否則斷開，閉合時(shí)將機(jī)床絲速控制信號(hào)八0’?八3’及訊3’?12’分別接公共端(1)1/^3及
[0018]進(jìn)一步地，該高頻跟蹤電路包括6附37光耦仍2、光耦仍』4及限流電阻和濾波電路，該光耦仍2將高壓高頻信號(hào)0(:127+1(:127-轉(zhuǎn)換為研邏輯的高頻信號(hào)852/108？，光耦11、[4將該高壓高頻信號(hào)0(:127+3(:127-轉(zhuǎn)換為3.邏輯的高頻信號(hào)指示電平爪1。
[0019]進(jìn)一步地，該高壓產(chǎn)生電路60包含整流橋01、穩(wěn)壓器件和濾波電路。
[0020]進(jìn)一步地，該機(jī)床接口包含9針089接口和15針0815接口。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型一種快走絲線切割機(jī)床高頻及絲筒轉(zhuǎn)速控制電路，其不僅可實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻參數(shù)、絲筒轉(zhuǎn)速等的自動(dòng)控制，使線切割機(jī)床可對(duì)工件做多次切割，而且通過采用？？以芯片作為工作芯片，提高了整個(gè)線切割系統(tǒng)的抗干擾性能，并可通過12(:總線接口與線切割控制裝置連接，接線簡單，可靠性高，另外，本實(shí)用新型還通過增加舊232通迅接口，便于與用戶自有的脈沖高頻電源連接。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型一種快走絲線切割機(jī)床高頻及絲筒轉(zhuǎn)速控制電路的系統(tǒng)架構(gòu)圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]以下通過特定的具體實(shí)例并結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本實(shí)用新型的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。本實(shí)用新型亦可通過其它不同的具體實(shí)例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不背離本實(shí)用新型的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。
[0025]圖1為本實(shí)用新型一種快走絲線切割機(jī)床高頻及絲筒轉(zhuǎn)速控制電路的系統(tǒng)架構(gòu)圖，圖2為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖。如圖1及圖2所示，本實(shí)用新型一種快走絲線切割機(jī)床高頻及絲筒轉(zhuǎn)速控制電路，負(fù)責(zé)將向高頻電源發(fā)出各種高頻脈沖信號(hào)，以及通過絲速控制繼電器組對(duì)機(jī)床的絲筒轉(zhuǎn)速作控制，包括主控制裝置接口 10、？？以電路20、聞?lì)l脈沖隔尚驅(qū)動(dòng)電路30、絲速控制電路40、聞?lì)l跟蹤電路50、聞壓廣生電路60、機(jī)床接口 70及83232通信口 80。
[0026]其中，主控制裝置接口 10包括26腳連接器311，其可通過12(:接口 30八1及311連接快走絲線切割控制裝置(其專利號(hào)為:21 2006 2 00585361)和？?以電路20，？？以電路20從12(:總線接受主控制裝置發(fā)來的指令和數(shù)據(jù)，產(chǎn)生機(jī)床需要的高頻脈沖信號(hào)？麗0?？麗3、絲速控制信號(hào)八0?八3及柳?12和提供串行接口 0103^1X0及在此需說明的是，電路20根據(jù)主控制裝置的指令和數(shù)據(jù)產(chǎn)生高頻脈沖信號(hào)等涉及軟件的技術(shù)為現(xiàn)有技術(shù)，不屬于本實(shí)用新型所要保護(hù)的范圍，在此不予贅述；高頻脈沖隔離驅(qū)動(dòng)電路30用于將？？以產(chǎn)生的高頻脈沖信號(hào)？麗0?？麗3轉(zhuǎn)換為高壓高頻信號(hào)冊(cè)0?冊(cè)3，其包含11？250光耦15?8及其限流電阻81、財(cái)、咫、811、83、87、810、尺20及保護(hù)電阻82、陽、尺9、尺12，限流電阻61、財(cái)、狀、611串接于？？以之輸出腳？麗0?？麗3和光耦初級(jí)正端2，光耦初級(jí)負(fù)端接地，限流電阻…、87、町0、820串接于光耦輸出端與機(jī)床接口 70之對(duì)應(yīng)引腳，保護(hù)電阻以、陽、四、812接在光耦輸出端和間，光耦輸出側(cè)接高壓700和機(jī)床地；絲速控制電路40用于將？？以產(chǎn)生的絲速控制信號(hào)八0?3及訊)?2轉(zhuǎn)換為機(jī)床絲速控制信號(hào)八0’?八3’及訊3’?12’，產(chǎn)生的絲速控制信號(hào)八0?3及柳?2經(jīng)見吧003八驅(qū)動(dòng)三極管八?[2(}驅(qū)動(dòng)后控制繼電器1(1?1(7通斷，當(dāng)絲速控制信號(hào)八0?八3及仰?12為高時(shí)，繼電器1(1?1(7初級(jí)有電流，電磁開關(guān)閉合，否則斷開，閉合時(shí)將機(jī)床絲速控制信號(hào)八0’?八3’及訊3’?12’分別接公共端⑶1/冊(cè)3及；高頻跟蹤電路50用于將機(jī)床高壓高頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為快走絲線切割控制裝置和沖以所需信號(hào)，其包括6附37光耦仍2、光耦V1、口4及必要的限流電阻和濾波電路，光耦仍2將高壓高頻信號(hào)0(:127+, 00127-轉(zhuǎn)換為訊邏輯的高頻信號(hào)852/108？，光耦V1、將高壓高頻信號(hào)0(:127+, 00127-轉(zhuǎn)換為3.邏輯的高頻信號(hào)指示電平爪1 ；高壓產(chǎn)生電路60用于將交流電壓…12犯2、…12犯1轉(zhuǎn)換為機(jī)床需要的高壓700，其包含整流橋01、7812穩(wěn)壓器件[3和必要的濾波電路；機(jī)床接口 70用于將高壓高頻信號(hào)冊(cè)0?冊(cè)3和機(jī)床絲速控制信號(hào)八0’?八3’及訊3’?12’連接至機(jī)床，將機(jī)床高壓高頻信號(hào)0(:127+4(:127-連接至高頻跟蹤電路50，將交流電壓…12犯2、…12犯1連接至高壓產(chǎn)生電路60，其包含9針089接口 ？1和15針0815接口 ？2 ；1？8232通信口 80用于當(dāng)使用用戶自有高頻電源時(shí)將快走絲線切割控制裝置傳來的數(shù)據(jù)發(fā)往外部的用戶自有高頻電源，其包括以奶-1^232轉(zhuǎn)換電路113和9針089接口 ？3。
[0027]綜上所述，本實(shí)用新型一種快走絲線切割機(jī)床高頻及絲筒轉(zhuǎn)速控制電路，其不僅可實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻參數(shù)、絲筒轉(zhuǎn)速等的自動(dòng)控制，使線切割機(jī)床可對(duì)工件做多次切割，而且通過采用？？以芯片作為工作芯片，提高了整個(gè)線切割系統(tǒng)的抗干擾性能，并可通過12(:總線接口與線切割控制裝置連接，接線簡單，可靠性高，另外，本實(shí)用新型還通過增加舊232通迅接口，便于與用戶自有的脈沖高頻電源連接。
[0028]上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾與改變。因此，本實(shí)用新型的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
【權(quán)利要求】
1.一種快走絲線切割機(jī)床高頻及絲筒轉(zhuǎn)速控制電路，其特征在于，該控制電路包括: 主控制裝置接口，包括I2C接口； FPGA電路，連接該主控制裝置接口，產(chǎn)生機(jī)床需要的高頻脈沖信號(hào)PWMO?PWM3、絲速控制信號(hào)AO?A3及WO?W2，并提供串行接口 CMOS_TXD及CMOS_RXD ； 高頻脈沖隔離驅(qū)動(dòng)電路(30)，連接該FPGA電路，將該FPGA電路產(chǎn)生的高頻脈沖信號(hào)P麗O?P麗3轉(zhuǎn)換為高壓高頻信號(hào)HFO?HF3 ； 絲速控制電路，連接該FPGA電路，將該FPGA電路產(chǎn)生的絲速控制信號(hào)AO?A3及WO?W2轉(zhuǎn)換為機(jī)床絲速控制信號(hào)A0’?A3’及W0’?W2’ ； 高頻跟蹤電路，輸出端連接該主控制裝置接口，將機(jī)床高壓高頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為快走絲線切割控制裝置和FPGA所需信號(hào)； 高壓產(chǎn)生電路，將交流電壓轉(zhuǎn)換為機(jī)床需要的高壓； 機(jī)床接口，將高壓高頻信號(hào)HFO?HF3和機(jī)床絲速控制信號(hào)A0’?A3’及W0’?W2’連接至機(jī)床，并將該機(jī)床高壓高頻信號(hào)連接至該高頻跟蹤電路，將交流電壓連接至該高壓產(chǎn)生電路； RS232通信口，連接該FPGA電路。
2.如權(quán)利要求1所述的一種快走絲線切割機(jī)床高頻及絲筒轉(zhuǎn)速控制電路，其特征在于:該高頻脈沖隔離驅(qū)動(dòng)電路包括TLP250光耦U5?U8及其限流電阻Rl、R4、R8、Rll、R3、R7、R1、R20及保護(hù)電阻R2、R5、R9、R12，限流電阻Rl、R4、R8、Rll分別串接于該FPGA電路的輸出腳PWMO?PWM3和各光耦初級(jí)正端，各光耦初級(jí)負(fù)端接地，限流電阻R3、R7、R10、R20串接于各光耦輸出端與該機(jī)床接口的對(duì)應(yīng)引腳，保護(hù)電阻R2、R5、R9、R12接在光耦輸出端和機(jī)床地之間，光耦輸出側(cè)接高壓和機(jī)床地。
3.如權(quán)利要求1所述的一種快走絲線切割機(jī)床高頻及絲筒轉(zhuǎn)速控制電路，其特征在于:該絲速控制電路(40)包括ULN2003A驅(qū)動(dòng)三極管U2A?U2G以及繼電器Kl 一 K7，該FPGA電路產(chǎn)生的絲速控制信號(hào)AO?A3及WO?W2經(jīng)ULN2003A驅(qū)動(dòng)三極管U2A?U2G驅(qū)動(dòng)后控制繼電器Kl?K7通斷。
4.如權(quán)利要求1所述的一種快走絲線切割機(jī)床高頻及絲筒轉(zhuǎn)速控制電路，其特征在于:該高頻跟蹤電路包括6N137光耦U12、光耦Ul、U4及限流電阻和濾波電路，該光耦U12將機(jī)床高壓高頻信號(hào)DC12V+、DC12V-轉(zhuǎn)換為5V邏輯的高頻信號(hào)BF2/1BF，光耦Ul、U4將該機(jī)床高壓高頻信號(hào)DC12V+、DC12V-轉(zhuǎn)換為3.3V邏輯的高頻信號(hào)指示電平INl。
5.如權(quán)利要求1所述的一種快走絲線切割機(jī)床高頻及絲筒轉(zhuǎn)速控制電路，其特征在于:該高壓產(chǎn)生電路(60 )包含整流橋D1、穩(wěn)壓器件U3和濾波電路。
6.如權(quán)利要求1所述的一種快走絲線切割機(jī)床高頻及絲筒轉(zhuǎn)速控制電路，其特征在于:該機(jī)床接口包含9針DB9接口和15針DB15接口。
【文檔編號(hào)】B23H7/20GK204108492SQ201420465168
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月18日
【發(fā)明者】鄧浩林 申請(qǐng)人:鄧浩林