一種金屬絲自動循環(huán)上絲的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種金屬絲自動循環(huán)上絲的方法。設(shè)置一種金屬絲自動上絲機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由輥輪送絲模塊、定夾頭模塊、動夾頭模塊和動夾頭驅(qū)動模塊組成。通過上述四部分的協(xié)調(diào)工作，能夠?qū)崿F(xiàn)金屬絲在位于定夾頭模塊與動夾頭模塊上的兩電極間連續(xù)送絲、拉絲、夾持、放電等動作，循環(huán)往復(fù)，即實(shí)現(xiàn)金屬絲自動循環(huán)上絲。本發(fā)明方法特別適合應(yīng)用于電爆炸金屬絲斷路開關(guān)實(shí)驗(yàn)、電爆炸絲噴涂應(yīng)用等場合，且本方法極大減少人工干預(yù)程度，提高工作效率，降低工作強(qiáng)度，方法中的各種關(guān)鍵參數(shù)方便易調(diào)，便于推廣應(yīng)用。
【專利說明】
一種金屬絲自動循環(huán)上絲的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械電子領(lǐng)域，特別涉及一種金屬絲自動循環(huán)上絲的方法。【背景技術(shù)】
[0002]電爆炸金屬絲是指金屬絲通過瞬時的脈沖強(qiáng)流時，其溫度急劇上升，很快達(dá)到金屬恪點(diǎn)，并開始?xì)饣?，體積急劇膨脹，產(chǎn)生聲、光、電磁福射等的一種物理現(xiàn)象。由于電爆炸金屬絲能夠極快的切斷電路，因而作為斷路開關(guān)廣泛地應(yīng)用在電感儲能型脈沖功率系統(tǒng)中，并且其伴隨的聲、光、電磁輻射等物理現(xiàn)象，產(chǎn)生了很多相關(guān)的應(yīng)用，例如電爆炸噴涂， 制備納米粉末，軟X射線源等。
[0003]電爆炸金屬絲的相關(guān)應(yīng)用需要通過電極夾持金屬絲的兩端，施加脈沖強(qiáng)流后進(jìn)行放電，每次放電之后需要更換金屬絲，重新夾持。傳統(tǒng)的方法是人工換絲，費(fèi)時，費(fèi)力，且無法精確控制金屬絲的張緊度和長度，無法把電爆炸絲置放于密閉環(huán)境中，對電爆炸金屬絲的高效應(yīng)用非常不利。
[0004]為了提高電爆炸金屬絲的應(yīng)用效率，拓展其在特殊領(lǐng)域的應(yīng)用，提高電爆炸金屬絲的連續(xù)放電速度，必須要解決金屬絲連續(xù)自動上絲的問題。通過計(jì)算機(jī)控制相關(guān)機(jī)械裝置，自動完成金屬絲的連續(xù)送絲，拉絲，夾持，放電等操作，由于此種自動上絲方法能夠避免人工操作，因而能夠把整個機(jī)械裝置置放于氣密性環(huán)境中，并且具備自動，高速，精確控制等優(yōu)點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種金屬絲自動循環(huán)上絲的方法，該方法借助一種自動上絲機(jī)構(gòu)，能夠在計(jì)算機(jī)控制下，自動完成金屬絲的連續(xù)送絲，拉絲，夾持，放電等操作，能為電爆炸金屬絲拓寬應(yīng)用領(lǐng)域，并提升電爆炸金屬絲的應(yīng)用效率。
[0006]具體步驟為:(1)設(shè)置一種金屬絲自動上絲機(jī)構(gòu)，由輥輪送絲模塊、定夾頭模塊、動夾頭模塊和動夾頭驅(qū)動模塊組成，它們依次安裝在安裝底板上。
[0007]輥輪送絲模塊由輥輪驅(qū)動電機(jī)、聯(lián)軸器甲、輥輪驅(qū)動電機(jī)安裝板、上輥輪安裝板、 輥輪和下輥輪安裝板組成，輥輪驅(qū)動電機(jī)通過輥輪驅(qū)動電機(jī)安裝板固定在安裝底板上，輥輪由彈簧螺釘固定在上輥輪安裝板和下輥輪安裝板之間；定夾頭模塊由金屬絲導(dǎo)向座、定夾頭絕緣安裝板、左定夾頭絕緣安裝支架、電磁鐵甲、右定夾頭絕緣安裝支架和線圈甲組成，定夾頭模塊的零件均安裝在定夾頭絕緣安裝板上，定夾頭絕緣安裝板固定在安裝底板上;動夾頭模塊包括動夾頭絕緣安裝板、左動夾頭絕緣安裝支架、電磁鐵乙、右動夾頭絕緣安裝支架、線圈乙和金屬絲檢測傳感器，動夾頭模塊的零件均安裝在動夾頭絕緣安裝板上； 動夾頭驅(qū)動模塊包括絲杠螺母、絲杠、聯(lián)軸器乙、往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)、往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)安裝座、直線導(dǎo)軌和滑塊，往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)通過往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)安裝座安裝在安裝底板上，直線導(dǎo)軌也安裝在安裝底板上，動夾頭模塊通過動夾頭絕緣安裝板與滑塊和絲杠螺母固定在一起。
[0008]輥輪驅(qū)動電機(jī)通過聯(lián)軸器甲驅(qū)動輥輪轉(zhuǎn)動，輥輪轉(zhuǎn)動時帶動金屬絲向定夾頭模塊和動夾頭模塊方向運(yùn)動，并穿過金屬絲導(dǎo)向座，最終送到動夾頭模塊上，完成向定夾頭模塊和動夾頭模塊送絲的動作。
[0009]定夾頭模塊在送絲過程中通過金屬絲導(dǎo)向座完成金屬絲的導(dǎo)向動作，金屬絲在輥輪送絲模塊的送絲和定夾頭模塊的導(dǎo)向作用下向動夾頭模塊送絲，送絲完成后控制電路給線圈甲通電，電磁鐵甲吸合，左定夾頭絕緣安裝支架和右定夾頭絕緣安裝支架相對運(yùn)動，定夾頭模塊完成對金屬絲的夾持動作;定夾頭模塊與其他模塊之間絕緣。
[0010]動夾頭模塊在動夾頭驅(qū)動模塊的驅(qū)動下沿直線導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動，當(dāng)金屬絲檢測傳感器檢測到金屬絲時，控制電路給線圈乙通電，電磁鐵乙吸合，左動夾頭絕緣安裝支架和右動夾頭絕緣安裝支架相對運(yùn)動，夾持金屬絲，并沿直線導(dǎo)軌運(yùn)動到指定距離，完成拉絲動作； 動夾頭模塊與其他模塊之間絕緣。
[0011]往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)通過聯(lián)軸器乙驅(qū)動絲桿轉(zhuǎn)動，動夾頭模塊在直線導(dǎo)軌和滑塊的作用下沿直線導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動，當(dāng)動夾頭模塊的運(yùn)動距離達(dá)到預(yù)設(shè)值時，往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，完成拉絲動作，并能夠精確控制拉絲長度。
[0012](2)將定夾頭模塊的金屬絲夾頭連接高壓脈沖電源的地電極，將動夾頭模塊的金屬絲夾頭連接高壓脈沖電源的高壓電極，即金屬絲兩端分別連接高壓脈沖電源的地電極和高壓電極，然后，控制電路給高壓脈沖電源發(fā)送觸發(fā)信號，則高壓脈沖電源中的空氣開關(guān)閉合，脈沖能量釋放到金屬絲上，完成放電動作。[0〇13](3)放電完成后，定夾頭|旲塊和動夾頭|旲塊里的線圈甲和線圈乙均斷電，電磁鐵甲和電磁鐵乙均釋放，夾頭分開，控制電路控制往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)反向轉(zhuǎn)動，動夾頭模塊沿直線導(dǎo)軌向定夾頭模塊運(yùn)動到初始位置，即完成一次金屬絲自動循環(huán)上絲。
[0014]本發(fā)明方法具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本方法能夠?qū)崿F(xiàn)全自動上絲，極大減少人工干預(yù)，提高工作效率，降低工作強(qiáng)度。
[0015]2、本方法使用的整套自動上絲機(jī)構(gòu)能夠放置在密閉腔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)自動上絲機(jī)構(gòu)工作在特定氣體氛圍或弱真空環(huán)境下。
[0016]3、本方法中的各種關(guān)鍵參數(shù)方便易調(diào)，易于大規(guī)模推廣應(yīng)用到不同的領(lǐng)域，方便拓展應(yīng)用范圍?！靖綀D說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中使用的金屬絲自動上絲機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中使用的金屬絲自動上絲機(jī)構(gòu)的輥輪送絲模塊結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中使用的金屬絲自動上絲機(jī)構(gòu)的定夾頭模塊結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖4為本發(fā)明實(shí)施例中使用的金屬絲自動上絲機(jī)構(gòu)的動夾頭模塊結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖5為本發(fā)明實(shí)施例中使用的金屬絲自動上絲機(jī)構(gòu)的動夾頭驅(qū)動模塊結(jié)構(gòu)圖。 [〇〇22]圖中標(biāo)記:1-輥輪送絲模塊;2-定夾頭模塊;3-動夾頭模塊;4-動夾頭驅(qū)動模塊;5-安裝底板；101-輥輪驅(qū)動電機(jī)；102-聯(lián)軸器甲；103-輥輪驅(qū)動電機(jī)安裝板；104-上輥輪安裝板；105-輥輪；106-下輥輪安裝板；107-金屬絲；201-金屬絲導(dǎo)向座；202-定夾頭絕緣安裝板;203-左定夾頭絕緣安裝支架;204-電磁鐵甲；205-右定夾頭絕緣安裝支架;206-線圈甲；301-動夾頭絕緣安裝板;302-左動夾頭絕緣安裝支架;303-電磁鐵乙；304-右動夾頭絕緣安裝支架；305-線圈乙；401-絲杠螺母;402-絲杠；403-聯(lián)軸器乙；404-往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)； 405-往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)安裝座;406-直線導(dǎo)軌;407-滑塊?！揪唧w實(shí)施方式】 [〇〇23] 實(shí)施例:以下將結(jié)合附圖1?5對金屬絲自動循環(huán)上絲的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說明。[〇〇24](1)如圖1所示，設(shè)置本實(shí)施例中的金屬絲自動上絲機(jī)構(gòu)，由輥輪送絲模塊1、定夾頭模塊2、動夾頭模塊3和動夾頭驅(qū)動模塊4組成，他們均依次安裝在安裝底板5上，安裝底板 5的材質(zhì)為錯合金。
[0025]輥輪送絲模塊1由輥輪驅(qū)動電機(jī)101、聯(lián)軸器甲102、輥輪驅(qū)動電機(jī)安裝板103、上輥輪安裝板104、輥輪105和下輥輪安裝板106組成，輥輪驅(qū)動電機(jī)101通過輥輪驅(qū)動電機(jī)安裝板103固定在安裝底板5上，輥輪105由彈簧螺釘固定在上輥輪安裝板104和下輥輪安裝板 106之間；定夾頭模塊2由金屬絲導(dǎo)向座201、定夾頭絕緣安裝板202、左定夾頭絕緣安裝支架 203、電磁鐵甲204、右定夾頭絕緣安裝支架205和線圈甲206組成，定夾頭模塊2的零件均安裝在定夾頭絕緣安裝板202上，定夾頭絕緣安裝板202固定在安裝底板5上;動夾頭模塊3包括動夾頭絕緣安裝板301、左動夾頭絕緣安裝支架302、電磁鐵乙303、右動夾頭絕緣安裝支架304、線圈乙305和金屬絲檢測傳感器，動夾頭模塊3的零件均安裝在動夾頭絕緣安裝板 301上;動夾頭驅(qū)動模塊4包括絲杠螺母401、絲杠402、聯(lián)軸器乙403、往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)404、 往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)安裝座405、直線導(dǎo)軌406和滑塊407,往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)404通過往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)安裝座405安裝在安裝底板5上，直線導(dǎo)軌406也安裝在安裝底板5上，動夾頭模塊3通過動夾頭絕緣安裝板301與滑塊407和絲杠螺母401固定在一起。
[0026]自動上絲機(jī)構(gòu)在開始工作時，由輥輪驅(qū)動電機(jī)101通過聯(lián)軸器甲102驅(qū)動輥輪105 轉(zhuǎn)動，輥輪105轉(zhuǎn)動時帶動金屬絲107向定夾頭模塊2和動夾頭模塊3方向運(yùn)動，并穿過金屬絲導(dǎo)向座201，最終送到動夾頭模塊3上，完成向定夾頭模塊2和動夾頭模塊3送絲的動作。 [〇〇27]定夾頭模塊2在送絲過程中通過金屬絲導(dǎo)向座201完成金屬絲107的導(dǎo)向動作，金屬絲107在輥輪送絲模塊1的送絲和定夾頭模塊2的導(dǎo)向作用下向動夾頭模塊3送絲，送絲完成后控制電路給線圈甲206通電，電磁鐵甲204吸合，左定夾頭絕緣安裝支架203和右定夾頭絕緣安裝支架205相對運(yùn)動，定夾頭模塊2完成對金屬絲107的夾持動作；定夾頭模塊2與其他模塊之間絕緣。[〇〇28]動夾頭模塊3在動夾頭驅(qū)動模塊4的驅(qū)動下沿直線導(dǎo)軌407往復(fù)運(yùn)動，當(dāng)金屬絲檢測傳感器檢測到金屬絲107時，控制電路給線圈乙305通電，電磁鐵乙303吸合，左動夾頭絕緣安裝支架302和右動夾頭絕緣安裝支架304相對運(yùn)動，夾持金屬絲107,并沿直線導(dǎo)軌407 運(yùn)動到指定距離，完成拉絲動作;動夾頭模塊3與其他模塊之間絕緣。[〇〇29]往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)404通過聯(lián)軸器乙403驅(qū)動絲桿402轉(zhuǎn)動，動夾頭模塊3在直線導(dǎo)軌406和滑塊407的作用下沿直線導(dǎo)軌406往復(fù)運(yùn)動，當(dāng)動夾頭模塊3的運(yùn)動距離達(dá)到預(yù)設(shè)值時，往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)404停止轉(zhuǎn)動，完成拉絲動作；由于采用的往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)404為步進(jìn)電機(jī)，其控制電路能夠通過控制復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)404的轉(zhuǎn)動圈數(shù)來準(zhǔn)確控制動夾頭模塊3 的運(yùn)動距離，從而能夠精確控制拉絲長度。
[0030] (2)將定夾頭模塊2的金屬絲夾頭連接高壓脈沖電源的地電極，將動夾頭模塊3的金屬絲夾頭連接高壓脈沖電源的高壓電極，即金屬絲107兩端分別連接高壓脈沖電源的地電極和高壓電極，然后，控制電路給高壓脈沖電源發(fā)送觸發(fā)信號，則高壓脈沖電源中的空氣開關(guān)閉合，脈沖能量釋放到金屬絲107上，完成放電動作。
[0031] (3)放電完成后，定夾頭模塊2和動夾頭模塊3里的線圈甲206和線圈乙305均斷電， 電磁鐵甲204和電磁鐵乙303均釋放，夾頭分開，控制電路控制往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)404反向轉(zhuǎn)動，動夾頭模塊3沿直線導(dǎo)軌406向定夾頭模塊2運(yùn)動到初始位置，即完成一次金屬絲自動循環(huán)上絲。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種金屬絲自動循環(huán)上絲的方法，其特征在于具體步驟為:(1)設(shè)置一種金屬絲自動上絲機(jī)構(gòu)，由輥輪送絲模塊、定夾頭模塊、動夾頭模塊和動夾 頭驅(qū)動模塊組成，它們依次安裝在安裝底板上；輥輪送絲模塊由輥輪驅(qū)動電機(jī)、聯(lián)軸器甲、輥輪驅(qū)動電機(jī)安裝板、上輥輪安裝板、輥輪 和下輥輪安裝板組成，輥輪驅(qū)動電機(jī)通過輥輪驅(qū)動電機(jī)安裝板固定在安裝底板上，輥輪由 彈簧螺釘固定在上輥輪安裝板和下輥輪安裝板之間；定夾頭模塊由金屬絲導(dǎo)向座、定夾頭 絕緣安裝板、左定夾頭絕緣安裝支架、電磁鐵甲、右定夾頭絕緣安裝支架和線圈甲組成，定 夾頭模塊的零件均安裝在定夾頭絕緣安裝板上，定夾頭絕緣安裝板固定在安裝底板上;動 夾頭模塊包括動夾頭絕緣安裝板、左動夾頭絕緣安裝支架、電磁鐵乙、右動夾頭絕緣安裝支 架、線圈乙和金屬絲檢測傳感器，動夾頭模塊的零件均安裝在動夾頭絕緣安裝板上;動夾頭 驅(qū)動模塊包括絲杠螺母、絲杠、聯(lián)軸器乙、往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)、往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)安裝座、直 線導(dǎo)軌和滑塊，往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)通過往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)安裝座安裝在安裝底板上，直線 導(dǎo)軌也安裝在安裝底板上，動夾頭模塊通過動夾頭絕緣安裝板與滑塊和絲杠螺母固定在一 起；輥輪驅(qū)動電機(jī)通過聯(lián)軸器甲驅(qū)動輥輪轉(zhuǎn)動，輥輪轉(zhuǎn)動時帶動金屬絲向定夾頭模塊和動 夾頭模塊方向運(yùn)動，并穿過金屬絲導(dǎo)向座，最終送到動夾頭模塊上，完成向定夾頭模塊和動 夾頭模塊送絲的動作；定夾頭模塊在送絲過程中通過金屬絲導(dǎo)向座完成金屬絲的導(dǎo)向動作，金屬絲在輥輪送 絲模塊的送絲和定夾頭模塊的導(dǎo)向作用下向動夾頭模塊送絲，送絲完成后控制電路給線圈 甲通電，電磁鐵甲吸合，左定夾頭絕緣安裝支架和右定夾頭絕緣安裝支架相對運(yùn)動，定夾頭 模塊完成對金屬絲的夾持動作;定夾頭模塊與其他模塊之間絕緣；動夾頭模塊在動夾頭驅(qū)動模塊的驅(qū)動下沿直線導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動，當(dāng)金屬絲檢測傳感器檢 測到金屬絲時，控制電路給線圈乙通電，電磁鐵乙吸合，左動夾頭絕緣安裝支架和右動夾頭 絕緣安裝支架相對運(yùn)動，夾持金屬絲，并沿直線導(dǎo)軌運(yùn)動到指定距離，完成拉絲動作;動夾 頭模塊與其他模塊之間絕緣；往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)通過聯(lián)軸器乙驅(qū)動絲桿轉(zhuǎn)動，動夾頭模塊在直線導(dǎo)軌和滑塊的作用 下沿直線導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動，當(dāng)動夾頭模塊的運(yùn)動距離達(dá)到預(yù)設(shè)值時，往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)停止 轉(zhuǎn)動，完成拉絲動作，并能夠精確控制拉絲長度；(2)將定夾頭模塊的金屬絲夾頭連接高壓脈沖電源的地電極，將動夾頭模塊的金屬絲 夾頭連接高壓脈沖電源的高壓電極，即金屬絲兩端分別連接高壓脈沖電源的地電極和高壓 電極，然后，控制電路給高壓脈沖電源發(fā)送觸發(fā)信號，則高壓脈沖電源中的空氣開關(guān)閉合， 脈沖能量釋放到金屬絲上，完成放電動作；(3)放電完成后，定夾頭模塊和動夾頭模塊里的線圈甲和線圈乙均斷電，電磁鐵甲和電 磁鐵乙均釋放，夾頭分開，控制電路控制往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動電機(jī)反向轉(zhuǎn)動，動夾頭模塊沿直線導(dǎo) 軌向定夾頭模塊運(yùn)動到初始位置，即完成一次金屬絲自動循環(huán)上絲。
【文檔編號】H01H69/02GK105977105SQ201610495203
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】楊家志, 蔣存波, 鄧怡辰, 肖鵬
【申請人】桂林理工大學(xué)