专利名称：线切割数字变频机床控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及变频控制装置，具体涉及一种线切割机床专用数字变频机床电器系统，属于国际专利分类B23H7/02“线切割方法或设备”技术领域。
背景技术：
现有线切割机床控制一般使用传统交流接触器、继电器、可控硅等形式的机床电器系统装置，成本较高，性能较差，故障率高。有个别厂家使用直流电机，电压调速或交流电机另外使用通用变频器进行变频调速，然而成本较高，使用中降低机床换向机构寿命，故障率高。
实用新型内容本实用新型的目的，在于克服上述不足，提供一种为快走线切割机床而设计，也适用于慢速往复运动的机床的体积小重量轻、功能齐全、性能稳定的线切割数字变频机床控制系统。
本实用新型的技术方案如下。
一种线切割数字变频机床控制系统，为线切割机床专用的数字变频机床电气系统，其结构组成及连接关系如下。它主要包括变频系统主体—盒体(1)和置于盒体(1)内的微处理器(3)，电路(11)、(41)、(51)、端子(4)、(5)、(9)、(10)、指示灯(19)的控制电路板(A)；带电路(61)、(71)、(81)、和端子(6)、(7)、(8)的功率电路板(B)；盒体(1)的左侧设有散热器；手操器(2)与变频系统主体的盒体(1)连为一体，手操器盒体内设有微处理器(12)、按键电路(13)、按键(14)、显示电路(15)、显示数码管(16)、通讯电路(17)、USB通讯端子(18)、指示灯(20)、等的手操器电路板(C)；传感器输入端子(4)与线切割机床上左换向、右换向、超程传感器或限位开关相连接，并设有指示灯；按钮输入端子(5)与线切割机床开运丝、关运丝、开水泵、关水泵、调试按钮相连接，并设有指示灯；电源输入端子(6)可输入三相四线AC380V、三相AC220V、单相AC220V、三相AC110V、单相AC110V电压，变频电路(71)通过丝筒电机输出端子(7)与线切割机床丝筒电机连接；水泵电机输出端子(8)通过控制水泵电路输出电压与线切割机床水泵电机连接；给控制柜信号端子(9)输出控制信号给线切割机床控制柜，并设有指示灯；USB通讯口端子(10)由USB连线与手操器(2)连接，互相通讯。
手操器可为数码管显示，也可为液晶显示屏显示。线切割数字变频控制器内部可为单电路板，也可为多电路板。线切割数字变频控制器内部设有的微处理器CPU可以为一个，也可以为多个。线切割数字变频控制器内部可增加有控制升降台步进电机电路。
本实用新型具有体积小、重量轻、功能齐全、性能稳定的特点，可整体取代传统交流接触器、继电器、可控硅等形式的机床电器系统。并能实现无级变频调速、柔性换向，提高换向机构寿命、自动上丝等功能。是新一代线切割机床首选控制系统，同时也可用于旧机床的改造。
图1为本实用新型的正面结构示意图；图2为本实用新型的侧面结构示意图；
图3为本实用新型的手操器结构示意图；图4为本实用新型的控制电路板的电路布置示意图；图5为本实用新型的功率电路板的电路布置示意图；图6为本实用新型的手操器电路板的电路布置示意图。
具体实施方式
本实用新型主要设有变频系统主体盒体1和置于盒体内带微处理器3和电路11、41、51、端子4、5、9、10、指示灯19的控制电路板A；带电路61、71、81、和端子6、7、8的功率电路板B；置于1左侧的散热器；手操器盒体2和置于手操器盒体内带有微处理器12、按键电路13、按键14、显示电路15、显示数码管16、通讯电路17、USB通讯端子18、指示灯20等的手操器电路板C构成。
根据机床不同需要电源输入端子6可输入三相四线AC380V、三相AC220V、单相AC220V、三相AC110V、单相AC110V电压，经电源电路61分别处理后供给微处理器3、通讯电路11、传感器处理电路41、按钮处理电路51、变频电路71、水泵控制电路81，有指示灯指示工作状态。微处理器3经过通讯电路11到USB通讯口端子10通过USB连线与手操器2进行通讯。传感器输入端子4与线切割机床上左换向、右换向、超程传感器或限位开关连接，经传感器处理电路41送给CPU3处理，并有指示灯指示工作状态。按钮输入端子5与线切割机床开运丝、关运丝、开水泵、关水泵、调试按钮连接，经按钮处理电路51送给CPU处理，有指示灯指示工作状态。变频电路71根据CPU3和手操器2指令输出不同工作频率连接丝筒电机输出端子7与线切割机床丝筒电机连接。水泵控制电路81根据CPU3和手操器2指令输出电压给水泵电机输出端子8与线切割机床水泵电机连接。
使用时，按照要求连接好所有外部按钮开关及传感器后，把所需电压接至电源输入端子6到电源电路61，电源电路61根据微处理器3、手操器2、通讯电路11、传感器处理电路41、按钮处理电路51、变频电路71、水泵控制电路81的不同需要供给电压。电源、左换向、右换向、超程、停止、关水、结束、丝C指示灯亮(当使用传感器检测断丝时，正常状态指示灯丝C亮。当使用上下导电块检测断丝时，丝C指示灯不亮，只有开水泵后，指示灯丝A亮)。此时处于正常工作状态。
按下“开水”按钮，按钮处理电路51接到信号后送给微处理器3，微处理器3指令水泵控制电路81输出电压给水泵电机输出端子8水泵开始工作。再按下“运转”按钮，按钮处理电路51接到信号后送给微处理器3，变频电路71根据微处理器3和手操器2指令输出相应工作频率和电压给丝筒电机输出端子7丝筒电机开始运转，。
在运行中，当丝筒电机带动拖板运行至左换向传感器，传感器把信号给传感器处理电路41，传感器处理电路41检测到换向信号后，又把换向信号反馈给微处理器3，微处理器3再发出换向命令给变频电路71，丝筒电机停止向左运转改向右运转，换向同时微处理器3再发出换向信号给给控制柜信号端子9，通知换向。当丝筒电机如带动拖板运行至右换向传感器，传感器把信号给传感器处理电路41，传感器处理电路41检测到换向信号后，又把换向信号反馈给微处理器3，微处理器3再发出换向命令给变频电路71、丝筒电机停止向右运转改向左运转，换向同时微处理器3再发出换向信号给给控制柜信号端子9，通知换向。
当钼丝断开时，断丝传感器把信号给传感器处理电路41，传感器处理电路41检测到断丝信号后，又把断丝信号反馈给微处理器3，微处理器3在发出停止命令给变频电路71、水泵控制电路81丝筒电机和水泵电机立即停止工作，同时本设备由“断丝”输出端输出一个信号给给控制柜信号端子9，通知断丝。
当丝筒电机带动拖板运行至超程传感器(限位开关)，传感器把信号给传感器处理电路41，传感器处理电路41检测到超程信号后，又把换向信号反馈给微处理器3，微处理器3在发出停止命令给变频电路71、水泵控制电路81丝筒电机和水泵电机立即停止工作。
当机床不和控制柜相连、丝筒无丝或者不开水泵而单独开运丝时，可将“调试”按钮打到调试状态，“调试”指示灯亮，此时它们只受超程开关约束，否则可以随意开丝筒电机和水泵。
手操器2可设三档丝筒运行频率即‘高速’、‘中速’、‘低速’。并可分别调节三挡的频率，方法如下当调节‘高速’的频率时按‘高速’按钮，然后按‘▲’、‘’按钮选择所需要的频率。调节‘中速’、‘低速’的方法同上，按其他按钮即进入其他设置。在运行前或运行中只需按下相应‘高速’、‘中速’、‘低速’按钮，丝筒即可按照该档已设置的频率运行。
1)手操器2具有自动上丝功能，操作方法如下●选择合适的上丝速度，可以是‘高速’、‘中速’、‘低速’中的任意一档(如10HZ)●调节左右换向传感器的位置；●按手持终端上的‘L\R’按钮，选择丝筒电机启动的运行方向(‘L’、‘R’指示灯分别表示当前丝筒电机运行方向)。当‘L’指示灯亮时，按‘L\R’按钮，‘R’指示灯亮，丝筒电机启动时运行方向也随着改变。‘L/R’按钮还可以调节上丝时，当换向开关动作后，经过一段延时，然后丝筒电机才停止运转，来予留丝筒两端不参加切割丝的多少。按‘L/R’按钮，然后按‘▲’、‘’按钮调节显示数据，数据大小决定丝筒两端不参加切割丝予留的多少，数据越大，予留就越多，反之就少。另外也可以，在启动后如果想向右运转丝筒，则移动拖板至左换向传感器。在启动后，如果想向左运转丝筒，则移动拖板至右换向传感器。
●按‘运转’按钮，丝筒开始运转，至换向开关动作并延时后停止运转，完成自动上丝。
2)换向开高频延迟时间的调节按‘高频’按钮，然后按‘▲’、‘’按钮，调节显示数据，数据越大，换向时延迟开高频的时间就越长，反之越短。
3)按键锁定功能；同时按‘L/R’、‘高频’按钮，则手操器参数设定功能被锁定，只能操作‘高速’、‘中速’、‘低速’三档切换。再次同时按‘L/R’、‘高频’按钮，则恢复正常设置。当按钮锁定后，操作‘▲’按钮为开运丝；操作‘’按钮为关运丝；操作‘L/R’按钮为开水泵；操作‘高频’按钮为关水泵。
在调节参数的同时，所有调节的参数有微处理器12通过通讯电路17到USB通讯端子18，用USB连线与(10)连接通讯至3。
权利要求1.一种线切割数字变频机床控制系统，为线切割机床专用的数字变频机床电气系统，其特征在于其结构组成及连接关系如下包括变频系统主体一盒体(1)和置于盒体(1)内的微处理器(3)，电路(11)、(41)、(51)、端子(4)、(5)、(9)、(10)、指示灯(19)的控制电路板(A)；带电路(61)、(71)、(81)、和端子(6)、(7)、(8)的功率电路板(B)；盒体(1)的左侧设有散热器；手操器(2)与变频系统主体的盒体(1)连为一体，手操器盒体内设有微处理器(12)、按键电路(13)、按键(14)、显示电路(15)、显示数码管(16)、通讯电路(17)、USB通讯端子(18)、指示灯(20)的手操器电路板(C)；传感器输入端子(4)与线切割机床上左换向、右换向、超程传感器或限位开关相连接，并设有指示灯；按钮输入端子(5)与线切割机床开运丝、关运丝、开水泵、关水泵、调试按钮相连接，并设有指示灯；电源输入端子(6)可输入三相四线AC380V、三相AC220V、单相AC220V、三相AC110V、单相AC110V电压，变频电路(71)通过丝筒电机输出端子(7)与线切割机床丝筒电机连接；水泵电机输出端子(8)通过控制水泵电路输出电压与线切割机床水泵电机连接；给控制柜信号端子(9)输出控制信号给线切割机床控制柜，并设有指示灯；USB通讯口端子(10)由USB连线与手操器(2)连接，互相通讯。
2.根据权利要求1所述的线切割数字变频机床控制系统，其特征在于所述的手操器(2)可为数码管显示，也可为液晶显示屏显示。
3.根据权利要求1所述的线切割数字变频机床控制系统，其特征在于所述的线切割数字变频控制器内部可为单电路板，也可为多电路板。
4.根据权利要求1所述的线切割数字变频机床控制系统，其特征在于所述的线切割数字变频控制器内部设有的微处理器CPU(3)可以为一个，也可以为多个。
5.根据权利要求1所述的线切割数字变频机床控制系统，其特征在于所述的线切割数字变频控制器内部可增加有控制升降台步进电机电路。
专利摘要本实用新型涉及一种为快走线切割机床而设计，同时适用于慢速往复运动的机床的体积小重量轻、功能齐全、性能稳定的线切割数字变频机床控制系统。主要包括变频系统主体一盒体和置于盒体内的微处理器，电路、端子、指示灯控制电路板，功率电路板。盒体左侧设散热器。手操器与盒体连为一体，手操器盒体内设有微处理器、手操器电路板。本实用新型可整体取代传统交流接触器、继电器、可控硅等形式的机床电器系统，并能实现无级变频调速、柔性换向，提高换向机构寿命、自动上丝等功能。是新一代线切割机床首选控制系统，同时也可用于旧机床的改造。
文档编号G05B19/18GK2785776SQ20052001586
公开日2006年6月7日 申请日期2005年4月29日 优先权日2005年4月29日
发明者杨俊雅 申请人:杨俊雅