一种往复走丝电火花线切割机床的参数自动设置装置的制作方法

本实用新型涉及自动化控制领域，尤其是涉及一种往复走丝电火花线切割机床的参数自动设置装置。

背景技术：

往复走丝电火花线切割机床是通过高频脉冲电流在钼丝与加工工件之间形成放电、蚀除，从而实现加工目的，广泛用于加工各种精密的、形状复杂的金属模具，可加工各种硬度的金属材料。一台往复走丝电火花线切割机床的加工质量、加工效率与脉冲电源高频参数和丝筒转速关系极大。

目前，已有的应用于往复走丝电火花线切割机床的线切割控制系统只能手动调节高频参数、丝筒转速，在整个加工过程中，需要先将不同加工参数(脉宽、脉间和功放等)通过按键输入至下位机，参数选取方法取决于操作工人的经验，操作复杂，自动化程度不高，加工质量得不到保障。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种往复走丝电火花线切割机床的参数自动设置装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种往复走丝电火花线切割机床的参数自动设置装置，所述装置包括相互连接的上位机和下位机，所述上位机的输出端与下位机的输入端连接，所述下位机的输出端与往复走丝电火花线切割机床的受控模块连接；所述上位机包括上位机控制器、存储器和参数输入电路，所述上位机控制器的输入端分别与存储器和参数输入电路连接，所述上位机控制器的输出端与下位机的输入端连接。

优选地，所述参数输入电路包括输入按键和数码显示管，所述输入按键和数码显示管均与上位机控制器的输入端连接。

优选地，所述存储器的数量为2个，包括用户数据存储器和厂家数据存储器，所述用户数据存储器和厂家数据存储器均与上位机控制器连接。

优选地，所述上位机控制器与下位机通过三线连接，所述三线包括2根数据传输使能信号线和1根数据发送信号线。

优选地，所述下位机包括单片机，所述单片机的输入端与上位机控制器的输出端连接，所述单片机的输出端与往复走丝电火花线切割机床的受控模块连接。

优选地，所述单片机包括单片机控制端、PD0-PD2接口、PD4接口和PE0-PE2接口，所述单片机控制端通过PD0-PD2接口与上位机控制器连接，通过PD4接口和PE0-PE2接口与往复走丝电火花线切割机床的受控模块连接。

优选地，所述受控模块包括变频脉冲机构和丝筒，所述变频脉冲机构和丝筒均与下位机的输出端连接。

优选地，所述变频脉冲机构通过前置放大电路与下位机连接。

优选地，所述丝筒通过变频器通讯接口与下位机连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)本实用新型提出的往复走丝电火花线切割机床的参数自动设置装置，通过上位机和下位机二者之间的配合，利用上位机内存储的参考加工参数来自动生成适用于往复走丝电火花线切割机床的加工参数，并传输给下位机对往复走丝电火花线切割机床实现直接控制，无需每次加工前都手动输入加工参数，省去了现有技术中需要每次进行加工参数设置的繁琐步骤，提高了机床的自动化性能，同时也提高了整个工艺流程的工作效率。

2)上位机通过存储器来存储参考加工参数，同时也设置了参数输入电路，在一些对参数要求较高或较细致的情况下，或者是数据库出现故障导致上位机控制模块无法读取其中内容的情况下，可以通过人工输入加工参数的方式保证机床的正常工作，降低故障率，提高整个装置的可靠性。

3)上位机和下位机通过三线连接，通过两根数据传输使能信号线和1根数据发送信号线保证上位机和下位机之间的信号可以稳定传输，从而提升了整个装置工作的可靠性。

4)上位机通过数据发送信号线向下位机发送27位脉冲信号，将脉宽信号、脉间信号、功放信号和丝速信号通过不同的位数分隔开来，既保证了信号传输的全面也提高了信号传输的效率。

5)下位机采用单片机，既能有效的对上位机发出的信号进行解析，又能高效率的驱动机床的受控模块进行工作，性价比高，提高了整个装置的实用性。

6)单片机通过对应的接口分别与上位机和受控模块连接，工作效率高，继而可以提升整个装置的工作效率。

7)受控模块包括变频脉冲机构和丝筒，二者通过下位机的控制可以有效调节高频参数和转速，从而保证了切割机床的加工质量和加工效率。

8)变频脉冲机构通过前置放大电路与下位机连接，避免了信号强度过弱导致高频参数不能有效的被单片机调节的情况，提高了装置的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型往复走丝电火花线切割机床的参数自动设置装置的结构示意图；

图2为传统的往复走丝电火花线切割机床的参数设置示意图；

图3为本实用新型中上位机与下位机的通信协议时序图；

其中，1为上位机控制器，2为参数输入电路，3为用户数据存储器，4为厂家数据存储器，5为下位机，6为前置放大电路，7为变频脉冲机构，8为变频器通讯接口，9为丝筒，10为按键及数码管显示电路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图2所示，为传统的往复走丝电火花线切割机床的参数设置示意图，从图中可以看出，已有的往复走丝电火花线切割机床通过按键设置加工参数，具体包括按键及数码管显示电路10和下位机5，按键及数码管显示电路10可以分别通过按键设置加工模式、脉宽、脉间和功放，加工前，通过按键及数码管显示电路10设置若干组模式及对应模式下的工艺参数，并将设置的工艺参数储存至下位机5，加工过程中，下位机5调用对应模式下的加工参数并执行，完成加工过程。该方法较为繁琐，每次加工之前需要手工将若干组加工参数输入至下位机5，加工效率较低，可靠性不高。

针对于上述装置具有的缺点，本实施例提出了一种往复走丝电火花线切割机床的参数自动设置装置，如图1所示，主要由上位机和下位机5两部分构成，其中上位机内设置了存储器、参数输入电路2和上位机控制器1，上位机控制器1的输入端分别与存储器和参数输入电路2连接，输出端与下位机5连接。本实施例中的存储器用来充当数据库保存数据，包含两个，分别是用户数据存储器3和厂家数据存储器4，上位机可以根据厂家的经验建立数据库并存储在厂家数据存储器4中，可以根据用户经验自定义用户数据存储器3，在数据库发生故障或者本次加工需要人为确定精确的加工参数时，用户可以通过参数输入电路2手动输入加工参数，来保证加工的顺利进行，本实施例中的参数输入电路2，是由数码管和输入按键构成的输入电路，用以供用户通过按键选择需要手动调控的参数，并通过数码管显示当前调控的参数编号，方便用户确认。

本实施例中的下位机5主要由单片机构成，单片机的输入端与上位机的输出端连接，单片机的输出端一边通过前置放大电路6与往复走丝电火花线切割机床的变频脉冲机构7，另一边通过变频器通讯接口8与往复走丝电火花线切割机床的丝筒9连接。从图中可以看出，本实施例中的单片机主要包含3个端口，输出端口PE0-PE2口与变频器通讯接口8连接，从而控制丝筒9转速，输入端口PD0-PD2口与上位机连接，与上位机之间进行通信，输出端口PD4口和前置放大电路6连接，从而调节机床的高频参数。

从图中还可以看出，本实施例中，上位机与下位机5之间通过三线通信，即2根数据传输使能信号线和1根数据发送信号线，二者之间发送信号的通信协议时序图如图3所示，从图中看出，两个数据传输使能信号线分别通过Za和Zb表示，Zc表示数据传输信号线，当上位机通过Zb传输一个信号给下位机5时，下位机5识别信号并开始接收数据信号Zc，Zc信号线发送27位脉冲，本实施例中，这27位脉冲信号内，D1-D8表示脉宽，D9-D16表示脉间，D17-D24表示功放，D25-D27表示丝速，下位机5将对应的数据信号解析并调用；在加工工件时，上位机不断将上位机数据库中的工艺参数发送至下位机5，下位机5自动调用并执行命令，以此往复，完成往复走丝电火花线切割机床加工参数的自动设置。

基于该装置的上述结构，本实施例中往复走丝电火花线切割机床的参数自动设置装置的工作过程如下：加工时，上位机自动调用数据库中的工艺参数发送至下位机5，下位机5经过接收并解析加工参数后，执行参数运算输出PWM波，经前置放大电路6驱动变频脉冲机构7后，可输出频率精准、放电特性硬的高频脉冲电流，减少粘丝和拉弧问题，提高切割加工品质和生产效率，与此同时，下位机5执行相应的程序，经变频器通讯接口8，实现机床运丝电机变频器转速控制。完成上位机各种信号指令，实现准确的系统控制和有序的切割加工。