CN2133394Y

CN2133394Y - 卷丝机构

Info

Publication number: CN2133394Y
Application number: CN 92225476
Authority: CN
Inventors: 薛利生; 陈荧平
Original assignee: HANGZHOU RADIO SPECIAL EQUIPME
Current assignee: HANGZHOU RADIO SPECIAL EQUIPME
Priority date: 1992-06-19
Filing date: 1992-06-19
Publication date: 1993-05-19
Anticipated expiration: 2002-06-19

Abstract

一种线切割机床用的卷丝机构，除去了现有设备上的齿轮副，装有磁钢块、霍尔传感器，驱动电机仅控制丝筒的旋转，增装的步进电机控制丝筒的往复直线运动和位移速度，丝筒的旋转和往复直线运动的同步进行由磁钢块、霍尔传感器控制。采用小功率电机，重量小，负载减轻，拖板负载均匀，电机冲击力减弱，噪声降低，提高设备寿命，可实现任意直径的电极丝的卷丝排丝。

Description

本实用新型涉及机床部件，是线切割机上的卷丝机构，其功能是将电极丝均匀地绕在贮丝筒上。

现有的卷丝机构由驱动电机、联轴器、轴承、支架、丝筒、齿轮付、丝杆螺母付、拖板和底座组成。拖板的上方固定安装二个支架，丝筒通过轴承安装在支架上，电机端部固定在支架上，并通过弹性联轴器与丝筒直接相连。电机启动旋转就带动丝筒旋转，将卷绕在丝筒上的电极丝收进或放出。在丝筒的另一端装有若干对减速齿轮付，它们将丝筒的旋转运动传输给位于拖板和底部之间的梯形螺纹丝杆上。该丝杆单端悬挂支承在轴承座上，另一端是与丝杆螺纹相配合的专用螺母。当丝筒转动，齿轮付就把旋转运动传给丝杆时，丝杆一面作旋转运动，一面又作往复直线运动。所有固定在拖板上的部件都随丝杆作往复直线运动，故丝筒也一样，保证了电极丝收放有序，均匀整齐地排列在丝筒上。但该卷丝机构的缺陷在于：驱动电机很重，且在拖板的一侧，使电机侧的拖板和丝杆载荷较大，造成承荷不均匀，使贮丝筒运行后，导轨和丝杆付的磨损也不均匀，电机侧的往往易磨损。由于驱动电机不仅要使丝筒转动，且要使丝筒和拖板上所有部件作往复直线运动。因此需要较大功率的电机，而电机从正转到反转的时间很短，仅几秒钟，因此冲击力很大，虽然用弹性联轴器作缓冲，但由于冲击力大，抗曲应力很大，电机轴、轴承等另部件极易损坏或磨损。丝筒的转动传给丝杆，需通过二对以上的减速齿轮付，由于丝筒的转速高，而且正、反转换向频繁，齿轮付在工作时不仅噪音很大，且极易磨损。

本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，提供一种可以减轻振动、冲击，明显降低噪音，运动平稳的卷丝机构。

本实用新型的实现方式是将现有的卷丝机构的丝筒转轴一端的减速齿轮付去除，在丝筒转轴的端部装有磁钢块，在丝筒支架上装有霍尔传感器，在拖板的下方的丝杆轴承座上装有一只步进电机。拖板采用滚动导轨，丝杆采用滚珠丝杆或滑动丝杆。卷丝机构的驱动电机实现丝筒的旋转，步进电机实现丝筒的位移方向和位移速度，丝筒的旋转方向与位移方向和位移速度的同步控制可以通过二种方式来实现：1、在卷丝机构上设置辨向电路，辨向信号取自行程开关，在行程开关上多设一组常开触点，利用它使逻辑控制电路中的方向触发器置1或置0，控制步进电机的旋转方向，也即控制丝筒的位移方向。同时行程开关控制驱动电机的转动方向，丝筒转轴上的磁钢块与丝筒支架上的一只霍尔传感器产生的脉冲信号传给控制装置，通过步进电机的转速控制丝筒的位移速度。从而实现丝筒旋转方向与位移方向和位移速度的同步控制。2、在丝筒支架上安装二只霍尔传感器，当丝筒逆时针旋转时，霍尔传感器H₁接收输出的信号先于另一只霍尔传感器H₂接收输出的信号，方向触发器的输出为0。当丝筒顺时针旋转时，二只霍尔传感器接收输出信号的先后次序正好相反，方向触发器的输出为1，这样就可控制步进电机的转速与旋转方向，从而控制丝筒位移方向和位移速度。行程开关仅控制驱动电机的旋转方向，即控制丝筒的旋转方向。这样就使得丝筒的旋转方向与位移方向和位移速度同步控制。

本实用新型的优点在于使可逆电机仅实现丝筒的转动，负载很小，仅需小功率的可逆电机，重量大为减轻，装在丝杆轴承座上的步进电机，重量基本与驱动电机平衡，使拖板的负载不均匀现象基本消除。由于采用小功率电机，因此在换向过程中，电机的冲击力大为减弱，使电机轴、轴承销键的寿命明显增加。由于取消了减速齿轮付，因此消除了卷丝机构的主要噪音源，使噪音降低。另外丝筒的转动和往复移动是通过驱动电机、霍尔传感器机构、步进电机来实现同步控制的。因此可以实现任意直径的电极丝的卷丝排丝。

图1为本实用新型卷丝机构的正剖视示意图；

图2为本实用新型卷丝机构的侧视示意图；

图3为本实用新型的实施例的霍尔传感器与磁钢块的示意图。

结合附图叙述本实用新型的实施方式。

实施例1，见图1、图2，本实用新型的卷丝机构含有丝杆1、拖板2、丝筒支架3、驱动电机4、丝筒5、丝筒转轴6、霍尔传感器7、磁钢块8、磁钢座9、丝杆轴承座10、步进电机11、滚动导轨12、行程开关13等。在丝杆转轴6的一端装有磁钢座9，磁钢座9上装有一块或等距离地装有若干块极性不同的永久磁钢块8。磁钢座9旁边的丝筒支架3上装有霍尔传感器7。当驱动电机4使丝筒旋转时，磁钢座9上的磁钢块经过霍尔传感器7时，使磁感应强度发生改变，产生一个触发脉冲，霍尔传感器7接收到脉冲信号后输给控制电路，驱动装在丝杆轴承座10上的步进电机11，将拖板2沿丝筒5轴向移过一个预定距离，当电极丝卷到丝筒5的端部时，行程开关13则改变驱动电机4的旋转方向，驱动电机4旋转方向的改变使得丝筒5的旋转方向改变。同时，行程开关13还控制着步进电机11的旋转方向，决定丝筒5直线运动的方向。由行程开关13控制丝筒5的旋转方向和直线运动方向的同步。霍尔传感器7接收脉冲信号后，由控制电路控制丝筒5位移的速度。即磁钢块每经过传感器一次，便产生一个触发脉冲，从而控制步进电机转一步，通过一定机构（齿轮付、丝杆付），使丝筒轴向移动一个预定距离。如若磁钢座上有若干块磁钢块，则为预定距离的若干分之一。

实施例2，见图1、图2、图3，本实用新型实施的基本构造与实施例1相同，只是丝筒支架旋转方向与位移速度、位移方向的同步控制与实施例1不同。在丝筒支架3上装有二只霍尔传感器14、15。当丝筒5旋转时，磁钢座9上的磁钢块8与丝筒支架3上的二只霍尔传感器14、15分别产生二次触发脉冲，根据这二个脉冲的先后次序来判决丝筒5的旋转方向，从而决定步进电机11旋转方向，控制丝筒5的位移方向。同时通过一定的机构（齿轮付、丝杆付），使丝筒轴向移动一个预定距离。如若磁钢座上有若干块磁钢块，则为预定距离的若干分之一。从而控制丝筒的位移速度。行程开关13决定丝筒5的旋转方向。

当丝筒5逆时针旋转时，霍尔传感器H₁（14）接收输出信号先于另一只霍尔传感器H₂（15）所接收输出的信号，方向触发器的输出为0。当电极丝卷到丝筒5的端部时，行程开关则改变驱动电机4的旋转方向，使丝筒5的旋转方向发生改变，即顺时针旋转，这时霍尔传感器H₂（15）接收输出的信号先于霍尔传感器H₁（14）方向触发器输出为1。这样就可控制步进电机11的转向同时也控制转速，从而使丝筒5的旋转方向位移方向和位移速度实现同步控制。

本实用新型的步进电机需要有脉冲分配器及驱动电路，分配器可用微机电路。本实用新型的卷丝机构能进行参数设定，以保证不同直径的电极丝既可排列整齐，又能充分利用丝筒的容量。

本实用新型的卷丝机构，其拖板2采用滚动导轨12，丝杆采用滚珠丝杆或滑动丝杆。这样用功率很小的电机就能驱动丝筒。

本实用新型消除了拖板和传动丝杆的负载不均匀现象，改善卷丝机构的运动性能，避免了不均匀负载造成的局部磨损；工作时的冲击力降低，振动减小，噪音明显降低，可实现任意直径的电极的卷丝排丝。

Claims

1、一种卷丝机构，含有丝杆、拖板，其特征在于丝筒转轴的一端装有磁钢座，磁钢座上装有磁钢块，丝筒支架上装有霍尔传感器，磁钢块随丝筒旋转使霍尔传感器接收到脉冲信号；驱动电机控制丝筒的旋转方向与转速，步进电机控制丝筒的位移方向和位移速度；丝筒的旋转方向与位移方向和位移速度同步控制。

2、根据权利要求1所述的卷丝机构，其特征在于所述的丝筒的旋转方向与位移方向和位移速度同步控制，是行程开关控制驱动电机的旋转方向，同时控制步进电机的旋转方向；霍尔传感器接收丝筒旋转的信号输给控制装置，通过步进电机控制丝筒的位移速度。

3、根据权利要求1所述的卷丝机构，其特征在于所述的丝筒的旋转方向与位移方向和位移速度的同步控制，是在丝筒支架上装二只霍尔传感器，丝筒旋转时，磁钢块与这二只霍尔传感器先后分别产生二个脉冲，控制装置根据二个脉冲的先后次序通过步进电机控制丝筒的位移方向；同时霍尔传感器将接收的信号输给控制装置，通过步进电机转速控制丝筒的位移速度；行程开关控制驱动电机的旋转方向。

4、根据权利要求1或2或3所述的卷丝机构，其特征在于拖板采用滚动导轨，丝杆采用滚珠丝杆或滑动丝杆。